NUTRIÇÃO E ESPORTE Jacqueline I Alvarez Leite NHS - UFLA alvarez@mono.icb.ufmg.br Laboratório de Nutrição Depto de Bioquímica e Imunologia - ICB/UFMG Caixa Postal 486 - CEP 30161-970 Fone: 0XX31 34992652 - Fax 3441 5963

Prática regular de exercício durante a infância, adolescência e idade adulta exerce uma grande influência no aumento Da massa óssea e resistência. Múltiplas investigações estabeleceram que há uma relação forte, gradativa e inversa entre força aeróbica e o risco de eventos cardíacos subseqüentes. An evolutionary perspective on human physical activity: implications for health. SB Eaton. Comparative Biochem. Physiol, 2003.

Em 1970, americanos de mesma altura e idade eram 8,7 kg mais pesados do que em 1873, mas a ingestão de calorias durante este período permaneceu a mesma e mais recentemente diminuiu. Existem evidências crescentes de que assim como os exercícios de resistência, os de força melhoram a saúde do coração.

Proteína da linha M: miomesina Proteína disco Z: a actinina Filamento espeso Filamento fino Complexo Troponina

Banda I Banda A Zona H Disco Z Linha M Disco Z Teoria do deslizamento: os filamentos finos deslizam entre os filamentos grossos no sentido da zona H. Durante a contração, o tamanho da banda A não se altera, enquanto o da banda I diminui.

Miosina ativada liga à actina (A-*M) Ligação: Miosina ativada liga à actina (A-*M) ADP + Pi permanecem ligados à miosina Ativação: Energia da hidrólise do ATP usado para ativar a cabeça da miosina (*M). ADP + Pi permanecem ligados à miosina. Poder de Propulsão Cabeça da miosina gira causando deslocamento do filamento de actina ADP + Pi são liberados da miosina Dissociação: ATP liga-se à miosina Actina e Miosina dissociam-se.

O Músculo Existem três tipos de tecido muscular no corpo humano: liso, estriado esquelético e estriado cardíaco. O estriado esquelético é o que fornece a força ao movimento do corpo e é inervado pelo sistema nervoso somático. Consiste de fibras longas e cilíndricas e possui diversas estriações. O músculo é constituído por água (75%), por proteína (20%) e os 5% restantes são constituídos por outras substâncias.

COMBUSTÍVEL MUSCULAR NO REPOUSO ATP será requerido apenas para 1)-manter gradientes de cálcio e eletrólitos através de bombas dependentes de ATP; 2)-manter o gradiente de aminoácidos (maiores no intra que no extracelular); 3)-repor estoques de combustível (glicogênio e triglicérides); 4)-manter ciclos que garantem substratos para vias importantes 5)-manter turnover protéico. Assim, a despeito de contribuir com 50% da massa corporal, o consumo de oxigênio muscular durante o repouso gira em torno de 25% do consumo corporal total.

COMBUSTÍVEL MUSCULAR NO REPOUSO E MOVIMENTO - Quociente Respiratório: mol de CO2 produzido dividido pelo mol de O2 consumido. Medido através do volume CO2 produzido dividido pelo volume de O2 consumido. - QR de 1 significa 100% de oxidação de carboidratos e QR de 0,7 significa oxidação de 100% de gorduras. Números intermediários mostram uma mistura de ambos.

CARBOIDRATOS Após alimentação: glicose plasmática Combustíveis usados no repouso Após alimentação: glicose plasmática Jejum: glicose do glicogênio hepático (contribuirá nas primeiras 16 horas de jejum). Depois deste período a glicose virá da neoglicogênese.

