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Nutrição e Fisiologia Humana Nutrição e Fisiologia Humana Saúde é um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doenças. Organização Mundial da Saúde Definição de saúde: http://pt.wikipedia.org/wiki/Organiza%C3%A7%C3%A3o_Mundial_da_Sa%C3%BAde Nutrição e Fisiologia Humana Seis Nutrientes Básicos para a Saúde: • Carboidratos • Gorduras • Proteínas • Vitaminas • Minerais • Água Macronutrientes Micronutrientes • Carboidratos • Gorduras • Proteínas • Vitaminas • Minerais • Água Nutrição e Fisiologia Humana Carboidratos: Nutrição e Fisiologia Humana • Fonte de calorias • Abastecem seus músculos e cérebro • Fonte primária no exercício árduo • Aproximadamente 60% de suas calorias devem vir dos carboidratos Classificação • MONOSSACARÍDEOS: Forma pela qual são absorvidos pelo organismo C6H12O6 – Frutose : frutas, mel, vegetais – Glicose: milho, batata, uva, frutas secas – Galactose: Leite • DISSACARÍDEOS: possuem duas unidades de monossacarídeos. – Sacarose (glicose+frutose): cana e beterraba – Lactose (glicose+galactose): leite – Maltose (glicose+glicose): malte e cevada • POLISSACARÍDEOS: hidratos de carbono complexos, compostos por vários monossacarídeos (>12 unidades de mono). – Celulose :sementes, raízes, caules e folhas) – pectina – amido – dextrina Carboidratos • Fornecem energia para o movimento, o trabalho e a vida. • São compostos, constituídos de C, H e O. Sua fórmula geral é (CH2O)n. As formas mais simples são os açúcares e as mais complexas são o amido a as fibras dietéticas. Estrutura Química AMIDO GLICOSE FRUTOSE http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.geocities.com/capecanaveral/launchpad/9071/glicose.gif&imgrefurl=http://www.geocities.com/capecanaveral/launchpad/9071/Carboidratos_est.html&h=400&w=350&sz=6&hl=pt-BR&start=1&tbnid=DfThQ1q7zpt5lM:&tbnh=124&tbnw=109&prev=/images%3Fq%3Dglicose%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26rls%3DDBBR,DBBR:2007-11,DBBR:pt-BR%26sa%3DG http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.geocities.com/capecanaveral/launchpad/9071/glicose.gif&imgrefurl=http://www.geocities.com/capecanaveral/launchpad/9071/Carboidratos_est.html&h=400&w=350&sz=6&hl=pt-BR&start=1&tbnid=DfThQ1q7zpt5lM:&tbnh=124&tbnw=109&prev=/images%3Fq%3Dglicose%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Dpt-BR%26rls%3DDBBR,DBBR:2007-11,DBBR:pt-BR%26sa%3DG http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2003/const_microorg/fructose_helix.jpg http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2003/const_microorg/fructose_helix.jpg Função • Essencialmente energética ( 1g = 4 Kcal) • Parte dessa energia é utilizada como glicose para preencher as necessidades imediatas e quando em excesso na alimentação: - se deposita como glicogênio no fígado e músculos; - convertido em gordura, sendo armazenada como tecido adiposo; • Efeito anticetogênico; • Poupa a queima de proteínas com finalidade energética; Função • Como açúcar, produz energia rapidamente; • Como amido, fornece uma fonte abundante e econômica de energia após ser transformada em glicose; • Como lactose, possui uma certa ação laxativa e auxilia na absorção do cálcio; • Como fibra dietética (insolúvel), auxilia no funcionamento do intestino; Fontes • Vegetais • Frutas • Raízes e tubérculos • Cereais • Leguminosas • Mel e açúcares • Produtos lácteos Digestão/Absorção • Devem ser reduzidos à forma de glicose antes de serem utilizados pelo organismo. • Enzimas envolvidas: amilase saliva (boca e estômago); amilase pancreática, lactase (pâncreas e intestino) • Absorção: – Local: mucosa intestinal – Forma: monossacarídeo – Mecanismo: