Nutrição e Actividade Física O conjunto de processos que ocorrem desde a ingestão dos alimentos até à sua utilização final pelas células. Aula Teórica 2012/ 2013 Margarida Espanha Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Processos Fisiológicos da Nutrição O conjunto de processos que ocorrem desde a ingestão dos alimentos até à sua utilização final pelas células. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Processos Fisiológicos Ingestão Digestão Condução Absorção Armazenamento Eliminação Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Ingestão Necessidade metabólica Condicionamento social Prazer 2 – Condicionamento social (horas +/- fixas) 3 – prazer Sensações do estômago  Contracções de fome Sensações subjectivas associadas ao baixo nível de nutrientes no sangue Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Desejo de alimentos específicos Ingestão Apetite Desejo de alimentos específicos Paladar Aroma Bulbo olfactivo Cor e textura Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

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Uma das “Metas do Milênio“, anunciada pela ONU em 2000? A primeira (entende-se como a mais importante) era "acabar com a fome e a miséria“ até 2015 A ONU define fome como o consumo de menos de 1.800 quilocalorias por dia, o mínimo necessário para viver uma vida saudável e produtiva. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Metade das pessoas que passam fome no mundo 2009 – 1 bilião de pessoas estavam subnutridas Índice Global da Fome (Global Hunger Index - GHI). - FACTORES PARA CÁLCULO DO GHI - Desnutrição infantil - Mortalidade de crianças < 5 anos - % pessoas subnutridas em relação à população geral Metade das pessoas que passam fome no mundo são as crianças Indicadores para obtenção do Índice Global da Fome – GHI Três fatores são utilizados para calcular o Índice Global de Fome (GHI – sigla em inglês). A desnutrição infantil corresponde a quase metade do cálculo do Índice Global da Fome. Outros indicadores contabilizados nessa metodologia são a mortalidade de crianças abaixo de cinco anos e a proporção das pessoas subnutridas em relação à população em geral. A combinação dos três componentes forma o conceito de "fome" considerado pela pesquisa, além de permitir o cálculo do índice para cada país. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Chade República Democrática do Congo Eritreia