VLDL e QM: lipase lipoprotéica Combustíveis usados no repouso TRIGLICÉRIDES Fontes: AG livres no plasma. Pós alimentação: dieta Jejum: lipólise do tecido adiposo. VLDL e QM: lipase lipoprotéica  libera AG Fibras musculares: AG liberados pela ação da lipase sensível a hormônio intracelular

Transição para o jejum: No estado alimentado; Carboidratos = 80% combustível muscular. Consumo alimentar e absorção de glicose estimulam insulina. Insulina estimula GLUT4 (captação da glicose sangüínea). Altas concentrações de insulina reduzem lipólise e b oxidação. Transição para o jejum: Insulina cai gradualmente  redução de GLUT4  mobilização de AG do tecido adiposo (inibição da insulina sobre a lipase sensível a hormônio não existe mais).  AG no plasma. Esta maior viabilidade de AG no músculo leva à inibição da utilização da glicose. Neste momento, os AG serão os principais combustíveis para os músculos.

creatina fosfato e glicogênio a lactato. Custo energético do movimento Músculo em repouso  17kcal/h. Maratona  1377 kcal/h. oxidação aeróbica de CH e AG. Corrida 100 m  gasto energético 300 maior que repouso. ATP produzido anaerobicamente  creatina fosfato e glicogênio a lactato. CARBOIDRATO: Único nutriente cuja energia pode ser usada diretamente para gerar ATP anaerobicamente

O sistema ATP - Fosfocreatina As provas de curta duração e alta densidade tipo corrida de 100 metros, a prova de natação de 25 metros ou o levantamento de pesos exigem um fornecimento imediato e rápido de energia. Cerca de 5 mmol de ATP (3,5g) e 15 mmol de fosfocreatina estão armazenados dentro de cada quilograma de músculo.

Combustível na corrida de 100m O requerimento de energia muito alto e dura 10 s. Apenas combustíveis do músculo são utilizados para síntese de ATP

A utilização de AG está prejudicada. MARATONA Dispêndio energético: 2900 kcal (cerca de 750g CH ou 330 g de gordura). Indivíduo bem alimentado tem 400-900g de glicogênio (80 g fígado e restante nos músculos) Maratonista amador  glicose na maioria da prova, sendo principal combustível nos primeiros 30 min. A utilização de AG está prejudicada. Maratonista treinado  usa menos glicose no início e a mantém glicose aeróbica do início ao final da prova.

Indivíduos sedentários podem aumentar sua resistência por fazer regularmente exercícios. Durante muito tempo acreditou-se que a melhora da resistência era devida à adaptação cardiovascular ( débito cardíaco,  trocas pulmonares de gases e  da capilaridade do músculo exercitado). Hoje sabe-se que a adaptação mais importante é o aumento do número de mitocôndrias por unidade de massa muscular.

Por muitos anos anatomistas classificaram as fibras musculares como brancas ou vermelhas. Mais recentemente técnicas histoquímicas permitiram uma análise dos constituintes químicos no nível celular. Algumas das propriedades associadas às fibras musculares são: aparência, função muscular, propriedades bioquímicas e propriedades histoquímicas.

ASPECTOS ESTRUTURAIS Diâmetro da fibra baixo muito grande grande Densidade mitocondrial alto alto baixo Densidade capilares alto médio baixo Conteúdo de mioglobina alto médio baixo IIa IIb ASPECTOS FUNCIONAIS Tempo de contração baixo rápido rápido Tempo de relaxamento baixo rápido rápido Produção de forca baixo alto alto Fadigabilidade resistente sensível + sensível ASPECTOS METAOLICOS Estoque Fosfocreatina baixo alto alto Estoque glicogênio baixo alto alto Estoque triglicérides alto medio baixo Atividade de enzima glicolitica baixo alto alto Atividade de enzima oxidativa alto baixo baixo TIPO I TIPO II

Estresse muscular: Acúmulo ADP, Pi, H+ e lactato estimulam nervos que sinalizam para o cérebro que o músculo está em uma situação crítica de déficit de energia. Ocorre: ativação de reflexos músculo-cardíacos -  batimentos cardíacos, -  taxa de ventilação -  catecolaminas no sangue Em músculos treinados, o acúmulo dos fatores desencadeantes (ADP, Pi) é menor pela maior concentração de mitocôndrias, retardando o estresse

Intensidade do exercício (% VO2 max) Lactato sangue Intensidade do exercício (% VO2 max) Não treinado Treinado

