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BIOQUÍMICA DA NUTRIÇÃO ESPORTIVA Autoria: Kharla Janinny Medeiros Indaial - 2021 UNIASSELVI-PÓS 1ª Edição CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI Rodovia BR 470, Km 71, no 1.040, Bairro Benedito Cx. P. 191 - 89.130-000 – INDAIAL/SC Fone Fax: (47) 3281-9000/3281-9090 Copyright © UNIASSELVI 2021 Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: Reitor: Prof. Hermínio Kloch Diretor UNIASSELVI-PÓS: Prof. Carlos Fabiano Fistarol Equipe Multidisciplinar da Pós-Graduação EAD: Carlos Fabiano Fistarol Ilana Gunilda Gerber Cavichioli Jóice Gadotti Consatti Norberto Siegel Julia dos Santos Ariana Monique Dalri Jairo Martins Marcio Kisner Marcelo Bucci Revisão Gramatical: Equipe Produção de Materiais Diagramação e Capa: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI M488b Medeiros, Kharla Janinny Bioquímica da nutrição esportiva. / Kharla Janinny Medeiros. – Indaial: UNIASSELVI, 2021. 132 p.; il. ISBN 978-65-5646-172-4 ISBN Digital 978-65-5646-173-1 1.Bioquímica. – Brasil. 2. Metabolismo de nutrientes. – Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 610 Sumário APRESENTAÇÃO ............................................................................5 CAPÍTULO 1 Bioquímica e Metabolismo de Nutrientes ................................... 7 CAPÍTULO 2 Fisiologia e Metabolismo de Nutrientes No Exercicio e No Esporte .............................................................. 55 CAPÍTULO 3 Nutrição Aplicada À Atividade Física E Performance ............ 95 APRESENTAÇÃO Olá, estaremos juntos em uma viagem de estudo da nutrição esportiva. Entra- remos em contato com conhecimentos de bioquímica e metabolismo, abordando o processo de digestão e absorção de nutrientes e utilização de energia para você compreender o rendimento esportivo e a participação da nutrição nesse contexto. Atualmente, a nutrição esportiva tem sido reconhecida como imprescindível no acompanhamento de diversos esportes, desde a infância até a idade avança- da. Uma boa alimentação, um estado de hidratação adequado e o sistema imu- nológico preparado para as adversidades nas quais o atleta está inserido, fazem parte dos cuidados que o profissional de nutrição deve desempenhar. Estar atu- alizado cientificamente, ter conhecimentos teóricos e experiências práticas, bem como uma atuação ética-profissional, além da consideração de o indivíduo como um todo, respeitando suas limitações e trabalhando sua individualidade bioquími- ca, é um grande diferencial para o nutricionista no futuro. Para tanto, é importante conhecer o metabolismo dos nutrientes, enfatizan- do-se a estrutura e a função biológica e de descrever a digestão e a absorção dos nutrientes que contribuirão para o fornecimento de substrato no metabolismo energético. Além disso, conhecer o metabolismo energético e a contribuição dos nutrientes no exercício e no esporte, considerando a bioquímica do sangue, teci- dos e variações metabólicas que irão interferir diretamente na prática de esportes e na performance do atleta de acordo com as exigências das diferentes modalida- des esportivas. Por fim, apresentar as características da nutrição aplicada à ativi- dade física e performance; explicar a estimativa do gasto energético e a avaliação do consumo alimentar; esclarecer as particularidades na prescrição dietética e reposição hidroeletrolítica para praticantes de exercícios e atletas. Em nosso livro estaremos a todo momento em interação com conhecimentos técnico-científicos, oportunizando-os de forma compreensível para você ter acesso a informações atualizadas, além de orientá-lo a buscar os caminhos do saber para auxiliá-lo no que aqui faremos juntos. O objetivo deste livro será sempre para seu maior aprendizado, compreensão e apreensão dos conteúdos para a obtenção de melhores competências e habilidades em bioquímica da nutrição esportiva. Tenha uma excelente e nutritiva experiência! CAPÍTULO 1 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES A partir da perspectiva do saber-fazer, são apresentados os seguintes objetivos de aprendizagem: Apontar as considerações a respeito do metabolismo de nutrientes, enfatizando a estrutura e função biológica dos nutrientes. Descrever a digestão e absorção dos nutrientes que contribuirão para o forneci- mento de substrato no metabolismo energético. Esquematizar os conteúdos apresentados como forma de fi xação e apreensão dos temas relacionados à bioquímica e ao metabolismo de nutrientes que com- põem o processo de aprendizagem signifi cativa em nutrição esportiva. 8 Bioquímica da Nutrição Esportiva 9 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 1 CONTEXTUALIZAÇÃO Você já se perguntou o que acontece com o alimento que você ingere após a mastigação e a deglutição? Pois bem, vamos abordar o processo de digestão, o qual se inicia na boca, sendo o lugar por onde passa o conteúdo que você ingeriu e que, a partir desse ponto, não é mais chamado de alimento. O que ocorre ao longo do trato digestório com todas as transformações, o que são e quem são as enzimas e os hormônios envolvidos no percurso de diges- tão e absorção até que os nutrientes estejam disponíveis para nosso corpo utili- zá-los e desempenharem as funções que cabem a cada um deles, principalmente em relação ao fornecimento de energia, indispensável à nossa sobrevivência. Você sabia que o nosso cérebro funciona basicamente a partir da glicose que ingerimos diariamente? Nosso raciocínio, por exemplo, para compreender o que você está lendo neste momento necessita da ingestão de carboidratos. Por isso, vamos esclarecer a importância da ingestão dos diferentes tipos de carboidratos ao organismo humano. Nosso metabolismo funciona com o auxílio de enzimas e hormônios na regulação e equilíbrio das funções vitais, sendo formados por prote- ínas e lipídeos, portanto, é indispensável a ingestão adequada desses nutrientes. Quanto às vitaminas e minerais? À água? E às fi bras? Todos estão envolvi- dos no metabolismo sim, auxiliando cada um em determinada etapa do processo para que, como uma máquina, cada parte desempenhe seu papel e quando jun- tas as engrenagens interdependentes trabalhem para o bom um desempenho. Nesse caso, a máquina é o corpo humano que precisa estar saudável. Então va- mos lá, a partir de agora veremos o conteúdo dividido entre capítulos para facilitar a compreensão e através dos quais você irá construir o seu saber com os conhe- cimentos adquiridos em cada momento. 2 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES 2.1 ESTRUTURA E FUNÇÃO BIOLÓGICA DOS NUTRIENTES O corpo humano é formado por bilhões de células que desempenham inúme- ras funções biológicas e estão interligadas entre os órgãos e sistemas. Os nutrien- 10 Bioquímica da Nutrição Esportiva tes são substâncias presentes nos alimentos que desempenham cada um deles funções especifi cas que contribuem para o normal funcionamento do organismo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os nutrientes são divididos em macronutrientes e micronutrien- tes. Os macronutrientes são assim chamados por serem necessários em maiores quantidades no nosso organismo (g/dia). Os micronu- trientes são os que necessitamos em menores proporções (mg ou mcg/dia), contudo, não são menos importantes. As proteínas, os lipí- deos, os carboidratos e as fi bras são macronutrientes que fornecem energia ao organismo; as vitaminas e minerais são micronutrientes que não fornecem valor calórico quando ingeridos (GIBNEY; VORS- TER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). a) Carboidratos Os carboidratos têm a fórmula geral [C(H2O)]n e também são chamados de “hidratos de carbono”. Alguns carboidratos possuem em sua estrutura Ni- trogênio (N), Fósforo (P) ou Enxofre (S). São moléculas que desempenham várias funções no organismo humano, entre elas: fonte de energia; reserva deenergia, estrutural e matéria-prima para a biossíntese de outras moléculas. São classifi cados pelo número de subunidades: monossacarídeos, dissaca- rídeos e polissacarídeos. A principal função desse nutriente é fornecer energia (4kcal/g), além de ser uma das moléculas orgânicas mais abundantes da nature- za (WHITNEY; ROLFES, 2008). De acordo com sua estrutura química, os carboidratos são classifi cados como complexos (polissacarídeos) ou simples (mono e dissacarídeos). São Mo- nossacarídeos: glicose, frutose e galactose; Dissacarídeos: lactose, maltose e sa- carose; Polissacarídeos: amido, glicogênio e celulose. Como já comentei, o principal carboidrato é a glicose, pois atua como com- bustível exclusivo para o funcionamento do sistema nervoso central, o equivalente a 6g/glicose/hora é utilizado no metabolismo. Conhecida comumente como glico- se do sangue, ela serve como fonte essencial de energia para todas as células do corpo humano. A glicose está presente em todos os dissacarídeos e é a unidade 11 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 que forma os polissacarídeos, sendo o amido a principal fonte de energia conti- da nos alimentos. Além do amido, o glicogênio é outro polissacarídeo importante, pois é a forma de armazenamento de energia no corpo. Os quadros 1 e 2 a seguir apresentam as estruturas químicas dos carboidra- tos (CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 1 – ESTRUTURA QUÍMICA DE MONO E DISSACARÍDEOS FONTE: Adaptado de Cardoso (2006) e Whitney e Rolfes (2008) QUADRO 2 – ESTRUTURA QUÍMICA DOS POLISSACARÍDEOS FONTE: Adaptado de Cardoso (2006) e Whitney e Rolfes (2008) 12 Bioquímica da Nutrição Esportiva b) Frutose A frutose, também chamada de levulose, é o mais doce dos açúcares. Pos- sui estrutura química igual à glicose, diferenciando-se apenas na posição do gru- pamento OH no C3 (Quadro 3). É conhecida como o “açúcar das frutas”, podendo ser utilizado como adoçante e está presente no mel que possui frutose e glicose em proporções iguais. O xarope de milho também contém frutose, que é utilizado em altas concentrações em bebidas industrializadas (sucos, xaropes, licores etc.) