Medicina do Esporte & Exercício

Macronutrientes

CARBOIDRATOS

Todas as células vivas contém carboidratos, uma classe de moléculas orgânicas que inclui monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. Exceto a lactose e uma pequena quantidade de glicogênio proveniente de animais, as plantas são (ou pelo menos deveriam ser) a principal fonte de carboidratos dos seres humanos. Como o nome sugere, os carboidratos são formados por carbono e água. A combinação dos átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio forma uma molécula de carboidrato (açúcar) com uma fórmula geral de (CH2O)n, na qual n é igual a de 3 a 7 átomos de carbono. A figura 1 apresenta a estrutura química da glicose, o açúcar mais comum.

Fig. 1 – Estrutura química da glicose.

1. Monossacarídios

A molécula de monossacarídeo representa a unidade básica dos carboidratos. Dentre os mais de 200 monossacarídeos existentes, a glicose, frutose e galactose são os nutricionalmente mais importantes. A glicose, também chamada de dextrose, além de estar naturalmente presente nos alimentos, pode ser produzida através da digestão de carboidratos mais complexos ou a partir da gliconeogênese. Dentre as principais funções da glicose, temos:

1. Ser utilizada diretamente pelas células para produção de energia; 2. Ser armazenada como glicogênio nos músculos e no fígado para uso

posterior; 3. Ser convertida em gordura e armazenada para geração de energia.

2. Dissacarídeos e Oligossacarídeos

A combinação de duas moléculas de monossacarídeos formam um “açúcar duplo”, ou dissacarídeo. Assim como os monossacarídeos, esse grupo de açúcares são chamados de açúcares simples. Todo dissacarídeo inclui a glicose como componente principal.

Os três dissacarídeos com importância nutricional estão descritos na Tabela 1.

Dissacarídeos Composição Exemplo

Sacarose Glicose + Frutose Mel, cana-de-açúcar, açúcar mascavo

Lactose Glicose + Galactose Laticínios

Maltose Glicose + Glicose Cervejas, cereais e sementes germinadas

Tabela 1 – Dissacarídeos de importância nutricional

Os Oligossacarídeos são formados pela combinação de 3 a 9 monossacarídeos. Os vegetais, principalmente as leguminosas são a fonte dietética principal.

3. Polissacarídeos

São açúcares compostos por 10 ou mais (podendo ir a milhares) de monossacarídeos. Eles tendem a ser classificados quanto a sua fonte, sendo animais ou vegetais. Para armazenar carboidratos e gerar energia, as células tendem a ligar diversas moléculas de açúcares simples para formar um polissacarídeo. Desta maneira, elas reduzem o efeito osmótico dentro da célula.

3.1. POLISSACARÍDEOS VEGETAIS

A) Amido

O amido é o modo de armazenamento de carboidratos nas plantas, sendo o polissacarídeo vegetal mais comum. Normalmente tende a ser abundante em grãos, milho, trigo, ervilha, feijões, batatas e raízes. Possuem dois tipos de amido, dependendo a sua estrutura molecular (amilose e amilopectina), mas vamos abordar esse assunto num outro momento.

B) Fibra

Dentro da classificação de fibra, podemos incluir a celulose, que é a molécula orgânica mais abundante no planeta. As fibras tendem a ser materiais mais fibrosos, que, a princípio, não possuem calorias ou nutrientes disponíveis, e também são resistentes às enzimas digestivas humanas, apesar de uma parte delas seja fermentada pela ação das bactérias intestinais e acabe participando das reações metabólicas.

As fibras têm recebido um pouco mais de atenção nos últimos tempos, podendo se tornar uma grande responsável por uma melhor orientação dietéticas nas pessoas hoje em dia. Há diversas linhas de pesquisas que mostram o papel crucial das fibras na dieta humana, além de a cada momento são elaboradas novas abordagens para inclusão de fibras na dieta. Voltaremos nesse assunto também em um outro momento.

A fibra retém uma grande quantidade de água, e por isso “dá volume” aos resíduos alimentares no intestino grosso, podendo aumentar o peso e volume fecal de 40 a 100%. Os papéis da fibra dietética na função gastrointestinal são:

1. Exercer uma ação de atrito sobre as células na parede intestinal; 2. Ligar-se e diluindo substâncias químicas perigosas ou inibindo a sua

atividade; 3. Encurtar o tempo de trânsito necessário para que os resíduos

alimentares passem através do trato gastrointestinal.

