Contração Muscular e Fibras - Apostilas - Educação Física_Parte2, Notas de estudo de Educação Física e Aprendizagem Motor. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)
Carioca85
Carioca8530 de abril de 2013

Contração Muscular e Fibras - Apostilas - Educação Física_Parte2, Notas de estudo de Educação Física e Aprendizagem Motor. Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)

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Apostilas de Educação Física sobre o estudo da Contração Muscular e Fibras, Estresse Oxidativo, Defesa Antioxidante e Atividade Física, Vitaminas e Minerais.
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Apostila Nutricao e Esporte.PDF

ESTRESSE OXIDATIVO, DEFESA ANTIOXIDANTE E ATIVIDADE FÍSICA

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -65-

As reações catalisadas pela Xantina Oxidase (XO) têm sido demonstradas como uma das principais fontes geradoras de radicais livres durante situações de isquemia e reperfusão no coração. Durante a isquemia, a alta demanda de energia do miocárdio leva a degradação do ATP a ADP e AMP. Nas células musculares o ATP é regenerado a partir de 2 ADPs pela ação da enzima adenilato quinase (AK). Caso o fornecimento de energia ainda não seja suficiente para nova produção de ATP, o AMP é degradado a hipoxantina. Em condições normais, a degradação de hipoxantina ocorre via xantina desidrogenase (XDH) utilizando NAD como aceptor de elétrons, porem durante a isquemia a XDH e convertida a XO. Esta enzima por sua vez converte hipoxantina (HX) à xantina (X) e ácido úrico (UA) mediante a redução de O2, o que leva a formação de O2 ? -.

ATP

AMP

2 ADP

HX

X

UA

HX

X

UA

O2 O2??

O2 O2??

NAD+

NADH

NAD+

NADH

Repouso Exercício

XDH

XDH

XO

XO

Ca2+ protease

Ca2+ protease

AK

Situações de isquemia e reperfusão também podem ocorrer nos músculos. Sabe-se que durante exercícios extenuantes os músculos podem sofrer algum grau de privação de oxigênio, especialmente quando o trabalho beira ou atinge o nível de exaustão. Após intensa contração muscular, foi demonstrado que ocorre um acúmulo de hipoxantina e um aumento da concentração de ácido úrico, tanto nos músculos quanto no plasma sanguíneo, sugerindo que houve a ativação da XO. Também é observado um aumento nas concentrações de xantina e hipoxantina sanguínea. Embora existam fortes evidências de uma relação ente a ação da XO e a formação de radicais livres, as situações em que esta relação ocorre ainda não foram esclarecidas. Em condições aeróbicas, por exemplo, quando músculo é suprido com quantidades suficientes de oxigênio, a via de formação de ATP é mais utilizada que a via da xantina/hipoxantina, e como o músculo esquelético possui pouca atividade de XO, a XO deve possuir maior importância quando o músculo se encontra em atividade anaeróbica, ou seja, quando há um déficit na produção de ATP. 16.2.3. Neutrófilos e Reposta Inflamatória (NADPH oxidase) Neutrófilos Polimorfonucleares (PMN) são células sanguíneas que possuem como função a defesa de tecidos contra invasões virais e bactericidas. Quando recrutados para um foco de infecção os PMNs migram até o foco e liberam primordialmente dois fatores, lisozimas e O2 ?-. Mesmo que esta resposta

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inflamatória seja crítica para a remoção de proteínas danificadas e restos celulares, ROS e outros oxidantes liberados pelos neutrófilos podem causar danos ao seu redor como lipoperoxidação. A produção de O2 ?- por Neutrófilos e células fagocitárias ocorre através da redução por um elétron do oxigênio na presença de NADPH, numa reação catalisada pela enzima NAPH oxidase (processo conhecido como “respiratory burst”). A maior parte do O2 ?- produzido é convertido a H2O2 e, a partir destes, são formados vários outros agentes microbicidas oxidantes, como o HOCl, o ?OH, ONOO-, e vários outros (Tabela 1).

2 O2 + NADPH ? 2 O2- + NADPH+ + H+ Como um dos fatores de ativação dos neutrófilos constitui a presença de danos teciduais, quando tais danos são causados por exercício intenso é ativada uma resposta inflamatória no músculo que está sendo utilizado. Um exemplo deste fato foi observado por Hack e colaboradores (1992), ao demonstrar que após exercício exaustivo há um aumento significante nas quantidades de leucócitos, linfócitos e neutrófilos circulantes. Devido ao longo tempo necessário para a infiltração dos neutrófilos, provavelmente esta via de ação não está associada como uma fonte primária de radicais livres para exercícios curtos, ou seja, deve ser uma fonte secundária de radicais livres e contribuir para a danificação celular em exercícios pesados e de longa duração. 16.3. NO sintase

A NO sintase catalisa a formação de óxido nítrico (NO) a partir de L-arginina, oxigênio e NADPH.

L-arginina + O2 + NADPH ? NO + citrulina + NADP+

O NO e uma molécula de grande interesse biológico por exercer papel

importante no sistema vascular sanguíneo (importante fator de relaxamento dos vasos), no sistema nervoso (neurotransmissor, importante nos processos de memória), e em processos inflamatórios. Estudos recentes demonstram que o NO também influencia vários aspectos da contração muscular. A NO sintase está presente nas células endoteliais e macrófagos. Sabe-se que as fibras musculares também expressam a NO sintase e a sua atividade varia entre os tipos de fibras musculares, sendo em geral mais elevada nas fibras de contração rápida (Tipo II) do que nas lentas (Tipo I). Estudos imunohistoquímicos mostram a presença de NO sintase do tipo neuronal no sarcolema de fibras do tipo II e NO sintase do tipo endotelial associado à mitocôndria.

Qual é o papel do ?NO no músculo?

Além disso acredita-se que o ?NO em baixas concentrações funcione como antioxidante. No entanto, em situações de hiperatividade muscular, em que a produção de ?NO é elevada, este pode agir como um agente pro-oxidante, pois o ?NO produzido em excesso pode reagir com o O2 ?- gerando o peroxinitrito (ONOO-), uma espécie altamente reativa capaz de oxidar e nitrar biomoléculas.

?NO + O2 ?- ? ONOO- 16.4. Metais

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Metais como o ferro e o cobre podem catalisar reações de formação de radicais livres. Eles reagem com H2O2 gerando ?OH ou com peróxidos derivados de lipídeos (LOOH) gerando radicais peroxila (LOO?) ou alcoxila (LO?). Estes radicais são bastante reativos e podem danificar biomoléculas importantes do organismo.

Normalmente os metais encontram-se cuidadosamente seqüestrado por proteínas ligadoras como a ferritina e a transferrina.

Porem, danos teciduais, como as decorrentes de lesões musculares, podem liberar metais agravando assim a lesão.