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 3 – ESTRUTURA QUÍMICA DA GLICOSE E FRUTOSE FONTE: Adaptado de Gibney, Vorster e Kok (2005) c) Galactose A galactose tem a estrutura química semelhante à frutose, aparecendo pou- cas vezes livremente na natureza e faz parte da lactose, que é um dissacarídeo. A galactose possui os mesmos números e tipos de átomos que a glicose e a frutose, mas em uma posição diferente da hidroxila (OH), em posição alfa e beta quando fi ca abaixo ou acima do plano do anel furanosídico. https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ciclizacao-das-oses.htm 13 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 QUADRO 4 – ESTRUTURA QUÍMICA DA GALACTOSE EM COMPARAÇÃO À GLICOSE FONTE: Adaptado de Gibney, Vorster e Kok (2005) d) Lactose A lactose é a combinação de galactose e glicose, um dissacarídeo que pro- duz o principal carboidrato do leite, contribuindo com 5% do peso do leite e, de- pendendo da quantidade de gordura presente no leite, a lactose pode contribuir com até 50% da energia fornecida pelo leite (WHITNEY; ROLFES, 2008). A lactose tem o poder adoçante menor do que a glicose, sendo 1/6 da mes- ma. É exclusivamente presente nas glândulas mamárias de animais em estado de lactação, portanto, não é encontrada naturalmente em produtos de origem vegetal (ARAÚJO et al., 2012; ABATH, 2013). e) Maltose A maltose consiste em duas unidades de glicose, sendo produzida com a quebra do amido e também na germinação das plantas e fermentação que produz o álcool. A maltose está presente basicamente na cevada e em grãos em germi- nação (WHITNEY; ROLFES, 2008). f) Sacarose A sacarose é composta por glicose e frutose, responsável por uma parte da doçura natural das frutas, hortaliças e grãos. O açúcar branco de mesa é produ- zido com o refi namento da sacarose a partir da cana de açúcar ou de beterraba (WHITNEY; ROLFES, 2008). g) Amido O amido é formado por várias unidades de glicose ligadas entre si por liga- ções alfa (1,4) e alfa (1,6), ou pontos de ramifi cação ao longo da cadeia de carbo- 14 Bioquímica da Nutrição Esportiva nos chamados de amilopectina. Quando a cadeia não possui ramifi cações, é de- nominado de Amilose, que pode ser visualizada no quadro 2. O amido é a forma de armazenamento de glicose ou energia das plantas. A hidrolise total do amido produz moléculas de glicose, enquanto a hidrolise parcial produzia a maltose já citada acima (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006). Os cereais são as fontes alimentares mais ricas em amido e, portanto, os melhores alimentos fornecedores de energia para o ser humano. Outras fontes alimentares de amido são: cereais e grãos (arroz, trigo, aveia, painço, centeio, cevada e milho); leguminosas (feijões, lentilha, soja e ervilha); legumes (cenoura, abobrinha, chuchu), tubérculos (batatas, aipim, inhame) e seu produtos/subprodu- tos (pães, biscoitos, tapioca, farinha de mandioca, farinha de trigo, fubá, massas, farinha de arroz etc.) (ORNELLAS; LIESELOTTE, 2001; PHILIPPI, 2006). O amido é insolúvel em água fria, portanto, somente o calor realiza a cocção dos grãos, que rompem as células, favorecendo o processo digestivo enzimático, bem como a formação do gel característico do cozimento dos grãos (ORNELLAS; LIESELOTTE, 2001). h) Glicogênio O glicogênio é um polissacarídeo composto por glicose, produzido e arma- zenado no fígado e músculos como forma de depósito de glicose, sendo a forma de armazenamento de energia no organismo animal e no ser humano. O glicogê- nio pode estar presente nas carnes em pequenas quantidades, contudo, não é contabilizado como fonte de carboidratos complexos na alimentação (WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.2 FIBRAS As fi bras são parte estrutural das plantas, são encontradas em hortaliças, fru- tas, grãos, leguminosas, cereais e tubérculos. São compostas por polissacarídeos que são diferentes do amido. Devido a ligações entre suas moléculas, o organis- mo humano não possui enzimas para realizar a hidrólise (quebra) das fi bras, que não fornecem energia ao organismo. Por este motivo são chamadas de “polissa- carídeos não amiláceos”. Dos polissacarídeos não amiláceos, têm-se a celulose, a hemicelulose, as pectinas, as gomas e as mucilagens. Das fi bras que não são polissacarídeos, têm-se as lignanas, as cutinas e os taninos, que possuem ligações diferentes entre si e os monossacarídeos que as compõem, desempenhando, assim, dife- 15 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 rentes funções (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A celulose é o principal constituinte das paredes celulares das plantas com- postas por moléculas de glicose em longas cadeias não ramifi cadas. Essas liga- ções não podem ser hidrolisadas pelas enzimas digestivas humanas, conforme citado anteriormente e visto na estrutura química apresentada no Quadro 2. A hemicelulose faz parte da estrutura dos cereais compostas por vários es- queletos de monossacarídeos (xilose, manose e galactose) com cadeias laterais ramifi cadas. As pectinas são compostas por monossacarídeos, alguns ramifi cados, al- guns outros não e com esqueleto constituído por ácido hialurônico. Geralmente, estão presentes nas hortaliças, frutas cítricas e maçãs. Podem ser isoladas e utili- zadas na indústria de alimentos pelo seu poder de geleifi cação como espessante na fabricação de geleias e de temperos para saladas, controlando a textura e consistência dos mesmos (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As Gomas e mucilagens são compostas de vários monossacarídeos e seus derivados. A goma guar e a arábica são usadas como aditivos na indústria ali- mentícia como espessantes em alimentos industrializados.As mucilagens são semelhantes às gomas, em sua estrutura incluem-se o psyllium e a carragenina, que são utilizadas como estabilizantes em produtos alimentícios industrializados (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A lignina é considerada um tipo de fi bra com estrutura monossacarídea tridi- mensional, que lhe dá mais resistência. Possui moléculas de fenol com fortes liga- ções internas, o que as tornam indigeríveis pelas enzimas humanas. Por causa de sua rigidez, a lignina está presente em apenas alguns alimentos, nas partes mais rí- gidas de legumes como a cenoura e nas sementes de frutas como morangos e kiwi (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os amidos resistentes são considerados fi bras porque não sofrem digestão e absorção pelo organismo humano. Estão presente na maioria das leguminosas inteiras, batatas cruas e bananas verdes (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CAR- DOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As fi bras, de maneira geral, desempenham funções importantes no metabolismo, tais como o aumento do bolo fecal e a mudança na compo- sição das fezes, auxiliando em situações de constipação, sendo, portanto, importante na função intestinal; na redução da absorção de gorduras, re- Importante na função intestinal. 16 Bioquímica da Nutrição Esportiva duzindo o risco de desenvolvimento de problemas cardiovasculares e no excesso de peso; no aumento da saciedade, reduzindo a ingestão de alimentos e contribuin- do para a redução da obesidade; na redução da glicemia, auxiliando no controle de diabetes de pessoas que não são insulino dependente (CARDOSO, 2006; BER- NAUD; RODRIGUES, 2013). As fi bras não fornecem valor calórico quando ingeridas, pois o cor- po humano não possui enzimas para sua digestão. Contudo, por conter fi tatos e outros compostos antinutricionais, o excesso de ingestão de fi bras reduz a biodisponibilidade de ferro, zinco e cálcio (BERNAUD; RODRIGUES, 2013). Biodisponibilidade de Ferro, Zinco e Cálcio As fi bras são divididas de acordo com suas características físicas e efeitos no organismo, entre insolúveis ou solúveis; as fi bras solúveis são viscosas (for- mam gel) e são fermentáveis (de fácil digestão para as bactérias intestinais). Es- sas fi bras estão associadas a benefícios contra o surgimento de doenças cardio- vasculares, diabetes e obesidade. As fi bras insolúveis não absorvem água, não são fermentáveis e não formam gel. Elas são encontradas nos grãos e nos vegetais, e favorecem os movimentos peristálticos intestinais, aliviando os sintomas de constipação. É importante citar dois temas relacionados aos carboidratos, o índice glicêmico e os FODMAPS. Nos próximos capítulos abordare- mos a prescrição dietética e nela o IG dos alimentos e os FODMAPs como tema atual, além de queixas frequentes de desconforto gastrin- testinal na prática clínica, coisas que são muito importantes de serem considerados no planejamento dietético. As fi bras não fornecem valor calórico quando ingeridas, pois o corpo humano não possui enzimas para sua digestão. 