NUTRIÇÃO E DESEMPENHO FÍSICO Dieta escandinava: (dieta supercompensação) Aumenta em 120 a 200% os estoques de glicogênio 7 dias antes da competição: exercício até exaustão (esvaziar estoques de glicogênio). Próximos 3 dias: dieta rica em gordura (< 20% de CH) Do 4o ao 6o dia: dieta rica em CH (< 20% de gordura). O atleta não deve se exercitar nos 6 dias antes da prova. Inconvenientes: - difícil aceitação - sensação de fraqueza ao atleta. - abala autoconfiança do atleta

DIETA HIPERGLICÍDICA DE OTIMIZAÇÂO DE GLICOGÊNIO MUSCULAR 10%

A ingestão de carboidratos 2 a 4 horas antes da competição ajuda a repor o glicogênio hepático usado durante o jejum noturno. Competições < 2 h: CH dados como bebidas ou produtos de fácil digestão. Competições prolongadas: alimentos sólidos como pães, banana e barras. A percentagem de proteína e gordura deve sempre ser baixa na refeição pré-competição para evitar um prolongamento do tempo do alimento no estômago e outros possíveis distúrbios de digestão.

Exercícios de resistência e longa duração: Ingestão CH em exercícios de longa duração (>2h) e moderada a alta intensidade (50 a 90% da VO2 max) melhora a performance. A glicose ingerida suprirá glicose para o sangue, diminuindo a fatiga causada pela hipoglicemia. CH da dieta: oxidados em taxa máx de 60g/hora. Ingestão necessária de 60g CH/hora com líquidos.

Metabolismo de proteína e aminoácidos Século XIX  proteína muscular era consumida durante o exercício, por isso deveria ser ingerida em grandes quantidades. Técnicas de balanço nitrogenado falharam em mostrar um maior consumo da proteína muscular. Embora este conceito errôneo tenha sido mudado há anos, muitos ainda acreditam que grandes quantidades de proteína durante períodos de exercícios de alta intensidade serão poupadores da proteína.

% proteínas relativo às Kcal totais A necessidade de proteínas para atletas é semelhante para indivíduos sedentários, especialmente se o balanço energético é adequado. Uma dieta com 12-15% kcal como proteína suprirá facilmente o requerimento protéico do atleta. % proteínas relativo às Kcal totais  necessidades energéticas  ingestão absoluta de proteína

REPOSIÇÃO HÍDRICA Estimar perda hídrica do atleta e fazer solução que reponha água e glicose. Ingestão de sódio repõe perdas e  absorção da glicose. 0,3 a 0,7 g/l de sódio estimula sede, aumenta ingestão voluntária de líquidos e aumenta a retenção de fluidos. Exercício de alta intensidade e curta duração não há tempo nem necessidade de reposição de CH.

Bebida de reposição: CH = 40 a 80g/l, ser hipo ou isotônica e fornecer 400 a 1200 mg/l de sódio. Dar: 6 a 8ml/kg de peso corporal 5 minutos antes da competição, 2 a 3ml/kg a cada 15 a 20 minutos de competição.

Produtos comerciais com concentração de CH maior que 8% (suco de frutas, géis e algumas bebidas especializadas) retardam a absorção de fluidos e não são recomendados. Glicose, sacarose ou polímeros de glicose são recomendados. Frutose em concentração > 3% reduz a absorção de fluidos e irrita intestino. Cafeína e álcool são proibidos (  débito urinário e perda de fluidos). Bebidas gasosas não são recomendadas: distensão gástrica causada reduz a ingestão de água.

Creatina Fontes: - ingestão (1 g/dia) de produtos animais Agentes ergogênicos Creatina Fontes: - ingestão (1 g/dia) de produtos animais - biossíntese fígado e rins (cerca de 1 a 2 g/dia) a partir de glicina, metionina e arginina. A alta ingestão inibe a síntese. A creatina absorvida da dieta ou sintetizada, passa do sangue para o músculo através de transporte ativo