16.5. Como agem os radicais livres?

Os radicais livres podem atacar uma série de biomoléculas, iniciando reações em cascata onde um radical reage com um composto gerando novos radicais.

O alvo celular dos radicais (proteínas, lipídeos e DNA) está relacionado ao seu sítio de formação. Um alvo clássico são os ácidos graxos poliinsaturados presentes nas membranas celulares e em lipoproteínas. O processo de oxidação resultante do ataque de radicais livres sobre a membrana chama-se lipoperoxidação. A lipoperoxidação é dividida em 3 etapas, iniciação, propagação, e terminação. Na etapa de iniciação, o radical livre ataca a cadeia do ácido graxo (LH) abstraindo um hidrogênio, gerando um radical centrado no carbono da cadeia alifática do lipídeo (L?). Na etapa de propagação, o L? reage rapidamente com o oxigênio formando radicais peroxila (LOO?), que por sua vez atacam outros ácido graxos adjacentes gerando mais L?, resultando numa reação em cadeia. A etapa de terminação é resultante da reação entre os radicais formando compostos não radicalares. Durante a lipoperoxidação os intermediários radicalares podem sofrer quebras gerando hidrocarbonetos de cadeia curta (etano, pentano), aldeídos (como o malonaldeído, 4-hidroxinonenal), epóxidos e outros produtos altamente citotóxicos. Como resultado da lipoperoxidação as membranas sofrem alterações na fluidez e na permeabilidade, resultando em perda na homeostase e morte celular.

Membrana Celular

LH LOO? O2

L?

L?

LOOH

LH

1

2

Os passos intermediários da lipoperoxidação

1. Iniciação: LH ? L?

2. Propagação: L? + O2 ? LOO? LOO? + LH ? LOOH + L?

3. Terminação: LOO? + LOO? ? produtos LOO? + L? ? não L? + L? ? radicalares

Aldeídos: MDA, 4-HNE, etc. Etano, Pentano Epóxidos Etc.

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As proteínas também são alvos de ataque dos radicais livres. A oxidação dos aminoácidos resulta na formação de carbonilas, tióis oxidados, entre outras modificações que alteram a função normal da proteína.

Outro alvo muito importante dos radicais livres é o DNA. A formação de radicais livres próximo ao DNA pode resultar na oxidação de bases de pirimidina e purina, formação de adutos e quebras na fita. Dentre as bases, a guanina é altamente sensível à oxidação (formação de 8-hidroxiguanina, 8-OHdG) mediado por radicais livres. Essas alterações no DNA têm sido associadas com processos mutagênicos e carcinogênicos.

O esquema acima ilustra de maneira geral os principais alvos celulares dos

radicais livres. 16.6. Como o organismo se protege dos radicais livres?

A produção contínua de radicais livres durante os processos metabólicos levou as células a desenvolverem mecanismos de defesa que controlassem os níveis de radicais livres e impedissem a indução de danos, os antioxidantes.

O sistema de defesa antioxidante inclui antioxidantes enzimáticos (como a superóxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase), antioxidantes não- enzimáticos (como ácido ascórbico, tocoferol, glutationa, e carotenóides), proteínas extracelulares ligantes de ferro e cobre (como a albumina,transferrina, lactoferrina, ferritina, haptoglobina e ceruloplasmina) e antioxidantes exógenos polifenólicos (como os flavonóides, produto presente nas frutas, vegetais e legumes). Tabela 2 – principais agentes de defesa antioxidante Antioxidantes enzimáticos

Enzima Antioxidante

Propriedades Tipos

Superóxido Transforma o radical superóxido Cu, Zn-SOD: localizado no

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dismutase (SOD)

em H2O2 2 O2 ? - + 2 H+ ? H2O2 + O2

citoplasma Mn-SOD: localizado na matriz mitocondrial Extracelular SOD: contem Cu e Zn no sítio catalítico

Glutationa peroxidase (GPx)

Remove o H2O2 e outros peróxidos orgânicos H2O2 + 2 GSH ? 2 H2O + GSSG LOOH + 2GSH ? LOH + H2O + GSSH

c-GPX: GPX clássica PHGPX: GPX específica para hidroperóxidos de fosfolipídio p-GPX: GPX plasmática GI-GPX: GPX encontrada principalmente no trato digestivo. * todas possuem Selênio no sítio ativo

Catalase Remove o H2O2 2 H2O2 ? 2 H2O2 + O2

Heme-Catalase: abundante no fígado e em eritrócitos. Mn-Catalase

Antioxidantes não-enzimáticos

Antioxidante Propriedades Reações importantes

Vitamina E (? -tocoferol)

Composto lipossolúvel; principal antioxidante encontrado em membranas celulares; principal antioxidante contra radicais livres originados na membrana interna da mitocôndria

Reage principalmente com radicais peroxila (LOO?) da membrana celular formando hidroperóxidos (LOOH). Neste processo o tocoferol forma radical tocoferoxil, o qual é relativamente estável.

Vitamina C (ácido ascórbico)

Localizado na fase aquosa das células; intercepta radicais livres e regenera a vitamina E

Neutraliza vários radicais gerados na fase aquosa da célula, entre eles o O2 ? -, HOCl, etc.

Carotenóides Antioxidante lipossolúvel presente em membranas e tecidos

Neutraliza os radicais formados em membranas. Ótimo neutralizador de oxigênio singlete.

Glutationa (GSH)

Tripepitídeo presente em altas concentrações nas células; exerce papel fundamental no funcionamento da GPX.

Reduz peróxidos (H2O2, LOOH) a água ou álcool numa reação catalisada pela GPX. Capaz de neutralizar radicais O2 ?- e ?OH. Reduz dehidroascorbato à ascorbato.

Proteína Propriedades

Transferrina Glicoproteína sintetizada no fígado responsável pelo transporte de

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ferro na circulação sanguínea

Ferritina Proteína estocadora de ferro. Liga-se ao ferro intracelular.

Lactoferrina Secretado por neutrófilos. Liga-se ao ferro.

Ceruloplasmina Proteína ligadora de cobre

Albumina Proteína de transporte do sangue, liga-se ao ferro e ao cobre.

Haptoglobina Liga-se à hemoglobina livre do plasma sanguíneo e diminui sua ação pro-oxidante.

Metalotioneínas Proteína encontrada no citosol, rica em grupos de enxofre. Liga- se à vários metais como o cobre, o zinco, o cádmio, mercúrio, etc.

