Bases Moleculares da Obesidade e Diabetes

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1 Bases Moleculares da Obesidade e Diabetes Metabolismo Muscular Prof. Carlos Castilho de Barros

2 Atividade muscular Principais fontes de energia: 1- Carboidratos provenientes dos estoques intramusculares de glicogênio provenientes do aumento da captação durante o exercício Obs.: o músculo esquelético é responsável por até 80% da captação de glicose no período pós-prandial (insulina translocação de GLUT4 - é captação). Obs.2: durante o exercício há liberação de grandes quantidades de adrenalina a qual inibe a secreção de insulina pelo pâncreas. Mesmo assim o músculo em atividade consegue captar 6 x mais glicose do que quando em repouso. 2- Lipídeos ácidos graxos tanto de estoques intracelulares como da captação de lipídeos circulantes provenientes de diferentes estoques.

3 FORNECIMENTO DE AGL PARA O MÚSCULO Lipoproteínas TA músculo LLP AGL FABP AGL-alb LLP - lipase lipoprotéica FABP- fatty-acid-biding protein CPT carnitine palmitoyltransferase Acil-CoA CPT β-oxidação TG TG CK Acetil-Coa

4 Utilização de AGL Acil-Coa AGL CoA Glicose / aa Acil carnitina Acil carnitina CPT Carnitina Carnitina CoA OAA Acetil-Coa CK Citrato Acetil-Coa Acil-Coa β - OX HAD

5 PASSOS DA OXIDAÇÃO DE AGL 1. Lipólise do TA 2. Circulação de AGL 3. Captação pelo músculo esquelético 4. Disponibilidade e taxa de hidrólise do TG intramuscular 5. Ativação do AG 6. Transporte através da membrana mitocondrial 7. Religação da CoA no grupo acil 8. Beta oxidação Adaptado: Nutrition in Sport, 2000, c.13

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7 Nomenclatura variada dos tipos de fibras Característica Tipo I Vermelhas Tônicas Resistência Lentas Slow twitch fibers (ST) Tipo II Brancas Fásicas Rápidas Força e velocidade Tipo II A rápida oxidativa Tipo II B rápida glicolítica Fast twitch fibers (FT)

8 Conceito - VO 2 máximo VO2 max é a capacidade máxima do corpo de um indivíduo em transportar e fazer uso de oxigênio durante um exercício físico incremental, que reflete a aptidão física desse indivíduo.

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10 Substratos energéticos Predominantes carboidratos: R = 1,00 C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O lipídeos: R = 0,69 R = 6 CO 2 / 6 O 2 = 1,00 C 16 H 32 O O 2 16 CO H 2 O R = 16 CO 2 / 23 O 2 = 0,69

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14 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% M I Glucose Glycogen FAT Moderado 80% Gordura 15% Glicogênio 5% Glicose Intenso 50% Gordura 40% Glicogênio 10% Glicose

15 Glucose Glycogen FAT M I Moderado -350Kcal Gordura: 280Kcal (80%) Glicogênio: 52,5Kcal (15%) Glicose: 17,5 Kcal (5%) Intenso - 600Kcal Gordura: 300Kcal (50%) Glicogênio:240kcal(40%) Glicose: 60 Kcal (10%)

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17 Intensidade versus Duração Está demonstrado que 20 minutos de exercício aeróbio de alta intensidade realizado 3 vezes por semana melhora o sistema cardiovascular. Essa prescrição irá melhorar agudamente a ação da insulina e o perfil lipídico por até horas e a próxima sessão de exercício irá contribuir para reestabelecer e manter esse efeito favorável mesmo na ausência da perda de peso. Entretanto, o exercício a 50% VO 2máx (correspondente à intensidade de uma caminhada rápida) por min quase todos os dias da semana terá maior impacto no gasto energético e no perfil metabólico de risco.

18 Músculo Esquelético e Obesidade

19 Massa Muscular Total

20 Massa Muscular Total Alguns estudos reportaram que a massa isenta de gordura é maior em indivíduos obesos. Em geral, um indivíduo obeso com 100 quilos e IMC entre kg/m 2 tem ~ 5 kg de massa isenta de gordura a mais que um indivíduo com 70 Kg e IMC 25 kg/m 2 (essa diferença é pequena para afirmar que obesos têm uma massa muscular maior). Dependendo da tecnologia usada os resultados podem ser contraditórios. Ross e col. (1994) utilizando RM demonstraram que mulheres obesas tinham menos tecido magro.

21 Gordura Intramuscular

22 Massa Muscular Total Pesquisas com biópsia (Landin et al, 1988), TC (Kelley et al., 1991; Bulcke et al. 1981; Simoneau et al. 1995) reportaram que homens e mulheres obesos apresentam maior conteúdo de gordura intramuscular em comparação a não obesos. No músculo esquelético a gordura pode ser encontrada dentro do tecido conjuntivo entre as fibras musculares ou pode ser estocada diretamente dentro das fibras musculares.

23 Massa Muscular Total O acúmulo de gordura dentro da fibra muscular pode sugerir a existência de um defeito metabólico que impede a entrada de ácidos graxos dentro da mitocôndria e, portanto, favorece a reesterificação dos ácidos graxos e seu consequente acúmulo. A agregação de gordura no músculo está relacionada negativamente com a sensibilidade à insulina e à obesidade visceral (Simoneau et al. 1995).

24 Membrana da Fibra Muscular

25 Membrana da Fibra Muscular A obesidade promove alteração na composição de fosfolípidios da membrana mitocondrial e da sarcolema. A alteração da fluidez de membrana afetaria a sensibilidade à insulina e o metabolismo de substratos.

26 Proporção dos Tipos de Fibra Muscular

27 Proporção dos Tipos de Fibra Muscular Existe a proposta de que o predomínio de fibras musculares do tipo II seria um determinante da obesidade. Estudos demonstraram que indivíduos que apresentam alta porcentagem de gordura corporal total possuem menor porcentagem de fibras do tipo I no vasto lateral (Lillioja et al. 1987; Wade et al. 1990; Simoneau e Bouchard, 1989).

28 Oxidação de ácidos graxos

29 Oxidação de Ácidos Graxos Na realidade parte da expressão da resistência à insulina no músculo esquelético na obesidade é devido a menor capacidade de utilizar ácidos graxos livres do plasma (ciclo de Randle reverso). A obesidade visceral está negativamente correlacionada (r = -0,60) com o uso de ácidos graxos no músculo (basal).

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