Metabolismo de Carbohidratos: Fontes, Digestão, Absorção e Armazenamento.

A importância dos carbohidratos (CHO) como fonte de energia para a atividade física é reconhecida desde o início do século passado. Os CHO são a maior fonte energética para os seres humanos e representam, em média, 60% do valor calórico diário consumido. Quase todos os CHO da dieta são grandes polissacarídeos ou dissacarídeos, ou seja, combinações de monossacarídeos (unidade básica dos CHO) unidos por um processo de condensação. A classificação dos CHO, conforme o número de moléculas de monossacarídeos, é a seguinte: - MONOSSACARÍDEOS (1) = glicose, frutose, galactose, manose, arabinose, ribose, xilose e desoxirribose; - DISSACARÍDEOS OU OLIGOSSACARÍDEOS (2 até 9) = sacarose (glicose + frutose), lactose (glicose + galactose), maltose (glicose + glicose) e trealose; - POLISSACARÍDEOS (10 a milhares) = celulose, glicogênio, inulina, mananas, amido, ágar, pectina, quitina, hemicelulose, carragem e gomas vegetais. Na dieta normal, o monossacarídeo mais comum é a glicose, que representa em torno de 80% de todo CHO prestes a ser absorvido. Os dissacarídeos e os monossacarídeos são conhecidos como açúcares ou açúcares simples e suas principais fontes são mel, beterraba, cana, açúcar mascavo, galactose do leite e maltose dos cereais e sementes. Portanto, a glicose é produzida através da digestão de CHO mais complexos mas também por meio de um processo chamado gliconeogênese (sintetização de glicose que ocorre principalmente no fígado, a partir de glicerol, piruvato, lactato e aminoácidos). O amido e as fibras são os representantes vegetais dos polissacarídeos. O amido é a forma de armazenamento dos CHO nas plantas e é abundante no pão, massas, arroz, ervilhas, feijões, batatas e raízes. Uma característica interessante dos amidos é a proporção entre dois componentes, a amilose e a amilopectina. A amilose é uma cadeia reta de unidades de glicose entrelaçadas por uma espiral helicoidal. A amilopectina é uma ligação monossacarídica altamente ramificada. Conforme a proporção entre a amilose e a amilopectina, um amido é mais facilmente digerido. Os amidos com grande quantidade de amilopectina são digeridos e absorvidos mais facilmente pois apresentam maior área superficial que se expõe às enzimas digestivas. Esta característica é levada em consideração no momento da prescrição do tipo de CHO utilizado como complementação nutricional. A fibra é um polissacarídeo que não contém amido e a celulose, sua maior representante. São resistentes à hidrólise pelas enzimas digestivas humanas, porém uma parte é fermentada pelas bactérias intestinais. As fibras existem em plantas e estão presentes na dieta humana através das folhas, sementes e cascas de frutas. A dieta ocidental tem sido criticada pela pouca quantidade de fibras (menor que 20-30 g/d), devido à industrialização dos alimentos. Isto facilita o aumento do colesterol, aumenta o tempo de permanência do bolo fecal no intestino e o risco para o aparecimento de desordens gastrointestinais, como a constipação e o câncer de intestino grosso. A ingestão de fibras hidrossolúveis (provenientes do farelo de aveia, legumes, cevada, arroz integral, ervilhas, cenouras e outras frutas) diminui o colesterol sérico e tem sido cada vez mais prescrita como componente de uma dieta equilibrada. Porém, o excesso de ingestão de fibras reduz a absorção intestinal de minerais, como ferro, cálcio e fósforo. O glicogênio é a forma de polissacarídeo encontrado nos animais e nos seres humanos. É armazenado no fígado e no músculo, através de síntese oriunda da glicose. Uma pessoa bem nutrida com cerca de 70 kg possui cerca de 470 g de glicogênio armazenadas, sendo 350 g nos músculos e 90 g no fígado, o que representa 1880 Kcal de reserva energética. Imediatamente após a chegada de CHO à boca, o processo de digestão se inicia. Sua digestão se dá no trato digestivo por meio de hidrólise. A hidrólise é uma reação química que transforma moléculas orgânicas complexas em formas mais simples, que o sistema digestivo possa facilmente absorver e assimilar. Durante este processo, as ligações químicas são desfeitas pelo acréscimo de H+ e OH-. Enzimas específicas catalisam cada passo do processo de fracionamento (ptialina, amilase pancreática, lactase, sacarase, maltase e alfa-dextrinase). . Forma geral das hidrólises AB + H2O = AH + BOH Uma vez hidrolisados, os CHO ingeridos são absorvidos no intestino delgado sob a forma de monossacarídeos, sendo que apenas uma pequena fração é absorvida como dissacarídeo. O processo de passagem do