16.7. O que é estresse oxidativo? “Para a maioria dos animais, o movimento é essencial para a sobrevivência. Em humanos, o exercício não representa mais uma maneira de sobrevivência, mas sim um estilo de vida, recreação e, algumas vezes, uma maneira de tratamento terapêutico. Uma elevada taxa metabólica como resultado de exercício pode aumentar dramaticamente o consumo de oxigênio nos músculos locomotores, coração e outros tecidos. Na década passada, têm sido acumuladas evidências de que o exercício esporádico ou excessivo pode manifestar um desbalanço entre a quantidade de espécies reativas de oxigênio (ROS) e defesa antioxidante, resultando em um ambiente de estresse oxidativo para o organismo”

O estresse oxidativo está relacionado a situações onde os mecanismos celulares pró-oxidantes superam os antioxidantes. É um estado em que há uma elevada produção de espécies reativas. Este estado está comumente ligado a danos celulares como por exemplo peroxidação de lipídios, fragmentação de proteínas e ácidos nucléicos.

Existem vários fatores que podem induzir o estresse oxidativo. Eles podem

ser divididos em dois grupos: - Fatores endógenos: exercício físico, estresse psicológico,

inflamação, câncer, etc.

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- Fatores exógenos: alimentos, álcool, fumo, poluentes ambientais, radiação, etc.

O exercício físico pode resultar em diferentes níveis de estresse oxidativo de

acordo com a sua intensidade. Exercícios de intensidade baixa ou moderada normalmente estão associados com estresse oxidativo “ameno”, enquanto que exercícios intensos ou extenuantes causam estresse oxidativo “severo”. Estudos mostram que o estresse “severo” resultam em danos oxidativos que podem levar a morte celular, danos teciduais e inflamação. Por outro lado, o estreasse “ameno” parece estar relacionado com indução de defesas antioxidantes. Pesquisas mais recentes demonstram espécies reativas de oxigênio ou nitrogênio podem agir como moduladoras do metabolismo celular, da expressão gênica e de modificações pós- traducionais em proteínas.

Célula Muscular

Estresse Oxidativo Severo

Estresse Oxidativo Ameno

Lesões Respostas Adaptativas: -Indução de enzimas antioxidantes

-Indução de proteínas de choque térmico 16.8. Como se pode monitorar o estresse oxidativo associado ao exercício? Uma forma de verificar se o exercício praticado esta sendo danoso ao organismo e quantificar a produção de radicais livres. Infelizmente devido ao seu tempo de vida curto a detecção de radicais livres não e fácil. Por isso, o que se faz e medir as “pegadas” ou resíduos deixados por eles. 16.8.1. Detecção direta da produção de radicais livres

A quantificação direta de radicais livres em tecidos biológicos é um processo difícil, pois os radicais livres têm uma meia-vida curta (ao redor de micro ou milisegundos) e são altamente instáveis. A técnica utilizada para a detecção é a ressonância eletrônica paramagnética (EPR). 16.8.2. Detecção de produtos derivados do ataque de radicais livres

O monitoramento do estresse oxidativo durante o exercício pode ser feita através da medida de parâmetros relacionados a peroxidação lipídica, danos em DNA, oxidação de tióis, status antioxidante, etc. A) Quantificação de marcadores de lipoperoxidação

Os produtos da lipoperoxidação são os marcadores mais utilizados para o monitoramento do estresse oxidativo associado ao exercício. A peroxidação dos ácidos graxos poliinsaturados, presentes nas membranas celulares, podem gerar

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uma série de subprodutos como hidrocarbonetos voláteis (etano, pentano), aldeídos (malonaldeído - MDA), epóxidos, peróxidos entre outros.

Atualmente existem vários ensaios utilizados para o monitoramento da lipoperoxidação. Entre eles podemos citar: ? Teste do MDA: O MDA é derivado da quebra de ácidos graxos durante a peroxidação lipídica. A medida de MDA no sangue ou na urina é a técnica mais utilizada para o monitoramento do dano oxidativo causado pelos radicais livres. O MDA pode ser quantificado através de uma técnica relativamente simples em que se utiliza um reagente chamado TBA (ácido tiobarbitúrico), o qual forma um complexo de cor pink. A quantidade de MDA detectado é normalmente expresso em forma de TBARS (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico), e representa um índice bastante geral do nível de estresse oxidativo no sistema em estudo. A técnica é bastante criticada pelo fato de sofrer interferências de outros compostos além do MDA. Exemplo: Detecção de TBARS em fibras do tipo I antes e após uma corrida de intensidade moderada e de alta intensidade.

? Níveis de etano e pentano no ar exalado: Estudos mostram que os níveis de pentano no ar exalado aumenta após o exercício físico intenso ou prolongado. Este método tem a vantagem de não ser invasivo, sendo que o ar exalado é coletado e analisado por um sistema de cromatografia a gás.

Exemplo: Níveis de pentano exalado em relação ao nível de exercício realizado em bicicleta ergométrica. ? Dienos conjugados: Os dienos conjugados são formados como conseqüência do rearranjo da cadeia poliinsanturada do ácido graxo após a abstração do elétron pelo

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radical livre. Sua medida é feita através de sua absorbância característica em 235?m. B) Marcadores de danos em DNA

O método freqüentemente para o monitoramento dos danos em DNA é medida da base de guanina oxidada, a 8-hidroxi-2’-deoxiguanosina (8-OHdG). Também existem técnicas em que se mede a quebra da dupla fita de DNA, formação de adutos entre DNA e produtos da peroxidação lipídica, etc. C) Níveis de tióis oxidados e reduzidos

Normalmente faz-se o monitoramento dos níveis sanguíneos de glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG). Os níveis de tióis oxidados e reduzidos são indicativos do estado redox (estado oxidoredutivo) da célula. A atividade de várias enzimas requerem grupamentos tióis na forma reduzida. O principal tiol não protéico é a glutationa, o qual desempenha papel fundamental na manutenção do estado redox celular e também na defesa antioxidante. Acredita-se que a razão normal da GSH em relação à GSSG seja em torno de 10:1 a 50:1. Esta razão se altera após exercício intenso de longa duração (endurance training), sendo que os níveis de GSH sanguíneo diminuem enquanto os de GSSG aumentam. Por outro lado exercícios de curta duração parecem ter pouco efeito sobre os níveis de GSH/GSSG sanguíneo. D) Avaliação do status antioxidante Durante o exercício tem-se verificado alterações na defesa antioxidante do organismo. A avaliação do status antioxidante é normalmente feita no sangue ou eritrócitos isolados. Normalmente são monitorados os seguintes parâmetros:

- níveis de GSH e GSSG - quantidade de vitamina E, vitamina C e outros antioxidantes - atividade das enzimas antioxidantes: SOD, Catalase e GPX

16.9. Como é monitorado o dano muscular? Normalmente o dano muscular é monitorado através da medida da atividade de enzimas como a creatina quinase, aspartato aminotransferase e a lactato desidrogenase no plasma sanguíneo. 16.9.1. Creatina quinase

A creatina quinase (CK ou CPK) é uma enzima encontrada no músculo e cérebro. Normalmente o nível de CK na circulação sanguínea é baixo. Níveis elevados indicam tanto dano muscular ou cerebral.

