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Metabolismo dos carboidratos e proteínas no exercício físico aeróbio e anaeróbio Prof. Dr. Fabrício Azevedo Voltarelli [email protected] METABOLISMO DE CARBOIDRATOS E PROTEINAS

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Page 1: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

Metabolismo dos carboidratos e proteínas no exercício físico

aeróbio e anaeróbio

Prof. Dr. Fabrício Azevedo Voltarelli

[email protected]

METABOLISMO DE CARBOIDRATOS E PROTEINAS

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A�AERÓBIO AERÓBIO

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Energia química ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

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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

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Sistema aeróbio

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Sistema aeróbio

Sistema anaeróbio lático

Sistema anaeróbio alático

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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

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ENERGIA - GORDURAS

Exemplo: homem 70 kg

15% = 10,5 kg

10 500g x 9kcal

TOTAL DE ENERGIA = 94.500 kcal

•Gordura ideal15% homens25% mulheres

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139.466 kcal3.204 kcal1.993 kcal497.61 kcal300 kcal95,23 kcal

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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

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EXERCÍCIO

PODE AUMENTAR ENTRE 10 A 20 VEZES O GE

GORDURAS ? CARBOIDRATOS ?

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DURAÇÃO

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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’

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Exercice Duration (minutes)

% of total energy cost

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INTENSIDADE

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%VO2máx

0,1

0,2

0,3

65

cal/kg/min

25 85

0

Glicogênio muscular

TGL muscular

Agl plasmGlicose plasm

30min de exercício

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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

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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

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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

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EXERCÍCIO

<75% VO2máx

GORDURAS40 a 80%

CARBOIDRATOS >70%

>75% VO2máx

<5% lipoptns

50% TGIM

50% AGL

<25 % Glicogênio hepático

>75 % Glicogênio muscular

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Participação das proteínas na atividade aeróbia e anaeróbia

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MICRO�UTRIE�TES E EXERCÍCIO FÍSICO

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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

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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

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e- e-

e- e-

e- e-

CICLO DEKREBS

ACETIL CO A

ADH

ADH

FADH2

ADH

ADHFADH2

ATP

Ferro

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c

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Ingestão Nutricional para a prática de atividades físicas

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NUTRIÇÃO APLICADA AO EXERCÍCIO FÍSICO

ATLETA

INDIVÍDUOS ATIVOS

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Onde a nutrição atua?

Rendimento

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PIRÂMIDE ALIMENTAR BRASILEIRA

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Maior dispêndio energético

Maior utilização de vitaminas e minerais

Exercícios físicos

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Adequação

Energéticamacronutrientes

micoronutrientes

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Ingestão Energética

Consumir energia necessária para manter o peso e composição corporal

apropriados

37 a 50 kcal/kg/dia

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CARBOIDRATOSCARBOIDRATOS

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Carboidrato simples

Glicose

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PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS

���� FONTE DE ENERGIA

���� PRESERVAÇÃO DE PROTEÍNAS

���� COMBUSTÍVEL PARA O SNC

���� REGULAÇÃO DO METABOLISMO DE GORDURAS

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PRESERVAÇÃO DAS PROTEÍNAS

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IMPORTÂNCIA DO CHO NA OXIDAÇAO DOS LIPÍDIOS

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MANUTENÇÃO DA GLICOSE SANGUÍNEA

���� IÍCIO DO EXERCÍCIO

���� EXERCÍCIOS PROLOGADOS

���� COMBUSTÍVEL PARA O SC

���� REGULAÇÃO DO METABOLISMO EM GERAL

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GLICOGÊNIO MUSCULARGLICOGÊNIO MUSCULAR

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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

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DIETA RICA EM CARBOIDRATOS

5 a 10g/kg/dia

>55% do VCT

REPOSIÇÃO DO GLICOGÊ�IO MUSCULAR

Page 58: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

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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

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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

Page 61: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

80-100mg/dl

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Page 63: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

Índice Glicêmico

Page 64: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 65: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

I�GESTÃO DE PROTEÍ�AS

Page 66: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

aa aa aa aa aa

PROTEÍNA

Page 67: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PRINCIPAIS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS

• Crescimento e reparação tecidual

• Transporte de substâncias

• Regulação metabólica

• Características hereditárias

• Contração muscular

•Produção de energia**

Page 68: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

I�GESTÃO DE PROTEÍ�AS

MASSA MUSCULARGANHO DE FORÇA

ENERGIAREDUÇÃO FADIGA

Page 69: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 70: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 71: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 72: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

IMPORTANCIA DO APORTE ENERGÉTICO NA

INCORPORAÇÃO DO N.