Índice Global da Fome 2011

A fome 'alarmante' num país tecnologicamente avançado, como a Índia A fome, ainda que 'baixa a moderada', em países ricos em petróleo como a Venezuela A fome vivida na Coreia do Norte A catástrofe humanitária em que se transformou o Continente Africano Angola (rica em petróleo e em diamantes) com bons terrenos agrícolas  apresenta GHI ‘muito elevado’ c) a fome vivida na nuclear Coreia do Norte. (A confirmar-se a contaminação radioactiva dos aquíferos subterrâneos, a sede será outra alarmante calamidade para aquela gente...) Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Ingestão HIPOTÁLAMO Centro da Fome Centro da Saciedade núcleos laterais do hipotálamo (centros da fome ou da alimentação) e os núcleos ventro mediais do hipotálamo (centros da saciedade). Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Ingestão Deve ser adequada de forma a satisfazer as necessidades metabólicas individuais Os centros da fome e da saciedade intervêm em duas formas de regulação: Regulação a longo prazo (nutricional) manutenção quantidade normal de reservas energéticas no organismo Regulação curto prazo (alimentar) Relacionada com os efeitos imediatos da ingestão de alimentos no tubo digestivo Regulação a longo prazo (nutricional) relacionada com a manutenção das reservas normais de glicogénio e gordura no organismo. Os centros da fome e da saciedade intervêm em duas formas de regulação: a nutricional (ou regulação a longo prazo) e a alimentar (ou regulação periférica ou a curto prazo). É determinada pela sensação de fome Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Ingestão - Regulação longo prazo Concentração plasmática de nutrientes Glícidos Teoria glicostática Aminoácidos Ácidos Gordos Manutenção a longo prazo da quantidade normal de reservas energéticas no organismo concentrações da glicose plasmática (hipótese glucostática), dos aminoácidos no sangue e dos ácidos gordos livres no sangue (hipótese lipostática). Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Ingestão - Regulação curto prazo Promove a saciedade Colecistoquinina Contracções de fome Distensão gastrointestinal 30 minutos E realizada atraves de sinais do tubo digestivo A leptina é um hormônio protéico que age no cérebro inibindo o apetite e estimulando o gasto de energia. Sua produção é diretamente proporcional à massa de tecido adiposoi Estímulos fisiológicos, como a distensão gastrointestinal, a hormona colecistocinina e a avaliação realizada pelos recetores cefálicos, modificam o desejo por alimento. As distensões do estômago e do duodeno inibem o centro da alimentação e este mesmo efeito é também o provocado pela colecistocinina. Os recetores cefálicos relacionados com a mastigação, salivação, deglutição e gustação recebem informações acerca da quantidade de alimento que passa na boca, inibindo o centro de alimentação assim que é atingida uma determinada quantidade. Este tipo de inibição é mais intenso do que a causada pela distensão gastrointestinal FATORES NEURONAIS A ingestão alimentar e o gasto calórico são regulados pela região hipotalâmica do cérebro, além de o apetite ser regulado pelo hipotálamo. Atualmente sabe-se que no hipotálamo há dois grupos de neuropeptídeos (estrutura capaz de modular certos aspectos da função neuronal) envolvidos nos processos orexígenos (estimula a fome) e anorexígenos (inibe a fome). Sabe-se também que os neurônios (células nervosas) que expressam esses neuropeptídeos interagem com outros fatores (leptina, insulina e etc.), que veremos a seguir. FATORES ENDÓCRINOS E ADIPOCITÁRIOS Assim como o todo o nosso corpo, o tecido adiposo (ou tecido gorduroso) é constituído por células. As células que ali encontramos se chamam adipócitos. Durante muito tempo se pensava que os adipócitos serviam apenas para estocar gordura, hoje já se sabe que estas células possuem função endócrina, ou seja, são capazes de produzir e secretar hormônios, como a leptina, principal hormônio associado ao controle de peso. Sabe-se que a leptina tem uma ação conjunta muito forte com a insulina (hormônio produzido no pâncreas). A leptina age no hipotálamo, promovendo sensação de saciedade e regulando o balanço energético. A insulina aumenta a captação de glicose promovendo uma queda da glicemia sanguínea, o que serve de estímulo para o apetite. É importante ressaltar que essa ação da insulina é perfeitamente normal, e ocorre em qualquer organismo. A questão é a rapidez em que essa captação da glicose acontece. FATORES INTESTINAIS O simples fato de existir alimentos no trato gastrointestinal favorece a modulação do apetite, através da secreção de diversas substâncias. Essas substâncias combinadas aos outros fatores, como os ditos aqui, agem no sistema nervoso central regulando a fome e a saciedade. O CCK (Colecistoquinina) além de promover a saciedade, induz a secreção pancreática e biliar, ou seja, favorece a digestão. Os peptídeos YY e PYY também são inibidores da ingestão alimentar, sua regulação parece ser neural, já que seus níveis no sangue estão bastante elevados imediatamente a ingestão alimentar. A OXM (Oxintomodulina) é mais um inibidor da ingestão alimentar a curto prazo, age diminuindo o apetite e diminui a concentração sanguínea da grelina, que falaremos a seguir. A OXM é secretada nas porções finais no intestino, assim como o GLP1 (Glucagon-like-peptide), que atua inibindo o esvaziamento do estômago, promovendo uma sensação de saciedade mais prolongada. A grelina, secretada pela mucosa gástrica é um dos mais importantes sinalizadores da ingestão alimentar. Durante período de jejum e momentos antes de uma refeição sua concentração é alta, caindo logo depois, devido ação da OXM. Sua ação é estimular o apetite, além das secreções gástricas e a motilidade . A presença e ação da grelina é inversamente proporcional a leptina. Percebe-se então a participação ativa da grelina no balanço energético, uma vez que ela está envolvida no estimulo para se iniciar uma refeição. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Digestão Processos Físicos Processos Químicos » Idênticos » Excepção  acção da bílis sobre os lípidos Processos Químicos » Diferentes consoante o tipo de Nutriente Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

DIGESTÃO DOS TRÊS PRINCIPAIS NUTRIENTES Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Digestão dos GLÍCIDOS Suco ? Suco ? Suco ?