As fibras dietéticas ainda podem ser solúveis ou insolúveis em água, podendo ter efeitos diferentes no metabolismo, como por exemplo redução de níveis de colesterol ou glicose sanguíneos.

3.2. POLISSACARÍDEOS ANIMAIS

O glicogênio é o polissacarídeo de reserva encontrado no músculo e fígado. Essa macromolécula, formada na glicogênese varia de algumas centenas a milhares de moléculas de glicose.

Você sabe quanto glicogênio é armazenado pelo corpo? Se utilizarmos como exemplo um homem bem nutrido de 80kg, ele armazena cerca e 500g de carboidratos, dos quais aproximadamente 350-400g são glicogênio muscular, 90-110g são glicogênio hepático e apenas 2-3g como glicose sanguínea. Obviamente esses níveis variam de acordo com o padrão dietético e de gasto energético do indivíduo. Em todo caso, é interessante sabermos que em média, o limite superior do corpo para armazenamento de glicogênio é de 15g por kg de massa corporal.

Todo o mecanismo de produção e utilização de glicogênio muscular e hepático será visto com mais detalhes num futuro momento.

PAPEL DOS CARBOIDRATOS NO ORGANISMO

1. FONTE DE ENERGIA

Os carboidratos são considerados o combustível energético do organismo, principalmente durante a atividade física intensa. A energia oriunda do catabolismo da glicose é o que possibilita o acionamento dos componentes contráteis do músculo, bem como outros trabalhos biológicos.

Quando as células alcançam sua capacidade máxima de armazenamento de glicogênio, os açúcares em excesso são convertidos em gordura para serem armazenados assim.

2. PRESERVAÇÃO DE PROTEÍNAS

O consumo adequado de carboidratos ajuda a preservar as proteínas teciduais. É importante lembrarmos o papel da proteína na manutenção, reparo e crescimento de tecidos. A depleção de glicogênio pode desencadear a síntese de glicose a partir do reservatório de aminoácidos, além de estimular o catabolismo das gorduras. O principal tecido a sofrer com esse consumo de aminoácidos como fonte energética é o tecido muscular.

3. INICIADOR METABÓLICO/PREVENÇÃO DE CETOSE

Os componentes do catabolismo dos carboidratos atuam como substrato “iniciador” para oxidação de gorduras. A degradação insuficiente de carboidratos gera uma quantidade inadequada de subprodutos da glicogênio que produz uma degradação incompleta da gordura, gerando corpos cetônicos. Lembrando que toda a via energética será vista com mais detalhes futuramente.

4. COMBUSTÍVEL PARA O SNC

O SNC tem como principal (e único) substrato energético a glicose, precisando, assim de um fluxo ininterrupto de carboidratos para funcionar adequadamente.

LIPÍDIOS

Uma molécula de lipídio contém os mesmos elementos estruturais de um carboidrato, tendo como principais diferenças as suas ligações e números de átomos.

1. LIPÍDIOS SIMPLES

Também chamados de “gorduras neutras”, consistem principalmente de triacilgliceróis (popularmente chamados de triglicerídios). Os triglicerídios são o principal modo de armazenamento da gordura nos adipócitos. Na composição estrutural dos triglicerídios, temos os ácidos graxos ligando-se à molécula de glicerol.

1.1 ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS

Quimicamente falando, um ácido graxo saturado contém apenas ligações covalentes simples entre os átomos de carbono e todas as demais ligações fixam-se ao hidrogênio. Eles correspondem ao tipo de gordura principalmente relacionada com produtos animais, como carnes bovina, suína, de galinha, de carneiro, gema de ovos e gorduras lácteas de laticínios. Na parte vegetal, os ácidos graxos saturados estão presentes nos óleos de coco, palma e semente de palma (óleos tropicais), gordura vegetal e até na margarina hidrolisada.

1.2 ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS

Os ácidos graxos insaturados possuem duas ou mais ligações duplas ao longo de sua cadeia principal de carbonos. Pelo fato de serem ligações duplas, ocorre uma redução no numero de locais potenciais para a ligação de hidrogênio, fazendo com que uma molécula insaturada seja insaturada em relação ao hidrogênio. O número de ligações duplas também auxilia na sua classificação, de modo que um ácido graxo monoinsaturado possui apenas uma ligação dupla (por exemplo: óleo de canola, azeite de oliva, óleo de amendoim, óleo de amêndoas e abacate), enquanto um ácido graxo poli-insaturado contém duas ou mais ligações duplas (por exemplo: os óleos de girassol, açafrão, soja e

milho). A Figura 2 ilustra a diferença na estrutura química entre um ácido graxo saturado e um ácido graxo insaturado.