Existem três tipos de CK:

• CK-I ou BB, produzido principalmente pelo cérebro e pela músculo liso.

• CK-II ou MB, produzido principalmente pelo músculo cardíaco.

• CK-III ou MM, produzido principalmente pelo músculo esquelético.

O monitoramento de danos musculares durante o exercício é feito normalmente através da medida de CK-III.

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16.9.2. Aspartato aminotransferase A aspartato aminotransferase, AST (transaminase glutâmica-oxaloacética,

GOT) é uma enzima intracelular que catalisa a transferência reversível dos grupos amino de um aminoácido para o ? -cetoglutarato, formando um cetoácido e ácido glutâmico. Esta reação de transaminação é importante tanto na síntese como na degradação de aminoácidos.

As aminotransferases estão amplamente distribuídas nos tecidos humanos, sendo que atividades mais elevadas de AST (GOT) encontram-se no miocárdio, fígado e músculo esquelético. Normalmente observa-se uma elevação de 4-8 vezes na AST (GOT)em casos de distrofias musculares. 16.9.3. Lactato desidrogenase

A lactato desidrogenase (LD) é uma enzima que catalisa a oxidação reversível do lactato a piruvato. A LD encontra-se no citoplasma de todas as células do organismo, sendo rica no miocárdio, fígado, músculo esquelético, rim e eritrócitos.

Existem 5 tipos de LD que são designadas conforme a sua mobilidade eletroforética em: ?? LD-1 (HHHH): miocárdio e eritrócitos ?? LD-2 (HHHM): miocárdio e eritrócitos ?? LD-3 (HHMM): pulmão, linfócitos, baço e pâncreas ?? LD-4 (HMMM): fígado, músculo esquelético ?? LD-5 (MMMM): fígado, músculo esquelético

O monitoramento de danos musculares durante o exercício é feito normalmente através da medida de LD-4 ou LD-5. Observa-se uma elevação nos níveis de LD-5 em casos de distrofia muscular, trauma muscular e exercícios muito intensos. 16.9.4. Medida da concentração de lactato plasmático.

A medida de lactato é uma das melhores medidas de intensidade do treinamento. A grande maioria das medidas de lactato são feitas no sangue. O aumento nos níveis de lactato é uma indicação de que o sistema aeróbio não está sendo capaz de suportar a demanda de energia necessária para completar a atividade. Relação Entre o Sistema Antioxidante e o Exercício 16.9.5. Sistema não enzimático

Vitamina E – É essencial para o funcionamento normal da célula durante o

exercício. Ratos com deficiência em vitamina E, levados a realizarem exercício intenso, apresentam excesso de produção de radicais livres no fígado e nos músculos, alem de elevada taxa de peroxidação lipídica e disfunção mitocondrial

O exercício de curta duração parece não afetar significantemente os níveis endógenos de vitamina E presente nos tecidos, o que sugere que os níveis fisiológicos de vitamina E já são adequados para a proteção contra a geração de ROS, entretanto, mediante o exercício crônico, parece haver uma queda nos níveis de vitamina E.

Relatos demonstram que a suplementação de vitamina E aumenta a resistência tecidual a lipoperoxidação, entretanto, essas doses devem ser tomadas

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cuidadosamente, visto que ainda não há estudos em relação aos efeitos provocados por uma possível overdose de vitamina E.

Ao que parece, exercícios intensos de curta duração não reduzem a quantidade de vitamina E nos tecidos, entretanto é encontrado um grande decréscimo da sua concentração, tanto em diversos tecidos como na mitocôndria, após um exercício de longa duração. Colaborando com esses dados, temos que a suplementação de vitamina E aumenta a resistência a lipoperoxidação provocada pelo exercícios intenso. Vitamina C – Suas propriedades químicas permitem que ela interaja diretamente com O2 ? - e ?OH em meios aquosos, como no plasma onde previne danos a membrana de eritrócitos. Tem sido demonstrado que sua deficiência pode afetar a função respiratória de mitocôndrias de células do miocárdio.

Experimentos indicam que a suplementação com altas doses de vitamina C reduzem a fadiga e os danos musculares, entretanto não foram estudados marcadores para estresse oxidativo, ou seja, não se sabe até que ponto esse efeito foi relacionado às funções anti-oxidantes da vitamina C. Entretanto, doses altas de vitamina C podem causar defeitos metabólicos no coração e fadiga prematura durante exercícios prolongados, possivelmente devido as suas características pro- oxidantes ao reagir com íons metálicos gerando ROS. Glutationa (GSH) – A GSH possui a capacidade de reduzir hidrogênio e peróxidos orgânicos através de uma reação catalisada pela GPX (Tabela 2), servindo então como um scavenger de ?OH e 1O2. GSH ainda reduz radicais tocoferol, o que previne drasticamente reações de radicais livres em cadeia e peroxidação lipídica. Diversos estudos foram feitos em relação à proteção de GSH contra o estresse oxidativo induzido por exercício, e as seguintes considerações podem ser feitas em relação a sua função:

?? apesar de GSH apresentar grandes concentrações em todos os tecidos, essa concentração varia consideravelmente com o tecido e o tipo de fibra muscular, sua atividade metabólica e potencialidade para gerar ROS, ou seja, a resposta via GSH para um determinado exercício e tecido e fibra dependente

?? em geral, não ocorrem grandes alterações nos níveis de GSH devido a ação da enzima glutationa redutase, que reduz GSSG a GSH novamente

?? durante exercícios prolongados, a síntese de GSH de novo (a partir de aminoácidos ingeridos) no fígado é intensificada, suprindo uma possível deficiência de GSH que possa vir a ocorrer no músculo. Entretanto, os níveis plasmáticos e musculares de GSH podem ser reduzidos durante a prática de exercício intenso por tempo prolongado

?? embora alguns estudos tenham demonstrado uma melhora na performance em exercícios de longa duração após suplementação com GSH, o mesmo não foi constatado para exercícios de curta duração e alta intensidade

?? suplementação com análogos de cisteína (como N-acetilcistina) reduzem a concentração de GSSH e peroxidação lipídica em ratos, melhorando a contração muscular e reduzindo a fadiga nos músculos do diafragma e das pernas

16.9.6. Sistema enzimático

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As enzimas antioxidantes podem ser ativadas seletivamente durante o

exercício físico dependendo da intensidade do exercício, da quantidade de radicais livres gerada e da capacidade de defesa antioxidante do tecido.

Como o músculo esquelético constitui a maior fonte de radicais livres durante o exercício, ele apresenta um mecanismo antioxidante maior que os demais tecidos, portanto como uma resposta primária a esta produção de radicais livres, há uma indução de enzimas antioxidantes como SOD, CAT e GPX.