Digestão dos GLÍCIDOS Suco SALIVA Suco PANCREÁTICO Suco INTESTINAL

Digestão dos Glícidos Monossacáridos (1 ose) Oligossacáridos (2 a 7 oses) Polissacáridos > 7 oses) Não sofrem alterações Digestão ± lenta Oligossacáridos (2 a 7 oses) Celulose e outras formas de fibras  Não são digeríveis Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Digestão dos Glícidos Saliva Ptialina (amilase salivar) digere o amido Boca < 5% Estômago 30-40% É bloqueada pelo HCl Pouco tempo - 5% do amido é hidrolisado antes da deglutição pH 7 -8 No estômago (pH 1.8 -4) Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Digestão dos Glícidos Intestino Delgado Amilases do suco pancreático Glucidases do suco intestinal Dissacáridos e pequenos polímeros da glucose Lactose >> galactose + glucose Sacarose >> frutose + glucose Maltose >> glucose + glucose Polímeros Estruturas cíclicas Celulose  polímero da glucose Amilases do suco pancreático são + potentes do que as da saliva Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Digestão das PROTEÍNAS Suco ? Suco ? Suco ?

Digestão das Proteínas Estômago Pepsina (suco gástrico) Digestão do colagénio do tecido conjuntivo da carne Intestino Delgado Tripsina e quimiotripsina e carboxipeptidase (suco pancreático) Grandes polipéptidos  tripéptidos e dipéptidos Amino e Carboxipeptidases (suco intestinal) Digestão no bordo de escova e no interior do enterócito, onde os dipeptídeos e tripeptídos são transformados em aminoácidos. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Suco ? Suco ? Digestão dos LÍPIDOS Suco ?

Digestão dos Lípidos Estômago (10 – 30%) Intestino Delgado (70 – 90%) Acção Física da Bílis Emulsificação pelos sais biliares aumenta área total dos lípidos 1000 x Lipases pancreáticas (+ importantes; grande quantidades) Lipases intestinais Triglicéridos 3 ácidos gordos + glicerol As gorduras, devido ao seu comportamento apolar, não são solúveis em água e, ao longo do trajecto digestivo, tomam a forma de gotas ou glóbulos lipídicos, de tal modo que as enzimas que o intestino possui, capazes de catalisar a sua hidrólise (lipases), têm muita dificuldade em actuar. Para facilitar a digestão das gorduras, o fígado segrega bílis, que contém os sais biliares que envolvem pequenas gotículas lipídicas e impedem-nas de se agregar, formando-se uma emulsão de gotas lipídicas, no meio da restante massa de alimentos, que constitui uma fase aquosa Lipases são enzimas hidrossolúveis que só conseguem atacar a superfície das gotículas de gordura. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Processos Fisiológicos da Nutrição Ingestão Digestão Condução Absorção Eliminação Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Condução Deglutição Movimentos Peristálticos e em Massa Reflexos pH Movimentos anti-peristálticos (e.g.: vómito) Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Condução MOVIMENTOS DE PROPULSÃO Relaxamento dos esfíncteres em Massa 0,08 cm / min intervalos 4 a 6h Peristálticos 1cm / min

