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Necessidades Nutricionais para o Exercício: CARBOIDRATOS I AULA 3 CAMILA GOMES FERREIRA Objetivos da Aula 3: • Distinguir entre monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos; • Demonstrar quanto glicogênio é armazenado pelo corpo; •Apresentar as conversões dos carboidratos; • Recomendar consumo adequado de carboidratos; • Identificar o papel dos hormônios nas reservas de glicogênio; • Resumir as quatro funções principais dos carboidratos no organismo; Tipos de Carboidratos • Monossacarídeos • Oligossacarídeos • Polissacarídeos •A glicose, a frutose e a galactose constituem os três principais monossacarídeos; •A glicose é formada naturalmente no alimento ou no corpo por meio da digestão de carboidratos mais complexos. •A gliconeogênese, processo que ocorre no corpo para produzir novas moléculas de açúcar, ocorre principalmente no fígado a partir dos resíduos de carbono de outros compostos. Após sua absorção pelo intestino delgado, a glicose pode seguir uma destas três vias: 1. Torna- se disponível como fonte de energia para o metabolismo celular; 2. Forma glicogênio para armazenamento no fígado e nos músculos; 3. É convertida em gordura (triacilglicerol) para uso subsequente como energia; Monossacarídeos • A frutose, o açúcar mais doce, é encontrada em grandes quantidades nas frutas e no mel. A frutose, à semelhança da glicose, também serve de fonte de energia, porém em geral direciona-se rápida e diretamente do sistema digestório para o sangue, sendo convertida principalmente em gordura, mas também em glicose, no fígado; • A galactose não existe livremente na natureza; em vez disso se combina com a glicose para formar o açúcar nas glândulas mamárias durante a lactação. O corpo transforma a galactose em glicose para uso no metabolismo energético; Oligossacarídeos Os monossacarídeos e os dissacarídeos são denominados, como açúcares simples. Os três dissacarídeos principais são: 1. Sacarose (glicose + frutose), o dissacarídeo mais comum, contribui com até 25% das calorias totais. É encontrada naturalmente na maioria dos alimentos que contêm carboidratos, particularmente beterraba e cana de açúcar, açúcar mascavo e mel; 2. Lactose (glicose + galactose), um açúcar não encontrado em vegetais (menos doce); 3. Maltose (glicose + glicose), presente na cerveja, cereais matinais e nas sementes em germinação. Denominado como açúcar do malte, tem uma pequena contribuição para os carboidratos da dieta; Os açúcares simples são conhecidos comercialmente por vários nomes. Essa figura ilustra açúcares simples com seu conteúdo percentual de glicose e frutose. Polissacarídeos Os polissacarídeos são formados durante o processo químico de síntese por desidratação, isto é, uma reação com perda de água que forma uma molécula de carboidrato mais complexa. As fontes, tanto vegetais quanto animais, contribuem para essas grandes cadeias de monossacarídeos interligados. 1. Polissacarídeos Vegetais (Amido e Fibras): O amido, encontrado em sementes, no milho e em vários grãos no pão, cereais, apresenta-se sob duas formas: amilose e amilopectina; As fibras, incluem a celulose, resistem à degradação química pelas enzimas digestivas humanas, embora uma pequena porção seja fermentada pela ação das bactérias no intestino grosso e participe finalmente nas reações metabólicas após sua absorção intestinal. 2. Polissacarídeos Animais (Glicogênio): O glicogênio é o carboidrato de armazenamento no músculo e no fígado dos mamíferos. O glicogênio constitui-se como um grande polímero polissacarídeo sintetizado da glicose no processo de glicogênese. O glicogênio, cujo formato é irregular, varia de algumas centenas a 30.000 moléculas de glicose ligadas entre si, lembrando um cordão de salsichas, com pontos de ramificação para a ligação de unidades adicionais de glicose. Quanto glicogênio é armazenado pelo corpo? Distribuição de energia proveniente dos carboidratos em um homem de constituição média de 80 kg • Cada grama de glicogênio ou de glicose contém aproximadamente 4 calorias (kcal) de energia. Isso significa que uma pessoa comum armazena cerca de 2.000 kcal na forma de carboidratos. • O corpo armazena comparativamente pouco glicogênio, de modo que sua quantidade flutua de modo considerável de acordo com modificações nutricionais. Por exemplo, um jejum de 24 h ou uma dieta pobre em carboidratos e com teor calórico normal praticamente depleta as reservas de glicogênio. • Em contrapartida, a manutenção de uma dieta rica em carboidratos por vários dias quase duplica as reservas corporais de glicogênio, em comparação com os níveis alcançados em uma dieta bem balanceada. O limite superior do corpo para o armazenamento de glicogênio é, em média, de, aproximadamente, 15 g por quilograma (kg) de massa corporal, equivalente a 1.050 g para um homem de 70 kg, e 840 g para uma mulher de 56 kg. • Vários fatores determinam a taxa e a quantidade