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Prof. Carlos Castilho de Barros
Bases Moleculares da Obesidade e Diabetes
Metabolismo Muscular
http://wp.ufpel.edu.br/obesidadediabetes/
Atividade muscular Principais fontes de energia: 1- Carboidratos – provenientes dos estoques intramusculares de glicogênio
provenientes do aumento da captação durante o exercício Obs.: o músculo esquelético é responsável por até 80% da captação de glicose no período pós-prandial (insulina – translocação de GLUT4 - é captação). Obs.2: durante o exercício há liberação de grandes quantidades de adrenalina a qual inibe a secreção de insulina pelo pâncreas. Mesmo assim o músculo em atividade consegue captar 6 x mais glicose do que quando em repouso. 2- Lipídeos – ácidos graxos tanto de estoques intracelulares como da captação de lipídeos circulantes provenientes de diferentes estoques.
músculo
AGL
Lipoproteínas
LLP
FORNECIMENTO DE AGL PARA O MÚSCULO
TG
TG
FABP
TA
AGL-alb
Acil-CoA
CK
β-oxidação
Acetil-Coa
CPT
LLP - lipase lipoprotéica FABP- fatty-acid-biding protein CPT – carnitine palmitoyltransferase
Utilização de AGL
Carnitina Acil carnitina
CPT
Carnitina
CK Citrato
Acetil-Coa OAA
AGL Acil-Coa
CoA
β - OX Acetil-Coa
HAD
CoA
Acil carnitina
Acil-Coa
Glicose / aa
PASSOS DA OXIDAÇÃO DE AGL 1. Lipólise do TA 2. Circulação de AGL 3. Captação pelo músculo esquelético 4. Disponibilidade e taxa de hidrólise do TG
intramuscular 5. Ativação do AG 6. Transporte através da membrana mitocondrial 7. Religação da CoA no grupo acil 8. Beta oxidação
Adaptado: Nutrition in Sport, 2000, c.13
Nomenclatura variada dos tipos de fibras
Característica
Tipo I
Resistência
Vermelhas Tônicas Lentas Slow twitch fibers (ST) Tipo II
Força e velocidade
Brancas Fásicas Rápidas Tipo II A – rápida oxidativa Tipo II B – rápida glicolítica Fast twitch fibers (FT)
Conceito - VO2 máximo
VO2 max é a capacidade máxima do corpo de um indivíduo em transportar e fazer uso de oxigênio durante um exercício físico incremental, que reflete a aptidão física desse indivíduo.
• lipídeos: R = 0,69
C16H32O2 + 23 O2 ⇒ 16 CO2 + 16 H2O
R = 16 CO2 / 23 O2 = 0,69
Substratos energéticos Predominantes
• carboidratos: R = 1,00
C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O
R = 6 CO2 / 6 O2 = 1,00
0%10%20%
30%40%50%60%70%
80%90%100%
M I
GlucoseGlycogenFAT
Moderado 80% Gordura
15% Glicogênio 5% Glicose
Intenso 50% Gordura
40% Glicogênio 10% Glicose
0
100
200
300
400
500
600
700
M I
GlucoseGlycogenFAT
Moderado -350Kcal Gordura: 280Kcal (80%) Glicogênio: 52,5Kcal (15%) Glicose: 17,5 Kcal (5%)
Intenso - 600Kcal Gordura: 300Kcal (50%) Glicogênio:240kcal(40%) Glicose: 60 Kcal (10%)
Intensidade versus Duração
Está demonstrado que 20 minutos de exercício aeróbio de alta intensidade realizado 3 vezes por semana melhora o sistema cardiovascular.
Essa prescrição irá melhorar agudamente a ação da insulina e o perfil lipídico por até 48-72 horas e a próxima sessão de exercício irá contribuir para reestabelecer e manter esse efeito favorável mesmo na ausência da perda de peso.
Entretanto, o exercício a 50% VO2máx (correspondente à intensidade de uma caminhada rápida) por 45-60 min quase todos os dias da semana terá maior impacto no gasto energético e no perfil metabólico de risco.
Músculo Esquelético e Obesidade
Massa Muscular Total
Massa Muscular Total
Alguns estudos reportaram que a massa isenta de gordura é maior em indivíduos obesos. Em geral, um indivíduo obeso com 100 quilos e IMC entre 35-40 kg/m2 tem ~ 5 kg de massa isenta de gordura a mais que um indivíduo com 70 Kg e IMC 25 kg/m2 (essa diferença é pequena para afirmar que obesos têm uma massa muscular maior).
Dependendo da tecnologia usada os resultados podem ser contraditórios. Ross e col. (1994) utilizando RM demonstraram que mulheres obesas tinham menos tecido magro.
Gordura Intramuscular
Massa Muscular Total
Pesquisas com biópsia (Landin et al, 1988), TC (Kelley et al., 1991; Bulcke et al. 1981; Simoneau et al. 1995) reportaram que homens e mulheres obesos apresentam maior conteúdo de gordura intramuscular em comparação a não obesos.
No músculo esquelético a gordura pode ser encontrada dentro do tecido conjuntivo entre as fibras musculares ou pode ser estocada diretamente dentro das fibras musculares.
Massa Muscular Total O acúmulo de gordura dentro da fibra muscular pode sugerir
a existência de um defeito metabólico que impede a entrada de ácidos graxos dentro da mitocôndria e, portanto, favorece a reesterificação dos ácidos graxos e seu consequente acúmulo.
A agregação de gordura no músculo está relacionada negativamente com a sensibilidade à insulina e à obesidade visceral (Simoneau et al. 1995).
Membrana da Fibra Muscular
Membrana da Fibra Muscular
A obesidade promove alteração na composição de fosfolípidios da membrana mitocondrial e da sarcolema.
A alteração da fluidez de membrana afetaria a sensibilidade à insulina e o metabolismo de substratos.
Proporção dos Tipos de Fibra Muscular
Proporção dos Tipos de Fibra Muscular
Existe a proposta de que o predomínio de fibras musculares do tipo II seria um determinante da obesidade.
Estudos demonstraram que indivíduos que apresentam alta porcentagem de gordura corporal total possuem menor porcentagem de fibras do tipo I no vasto lateral (Lillioja et al. 1987; Wade et al. 1990; Simoneau e Bouchard, 1989).
Oxidação de ácidos graxos
Oxidação de Ácidos Graxos
Na realidade parte da expressão da resistência à insulina no músculo esquelético na obesidade é devido a menor capacidade de utilizar ácidos graxos livres do plasma (ciclo de Randle reverso).
A obesidade visceral está negativamente correlacionada (r = -0,60) com o uso de ácidos graxos no músculo (basal).
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