Actividade Física e Desportiva Intensa S.N. Simpático Condução

Condução S.N. Parassimpático

Condução Tipo de Macronutriente Esvaziamento Gástrico Rápido Lento Glícidos Proteínas Lípidos Depende da facilidade com que são liquidificados e intensidade dos movimentos peristálticos Rápido Lento Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Fluidez (osmolalidade) Condução Velocidade de Esvaziamento Gástrico Fluidez (osmolalidade) Sólidos  1 a 4 horas Água  10 a 20 min Depende da facilidade com que são liquidificados e intensidade dos movimentos peristálticos Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Grau de distensão do duodeno Condução Velocidade de Esvaziamento Gástrico Grau de distensão do duodeno Rehidratação 200 / 300 ml água – 20 / 30 min Depende da facilidade com que são liquidificados e intensidade dos movimentos peristálticos Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Condução REFLEXOS Gastroentérico Gastrocólico Enterocólico

Atraso no esvaziamento gástrico  reflexo enterogástrico Condução pH Boca 7 Estômago 2– 4 Atraso no esvaziamento gástrico  reflexo enterogástrico Intestino Delgado 7.6

Absorção PRODUTOS FINAIS CÉLULAS EPITELIAIS SANGUE /LINFA PROCESSOS ATRAVÉS DOS QUAIS OS PRODUTOS FINAIS DA DIGESTÃO SÃO TRANSPORTADOS ATRAVÉS DAS CÉLULAS EPITELIAIS DA MUCOSA DO TUBO DIGESTIVO, PARA PENETRAREM NO SANGUE OU LINFA . Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção Boca ** Estômago - Álcool Intestino Delgado Intestino Grosso Jejuno-ileon (90%) Intestino Grosso 1ª Metade Água, electrólitos 2ª Metade ** Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Movimento de fluídos Dieta 2L Saliva 1L S. Gástrico 2L Bílis 1L S. Pancreático 1L Bílis 1L S. Gástrico 2L S. Intestinal 2L Boca e Esófago Estômago Intestino Delgado Carga de fluído 9L Absorção 8L Cólon Absorção 0.9L Fezes Volume 0.1L

Absorção Células Epiteliais Vaso Quilífero Capilar Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Processos de Transporte Difusão Simples (passiva) Difusão Facilitada Transporte Activo

Uso de bebidas com sódio-glucose na rehidratação de atletas Absorção dos Glícidos Velocidade de Absorção (Rápidos e Lentos) RÁPIDA Glucose e Galactose Transporte activo  Mecanismo de co-transporte do sódio Sódio combina-se com uma proteína transportadora que requer a glucose para se ligar simultaneamente LENTA Frutose Difusão facilitada Tipo Predominantemente como monossacáridos (glucose) Polímeros Estruturas cíclicas Boca pH 7 - 8 Estômago pH 1.8 – 4 Sódio combina-se com uma proteína de transporte que requer glucose para se ligar simultaneamente Uso de bebidas com sódio-glucose na rehidratação de atletas e bébes com diarreia. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção das Proteínas Transporte activo Aminoácidos livres Proteínas transportadoras da membrana das células epiteliais Dipéptidos e Tripéptidos No interior das células epiteliais são decompostos em aminoácidos Proteínas transportadoras da membrana das células epiteliais Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção dos Lípidos As gorduras, devido ao seu comportamento apolar, não são solúveis em água e, ao longo do trajecto digestivo, tomam a forma de gotas ou glóbulos lipídicos, de tal modo que as enzimas que o intestino possui, capazes de catalisar a sua hidrólise (lipases), têm muita dificuldade em actuar. Para facilitar a digestão das gorduras, o fígado segrega bílis, que contém os sais biliares que envolvem pequenas gotículas lipídicas e impedem-nas de se agregar, formando-se uma emulsão de gotas lipídicas, no meio da restante massa de alimentos, que constitui uma fase aquosa Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção dos Lípidos Micelas Agregado esférico composto por ácidos gordos livres, monoglicéridos e sais biliares que permite a absorção dos lípidos para as células da mucosa intestinal Micela Carapaça exterior é solúvel (hidrófila-polar) formada por lípidos polares  (colesterol, fosfolípidos e proteínas) Porção apolar (gorda) é central (triglicéridos e ésteres apolares do colesterol) Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção dos Lípidos Quilomicra (lipoproteínas de grandes dimensões). Glóbulos constituídos pela agregação de triglicéridos, fosfolípidos e colesterol revestidos por proteínas Quilomicra (lipoproteínas de grandes dimensões). Apolipoproteína é uma proteína que liga lipídos, formando uma lipoproteína. É classificada em dois tipos principais: Apolipoproteína-A e Apolipoproteína-B. A Apo-A está associada ao colesterol-HDL, facilitando o transporte de colesterol do plasma para os tecidos ("bom colesterol"). Já a Apo-B é constituinte do colesterol-LDL e é a responsável pela ligação destes aos receptores celulares, podendo levar a acumulação nas artérias e entupimento das mesmas (aterosclerose). Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção Água Absorvidos activamente Ca 2+, Mg2+, Fe2+ Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Absorção Vitaminas Hidrossolúveis Lipossolúveis Electrólitos Ca 2+ Mecanismo de co-transporte com Na + Lipossolúveis Micelas Electrólitos Vitaminas do Complexo B B1; B2; B3; B5; B6; B8; B9 Vitamina C Ca 2+ Transporte activo pela acção da PTH, na presença da Vitamina D. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Veia Porta Hepática ? Vaso Quilífero Canal Torácico Vénula Vaso Linfático

