Fisiologia Da Medicina

8/12/2019 Fisiologia Da Medicina

1/139

VIII Curso de Inverno

Fisiologia: do cotidiano ao extremo

16 a 20 de Julho de 2012


2/139

"

DADOS DE CATALOGAO NA PUBLICAO (CIP)Departamento de Fisiologia e BiofsicaInstituto de Cincias Biomdicas da Universidade de So Paulo

Universidade de So Paulo - Instituto de Cincias Biomdicas Departamento de Fisiologia e Biofsica. Fisiologia: do cotiano aoextremo VIII Curso de Inverno do Departamento de Fisiologia eBiofsica, So Paulo, 2012 / coordenao do Prof. FernandoRodrigues de Moraes Abdulkader; organizao de Ceclia CerqueiraCaf Mendes, Leandro Bueno Lima. - So Paulo: ICB/BMB, 2012.

139 f. : il.

Apostila do VIII Curso de Inverno

Descritores: 1. Fisiologia 2. Fisiologia Congressos,conferncias etc III. Ttulo.


3/139

#

Coordenao Docente:

Prof. Dr. Fernando Rodrigues de Moraes Abdulkader

Comisso Organizadora Ps-graduandos

Cecilia Cerqueira Caf Mendes

Leandro Bueno Lima

Documentao Cientfica:

Leila Affini

Ps-graduandos participantes:

Aline Coelho Macedo - ngelo Bernak de Oliveira

Ariane de Oliveira Turati - Brbara Falquetto Barna

Caio Jordo Teixeira - Carla Rocha dos Santos

Caroline Cristiano Real - Gabriela Pena Chaves

Gabriela Virginia Moreira - Hadassa Batinga da Silva

Izabela Martina Ramos Ribeiro - Jfia Lacerda Alves

Leandro Bueno Lima - Lucila Emiko TsugiyamaMartina Navarro - Natalia Ribeiro

Alunos de iniciao cientfica:

Andr de Almeida da Mota - Danilo Arajo Amaral Santos

Lais Cardinali - Vanessa Sayuri

Site:

Itamar Klemps Filho

Designer Grfico

Paulo Mansur

Personagens Fisiolino e Extremoso

Victor Daibert

So Paulo Jul/2012


4/139

$

ndice

!"#$%$&'()*+ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- .

/+&0$1$&2+ + 3/4 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 5

! 6&78$#%72(2$ "$#(&'$ ( $291()*+ $ ( :+#;()*+ 1+&'7&9(2( 2+% "#+:$%%+#$%

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >

/("?'9@+ > A BC97@?D#7+ $&$#=E'71+ --------------------------------------------------------------------------------- >F

>- 3&'#+29)*+ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >F

G- H C9$ E I$'(D+@7%;+J ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >F

F- K$:$#L&17(% 47D@7+=#M:71(% ---------------------------------------------------------------------------------------------------- FG

/("?'9@+ G A /+&'#+@$ !@7;$&'(# ------------------------------------------------------------------------------------- FF

>- N+;$ O !"$'7'$ O P(17$2(2$ ------------------------------------------------------------------------------------------------- FF

G- K$=9@()*+ 1$&'#(@ 2( 7&=$%'*+ (@7;$&'(# ------------------------------------------------------------------------ FQ

F- I$1(&7%;+% 2$ #$=9@()*+ 2( 7&=$%'*+ (@7;$&'(# --------------------------------------------------------- FR

S- H (@7;$&'+ &+ 1+&'#+@$ (@7;$&'(# -------------------------------------------------------------------------------------- S>

Q- !@7;$&'()*+ $ #$1+;"$&%( --------------------------------------------------------------------------------------------------- SG

R- HD$%72(2$ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- SG

.- K$:$#L&17(% D7D@7+=#M:71(% ---------------------------------------------------------------------------------------------------- SS

/("?'9@+ F T BC97@?D#7+ U72#+$@$'#+@?'71+ -------------------------------------------------------------------- SQ

>- N7%7+@+=7( 3&'$%'7&(@ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- SQ

G- N7%7+@+=7( K$&(@ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ QV

F- K$:$#L&17(% D7D@7+=#M:71(% ---------------------------------------------------------------------------------------------------- QR

/("?'9@+ S T BW$#1?17+ N?%71+ ------------------------------------------------------------------------------------------- Q.

>- P7%'$;( I9%19@(# B%C9$@E'71+ --------------------------------------------------------------------------------------------- Q.

G- P7%'$;( K$%"7#('X#7+ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- RG

F- P7%'$;( /(#27+8(%19@(#---------------------------------------------------------------------------------------------------------- RQ

S- P7%'$;( B&2X1#7&+ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- R5

Q- K$:$#L&17(% D7D@7+=#M:71(% ---------------------------------------------------------------------------------------------------- .R

/("?'9@+ Q A B%'#$%%$Y :('+#$% 2$%$&1(2$(&'$%Z #$%"+%'(% :7%7+@X=71(% $ %9(%

1+&%$C9L&17(%- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ..


5/139

%

>- U7%'X#71+ $ 2$%$&8+@87;$&'+ 2+ 1+&1$7'+ 2$ $%'#$%%$ ------------------------------------------------ ..

G- [('9#$\( ;9@'7:('+#7(@ 2+ $%'#$%%$ ------------------------------------------------------------------------------------ .5

F- P7%'$;( &$#8+%+ (9']&+;+ -------------------------------------------------------------------------------------------------- .VR

>V

>V- /+&%72$#()d$% :7&(7% ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- >>>

>>- K$:$#L&17(% 47D@7+=#M:71(% ----------------------------------------------------------------------------------------------- >>>

/("?'9@+ . T e9$&'$ $ :#7+ ---------------------------------------------------------------------------------------------- >>F

>- 3&'#+29)*+ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >>F

G- K$=9@()*+ U7"+'(@a;71( 2( f$;"$#('9#( -------------------------------------------------------------------- >>S

F- f#(&%:$#L&17( 2+ /(@+# /+#"+#(@ ------------------------------------------------------------------------------------- >>Q

S- 3&:@9L&17( 2( 6;72(2$ 2+ !# &+% ^#+1$%%+% 2$ f#+1( 2$ /(@+# ---------------------------- >>.

Q- /+&%$#8()*+ $ ^#+29)*+ 2$ /(@+# ----------------------------------------------------------------------------------- >>5

R- /+&27)d$% B%"$17(7% &( f$#;+##$=9@()*+ -------------------------------------------------------------------- >GV

.- N('+#$% C9$ ;+27:71(; ( '+@$#a&17( (+ 1(@+# $ (+ :#7+ --------------------------------------------- >GG5- /+;"@71()d$% 2+ $%'#$%%$ 'E#;71+ $W1$%%78+ -------------------------------------------------------------- >GF

GQ

/("?'9@+ 5 T !@'+% $ 4(7W+%--------------------------------------------------------------------------------------------- >GR

>- K$%"+%'(% N7%7+@X=71(% ( !@'7'92$ ------------------------------------------------------------------------------------- >GR

G- K$%"+%'(% N7%7+@X=71(% (+ I$#=9@0+ ------------------ ------------------ ------------------ ------------------ ------ >FG

F- K$:$#L&17(% 47D@7+=#M:71(% ------------------ ------------------ ------------------ ------------------ ------------------- -- >FG


6/139

&

P9"@$;$&'+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >FF

e9(&2+ ( :7%7+@+=7( :(@0(Y /71@+ "$#1$")*+A()*+ ---------------------------------------------------- >FF

>- 3&'#+29)*+ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >FS

G- /+&1@9%*+ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- >F.

F- K$:$#L&17(% ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ >F5

!&$W+''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''(->F


7/139

VIII Curso de Inverno ICB-USP

)

Apresentao

Parabns! Se vocs esto lendo este texto, significa que vocs foram

selecionados para participar da stima edio do Curso de Inverno do Departamento

de Fisiologia e Biofsica do ICB-USP.

Esse Curso j tem histria, e uma iniciativa dos alunos de ps-graduao do

departamento que conta tambm com o auxlio de estagirios de iniciao cientfica,

sendo voltado para professores do ensino mdio e fundamental. Foi inspirado por

propostas semelhantes desenvolvidas no Departamento de Bioqumica do IQ-USP

pelo prof. Bayardo Baptista Torres desde 2002.

A cada trs anos, a temtica do Curso de Inverno vem sendo renovada. Emanos anteriores, os temas "Alimentao: do hbito clula" e "Fisiologia da

reproduo humana: do comportamento ao desenvolvimento" foram abordados. Para

2011, os ps-graduandos e alunos de iniciao cientfica encararam o desafio de

desenvolver um novo tema: "Fisiologia: do cotidiano ao extremo".

E por que esse tema? Se entendemos a Fisiologia como o estudo do

funcionamento do organismo saudvel, os princpios fisiolgicos esto por trs de

todas adaptaes do nosso organismo no nosso dia-a-dia, e tambm quando o

colocamos prova.

Em outras palavras, a Fisiologia algo que "acontece" com a gente, e no s

nos livros didticos.No entanto, a forma em que essa disciplina ministrada, separando-a nos

diferentes sistemas orgnicos, muitas vezes faz com que os alunos a enxerguem

como algo estanque e distante da realidade. Isso no verdade, pois o

funcionamento em concerto de todos esses sistemas que nos possibilitam realizar as

tarefas mais triviais de um dia qualquer, como acordar, ir ao banheiro, comer, nos

exercitar, enfrentar os estresses do trabalho e dormir. Mesmo quando desafiamos o

nosso organismo, em grandes altitudes ou no mergulho, em ambientes quentes ou

frios, os princpios fisiolgicos e a conversa entre os diferentes rgos continuam

presentes.

essa viso integrada da Fisiologia que os ps-graduandos e alunos deiniciao cientfica do Departamento de Fisiologia e Biofsica querem oferecer para

vocs. Ao longo do primeiro semestre de 2012, eles trabalharam arduamente na

concepo do Curso. Acreditamos que muitas das questes que sero discutidas

vocs tambm as encontrem nas suas salas de aula. Se assim for, esperamos que

tenhamos com o Curso de Inverno os ajudado a respond-las. Mas se no for esse o

caso, por favor nos ajudem a melhor-lo para as prximas edies. Pois justamente

a participao e a contribuio de vocs, professores, que tm sido a motriz e o

incentivo para que esse Curso continue sendo oferecido.