Figura 2 – Exemplos de estruturas químicas de ácidos graxos saturado e insaturado.

Dentro do grupo dos ácidos graxos poli-insaturados, temos os ácidos graxos essenciais. Eles recebem esse nome pelo fato de terem de provir de fontes nutricionais, uma vez que não são sintetizados pelo nosso organismo, e são precursores essenciais de outros ácidos graxos. Esse grupo é composto basicamente pelo Ômega-3 (ω-3) e Ômega-6 (ω-6), também chamados de ácido graxos α-linoleico e ácido graxo linoleico, respectivamente. Vamos dedicar um outro momento para falarmos só em ácidos graxos essenciais.

a) Cadeias de carbono nos ácidos graxos

Os ácidos graxos naturais possuem cadeias de carbonos que variam consideravelmente no seu número, tendo entre 4 a 28 carbonos na cadeia principal. O tamanho da sua cadeia principal e o grau de saturação faz com que o organismo dê um destino e uma função diferente dentro do organismo. Veja a tabela abaixo na Tabela 2.

Ácido Graxo (AG)

Nº Carbonos Exemplos Fontes TGI Função

Metabólica

AG Cadeia Curta

< 6 Ács. butírico,

acético

manteiga e gorduras tropicais

difusão direta para veia Porta

substrato energético

AG Cadeia Média

6 - 12 Ács. láurico e cáprico

óleo de coco e de semente de

palma

difusão direta para veia Porta

substrato energético

AG Cadeia Longa 13 - 21

Ács. palmítico e oleico

animais, peixes, cacau,

sementes

sais biliares emulsificam + transporte por quilomícrons

depósito na forma de gordura

AG Cadeia Muito Longa

> 22 Ác. cerótico -

Tabela 2 – Classificação de ácidos graxos de acordo com o tamanho da cadeia de carbonos

b) Formação do Triacilglicerol

Na Figura 3 temos a ilustração da esterificação, que é o processo de síntese do triacilglicerol. No início, um substrato de ácido graxo ligado a coenzima A forma acil-CoA, que é; transferida para o glicerol em seguida (como glicerol 3-fosfato). Mais duas acil-CoA ligam-se à estrutura simples do glicerol para formar a molécula do triacilglicerol composto. A sua síntese tem relação direta com a ingesta alimentar, de modo que após uma refeição sua síntese é aumentada devido à (a) aumento dos níveis sanguíneos de ácidos graxos e glicose pela absorção dos alimentos e (b) estímulo através dos níveis elevados de insulina.

Figura 3 – Parte superior: síntese de triacilglicerol. Parte Inferior: resumo da síntese. (imagem retirada de MCARDLE,

William D. Fisiologia do exercício)

c) Degradação do Triacilglicerol

Quando degradamos o triacilglicerol produzindo glicerol e ácidos graxos ricos em energia denominamos esse processo de lipólise. Na Figura 4 podemos notar que esse processo ocorre quando a água é acrescentada em três reações de hidrólise distintas catalisadas individualmente pela lipase sensível a hormônio.

Figura 4 – Catabolismo dos triacilgliceróis (lipólise) nas três etapas do processo regulados pela lipase sensível a hormônio (HSL) (imagem

retirada de MCARDLE, William D. Fisiologia do exercício)

Há 4 momentos em que ocorre a mobilização de ácidos graxos por meio da lipólise:

1. Atividade física com intensidade leve a moderada 2. Dieta hipocalórica ou jejum 3. Estresse induzido pelo frio 4. Exercício prolongado que causa depleção de reservas de glicogênio

Vale a pena lembrar que a esterificação e a lipólise dos triacilgliceróis ocorrem no citosol dos adipócitos, de maneira que esses ácidos graxos liberados podem tanto ser reesterificados quanto saírem do adipócito e serem transportados para outros tecidos do corpo. Quando esses ácidos graxos são transportados pelo corpo através da albumina, recebem o nome de ácido graxo livre (AGL).

d) Ácidos Graxos Trans

A hidrogenação parcial dos óleos insaturados de milho, soja ou giração gera os ácidos graxos trans. Eles recebem esse nome porque um dos átomos de hidrogênio ao longo da cadeia desloca-se de sua posição natural (cis) para o lado oposto da ligação dupla que separa dois átomos de carbono (trans). Encontramos esse tipo de ácido graxo com frequência mas gorduras vegetais.