nutriente para a corrente sanguínea ocorre, em uma pequena fração, por simples difusão. A grande maioria dos CHO é absorvida contra um gradiente de concentração, portanto requer uma forma ativa de transporte, que exige energia. A ordem de preferência de transporte (que tem influência no momento da prescrição mais adequada de CHO) e sua taxa relativa em comparação com a glicose é: galactose 1,1 glicose 1,0 frutose 0,4 manose 0,2 A teoria do transporte de glicose acoplado ao sódio preconiza que o sódio presente nos alimentos ingeridos e a glicose proveniente da hidrólise dos CHO devem se ligar simultaneamente aos receptores de glicose e sódio presentes no carreador de glicose. Este carreador encontra-se nas bordas do epitélio digestivo. A energia necessária para este transporte é oriunda da diferença de concentração de sódio entre o exterior e interior da célula. Assim, o sódio se difunde para a célula intestinal e carrega ao mesmo tempo a glicose. A glicose passa da célula intestinal ao sangue por meio de difusão facilitada, devido à diferença de concentração de glicose existente entre os meios. A exceção é a absorção da frutose, que não requer energia para transporte, nem de carreador específico. É realizada por difusão facilitada, no trajeto entre a luz do intestino e a célula epitelial intestinal. A frutose é parcialmente convertida em glicose no interior da célula epitelial, após ser fosforilada, e em seguida, levada à circulação sanguínea. O CHO absorvido entra na circulação sanguínea e segue imediatamente para o fígado, através da veia porta. A partir este momento, pode ter três destinos: - aporte energético fornecido através da glicose sanguínea; - armazenamento hepático e muscular sob forma de glicogênio e - transformação em triglicerídeos com posterior armazenamento muscular, hepático e no tecido adiposo. Após o período de absorção, a glicose plasmática aumentada provoca alterações hormonais. A insulina e a glicogênio sintetase aumentam e o glucagon e a glicogênio fosforilase diminuem. Estas alterações induzem um aumento da captação de glicose pelo tecido adiposo e pelo músculo. A glicose é armazenada no fígado e músculo sob a forma de glicogênio, em um processo chamado glicogênese. Ao entrar na célula, a glicose ganha um fosfato e segue em uma série de 3 estágios enzimáticos até se ligar à molécula de glicogênio pré-existente nestes compartimentos. Uma vez assim, a glicose fica aprisionada e não consegue mais sair para a corrente sanguínea, a não ser que haja o processo inverso, ou seja, que seja retirado o fosfato previamente adicionado. Os depósitos hepático e muscular de glicogênio servem como principal fonte de energia para os músculos ativos durante o exercício. Já a glicose absorvida em excesso, em relação à demanda energética naquele momento, é convertida para ácidos graxos e triglicerídeos no tecido adiposo e fígado. Estes são liberados pelo fígado na circulação sob a forma de VLDL (um tipo de colesterol) que são armazenados no tecido adiposo. A frutose e a galactose provenientes da dieta também vão ao fígado após sua absorção. A galactose gera um intermediário que é incorporado à molécula de glicogênio. A frutose, por sua vez, não provoca aumento acentuado da insulina. Ingerida de forma isolada, é rapidamente convertida a dois intermediários e usada para a síntese hepática de glicose. A captação celular de glicose é realizada por meio de transportadores chamados GLUTs. O GLUT-4 ocorre nas células que dependem da insulina para captar glicose e está presente nas células músculo-esqueléticas, cardíacas e em células adiposas. Em repouso e em condições de alta concentração de insulina, o GLUT-4 é responsável por até 85% da remoção da glicose sanguínea para o músculo. Este fato, associado com a demanda muscular de glicose durante a atividade física (neste caso, independe de insulina), torna o músculo o principal modulador da concentração plasmática de glicose. Na fase pós-absortiva (por exemplo, entre as refeições), a glicose sanguínea volta aos níveis normais e as alterações hormonais são revertidas. Em períodos de jejum, os níveis de glicose sanguínea (75% oriunda da glicogenólise e 25% da gliconeogênese hepáticas) dependem exclusivamente do fígado, visto que a glicose muscular está aprisionada pela adição de um fosfato. Esta só pode ser consumida pelo músculo, que não tem a enzima que retira o fosfato da glicose (glicose-6-fosfatase) e não pode contribuir para manter níveis adequados de glicose sanguínea. A glicose muscular é exclusiva para o fornecimento de energia para a contração muscular.