Sejam bem-vindos!!! Fernando Rodrigues de Moraes Abdulkader

Professor do Departamento de Fisiologia e Biofsica ICB-USP

Coordenador do VII Curso de Inverno


8/139


*

Conhecendo o ICB

O Instituto de Cincias Biomdicas (ICB) tem um total de 183 laboratrios onde

atuam 145 docentes-pesquisadores, oriundos das mais diferentes reas de formao,

sendo 93,7% em regime de dedicao exclusiva ao ensino e pesquisa, e todos com

titulao igual ou superior a Doutor. Mantm um quadro de 295 funcionrios, composto

por 21% de servidores de nvel superior, 42% de tcnicos e 37% de servidores de

nvel bsico. O ICB constituido por uma Administrao Central e por 7

Departamentos (Anatomia, Biologia Celular, Fisiologia e Biofsica, Farmacologia,

Imunologia, Microbiologia e Parasitologia), alm de sediar o Centro de Pesquisa emBiotecnologia da USP e de dispor de um Centro Avanado para estudo de molstias

tropicais na regio Amaznica. A infraestrutura para ensino e pesquisa destes

Departamentos ocupam hoje 4 diferentes prdios.

O ICB uma unidade que oferece disciplinas bsicas e aplicadas de

graduao, para alunos de 16 cursos de graduao da USP. So oferecidas

anualmente 108 disciplinas aos 10.400 alunos de graduao matriculados anualmente

nos sete Departamentos (6 delas, para alunos do perodo noturno). responsvel pelo

oferecimento de um curso de Graduao, o Bacharelado em Cincias Fundamentaispara a Sade (CFS), que tem como alvo alunos regulares da USP que apresentam

inclinao para a pesquisa e ensino e que no conseguiram desenvolver essas

habilidades no curso de origem.

Foi recentemente criado o curso de Biomedicina oferecido pelo ICB. Com incio

em 2012, o referido curso, com durao de oito semestres e 40 alunos anualmente,

ser ministrado em tempo integral e contempla um currculo de atividades destinada a

promover uma slida base terica e prtica nas diversas disciplina da rea biomdica.

O ICB oferece Programas de Ps-Graduao nas reas de Biologia Celular e

Tecidual, Biologia da Relao Patgeno-Hospedeiro, Cincias Morfofuncionais,

Farmacologia, Fisiologia Humana, Imunologia e Microbiologia, nos quais se encontram

matriculados, atualmente, um total de 609 alunos entre Mestrado e Doutorado, com

bolsas obtidas da FAPESP, CAPES ou CNPq. responsvel pela gesto acadmica,

administrativa e financeira do Programa de Ps-Graduao em Biotecnologia

(interunidades), que interage com o Instituto de Biocincias, Escola Politcnica,

Faculdade de Medicina Veterinria e Zootecnia e com o Instituto Butant.

Benedito CorraProfessor Titular do Departamento de Microbiologia ICB-USP

Vice-Diretor do ICB


9/139


+

A Universidade perante a educao e a

formao continuada dos professores

A importncia da educao pode, e deve, ser considerada em dois nveis

diferentes. No plano individual, a garantia da insero social conveniente e da

incluso e manuteno no mundo do trabalho. a instrumentao necessria para

melhor entender o mundo, apreci-lo e participar da vida comunitria. Ou seja, a

forma de exercer e ter reconhecida a cidadania. No plano coletivo, o recurso mais

consistentemente reconhecido como capaz de promover o desenvolvimento do pas,

com a consequente melhoria das condies de vida de seus cidados. A histria

recente registra os xitos marcantes de programas de mdio e longo prazo adotados

em pases que souberam reconhecer a necessidade da adoo de polticas pblicas

educacionais para superar a estagnao do desenvolvimento.

Qualquer que seja o projeto educacional a ser adotado, seu sucesso estar

subordinado ao desempenho dos professores. So eles os agentes diretos e

multiplicadores da ao educativa. Nas condies das nossas escolas pblicas, em

que um professor de ensino mdio tem a seu cargo em torno de 300 alunos/ano (umaestimativa conservadora), o potencial amplificador justifica os investimentos na

formao desses docentes.

At h algumas dcadas, a boa formao do profissional estava associada

quantidade de conhecimento acumulada no curso de graduao (informao) e no

exerccio da profisso (experincia prtica). Na maioria dos casos, o contedo coberto

no curso de graduao, complementado com eventuais atualizaes, era suficiente

para um longo tempo de exerccio da profisso. Este modelo, frequentemente

denominado conteudista, perdurou enquanto foi possvel os currculos assimilarem oaumento exponencial de conhecimento. Atentos necessidade de alterar o modelo

educacional, organismos nacionais e internacionais tm lanado diretrizes sugerindo

que os projetos pedaggicos contemplem, alm dos contedos, o desenvolvimento da

capacidade de incorporar e articular conhecimentos novos. Estas recomendaes

baseiam-se na premissa de que a habilidade fundamental atualmente exigida dos

egressos dos cursos superiores a capacidade de transformar informaes em

conhecimento na ausncia de um tutor. Em outras palavras, preconiza-se a formao

continuada para todas as categorias profissionais; os professores no so exceo.


10/139

,-

A universidade tem contribudo com a formao continuada de professores,

embora no de maneira articulada e centralizada. As numerosas oportunidades que

oferece so, em geral, provenientes de iniciativas pontuais, sem um programa

institucional amplo e contnuo. Esse cenrio felizmente est mudando e, cada vez

mais, acumulam-se indicadores da tomada de conscincia de que esta tambm umaresponsabilidade da Universidade. Este reconhecimento atinge tambm as agncias

de fomento. So paradigmticas destas mudanas as diretrizes estabelecidas pela

FAPESP para os projetos de criao de Centros de Pesquisa, Inovao e Difuso, em

edital atual. Alm do desenvolvimento de pesquisas inovadoras, os projetos devem

contemplar aes especficas voltadas educao:

Alm de se integrar nos programas usuais de iniciao cientfica ede ps-graduao, cumpre tambm aos Centros realizar atividades

de extenso na rea de educao bsica, tais como atividades

para alunos e professores de segundo grau, treinamento de

professores, cursos de difuso cientfica e programas de educao

continuada. (FAPESP - Edital Centros de Pesquisa, Inovao e

Difuso - CEPID 2011).

Com a reunio de esforos dos diferentes segmentos empenhados na melhoriada educao brasileira, certamente poderemos oferecer aos professores o apoio que

desejam e merecem.

Bayardo Baptista Torres

Professor Titular do Departamento de Bioqumica IQ-USP


11/139

,,

Cronograma

Segunda-feira (16/07)

8:30 10:15hAbertura: Prof. Dr. ngelo Rafael Carpinelli Vice-Chefe doDepartamento

Apresentao do Cronograma

Entrega de referncias para as discusses em grupo

10:15 10:30h Intervalo

10:30 12:30hAula terica: Introduo Fisiologia

12:30 14:00hAlmoo

14:00 15:45hAula terico-prtica: Equilbrio energtico, parte 1


16:00 18:00hAula terico-prtica: Equilbrio energtico, parte 2

Tera-feira (17/07)

8:30 10:15hAula terica: Controle Alimentar


10:30 12:30h Discusso em grupo : Quando a Fisiologia Falha, parte 1

12:30 14:00hAlmoo

14:00 15:45hAula terica: Equilbrio hidroeletroltico


16:00 18:00hAula terico-prtica: Exerccio Fsico, parte 1

Quarta-feira (18/07)

8:30 10:15hAula terico-prtica: Exerccio Fsico, parte 2


10:30 12:30h Trabalho em grupo: Metodologia de Ensino, parte 1

12:30 14:00hAlmoo


12/139

,"

14:00 15:45hAula terica: Estresse


16:00 18:00h Visita aos laboratrios do Departamento de Fisiologia e Biofsica

Quinta-feira (19/07)

8:30 10:15hAula terica: Sono

10:15 10:30hIntervalo

10:30 12:30h Visita aos laboratrios do Departamento de Fisiologia e Biofsica

12:30 14:00hAlmoo

14:00 15:45hAula terica: Quente e Frio


16:00 18:00h Discusso em grupo: Quando a Fisiologia Falha, parte 2

Sexta-feira (20/07)

8:30 10:15hAula terica: Altos e Baixos


10:30 12:30hAula terica: Fisiologia dos Extremos - Microgravidade

12:30 14:00hAlmoo

14:00 14:30h Convidado: Prof. Dr. Luiz Menna Barreto (EACH/USP) O tempo e avida

14:30 15:45hTrabalho em grupo: Metodologia de ensino, parte 2


16:00 18:00hAvaliao do Curso/Frum


13/139


,#

Captulo 1 - Equilbrio energtico

Autores:Caroline Cristiano Real, Gabriela Pena Chaves-Kirsten, Paula Bargi

de Souza

Reviso:Prof. Dr. Ubiratan Fabres Machado

1. Introduo

Um dos principais fatores limitantes da vida dos seres vivos a obteno de

energia para que o organismo desempenhe suas atividades. Essas atividades

englobam desde os processos vitais para a sobrevivncia at a prtica de exerccio

fsico intenso, por exemplo. Assim, atravs da alimentao que obtemos os

nutrientes necessrios (carboidratos, protenas e lipdios), que quando oxidados,

levam produo de CO2, H2O e energia.

O que acontece com o nosso organismo quando nos alimentamos? Quais os

principais hormnios envolvidos com o metabolismo energtico e como eles atuamregulando a disponibilidade de energia para as diversas atividades desenvolvidas no

cotidiano?

Estas questes sero abordadas neste captulo sobre equilbrio energtico,

suas vias e o destino dos nutrientes ingeridos aps a refeio e a importncia da

regulao hormonal nos estados de jejum e absortivo.

2. O que Metabolismo?

O metabolismo definido como a transformao qumica de qualquer

molcula, que ocorre em clulas ou organismos. Algumas dessas reaes qumicas

envolvem a liberao ou armazenamento de energia, o que chamamos de

metabolismo energtico. Essas reaes qumicas corporais iro determinar o que

acontece com os nutrientes absorvidos a partir dos alimentos ingeridos. Assim o

metabolismo energtico envolve a utilizao de substratos energticos (a partir de

fontes endgenas ou exgenas), sntese (anabolismo requer gasto energtico paraque ocorra) e degradao (catabolismo envolve quebra de molculas grandes e


14/139

,$

mais complexas em molculas menores e mais simples e resultam usualmente em

liberao de energia) de componentes estruturais e funcionais e tambm a eliminao

de resduos gerados a partir destas reaes.