Os ácidos graxos trans receberam muita notoriedade negativa e se tornaram uma grande fonte de preocupação nas últimas décadas pelos seus possíveis efeitos prejudiciais sobre as lipoproteínas séricas, o condicionamento geral cardíaco e o possível papel na facilitação do declínio cognitivo no envelhecimento em idosos. Além de aumentarem as lipoproteínas indesejadas, eles reduzem as lipoproteínas benéficas e afetam adversamente os marcadores inflamatórios e a disfunção endotelial.

2. LIPÍDIOS COMPOSTOS

Os triacilgliceróis ainda podem combinar com outra substância química, formando os lipídios compostos, que representam cerca de 10% da gordura corporal total. Há três grandes grupos de lipídios compostos: (a) fosfolipídios, (b) glicolipídios e as (c) lipoproteínas hidrossolúveis.

Os fosfolipídios são compostos por uma ou mais moléculas de ácidos graxos unidas por um grupo contendo fósforo e uma de várias moléculas contendo nitrogênio. Eles podem ser formados em todas as células, mas o fígado é responsável pela maior parte dessa produção. Você com certeza já viu os fosfolipídios nas aulas de bioquímica durante a graduação, mas vamos relembrar alguns dos seus papéis mais importantes:

1. Interagem tanto com a água quanto com os lipídios para modular o movimento dos líquidos através das membranas celulares;

2. Mantêm a integridade estrutural da célula;

3. Desempenham importante papel na coagulação sanguínea; 4. Proporcionam integridade estrutural à bainha de mielina das fibras

nervosas.

Figura 5 – Componentes da membrana celular, com destaque especial à bicamada de fosfolipídios. (imagem retirada de Guyton & Hall Tratado de

Fisiologia Médica)

As lipoproteínas são esferas de proteínas compostas por uma molécula de proteína unida à triacilgliceróis ou fosfolipídios, que são formadas principalmente no fígado. O papel das lipoproteínas é ser o principal transporte dos lipídios no sangue. Dentro do grupo das lipoproteínas, podemos classifica-las em vários tipos, de acordo com o tamanho e densidade e se transportam colesterol ou triacilglicerol, conforme listado abaixo.

a) Quilomícrons

São formados quando gotículas lipídicas emulsificadas (tanto triacilgliceróis de cadeia longa, quanto AGL e fosfolipídios) deixam o intestino e entram nos vasos linfáticos. Normalmente, o fígado metaboliza os quilomícrons e os envia para seu armazenamento no tecido adiposo. Os quilomícrons também transportam as vitaminas lipossolúveis A, D, E e K.

b) Lipoproteínas de Alta Densidade (HDL)

Essas lipoproteínas são produzidas no fígado e no intestino delgado. Dentre as lipoproteínas, o HDL contém a maior porcentagem de proteínas (≈50%) e a menor de lipídios totais (≈20%) e colesterol (≈20%).

c) Lipoproteínas de Densidade Muito Baixa (VLDL)

O VLDL é degradado no fígado para formar o LDL. Na sua composição, temos a maior porcentagem de lipídios (95%), dos quais cerca de 60% consistem em triacilgliceróis. É o VLDL que transporta os triacilgliceróis para o músculo e para o tecido adiposo.

d) Lipoproteínas de Baixa Densidade (LDL)

O LDL tem sido popularmente considerado como “colesterol ruim”, se contrapondo ao HDL (“colesterol bom”). Normalmente eles transportam entre 60 a 80% do colesterol sérico total e exibem maior afinidade pelas células da parede arterial. Além disso, o LDL tende a liberar o colesterol que transporta na parede arterial aonde as moléculas de LDL são: (1) oxidadas para alterar suas propriedades físico-químicas; (2) captadas pelos macrófagos existentes dentro da parede arterial para iniciar a formação de placa aterosclerótica. A oxidação do LDL contribui para a proliferação das células lisas e outras alterações celulares desfavoráveis que lesionam e estreitam a luz das artérias.

