Metabolismo e Suplementação de

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1 Metabolismo e Suplementação de carboidratos Prof. Ms. e Drd. Luiz Carlos Carnevali Junior contato@carnevalijunior.com.br

2 DIETA % de Carboidratos % de Proteínas % de Gorduras

3 - Valor energético dos alimentos: - 1g de CHO: 4,2 kcal - 1g de proteína: 5,6 kcal - 1g de gordura: 9,4 kcal Porcentagem de CHO na dieta : 55-70%

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5 ESTOQUES ENERGÉTICOS Glicogênio = 100 g (± 400 Kcal) Glicogênio = 400 g (± Kcal) TAG = 14Kg (± Kcal)

6 Fig.2.2 MCARDLE, KATCH & KATCH, 2000

7 CARBOIDRATOS Monossacarídeos Dissacarídeos Polissacarídeos Glicose Frutose Galactose Maltose Sacarose Lactose VEGETAL Amido Celulose ANIMAL Glicogênio

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9 DIGESTÃO Amilase Polissacarídeos Maltase Maltase (GL + GL) Sacarase Sacarose (GL + FR) Lactase Lactose (GL + GA)

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12 ABSORÇÃO INTESTINAL DE CARBOIDRATOS

13 VELOCIDADE DE ABSORÇÃO Frutose 0,7 mmol / min Glicose 1 mmol / min Galactose 1,1 mmol / min

14 - Índice glicêmico: - Índice baseado na resposta de glicose sanguínea e consequentemente de insulina, provocada pela ingestão do determinado alimento, em comparação com um alimento referência.

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16 Índice Glicêmico Glicose, Sacarose, Mel, Pão branco, CornFlakes, Passas, Banana, Arroz branco, cenoura cozida... Pão integral, Spaghette, Milho, Farinha de aveia, Laranja, Aveia Tipo de CHO 2. Velocidade de absorção 3. Quantidade de Fibras 4. Nutrientes associados Frutose, Iogurte, Amendoim, Ervilha, Feijão, Maça, Pera, Pêssego, Figo, Ameixa, Leite e seus derivados...

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19 AÇÕES DA INSULINA Fígado Fixação de glicose Glicogênese Lipogênese (-) Produção de glicose (-) gliconeogênese (-) glicogenólise

20 AÇÕES DA INSULINA Músculo captação de glicose glicogênese captação de aa (-) degradação protéica

21 TRANSLOCAÇÃO DO GLUT 4 INSULINA glicose Célula glicogênio

22 TRANSLOCAÇÃO DO GLUT 4 INSULINA glicose Célula glicogênio

23 GLUTs Transportadores de glicose Proteínas transmembranas Podem ser hormônios dependentes ou não GLICOSE Possui 13 modelos

24 CLASSES Classe 1: Classe 3: GLUT 1, 2, 3 e 4 Classe 2: GLUT 5 (frutose) GLUT 7,9 e 11 GLUT 6,8,10,12 e GLUT HMIT ( H + Myosinontrol transporter )

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26 Transportador de Glicose - GLUT

27 GLUT 4 EXERCÍCIO INSULINA glicose G GLICÓLISE Célula

28 FÍGADO (+) Glicoquinase (+) Síntese Glicogênio (+) Turn over TG (+) Sínteses Protéica (-) Liberação de Glicose (-) Glicogenólise (-) Neoglicogênese (-) Cetogênese TECIDO ADIPOSO (+) Captação de glicose (+) Síntese de glicerol-p (+) Captação de AG (+) LLP (+) Turn over de TG (-) Lipólise (-) LH sensível INSULINA MÚSCULO (+) Captação de glicose (+) Síntese de glicogênio (+) Captação de aa (+) Síntese Protéica (-) Liberação de aa

29 Período Pós-prandial

30 Jejum / restrição alimentar

31 GLUCAGON (+) Liberação de Glicose (fígado) (+) Glicogenólise (+) Neoglicogênese (+) Lipólise no Tecido Adiposo (+) Síntese de Corpos Cetônicos

32 + Glicogênese INSULINA Glicose HOMEOSTASE Glicose GLUCAGON Pâncreas α = Glucagon β = Insulina D = Somatostatina (-Insulina/+Glucagon) + Glicogenólise + Gliconeogênese