Todos esses processos so regulados pelo Sistema Endcrino em termos de

velocidade ou direo das reaes de acordo com a necessidade do organismo

naquele determinado instante.

2.1. Energia

Aquisio vs Consumo e Taxa Metablica Basal

A disponibilidade de energia para os humanos consiste na energia qumica

contida nas ligaes qumicas que esto presentes nos alimentos que ingerimos. A

regulao da quantidade de alimentos ingeridos depende de mecanismos

comportamentais como a fome e a saciedade para nos avisar o quanto e quando

comer. Assim, atravs da alimentao que realizamos a aquisio energtica.

Nos alimentos encontramos trs categorias de nutrientes que podem vir a gerar

energia: carboidratos, lpides e protenas, dos quais, alguns metablitos podem ser

oxidados gerando energia, ou ento armazenados para futura utilizao. A quantidade

de energia obtida pela oxidao varia com a categoria do substrato e expressa em

termos de Calorias/grama ou Kcal/grama. Assim a quantidade de Kcal produzida por

cada 1 grama do nutriente de 4,2 para os carboidratos, 4,3 para as protenas e 9,4

para as gorduras. Cerca de metade da energia liberada nas reaes qumicas

perdida na forma de calor.

J com relao ao consumo de energia, 60-70% da energia ingerida utilizada

para manter as condies mnimas de existncia, caracterizando a Taxa Metablica

Basal (TMB). Alm da TMB, a energia necessria para realizar o processamento dos

alimentos (5-15%), ou seja, necessrio um gasto energtico para que as reaes

qumicas que envolvem a digesto, absoro e armazenamento dos alimentos

ocorram. Tambm utilizamos energia para manter a temperatura corporal constante

atravs da Termognese.

Outra forma de consumo energtico envolve o exerccio fsico que pode ser

classificado em espontneo ou ocupacional (postura corporal, manuteno do tnus

muscular, preocupao consumo de 20-30%) ou proposital (exerccio fsico). O

consumo total de energia tem uma grande variabilidade de pessoa para pessoa, de dia

para dia, tipo e durao dos exerccios realizados. Por exemplo, o gasto calrico de


15/139

,%

um indivduo adulto em repouso de 1440 cal por dia, entretanto durante atividades

domsticas este valor pode aumentar de 2 a 5 vezes, e durante exerccio fsico. At 10

vezes. Por isso, existem diferenas na quantidade de energia adquirida pela ingesto

alimentar necessria para manter a TMB.

Com relao TMB, o gasto energtico necessrio para manter as

condies mnimas de existncia, e os processos envolvidos incluem: reaes

qumicas de sntese e degradao, gerao de gradientes inicos que, por sua vez,

so de fundamental importncia para a gnese e conduo de sinais nervosos (estes

so responsveis por cerca de 40% do consumo energtico da TMB), alm disso, h

gasto energtico para a realizao de trabalho mecnico como respirao e circulao

sangunea.

Vrios fatores afetam a TMB em humanos, como a idade (declina com a

idade), sexo, quantidade de massa muscular, dieta (uma vez que depois de cada

refeio h um gasto energtico), hormnios e mesmo fatores genticos.

Homens tm uma TMB mdia de 1,0 kcal/h/kg e para as mulheres 0,9

kcal/h/g. A diferena surge principalmente porque as mulheres possuem uma

porcentagem de tecido adiposo mais elevada e uma menor massa muscular magra.

Os msculos tm uma taxa de consumo de oxignio (que representa o gasto

energtico) em repouso mais elevada do que a gordura, porque adicionalmente ao

gasto energtico bsico para a manuteno da homeostase celular o msculo gasta

energia para manter o seu tnus contrtil.

Alguns hormnios tambm influenciam a TMB. Os hormnios tireoidianos, T3 e

T4, aumentam o metabolismo por aumentar a taxa de reaes qumicas, a

testosterona inibe aes catablicas no msculo esqueltico, induzindo maior massa

muscular, o hormnio do crescimento (GH) estimula muitas reaes celulares que

gastam energia.

O estado febril tambm aumenta a TMB basal, uma vez que para ocorrer o

aumento da temperatura corprea necessrio aumento na atividade de reaes queconsomem energia.

Os fatores que reduzem a TMB incluem o sono, o jejum e a desnutrio, o que

serve para poupar a energia adquirida.

Disponibilizao de Energia

Os carboidratos, protenas e lipdios absorvidos aps a refeio so

metabolizados sofrendo modificaes por diversas reaes enzimticas encadeadas,chamadas de vias metablicas. Carboidratos, protenas e lpides podem gerar


16/139

,&

substratos que so passveis de serem oxidados. A oxidao um fenmeno final de

algumas vias metablicas, que culmina com gerao de energia.

Em outras palavras, a partir da oxidao dos alimentos so geradas molculas

de adenosina trifosfato, ATP, que fazem um elo entre as funes que utilizam e as que

mobilizam energia. Por esta razo, a ATP conhecida como a moeda energtica

presente em todas as clulas e necessria para as diferentes funes das clulas. A

molcula de ATP possui duas ligaes de alta energia entre os seus fosfatos. Esta

energia corresponde a 12 kcal por ligao de fosfato, totalizando 24 kcal por molcula

de ATP convertida a ADP e em seguida a AMP. Para ter-se uma idia, cerca de 2300

kcal so geradas ou consumidas por dia, o que equivale a 63 kg de ATP.

Deste modo, a molcula de ATP participa de diversas funes que necessitam

energia como trabalho mecnico, reaes sintticas, transporte pelas membranas,

gerao e conduo de sinal seja ele de natureza qumica, mecnica ou eltrica.

Participa tambm da produo de calor que atua na regulao da temperatura corporal

e desintoxicao do organismo por degradao de produtos txicos, como a amnia

que convertida em uria com consumo energtico. Portanto, pouqussimo ATP

estocado no organismo.

Alm do ATP, a molcula de fosfocreatina tambm capaz de armazenar

energia atravs de uma ligao fosfato presente em sua molcula. Essa ligao, em

condies fisiolgicas, corresponde a 13 kcal. A fosfocreatina de 3-8 vezes mais

abundante que o ATP no msculo, mas no serve como elo direto entre a energia

obtida dos alimentos e o consumo mediado pelas funes celulares.

A gerao desta molcula ocorre quando o grupo fosfato do ATP transferido

para a creatina, tendo como produtos o ADP e fosfocreatina. Assim, essa molcula

serve como um sistema tampo de ATP. Quando h grandes quantidades de ATP

formado, a reao deslocada para a sntese de fosfocreatina, cuja principal reserva

ocorre nos msculos, de 70 a 80 nmol (o que sustenta apenas 20s de exerccio

intenso) e quando o consumo de ATP maior que a sntese, h uma reduo naquantidade de ATP, e com isso a reao deslocada garantindo as necessidades de

ATP livre para o consumo, e consequentemente creatina livre tambm.

De modo geral, os substratos que chegam circulao, provenientes das

biomolculas ingeridas, digeridas e ento absorvidas podem seguir vrios caminhos:

metabolizadas imediatamente gerando ATP ou fosfocreatina, que podem ser

imediatamente utilizadas em compostos com capacidade de estocar grande


17/139

,)

quantidade de energia, ou ainda metabolizadas gerando compostos utilizados para a

sntese de componentes bsicos necessrios para o crescimento e manuteno

celular e tecidual. Particularmente importante o fato de que substratos ricos em

energia como a glicose e os cidos graxos, aps cada refeio, so estocados como

glicognio e gordura respectivamente, ficando disponveis para serem utilizados como

fonte de energia nos perodos de jejum.

2.2. Estado Absortivo vs Estado ps-absortivo

Em humanos, os estados metablicos so 2: o estado absortivo (ou

alimentado) e o estado ps-absortivo (ou jejum).

O estado absortivo o perodo que se segue aps uma refeio quando osprodutos digeridos esto sendo absorvidos, metabolizados e utilizados ou

armazenados. um estado preponderantemente anablico, no qual substratos

bsicos (glicose, cidos graxos e aminocidos) esto sendo utilizados na sntese de

compostos complexos, e a energia das molculas esta sendo transferida para

molculas altamente energticas ou armazenadas em ligaes qumicas de outras

molculas.

Aps algum tempo, cessa a absoro dos alimentos, o organismo entra no

estado ps-absortivo ou de jejum, e passa a explorar as reservas energticas que

esto armazenadas. Trata-se de um estado catablico, em que as clulas degradam

macromolculas que contenham substratos capazes de serem oxidados liberando

energia.

2.2.1. Estado Absortivo

Metabolismo dos Carboidratos

Os carboidratos so absorvidos principalmente como glicose, sendo que a sua

concentrao sangunea (glicemia) a mais regulada dos trs nutrientes (incluindo

protenas e gorduras), pois a glicose o nico substrato que o crebro pode

metabolizar, exceto em perodos de inanio, assim como preferido pela retina e

epitlio germinativo das gnadas. As hemcias so clulas que tambm dependem

exclusivamente da glicose como substrato energtico. Logo, faz-se necessrio um

maior controle metablico deste substrato.


18/139

,*

Os valores glicmicos variam de 60 a 110 mg/dL, conforme o estado

alimentar, e se a glicemia cair abaixo de certo nvel as funes cerebrais, por exemplo,

so imediatamente afetadas apresentando desde irritao, sonolncia at perda de

conscincia. Alm de garantir um suprimento adequado para o SNC, a regulao da

glicemia importante no controle do volume urinrio (excreo excessiva deste

substrato na urina, que ocorre quando h um aumento exacerbado da glicemia)

provoca aumento da excreo de lquidos pela chamada de diurese osmtica.

A glicose entra nas clulas atravs do mecanismo de difuso facilitada por

meio de protenas transportadoras de glicose que esto presentes na membrana

plasmtica das clulas. Nas clulas, a glicose convertida rapidamente em glicose-6-

P (impedindo sua sada para o meio extracelular) e pode ser oxidada por meio da

gliclise, seguida pelo ciclo de Krebs e fosforilao oxidativa, ou ainda, pode ser

acumulada sob a forma de polmeros de glicognio atravs da glicogenonese. Este

armazenamento de glicognio pode ocorrer em todas as clulas, mas ocorre em

grandes quantidades no fgado e msculos.