3. LIPÍDIOS DERIVADOS

Os lipídios derivados são formados pelos lipídios simples e compostos, tendo o colesterol como o lipídio derivado mais amplamente conhecido – ele ocorre apenas no tecido animal. Apesar de não conter ácidos graxos, o colesterol compartilha algumas das características físico-químicas dos lipídios e, por isso, também é considerado um lipídio.

O colesterol tem diversas funções corporais, indo desde a formação de membranas plasmáticas, até ser precursor na síntese de vitamina D, hormônios das glândulas suprarrenais e hormônios sexuais. Além disso, o colesterol fornece um componente essencial para a síntese da bile e tem um papel muito relevante na formação dos tecidos, órgãos e estruturas corporais durante o desenvolvimento fetal.

Como origem do colesterol, temos tanto a endógena quanto a exógena. Conforme foi citado acima, o colesterol está presente apenas nos tecidos animais, de modo que uma dieta rica em fontes animais – como ovos, carnes vermelhas, produtos lácteos e frutos do mar – faz com que haja um aumento da ingesta de colesterol exógeno. Quanto ao colesterol endógeno, sua síntese é aumentada com uma dieta rica em ácidos graxos saturados e trans.

4. PAPEL DOS LIPÍDIOS NO ORGANISMO

4.1. FONTE E RESERVA DE ENERGIA

Podemos citar três grandes motivos para as gorduras serem uma fonte energética ideal:

1. Transportam muita energia por unidade de peso 2. É transportada e armazenada facilmente 3. É fonte imediata de energia

Até 80-90% das necessidades energéticas de uma pessoa bem nutrida em repouso podem ser supridas pelas gorduras. Conforme é abordado na apostila de Valor Energético dos Alimentos, as gorduras têm um valor energético cerca de 2 vezes o valor energético da glicose. Além disso, são geradas apenas três moléculas de água durante a síntese das gorduras, se contrapondo os 2,7g de água armazenada em cada 1 g de glicogênio.

4.2. PROTEÇÃO DOS ÓRGÃOS VITAIS E ISOLAMENTO TÉRMICO

Até 4% da gordura corporal protegem os órgãos vitais contra traumatismos. No caso da gordura subcutânea, seu principal papel é o isolamento térmico, possibilitando tolerar extremos de frio. Populações específicas se beneficiam de uma camada maior de tecido subcutâneo como isolante térmico, como os habitantes de regiões frias (Sibéria, ártico, etc.), mergulhadores de grande profundidade e nadadores oceânicos. Enquanto isso, outras populações especificas, como jogadores e futebol americano, se beneficiam de uma camada maior de subcutâneo como amortecedor mecânico para traumatismos.

4.3. CARREADOR DE VITAMINAS E DEPRESSOR DA FOME

As vitaminas lipossolúveis (A, D E e K) dependem de gordura para serem absorvidas e transportadas, de maneira que uma redução no consumo de lipídios pode levar a uma redução sérica dessas vitaminas. Seu papel como depressor da fome será melhor explicado em um outro momento, mas basta sabermos no momento que são necessárias cerca de 3,5h após a ingestão de lipídios para que ocorra seu esvaziamento gástrico.

“De primordial importância”. Essa é a origem grega da palavra Proteína, que é formada pela combinação de aminoácidos ligados entre si. Durante a digestão das proteínas, suas moléculas são hidrolisadas e os seus aminoácidos constituintes são absorvidos pelo intestino delgado. Esses aminoácidos absorvidos podem seguir 4 destinos diferentes:

1. Utilizados na síntese de proteínas ou de outros derivados (p.e. hormônios)

2. Disponíveis para o metabolismo energético 3. Substrato para gliconeogênese 4. Convertidos em triacilglicerol para armazenamento nos adipócitos

Os 20 aminoácidos diferentes que o corpo necessita apresentam, cada qual, um grupo de amina de carga elétrica positiva em uma extremidade da molécula e um grupo de ácido orgânico de carga elétrica negativa na outra. O grupo amina tem dois átomos de hidrogênio ligados ao nitrogênio (NH2), enquanto o grupo ácido orgânico (tecnicamente chamado de grupo carboxílico) contém um átomo de carbono, 2 de oxigênio e um de hidrogênio (COOH). O restante do aminoácido, chamado de grupo R ou cadeia lateral, assume vários formatos. É exatamente a estrutura específica do grupo R que determina as características específicas do aminoácido. Tudo o que foi descrito acima está devidamente ilustrado na Figura 6 abaixo.