Page 73: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 74: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS LIPÍDIOS

• Depósitos de energia

• Fonte de energia

• Proteção

• Isolamento térmico

• Carreador de vitaminas

• Depressor da fome

Page 75: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 76: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 77: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)SUPLEMENTOS (ERGOGÊNICOS)

ALIMENTOS ESPORTIVOS

NUTRIÇÃO E TREINO

Page 78: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PRINCIPAIS CAUSAS DE FADIGA

•DESIDRATAÇÃO

•DISPONIBILIDADE DE SUBSTRATOS

Page 79: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

HIDRATAÇÃO

X

EXERCÍCIOS FÍSICOS

Page 80: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

COMPONENTES DO MÚSCULO

Água75%

Proteínas20%

Outros5%

Page 81: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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 (%)

Page 82: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 83: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 84: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 85: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio
Page 86: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

NECESSIDADESDIÁRIAS

SEXO

PESO/ESTATURAIDADE

EXERCÍCIO

CRESCIMENTODESENVOLVIMENTO

GRAVIDEZLACTAÇÃO

FATORES QUE DETERMI�AM AS RECOME�DAÇÕES �UTRICIO�AIS DA

POPULAÇÃO EM GERAL

Page 87: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

• FAO - OMS

• RDA ( Food and Nutrition Board - National

Research Council - USA ) – 1989

• DRIs

• SBAN - 1990

• Recomendações específicas para atletas??

RECOMENDAÇÕES

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Page 89: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio
Page 90: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 91: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

NUTRIÇÃO

MASSAMUSCULAR GORDURA

CONTROLE PONDERAL

REPOSIÇÃOHIDRO-ELETROLÍTICA

REPOSIÇÃOENERGÉTICA

FADIGAFADIGA

Page 92: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

AGL AGL

IMTGL

IMTGL

CHOCHO

20

40

60

80

100%E�ERGIA

A�TES APÓS

TREI�AME�TO X UTILIZAÇÃO DO GLICOGÊ�IO

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?????

Aminoácidos

Essenciais

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Page 103: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

ARTIGO RECENTEMENTE ACEITO (2011)

Revista Portuguesa de Ciências do Desporto (RPCD)

Page 104: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

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

Page 105: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

CINÉTICA DE LACTATO

Page 106: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PESO CORPORAL E INGESTÕES ALIMENTAR E HÍDRICA

Page 107: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PESO DO TECIDO ADIPOSO

[LIPÍDIOS]

Page 108: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

Revista MOTRICIDADE(Portugal)

ARTIGO RECENTEMENTE ACEITO (2011)

INDUÇÃO DO DIABETES TIPO 1

Page 109: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

CONTROLE SEDENTÁRIO E TREINADO

DIABÉTICOS SEDENTÁRIOS E TREINADOS TAMBÉM USOU…

TREINAMENTO8

SEMANAS

ADAPTAÇÃOAO MEIOLÍQUIDO

Page 110: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

CONCENTRAÇÃO DE LACTATO E SOBRECARGA

INSULINA E GLICEMIA SÉRICAS

Page 111: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

PESO CORPORAL

INGESTÃO HÍDRICA

Page 112: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

INGESTÃO ALIMENTAR

TESTE DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TTGo)

Page 113: PROF. FABRÍCIO - bioquimica aplicada ao exercicio

INSULINA PANCREÁTICA

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ATUALIDADES!!!!

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CUIABCUIABCUIABCUIABÁÁÁÁ----MT / UFMTMT / UFMTMT / UFMTMT / UFMT