Um dos produtos da gliclise o piruvato, que na presena de O 2segue a via

de oxidao atravs do ciclo de Krebs, na mitocndria, para a cadeia de transporte de

eltrons e para a fosforilao oxidativa gerando ATP (Figura 1). Mas em condies

anaerbias, h uma interrupo da fosforilao oxidativa e consequentemente h um

acmulo de piruvato, que bloquearia a gliclise. Entretanto, ocorre a converso para

lactato que, por sua vez, se difunde para o meio extracelular, permitindo assim que na

ausncia de O2ainda haja obteno de energia pela gliclise. Alm da gliclise, 30%

da glicose consumida pela via das Pentoses-Fosfato no fgado e adipcitos gerando

CO2e hidrognio utilizados na fosforilao oxidativa.

Se a quantidade de glicose aumenta muito, o excesso de glicose absorvido e

no utilizado naquele determinado momento armazenado sob a forma de glicognio

nos msculos e fgado (glicognese). Todavia, como os estoques de glicognio so

limitados, o excesso de glicose convertido no fgado e no tecido adiposo em gordura(lipognese), sob a forma de triglicerdeos, e armazenado no tecido adiposo.

Metabolismo dos Lipdios

Os constituintes das gorduras so os triglicerdios, tambm chamados de

triacilgliceris, os fosfolipdios e o colesterol. Os lipdios contem cidos graxos que,

assim como a glicose, servem de fonte energtica para diversos processos

metablicos.


19/139

,+

Os cidos graxos de cadeia curta (at 4 tomos de carbono obtidos pela

fermentao de carboidratos e protenas da dieta, tais como leite, fibras) e de cadeia

mdia (6 a 14 tomos de carbono leo de cco) so transferidos do intestino para a

corrente sangunea e oxidados pelo fgado.

J os cidos graxos de cadeias longas de carbonos (mega 3, mega 6), so

os constituintes dos triglicerdios. A absoro ocorre sob a forma de cidos graxos e

monoacilglicerol. As clulas absortivas do intestino, ento, ressintetizam em seu

citoplasma os triglicerdios, empacotando-os em partculas contendo muitas dessas

molculas, chamadas de quilomcrons (lipoprotenas - 90% de lipdios associados a

apolipoprotenas). Os quilomcrons so ento liberados para o meio extracelular e

entram no sistema linftico e em seguida para a circulao sangunea.

O triglicerdio presente no sangue pode ser metabolizado por uma enzima

associada ao endotlio vascular, chamada de lpase lipoproteica, em cido graxo e

glicerol. Estes se difundem pela membrana plasmtica e, no meio intracelular, ou se

combinam novamente em triglicerdio podendo, ser armazenado, ou ainda, a molcula

de cido graxo pode sofrer beta-oxidao e seguir para o ciclo de Krebs e fosforilao

oxidativa enquanto a molcula de glicerol pode receber um grupamento fosfato,

formando o alfa-glicerofosfato e ser oxidado pela via glicoltica. Para ter-se uma ideia,

uma molcula de cido esterico, um cido graxo saturado com 18 carbonos, gera 146

molculas de ATP.

O armazenamento de lipdios feito sob a forma de gotculas de triglicerdio

no tecido adiposo, cuja principal funo a de reserva energtica. Tanto a glicose,

quanto as protenas, via formao de acetil-CoA, podem dar origem a triglicerdios e

estes tambm serem armazenados.

Os quilomcrons que perdem apenas parte de seus triacilgliceris formam os

quilomcrons remanescentes. Estes do origem a novas lipoprotenas, podendo ser

elas: as de densidade muito baixa (VLDL - very low density lipoproteins); de

densidade baixa (LDL low density lipoproteins); e as de densidade alta (HDL highdensity lipoproteins). Quanto mais lipdios ligados protena menor a densidade da

lipoprotena, sendo assim, a HDL a que mais possui relativamente mais protenas

ligadas a lipdios, porm das mais volumosas. A LDL e a HDL apresentam maior

dificuldade de dissociao dos triacilgliceris, permanecendo por mais tempo na

corrente sangunea. A LDL rica em colesterol, capaz de transportar o colesterol do

fgado a outros tecidos. O colesterol necessrio para o funcionamento normal da

membrana plasmtica de clulas de mamferos, sendo sintetizado no retculo

endoplasmtico das clulas ou derivado da dieta, sendo que na segunda fonte transportado pela via sangunea pelas lipoprotenas de baixa densidade e


20/139

"-

incorporado pelas clulas atravs de endocitose mediada por receptores associados

clatrina na membrana plasmtica, e ento hidrolizados em lisossomas. Porm, em

indivduos no saudveis o metabolismo do colesterol se torna deficitrio e o LDL

passa a uma concentrao sangunea anormal, e induzindo danos em algumas

estruturas celulares (da ser chamado de colesterol ruim). Com o aumento desta

frao no sangue ocorre a formao de placas de ateromas devido a deposio destas

molculas na parede dos vasos podendo obstru-los completamente ou parcialmente.

A formao destas placas pode causar um infarto do miocrdio se a obstruo for em

vasos do corao ou, um acidente vascular enceflico se for em vasos do encfalo.

Logo, o menor risco de doenas vasculares correlaciona-se com o aumento da relao

HDL/LDL. A prtica regular de exerccio capaz de aumentar esta relao. O mesmo

parece ocorrer com a ingesto diria de uma taa de vinho tinto, porm, o excesso de

bebida alcolica causa aumento na produo de triacilgliceris no fgado, causando

aumento do colesterol.

Metabolismo das Protenas

As protenas constituem ! dos slidos corporais sob a forma de protenas

estruturais, enzimas, protenas de contrao muscular, protenas transportadoras, etc.

As protenas so totalmente degradadas no trato gastrointestinal, e seus aminocidos que so passveis de serem absorvidos. H 20 diferentes aminocidos (aa) que

compem as protenas, sendo que 10 deles so essenciais, ou seja, precisam ser

obtidos a partir da dieta e os outros 10 podem ser gerados endogenamente. A

concentrao plasmtica de aa varia entre 35 e 65 mg/dL na mdia e sua entrada na

clula se d por meio de difuso facilitada ou transporte dependente de sdio.

Os aa obtidos das protenas dos alimentos so utilizados primeiramente para

a sntese proteica nos ribossomas, onde as ligaes peptdicas vo ligando os aa de

acordo com a traduo do mRNA. Poder-se-ia pensar, portanto, que as protenasconstituem uma forma de estoque de aa. Entretanto, diferentemente do glicognio e

dos triglicerdios, que so somente macromolculas com funo de armazenamento

energtico, as protenas tem funes muito variadas, e sua degradao, portanto,

acarretaria comprometimento de inmeras funes vitais para o organismo. Ainda

assim, em casos de baixa ingesto de glicose, ou perodos de jejum, a degradao de

protenas sobrepuja a sntese (principalmente no msculo esqueltico que onde se

encontra a maior quantidade de protenas do organismo), e os aa assim liberados


21/139

",

podem ser convertidos em glicose pela gliconeognese, assim como o glicerol dos

triglicerdios.

A Figura 1 ilustra de forma resumida os caminhos de metabolizao seguidos

pela glicose, aminocidos e cidos graxos.

Figura 1. Via comum de metabolizao de glicose, aminocidos e cidos graxos.(Curi, R.; Procopio, J., 2009).

Balano do Perodo Absortivo

Uma importante conquista evolutiva dos mamferos a capacidade de estocaros nutrientes provenientes de uma refeio para posteriormente, na ausncia de

refeio, mobilizar esses estoques proporcionando substratos energticos necessrios

para garantir a vida celular e do organismo.

Assim, 75% da energia proveniente de uma refeio armazenada sob a

forma de triglicerdios no tecido adiposo, correspondendo a cerca de 10-30% do peso

corpreo, mas em obesos pode chegar a atingir 80%. Os triglicerdios geram 9,4 kcal/g

e podem suprir o organismo por at 2 meses sem que haja ingesto alimentar.

Os 25% restantes da energia obtida armazenada sob a forma de protenas

cuja oxidao libera 4,3 kcal/g oxidada, mas trata-se de uma fonte de energia


22/139

""

deletria, uma vez que, como discutimos acima, as protenas exercem diversas

funes no organismo sejam elas estruturais e de transporte entre outras. Menos de

1% da energia obtida com a ingesto alimentar estocada sob a forma de glicognio

no fgado e no msculo.

Como podemos notar, a maior parte do estoque energtico feito sob a forma

de gordura. Esta estratgia do organismo uma forma bastante eficiente de acumular

energia sem ocupar muito volume, pois como a gordura no solvel em gua ela

ocupa um volume pequeno, quando comparado ao glicognio que para ser

armazenado deve estar solubilizado em gua. Por exemplo, 131.600 Kcal de energia

de gordura representam 14 kg, enquanto o mesmo armazenamento de energia na

forma de glicognio representaria 31,33 kg, assim, teramos o dobro do nosso peso

corporal.

2.2.2. Estado Ps-Absortivo

Uma vez que todos os nutrientes de uma refeio foram digeridos, absorvidos

e distribudos (estoque ou consumo) para as vrias clulas, a concentrao de glicose

extracelular comea a cair, pois o consumo celular constante. Assim, a queda de

glicose um dos sinais de que o organismo passar para o estado ps-absortivo, que

tambm pode ser chamado de estado de jejum.No estado de jejum o indivduo depende de substratos endgenos para manter

a concentrao plasmtica de glicose em uma faixa suficiente para garantir o aporte

de substrato energtico para todo o organismo, principalmente para os tecidos que

dependem exclusivamente deste metablito como, por exemplo, o sistema nervoso e o

rim.

Metabolismo dos Carboidratos

O fgado a primeira fonte de glicose durante o jejum. Atravs da

glicogenlise, o glicognio pode satisfazer as demandas energticas do organismo por

4 a 5 horas. O fgado tambm pode produzir glicose a partir de aa ou de outros

substratos (como o glicerol e o lactato) numa sequncia de reaes chamada de

gliconeognese.

Os estoques de glicognio muscular no podem ser convertidos glicose livre

uma vez que os msculos no possuem a enzima glicose-6-fosfatase que desfosforila

a glicose-6-fosfato gerando glicose. Assim, nas clulas musculares, o glicognio gera


23/139

"#

a glicose-6-fosfato que ser utilizada localmente. A glicose-6-fosfato, por sua vez,

pode gerar piruvato ou lactato, dependendo da disponibilidade de O2, estes por sua

vez, so transportados para o fgado que os utiliza na via da gliconeognese para

produzir glicose. Todas as vias descritas acima so reguladas pela insulina, um

hormnio que ser discutido adiante, para que ocorram de forma adequada. Assim, no

jejum, quando a insulina diminui ocorre diminuio drstica da captao de glicose

pelos tecidos muscular e adiposo, e aumenta a atividade de vias que geram glicose,

sustentando a concentrao de glicose no sangue. Porm, se a falta de insulina for

intensa, como no diabetes, os nveis de glicose atingem valores superiores

180mg/dL, a glicose no mais totalmente reabsorvida pelos tbulos renais

provocando perda de glicose na urina (glicosria) e diurese osmtica. Este quadro leva

poliria (aumento do volume de gua eliminado). A perda excessiva de gua

provoca desidratao e estimulao do centro de sede, com consequente aumento da

ingesto de lquidos (polidipsia). Sendo estas algumas das caractersticas do diabetes.

