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Digestão e Absorção de Hidratos de Carbono

Os carboidratos armazenam energia, sendo utilizados como fonte de nutrição. Os hidratos de carbono estão presentes em numerosos alimentos, tais como pão, batatas, bananas e mel. Os polissacarídeos, a maioria sob a forma de amido, são a principal fonte alimentar de carboidratos para os seres humanos. Para ser usado como energia por humanos, a maioria dos hidratos de carbono devem ser metabolizados. O metabolismo dos carboidratos envolve a transformação de amidos complexos em glucose, um monossacarídeo que pode ser posteriormente absorvido pelo organismo. A digestão dos carboidratos começa na boca com a ação das amilases salivares. O amido restante é ainda decomposto pela amilase pancreática nos intestinos. A oxidação de 1 g de carboidratos fornece 4 kcal de energia.

Última atualização: 9 May, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Digestão dos Hidratos de Carbono

A digestão dos hidratos de carbono (ou carboidratos) decompõe dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos em monossacarídeos.

  • Os principais carboidratos dietéticos são hexoses (açúcares com 6 carbonos) como a glucose → imadiatamente absorvidos pelos enterócitos
  • Os dissacarídeos e polissacarídeos precisam de ser decompostos em açúcares mais pequenos para serem absorvidos.

Boca:

  • A amilase salivar divide os amidos em maltose e polissacarídeos
  • As amilases funcionam a um pH elevado → não estão ativas no estômago

Estômago:

O estômago tem uma função digestiva limitada devido ao seu pH altamente ácido.

Intestino delgado:

  • A amilase pancreática (libertada a partir das células acinares) e outras enzimas decompõem os carboidratos
  • A margem das vilosidades tem uma membrana com microvilosidades → digere oligossacarídeos e dissacarídeos
Digestão na margem das vilosidades

Digestão da margem das vilosidades:
Diagrama do disscarídeo lactose a ser hidrolisada nos monossacarídeos constituintes (galactose e glicose) para ser absorvida pelos enterócitos. A margem das vilosidades é usada na digestão de muitos outros dissacarídeos.
SGLT1: Transportador ligado a glucose–sódio 1

Imagem por Lecturio. Licença: CC BY-NC-SA 4.0
Tabela: Visão geral da digestão
Hidratos de carbono Processo necessário para a digestão
Polissacarídeos
  • As amilases salivares e pancreáticas hidrolisam ligações α-1,4 da amilose e da amilopectina, deixando oligossacarídeos e outros derivados.
Dissacarídeos Digestão na margem das vilosidades:
  • A enzima sucrase hidrolisa a sacarose em frutose e glucose.
  • A enzima lactase hidrolisa a lactose em galactose e glucose.
  • A isomaltase, a maltase e a sucrase quebram a maltose em 2 moléculas de glucose e maltotriose em 3 moléculas de glicose.
Table: Classifying carbohydrates based on size
Name Definition Examples in humans
Monosaccharides Molecules consisting of a single sugar group
  • Glucose
  • Galactose
  • Fructose
    Disaccharides A combination of 2 monosaccharides
    • Maltose (glucose + glucose)
    • Lactose (glucose + galactose)
    • Sucrose (glucose + fructose)
      Oligosaccharides A combination of 3‒10 monosaccharides Usually attached to:
      • Proteins (forming glycoproteins)
      • Lipids (forming glycolipids)
        Polysaccharides A combination of > 10 monosaccharides
        • Glycogen
        • Cellulose
        • Glycosaminoglycans (GAGs)
        • Starch (a combination of 2 polysaccharides: amylose and amylopectin)

          Absorção de Carboidratos

          Após a digestão, os carboidratos são absorvidos e transportados através da circulação portal. O transporte pode ser um mecanismo ativo, facilitado ou passivo.

          • O transporte ativo envolve o uso de enzimas transportadoras, que movimentam os carboidratos através da membrana plasmática, mesmo contra o gradiente de concentração.
          • A difusão facilitada ocorre em níveis de concentração mais baixos com a ajuda adicional de enzimas transmembranares que não requerem energia.
          • A absorção passiva faz baixar os níveis de concentração dos açúcares sem assistência enzimática ou energia necessária; é o mecanismo mais lento.

          Os transportadores têm funções específicas, e as suas funções podem ser ativas, facilitadas ou passivas.

