prof. fabrÍcio - bioquimica aplicada ao exercicio
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Metabolismo dos carboidratos e proteínas no exercício físico
aeróbio e anaeróbio
Prof. Dr. Fabrício Azevedo Voltarelli
favoltarelli@ufmt.br
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS E PROTEINAS
A�AERÓBIO AERÓBIO
Energia química ATP
ATP
ATP
ATP
ATP
GlicóliseAnaeróbia
Proteínas
Gorduras
MembranaCelular
Aminoácidos
ÁcidosGraxos
Carboidratos Ácido láticoSem O2
ÁcidoPirúvico
CorrenteSangüínea
Aeróbio
Ciclode Krebs
O2
ATP
ATP
CP ADP +PCr + H+ ATP+Cr
Anaeróbicoalático
Sistema aeróbio
Sistema aeróbio
Sistema anaeróbio lático
Sistema anaeróbio alático
ENERGIA - CARBOIDRATOS
• Glicogênio Muscular (300 a 400 g = < 1%)
• Glicogênio Hepático (90 a 110 g = até 6%)
• Glicose Sangüínea (10 g)
TOTAL DE ENERGIA = 1500-2000 kcal
ENERGIA - GORDURAS
Exemplo: homem 70 kg
15% = 10,5 kg
10 500g x 9kcal
TOTAL DE ENERGIA = 94.500 kcal
•Gordura ideal15% homens25% mulheres
139.466 kcal3.204 kcal1.993 kcal497.61 kcal300 kcal95,23 kcal
RESERVAS E�ERGÉTICAS �O ORGA�ISMO
Substrato Energético
Locais de armazenamento
Total de Kcal
ATP tecidos 1
CP tecidos 4
Carboidrato glicose séricaglicogênio hepáticoglicogênio muscular
204001500
Gordura AGL séricosTG séricosTG muscularTG Tecido Adiposo
775
250080000
Proteína Proteína muscular 30000
EXERCÍCIO
PODE AUMENTAR ENTRE 10 A 20 VEZES O GE
GORDURAS ? CARBOIDRATOS ?
DURAÇÃO
SISTEMAS ENERGÉTICOSSISTEMAS ENERGÉTICOS
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 30 45 60 90 120 150 180TEMPO (seg)
PARTICIPAÇÀO (%)
ATP-CP GLICÓLISE AERÓBIO
Atividades aeróbias > 3’
Exercice Duration (minutes)
% of total energy cost
INTENSIDADE
%VO2máx
0,1
0,2
0,3
65
cal/kg/min
25 85
0
Glicogênio muscular
TGL muscular
Agl plasmGlicose plasm
30min de exercício
Fat oxidation rates versus exercise intensity expressed as percentage of VO2máx
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
45 55 65 75 85
g/min
%VO2máx
Zona máx de oxidação 55-72% VO2máx68 a 79% FCmáx
AERÓBIO < 85% VO2máx
Utilização de gorduras x gasto energético
65% VO2máx = 74% FCmáx
Utilização de 0,6g de gordura/min
Exercício durante 60 minutosO,6 x 60 = 36g/h
36g x 9,0 calorias= 324 calorias em 1hora
0,2g/min
0,2g/min0,2 x 60=12,6
12,6 x 4=50 kcal por hora
0,56g/min0,56 x 60
134 kcal por hora0,56g/min
EXERCÍCIO
<75% VO2máx
GORDURAS40 a 80%
CARBOIDRATOS >70%
>75% VO2máx
<5% lipoptns
50% TGIM
50% AGL
<25 % Glicogênio hepático
>75 % Glicogênio muscular
Participação das proteínas na atividade aeróbia e anaeróbia
MICRO�UTRIE�TES E EXERCÍCIO FÍSICO
FUNÇÃO NEUROMUSCULAR
A, B6, B12
PELEA,C,B6
OSSOSA,D,C,cálcio,fósforo
SANGUEB6,B12,C,folato,ferro
FUNÇÃO OCULARA
COAGULAÇÃOK
ATP
fósforo, ferro,magnésio ,B1,B2,niacina, biotina,
piridoxina,ácido pantotênico
MEMBRANAS CELULARES
E, selênio,cobre,zinco
CONTRAÇÃO MUSCULARsódio, potássio, cálcio
Aminoácidos
ProteínasGordurasCarboidratos
Ciclode Krebs
Ácidos graxos/glicerol
Ácido Pirúvico
Glicose/glicogênio
B6�iacina
B5, B1
Biotina, �iacina
B5, B1
Biotina, �iacina
B5, B1
Biotina, �iacina
ATP
Riboflavina�iacina
Vit C, Folato,B6 B12
, �iacina
Vit C, Folato,B6
B12 , �iacina
Acetil CoA
Deaminação
Folato,B6 ,
B12 , �iacina
B6,
NH3
NH4
urina
e- e-
e- e-
e- e-
CICLO DEKREBS
ACETIL CO A
ADH
ADH
FADH2
ADH
ADHFADH2
ATP
Ferro
c
Ingestão Nutricional para a prática de atividades físicas
NUTRIÇÃO APLICADA AO EXERCÍCIO FÍSICO
ATLETA
INDIVÍDUOS ATIVOS
Onde a nutrição atua?