17 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 O Índice Glicêmico (IG) foi proposto pelo Dr. David Jenkins, pesquisador da Universidade de Toronto, no Canadá, em 1981. O IG representa o efeito sobre a glicemia de uma quantidade fi xa de carboidrato disponível de um determinado alimento em relação a um alimento-controle, que normalmente é o pão branco ou a glicose por meio da análise da curva glicêmica produzida por 50g de carboidrato (disponível) de um alimento teste em relação à curva de 50g de car- boidrato do alimento padrão. Atualmente, utiliza-se o pão branco por ter resposta fi siológica melhor que a da glicose. https://www.diabetes.org.br/publico/colunistas/96-dra-gisele-ros- si-goveia/1267-indice-glicemico-ig-e-carga-glicemica-cg O Índice Glicêmico é a velocidade com que o açúcar de deter- minado alimento chega na corrente sanguínea. Alimentos com alto índice glicêmico elevam rapidamente a glicemia, favorecendo a velo- cidade de reposição do glicogênio muscular. Deve-se evitar alimen- tos de alto índice glicêmico para não ocasionar um pico de açúcar no sangue. Quanto mais lentamente o açúcar do alimento chegar à cor- rente sanguínea, menos insulina é produzida pelo pâncreas, resul- tando em maior tempo de saciedade. Podem-se alterar os efeitos IG, analisando por meio da carga glicêmica desses alimentos (CARUSO; MENEZES, 2000). O conceito de Carga Glicêmica (CG) foi proposto em 1997 pelo Dr. Salmeron, pesquisador da Harvard School. A CG é um produto do IG e da quantidade de carboidrato presente na porção de alimento consumido quando comparado com o alimento padrão. Esse marca- dor mede o impacto glicêmico da dieta, sendo calculado pelo produto do IG do alimento e pela quantidade de carboidrato contido na por- ção consumida do alimento. Equação: CG = IG x teor de carboidrato disponível na porção /100. 18 Bioquímica da Nutrição Esportiva Considerando a glicose como controlada (CG=100), os alimen- tos podem ser classifi cados em baixa carga glicêmica (CG <10) e alta carga glicêmica (CG>20). Classifi cação do Índice Glicêmico nos alimentos: • Baixo índice Glicêmico (≤55): resposta glicêmica baixa após a in- gestão de alimentos. • Médio Índice Glicêmico (56 a 69): resposta glicêmica média. • Alto índice Glicêmico (70 ou mais): resposta glicêmica elevada após a ingestão de alimentos. O quadro a seguir apresenta alguns alimentos separados de acordo com o IG. QUADRO 5 – ÍNDICE GLICÊMICO DE ALGUNS ALIMENTOS FONTE: Adaptado de Sociedade Brasileira de Diabetes (2013-14) FARIA, V. C. et al. Infl uência do índice glicêmico na glicemia em exercício físico aeróbico. Motriz: rev. educ. fi s. (Online), Rio Claro, v. 17, n. 3, p. 395-405, Set. 2011. FODMAPs (Fermentable Oligossacharides, Dissacharides, Mo- nossacharides And Poliols), sigla em inglês que se refere aos tipos de carboidratos fermentáveis que são os oligossacarídeos, dissacaríde- os/monossacarídeos e polióis, carboidratos mal absorvidos pelo nosso organismo que provocam sensações de desconforto gastrintestinal. Por não serem absorvidos por completo, eles acabam chegando ao intestino grosso onde as bactérias começam o processo fermentativo. 19 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 Essa fermentação produz dióxido de carbono, hidrogênio e me- tano, que acabam gerando os sintomas de intolerância alimentar, como inchaço abdominal, gases, diarreia, constipação, dores de ca- beça, azia, má digestão, entre outros. Esses tipos de carboidratos são comumente encontrados em frutas, legumes, grãos, laticínios, açúcares e adoçantes (PENSABENE et al., 2019). A dieta brasileira e os FODMAPs: alguns carboidratos de di- fícil digestão fazem parte da alimentação dos brasileiros. Vejamos a seguir tipos existentes de FODMAPs e em quais alimentos estão presentes. • GALACTANOS (feijões, lentilhas, soja): galactanos são oligos- sacarídeos difíceis de serem absorvidos pelo nosso organismo e é por isso que algumas pessoas relatam que após comer feijão sentem-se “estufados”. • FRUTANOS (trigo, cebola, alho, brócolis, repolho): esses são alguns dos alimentos que estão com frequência na mesa do bra- sileiro que possuem frutanos, um outro oligossacarídeo. O trigo é a maior fonte de frutanos da nossa dieta, mas eles também estão presentes na cebola, no alho, brócolis, repolho, nos aspargos, na beterraba e melancia. • LACTOSE (leite, creme de leite, iogurte e outros derivados de leite): todos os alimentos lácteos, sejam eles de vaca, ovelha, búfala ou outro animal, possuem lactose em sua composição. A lactose é um dissacarídeo e faz parte da lista de FODMAPs. Lác- teos com redução de lactose pelo processo enzimático ou pelo processo natural de redução da lactose (como é o caso de man- teiga e queijos maturados) são os mais indicados para uma dieta isenta de FODMAPs.• FRUTOSE (frutas e mel): a frutose está presente em teor mais alto em algumas frutas e no mel. Ela é um monossacarídeo e também faz parte do FODMAPs. As frutas com maior teor de fru- tose são as maçãs, peras, mangas, frutas secas e sucos de fruta concentrados. Se você consumir mais frutose do que seu orga- nismo consegue absorver, a frutose não absorvida vira alimento para as bactérias do seu intestino. • POLIÓIS (xilitol, sorbitol, maltitol): esses adoçantes contêm polióis, também chamados de álcoois de açúcar. Eles funcionam como substitutos do açúcar e são comumente encontrados em gomas de mascar. O xilitol virou febre neste último ano, com os benefícios de ser um adoçante natural, que não provoca cáries e possui baixo índice glicêmico (bastante usado em dietas para emagrecimento e por diabéticos). Porém, quando consumido em excesso, ele, assim como os demais adoçantes listados, pode provocar sintomas de desconforto gastrintestinal. 20 Bioquímica da Nutrição Esportiva Veja a seguir um quadro com alimentos e seus respectivos teo- res de FODMAPs. QUADRO 6 – TEOR DE FODMAPs DE ALGUNS ALIMENTOS ALTO TEOR DE FODMAPs VEGETAIS: aspargo, alcachofra, beterraba, cebola, couve de bruxelas, bróco- lis, couve fl or, repolho, erva doce, alho, alho-poró, quiabo, cogumelos, rabanete, cebolinha verde, nabo, chicória, abóbora, batata em conserva e batata yacon. FRUTAS: maçã, pera, pêssego, manga, melancia, melão, damasco, cereja, pi- tomba, lichia, nectarina, ameixa, abacate, caqui, fi go, tomate, frutas enlatadas, frutas secas e suco de frutas concentrados. LEITE E DERIVADOS: leite animal (vaca, cabra, ovelha), leite de soja, sorve- tes, iogurtes, queijos e leite condensado. CEREAIS: trigo, centeio, cevada (pães, massas, biscoitos, cereais matinais etc.). LEGUMINOSAS: feijão, ervilha, grão de bico, soja, lentilha e tremoço. PROTEÍNAS: embutidos (salsicha, linguiça, presunto, patês etc.), carnes ver- melhas, aves e frutos do mar marinados. OLEAGINOSAS E SEMENTES: pistache e castanha de caju. ADOÇANTES: mel, xarope de milho, manitol, sorbitol, xilitol e outros termina- dos com “ol”. BAIXO TEOR DE FODMAPs VEGETAIS: cenoura, milho verde, berinjela, alface, endívia, espinafre, abobri- nha, acelga, batata, broto de bambu, milho, chuchu, alfafa, batata doce, inha- me, pepino, agrião, almeirão, jiló, palmito, vagem e mandioca. FRUTAS: banana, uva, kiwi, laranja, mamão, framboesa, morango, carambola, tangerina, abacaxi, coco e goiaba. LEITE E DERIVADOS: leite sem lactose, queijo e iogurte sem lactose, e “leites vegetais” (amêndoas e coco). CEREAIS: massas e pães sem glúten, painço, quinoa, arroz, tapioca e fl ocos de milho. PROTEÍNAS: frango, peixe e carne bovina. OLEAGINOSAS E SEMENTES: nozes, amêndoas, avelã, macadâmia, semen- te de abóbora, gergelim, amendoim e semente de girassol. ADOÇANTES: estevia e sucralose. FONTE: Adaptado de Federação Brasileira de Gastroenterologia (2020) 21 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 SILVA, M.D.O. Problemas gastrointestinais em desportos de endurance. 2018. Disponível em: https://repositorio-berto.up.pt/bits- tream/10216/115838/2/289928.pdf 1 - Carboidratos são encontrados em todos os alimentos, EXCETO: ( ) Leite. ( ) Carnes. ( ) Pães. ( ) Legumes. 2 - Dissacarídeos contêm duas moléculas de carboidratos, IN- CLUINDO: ( ) Amido, glicogênio e fi bra. ( ) Amilose, pectina e dextrose. ( ) Sacarose, maltose e lactose. ( ) Glicose, galactose e frutose. 3 - A forma de armazenamento da glicose no organismo é atra- vés de: ( ) Insulina. ( ) Maltose. ( ) Sacarose. ( ) Glicogênio. 2.3 PROTEÍNAS Do grego protos: primeiro; signifi cado de “constituintes básicos da vida”. As proteínas são moléculas orgânicas também formadas como os carboidratos e os lipídeos constituídos por carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), mas, além destes, as proteínas contêm átomos de nitrogênio (N) e enxofre (S) a partir de um conjunto de aminoácidos ligados entre si (ligações denominadas de peptídicas). As proteínas desempenham uma série de funções importantes, destacando que não há um processo biológico sequer em que as proteínas não participem, 22 Bioquímica da Nutrição Esportiva porque além de estarem envolvidas de forma ativa no conjunto de reações quími- cas, muitas células são compostas por proteínas. São funções das proteínas: toda proteína é uma enzima que infl uencia di- retamente nas reações químicas; contração muscular (realizado pela miosina e actina); composição hormonal; fazem parte dos anticorpos; participam do proces- so da coagulação sanguínea e transporte de oxigênio (hemoglobina). Agora você deve estar se perguntando: é por isso que os pratican- tes de exercícios se preocupam tanto em tomar suplementos de pro- teínas? Em parte sim, por isso veremos nos capítulos 2 e 3 que em algumas situações apenas a alimentação é o sufi ciente para garantir as demandas metabólicas que o indivíduo praticante de esporte e os atle- tas necessitam (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Pode-se dizer que a principal função das proteínas é estrutural, uma vez que promovem a síntese e o crescimento dos tecidos do nos- so corpo. Carnes, ovos e laticínios são alimentos ricos em proteínas. Assim como os carboidratos, as proteínas fornecem 4kcal/g ao orga- nismo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.4 AMINOÁCIDOS Aminoácidos são substâncias orgânicas que apresentam em sua constitui- ção um grupo carboxila e um grupo amino, que você pode observar no Quadro 7. É importante destacar que existem 20 (vinte) tipos de aminoácidos, os quais se ligam de forma variada para originarem diferentes proteínas. São eles: alanina, ar- ginina, aspartato, asparagina, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptofano e valina (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHIT- NEY; ROLFES, 2008). Pode-se dizer que a principal função das proteínas é estrutural, uma vez que promovem a síntese e o crescimento dos tecidos do nosso corpo. Carnes, ovos e laticínios são alimentos ricos em proteínas. 