Metabolismo e Suplementação de

Metabolismo e Suplementação de carboidratos Prof. Ms. e Drd. Luiz Carlos Carnevali Junior E-mail: contato@carnevalijunior.com.br

DIETA 55 60 % de Carboidratos 10 15 % de Proteínas 25 30 % de Gorduras

- 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%

ESTOQUES ENERGÉTICOS Glicogênio = 100 g (± 400 Kcal) Glicogênio = 400 g (± 1.600 Kcal) TAG = 14Kg (± 126.000 Kcal)

Fig.2.2 MCARDLE, KATCH & KATCH, 2000

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

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

ABSORÇÃO INTESTINAL DE CARBOIDRATOS

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

- 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.

Índice Glicêmico Glicose, Sacarose, Mel, Pão branco, CornFlakes, Passas, Banana, Arroz branco, cenoura cozida... Pão integral, Spaghette, Milho, Farinha de aveia, Laranja, Aveia... 1. 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...

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

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

TRANSLOCAÇÃO DO GLUT 4 INSULINA glicose Célula glicogênio

TRANSLOCAÇÃO DO GLUT 4 INSULINA glicose Célula glicogênio

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

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 )

Transportador de Glicose - GLUT

GLUT 4 EXERCÍCIO INSULINA glicose G GLICÓLISE Célula

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

Período Pós-prandial

Jejum / restrição alimentar

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

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

SUBSTRATOS PÓS ABSORTIVO

SUBSTRATOS - JEJUM

SUBSTRATOS JEJUM INTERMEDIÁRIO

SUBSTRATOS JEJUM PROLONGADO

CARBOIDRATOS & EXERCÍCIO E NUTRIÇÃO

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

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

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

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

G L I C Ó L I S E

GLICÓLISE: 1a etapa

GLICÓLISE: 2a etapa

GLICÓLISE e seus produtos

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

EFEITO REDOX

CICLO DE CORI

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

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

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

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

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

DEPLEÇÃO DO GLICOGÊNIO Músculo Quadríceps, Durante exercício na bicicleta.

REGULAÇÃO DA QUEBRA DE GLICOGÊNIO

CONCENTRAÇÃO DE ADRENALINA

CICLO DE CORI

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

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

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

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, 2000 - Exercise and Sport Science; Nutrition in Sport.

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, 2000 - Exercise and Sport Science; Nutrition in Sport.

SUPLEMENTAÇÃO DE CHO Antes - Dieta de Supercompensação % CHO Tempo % VO 2 max 50 90 70 50 40 70 50 40 70 70 20 60 70 20 60 70 0-2 max Durante Atividades intensas e intermitentes Duração > 30 min. Tipo Glicose, Sacarose (Frutose - absorção) Liquido ou Sólido QTD 6-8% 30 60 g / hora 600 1200 ml / hora

Suplementação de Carboidratos e Reposição Hidroeletrolítica

ÁCIDO LÁTICO: Síntese

SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO: LDH

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

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

...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+

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

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

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

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 129 24 NEWSHOLME & LEECH, 83

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

Fadiga Central Newsholme et al., 1987

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

Fadiga Central e CHO/ BCAA Davis et al, 1992