transporte ativo : glicose-galactose » Transporte passivo: frutose – Caminho: capilares – veia porta- fígado Metabolismo • Chegam ao fígado pela circulação portal, são armazenados na forma de glicogênio, entram por processo ativo e passivo, logo chegam á corrente sangüínea. • Glicogênio hepático → glicose para conservar a concentração sangüínea normal. Nutrição e Fisiologia Humana Gorduras: • Fonte de energia armazenada • Queimada principalmente durante atividades de baixa intensidade • Saturadas e Insaturadas • Aproximadamente 25% de suas calorias devem vir das gorduras Lipídios • São substâncias de natureza química e fisiológica bem definidas são substâncias INSOLÚVEIS EM ÁGUA, que se podem extrair das células por solventes orgânicos de baixa polaridade, como éter ou clorofórmio. • São geralmente ésteres de ácidos graxos com álcoois mais ou menos complexos e por isso fornecem, por hidrólise, ácidos graxos. Estrutura Química Classificação 1 LIPÍDIOS SIMPLES, lipídios neutros ou GLICERÍDIOS predominantes das gorduras naturais. Nos vegetais nas sementes e na superfície das folhas. Nos animais em todas as células, especialmente no tecido adiposo. São sub divididos em: A) GLICERÍDEOS OU GORDURAS NEUTRAS MONO GLICERÍDIO DI GLICERÍDIO TRI GLICERÍDIO B) CERÍDEOS CERAS VERDADEIRAS (abelha, espermacete) ÉSTERES DO COLESTEROL ÉSTERES DA VITAMINA A (retinol) 2 LIPÍDIOS COMPOSTOS – Os lipídios compostos são as substâncias que, além de liberarem por hidrólise, os produtos do item 1, liberam também outros compostos. Ex: Fosfolipídios, lipoproteínas; 3 Ácidos Graxos – é um composto orgânico de carbono, oxigênio, e hidrogênio que ao se combinar com o glicerol forma uma gordura. Classificam-se como: • Ácidos Graxos Saturados: apresentam ligação simples. Formam gordura sólida à temperatura ambiente. Ex.: láurico, palmítico e esteárico • Ácidos Graxos Insaturados: apresentam uma ou mais duplas ligações entre os carbonos. Estado líquido em temperatura ambiente Ex.: oléico, linoléico e linolênico • Ácidos Graxos Essenciais: o organismo não consegue sintetizar. Por isso eles têm que ser ingeridos na dieta. SÃO IMPRESCINDÍVEIS. Ex.:ácido linoléico e ácido linolênico Funções • Essencialmente energéticos ( 1g = 9 Kcal); • Transportam vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K); • Fornecem ácidos graxos essenciais para o organismo; • Poupam a queima de proteínas com função energética; • Adicionam sabor e palatabilidade à dieta; • Dão sensação de saciedade à dieta; • Fazem parte dos hormônios sexuais; • Isolam e controlam a temperatura corpórea; Fontes Gema de ovo, ovas de peixe, ostras, fígado; rins, miolos, gorduras do leite, nata, queijo, manteiga, gordura da carne, cremes e sorvetes. Impactos da Omissão de Nutrientes Lipídios: Má absorção de vitaminas lipossolúveis (Vit A, D, E, K); Prejuízo na síntese de hormônios esteróides (estrogênio); Prejuízo na síntese de sais biliares; Falta de estimulo a secreção biliar e pancreática; Reserva energética para situações de privação alimentar; Componente dos neurônios e importante nos impulsos elétricos; Digestão/Absorção • São emulsionadas no intestino delgado pela bile a qual contém sais biliares.Enzimas envolvidas: lipase gástrica (estômago), lipase pancreática (pâncreas); • TG cadeia curta e média: mucosa intestinal, veia porta, fígado. • TG cadeia longa: mucosa intestinal, formação de quilomícrons, vasos linfáticos, circulação sangüínea. • As gorduras armazenam-se de modo contínuo nas células do tecido adiposo e depois são usadas segundo as necessidades do organismo. Curiosidade: é na infância e na adolescência que há hiperplasia do tecido adiposo. Colesterol • É o álcool