Metabolismo dos Lipdios

No estado de jejum, o tecido adiposo hidrolisa seus estoques de triglicerdios

em cido graxo e glicerol. O glicerol, no fgado pode ser convertido em glicose. Os

cidos graxos, liberados no sangue, podem ser utilizados como fonte de energia pormuitos tecidos.

As longas cadeias de carbono dos cidos graxos so quebradas em duas

unidades de carbono atravs do processo de beta oxidao. Se existir excessiva

oxidao de cido graxo, o acetil-CoA acumulado direcionado para a formao de

corpos cetnicos que so transportados na circulao. Algumas clulas so capazes

de captarem e converterem os corpos cetnicos em acetil-CoA. O acetil-CoA volta

para o ciclo de Krebs.

Durante um perodo de jejum prolongado, aumenta de forma considervel aquantidade de cidos graxos disponveis. Assim a quantidade de acetil-CoA formada

ultrapassa a capacidade de oxidao da mesma pelo ciclo de Krebs, levando assim a

um acmulo desse metablito. Como consequncia deste acmulo, haver uma

pequena gerao de corpos cetnicos. importante ressaltar que a insulina grande

inibidora desta via, e, portanto, a gerao de corpos cetnicos mnima enquanto

houver concentraes basais de insulina, como no jejum. Entretanto, no diabetes, se a

falta de insulina for grave, a gerao de corpos cetnicos pode ser intensa.

Alm da glicose, os corpos cetnicos podem, em um mecanismo de ajuste queenvolve alguns dias, ser utilizados pelo crebro como fonte de energia. A capacidade


24/139

"$

de oxidao de corpos cetnicos pelos neurnios altamente desenvolvida no perodo

neonatal, e vai desaparecendo durante o primeiro ano de vida, para, nos adultos,

somente ser recuperada depois de alguns dias de deficincia de energia (tempo

necessrio para a expresso de enzimas importantes para a oxidao).

Os corpos cetnicos, cido acetoactico e beta-hidroxibutrico so cidos

fortes. Assim, uma produo excessiva de cetona, devido a dficit de insulina, leva a

um estado de acidose metablica, conhecido como cetoacidose. Pessoas em

cetoacidose tm um odor de fruta em seu hlito devido acetona (voltil) que um

produto de degradao espontnea dos corpos cetnicos. A cetoacidose diabtica

reduz o pH sanguneo provocando graves alteraes sistmicas no organismo. Esta

acidose pode culminar na depresso do sistema nervoso (coma diabtico) e at

mesmo na morte.

Metabolismo das Protenas

A glicose ou o ATP podem ser produzidos a partir de aa oriundos

principalmente das protenas musculares. A utilizao deste metablito como fonte de

energia s possvel aps a sua desaminao. A desaminao dos aa promove a

remoo dos grupos amino, que so convertidos em uria no fgado e entoexcretados. Os aa desaminados, por sua vez, podem tornar-se intermedirios do ciclo

de Krebs gerando ATP, poupando glicose para ser usada pelo crebro. Outros

aminocidos podem ser processados a piruvato, e no fgado se converterem a glicose

pela gliconeognese.

Novamente, se houver a diminuio de insulina circulante no sangue, o metabolismo

das protenas tambm afetado. Ocorre diminuio no transporte de aminocidos e

da sntese protica, e aumento na protelise, aumentando o pool de aa na circulao.

Alguns aa circulantes podem ser convertidos pelo fgado em glicose, ajudando a

elevar a glicemia.

Com dficit de insulina, ocorre aumento excessivo da protelise muscular, e

mesmo que o indivduo mantenha a ingesto alimentar, haver perda de massa

muscular, que junto com a degradao da gordura levar ao emagrecimento do

indivduo. Dessa forma, o diabetes por falta de insulina caracteriza-se por

emagrecimento e polidipsia associada poliria.


25/139

"%

2.3. Controle Homeosttico do Metabolismo Regulao hormonal

O sistema endcrino tem uma responsabilidade primria na regulao do

metabolismo energtico. De acordo com as necessidades do organismo, diferentes

hormnios so liberados e agem atravs de alteraes na atividade enzimtica das

vias metablicas, regulando o fluxo dos nutrientes. Uma caracterstica significativa a

utilizao de diferentes enzimas para catalisar reaes diretas e inversas.

Vrios hormnios esto envolvidos na regulao do fluxo de nutrientes atravs

das vias metablicas, alterando as atividades enzimticas. Agora veremos um pouco

sobre quais os principais hormnios e como eles atuam para regular o fluxo de

substratos de acordo com a demanda energtica.

Como j foi descrito, a glicose o principal substrato energtico para o

organismo, especialmente para o SNC. Manter a glicemia dentro de uma faixa ideal(60-110 mg/dL) a principal funo do hormnio insulina, que auxiliado por outros

chamados contra-reguladores.

Assim, no perodo absortivo, quando ocorre um aumento da glicemia, h em

resposta um aumento na secreo de insulina, que ao induzir um aumento

generalizado do consumo de glicose, promove uma reduo da glicemia. Porm,

quando h uma reduo mais acentuada dos nveis glicmicos, nos perodos de jejum,

a insulinemia cai ao mnimo basal, e, ainda, h estmulo na secreo de glucagon e

outros contra-reguladores da ao da insulina como o cortisol, o hormnio docrescimento (GH), e as catecolaminas, adrenalina e noradrenalina, cujas aes levam

ao aumento da glicemia.

2.3.1. Hormnios Pancreticos

O pncreas uma glndula mista. A maior parte do tecido pancretico est

envolvida com a produo e secreo de enzimas digestivas e bicarbonato. Apenas

2% da massa do rgo so grupamentos de clulas endcrinas, conhecidos como

ilhotas de Langerhans, dispersas no tecido excrino do pncreas. Existem cerca de 1

milho de ilhotas.

As ilhotas contm quatro tipos de clulas distintas, cada uma associada a um

hormnio peptdico diferente. Trs quartos da ilhota correspondem s clulas B (no

passado chamadas de clulas beta) que produzem insulina e se localizam na poro

central da ilhota, 20% correspondem s clulas A (no passado chamadas de clulas

alfa), localizadas perifericamente e que secretam o glucagon. A insulina juntamente

com o glucagon coordenam o fluxo e o destino metablico da glicose endgena dos


26/139

"&

cidos graxos livres, dos aa e de outros substratos energticos, e tambm coordenam

a distribuio eficiente dos nutrientes provenientes das refeies, principalmente nos

msculos, tecido adiposo e fgado.

A insulina e o glucagon, na maioria dos processos, atuam de maneira

antagnica para manter a concentrao de glicose dentro da concentrao ideal.

Ambos esto presentes no sangue a maior parte do tempo, e a proporo entre suas

concentraes que determina qual via metablica estar preferencialmente agindo.

Nestas regulaes, a ao da insulina geralmente dominante sobre a do glucagon,

uma vez que a concentrao de glucagon na periferia, sobre tudo no msculo, muito

baixa, s vezes insuficiente para aes metablicas efetivas.

Deste modo, no estado alimentado, quando est ocorrendo absoro dos

nutrientes, h um predomnio da insulina, de modo que a glicose utilizada para a

produo de energia atravs da sua oxidao e o excesso armazenado como

glicognio no fgado; triglicerdio e cidos graxos no tecido adiposo, sob a forma de

gordura, e os aa seguem para a sntese de protenas. J no estado de jejum, em

concentrao mnima de insulina e com ajuda do glucagon que aumenta, tudo se

inverte, contribuindo para impedir que ocorra uma reduo excessiva da glicemia: h

um estmulo para que o fgado libere glicose a partir do glicognio armazenado e

sintetize glicose a partir de outros substratos atravs da gliconeognese, e h

degradao de triglicerdio e cidos graxos no tecido adiposo, e de protenas no

msculo provendo precursores gliconeognicos para o fgado. Alm disso, os cidos

graxos oriundos da liplise podem ser fonte alternativa de energia.

Em uma pessoa saudvel, a glicose mantida dentro da faixa de 60 a 99

mg/dL no plasma de um indivduo em jejum. Podendo aumentar transitoriamente at

cerca de 120 mg/dL aps uma refeio. A glicemia ps-refeio estimula a liberao

de insulina (at 75 "U/mL) e inibe a de glucagon (60 pg/mL), o que por sua vez

promove a utilizao (consumo ou estoque) de glicose. Durante o jejum noturno h

reduo na glicemia (at 60 mg/dL) e tambm na insulinemia (10 U/mL) comaumento na concentrao de glucagon (75 pg/mL), o que estimula as vias metablicas

que promovem produo endgena de glicose, e fortalecem a idia de que a direo

do metabolismo energtico determinada pela proporo insulina-glucagon.


27/139

")

Insulina

A insulina um hormnio peptdico constitudo por duas cadeias, A e B,

unidas por pontes dissulfeto, e provenientes de uma nica mlecula chamada pr-

insulina, codificada por um gene especfico. O principal estmulo para a secreo de

insulina um aumento na glicemia acima de valores de 100mg/dL. A glicose chega

clula B, e transportada para dentro da clula atravs do transportador de glicose

GLUT2. Sua entrada desencadeia uma srie de eventos que culminam com a entrada

de clcio na clula e a exocitose dos grnulos contendo insulina. Alm da glicose, que

o principal estimulador da secreo de insulina, os aa (principalmente a lisina,

arginina, alanina e leucina), os cidos graxos livres e cetocidos tambm estimulam a

secreo de insulina, mas em menor escala. Os neurnios parassimpticos estimulam

a secreo de insulina assim como outros hormnios, como o glucagon, peptdio

semelhante ao glucagon, o polipeptdio inibidor gstrico, a secretina e a colecistocinina

que esto aumentados no perodo de absoro dos alimentos.

A reduo da glicemia observada no jejum e nos exerccios promove uma

reduo na secreo de insulina, assim como a atividade simptica e outros

reguladores, como a somatostatina, a leptina, a interleucina-1 e a prostaglandina E2.