?? O exercício intenso tem sido demonstrado como um indutor da atividade de

SOD não só no músculo esquelético, como também no fígado, coração e hemácias, indução está que está ligada ao aumento da produção de O2 ? -

durante o exercício. A maioria dos estudos indica que essa indução se dá em maior grau na CuZnSOD (SOD citossólica) do que na MnSOD (SOD mitocondrial). Após 1-3 dias a quantidade de proteína e a atividade de CuZnSOD volta ao normal enquanto a de MnSOD permanece crescendo, indicando que a síntese de tais SODs são controladas por diferentes mecanismos

?? Há estudos que relatam um aumento de GPX após exercício intenso

enquanto outros não relatam nenhuma alteração na sua expressão ou atividade, portanto ainda não se pode concluir se o exercício provoca ou não alterações na expressão de GPX

?? Assim como em GPX, ainda não existe um consenso em sobre a resposta de

CAT ao exercício, entretanto, a maior parte dos dados indicam que não há alteração significativa em CAT após a prática de exercícios.

Na maior parte dos estudos em que foi constatado uma alteração da

atividade de enzimas antioxidantes frente ao exercício físico ainda não foi completamente elucidado se esta alteração se deveu a alteração na expressão gênica, e portanto na quantidade de enzima, ou a alterações na atividade das enzimas.

16.10. Adaptação do Sistema Anti-Oxidante ao Exercício Ainda que exercícios curtos de alta intensidade apenas ativem determinado sistema antioxidante, ou seja, sem a síntese de novo de proteínas, existe a possibilidade de que após o exercício a célula produza novas enzimas anti- oxidantes como uma resposta ao estresse oxidativo a que ela esteve submetida. Após o exercício a CuZnSOD, por exemplo, possui um aumento na quantidade de proteína, entretanto sem alteração na quantidade de mRNA, enquanto a MnSOD produz tanto um aumento na quantidade quanto na atividade da proteína. Até o momento, não existe um consenso em relação ao efeito do exercício sobre a atividade de CAT, embora existam artigos demonstrando um aumento na atividade de CAT, a outros que demonstram que não há alteração e alguns que indicam até um decréscimo na sua atividade.

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Ao contrário das demais enzimas antioxidantes, tem-se demonstrado uma adaptação induzida pelo esporte em relação a GPX, adaptação esta que é músculo específica, sendo que já foi encontrado até uma aumento de 45% na atividade de GPX, em músculos do tipo 2a, após o exercício. 16.11. Outras adaptações induzidas pelo exercício

Além da indução da atividade de enzimas antioxidantes, estudos mostram que o exercício induz a expressão proteínas de choque térmico (HSP, heat shock proteins). As HSPs também exercem importante papel na proteção das células contra o ataque dos radicais livres. Estudos em ratos, camundongos e humanos) submetidos ao exercício têm evidenciado um aumento na quantidade de HSPs muscular.

As HSPs são chamadas assim por serem proteínas induzidas em reposta ao estresse térmico. Elas funcionam como chaperones moleculares, associando-se com as proteínas recém sintetizadas e assegurando o dobramento e o funcionamento correto das proteínas. Acredita-se que o aumento de HSPs após o estresse oxidativo facilite a recuperação e o remodelamento celular frente aos danos causados pelos radicais livres. 16.12. Relação entre ROS e fadiga muscular

A fadiga muscular está relacionado à diminuição da capacidade do músculo de gerar força e portanto está associado à diminuição da performance no exercício. A associação entre ROS e fadiga muscular está em parte relacionado aos danos provocados por ROS no retículo sarcoplasmático e na homeostase do cálcio. 16.13. Relação entre ROS e lesão muscular e inflamação As lesões musculares associadas ao exercício normalmente ocorrem após o exercício esporádico, particularmente aquelas que envolvem uma grande quantidade de contrações excêntricas (contrações que envolvem o alongamento da fibra muscular). Exercícios que envolvem contração concêntrica (contrações que envolvem o encurtamento da fibra muscular, ex. levantamento de peso) parecem causar menos danos.

Embora não se saiba ao certo o mecanismo pelo qual ocorre a lesão, o dano inicial está relacionado ao rompimento da fibra muscular e os danos subseqüentes são associados à processos inflamatórios e produção de radicais livres. Estudos mostram que o treinamento excessivo causa danos musculares normalmente acompanhados de uma resposta inflamatória aguda, em que se observa a infiltração de neutrófilos e macrófagos no tecido muscular. Exercícios: 1. O que são radicais livres? 2. O que é estresse oxidativo? 3. Quais são os principais mecanismos de defesa antioxidante?

ESTRESSE OXIDATIVO, DEFESA ANTIOXIDANTE E ATIVIDADE FÍSICA

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -78-

4. Exercícios intensos estão associados a produção excessiva de espécies reativas de oxigênio. Cite os principais danos causados pelos radicais livres? 5. Existe um aumento de radicais livres durante o exercício? Caso exista, quais são as principais fontes? 6. O radical superóxido pode produzir outros radicais, quais são eles? 7. “Um adulto de 70 Kg em repouso utiliza 3.5 ml de O2/Kg/min ou 352.8L/dia. Sabendo-se que 1 – 3% desse oxigênio inevitavelmente gera anion radical superóxido, isso significa que o organismo produz em torno de 3.5 L de radical superóxido/dia. Se considerarmos que durante o exercício físico a quantidade de oxigênio utilizado aumenta em torno de 10 vezes, pode-se facilmente deduzir que a quantidade de radical gerado na cadeia de transporte de elétrons aumente na mesma ordem de grandeza. “ Sabe-se que uma das principais fontes de radicais livres durante o exercício e a cadeia de transporte de elétrons. Quais são as vias metabólicas que alimentam a cadeia de transporte de elétrons? Qual seria o tipo de exercício em que se esperaria uma grande produção de radicais livres? 8. Complete o esquema abaixo indicando a defesa antioxidante capaz de “neutralizar” os radicais livres.

Célula Muscular

O2?? O2

H2O2

Mitocôndria

?OH

Fe2+ ou Cu+

L LOO? O2

L? LOOH

H2O

H2O

GSHGSSG 3

2 1

LOH

4

5

6

1.-------------------------------

2.-------------------------------

3. -------------------------------

4. -------------------------------

5. -------------------------------

6. -------------------------------

9. A figura abaixo mostra a atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) em fibras musculares do tipo I (Soleus) e tipo IIb (Gastrocnemius branco) de ratos. Observa-se que a atividade da SOD e maior em fibras de contração lenta.