23 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 QUADRO 7 – ESTRUTURA QUÍMICA DE UM AMINOÁCIDO FONTE: <www.infoescola.com>. Acesso em: 19 mar. 2020 2.5 AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS Alguns aminoácidos, o organismo humano não consegue sintetizar. Ao todo são nove tipos: histidina, lisina, leucina, metionina, isoleucina, fenilalanina, treo- nina, triptofano e valina. Por essa razão, são chamados de aminoácidos essen- ciais e são obtidos através da alimentação nas proporções adequadas para que aconteça a realização das funções metabólicas. Há também outros 11 (onze) tipos, que são produzidos pelo organismo, cha- mados de aminoácidos não essenciais; contudo, isto não signifi ca que eles não são importantes para o metabolismo. Em algumas situações, o organismo pode necessitar de alguns aminoácidos além da capacidade de síntese, como na infân- cia ou em situações de infecções. Por isso, eles também são chamados de con- dicionalmente essenciais (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). QUADRO 8 – AMINOÁCIDOS E SUA CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A NECESSIDADE BIOLÓGICA Essenciais Fenilalanina, triptofano, valina, leucina, isoleucina, metionina, treonina e lisina. Condicionalmente essenciais Glicina, prolina, tirosina, serina, cisteina, cistina, taurina, arginina, histidina e glutamina. Não essenciais Alanina, ácido aspártico, ácido glutâmico e asparagina. FONTE: Adaptado de Cuppari (2014) 24 Bioquímica da Nutrição Esportiva 2.6 QUALIDADE DA PROTEÍNA As proteínas de alta qualidade, ou biologicamente completas, contêm todos os aminoácidos essenciais na quantidade adequada para a síntese proteica. Dois fatoresinterferem na qualidade de uma proteína, são eles: a digestibilidade da proteína e a sua composição de aminoácidos. A digestibilidade depende de fato- res como a fonte de proteína ingerida e outros alimentos ingeridos ao mesmo tem- po. As proteínas de origem animal geralmente têm alta digestibilidade (90-99%), já as proteínas de origem vegetal são menores (entre 70-90%), com alguma exce- ção para as leguminosas, que são maiores (aprox. 90%). O fígado pode produzir qualquer um dos aminoácidos não essenciais que possam se ligar aos demais aminoácidos essenciais nos fi lamentos de proteína. Contudo, se algum aminoácido não estiver presente, ou estiver em proporção in- sufi ciente, ele é então chamado de aminoácido limitante. A qualidade das proteínas é determinada baseando-se nas necessidades de aminoácidos essências de crianças em idade pré-escolar. Uma proteína referên- cia é a que atende a todas essas necessidades; o ovo e a caseína são proteínas referências, pois têm o PDCAA (escore de aminoácidos corrigido pela digestibili- dade da proteína) igual a 1,00, que é o escore máximo que uma proteína de um alimento pode receber (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). As proteínas de origem vegetal são consideradas complementares, ou bio- logicamente incompletas, ou de baixo valor biológico (BVB), quando contêm aminoácidos limitantes. São elas: Gliadina (trigo), Excelsina (castanha do Pará), Legunina (ervilha), Faseolina (feijão), Glicinina e Legumelina (soja), Zeína (milho – falta triptofano e tirosina), Gelatina (falta triptofano e tirosina), Arroz (falta lisina, treonina e triptofano) e Feijão (falta metionina) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). As proteínas de origem animal são as biologicamente completas, ou de alto valor biológico (AVB), e estão presentes nos seguintes alimentos: Caseína (leite), Ovoalbuminas e ovovitelinas (ovo), Lactoalbuminas (leite e queijo), Albumina e miosina (carne) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). As Leguminosas são defi cientes em aminoácidos sulfurados (metionina + cistina) e cereais são limitantes em lisina. Então, da combinação de proteínas vegetais na proporção de 3:1 obtém-se uma proteína de alto valor biológico. Por exemplo: Arroz (3 partes) + feijão (1 parte) = ptn biologicamente completa. Para você ter noção da qualidade da proteína na alimentação, o quadro a seguir apresenta o PDCAA de alguns alimentos em comparação com a proteína do soro do leite (whey protein). 25 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 QUADRO 9 – VALORES DE PDCAAS DE ALGUNS ALIMENTOS Alimento PDCAA Alimento PDCAA Caseína (proteína do leite) 1,00 WPI (whey protein isolate - isolado de proteína do soro do leite) 1,00 Clara do ovo 1,00 Isolado proteico de soja 1,00 Soja (isolada) 0,99 Lentilhas 0,52 Bife 0,92 Amendoim 0,52 Farinha de ervilha 0,69 Trigo integral 0,40 Aveia 0,57 Glúten de trigo 0,25 FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) Em relação à estrutura e composição, quando há dois aminoácidos, ele é cha- mado de dipeptídeo; quando há três, é chamado de tripeptídeos; e quando há uma longa cadeia de aminoácidos, é chamada de polipeptídio, sendo que toda proteína é constituída de uma ou mais cadeias de aminoácidos, conferindo a ela característi- cas e funções diferenciadas (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.7 SÍNTESE PROTEICA O processo que envolve RNA, enzimas, ribossomos e aminoácidos, é cha- mado de síntese proteica, um procedimento capaz de realizar a produção de outras proteínas todas elas estabelecidas pelo DNA. O uso dos Aas diz respeito à síntese de proteínas como enzimas, hormônios, vitaminas e proteínas estruturais. A síntese proteica requer todos os aminoácidos essenciais. Os não essenciais devem ser fornecidos, ou pelo menos o esqueleto de carbonos e grupos ami- no derivados de outros aminoácidos disponíveis pelo processo de transaminação (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). Esse processo ocorre no citoplasma, e é dividido em duas etapas: a trans- crição e a tradução. O DNA funciona como um molde para a síntese de várias formas de RNA que participaram na síntese proteica. A energia é fornecida pelo ATP obtido do metabolismo celular (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 26 Bioquímica da Nutrição Esportiva FIGURA 1 – SÍNTESE PROTEICA E SUAS ETAPAS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 4 - Qual parte da estrutura química diferencia um aminoácido do outro? ( ) Seu grupo lateral. ( ) Seu grupo ácido. ( ) Seu grupo amino. ( ) Suas ligações químicas. 5 - Isoleucina, leucina e lisina são: ( ) Enzimas proteicas. ( ) Polipeptídios. ( ) Aminoácidos essenciais. ( ) Proteínas biologicamente incompletas. 6 - O PDCCA é usado para: ( ) Determinar a qualidade de proteínas. ( ) Avaliar a desnutrição. 27 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 ( ) Calcular o percentual de calorias do alimento. ( ) Determinar as necessidades energéticas. 2.8 LIPÍDIOS Do grego lipos, gordura são ésteres, isso quer dizer que são formados pela associação de uma molécula de ácido (ácido graxo) e uma de álcool, geralmente o glicerol. O ácido graxo é um ácido orgânico que apresenta, mais comumente, dez átomos de carbono em sua molécula. Os lipídeos são uma classe de macromoléculas compostas de C, H e O, sen- do que há uma proporção maior de carbonos e hidrogênios do que de oxigênio. Desta forma, eles fornecem mais energia por grama (9kcal/g) do que fornecem os carboidratos e as proteínas (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os lipídios são substâncias químicas de baixa polaridade, por isso, são in- solúveis em água em temperatura ambiente, tendem a ser hidrofóbicos e apola- res, porém, solúveis em compostos ou solventes orgânicos, como o álcool, o éter, o clorofórmio, a acetona. São representados pelos triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol. O triacilglicerol é a forma mais comum encontrada nos alimentos; os fosfolipídios são elementos estruturais das membranas celulares e o colesterol é precursor de hormônios e constituinte da bile (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROL- FES, 2008). 2.9 ÁCIDOS GRAXOS Um ácido graxo é composto por uma cadeia de átomos de carbono com hi- drogênio ligados a ela, que possui um grupo ácido (COOH) em uma extremidade e um grupo metil (CH3) na outra. Os ácidos graxos de maior ocorrência na natu- reza contêm números pares de carbonos em suas cadeias com até 24 carbonos (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). a) Ácidos graxos saturados Compostos de uma cadeia hidrocarbonada saturada (todas as valências do C ligadas a átomos de H); quanto maior o tamanho da cadeia maior o peso molecular, o ponto de fusão e a insolubilidade. Na dieta: ácido esteárico (18:0) na 28 Bioquímica da Nutrição Esportiva manteiga de cacau e gordura animal; ácido palmítico (16:1) e ácido láurico (12:0) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). b) Ácidos graxos insaturados Contém a cadeia hidrocarbonada com uma ou mais ligações duplas, tem pon- to de fusão mais baixos do que os ácidos graxos saturados; quando os átomos de H ligados ao C da dupla ligação estão do mesmo lado da cadeia, eles são chama- dos de cis (são os de importância biológica) e quando estão em lados opostos é trans. Os ácidos graxos trans são encontrados em produtos industrializados (gor- dura vegetal hidrogenada) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). c) Ácido graxo monoinsaturado Possui uma única dupla ligação. Constitui quase 50% da gordura do toucinho e 75% do azeite de oliva. O ácido oleico (cis 18:1 n-9) é um exemplo presente em vários alimentos (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). d) Ácidos graxos polinsaturados Contêm mais de duas duplas ligações. São elas: ômega-6 (ácido linoleico, 18:2, n-6) presentes nos óleos vegetais (milho, canola, girassol e açafrão, nozes) e o ômega-3, ambos derivados do ácido linolênico (linhaça e chia) e no ácido alfa linolênico (ALA), o18:3 n-3 (EPA - ácido