          • SGLT1:
            • Encontrado no intestino delgado; atua de forma a transportar a glicose
            • Depende de um gradiente de sódio gerado ativamente por uma bomba ATPase (bomba Na+/K+-ATPase)
            • Transporta 2 iões sódio, glucose ou galactose, e água
          • Transportador de glucose 2 (GLUT2)
            • Encontrado nos rins, no fígado e no pâncreas e na membrana basolateral do intestino delgado.
            • Transporta glucose e frutose através de difusão facilitada
            • A bidirecionalidade permite uma mudança de função dependendo das condições celulares.
          • GLUT4
            • Expresso principalmente no tecido adiposo
            • Regulado pela insulina
          • GLUT5
            • Transporte de frutose através de difusões facilitadas

          A absorção passiva de glucose representa uma minoria das capacidades de absorção. A maior parte da absorção ocorre na 1.ª parte do intestino delgado (duodeno, jejuno).

          Tabela: Revisão dos transportadores
          Transportador Localização Função
          GLUT1 Maioria das células humanas: hemácias, SNC, córnea, placenta, tecido fetal…
          • Barreira hemato-encefálica
          • Alta afinidade para a glicose
          GLUT2
          • Fígado: hepatócitos
          • Células β dos ilhéus pancreáticos
          • Rim e intestino delgado
          • Transporta os monossacarídeos da membrana basolateral dos enterócitos para o sangue
          • Baixa afinidade para a glicose
          • Permite que os hepatócitos absorvam e libertem glucose para a glicólise e para a gluconeogénese
          GLUT3
          • Maioria das células humanas
          • SNC
          • Placenta
          • Barreira hemato-encefálica
          • Alta afinidade para a glicose
          GLUT4
          • Tecido adiposo
          • Tecido muscular
          • Regula a homeostasia da glicose
          • Estimulado pela insulina: captação e armazenamento controlado da glucose
          • Induzido pelo exercício físico
          GLUT5
          • Enterócitos
          • Espermatócitos
          Transporta frutose
          Transportador de glucose-sódio 1 (SGLT1) 1.ª parte do túbulo contornado proximal
          • Proteínas de transporte de baixa afinidade e alta capacidade
          • Responsável por > 90% da reabsorção de glicose
          SGLT2 Parte distal do túbulo contornado proximal
          • Proteínas de transporte de alta afinidade e baixa capacidade

          Relevância Clínica

          • Intolerância à lactose: perturbação gastrointestinal de má absorção causada por deficiência de lactase, uma enzima da margem das vilosidades envolvida na digestão e absorção da lactose. A lactose é um dissacarídeo composto por glicose e galactose. Pacientes com intolerância à lactose apresentam dor abdominal, diarreia e flatulência após o consumo de produtos à base de lactose. O tratamento é a modificação alimentar ou suplementação com lactase em casos mais leves.
          • Galactosemia: doença autossómica recessiva que impede o processamento de galactose. A galactosemia é uma patologia grave que se apresenta cedo na vida dos lactentes, que sofrem de letargia, náuseas, vómitos, diarreia e icterícia. Os pacientes podem desenvolver défices neurológicos, como a ataxia. O tratamento passa pela modificação alimentar.
          • Diabetes mellitus: doença metabólica causada por hiperglicemia crónica. A diabetes mellitus é devida a deficiência ou resistência à insulina. Os transportadores GLUT4 são insulinossensíveis e ajudam a armazenar glucose em certas condições. Pacientes com diabetes mellitus tipo 2 têm uma interrupção na resposta à insulina e, assim, a glicose acumula-se no sangue, o que causa a hiperglicemia crónica consistente com a diabetes mellitus. Os sintomas incluem frequência urinária, aumento da sede e aumento do apetite. As complicações graves da diabetes mellitus incluem cetoacidose diabética, doença cardiovascular, neuropatia e doença renal.

          Referências

          1. Barrett, K.E., Barman, S.M., Brooks, H.L., Yuan, J.X. (2019). Digestion & absorption of nutrients. Chapter 26 of Ganong’s Review of Medical Physiology, 26th ed. New York: McGraw-Hill Education. Retrieved June 25, 2021, from https://accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2525&sectionid=204296544
          2. Holesh, J.E., Aslam, S., Martin, A. (2021). Physiology, carbohydrates. StatPearls. Retrieved June 25, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459280/
          3. Goodman, B.E. (2010). Insights into digestion and absorption of major nutrients in humans. Advances in Physiology Education 34(2):44–53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20522896/

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