ESTRESSE OXIDATIVO, DEFESA ANTIOXIDANTE E ATIVIDADE FÍSICA

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -79-

Observe as características de cada fibra e discuta porque a atividade da SOD é maior nas fibras do tipo I? 10. Como você poderia monitorar a produção de radicais livres? 11. O exercício produz alguma alteração no sistema de defesa antioxidante do organismo? 12. Qual seria o efeito do consumo de vitaminas C e/ou E? Por que? 13. Quais minerais têm relação com o aparecimento de radicais livres ou o sistema de defesa antioxidante? 14. Foi comprovado que o exercício leva a uma liberação de ferro nos músculos, sendo que esse ferro livre se difunde nas membranas e, ao interagir com ácido ascórbico e tióis, leva a lipoperoxidação. Por que a interação de ferro com ácido ascórbico e tióis leva a lipoperoxidação? 15. Sendo um dos marcadores de lipoperoxidação o MDA, que tipos de adaptação ao exercício podemos encontrar nos gráficos abaixo?

Caracteristicas das fibras musculares tipo I e tipo II

Tipo I Tipo IIb

Fibra Soleus White Gastroctemius

Velocidade de Lenta Rápida Contração

Metabolismo Oxidativa Glicolítica

Mitocôndria Muitos Poucos

Mioglobina Sim Não

Cor Vermelha Branca

* indica diferença significativa (p<0.05)

0

5

10

15

20

25

30

35

Tipo I Tipo IIb

Fibra Muscular

S up

er ox

id o

D is

m ut

as e

(A tiv

id ad

e)

Não treinado Treinado

*

VITAMINAS E MINERAIS

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -80-

UNTR=indivíduos não treinados, TRAIN=indivíduos treinados, U-EX=indivíduos não treinados após realizarem esportes e T-EX=indivíduos treinados após realizarem esporte. 16. O esquema abaixo ilustra o mecanismo de cooperação antioxidante entre a vitamina E (tocoferol) e a vitamina C (ascorbato) na prevenção da oxidação de membrana. Complete o esquema.

17. Vitaminas e Minerais A forma de abordagem desse tópico foi escolhida em virtude da complexidade, importância e quantidade de conteúdo relacionado. Não existe de forma alguma a pretensão de esgotar o assunto, mas também não gostaríamos de passar muito rapidamente, numa abordagem meramente superficial. Pretendemos esclarecer algumas dúvidas e principalmente aguçar o senso crítico para tratar melhor esse assunto tão presente no quotidiano da gente. Quem de vocês nunca se deparou com situações como essas: _ Ah! Como você faz nutrição na USP, pra que serve o Molibdênio? ou então:

LOO? LOOH

1 2

34

VITAMINAS E MINERAIS

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -81-

_ Estou tomando carnitina e agora estou correndo muito mais. Olha, é impressionante, mas já no primeiro dia eu dobrei minha performance. Olha, vou te dar um pouco. Dia seguinte você toma a “Santa Carnitina”, vai pro CEPEUSP, faz seu treino mas não percebe muita diferença. No dia seguinte é a mesma coisa. E no terceiro dia: nada. Você encontra seu amigo e rola a conversa: _ Então, comecei tomar a carnitina, mas... _ Legal né? O barato é coisa fina! Dobrei a dose e já to dando umas 20 voltas sem cansar. Daí você olha meio desconfiado, mas fica quieto porque não sabe exatamente o que está acontecendo. Onde está o problema. “Deve ser comigo.” pensa você, e fica na dúvida.. Repetimos: Não queremos que vocês decorem todas as funções metabólicas e respectivas enzimas relacionadas as vitaminas e minerais, queremos que vocês adquiram uma visão geral e crítica do tema. A parte de apostila referente ao assunto é composta por uma pequena introdução geral, uma lista de exercícios, que serão resolvidos por vocês durante a aula e um apêndice com um pouco de teoria sobre as vitaminas. Introdução 17.1. Vitaminas: Características básicas: - São compostos orgânicos, os quais precisamos ingerir em pequena quantidade.

- Não são utilizadas para propósitos estruturais ou geração de energia. - Em geral são co-fatores de enzimas. - Exemplo: piruvato dehidrogenase: possui 5 co-fatores, 4 deles são

vitaminas.

- Em geral são absorvidas em formas inativas e ativadas posteriormente: inativa ativa éster retinílico ácido retinóico tiamina pirofosfato de tiamina vit. K dehidro vit, K folato folato poliglutamatado

VITAMINAS E MINERAIS

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niacina NAD Quando absorvidas, as vitaminas interagem de formas distintas com as enzimas: Podem caracterizar um sistema apoenzima/holoenzima. Essa situação é característica das enzimas que utilizam como co-fatores as vitaminas tiamina, riboflavina, piridoxina e cobalamina. Podem apresentar interações fracas. Ocorre entre as vitaminas K, niacina, folato e ascorbato e as respectivas enzimas que as utilizam como co-fatores. Podem ocorrer ligações covalentes entre as enzimas e vitaminas. Representam esse tipo de interação a biotina (com enzimas conhecidas como biotina-dependentes), pantotenato (com a sintetase de ácidos graxos) e a riboflavina (com a succinato dehidrogenase). São classificadas em dois grupos, por critério de solubilidade:

1- Lipofílicas (imiscíveis em água): vitaminas A, D, E e K. 2- Hidrofílicas (miscíveis em água): tiamina, riboflavina, piridoxina e

cobalamina, biotina, folato, ácido ascórbico e ácido pantotênico. As vitaminas atuam em importantes rotas metabólicas ou atuam como antioxidantes ou hormônios:

1- Transferência de 1 carbono: folato, cobalamina, biotina e K. 2- Transferência de grupos pequenos (como a carboxila): piridoxina. 3- Metabolismo energético: niacina, tiamina e riboflavina. 4- Função hormonal: A e D. 5- Síntese da coenzima A (importante também para o met. energético) 6- Co-fator do ciclo visual: vit. A. 7- Propriedades antioxidantes: E e ascorbato. A vitamina E é a principal

proteção contra a oxidação dos ácidos graxos insaturados. 8- Síntese do colágeno: ascorbato.

Ácidos graxos essenciais não são considerados vitaminas, pois participam como unidades estruturais, além de ser possível seu uso para geração de energia. 17.2. Minerais Os minerais também são elementos essenciais para a vida. Precisamos de alguns deles em grandes quantidades e de outros em quantidades extremamente reduzidas. Podem atuar como elementos estruturais, como o zinco, o cálcio e o fósforo (na forma de fosfato), podem ser responsáveis pela geração de potenciais elétricos, como ocorre com o cloreto, sódio e potássio, ou mesmo na própria catálise enzimática, quando ligados a sítios ativos.

VITAMINAS E MINERAIS

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Antes de entrarmos mais em detalhes quanto a função dos metais no metabolismo, temos que lembrar de algumas propriedades químicas dos mesmos, o que muitas vezes passa desapercebido.