eicosapentaenoico e o DHA - ácido doco- sa-hexanóico (peixes e frutos do mar, carnes de peru e em alguns óleos)), sendo a principal ação dos ômega-3, a inibição da síntese de triglicerídeos no fígado (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 2.3 COLESTEROL Pertence ao grupo dos esteróis – grupo hidroxila ligado ao anel, comportan- do-se como álcool. O colesterol é exclusivamente presente no tecido animal, pre- cursor do ácido cólico que é constituinte da bile; hormônios (estrógenos, proges- terona) e vitamina D. Pode estar livre ou combinado com ácidos graxos. Fontes alimentares: gema do ovo, laticínios, carnes, vísceras (fígado, coração e cérebro) (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). a) Ácidos graxos essenciais São os ácidos que o organismo humano não sintetiza, por isso precisam ser ingeridos pela alimentação, pois desempenham funções essenciais. São eles: áci- 29 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 do linoleico (18:2 n-6) e ácido linolênico (18:3 n-3) são polinsaturados (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). O ácido esteárico (18C) é o mais abundante nos alimentos, é um ácido gra- xo saturado (possui somente ligações simples na sua cadeia de carbonos). Os ácidos graxos de cadeias longas (12 a 24C) estão presentes nas carnes, peixes e óleos vegetais e são os mais abundantes na alimentação e os ácidos graxos de cadeia média (6 a 10C) estão presente nos laticínios. Os ácidos graxos insaturados (contêm uma ou mais duplas ligações ou insa- turações na cadeia de carbonos) são chamados de monoinsaturados e polinsatu- rados. Na fi gura a seguir são apresentados os ácidos graxos e as fontes alimenta- res (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 2 – COMPARAÇÃO DE GORDURAS NA DIETA EM RELAÇÃO À COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS, MONOINSATURADOS E POLINSATURADOS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) No Quadro 11 a seguir, você pode observar a estrutura química de um fosfo- lipídio. 30 Bioquímica da Nutrição Esportiva QUADRO 11 – ESTRUTURA QUÍMICA DOS LIPÍDIOS FONTE: <https://www.khanacademy.org>. Acesso em: 12 mar. 2020 A seguir, você irá rever os tipos de lipídeos e exemplos destes no organismo humano. • Carotenoides: são pigmentos alaranjados presentes nas células de to- das as plantas que participam na fotossíntese junto com a clorofi la além de trazerem benefícios para o sistema imunológico e atuarem como an- ti-infl amatórios. Ex.: betacaroteno presente na cenoura que se torna pre- cursora da vitamina A, importante no metabolismo da visão. • Ceras: são constituídas por uma molécula de álcool e um ou mais ácidos graxos. Estão presentes nas superfícies das folhas de plantas e nas ce- ras de abelhas. • Fosfolipídios: são os principais componentes das membranas das cé- lulas, é um glicerídeo (um glicerol unido a ácidos graxos) combinado com um fosfato. • Glicerídeos: os glicerídeos podem ter de um a três ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol (um álcool, com 3 carbonos unidos a hidroxi- las-OH). O exemplo mais conhecido é o triglicerídeo, que é composto por três moléculas de ácidos graxos. • Esteroides: são compostos por quatro anéis de carbonos interligados, unidos a hidroxilas, oxigênio e cadeias carbônicas. Como exemplos de esteroides, têm-se os hormônios sexuais masculinos (testosterona), os hormônios sexuais femininos (progesterona e estrogênio), outros hormô- nios e o colesterol (CUPPARI, 2014; WHITNEY; ROLFES, 2008). 31 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 b) Funções dos lipídios Reserva energética: o armazenamento de energia é importante para os mo- mentos em que o organismo necessitar de energia e não haver carboidratos dis- poníveis. Estrutural: alguns lipídios fazem parte da composição das membranas celu- lares, sendo formadas pela associação de lipídios e proteínas (lipoproteicas). Os mais importantes são: os fosfolipídios e o colesterol. Isolante térmico: auxiliam na manutenção da temperatura dos animais endo- térmicos (aves e mamíferos) por meio da formação de uma camada de tecido deno- minado hipoderme, a qual protege o indivíduo contra as variações de temperatura. Absorção de vitaminas: auxiliam na absorção das vitaminas A, D, E e K, que são lipossolúveis e necessitam da presença dos lipídeos para serem absor- vidas e utilizadas pelo organismo. Como essas moléculas não são produzidas no corpo humano, por isso é importante o consumo desses óleos na alimentação (GIBNE; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 7 - Ácidos graxos saturados: ( ) Têm sempre 18 carbonos na cadeia. ( ) Possuem pelo menos, uma ligação dupla. ( ) São inteiramente carregados com hidrogênios. ( ) São sempre líquidos em temperatura ambiente. 8 - São tipos de ácidos graxos essenciais: ( ) Ácido esteárico e ácido oleico. ( ) Ácido oleico e ácido linoleico. ( ) Ácido palmítico e ácido linolênico. ( ) Ácido linoleico e ácido linolênico. 9 - O termo ômega-3 diz respeito a quais ácidos graxos? ( ) Ácidos graxos monoinsaturados. ( ) Ácidos graxos trans. ( ) Ácidos graxos saturados. ( ) Ácidos graxos polinsaturados. 32 Bioquímica da Nutrição Esportiva 3 ÁGUA A água é a principal substância responsável pelo planeta em que vivemos. Sem ela, nenhuma forma de vida conhecida atualmente existiria ou sobreviveria. O corpo humano composto por mais de 70% de água e ela exerce funções essen- ciais para garantir o equilíbrio e funcionamento adequado do organismo como um todo. Dentre essas funções, destaca-se o seu papel como solvente, garantindo um meio propício para a realização da grande maioria das reações químicas. A água também participa na eliminação de substâncias tóxicas através da urina, que é composta 95% de água. Como um importante componente do plas- ma sanguíneo, a água é responsável pelo transporte de nutrientes, oxigênio e sais minerais para as células (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Outra função da água é sua participação em processos fi siológicos. Na di- gestão, por exemplo, faz parte da composição dos sucos digestivos e da saliva. Além da digestão, a água também atua na absorção e na excreção dos nutrientes ingeridos, além de auxiliar nos movimentos peristálticos, eliminando o conteúdo que não foi utilizado pelo organismo, as fezes (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A água também garante a proteção de algumas estruturas do corpo: na forma do líquido presente nas articulações que evita o atrito entre os ossos; o líquido amniótico, que protege o embrião em desenvolvimento e as lágrimas, que evitam o ressecamento das córneas (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDO- SO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Durante a prática de exercícios, há um aumento da temperatura corporal, perda de eletrólitos pelo suor e urina, com isso, a água desempenha importante papel no equilíbrio e controle da temperatura corporal, evitando a desidratação e interrupção da atividade (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Há água presente em todos os alimentos, estando em menor ou em maior quantidade, a depender do alimento analisado. São alimentos ricos em água as frutas, verduras e legumes (melancia, tomate, nabo, cenoura, melão entre outras) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 33 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 4 VITAMINAS Do latim vita: signifi ca “vida”. A palavra vitamina surgiu na língua portuguesa através do termo em inglês vitamin, que foi criado em 1912, a partir da junção do latim vita, que signifi ca “vida”, e amine, retirada de aminoacid, que quer dizer “ami- noácido” ou “essenciais à vida“ (WHITNEY; ROLFES, 2008). As vitaminas fazem parte dos micronutrientes, não fornecem energia ao or- ganismo e são consideradas um componente dietético essencial requerido por um organismo em pequenasquantidades (mg ou mcg/dia). Assim como os macronu- trientes, as vitaminas são compostos ou moléculas orgânicas que contêm em sua estrutura carbono e hidrogênio. São componentes de várias coenzimas, as quais participam de importantes reações metabólicas do organismo (DUTRA DE OLI- VEIRA; MARCHINI, 2003). As diferentes vitaminas não se correlacionam entre si, nem quimicamente, nem funcionalmente. Cada uma desempenha função própria no organismo, não podendo ser substituída por nenhuma outra substância. Em condições normais, o seu aporte ao organismo se faz através da ingestão de uma variedade e quantida- de de alimentos de origem animal e vegetal. São classifi cadas em hidrossolúveis e lipossolúveis. As lipossolúveis são so- lúveis em gordura, armazenadas no tecido adiposo ou em outros tecidos, não são eliminadas na urina e podem provocar intoxicação quando consumidas em mega- doses. São elas: as vitaminas A, D, E e K. As hidrossolúveis são solúveis em água e eliminadas pela urina, mas tam- bém podem causar prejuízos ao organismo quando ingeridas além das reco- mendações diárias, assim como os problemas causados pela ausência delas. As vitaminas hidrossolúveis são as do complexo B e a vitamina C (DUTRA DE OLI- VEIRA; MARCHINI, 2003; WHITNEY; ROLFES, 2008; CUPPARI, 2014). As vitaminas hidrossolúveis atuam em muitos aspectos do metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas como coenzimas ou grupo de enzimas respon- sáveis por reações químicas essenciais, são pouco armazenadas no organismo e são particularmente importantes nos aspectos relacionadas à produção de ener- gia; são compostos necessários à manutenção, ao crescimento e ao funciona- mento adequado do organismo; são várias as doenças associadas à defi ciência de vitaminas: pelagra, beribéri, escorbuto e anemia megaloblástica. As principais vitaminas hidrossolúveis são: 34 Bioquímica da Nutrição Esportiva • B1 = Tiamina. • B2 = Ribofl avina. • B3 = Niacina, PP ou ácido nicotínico. • B5 = ácido pantotênico. • B6 = piridoxina ou piridoxal. • B12 = cianocabalamina ou cobalamina. • B9 = Folacina ou ácido fólico. • H ou B7 = Biotina. • Vitamina C = ácido ascórbico e Colina. A fi gura a seguir apresenta as funções, sintomas de defi ciência, toxicidade e fontes alimentares das vitaminas hidrossolúveis (DUTRA DE OLIVEIRA; MAR- CHINI, 2003; WHITNEY; ROLFES, 2008; CUPPARI, 2014). FIGURA 3 – FUNÇÕES, SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA, TOXICIDA- DE E FONTES ALIMENTARES DAS VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) Na fi gura a seguir, há um resumo das diferenças entre as vitaminas hidros- solúveis e lipossolúveis em relação ao metabolismo, toxicidade e necessidades diárias. 