De modo que nessas situaes onde h pouca glicose disponvel, h uma inibio na

secreo de insulina reduzindo seu efeito de estocar substratos no msculo e notecido adiposo, e favorecer a distribuio de glicose para os tecidos que consome

exclusivamente este substrato energtico como o SNC.

Os alvos primrios da insulina no metabolismo intermedirio (perodo entre a

aquisio e o gasto de energia, ou seja, perodo em que os metabolitos so estocados

ou no) so o fgado, o tecido adiposo e os msculos esquelticos. No geral a insulina

provoca um aumento no metabolismo da glicose, mas alguns tecidos como crebro e

epitlios renal e intestinal no exigem insulina para utilizar a glicose em seu

metabolismo.

Como a insulina diminui a concentrao de glicose no plasma?

1) Aumentando a captao e o estoque de glicose:

A insulina aumenta a captao de glicose no tecido adiposo e nos msculos

esquelticos por promover uma translocao do transportador de glicose sensvel

insulina, o GLUT4, para a membrana plasmtica. No estado basal, parte do GLUT4


28/139

"*

est localizada em vesculas no citoplasma, e com a estimulao da insulina, uma

srie de eventos culmina com a translocao dessas vesculas e insero das

protenas na membrana plasmtica aumentando a difuso facilitada da glicose.

Nos hepatcitos, o aumento do transporte de glicose realizado

indiretamente por ao da insulina. A insulina ativa a enzima glicocinase que fosforila

a glicose em glicose-6-fosfato e com isso mantm a concentrao de glicose

intracelular baixa, mantendo um alto gradiente (diferena) de concentrao, e assim

permitindo que a glicose continue a se difundir para o hepatcito pelo GLUT2.

Observao: Os GLUTs so capazes de realizar fluxo bi-direcional de glicose,

de acordo com o gradiente de concentrao. Assim, no jejum, com uma baixa ao da

insulina, a concentrao extra-celular de glicose baixa, enquanto a intracelular

muito maior, em consequncia da formao de glicose a partir da gliconeognese e da

glicogenlise, e ento ocorre efluxo (sada) de glicose do hepatcito para o sangue.

2) Acentuando a captao e a utilizao de glicose:

Na maioria dos tecidos, incluindo os j citados territrios de estoque, a insulina

estimula a via glicoltica pela enzima glicocinase, reduzindo a concentrao de glicose

livre, e assim aumento o gradiente para influxo da glicose para ser estocada.

Por exemplo, nos msculos, cerca de 20-50% da glicose captada sofreoxidao, o restante armazenado como glicognio (varia de acordo com o tipo de

fibra muscular). A insulina tambm estimula a captao de aa e sntese protica

anabolismo e inibe a protelise, diminuindo a sada de aa e, por conseguinte,

reduzindo ainda esse produto necessrio para a gliconeognese.

Deficincia de insulina

A deficincia de insulina leva a um quadro muito bem conhecido pela

sociedade, o diabetes mellitus ou apenas diabetes. O diabetes uma doena

epidmica na atualidade que acomete cerca de 200 milhes de pessoas no mundo.

Isto porque esta disfuno est associada a fatores ambientais tais como hbitos

alimentares e padro de atividade fsica. A incidncia do diabetes est associada

diretamente obesidade, que vem crescendo assustadoramente. Esta doena pode

ser classificada em dois tipos: diabetes tipo 1 (a causa primria deficincia na

produo de insulina) e diabetes tipo 2 (a causa primria deficincia na ao

biolgica da insulina). No primeiro caso h uma destruio, em geral auto-imune das


29/139

"+

clulas B pancreticas, assim no h produo de insulina, e o paciente torna-

se dependente de insulina exgena. J no segundo caso, ocorre uma deficincia na

capacidade dos tecidos responderem a insulina, e com isto captarem glicose, o que

leva a um acmulo do substrato na circulao. Haver ento, inicialmente, uma

hipersecreo de insulina (compensatria), que segue-se de falncia progressiva das

clulas B, comprometendo ao longo do tempo a secreo de insulina. Neste tipo de

diabetes (tipo 2), o uso de medicamentos que aumentem a eficincia de ao do

hormnio ou estimulem sua secreo (deve-se tomar cuidado com o estmulo da

secreo pois pode acelerar a falncia das clulas B) indicado para o controle da

doena. muito importante destacar que o diabetes tipo 2 que se relaciona com

obesidade, e que tem sua incidncia crescente, determinando prevalncias

epidmicas no mundo atual.

O diabetes causa importantes alteraes metablicas na maioria das clulas, o

que ao longo prazo leva a alteraes morfo-estruturais em vrios tecidos como vasos

sanguneos (macroangiopatia que leva ao infarto do miocrdio e ao acidente vascular

cerebral), rim (nefropatia, que leva insuficincia renal), neurnios (neuropatia, que

leva perda de sensibilidade, ou defeitos motores), retina (retinopatia que leva

cegueira).

Hiperinsulinemia

O excesso de insulina no sangue promove aumento do transporte/utilizao de

glicose pelos tecidos, levando a um quadro de hipoglicemia (diminuio de glicose

circulante no sangue), causando alteraes neurolgicas que podem ser graves,

incluindo o coma insulnico. Hiperinsulinemia endgena rara, e pode ocorrer em

pacientes portadores de insulinoma (tumor das clulas B secretor de insulina), ou, que

tenham defeitos genticos que induzem hipersecreo de insulina. Porm, pode

ocorrer com mais frequncia em pacientes tratados com insulina exgena, cuja buscade glicemias baixas induz a hiperinsulinemia. Este quadro pode ocorrer no incio da

diabetes do tipo 2, pois o organismo hipersecreta insulina para tentar controlar os

nveis de glicemia, porm, com o tempo as clulas entram em exausto e falncia,

assim este paciente tambm passa a depender de insulina exgena, porm, em doses

menores do que o paciente com diabetes do tipo 1.


30/139

#-

Glucagon

O glucagon um peptdeo de cadeia nica, com 29 aa, secretado pelas

clulas A pancreticas, e suas aes sobre o metabolismo energtico so antagnicas

s aes da insulina. O principal estmulo para a secreo de glucagon a reduo da

glicemia para valores inferiores a 70 mg/dL, e decorre principalmente da queda da

insulina, que tem efeito parcrino inibidor da secreo de glucagon.

Outros fatores estimulam a secreo de glucagon em menor escala, os aa

alanina, serina, glicina, cistena, e treonina, a atividade simptica, alguns hormnios

gastrointestinais, tais como gastrina e colecistocinina, e situaes como jejum (onde

h reduo da glicemia), exerccio fsico e estresse (situaes que necessitam de um

aporte energtico para os msculos envolvidos com o exerccio ou com a possvel

reao de fuga).

Os aa estimulam tanto a secreo de insulina quanto a de glucagon, a

secreo deste ltimo previne uma hipoglicemia decorrente de uma refeio contendo

apenas protena e no carboidratos.

Em praticamente todos os aspectos, as aes do glucagon so exatamente

opostas quelas da insulina, promovendo a mobilizao de combustveis em especial

a glicose. O principal alvo o fgado, onde estimula a produo de glicose, por

estimular as enzimas que fazem parte das vias da glicogenlise (glicognio fosforilase)

e da gliconeognese (PEPCK e G6-Pase) e inibe as enzimas da gliclise (glicocinase)

e da sntese de glicognio (glicognio sintase).. Assim o glucagon contribui, junto

reduo da insulina, para aumentar a concentrao plasmtica de glicose.

A insulina e o glucagon so responsveis pelo controle minuto-a-minuto da

glicemia. No caso do jejum se prolongar por mais de alguns dias, ocorrem outras

alteraes alm da queda da relao insulina-glucagon.

O organismo pode sobreviver por 2 a 3 meses sem alimentao graas a

regulao precisa e coordenada do metabolismo energtico por parte dos hormnios,

metablitos e sistema nervoso.

2.3.2. Hormnios contra-reguladores da insulina

Outros hormnios atuam no perodo de jejum para manuteno da glicemia,

regulando o fluxo dos diferentes substratos energtico. Como estes atuam no sentido

de aumentar a glicemia, eles so chamados, juntamente com o glucagon, de

hormnios contra-reguladores da ao da insulina.


31/139

#,

Entre eles esto as catecolaminas, adrenalina e noradrenalina (ADR e NOR)

produzidas na medula da glndula adrenal ou liberadas de terminaes simpticas, o

cortisol, um glicocorticoide produzido na zona fasciculada do crtex adrenal, e o

hormnio do crescimento (GH), produzido na hipfise anterior.

As catecolaminas, principalmente a ADR que produzida em maior quantidade

pela medula adrenal, atuam no fgado estimulando a gliconeognese e a glicogenlise,

aumentando a sada de glicose para o sangue. Tambm promove a ativao da

enzima lipase hormnio sensvel, promovendo a liplise dos triglicerdios do tecido

adiposo e aumentando a concentrao de cidos graxos livres e glicerol plasmticos.

Nos msculos, as catecolaminas reduzem a protelise, auxiliando na

manuteno da massa muscular, um efeito muito importante para balancear os efeitos

do cortisol sobre a massa protica.

Com relao ao cortisol, suas aes sobre o metabolismo dos carboidratos

incluem o estmulo da gliconeognese e a reduo na utilizao de glicose. Sobre o

metabolismo de protenas, o cortisol reduz a sntese e aumenta o catabolismo, reduz a

captao de aa por tecidos extra-hepticos e aumenta a captao heptica para

fornecer substratos a gliconeognese.

Sobre os lipdios, o cortisol possui efeito dual, podendo ser lipoltico ou

lipognico, de acordo com o territrio adiposo. Enquanto reduz massa adiposa

perifrica, ele estimula o acmulo de gordura centrpeta.

O GH possui uma ao anablica sobre a sntese protica, seja no fgado

como nos msculos, aumentando a captao de aa, inibindo uma protelise

acentuada causada pelo aumento do cortisol. O GH tambm aumenta a

gliconeognese, a sntese de protenas envolvidas neste processo e a liplise, esta

ltima atravs da ativao da lpase hormnio sensvel. Alm disso, o GH diminui a

captao de glicose, favorecendo a utilizao de cidos graxos livres como fonte

energtica.

As aes desses hormnios contra-reguladores so muito parecidas e juntasgarantem que haja um direcionamento do consumo de glicose preferencialmente para

o crebro e hemcias e um consumo de cidos graxos livres pelos demais tecidos

para poupar a glicose.