esterol das gorduras animais. • Constituinte essencial das células e líquidos corporais e nervosos. • É sintetizado pelo organismo • Taxa de dieta: 200 a 250mg • Principais fontes: gema de ovo, produtos lácteos e carnes FUNÇÕES • Precursor dos sais biliares; • Protegem as bainhas nervosas; • Tem papel essencial na estrutura dos hormônios adrenal e sexual; Nutrição e Fisiologia Humana Proteínas : • Construir e reparar os músculos• Fonte de calorias • Aproximadamente 15% de suas calorias devem vir das proteínas Algumas funções das proteínas Luciferase Luciferina ATP Hemoglobina (eritrócitos) Queratina (cabelo, chifres, lãs e penas) luciferil adenilato + PPi luciferil adenilato + O2 ----> oxiluciferina + AMP + luz Funções das proteínas - Estrutural - Transporte de gases - Defesa ou imunológica - Enzimática - Hormonal …. Energética Enzimas: aumentam a velocidades de reações químicas; Anticorpos: substâncias fundamentais nos mecanismos de defesa; Hormônios: como insulina e glucagon, que atuam no metabolismo dos açúcares. Macromoléculas formadas essencialmente por carbono (C), oxigênio (O), nitrogênio (N) e hidrogênio (H), podendo apresentar enxofre também (S); Em menor proporção podem ainda apresentar cobre, ferro, zinco e fósforo. São diversas as funções que podem desempenhar, estando as mesmas relacionadas com sua estrutura química e física. Aminoácidos podem ser classificados pelo grupo R Os 20 aminoácidos das proteínas As proteínas diferem entre si pelo número, tipo e sequência dos aminoácidos em suas estruturas. O número de aminoácidos é muito variável de uma proteína para outra: • Insulina bovina: 51 aminoácidos • Hemoglobina humana: 574 aminoácidos • Desidrogenase glutâmica: 8 300 aminoácidos Formação da ligação peptídica (condensação) Estrutura protéica 1. Pontes de hidrogênio: O hidrogênio liga-se a um átomo pequeno e muito eletronegativo: F, O, N Forças de Van der Waals Moléculas se atraem umas às outras: o lado positivo do dipolo de uma molécula atrai o lado negativo do dipolo da outra molécula. Ponte dissulfeto Formação reversível pela oxidação de duas moléculas de cisteína Os 4 níveis da estrutura protéica Estruturas protéicas Estrutura primária Seqüência linear de aminoácidos ligados através de ligações peptídicas Estruturas protéicas Estrutura secundária O filamento de aminoácidos se enrola ao redor de um eixo, formando uma escada helicoidal chamada alfa-hélice ou a estrutura de folha pregueada. É uma estrutura estável, cujas voltas são mantidas por pontes de hidrogênio. Estrutura terciária Polipeptídios dobram sobre si mesmos, adquirindo uma configuração espacial tridimensional.Essa configuração pode ser filamentar como no colágeno, ou globular, como nas enzimas. Estruturas protéicas Estrutura quaternária Associação de dois ou mais polipeptídeos (cadeias de aminoácidos). Estruturas protéicas Estrutura X Função Há uma troca na cadeia de aminoácidos da hemoglobina (substituição de um ácido glutâmico por uma valina). Desnaturação das Proteínas Elevação de temperatura, variações de pH ou a certos solutos como o álcool e a uréia, alteram a configuração espacial, e a atividade biológica é perdida. Geralmente, as proteínas se tornam insolúveis quando se desnaturam. É o que ocorre com a albumina da clara do ovo que, ao ser cozida, se torna sólida. Algumas proteínas desnaturadas, ao serem devolvidas ao seu meio original, podem recobrar sua configuração espacial natural. Na maioria dos casos a desnaturação é irreversível. A clara do ovo se solidifica, ao ser cozida, mas não se liquefaz quando esfria. PROPRIEDADES 1. TAMPÃO - CARÁTER ANFÓTERO Aminoácidos podem atuar como ácidos e bases (anfólitos) Doador