Eliminação ¾ ¼ Fezes Côr Peso seco  25 – 40 g / dia Pigmentos derivados da bilirubina Eliminação FEZES  60 – 180 g / dia Peso seco  25 – 40 g / dia Água ¾ ¼ 30% de Resíduos Matéria inorgânica 30% Bactérias 30% Células Epiteliais Substâncias azotadas Celulose, etc. Lípidos

Eliminação Reflexo da Defecacção Frequência 3x dia – 3 x /semana Estimulação receptores pressão Contracção musculatura e relaxamento dos esfíncteres Distensão da ampola rectal Depende do conteúdo bulk da dieta Fibras  maioritariamente celulose – constituinte não digerível das plantas (lignin ?) A celulose é metabolizada pela flora bacteriana em emtano e outros gases que contribuem para a flatulência (e.g.: após refeição com grão) pg 196 6 – distensão da ampola rectal 7 – estimulação de receptores de pressão 8 – contracção (iniciada maioritariamente voluntariamente) pela msuculatura longitudinal do recto 3- Relaxamento involuntário do esfincter interno e voluntário do esfíncter externo (4) e dos músculos pubo rectais (2) 9 – contracções da musculatura circular assistida e aumentada pela pressão abdominal. Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Eliminação Diarreia > 200 g / dia (normal 60 – 180 g / dia) Consequências Perda perigosa de água, K+ e HCO 3- (acidose metabólica) Caso extremo é a cólera Wissenschaftliches Arbeiten in Physiotherapie

Bibliografia Katch, F.I. & McArdle, W.D. (1984). Nutrição, Controlo do Peso e Exercício (2ª ed.). Rio de Janeiro: Editora Médica e Científica Lda (cota CBM 638). Despopoulos, A. (1991). Color Atlas of Physiology, New YorK: Thieme Verlag. Espanha, M., Correia, P., Pascoal, A., Silva, P., & Oliveira, R. (2007). Anatomofisiologia, Tomo III. Funções da Vida Orgânica Interna 2ª Ed. Lisboa: FMH. (Capítulo III). Krause – Alimentos, Nutrição & Dietoterapia. (2002). L. M. Mahan & S. Escott-Stump. S. Paulo:Ed. Roca (cota CBM 1376) Seeley, R. (2005). Anatomia e Fisiologia 6ª Ed. Lisboa: Edições Técnicas e Científicas (cota  CBM 1410 ).