Estas aes tambm ocorrem no exerccio fsico. Diferentemente do jejum,

que caracterizado por um perodo sem ingesto alimentar, no exerccio fsico a

demanda por energia aumenta, necessitando da ao destes contra-reguladores para

que haja alteraes nos fluxos metablicos e consequentemente manuteno da

glicemia dentro de nveis aceitveis.


32/139

#"

Estes hormnios, por serem contra-reguladores da insulina, so considerados

diabetognicos, e quando em excesso (como em algumas doenas) podem induzir o

que se chama de diabetes secundrio.

2.4. Jejum prolongado

Caso o jejum se prolongue, ocorrem adaptaes no SNC (expresso de

enzimas oxidativas), o que permite usar os corpos cetnicos como fonte de energia.

Nestas situaes, a gliconeognese renal intensa, e contribui com a heptica. H

uma reduo da atividade tireoidiana, reduzindo assim a taxa metablica basal, o que

permite maior poupana das reservas energticas.

O tempo de sobrevivncia sem ingesto alimentar se dependesse das reservas

energticas do tecido adiposo seria muito longo. Entretanto ocorre importante

desequilbrio hidroeletroltico, junto a intensa protelise, o que leva morte do

indivduo. No fosse por isto, poderamos manter um indivduo sedado, at extinguir

seus excessos de massa adiposa, como forma de emagrecimento.

3. Referncias Bibliogrficas

GANONG WF. Fisiologia Mdica. 22 edio. Porto Alegre: AMGH, 2010.

CURI R; PROCOPIO, J. Fisiologia Basica. 1 edio. Rio de Janeiro: Guanabara

Koogan, 2009.

AIRES, M.M. Fisiologia. 3 edio. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.

BERNE R.M.; LEVY M.N.; KOEPPEN BM; STANTON BA. Fisiologia. 5a edio.

Elsiever, 2004.

SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana: Uma abordagem integrada. 2 edio.

Manole, 2003.


33/139


##

Captulo 2 - Controle Alimentar

Autoras: Lais Cardinali, Vanessa Sayuri Nagaishi

Reviso: Prof. Dr. Jos Donato Jnior

Pela manh, aps um longo perodo de sono, Fisiolino e Extremoso esto

morrendo de fome: o estmago comea a roncar, e s de pensar no caf da manh

j comeam a salivar. Cada um dos irmos toma caf da manh sua maneira:

Fisiolino com uma dieta mais equilibrada e Extremoso, no muito preocupado com

isso, adepto de refeies rpidas e no muito elaboradas.

Todos conhecemos a sensao de fome, mas o que ser que acontece em

nosso corpo que induz essa sensao e nos impele a buscar alimento? Ser que a

composio nutricional da refeio influi no controle alimentar? E quando comeamos

a comer uma refeio, o que nos faz parar?

Neste captulo, abordaremos como a fisiologia se encarrega de regular a

ingesto de alimentos, bem como o que falha nesses mecanismos que acaba porlevar obesidade.

1. Fome X Apetite X Saciedade

Comemos quando estamos com fome e paramos de comer porque estamos

saciados. Isso parece bvio. Mas o que ser que ocorre em nosso corpo que resulta

na sensao de fome e saciedade?

O sistema digestrio no capaz de regular por si s a ingesto de energia.

Uma vez que engolimos um alimento, este ser digerido e seus nutrientes sero

absorvidos. Dessa forma, o ato de comer o meio pelo qual o corpo exerce controle

da entrada de energia e dependemos de mecanismos comportamentais, como a fome

e a saciedade, para nos dizer quando e quanto comer. Fome, apetite, saciedade.

Cada uma dessas sensaes sofre controle fisiolgico, bem como influncia de fatores

ambientais e culturais.

A fome pode ser caracterizada como uma grande vontade de comer. Uma

caracterstica peculiar da fome a sensao de aperto no estmago, acompanhada

de contraes involuntrias rtmicas e inquietude, que fazem com que o indivduo


34/139

#$

procure por adequado suprimento alimentar. Estudos recentes mostraram que a fome,

alm da supresso da intensidade dos sinais de saciedade, os quais sero

apresentados posteriormente, resultado da liberao de um hormnio, a grelina.

Esse hormnio, produzido principalmente pelo estmago, liberado para a corrente

sangunea quando o estmago est vazio e em estados de hipoglicemia (condio em

que os nveis de glicose no sangue esto abaixo do normal). A grelina age nos

mesmos neurnios que a leptina, hormnio que ser abordado posteriormente, mas

realizando aes contrrias, ou seja, induzindo sensao de fome. Sua concentrao

aumenta no jejum, tem um pico antes das refeies e reduz logo aps a ingesto de

alimentos (Figura 1).

Figura 1 - Distribuio de concentraes plasmticas de grelina durante 24h e associao comconsumo de caf-da-manh (C), almoo (A) e jantar (J). Fonte: Adaptado de Cummings et al,

2001.

A queda da concentrao de glicose no sangue , portanto, um fator que

estimula a ingesto alimentar. Esse controle alimentar baseado nos nveis de glicemia

ficou conhecido como teoria glicosttica.

A vontade que sentimos de comer chocolate, no fome, apetite. O apetite

um refinamento do processo de fome, sendo o desejo por um alimento de tipo

particular e, por tanto, til em ajudar a escolher a qualidade/composio do alimento a

ser ingerido.O termo saciedade usado para descrever a sensao que oposta fome.

Significa uma sensao de plenitude em relao necessidade de alimentos. Em

geral, a saciedade surge aps uma refeio completa, onde diferentes sinais advindos

de diversas reas do organismo so processados no sistema nervoso central,

sinalizando a inibio da fome.


35/139

#%

2. Regulao central da ingesto alimentar

A regulao dos comportamentos motivados, como a fome, sede e

comportamentos sexuais, realizada na poro do crebro denominada hipotlamo

(Figura 2a).

Figura 2 Regulao central do controle do comportamento alimentar. (a) Viso sagital doencfalo humano, mostrando a localizao do hipotlamo. (b) Seco coronal no planoindicado na parte a, mostrando a localizao de trs importantes ncleos para o controle docomportamento alimentar: o n. arqueado, o n. paraventricular e a rea hipotalmica lateral.Fonte: adaptado de Bear, 2008.

Estudos em ratos mostraram que uma leso bilateral (destruio de neurnios)

de uma poro do hipotlamo, denominado hipotlamo ventromedial, faz com que o

animal aumente a ingesto de alimentos, tornando-se obeso; e quando a leso

acomete o hipotlamo lateral, o animal no come e acaba por desenvolver anorexia.

Esses achados difundiram a ideia de que o hipotlamo ventromedial seria o centro da

saciedade, enquanto o hipotlamo lateral seria o centro da fome. Hoje conhecido

que o controle alimentar no se resume a esse centro dual, havendo outros

importantes centros hipotalmicos envolvidos, como os ncleos arqueado e

paraventricular (Figura 2b), bem como mecanismos perifricos (fora do sistema

nervoso central). O ncleo arqueado compreende dois grupos de neurnios

importantes para o controle alimentar, os neurnios anorexgenos, os quais liberam

neurotransmissores (#-MSH e CART) que inibem a ingesto alimentar, e os neurnios

orexgenos (liberam NPY e AgRP), que estimulam essa ingesto.

Esses centros hipotalmicos so influenciados por diversos sinais, incluindo

alguns hormnios (grelina, leptina, colecistoquinina e insulina) e sinais neuraisprovenientes do trato gastrointestinal, que abordaremos posteriormente.


36/139

#&

3. Mecanismos de regulao da ingesto alimentar

A natureza nos dotou de mecanismos sofisticados de controle alimentar, alguns

atuando durante um longo perodo, determinando a manuteno das reservas de

gordura corporal, e outros durante um curto perodo, regulando o tamanho e afrequncia de cada refeio.

3.1. Leptina: regulao a longo prazo

A energia essencial para o funcionamento do corpo. Dessa forma, nosso

organismo dotado de complexos mecanismos que regulam a ingesto alimentar

conforme a necessidade, impelindo o indivduo a buscar alimento ou suprimindo sua

fome; e o excesso de energia ingerido armazenado, em sua maior parte, como

gordura, podendo ser acionado quando necessrio. Os mecanismos de longo prazo do

controle alimentar so os responsveis pela manuteno da estabilidade relativa

dessas reservas energticas (gordura) ao longo do tempo.

O organismo tende a manter as reservas energticas corporais relativamente

constantes. Se voc j tentou emagrecer, sabe como o corpo se empenha em frustrar

essa tentativa. Isso tambm pode ser observado em modelos animais. Ratos

induzidos a perder peso por reduo da ingesto calrica, quando tm acesso livre ao

alimento passam a comer uma quantidade maior at retornarem ao nvel normal de

gordura corporal. Por outro lado, quando os animais so submetidos alimentao

forada para ganhar peso, passam a comer pouco at que os nveis de gordura

corporal retornem ao normal, quando tm oportunidade de regular sua prpria dieta.

Dessa forma, observa-se a existncia de mecanismos responsveis por manter o

equilbrio das reservas energticas do organismo, o que poderia explicar a grande

dificuldade em manter o emagrecimento resultante de um regime restritivo.

Essa situao de homeostase energtica baseada nas reservas de gordura

corporal, que ficou conhecida como hiptese liposttica, para funcionar de formaeficiente necessrio que haja uma comunicao entre tecido adiposo, onde

armazenada a gordura, e o encfalo, responsvel pelas sensaes de fome e

saciedade.

A resposta para essa lacuna da comunicao tecido adiposo encfalo foi

encontrada com a descoberta da leptina (em grego leptos significa magro), um


37/139

#)

hormnio produzido pelas clulas armazenadoras de gordura (adipcitos). A

concentrao de leptina no sangue reflete a quantidade de gordura armazenada;

dessa forma, quanto maior o depsito de gordura corporal, maior ser a concentrao

srica desse hormnio. A leptina, ento, ir interagir com neurnios do hipotlamo,

causando reduo da ingesto alimentar e aumento do gasto energtico.

A ao da leptina considerada de longo prazo, uma vez que produzida de

acordo com os estoques de gordura corporal, e alteraes nos nveis sanguneos de

leptina s ocorrero aps um tempo relativamente longo de manuteno de uma dieta

hiper ou hipocalrica, suficiente para que haja alteraes na quantidade de gordura

corporal.