Rendimento
PIRÂMIDE ALIMENTAR BRASILEIRA
Maior dispêndio energético
Maior utilização de vitaminas e minerais
Exercícios físicos
Adequação
Energéticamacronutrientes
micoronutrientes
Ingestão Energética
Consumir energia necessária para manter o peso e composição corporal
apropriados
37 a 50 kcal/kg/dia
CARBOIDRATOSCARBOIDRATOS
Carboidrato simples
Glicose
PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS
���� FONTE DE ENERGIA
���� PRESERVAÇÃO DE PROTEÍNAS
���� COMBUSTÍVEL PARA O SNC
���� REGULAÇÃO DO METABOLISMO DE GORDURAS
PRESERVAÇÃO DAS PROTEÍNAS
IMPORTÂNCIA DO CHO NA OXIDAÇAO DOS LIPÍDIOS
MANUTENÇÃO DA GLICOSE SANGUÍNEA
���� IÍCIO DO EXERCÍCIO
���� EXERCÍCIOS PROLOGADOS
���� COMBUSTÍVEL PARA O SC
���� REGULAÇÃO DO METABOLISMO EM GERAL
GLICOGÊNIO MUSCULARGLICOGÊNIO MUSCULAR
FATORES QUE I�FLUE�CIAM �OS ESTOQUES, UTILIZAÇÃO E REPOSIÇÃO DO
GLICOG�IO MUSCULAR
•DIETA RICA EM CARBOIDRATOS
•PERÍODO DE I�GESTÃO
•QUA�TIDADE DE CARBOIDRATOS
•TIPO DE CARBOIDRATOS
•FORMA DOS CARBOIDRATOS
•HIDRATAÇÃO
DIETA RICA EM CARBOIDRATOS
5 a 10g/kg/dia
>55% do VCT
REPOSIÇÃO DO GLICOGÊ�IO MUSCULAR
Homem pratica corrida, 1hora/5x semana70kg, 180cm,
5%gorduraCHO: 10g/ kg = 700g /dia = 2800 kcal
Mulher caminha esteira 1hora/ 5x semana60kg, 150cm,
27% gord CHO: 5g/ kg = 300g /dia = 1200 kcal
O QUE COMER PARA ATINGIR TAIS RECOMENDAÇÕES?