Figura 6 – As quatro características comuns dos aminoácidos. (imagem retirada de MCARDLE, William D. Fisiologia do exercício)

PROTEÍNAS

TIPOS DE PROTEÍNA

Assim como ocorre nos ácidos graxos essenciais, o corpo humano não consegue sintetizar oito aminoácidos, sendo esses os aminoácidos essenciais. São esses:

1. Isoleucina 2. Leucina 3. Lisina 4. Metionina 5. Fenilalanina 6. Treonina 7. Triptofano 8. Valina

Além disso, o corpo utiliza a metionina para sintetizar cistina e utiliza a fenilalanina para sintetizar a tirosina.

Os outros nove aminoácidos são classificados como não essenciais, simplesmente por poderem ser produzidos pelo corpo, e não por uma eventual “falta de importância”.

É interessante salientar que os aminoácidos de origem animal e vegetal tem o mesmo valor e importância biológica, não existindo o caso de “um ser melhor que o outro”.

Uma outra classificação de proteínas pode ser utilizada quando levamos em consideração a quantidade de aminoácidos essenciais. Podemos classificar uma proteína como completa (ou de “qualidade superior”) quando ela possui todos os oitos aminoácidos essenciais, enquanto uma proteína incompleta é aquela que carece de um ou mais aminoácido essencial. Se lembrarmos que aminoácidos essenciais são aqueles que o corpo não consegue produzir, é coerente entender que dietas pobres em proteínas completas podem levar a algum grau de desnutrição proteica.

Na Tabela 3 abaixo, listamos algumas fontes comuns de proteínas dietéticas usando como referencial a quantidade de aminoácidos essenciais. As principais fontes de proteína completa são os ovos, leite, carne, peixe e aves. No caso dos ovos, temos uma mistura ideal de aminoácidos essenciais entre todas as fontes alimentares, recebendo a mais alta classificação (100) em comparação com os outros alimentos.

Alimento Classificação da proteína

Ovos 100

Peixes 70

Carne magra 69

Leite de vaca 60

Arroz integral 57

Arroz branco 56

Soja 57

Trigo integral 44

Amendoim 43

Batata-inglesa 34

Tabela 3 – Fontes comuns de proteínas dietéticas classificadas pela qualidade da proteína.

Com exceção da proteína isolada da soja – como o tofu – que fornecem todos os aminoácidos essenciais, os alimentos proteicos de alta qualidade provêm de fontes animais. Os legumes (lentilhas, feijões, ervilhas, nozes e cereais) continuam sendo incompletos em um ou mais aminoácido essencial, de modo que suas proteínas tem valor biológico mais baixo. Não é necessário consumir todos os aminoácidos essências em uma única refeição, mas é importante manter um equilíbrio ao longo do dia. Quando se trata de um indivíduo vegano ou vegetariano restrito, é de extrema importância saber que consumo de vários tipos de grãos, frutas e legumes supre todos os aminoácidos essenciais.

PAPEL DA PROTEÍNA NO ORGANISMO

As três principais fontes de proteínas corporais são o músculo, o plasma sanguíneo e o tecido visceral. Ao contrários dos outros macronutrientes, não há “reservatórios” de proteínas, uma vez que toda proteína contribui para as estruturas teciduais ou é um constituinte importante dos sistemas metabólico, de transporte e hormonal.

Os aminoácidos proporcionam as principais unidades estruturais para a síntese dos tecidos. Além disso, eles também incorporam nitrogênio à (1) carreadores de elétrons (NAD e FAD); (2) componentes heme da hemoglobina e mioglobina; (3) hormônios catecolaminas, epinefrina e norepinefrina; (4) neurotransmissor serotonina. Um outro papel dos aminoácidos é a ativação das vitaminas e são cruciais na regulação metabólica e fisiológica.

As proteínas atuam como constituintes primários para as membranas plasmáticas e o material celular interno. Podemos ainda citar o papel das proteínas estruturais colagenosas formando a pele, ossos, unhas, ligamentos e tendões. A proteínas globulares compõem quase 2.000 enzimas diferentes que aceleram as reações químicas e que regulam o catabolismo dos nutrientes para a liberação de energia. Proteínas especializadas como a trombina, fibrina e fibrinogênio estão presentes no plasma, enquanto a hemoglobina se encontra nos eritrócitos. As proteínas também ajudam a regular as características ácido-básicas dos líquidos corporais. Não podendo deixar de fora as proteínas estruturais actina e miosina presentes no tecido muscular.