- Metais alcalino terrosos (como o cálcio e o magnésio) e metais de transição (como o cobre, ferro, zinco, manganês) formam complexos com várias moléculas.

- Metais de transição participam de reações de óxido-redução. - A solubilidade de cada espécie depende do pH, do co-íon e da concentração

em que se encontram, dentre outros fatores. Lembrando dessas características dos metais fica mais fácil de entender o porque determinados metais encontram-se no organismo (precipitados, ligados a proteínas, reduzidos, oxidados, etc) e como exercem suas respectivas funções. Suplementos vitamínicos e minerais Este é um assunto muito complicado de se tratar. Principalmente as vitaminas hidrossolúveis possuem baixa toxicidade, e sabidamente são importantes para as funções metabólicas. Então surge uma oportunidade muito boa para uma verdadeira indústria da suplementação “arregaçar as manguinhas” e bombardear o mercado com seus produtos: tem suplemento para idosos, suplemento para gestantes, suplemento para esportistas, suplementos anti-stress, suplemento para economistas, suplemento para desempregados, suplemento para aumentar o tônus da contração do músculo da orelha direita e assim por diante. Mas em termos científicos muito pouco tem comprovação. Não existem provas concretas de que há necessidade de suplementação se a dieta alimentar estiver equilibrada. Também no caso do esporte, ainda faltam dados que comprovem que essa suplementação aumente a performance, talvez com exceção da reposição de eletrólitos e re-hidratação, que é necessária. Observe que as palavras reposição e suplementação não são sinônimas. E quando o assunto é um esportista de ponta, um atleta olímpico, o tema fica mais complexo, uma vez que esses atletas são exigidos no limiar das possibilidades humanas. Vocês acham que a vida desses atletas é saudável? Toxicidade das vitaminas O conceito de que vitaminas não fazem mal para a saúde mesmo em grandes quantidades é amplamente difundido. Realmente algumas vitaminas, mesmo em doses muito elevadas, não causam maiores transtornos, porém certas vitaminas podem levar a quadros de intoxicação. Os melhores exemplos são a vitamina A e a vitamina D. Essas duas vitaminas são lipossolúveis e podem se acumular no tecido adiposo, além de possuírem ação hormonal, interagindo diretamente na transcrição gênica. A ingestão de doses 10 vezes maiores que a RDA durante a gestação pode promover danos cerebrais a criança. Essa mesma dose pode levas a sintomas neurológicos e danos a visão, tanto em crianças como em adultos. Outros sintomas

VITAMINAS E MINERAIS

Nutrição e Esporte – Uma abordagem Bioquímica -84-

comuns são dor de cabeça, vômitos, lesões cutâneas e ósseas, anorexia e queda de cabelo. O ? -caroteno é uma substância muito comum em vegetais vermelhos ou alaranjados, como exemplo clássico, temos a cenoura. O ? -caroteno faz parte de uma família (os carotenóides) de substâncias que podem sem convertidas em nosso organismo para vitamina A. Cada molécula de ? -caroteno pode ser convertida em duas moléculas de retinol, daí a denominação pró-vitamina A. Apesar disso, a ingestão de altas doses dessa substancia não é tão tóxica como a ingestão de retinóis. Observa-se que indivíduos que recebem altas doses diárias tem a concentração plasmática em caroteno aumentada, mas não em retinóis. Aparentemente essa conversão é cuidadosamente regulada. Inclusive ocorre acúmulo de carotenóides no tecido gorduroso, levando inclusive a uma coloração avermelhada da pele. O excesso de vitamina D também é altamente prejudicial. Nessas situações ocorre deposição de minerais tecidos moles, como rins, coração e pulmões. Em geral o quadro é irreversível. Os sintomas de intoxicação são náusea, vômitos, anorexia, dor nas juntas, e se a ingestão for continuada, pode ocorrer a morte. A toxicidade em altas doses não é “privilégio” das vitaminas lipossolúveis. Doses 1000 vezes maiores de vitamina B6 podem levar a danos neuropáticos periféricos, como formigamento e analgesia de mão e pernas, até dificuldades de manuseio de pequenos objetos e alterações no caminhar. A recuperação completa de um quadro desse leva de 2 a 3 anos após drástica redução de vitamina B6 na dieta. Biodisponibilidade, dietas inadequadas e relação entre cultura e deficiência. Um dos pontos mais importantes quando discutimos necessidades nutricionais é o conceito de biodisponibilidade. Não basta uma vitamina ou mineral estar presente em um determinado alimento, ele tem que estar disponível para a digestão e absorção. Isso significa que não podemos simplesmente pegar uma tabela contendo a porcentagem de vitamina ou mineral presente em dois alimentos diferentes e sistematicamente classificar como melhor fonte àquela com maior quantidade por grama. Temos que levar em conta a forma em que se encontra o nutriente, e a constituição química total do alimento. Exemplos: - Ferro: o ferro para se absorvido precisa estar no estado de oxidação (Fe2+). Então fontes contendo o ferro no seu estado oxidado não são boas fontes. Esse problema pode ser contornado com a ingestão de vitamina C junto com o ferro (a vitamina C é redutora). Mas esse não é o único detalhe quanto à absorção de ferro. O ferro, como outros metais de transição, pode ser complexado por várias substâncias. Se o complexo formado for estável e não houver mecanismo de transporte trans-membrana, não haverá uma absorção apreciável. Exemplo dessa situação é o ferro em vegetais que possuem grandes quantidades de ácido fítico. As melhores fontes de ferro são as carnes e sangue, onde ele não só está presente em boas quantidades, mas também está na forma heme (grupo prostético da hemoglobina e mioglobina), que é uma forma facilmente absorvida. - Riboflavina e niacina: a riboflavina (como FAD) e a niacina (como NAD), quando ligadas covalentemente a certas proteínas não podem ser liberadas e absorvidas. O milho representa um exemplo de alimento que possui niacina pouco