• Dieta com 300g de CHO
Pão francês=30g CHO
Arroz 6 colh sopa=43g CHO
Acúcar=1 colh sopa= 30g
Sucos 1 copo 300ml= 30g
Goiabada 1 fatia=30g
Banana 1 unidade=19g
Mandioca 100g=36g
QUANTIDADE, TIPO E FORMA DOS CARBOIDRATOS
3-4 hMODERADO/ALTO ÍNDICE GLICÊMICOEX: MACARRÃO, ARROZ, BATATA, PÃO
200-300 g cho
1,5 h-30’ MODERADO/BAIXO ÍNDICE GLICÊMICO ? EX: FRUTAS, SUCOS*, DEXTRINASPREFÊRENCIA POR BEBIDAS/GEL
0,5-1,5 g cho/kg
DURANTE
ANTES
PREFÊRENCIA POR BEBIDAS/GELCONCENTRAÇÃO (6-10%)
30-60g cho/h
80-100mg/dl
Índice Glicêmico
IMPORTÂNCIA DA REFEIÇÃO PÓS-EXERCÍCIO
APÓS
ALTO ÍNDICE GLICÊMICO EX: MACARRÃO, ARROZ, BATATA,PÃO,
FRUTAS, SUCOS ADOÇADOS, DEXTRINASPREFÊRENCIA DO ATLETA
O,7 a 1,5g/kg5-10g/kg/24 horas
ATÉ 8 h
I�GESTÃO DE PROTEÍ�AS
aa aa aa aa aa
PROTEÍNA
PRINCIPAIS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS
• Crescimento e reparação tecidual
• Transporte de substâncias
• Regulação metabólica
• Características hereditárias
• Contração muscular
•Produção de energia**
I�GESTÃO DE PROTEÍ�AS
MASSA MUSCULARGANHO DE FORÇA
ENERGIAREDUÇÃO FADIGA
NECESSIDADES PROTÉICAS MÉDIAS DIÁRIAS EM INDIVÍDUOS ADULTOS
•• SedentSedentááriosrios
0,8 a 1,2 g/kg de PC/dia0,8 a 1,2 g/kg de PC/dia
•• Ativos Ativos
atatéé 2,0 g/kg de PC/dia 2,0 g/kg de PC/dia
•• Atletas de resistênciaAtletas de resistência
1,2 a 1,4 g/kg de PC/dia1,2 a 1,4 g/kg de PC/dia
•• Atletas de forAtletas de forçça, velocidade ou potênciaa, velocidade ou potência
1,2 a 1,7 g/kg de PC/dia1,2 a 1,7 g/kg de PC/dia
Homem pratica corrida, 1hora/5x semana70kg, 180cm,
5%gorduraPTN: 1,5g/ kg = 105g /dia = 420 kcal
Mulher caminha esteira 1hora/ 5x semana60kg, 150cm,
27% gord PTN: 1,5g/ kg = 90g /dia = 360 kcal
30 g50 g
24 g
30 g 6 g
50 g
100 g30 g
9 g
9 g
278 g
100 g
Homem 70kg: 1,5g= 105g de PTN
IMPORTANCIA DO APORTE ENERGÉTICO NA
INCORPORAÇÃO DO N.
1g de PTN sintetizada= 3,6kcal gastas
Oferta Proteica sem adequação energética leva ao maior consumo de aas, via
neoglicogênese
Dieta hiperlipídica éexpoliadora de PTNs-
formarão glicose que estáfaltando
PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS LIPÍDIOS
• Depósitos de energia
• Fonte de energia
• Proteção
• Isolamento térmico
• Carreador de vitaminas
• Depressor da fome
Homem pratica corrida, 1hora/5x semana70kg, 180cm, 5%gordura
CHO: 10g/ kg = 700g /dia = 2800 kcalRelação 8:1
2800/8 =350 kcal350/9= 40g de gord por dia
Mulher caminha esteira 1hora/ 5x semana60kg, 150cm, 27% gord
Relação 8:11200/8=150 kcal
150/9= 16g de gord por dia
Pirâmide adaptada ao atleta(González, et al.2001)
6 a 11porções
Mínimo 8 copos
Leite e derivados3 a 4 porções
Carnes, frango.. 2 a 3 porções
Frutas2 a 4 porções
Azeite2 a 4 porções
Vegetais3 a 5 porções
Suplementos
Leguminosas2 a 3 porções
SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)
ALIMENTOS ESPORTIVOS
NUTRIÇÃO E TREINO
PRINCIPAIS CAUSAS DE FADIGA
•DESIDRATAÇÃO
•DISPONIBILIDADE DE SUBSTRATOS
HIDRATAÇÃO
X
EXERCÍCIOS FÍSICOS
COMPONENTES DO MÚSCULO
Água75%