35 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 FIGURA 4 – DIFERENÇAS ENTRE AS VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS E LIPOSSOLÚ- VEIS EM RELAÇÃO AO METABOLISMO, TOXICIDADE E NECESSIDADES DIÁRIAS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) As vitaminas lipossolúveis e suas funções, fontes alimentares, defi ciência e toxicidade podem ser vistas no quadro a seguir. QUADRO 12 – FONTES ALIMENTARES, FUNÇÕES, DEFICIÊN- CIA E TOXICIDADE DAS VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS FONTE: Adaptado de Dutra de Oliveira e Marchini (2003) Na fi gura a seguir, há um resumo dos benefícios dos micronutrientes. 36 Bioquímica da Nutrição Esportiva FIGURA 5 – BENEFÍCIOS DOS MICRONUTRIENTES (VITAMINAS E MINERAIS) AO ORGANISMO HUMANO FONTE: OPAS (2020) Atletas - Treinamento intenso Aumento da demanda?! Em que medida a demanda de micronutrientes aumenta com a prática regular de exercícios? Deveria haver tabelas específi cas para atletas com valores indicados de ingestão de micronutrientes? 37 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 Ingestões de micronutrientes superiores às recomendadas au- mentam o desempenho físico? www.abne.org.br www.rgnutri.com.br 5 MINERAIS Os minerais, ou sais minerais, assim como as vitaminas, fazem parte dos micro- nutrientes, mantém o funcionamento normal dos tecidos e células. Desempenham diversas funções dentre elas: proporcionam estrutura para a formação de ossos e dentes; mantém o ritmo cardíaco normal e a contratilidade muscular; e regulam o metabolismo, sendo parte das enzimas e hormônios envolvidos neste processo (GIB- NEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). É importante destacar a biodisponibilidade dos minerais que estão sujeitos a fatores que interferem em sua absorção nos tipos de alimento: minerais de origem animal são prontamente absorvidos pelo intestino delgado, os de origem vegetal não; Interação mineral-mineral: minerais com mesmo peso molecular competem pela absorção; Interação vitamina-mineral: vitaminas afetam a biodisponibilidade dos minerais; Interação fi bra-mineral: a alta ingestão de fi bras reduz a absorção de alguns minerais (Ca, Fe, P, Mg) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 5.1 ANTIOXIDANTES Algumas vitaminas e minerais desempenham função antioxidante, reduzindo a ação dos radicais livres produzidos pelo organismo no processo de respiração celular. Na prática de esportes, essa produção de substâncias faz com que o en- velhecimento celular seja maior. São estes: a vitamina C, a vitamina E, a vitamina A (betacaroteno), o selênio, o zinco e o cobre (MUSSOI, 2017). 38 Bioquímica da Nutrição Esportiva QUADRO 13 – FUNÇÕES, RECOMENDAÇÃO DE INGESTÃO DIÁRIA, FONTES ALIMENTARES, SINAIS E SINTOMAS DE INSUFICIÊNCIA E SUPERDOSAGEM DE MINERAIS NUTRIENTE INGESTÃO DIÁRIA (H-M) UI/DIA INSUFICIÊNCIA SUPERDO- SAGEM FONTES FUNÇÃO IODO 150 mcg 150 mcg 1100 mcg Perturbações no crescimento, de- senvolvimento se- xual e intelectual. Suprimir a atividade ti- reoidiana. Sal de cozinha iodado, frutos do mar, verduras folhosas e frutas. Necessário para a pro- dução do hormônio da tireóide. Envolvido na taxa de metabolismo, cresci- mento e reprodução. ZINCO 11 mg 8 mg 40 mg Diminuição dos hormônios mas- culinos, infecções virais, resfriados e herpes. Anemia, fe- bre e distúr- bios do sis- tema nervoso central. Pão integral, fru- tos do mar, feijão, carne magra, se- mente de abóbo- ra, nozes, leite, iogurte e queijo. Atua no controle cerebral dos músculos. Ajuda na respiração dos tecidos, participa no me- tabolismo das proteínas e carboidratos. Mantém o sistema imuno- lógico, maturação sexual masculina, crescimento e formação de tecidos. FERRO 8 mg 18 mg 45 mg Anemia hipocrômi- ca e macrocística, glóbulos verme- lhos diminuídos, palidez, franqueza, fadiga, falta de ar e cefaleia. Convulsões, náuseas, vô- mito, hipoten- são e paladar metálico. “Não heme”: leguminosas, ve- getais verdes e folhosas, leite. “Heme”: carne vermelha e peixe. Antioxidante, aumenta as defesas do orga- nismo. Formação da hemoglo- bina, oxidação celular e participa de reações enzimáticas. CÁLCIO 1000 mg 1000 mg 2,5 g Osteapenia e os- teoporose. Unhas quebradiças, pro- pensão e cáries, hipertensão, dor- mência no corpo e palpitações. Aglomerados de oxalato de cálcio, (“pe- dras” no rim). Reduçãode magnésio e ferro. Calcificação dos ossos e tecidos mo- les. Leite, iogurte, queijos, peixes, gema do ovo, brócolis, couve, chicória, gerge- lim e feijão. Transmissão nervosa, coagulação do sangue e contração muscular. Formação e manuten- ção deossos e dentes. FÓSFORO 700 mg 700 mg 4 g Dor nos ossos, o s t e o m a l á c i a , miopatias, acidose metabólica, taqui- cardia e perda de memória. S e n s a ç ã o de peso nas pernas, con- fusão mental, hipertensão, derrame e ataque cardí- aco. Leite, peixe, fíga- do, ovos e feijão. Presente na composi- ção do código genético (DNA e RNA). Formação de ossos e dentes, absorção da glicose, metabolismo de proteínas, gorduras e carboidratos. Participa de sistemas enzimáticos. Equilibrar ph do corpo. POTÁCIO 4,7 g 4,7 g ND Hipocalemia, fra- queza muscular,desorientação e fadiga, câimbra muscular. D i s t ú r b i o s c a r d í a c o s , c o n f u s ã o mental e pa- ralisia mus- cular. Frutas (banana, laranja), vegetais verdes folhosos, legumes, tomate, batata. Transmissão nervosa, contração muscular e equilíbrio de fl uidos no organismo. Produção de energia, e sintese de proteínas e ácidos nucléicos. SÓDIO 1,5 mg 1,5 mg 2,3 mg Hiponatremia (con- centração anor- malmente baixa de sódio no sangue). Convulsões, fra- queza e letargia. Hipertensão, c e f a l é i a , parada e respiratór ia e eritema da pele. Sal, alimentos p r o c e s s a d o s , embutidos, quei- jos. Transmissão nervosa, contração muscular e equilíbrio de fl uidos no organismo. 39 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 FONTE: Adaptado de Dutra de Oliveira e Marchini (2003) 10 - A propo rção do micronutriente que pode ser encontrado na circulação após sua absorção, estando disponível para ser utilizado, é conhecida como: ( ) Biodisponibilidade. ( ) Digestão. ( ) Efeito fi siológico. ( ) Fator intrínseco. 11 - A vitamina que protege contra defeitos no tubo neural du- rante a gestação é: ( ) Vitamina C. ( ) Folato. ( ) Ribofl avina. ( ) Vitamina E. 12 - São considerados antioxidantes que combatem a ação dos radicais livres: ( ) Zinco, ferro, vitamina C e A. ( ) Vitamina C , vitamina A, selênio e ferro. ( ) Zinco, selênio, cobre, vitamina A e E. ( ) Zinco, selênio, cobre, vitamina A, E, e C. SELÊNIO 55 mcg 55 mcg 400 mcg Mialgia, degene- ração pancreática, sensibilidade mus- cular e maior susce- tibilidade ao câncer. Fadiga mus- cular, unhas fracas, con- gestão vascu- lar, dermatite. Castanha do Pará, cereais no pescados, nas carnes e nos ovos. Antioxidante. Estimula o sistema imunológico. Funcionamento da glândula tireóide. MANGANÊS 2,3 mg 1,8 mg 11 mg Dermatite, perda de peso prejudica capacidade repro- dutiva e o metabo- lismo dos carboi- dratos. Acumula-sa no fígado e no sistema nervoso cen- tral, poden- do levar a Parkinson. Cereais inte- grais, castanhas, nozes, vegetais verdes folhosos. Antioxidante. Parte de diversas enzi- mas e estimula a ativi- dade de muitas outras, processos de produção de energia. 40 Bioquímica da Nutrição Esportiva 6 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS E NUTRIENTES Você sabia que o processo de digestão se inicia na boca e que o número de vezes que você mastiga um alimento refl ete no processo de absorção do nutriente que você ingeriu, bem como da sua saciedade? Bem, nessa seção vamos abor- dar resumidamente sobre o processo de digestão e absorção dos nutrientes. 