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disponível, porém se o mesmo milho tratado em solução alcalina ocorre a liberação da vitamina. - Zinco e cobre: normalmente cerca de 1/3 do cobre presente na dieta é absorvido. O zinco é absorvido proporcionalmente a quantidade presente no alimento. Quanto maior a quantidade de zinco, menor a porcentagem absorvida, e vice-versa. Uma das formas que encontramos o zinco é ligado a uma proteína chamada metalotionina. O zinco é capaz de induzir a expressão dessa proteína. Quando essa proteína é produzida no trato gastrointestinal, parte do metal se liga a mesma e é eliminado nas fezes. A metalotionina não liga especificamente apenas o zinco, outros metais como o cobre, chumbo e cádmio também se ligam a essa proteína. O cobre também induz a expressão de metalotionina, porém é um indutor muito mais fraco. Para que houvesse uma expressão significativa de metalotionina grande quantidade de cobre deveria ser ingerida, porém, na presença de quantidades relativamente discretas de zinco, ocorre a expressão e a disponibilidade do cobre é reduzida. A falta de vitaminas pode ser causada pelo consumo de dietas desbalanceadas, inadequadas ou insuficientes. A situação mais constrangedora é realmente a avitaminose provocada por uma dieta insuficiente ou pouco diversificada, que ocorre normalmente em populações muito pobres. Nesse caso é comum também o déficit calórico. O teor de certos minerais nas plantas em geral depende das quantidades encontradas no solo do local. Por exemplo, na região Sudeste do Brasil não há muito selênio, porém na região Norte a quantidade de selênio é tão signif icativa que uma castanha do Pará satisfaz plenamente nossa necessidade diária. Dietas estritamente vegetarianas (onde não se consome nem leite, ovos e derivados) são pobres em vitamina B12 e em ferro (discutido acima). Nessas pessoas é comum encontrarmos anemia. Certas religiões são favoráveis a exclusão de carne da dieta. Essas populações são susceptíveis a alta incidência de anemia. Algumas populações baseiam sua dieta em pão. No pão encontramos zinco, porém também encontramos ácido fítico. O resultado é uma deficiência endêmica de zinco, que promove distúrbios no crescimento e no amadurecimento sexual. Quando adolescentes dessas populações afetadas são suplementados com zinco, em poucos meses surgem os pelos púbicos e a genitália pouco desenvolvida até então, assume tamanho normal. O alcoolismo é uma doença que normalmente leva a diversas deficiências nutricionais. Isso ocorre por dois motivos, o primeiro por redução de absorção ou por interação metabólica do etanol e o principal motivo é que certos indivíduos obtêm 80 % do aporte calórico necessário, pela ingestão de destilados. O resultado é que apenas 20 % da alimentação desses indivíduos contém vitaminas.

VITAMINAS E MINERAIS

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Exercícios

1. A falta de vitamina B12 leva a uma doença denominada anemia

perniciosa, cujos sintomas são anemia e medula megaloblásticas, e sintomas neurológicos diversos. Cerca de 25% dos pacientes desenvolve os sintomas neurológicos, dentre eles a dormência de pés e mãos. Quando não devidamente tratados, os danos neurológicos podem ser irreversíveis ou mesmo fatais, daí o nome anemia perniciosa. O quadro hematológico de pacientes acometidos por anemia megaloblástica decorrente da falta de B12 ou por falta de folato são indistinguíveis.

O tratamento com folato, em geral reverte ambos os casos, provavelmente pelo aumento dos níveis de H4folato. Você considera apropriado esse tipo de tratamento? Porque?

2. O bócio é uma doença conhecida, que proporciona a hipertrofia da

glândula tireóide. A causa da doença é a deficiência em iodeto. Certas algas marinhas, conhecidas como joio marinho contém elevados níveis de iodeto. Certas dietas comuns no Japão são baseadas em sopas feitas com essas algas, o que pode levar a uma ingestão diária de 80 a 200 mg de iodeto (1000 vezes mais que a quantidade indicada). Essa dieta promove bócio em adultos e crianças. Qual seria o motivo? Como o bócio foi praticamente eliminado no Brasil?

3. Qual a relação entre o ácido retinóico e o ß-caroteno?

4. Quais são as vitaminas lipossolúveis? Como são absorvidas? Comente a absorção dessas vitaminas nas seguintes situações: durante o tratamento com XenicalR ; em dietas com teores muito baixos de lipídeos; se a pessoa sofre de esteatorréia.

5. Qual a relação entre a vitamina C, a vitamina E, e o selênio? 6. Relacione as vitaminas tiamina, riboflavina, ácido pantotênico e niacina com

as vias metabólicas relacionadas a obtenção de energia. Os cofatores NAD e FAD e a Coenzima A tem alguma relação com essas vitaminas? Qual? Porque o alcoolismo crônico leva a deficiência dessas vitaminas (assim como de muitas outras)?

7. Dietas vegetarianas (em especial as restritas) muitas vezes levam a um

quadro de anemia. Que vitaminas e/ou minerais estão relacionados? 8. Se houver uma freqüente exposição a luz do sol não precisamos ingerir

quantidade alguma de vitamina D. Essa afirmação está correta? Qual é o precursor da vitamina D?

9. Quais as vitaminas e minerais relacionados com a remoção de radicais

livres? Como atuam (resumidamente)?

VITAMINAS E MINERAIS

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10. Qual o mecanismo de ação das vitaminas A e D? Como o zinco está

relacionado? Use as figuras para responder.

VITAMINAS E MINERAIS

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11. A doença de Wilson se manifesta em adolescentes e pré-adolescentes. A

causa é a inibição da excreção biliar de cobre. Dessa forma ocorre acúmulo de cobre no fígado, rins e cérebro, resultando em danos cerebrais e hepáticos. Observam-se também depósitos nas córneas, com a formação de anéis amarronzados. Uma das abordagens terapêuticas é a Outra abordagem é a suplementação oral de zinco (150 mg/dia). Qual o mecanismo do tratamento da doença de Wilson com a suplementação de zinco?

12. O que você acha dos suplementos multi-minerais (aqueles que contem

cobalto, ferro, zinco, cobre, e mais metade da tabela periódica)? Existe alguma necessidade de ingestão de cobalto?

13. Não precisamos ingerir sulfato. O sulfato tem funções estruturais diversas no organismo. As duas afirmações anteriores estão corretas. Qual a explicação para esse fato?

14. Um dos sintomas de deficiência em vitamina B6 é a presença de

convulsões. A inibição de qual via metabólica relacionada a essa vitamina deve ser a responsável pelo sintoma? Porque?

15. Qual a razão dos sangramentos observados na deficiência de vitamina C? 16. Qual a função do cálcio na contração muscular? 17. A figura abaixo demonstra um experimento com a fosfofrutoquinase, onde

vários tubos contendo diferentes concentrações de Mg foram incubados nas mesmas condições e concentrações de enzima (fosfofrutoquinase), ATP e substrato (frutose-6-fosfato). O que o experimento indica?

0 1 2 3 4

0

20

40

60

80

100

% d

a at

iv id

ad e

m áx

im a

Mg / mM

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18. O leite é uma boa fonte de diversas vitaminas e alguns minerais e aminoácidos essenciais, porém apresenta pouca niacina. Antes da descoberta da niacina, a ingestão de leite era o tratamento indicado para a cura da pelagra. Como você explica o fato?

19. Em geral as vitaminas são substâncias de baixa toxicidade. Você concorda

com a afirmação “Se bem não faz, mal também não faz?”.

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