33 SUBSTRATOS PÓS ABSORTIVO

34 SUBSTRATOS - JEJUM

35 SUBSTRATOS JEJUM INTERMEDIÁRIO

36 SUBSTRATOS JEJUM PROLONGADO

37 CARBOIDRATOS & EXERCÍCIO E NUTRIÇÃO

38 GLICOSE GLICÓLISE Glicólise anaeróbica = Glicose Lactato Eritrócitos(Hemáceas), Medula Renal e Músculo Glicose aeróbia = Glicose CO 2 + H 2 O SNC, Músculo GLICOGÊNESE = Glicose Glicogênio GLICOGENÓLISE = Glicogênio Glicose Fígado = manter a glicemia Músculo = uso local GLICONEOGÊNESE aa, Lactato (músculo e hemáceas), Glicerol Glicose Somente no Fígado

39 METABOLISMO DA GLICOSE GLICOSE Glicose-6P Ribose DNA RNA Piruvato Piruvato OAA CK Acetil-Coa Citrato α-cetoglutarato

40 PRODUÇÃO DE ATP 1 molécula de GLICOSE Glicólise = 10 ATP CK = 30 ATP - 2 ATP = Hexoquinase + PFK Total 38 ATP

41 GLICOSE Hexoquinase Glicoquinase ATP ADP Diidroxiacetona ADP ATP Glicose-1P Glicose-6P Frutose-6P Fosfoglucomutase Frutose-1,6 Bifosfato Fosforilase Fosfofrutoquinase Gliceraldeído-3P Glicogênio VIA GLICOLÍTICA (GLICÓLISE) ATP ATP 1,3-Bifosfoglicerato ADP 3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato ADP Fosfogliceratoquinase Piruvato quinase Piruvato

42 G L I C Ó L I S E

43 GLICÓLISE: 1a etapa

44 GLICÓLISE: 2a etapa

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46 GLICÓLISE e seus produtos

47 REDUÇÃO e OXIDAÇÃO: Efeito REDOX OXIDAÇÃO: perda de elétrons REDUÇÃO: ganho de elétrons

48 EFEITO REDOX

49 CICLO DE CORI

50 PIRUVATO ALANINA α-cetoglutarato Alanina Aminotransferase LACTATO Lactato Desidrogenase NAD + NADH + H + Glutamato PIRUVATO ATP NAD + ADP Lactato Carboxilase Piruvato Desidrogenase NADH OXALOACETATO ACETIL-CoA

51 Piruvato Carboxilase ATP ADP Piruvato Piruvato Desidrogenase NADH Oxaloacetato Acetil-Coa Malato Desidrogenase NAD + Malato Citrato Sintase Citrato FADH Fumarato Succinato Desidrogenase CICLO DE KREBS Isocitrato NAD + Isocitrato Desidrogenase NADH FAD Succinato ADP Succinil-Coa Sintetase α-cetoglutarato NAD + α-cetoglutarato Desidrogenase CO 2 ATP Succinil-Coa NADH CO 2

52 Exercício x Substrato Tipo de substrato Capacidade metabólica do tecido Disponibilidade do Substrato e O 2 Início da atividade Metabolismo Glicolítico

53 Exercício x Substrato ATIVIDADES COM BAIXA DEMANDA ENERGÉTICA Fibras do tipo I Lentidão no suprimento de O 2 1ª a 2ª min - CP e Glicólise anaeróbia > 2ª min. Equilíbrio de O 2 Tempo do exercício depende da [ ] de glicose Fibras do Tipo I ativas: captação de lactato piruvato [ ] Lactato no início da atividade, com a manutenção da intensidade Depleção de Glicogênio em exercício intenso = 1 a 2 hs

54 Exercício x Substrato ATIVIDADES COM GRANDE DEMANDA ENERGÉTICA Recrutamento das fibras IIa e com do esforço, IIb O Consumo de O2 = Intensidade Com a maior participação das fibras IIb: Piruvato > Capacidade CK Formação de Lactato Lactato sanguíneo Capacidade glicolítica > Metabolismo oxidativo Capacidade de degradação do CHO Dp atividade da Fosforilase IIb (8,8 U/g) > IIa (5,8 U/g) > I(2,8 U/g) Atividade muito intensa o Glicogênio musc. não é depletado no ponto de fadiga

55 DEPLEÇÃO DO GLICOGÊNIO Músculo Quadríceps, Durante exercício na bicicleta.

56 REGULAÇÃO DA QUEBRA DE GLICOGÊNIO

57 CONCENTRAÇÃO DE ADRENALINA

58 CICLO DE CORI

59 NEOGLICOGÊNESE Lactato Ocorre na presença de ATP Repouso Eritrócitos Exercício recuperação Glicerol Exercício - Contribuição Jejum prolongado Importante Alanina / Glutamina

60 NEOGLICOGÊNESE Ocorre na presença de ATP Lactato Repouso Eritrócitos Exercício recuperação Glicerol Exercício - Contribuição Jejum prolongado Importante Alanina / Glutamina