6.1 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS A digestão inicia na boca, e especifi camente falando dos carboidratos, com o auxílio da enzima amilase salivar, ou ptialina, que quebra as ligações alfa 1-4 en- tre as moléculas de glicose do amido, fazendo a hidrólise. Esse processo dura o tempo em que o alimento está na boca. As ligações alfa 1-6 não são hidrolisadas nesse momento. Na boca, o alimento passa a ser chamado de bolo alimentar. Ao passar pelo esôfago e chegar ao estômago, que possui um pH ácido, tornando inativa a ação da amilase salivar, ocorrendo apenas a mistura do conteúdo vindo do esôfago com os sucos digestivos, o que é chamado de quimo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Ao chegar no duodeno (a primeira parte do intestino delgado) são liberadas as enzimas presentes no suco pancreático, a amilase pancreática, para fazer a digestão do amido, sendo degradados os polissacarídeos ou monossacarídeos. A digestão fi nal irá ocorrer no intestino delgado, pelas enzimas na borda em escova, sendo que o quimo ácido será neutralizado pelo bicarbonato de sódio liberado e presente no suco pancreático para que as enzimas possam atuar. A enzima maltase irá hidrolisar (quebrar) a maltose em duas unidades de glicose. As enzimas lactase, sacarase e isomaltase irão quebrar a lactose, a saca- rose e a isomaltose até chegar aos monossacarídeos glicose, frutose e galactose, que posteriormente serão absorvidos pelas células do intestino (enterócitos), indo para circulação ou veia porta para o fígado (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 41 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 FIGURA 6 – DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS NA BORDA EM ESCOVA FONTE: <https://image.slidesharecdn.com/digestoeabso- rodecarboidratos>. Acesso em: 15 mar. 2020 Esses monossacarídeos chegam ao enterócito (células intestinais) por meio de transportadores específi cos, auxiliados pela diferença do gradiente de concen- tração gerado pelo sódio, no caso do cotransportador de glicose 1, dependente de íons de sódio (SGLT-1), os quais fazem o transporte do sódio, da glicose e da galactose. Já o transportador GLU-T5, é responsável pela passagem da frutose para o enterócito. Esses monossacarídeos, depois da absorção pelo enterócito, vão para a cor- rente sanguínea com auxílio da GLUT-2 e chegarão no fígado, que irá liberar par- te da glicose para a corrente sanguínea como fonte de energia e o restante será armazenada na forma de glicogênio (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDO- SO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 42 Bioquímica da Nutrição Esportiva FIGURA 7 – PROCESSO DE DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 6.2 DIGESTÃO DE LIPÍDEOS Cerca de 80% dos lipídios provenientes da dieta são predominantemente triacilgliceróis ou triglicerídeos. O início da digestão de lipídeos da alimentação não começa na boca efetivamente. Embora, nenhuma hidrólise de triglicérides ocorra na boca, os lipídeos estimulam a secreção da lipase das glândulas serosas na base da língua (lipase lingual), mas tem muito pouco de ação digestiva. No estômago, o quimo sofre a ação da lipase gástrica, porém, o pH ácido do estômago impede a ação integral dessa lipase, diminuindo a velocidade de sua ação enzimática, havendo a quebra de algumas ligações de ácidos graxos de cadeia curta. A ação gástrica na digestão dos lipídios com os movimentos peristál- ticos do estômago, produz a emulsifi cação dos lipídios, deixando-os prontos para passarem ao intestino (ANDRADE et al., 2006; MUSSOI, 2017). 43 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 No duodeno, o quimo está acidifi cado pelo ácido do estomago, isso induz a libe- ração do hormônio colecistocinina CCK (pancreozimina) que, por sua vez, promove a contração da vesícula biliar, liberando a bile para o duodeno e estimulando a secreção pancreática para a digestão dos lipídeos (ANDRADE et al., 2006; MUSSOI, 2017). Os ácidos biliares são derivados do colesterol e sintetizados no fígado. São denominados primários (ácido cólico, taurocólico, glicocólico, quenodesoxicólico e seus derivados) quando excretados no duodeno, sendo convertidos em secun- dários (desoxicólico e litocólico) por ação das bactérias intestinais. A bile ainda excreta o colesterol sanguíneo juntamente com a bilirrubina (produto fi nal da de- gradação da hemoglobina) (ANDRADE et al., 2006). Os sais biliares fazem a emulsifi cação da gordura para que a enzima lipa- se pancreática possa agir, quebrando os triglicerídeos em diglicerídeos e ácidos graxos livres. Os diglicerídeos sofrem uma nova ação da lipase, dando origem a monoglicerídeos, ácidos graxos e glicerol. Cerca de 70% dos diglicerídeos são absorvidos pela mucosa intestinal, o restante (30%) é o que será convertido em monoglicerídeos, glicerol e ácidos graxos. A CCK possui, ainda, a função de es- timular o pâncreas para a liberação do suco pancreático juntamente com outro hormônio liberado pelo duodeno, a secretina (WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 8 – DIGESTÃO DE GORDURAS NO TRATO GASTRINTESTINAL FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 44 Bioquímica da Nutrição Esportiva O suco pancreático possui várias enzimas digestivas(principalmente proteases e glicosidases). Os ácidos graxos livres e monoglicerídeos produzidos pela digestão formam complexos chamados micelas, que facilitam a passagem dos lipídeos através do ambiente aquoso do lúmen intestinal para a borda em escova. Os sais biliares são então liberados de seus componentes lipídicos e devolvidos ao lúmen do intestino (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 6.3 ABSORÇÃO E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOS Na célula da mucosa, os AG e os monoglicerídeos são reagrupados em no- vos triglicerídeos, estes juntamente com o colesterol e os fosfolipídios são cir- cundados e são chamados de quilomícrons (QM). Os QM são transportados e esvaziados na corrente sanguínea, então são levados para o fígado, onde os triglicerídeos são reagrupados em lipoproteínas e transportados especialmente para o tecido adiposo, para o metabolismo e para o armazenamento. O Colesterol é absorvido de modo semelhante após ser hidrolisado da forma de éster pela esterase colesterol pancreática. As vitaminas lipossolúveis A, D, E e K também são absorvidas de maneira micelar (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Os quilomicrons atingem fi nalmente a corrente sanguínea, mas antes de chegar ao fígado, eles passam pelo tecido muscular e adiposo, aumentando sua densidade, pois são enriquecidos com proteínas, podendo resultar em: VLDL (Very Low Density Lipoprotein), com 80-90% de lipídios; LDL (Low Density Lipo- protein), com 70% lipídios; e HDL (High Density Lipoprotein), com 45% de lipídios. O tamanho da lipoproteína se refere à quantidade de proteína e lipídio, sendo que VLDL apresenta mais lipídio e menos proteína, enquanto que o HDL é o inverso. O LDL também leva triglicérides para os tecidos. O HDL troca colesterol por triglicérides com os tecidos e então volta para o fígado e recolhe colesterol dos quilomicrons, este colesterol que foi recolhido é então excretado na forma de sais biliares (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CAR- DOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). Quando necessário, a gordura armazenada é hidrolisada em glicerol e áci- dos graxos que são lançados na corrente sanguínea como ácidos graxos livres, podendo ser utilizados pelo fígado e músculos. Células musculares degradam e queimam ácidos graxos até CO2 e H2O, utilizando a energia liberada para a produ- ção de ATP para a contração muscular. O fígado utiliza ácidos graxos para a produção de triglicerídeos e colesterol, que são utilizados para a produção de sais biliares e corpos cetônicos que serão lança- dos para a corrente sanguínea e consumidos pelos músculos em caso de excesso, excretado pelos pulmões e rins. Assim, o fígado é o principal sintetizador de gordura (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 45 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 6.4 DIGESTÃO DE PROTEÍNAS As proteínas ingeridas não sofrem na boca modifi cações químicas, elas são apenas reduzidas a partículas menores. No estômago, as proteínas e polipeptí- dios são desnaturados por ação do HCl e hidrolisadas pela pepsina. A digestão no estômago representa apenas 10-20% da digestão total proteica. A maior parte desta digestão ocorre no lúmen do duodeno e jejuno sob a infl uência do suco pancreático, processando-se, quase completamente, no íleo terminal. No intestino delgado, a enteropeptidase, em pH neutro, ativa o tripsi- nogênio a tripsina que, por sua vez, promove a ativação das outras propeptida- ses do suco pancreático. Ocorre, então, a hidrólise de proteínas e polipeptídios, produzindo aminoácidos (AA) livres e pequenos peptídios (2-6 aminoácidos). Os AA e pequenos peptídios, produtos da hidrólise luminal, são então hidrolisados pelas peptidases da borda em escova a AA, di e tripeptídios que são absorvidos, principalmente, no jejuno proximal (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 9 – DIGESTÃO DE PROTEÍNAS NO TRATO GASTRINTESTINAL FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 46 Bioquímica da Nutrição Esportiva 6.5 ABSORÇÃO E TRANSPORTE DE PROTEÍNAS Após a digestão, os peptídeos e os aminoácidos absorvidos são transporta- dos ao fígado através da veia porta. Esse processo produz compostos nitrogena- dos tóxicos como a amônia (NH3), a qual precisa ser convertida em compostos menos tóxicos para ser eliminada pelo organismo. A ureia é um composto orgâni- co menos tóxico do que a amônia, de fórmula química CH4N2O, que será fi ltrada pelos rins e eliminada na urina. O conjunto de reações de conversão da amônia em ureia para a sua elimina- ção, compõe o que chamamos de ciclo da ureia, que ocorre no fígado. Apenas 1% da proteína ingerida é excretada nas fezes (WHITNEY; ROLFES, 2008). Os aminoácidos participarão na construção e manutenção e renovação dos tecidos, formação de enzimas, hormônios, anticorpos, no fornecimento de energia e na regulação de processos metabólicos (anabolismo e catabolismo) (WHITNEY; ROLFES, 2008). 6.6 DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE VITAMINAS E MINERAIS Os micronutrientes não sofrem digestão, pois são absorvidos na forma como são ingeridos, sendo alguns transformados na sua forma ativa para então serem absorvidos por transporte ativo na luz intestinal ou passivo. Como citado ante- riormente, os minerais e vitaminas podem ter sua biodisponibilidade reduzida por fatores antinutricionais, como o fi tato, a cafeína e a presença de cálcio, que pode reduzir a absorção de ferro e zinco, entre outras (COZZOLINO, 1997). 