DINÂMICA DO METABOLISMO DAS PROTEÍNAS

Durante o catabolismo da proteína, o primeiro processo é a sua degradação nos aminoácidos que a compõe. A seguir, a molécula do aminoácido perde seu nitrogênio (grupo amina) no fígado, em um processo chamado de desaminação, para produzir ureia. O principal mecanismo de desanimação é a transaminação (Figura 7), o que significa que um grupo amina de um

aminoácido doador é transferido para um ácido receptor, formando um novo aminoácido. A ureia formada nesse processo, incluindo alguma amônia, deixa o corpo sob a forma de urina. Em seguida, o aminoácido desaminado remanescente pode ser direcionado para:

1. Convertido em um novo aminoácido 2. Convertido em carboidrato ou gordura 3. Catabolizado diretamente para a obtenção de energia

As enzimas no músculo estriado esquelético facilitam a remoção no nitrogênio de certos aminoácidos (habitualmente alfa-cetoácido ou glutamato), com transferência do nitrogênio para outros compostos nas reações reversíveis de transaminação. No caso do músculo estriado esquelético, a transaminação incorpora os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), e isso possibilita a formação do piruvato. Tanto na desaminação quanto a transaminação, o arcabouço de carbono resultante dos resíduos de aminoácidos não nitrogenados sofre degradação adicional durante o metabolismo energético.

Figura 7 – Exemplo de transaminação. (imagem retirada de MCARDLE, William D. Fisiologia do exercício)

Na Figura 8 é ilustrada as fontes em comum de carbono dos aminoácidos e as principais vias metabólicas seguidas pelos arcabouços de carbono desaminados.

Figura 8 – Principais vias metabólicas para os aminoácidos após a remoção do grupo nitrogenado por desaminação ou transaminação. (imagem retirada de MCARDLE, William D. Fisiologia do exercício)

EQUILÍBRIO NITROGENADO

O equilíbrio nitrogenado ocorre quando o aporte de nitrogênio (proteína) é igual à sua excreção, seguindo a seguinte fórmula:

Equilíbrio nitrogenado = Nt – Nu – Nf – Ns = 0

onde Nt = ingestão total de nitrogênio dos alimentos; Nu = nitrogênio na urina; Nf = nitrogênio nas fezes; e Ns = nitrogênio no suor.

Quando ocorre um equilíbrio nitrogenado positivo, a ingestão de nitrogênio ultrapassa a sua excreção para a síntese de novos tecidos a partir da proteína adicional. Com uma nutrição adequada, podemos ter o equilíbrio positivo nos seguintes casos:

1. Crianças em crescimento 2. Durante a gravidez 3. Na recuperação de uma doença 4. Durante o treinamento físico de resistência, quando as células

musculares estriadas esqueléticas promovem a síntese de proteínas.

Como o corpo não possui reservatórios de proteínas, um indivíduo que consome a cota recomendada de proteínas apresenta um conteúdo mais alto de proteína muscular e hepática em comparação ao indivíduo que não atinge o consumo necessário de proteínas.

Já no caso do equilíbrio nitrogenado negativo, há uma excreção maior de nitrogênio do que o seu consumo. Esse aumento na excreção pode ocorrer por diversos fatores, mas normalmente indica a utilização de proteína para a obtenção de energia e possível recrutamento de aminoácidos principalmente pelo músculo estriado esquelético. É importante ter em mente que pode ocorrer um equilíbrio nitrogenado negativo mesmo com elevada ingestão de proteínas, e isso ocorre devido à uma ausência de outros nutrientes energéticos para a demanda do indivíduo. O equilíbrio nitrogenado negativo pode ocorrer no diabetes mellitus, na febre, nas queimaduras, nas dietas de emagrecimento, durante o crescimento, na administração de esteroides, na recuperação de muitas doenças, durante a inanição e em indivíduos sob treinamento intenso contínuo.

BIBLIOGRAFIA

MCARDLE, William D.; KATCH, Frank I.; KATCH, Victor L. Fisiologia do exercício: nutrição, energia e desempenho humano. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017

MCARDLE, William D.; KATCH, Frank I.; KATCH, Victor L. Nutrição para o esporte e exercício. 4ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016

HALL, John Edward; GUYTON, Arthur C. Guyton & Hall Tratado de Fisiologia Médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017

Araujo, Claudio Gil. (1986). Fisiologia do exercício.