Proteínas20%
Outros5%
REDUÇÃO DA CAPACIDADE DE TRABALHOEM FUNÇÃO DAS PERDAS HÍDRICAS
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10
Percentual do peso corporal perdido em forma de água
τ (%)
Resposta da freqüência cardíaca e do volume plasmático durante 2 h de
exercício (70-76% do VO2max) com e sem a ingestão adequada de fluidos
FC (bpm)
%∆Volume plasmático
Sem reposição de fluidos Com reposição de fluidos
Limiar da sede. Comprometimento da termorregulação
Sensação de sede mais intensa, perda apetite
Boca seca, hemoconcentração e redução débito urinário
Diminuição de 20 a 30% na capacidade de trabalho
Redução concentração, cefaléia, sonolência, impaciência
Comprometimento severo da regulação da temperatura, freqüência respiratória
Redução severa do volume hídrico, provável colapso
% PERDA HÍDRICA
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
CO�SEQU�CIAS
EFEITOS DA DESIDRATAÇÃO
•REDISTRIBUIÇÃO DA CIRCULAÇÃO
SANGUÍNEA P/ PELE (RESFRIAMENTO)
•REDUÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO P/
MÚSCULOS ATIVOS
•ADAPTAÇÕES PARA MANTER DC
•AUMENTO DA GLICOGENÓLISE
•FADIGA
• PERDA DA COORDENAÇÃO
• AUMENTO DOS RISCOS DE
INDISPOSIÇÃO, DERRAME CEREBRAL
E MORTE PELO CALOR
NECESSIDADESDIÁRIAS
SEXO
PESO/ESTATURAIDADE
EXERCÍCIO
CRESCIMENTODESENVOLVIMENTO
GRAVIDEZLACTAÇÃO
FATORES QUE DETERMI�AM AS RECOME�DAÇÕES �UTRICIO�AIS DA
POPULAÇÃO EM GERAL
• FAO - OMS
• RDA ( Food and Nutrition Board - National
Research Council - USA ) – 1989
• DRIs
• SBAN - 1990
• Recomendações específicas para atletas??
RECOMENDAÇÕES
A contribuição das ptns para a formação de glicose vo exercício é de ~4g por hora
Homen de 70kg~12kg de PTN e 6kg está no músculo=4800 kcal
Diariamente degradadas 1-2% da PTN corporal
NUTRIÇÃO
MASSAMUSCULAR GORDURA
CONTROLE PONDERAL
REPOSIÇÃOHIDRO-ELETROLÍTICA
REPOSIÇÃOENERGÉTICA
FADIGAFADIGA
AGL AGL
IMTGL
IMTGL
CHOCHO
20
40
60
80
100%E�ERGIA
A�TES APÓS
TREI�AME�TO X UTILIZAÇÃO DO GLICOGÊ�IO
?????
Aminoácidos
Essenciais
ARTIGO RECENTEMENTE ACEITO (2011)
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto (RPCD)
MÁXIMA FASE ESTÁVEL DE LACTATO (MFEL)
TREINAMENTO EM DIFERENTES MOMENTOS
Controle Treinado Precocemente (CTP)
Controle Treinado Tardiamente (CTT)
Frutose Treinado Precocemente (FTP)
Frutose Treinado Tardiamente (FTT)
TREINAMENTO8
SEMANAS
CINÉTICA DE LACTATO
PESO CORPORAL E INGESTÕES ALIMENTAR E HÍDRICA
PESO DO TECIDO ADIPOSO
[LIPÍDIOS]
Revista MOTRICIDADE(Portugal)
ARTIGO RECENTEMENTE ACEITO (2011)
INDUÇÃO DO DIABETES TIPO 1
CONTROLE SEDENTÁRIO E TREINADO
DIABÉTICOS SEDENTÁRIOS E TREINADOS TAMBÉM USOU…
TREINAMENTO8
SEMANAS
ADAPTAÇÃOAO MEIOLÍQUIDO
CONCENTRAÇÃO DE LACTATO E SOBRECARGA
INSULINA E GLICEMIA SÉRICAS
PESO CORPORAL
INGESTÃO HÍDRICA
INGESTÃO ALIMENTAR
TESTE DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TTGo)
INSULINA PANCREÁTICA
ATUALIDADES!!!!
CUIABCUIABCUIABCUIABÁÁÁÁ----MT / UFMTMT / UFMTMT / UFMTMT / UFMT
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