7 METABOLISMO ENERGÉTICO O organismo humano é um todo feito de muitas partes e processos. O me- tabolismo é a soma de vários processos químicos pelos quais a energia se torna disponível para o funcionamento do organismo. Existem duas fases no metabolis- mo: a fase anabólica e a catabólica (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDO- SO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A fase anabólica inicia quando há ingestão de alimento (refeição). Ocorre a quebra do jejum, então se tem a liberação de insulina, que é um hormônio com ação anabólica. A fase anabólica pode se prolongar por 4 a 6 horas, dependendo da quantidade de alimento e nutrientes ingeridos. É a fase de armazenamento ou síntese de energia (glicogênese, lipogênese e síntese proteica) (GIBNEY; VORS- TER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 47 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 A fase catabólica é o processo inverso da anabólica. Acontece no jejum, du- rante o repouso, ou durante a prática de exercícios. Por exemplo, é quando ocorre a mobilização das reservas energéticas com ação dos hormônios catabólicos glu- cagon e cortisol. Ocorre, nesse momento, a quebra das moléculas armazenadas para a produção de energia, ou seja, é o momento da lipólise, glicólise, neoglico- gênese e proteólise. No jejum noturno, chama-se de fase catabólica fi siológica, na qual o organismo se mantém com uma taxa menor de lipólise sem prejudicá-lo (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). FIGURA 10 – MANUTENÇÃO DA HOMEOSTASE DA GLICEMIA FONTE: Adaptado de Whitney e Rolfes (2008) 7.1 ATP: Adenosina Trifosfato Antes de entender os processos de obtenção de energia, você deve saber como a energia fi ca armazenada nas células até o momento de uso. Quem faz isso, é o ATP (Adenosina Trifosfato), molécula responsável pela liberação de energia na quebra da glicose. Ele é formado por adenina e ribose, formando a adenosina. 48 Bioquímica da Nutrição Esportiva Assim, a adenosina se une a três radicais fosfato, formando a adenosina tri- fosfato. A ligação entre os fosfatos é altamente energética. No momento em que a célula precisa de energia para alguma reação química, as ligações entre os fosfatos são quebradas e a energia é liberada (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). 7.2 MECANISMOS PARA OBTENÇÃO DE ENERGIA A fotossíntese é um processo de síntese da glicose a partir de gás carbônico(CO2) e água (H2O), na presença de luz. Ela corresponde a um processo realizado por seres que possuem clorofi la, como as plantas, as bactérias e as cianobacté- rias (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A respiração celular é o processo de quebra da molécula de glicose para a liberação da energia que nela se encontra armazenada e é o que ocorre na maio- ria dos seres vivos. Esta pode ser realizada na presença (aeróbia) ou ausência de oxigênio (anaeróbia). A respiração aeróbia ocorre através de três fases: a gli- cólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, a fosforilação oxidativa (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). A glicólise é a primeira etapa da respiração celular e ocorre no citoplasma das células. Ela consiste em um processo bioquímico em que a molécula de gli- cose (C6H12O6) é quebrada em duas moléculas menores de ácido pirúvico ou pi- ruvato (C3H4O3) (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). O Ciclo de Krebs corresponde a uma sequência de oito reações, ocorrendo na matriz mitocondrial das células. Ele tem a função de promover a degradação de produtos fi nais do metabolismo dos carboidratos, lipídios e de diversos ami- noácidos. Essas substâncias são convertidas em acetil-CoA, com a liberação de CO2 e H2O e síntese de ATP. 49 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 QUADRO 14 – CICLO DE KREBS – PRODUÇÃO DE ENERGIA PARA AS FUNÇÕES VITAIS FONTE: <www.ufpel.edu.br>. Acesso em: 12 dez. 2020 A fosforilação oxidativa é o estágio fi nal do metabolismo energético dos orga- nismos aeróbicos. Responsável pela maior parte da produção de energia, o saldo energético é de 38 ATPs. Durante a glicólise e ciclo de Krebs, parte da energia produzida na degradação de compostos foi armazenada em moléculas intermedi- árias, como o NAD+ e o FAD. Essas moléculas intermediárias liberam os elétrons energizados e os íons H+ que irão passar por um conjunto de proteínas transpor- tadoras que constituem a cadeia respiratória. Assim, os elétrons perdem sua ener- gia que passa a ser armazenada nas moléculas de ATP (GIBNEY; VORSTER; KOK, 2005; CARDOSO, 2006; WHITNEY; ROLFES, 2008). M et ab ol is m o ox id aç õe s bi ol óg ic as - Pr of es so ra A na C ha ve s 50 Bioquímica da Nutrição Esportiva FIGURA 11 – RESUMO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA VIA CICLO DE KREBS FONTE: <https://biologiaparaavida.com/2016/08/21/bioenerge- tica-respiracao-parte-i/>. Acesso em: 12 dez. 2020 13 - Se as células musculare s podem obter energia por meio da respiração aeróbica ou da fermentação, quando um atleta desmaia após uma corrida de 1000 m por falta de oxigenação adequada de seu cérebro, o gás oxigênio que chega aos mús- culos também não é sufi ciente para suprir as necessidades respiratórias das fi bras musculares, que passam a acumular: ( ) Glicose. ( ) Ácido acético. ( ) Ácido lático. ( ) Gás carbônico. ( ) Álcool etílico. 14 - São processos biológicos relacionados diretamente a trans- formações energéticas celulares: ( ) Respiração e fotossíntese. ( ) Digestão e excreção. ( ) Respiração e excreção. ( ) Fotossíntese e osmose. ( ) Digestão e osmose. 51 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 15 - O processo de respiração celular é responsável por: ( ) Consumo de dióxido de carbono e liberação de oxigênio para as células. ( ) Síntese de moléculas orgânicas ricas em energia ( ) Redução de moléculas de dióxido de carbono em glicose. ( ) Incorporação de moléculas de glicose e oxidação de dióxido de carbono. ( ) Liberação de energia para as funções vitais celulares. ALGUMAS CONSIDERAÇÕES Vamos fazer algumas considerações sobre o que você aprendeu neste pri- meiro capítulo. Começamos falando sobre as funções e estruturas químicas dos macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídeos), da água e dos micronutrien- tes (vitaminas e minerais). A ênfase foi dada para a função, importância biológica e fontes alimentares de cada um para você compreender em quais alimentos há presente cada um dos nutrientes e quais as funções que eles desempenham no organismo humano, pois, do contrário, teremos carências ou toxicidade que são situações indesejá- veis ao bom funcionamento do organismo. A biodisponibilidade de nutrientes foi citada quando se falou de carboidratos, bem como dos micronutrientes, pois o que for ingerido deve ser absorvido e utili- zado, não podendo se perder no caminho. Foram disponibilizados alguns links de sites com assuntos sobre nutrição es- portiva ao longo de todo o capitulo para que você pesquise sobre o que veremos nos demais capítulos. Na sequência foi abordado o metabolismo dos nutrientes, resumindo o processo de digestão e absorção dos nutrientes para que, por último, fosse possível a sua compreensão e aprendizado sobre o metabolismo energéti- co, como o organismo obtém, armazena e mobiliza a energia que é vital ao orga- nismo dos seres vivos, em especial para o metabolismo do corpo humano. Assim, o ciclo de Krebs não poderia deixar de ser apresentado, sistema tão temido em bioquímica por ser uma série de reações químicas que ocorrem em ca- deia, mas que no fi m das contas produz energia (ATP), molécula tão nobre, sendo o combustível para o todas as reações metabólicas. 52 Bioquímica da Nutrição Esportiva De forma intercalada algumas questões de estudo foram colocadas como forma de fi xação e apreensão do conteúdo, bem como esquemas, quadros e ima- gens para facilitar o entendimento do conteúdo, para que ao fi nal você pudesse compreender a importância do todo e seguir em frente nos demais capítulos sobre fi siologia do esporte e nutrição aplicada à atividade física e performance. Espero que você esteja animado(a). Você sairá desta disciplina com grandes conhecimentos sobre nutrição es- portiva! REFERÊNCIAS ANDRADE, P. M. M.; RIBEIRO, B. G.; DO CARMO, M. G. T. Papel dos lipídios no metabolismo durante o esforço. Instituto de Nutrição Josué de Castro, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. MN - Metabólica - abril/ junho 2006; v. 8, n. 2., p.80-88. ABATH, T. Substitutos de leite animal para intolerantes à lactose. 2013. 34f. Monografi a (Bacharelado em Nutrição) – Universidade de Brasília, 2013. ARAÚJO, G. D. et al. Aspectos morfológicos e fi siológicos de glândulas mamárias de fêmeas bovinas – revisão de literatura. PUBVET. Londrina, v. 6, n. 36, Ed. 223, Art. 1478, 2012. BERNAUD, F. S. R.; RODRIGUES, T. C. Fibra alimentar: ingestão adequada e efeitos sobre a saúde do metabolismo. Arq Bras Endocrinol Metab [online]. 2013, vol. 57, n. 6, p. 397-405. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo. php?script=sci_artte. Acesso em: 10 mar. 2020. CARUSO, L.; MENEZES, E. W. Índice glicêmico dos alimentos. Nutrire: Revista da Sociedade Brasileira de Alimentação e Nutrição. São Paulo, v. 19, p. 49- 64, 2000. COZZOLINO, S. M. F. Biodisponibilidade de minerais. Rev. Nutr. [online]. 1997, vol. 10, n. 2, p.87-98. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_ arttext&pid=S14. Acesso em: 27 mar. 2020. CUPPARI, L. Nutrição Clínica no Adulto. Guias de Medicina Ambulatorial e Hospitalar. Nutrição - Nutrição Clínica no Adulto. 3 ed., 2014. DUTRA DE OLIVEIRA, J. E.; MARCHINI, J. S. Ciências Nutricionais. São Paulo: Sarvier, 2003. 53 BIOQUÍMICA E METABOLISMO DE NUTRIENTES Capítulo 1 GIBNEY, M. J.; VOSTER, H. H.; KOK, F. J. Introdução à Nutrição Humana. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S.; RAYMOND, J. K. Alimentos, nutrição e dietoterapia. 13 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. MUSSOI, T. D. Nutrição: curso prático. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. ORNELLAS; LIESELOTTE, H. Técnica Dietética. 7 ed. São Paulo: Atheneu, 2001. PENSABENE, L. et al. Dieta com baixo teor de FODMAPs para distúrbios de dor abdominal funcional em crianças: revisão
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