A leptina sintetizada nos adipcitos sob controle do gene da obesidade(ob).

Camundongos cujo DNA no apresenta esse gene, chamados camundongos ob/ob

(Figura 3), so obesos e a administrao de leptina nesses animais reverte a

obesidade e o distrbio alimentar. Por esse motivo, a descoberta da leptina gerou

grandes especulaes e expectativas sobre o possvel tratamento da obesidade.

Assim, teoricamente, a suplementao desse hormnio em obesos permitiria que o

encfalo recebesse a informao para reduzir a ingesto de alimentos e acelerar o

gasto de energia, levando ao emagrecimento. Entretanto, na prtica, com exceo dos

raros indivduos com deficincia congnita do hormnio leptina (situao semelhante

aos camundongos ob/ob) ou do seu receptor, a maioria dos pacientes obesos no

respondeu terapia com leptina. Descobriu-se que esses indivduos no eram obesos

devido falta do hormnio, pelo contrrio, apresentavam nveis altos de leptina no

sangue, proporcional elevada adiposidade. Dessa forma, a obesidade no era

resultado de uma deficincia na produo de leptina, mas de uma resistncia, ou seja,

reduo da responsividade, dos neurnios hipotalmicos ao hormnio, de forma

similar a que ocorre com a resistncia insulina observada no diabetes mellitustipo 2,

quando as clulas no respondem insulina.

Figura 3 Camundongo ob/ob(esquerda) ao lado de camundongo normal (direita).


38/139

#*

3.2. Regulao a curto prazo da ingesto alimentar

Voltando histria dos irmos, Fisiolino e Extremoso iniciam o desjejum

vorazmente. Aps um tempo se alimentando, a nsia por comida diminui e advm uma

sensao de saciedade, que os faz parar de comer.Aliado ao controle alimentar determinado pela ao da leptina, cujos nveis

variam lentamente com as alteraes dos depsitos de gordura armazenados no

corpo, necessrio que outros mecanismos regulem o comportamento alimentar de

forma mais rpida, como durante uma refeio, determinando seu incio e trmino, ou

entre refeies. Essa regulao feita por meio dos sinais de saciedade, os quais se

iniciam quando comemos e vo perdendo intensidade medida que o alimento

digerido e seus componentes absorvidos ao longo do trato gastrointestinal.

O estmulo para comer, ou fome, inicia-se com a liberao de grelina, cujo

estmulo o esvaziamento do estmago e a queda da glicemia, e termina pela ao

coordenada de diversos sinais de saciedade, como distenso gstrica e liberao de

colecistocinina e insulina. Alguns estmulos sensoriais tambm podem interferir na

ingesto alimentar. O simples ato de mastigar e deglutir o alimento ajuda a criar uma

sensao de saciedade; a viso, o cheiro e o gosto da comida podem estimular ou

suprimir o apetite.

Distenso gstrica

Todos sabemos o que sentir-se cheio aps uma lauta refeio. O

estiramento das paredes do estmago um poderoso sinal de saciedade. Esse

estiramento, percebido por receptores, chega at o encfalo por meio do nervo vago e

inibe a fome. Mas como no voltamos a comer logo que o estmago se esvazia, de

supor que outros sinais mais duradouros mantenham sob bloqueio os comportamentos

de ingesto alimentar.

Hormnios

Aliado distenso gstrica, a chegada de alimento ao estmago e intestino

provoca a secreo de hormnios, como a colecistocinina e insulina.

A colecistocinina (conhecida pela abreviatura do ingls CCK) liberada em

resposta estimulao da poro inicial do intestino (duodeno) por certos tipos de

alimento, especialmente lipdeos e protenas. A CCK atua no encfalo, induzindo

saciedade e atua retardando o esvaziamento gstrico (passagem do alimento do

estmago para o intestino delgado), mantendo o efeito da distenso gstrica por mais


39/139

#+

tempo. Alm disso, estimula a contrao da vescula biliar e a liberao da bile que,

aliado ao retardo do esvaziamento gstrico, permite uma digesto lenta e uma

absoro completa das gorduras.

A insulina um hormnio liberado na corrente sangunea pelas clulas $ do

pncreas quando os nveis plasmticos de glicose esto elevados. Esse hormnio

essencial para o transporte de glicose para diversas clulas do organismo. A liberao

de insulina controlada de diversas maneiras (Figura 4). Antes mesmo da ingesto do

alimento, durante a chamada fase ceflica, simplesmente a viso e o aroma do

alimento j estimulam a liberao de insulina. Em resposta, os nveis de glicose

sangunea caem ligeiramente, e essa mudana, detectada por neurnios no encfalo,

aumenta o estmulo para comer. Durante a fase gstrica, quando o alimento chega ao

estmago, a secreo de insulina tambm estimulada por hormnios

gastrointestinais, como a CCK.

A liberao da insulina mxima quando os componentes do alimento so

absorvidos no intestino, e os nveis de glicose no sangue aumentam, durante a

chamada fase de substrato. Esse aumento na insulina, juntamente com o aumento na

glicemia, um sinal de saciedade. Em contraste com os outros sinais de saciedade

que discutimos, os quais se comunicam com o encfalo principalmente via nervo vago,

a insulina inibe o comportamento alimentar atuando diretamente em ncleos

hipotalmicos.

Os carboidratos apresentam diferentes ndices Glicmicos, ou seja, quando

absorvidos causam alterao nos nveis sanguneos de glicose de diferentes

intensidades, dependendo, entre outros fatores, da velocidade de absoro e do tipo

Figura 4 Variaes nosnveis de insulina nosangue antes, durante eaps uma refeio.Detalhes no texto. Fonte:Bear, 2008.


40/139

$-

de carboidrato presente no alimento ingerido. Os carboidratos de absoro lenta

ocasionaro aumentos brandos e por maior tempo na glicemia e, consequentemente,

da insulina, proporcionando maior tempo de saciedade. Em contrapartida, os

carboidratos de absoro rpida, como a glicose e a sacarose (acar de cozinha

utilizado no cotidiano), provocam um aumento brusco nas concentraes sanguneas

de glicose e, consequentemente, de insulina, que provocar normalizao da glicemia

mais rapidamente, diminuindo a saciedade (Figura 5).

Receptores orais

Postula-se que vrios fatores orais relacionados com a alimentao, como a

mastigao, a salivao, a deglutio e o paladar avaliam o alimento na medida em

que ele passa pela boca. Depois da passagem de certa quantidade de alimento pela

boca, tais fatores sinalizam no hipotlamo a inibio do consumo alimentar. Todavia, a

inibio ocasionada por este mecanismo menos intensa e duradoura (20 a 40

minutos) do que a ocasionada pelo enchimento gastrointestinal.

A saciedade provocada pelos mecanismos apresentados nesta seo pode

sofrer atraso, da a importncia de se realizar as refeies sem pressa, comendodevagar e mastigando bem os alimentos, para que haja tempo dos sinais de

saciedade serem processados antes que tenha ocorrido a superalimentao. Alm

disso, especialistas recomendam no ficar muito tempo sem comer, sendo o ideal

alimentar-se a cada trs horas, devendo-se ingerir alimentos de baixa caloria entre as

refeies principais. Com essas medidas, evita-se a fome exacerbada, que levaria o

indivduo a comer mais que o necessrio e engordar.

Figura 5 Distribuiodos nveis plasmticos

de glicose, ao longodo tempo, dealimentos com ndicesglicmicos alto (highGI) e baixo (low GI).


41/139

$,

4. O alimento no controle alimentar

Como vimos, os mecanismos fisiolgicos relacionados com o controle alimentar

dependem da qualidade do alimento ingerido, ou seja, de sua composio em

carboidratos, protenas e lipdeos, que determinaro a secreo de hormniosgastrointestinais. Dessa forma, nada mais justo que voltarmos nosso olhar para o

alimento a fim de estudar os mecanismos fisiolgicos que vo levar fome e

saciedade. Trataremos nesta seo de um componente dos alimentos bastante

importante no processo de controle alimentar: as fibras alimentares.

As fibras so compostos presentes no alimento que no podem ser digeridos

pelas enzimas digestivas humanas durante a passagem pelo trato gastrointestinal, no

sendo absorvidos, chegando s pores finais do intestino grosso e sendo eliminados

pelas fezes. So, em sua maioria, componentes no digerveis do alimento vegetal.

Mas por que ingerir fibras se no somos capazes de aproveitar seus nutrientes?

As fibras alimentares podem ser divididas em dois grupos: as solveis em gua

e as insolveis. As fibras solveis tm grande capacidade de captar gua e formar gel

e isso ocorre no estmago quando ingerimos esse tipo de fibras. O aumento de

volume da fibra pode chegar a at sete vezes! Assim, as fibras contribuem para a

sensao de saciedade, por aumentar o volume do alimento ingerido, ocasionando

maior distenso gstrica, e por retardar o esvaziamento gstrico. Alm de favorecer a

saciedade, o consumo de fibras solveis auxilia no controle do colesterol, evita

constipao intestinal e aumenta a lubrificao das fezes, o que facilita a evacuao.

As fibras solveis ainda retardam a absoro dos carboidratos, levando a uma

resposta glicmica baixa.

J as fibras insolveis exigem maior mastigao, facilitando o ataque das

enzimas digestivas ao alimento e dando tempo de os sinais de saciedade comearem

a fazer efeito. Alm disso, esse tipo de fibra alimentar causa aumento do volume das

fezes e acelera o trnsito intestinal. As fibras, seja solvel ou insolvel, por no serem

digeridas ao longo do trato digestrio, so fermentadas pelas bactrias que residem no

intestino grosso, podendo causar efeitos secundrios desagradveis, como flatulncia

e distenso abdominal.

As fibras alimentares regularizam o funcionamento intestinal, o que as tornam

relevantes para o bem-estar das pessoas saudveis e para o tratamento diettico de

vrias patologias. Importante salientar que os efeitos benficos do consumo de fibras

s ocorrero se houver consumo adequado de gua.

Dentre as fontes de fibras solveis destaca-se a aveia, frutas e vegetais. As

leguminosas (feijes, lentilha, ervilhas) e cereais so fontes de ambos os tipos de


42/139

$"

fibras, sendo que os cereais integrais tm na sua composio um maior teor de fibras

insolveis.

Conhecer os efeitos da composio dos alimentos sobre os mecanismos de

controle alimentar importante para auxiliar na escolha de uma alimentao mais

saudvel.

5. Alimentao e recompensa

Comemos porque estamos com fome, ma

Documents

Fisiologia Da Medicina