de H+ Receptor de H+ Aminoácido (alanina): diprótico quando completamente protonado Curva de titulação de um aminoácido (Glicina) Vitaminas: • Catalisadores metabólicos • A maioria não é fabricada pelo corpo • Não é uma fonte de energia Nutrição e Fisiologia Humana Nutrição e Fisiologia Humana Minerais : • Obtidos a partir dos alimentos • Formam estruturas do corpo e regulam processos corporais • Não é uma fonte de energia Nutrição e Fisiologia Humana Água : • Substância essencial • 60 a 75% de seu peso • Estabiliza a temperatura do corpo • Leva nutrientes para as células • Não é uma fonte de energia Nutrição e Fisiologia Humana O café da manhã é para campeões! • Não pule o café da manhã • Você tem tempo para tomar café da manhã • Nenhum apetite pela manhã? • Cafés da manhã criativos e rápidos • Cuidado com os industrializados Nutrição e Fisiologia Humana Índice Glicêmico (IG) Alto IG: Moderado IG: Baixo IG: Gatorade, Mel, Sorvete, Melancia, Passas, Glicose, Pão branco, cuscuz, jujuba, Batata assada, Aveia, Inhame, Abóbora, etc... Suco de laranja, Arroz integral, Pipoca, Milho, Batata doce, Sopa de lentilhas, Feijões cozidos etc... Abobrinha, Alface, Amendoim, Berinjela, Brócolis, Cevada, Couve, Espinafre, Leite desnatado, Tomate, Repolho, Pêra, Pepino, Nozes, Grão de bico, Frutose, Centeio etc... Nutrição e Fisiologia Humana Hiponatremia: É um transtorno de eletrólitos, transtorno dos sais presentes no sangue no qual a concentração de sódio no plasma sanguíneo é menor do que o normal. Nutrição e Fisiologia Humana Fatores que predispõem à Hiponatremia: • Exercício de alta intensidade prolongado em um clima quente • Maior perda de sódio associada à produção de suor contendo uma alta concentração de sódio, que ocorre com freqüência em indivíduos precariamente condicionados. • Inicio de atividade física em um estado com depleção de sódio em virtude de dietas “isentas de sal” ou “pobres em sódio” • Uso de medicação diurética para hipertensão • Ingestão freqüente de grandes quantidades de um liquido isento de sódio durante um exercício prolongado Nutrição e Fisiologia Humana Sistemas Energéticos: • Sistema ATP-CP (do fosfagênio) ou Anaeróbio Alático • Glicólise anaeróbia ou Sistema Anaeróbio lático. • Sistema Aeróbio ou Oxidativo Nutrição e Fisiologia Humana Sistema ATP-CP • Não depende de uma longa série de reações químicas • Tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos mecanismos contráteis dos músculos. • Não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos que estão realizando trabalho Nutrição e Fisiologia Humana Glicólise anaeróbia • A glicólise anaeróbia envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias alimentares, o carboidrato, em ácido lático. • O acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180 segundos. • A glicólise anaeróbia é mais complexa do que o sistema do fosfagênio (12 reações). Nutrição e Fisiologia Humana Sistema Aeróbio • Consiste no término da oxidação dos carboidratos • Envolve a oxidação dos ácidos graxos. • Ambas as partes do sistema do oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação. Nutrição e Fisiologia Humana Ciclo de Cori: O lactato acumulado possui muita energia em potencial e não pode ser desperdiçado. Portanto, nos períodos de repouso ele é liberado na corrente sanguínea e quando atinge o fígado, é transformado novamente em glicose. Nutrição e Fisiologia Humana Ciclo de Cori: Fontes: Guia de Nutrição desportiva: alimentação para uma vida ativa Autora: Nançy Clark Fisiologia do Exercício Autores: Willian D McArdle Frank I. Katch Victor L. Katch Site: http://en.wikipedia.org
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