Ingestão simultânea com glicose aumenta a incorporação no músculo. Esquema de ingestão de creatina (5g/4x dia por 5 dias) e dose subseqüentes de 2g/dia aumenta creatina em 20% (30 a 40% ocorre por aumento da fosfocreatina). Ingestão simultânea com glicose aumenta a incorporação no músculo. Ganho 1 a 2 kg na massa corporal em 4-5 dias. Os efeitos colaterais da suplementação a longo prazo não foram ainda estudados. Danos renais. Contraindicada para crianças e adolescentes

Parece que a ressintese de CP aumenta com a suplementação Alguns trabalhos (mas não todos) mostram melhora do desempenho em exercícios repetitivos de alta intensidade (tênis, futebol) com suplementação de creatina. Exercícios curtos de alta intensidade por atletas bem treinados não mostraram melhores resultados com a suplementação. Parece que a ressintese de CP aumenta com a suplementação

Carnitina Produzida no fígado e rins a partir de lisina e metionina. Agentes ergogênicos Carnitina Produzida no fígado e rins a partir de lisina e metionina. Dietas pobres em proteínas ou vegetarianas podem reduzem níveis circulantes de carnitina. A carência é rara e de origem genética

Agentes ergogênicos Carnitina Embora pareça lógico, não existem evidências científicas que justifiquem a suplementação de carnitina. Em indivíduos saudáveis, a restrição do fornecimento dietético da carnitina não comprometeu a atividade física. Os suplementos são de alto custo e com efeitos colaterais ainda desconhecidos

Citrato de Sódio: Efeitos similares com menos reações indesejáveis. Bicarbonato Agentes ergogênicos Beneficio relacionado com retardo da fatiga (retarda acidose). Alguns trabalhos relatos melhora de 3 segundos em corridas de 800 a 1500m. Efeitos indesejáveis comuns são vômitos e diarréia que, embora nao graves, debilitam o atleta. Bicarbonato só melhora o desempenho quando a intensidade e duração dos exercícios são suficientes para provocar acidose muscular significativa. Citrato de Sódio: Efeitos similares com menos reações indesejáveis.

insônia, dor de cabeça, irritação e sangramento TGI Agentes ergogênicos Cafeína Estimula SNC e músculo cardíaco liberação adrenalina liberação de cálcio, glicogênio fosforilase lipólise = economia de glicogênio Doses de 1 a 3 mg/kg. Proibida se encontrada na urina > 12 mg/ml. EFEITOS INDESEJAVEIS insônia, dor de cabeça, irritação e sangramento TGI

anabólico  aumenta deposição de proteína nos músculos. Pode causar Testosterona anabólico  aumenta deposição de proteína nos músculos. Pode causar lesão e câncer hepático oligospermia masculinização feminina Agentes ergogênicos DHEA (desidroepiandrosterona) – Proibido COI Precursor de testosterona e estrógeno que aumenta também massa muscular. Causa câncer de prostata, lesão hepática e aumento de LDL

b-hidroxi-b-metilbutirato (HMB) Agentes ergogênicos b-hidroxi-b-metilbutirato (HMB) Metabolito da leucina usado popularmente para: Aumentar força muscular Aumentar massa muscular Reduzir gordura corporal Melhorar recuperação pós exercício Trabalhos cientificos: poucos na literatura Dois estudos não controlados mostraram tendência ao aumento de massa corporal Dois outros estudos controlados não revelaram diferenças na massa e forca musculares ou marcadores de degradação muscular.

GABA (gamaminobutírico) Agentes ergogênicos Ginseng Utilizada em medicina chinesa. Acredita melhorar função neuroendócrina, neurotransmissão nervosa e metabolismo de CH e proteínas. Altas doses aumenta pressão arterial GABA (gamaminobutírico) Estimula produção e liberação de hormônio do crescimento, aumentando massa muscular e utilização de gordura GABA tem também efeito analgésico diminuindo dores nos músculos e articulações.

Agentes ergogênicos Antioxidantes Previnem danos musculares e radicais produzidos pelo excesso de trabalho muscular. Vitaminas A, C, E e minerais como zinco, selênio são importante para os atletas. PORÉM AS NECESSIDADES PODEM SER SUPRIDAS COM O USO DE DIETAS BALANCEADAS. Apenas em atletas com restrição alimentar os suplementos são recomendados