de degradação e de ressíntese de glicogênio. Durante o exercício, o glicogênio intramuscular fornece a principal fonte energética de carboidratos para os músculos ativos. • Além disso, o glicogênio hepático é rapidamente reconvertido em glicose para sua liberação no sangue como suprimento extramuscular de glicose para o exercício. • O termo glicogenólise descreve essa reconversão do glicogênio em glicose. A depleção de glicogênio hepático e muscular por meio de restrição nutricional de carboidratos ou exercício intenso estimula a síntese de glicose. Isso ocorre por meio de vias metabólicas gliconeogênicas a partir dos componentes estruturais de outros nutrientes, particularmente proteínas. Papel dos Carboidratos no Organismo 1. Fonte de Energia 2. Preservação de Proteínas 3. Iniciador Metabólico 4. Combustível para o Sistema Nervoso Central 1. Fonte de energia • Atuam como combustível energético, principalmente durante a atividade física intensa. A energia proveniente do catabolismo da glicose transportada pelo sangue e do glicogênio muscular aciona os componentes contráteis do músculo, assim como outros tipos de trabalho biológico; • O consumo diário suficiente de carboidratos para indivíduos fisicamente ativos mantém as reservas corporais de glicogênio relativamente limitadas. Quando as células alcançam sua capacidade máxima de armazenamento do glicogênio, os açúcares em excesso são convertidos em gordura e assim armazenados- interconversão de macronutrientes para o armazenamento de energia; 2. Preservação de proteínas • Em condições normais, a proteína é vital na manutenção, reparo e crescimento dos tecidos e, em grau menor, atua como fonte nutritiva de energia. A depleção das reservas de glicogênio afeta significativamente a mistura metabólica das fontes de energia. Além de estimular o catabolismo das gorduras, a depleção de glicogênio desencadeia a síntese de glicose a partir do reservatório lábil de aminoácidos. Essa conversão gliconeogênica proporciona uma opção metabólica para aumentar a disponibilidade de carboidratos, mesmo na existência de reservas insuficientes de glicogênio. O preço pago recai sobre os níveis corporais de proteína, particularmente a proteína muscular. Em condições extremas, isso reduz a massa de tecido magro e leva a sobrecarga de solutos para os rins forçando-os a excretar os subprodutos nitrogenados do catabolismo proteico. • Tanto em repouso quanto durante a atividade, a glicogenólise hepática (conversão do glicogênio em glicose) mantém níveis normais de glicemia, habitualmente em 100 mg/dℓ. Na atividade física prolongada, como maratona de corrida (ou atividades de duração e intensidade semelhantes), a concentração sanguínea de glicose acaba caindo abaixo dos valores normais, dada a depleção do glicogênio hepático, enquanto o músculo ativo continua catabolizando a glicose sanguínea disponível. Os sintomas de níveis de glicemia clinicamente reduzidos (hipoglicemia: < 45 mg de glicose/dℓ de sangue) consistem em fraqueza, fome,confusão mental e tontura. Isso prejudica finalmente o desempenho físico e pode contribuir para a fadiga do sistema nervoso central associada ao exercício prolongado. A hipoglicemia persistente e profunda pode levar à perda da consciência e produzir dano cerebral irreversível. Importantes Conversões dos Carboidratos Glicogênese: glicose glicogênio Gliconeogênese: proteína glicose Glicogenólise: glicogênio glicose Papel dos hormônios nas reservas de glicogênio • Desempenham papel-chave na regulação das reservas hepáticas e musculares de glicogênio por meio do controle dos níveis circulantes de glicemia; • Em resposta aos níveis elevados de glicemia, as células beta (β) do pâncreas secretam mais insulina, o que facilita a captação celular de glicose e inibe a secreção adicional de insulina (regulação por feedback); • Em contrapartida, quando o nível de glicemia cai abaixo do normal, as células alfa (α) do pâncreas secretam glucagon para normalizar a concentração sanguínea de açúcar; Consumo Recomendado de Carboidratos Embora não haja recomendações mínimas ou máximas absolutas para o consumo total de carboidratos, para uma pessoa sedentária de 70 kg, o consumo diário de carboidratos em geral corresponde a cerca de 300 g ou entre 40 e 50% das calorias totais. Para as pessoas fisicamente mais ativas e para as envolvidas em treinamento físico, os carboidratos devem constituir cerca de 60% das calorias diárias ou 400 a 600 g, predominantemente sob a apresentação de frutas, grãos e legumes ricos em fibras e não refinados. Em períodos de treinamento intenso, o consumo de carboidratos deve aumentar para 70% das calorias totais consumidas, ou aproximadamente 8 a 10 g por kg de massa corporal. Bibliografia McARDLE, W.D., KATCH, V.L. Fisiologia do Exercício: Energia, Nutrição e Desempenho Humano. 8 Ed, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. EXERCÍCIOS PRÁTICOS AULAS 2 E 3 NUTRIÇÃO E ATIVIDADE FÍSICA