61 GLICOSE Glicose 6 Fosfatase Glicose-6P Frutose-6P Frutose 1,6 bifosfatase Diidroxiacetona Frutose-1,6 Bifosfato Gliceraldeído-3P NEOGLICOGÊNESE (Fígado) Oxaloacetato Malato Malato Desidrogenase Fosfoenolpiruvato Carboxilase (PEPCK) Mitocôndria 1,3-Bifosfoglicerato 3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato Piruvato

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64 Ressíntese de Glicogênio Pós exercício Neoglicogênese e Dieta (+ potente) Insulina + Glicogênio Sintetase Reposição inicial = Independe da Insulina / depende da magnitude da depleção Tempo de restauração 24 a 36 hs Prioridade = Fibras I > II Consumo de CHO imediato = taxas de ressíntese HARGREAVES, Exercise and Sport Science; Nutrition in Sport.

65 Ressíntese de Glicogênio Pós exercício Até 6 hs após Glicose, Sacarose e CHO índice glicêmico Quantidade 1,6 g / kg até 4 hs após Ingerir até 600 g CHO em 24 hs Consumo após ± 2 hs Ressíntese prejudicada Tipo de CHO Frutose Glicogênio hepático Glicose Glicogênio muscular HARGREAVES, Exercise and Sport Science; Nutrition in Sport.

66 SUPLEMENTAÇÃO DE CHO Antes - Dieta de Supercompensação % CHO Tempo % VO 2 max max Durante Atividades intensas e intermitentes Duração > 30 min. Tipo Glicose, Sacarose (Frutose - absorção) Liquido ou Sólido QTD 6-8% g / hora ml / hora

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70 Suplementação de Carboidratos e Reposição Hidroeletrolítica

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73 ÁCIDO LÁTICO: Síntese

74 SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO: LDH

75 NADH/H +... dentro da célula LDH O H 3 C C C O OH OH H 3 C C C H O OH Ác. Pirúvico (cetoácido) Ác. Lático Ác. 2-hidroxi-propanóico

76 OH H 3 C C C H Ácido lático O OH OH O H 3 C C C OK H Lactato de Potássio +... dentro da célula KHCO- 3 Bicarbonato de Potássio (tampão celular) e H 2 CO 3 Ácido Carbônico = H 2 O CO 2

77 ...porém no sangue... OH H 3 C C C H Lactato de Potassio O OK + NaHCO 3 - OH H 3 C C C H O ONa e - HCO 3 + K + cél. musc.: Bomba Na+/K+

78 TAMPONAMENTO DE LACTATO c é l u l a s a n g u e C 3 H 6 O 3 + KHCO 3 KC 3 H 5 O 3 + H 2 CO 3 Transportadores de Kla: compatíveis com K+ H 2 O CO 2 KC 3 H 5 O 3 + NaHCO 3 NaC 3 H 5 O 3 + K + HCO 3 - fígado coração cél. musc.: Bomba Na+/K+ sangue

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82 FORMAÇÃO DE CORPOS CETÔNICOS FÍGADO Glicose CORPOS CETÔNICOS AGL Glicose 6P Acil-Coa Piruvato Piruvato OAA Acetil-Coa CK Citrato CORPOS CETÔNICOS Acetil-Coa Acil-Coa β - OX

83 CORPOS CETÔNICOS (mitocôndria hepática) TG CK acetil-coa Diabetes Jejum prolongado Exercício acetoacetil-coa HMG sintase HMGCoA Liase HMGCoA = 3-hidroxi-3-metilglutarilCoa Acetoacetato D-3 hidroxibutirato desidrogenase β-3 hidroxibutirato

84 FORNECIMENTO DE ATP SUBSTRATO CONDIÇÃO ATP/MOL DE SUBSTRATO Glicose Aeróbica Oxidação completa Anaeróbica Conversão a lactato 38 2 Glicogênio Aeróbica 39 Oxidação completa Anaeróbica 3 Conversão a lactato Palmitato Acetoacetato Aeróbica Oxidação completa Aeróbica Oxidação completa NEWSHOLME & LEECH, 83

85 CONTROLE DA CETOSE Fígado AGL (-) Insulina Corpos cetônicos 2-4 mm

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88 Fadiga Central Newsholme et al., 1987

89 FADIGA CENTRAL: Modelo Exercício Lipólise AGL(ligado a albumina) ftrp disponib. neuronio: SEROTONINA Exercício BCAA (> utiliz.) ftrp/ BCAA:TRF ganha competição em transportadores Captação neuronal SEROTONINA

90 Fadiga Central e CHO/ BCAA Davis et al, 1992