Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum

I 0 flashcards i 12 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS BASES BIOLÒGIQUES DE L'ACTIVITAT FÍSICA I L'ESPORT: BASES DE NUTRICIÓ I NUTRICIÓ ESPORTIVA Grau en Ciències de l'Activitat Física i de l'Esport Universitat Ramon Llull AprenAI 2026-2027 Apunts de fisiologia digestiva, metabolisme cel·lular, nutrients, balanç calòric, ajuts ergogènics i protocols d'hidratació en l'esport.

APREN.AI Índex Aparell digestiu 1 Anatomia funcional i estructures Organització general i capes de la paret digestiva Cavitat oral, dents i glàndules salivals Trajecte pel conducte faringoesofàgic Anatomia gàstrica i formació del quim Intestí prim i estructures d'augment de superfície Intestí gros Glàndules annexes: fetge, vesícula biliar i pàncrees 2 Fisiologia: motilitat, secrecions i absorció Principis de la digestió i patrons de motilitat Motilitat gàstrica i regulació del buidament Dinàmica motora als intestins prim i gros Secrecions químiques: de la boca a l'estómac Digestió pancreàtica, biliar i intestinal Mecanismes de transport cel·lular als enteròcits Vies de distribució i regions d'absorció Metabolisme intermediari 3 Rutes catabòliques i producció d'ATP 1.

Fonaments del metabolisme i el paper de l'ATP 2. Etapes del catabolisme i degradació citoplasmàtica de glúcids 3. Respiració cel·lular mitocondrial: Cicle de Krebs i fosforilació oxidativa 4.

Catabolisme de lípids, aminoàcids i balanç energètic 4 Rutes biosintètiques i regulació hormonal Naturalesa de l'anabolisme i acoblament energètic Rutes de síntesi de glúcids: gluconeogènesi i glicogènesi Lipogènesi i biosíntesi d'àcids grassos Metabolisme dels aminoàcids i absència de reserva proteica Interconversió de principis immediats Regulació hormonal del balanç metabòlic 5 Balanç energètic — Despesa calòrica i components metabòlics Unitats d'energia i rendiment dels macronutrients Components de la despesa energètica total Metabolisme basal i factors determinants Efecte tèrmic dels aliments i termogènesi facultativa Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 1 Activitat física i mètodes d'avaluació de la despesa Regulació del balanç energètic Nutrients 6 Hidrats de carboni, fibra i control glucèmic Classificació estructural dels hidrats de carboni Funcions fisiològiques i estalvi de nutrients Digestió enzimàtica dels glúcids Índex glucèmic i control metabòlic Fibra dietètica: soluble i insoluble Recomanacions nutricionals i riscos de l'excés 7 Lípids, àcids grassos i lipoproteïnes Naturalesa química i propietats generals dels lípids Triglicèrids: estructura, combustió i funció energètica Classificació dels àcids grassos i fonts dietètiques Fosfolípids i colesterol: funcions estructurals i límit d'ingesta Lipoproteïnes plasmàtiques, dislipidèmies i risc aterogènic 8 Proteïnes, micronutrients i aigua Estructura química i classificació dels aminoàcids Funcions biològiques de les proteïnes Valor biològic i complementació proteica Micronutrients: vitamines, macrominerals i oligoelements Electròlits corporals i propietats de l'aigua 9 Dieta equilibrada — Grups d'aliments, regulació i etiquetatge 1.

Fonaments de l'alimentació i la nutrició 2. Regulació neuroendocrina: gana, apetit i sacietat 3.

Perfil calòric i repartiment de macronutrients 10 Nutrició esportiva — Metabolisme en l'exercici i ajudes ergogèniques Metabolisme energètic durant l'exercici Proteïnes en l'esportista: mites i requeriments reals Ajuts ergogènics i marc normatiu Evidència científica de productes ergogènics comuns Hidratació esportiva 11 Termoregulació, pèrdues hídriques i deshidratació Termoregulació i producció interna de calor durant l'exercici Vies de dissipació tèrmica Resposta renal i balanç de líquids Tipus osmòtics de deshidratació Mètodes d'avaluació pràctica de la hidratació Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 2 Impacte funcional i cardiovascular del dèficit hídric 12 Pautes de reposició, begudes i hiponatrèmia Principis generals i hidratació prèvia a l'esforç Pautes d'ingesta durant l'exercici físic Composició de les begudes esportives Recuperació hídrica post-exercici Hiponatrèmia associada a l'exercici i canvi de paradigma 13 Resum per repassar Aparell digestiu i fisiologia Metabolisme intermediari i balanç energètic Nutrients i dieta equilibrada Nutrició i hidratació en l'esport Solucions de les preguntes de repàs Aquests apunts poden contenir errors o omissions.

Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important. Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 3 1 Anatomia funcional i estructures EN ACABAR SABRÀS Identificar les quatre capes histològiques del tub digestiu i les seves funcions bàsiques. Desscriure les regions anatòmiques des de la cavitat bucal fins a l'intestí gros. Reconèixer els mecanismes d'ampliació de superfície a l'intestí prim. Distingir el paper anatòmic i funcional del fetge, de la vesícula biliar i del pàncrees exocrí i endocrí.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Com aconsegueix un tub de set metres com l'intestí prim allotjar una superfície d'absorció similar a la d'una pista de tennis? La nutrició és la ciència encarregada d'analitzar com l'organisme rep i aprofita els nutrients (hidrats de carboni, lípids, proteïnes, vitamines, minerals i aigua) presents en els aliments. Els seus objectius fonamentals són proporcionar energia vital, construir i conservar estructures corporals, i regular els processos del metabolisme mitjançant una aportació equilibrada sense mancances ni excessos.

Aparell digestiu 1 Anatomia funcional i estructures 2 Fisiologia: motilitat, secrecions i absorció Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 4 ESQUEMA Aparell digestiu i nutrició humana El sistema digestiu actua conjuntament amb la resta de sistemes: el circulatori transporta els nutrients absorbits, el respiratori capta oxigen i elimina diòxid de carboni, els òrgans renals i hepàtics excreten productes de rebuig, el sistema immunitari protegeix davant patògens, i el sistema endocrí i el nerviós regulen de manera coordinada totes les funcions corporals.

Organització general i capes de la paret digestiva El tub digestiu és un conducte buit continu que s'estén des dels llavis fins a l'anus, amb una longitud propera als 9 metres. La seva llum està delimitada per una paret estructurada en quatre capes concèntriques ben diferenciades: Mucosa: és la capa més interna en contacte amb els aliments. Està formada per un epiteli de revestiment, una làmina pròpia de teixit connectiu ric en capil·lars, glàndules i nòduls limfoides, i una fina capa de múscul llis (muscularis mucosae). En la boca, l'estómac i l'intestí conté glàndules secretores de sucs digestius.

Submucosa: capa de teixit connectiu lax situada sota la mucosa, altament vascularitzada per grans vasos sanguinis i proveïda de fibres nervioses. Muscular externa: disposada habitualment en dues capes de teixit muscular: una circular interna i una longitudinal externa. Aquesta musculatura permet la trituració mecànica i la propulsió del contingut luminal. Adventícia o serosa: coberta externa. S'anomena adventícia per sobre del diafragma, mentre que per sota esdevé una membrana serosa anomenada peritoneu.

El peritoneu té una capa parietal Tub digestiu Conducte buit continu Cavitat oral i faringe Dents, llengua i orofaringe Esòfag i estómac Transport i formació del quim Intestí prim Duodè, jejú i ili Intestí gros Còlon, cec i recte Glàndules annexes Òrgans secretors auxiliars Glàndules salivals Paròtida, submandibular i sublingual Fetge i vesícula Bilis i filtratge portal Pàncrees Glàndula mixta exocrina i endocrina Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 5 (recobreix la paret abdominal) i una capa visceral (recobreix els òrgans). Els plecs dobles peritoneals formen el mesenteri, que sosté les vísceres, i diversos lligaments que uneixen els òrgans entre si.

Diagrama del balanç energètic i nutrició humana. COMPROVA-HO 2 Quina diferència anatòmica presenta la coberta externa del tub digestiu per sobre i per sota del diafragma? Cavitat oral, dents i glàndules salivals La boca constitueix la via d'entrada dels aliments. L'espai comprès entre les galtes, els llavis i les arcades dentàries s'anomena vestíbul. Les galtes estan sostingudes pel múscul buccinador. A la base es troba la llengua, constituïda per feixos entrecreuats de múscul esquelètic i coberta per papil·les i corpuscles gustatius. El sostre bucal el conformen el paladar dur i el paladar tou.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 6 Esquema anatòmic de la cavitat oral i faringe. Les dents s'encarreguen de la fragmentació mecànica dels aliments. Estan formades per una corona recoberta d'esmalt dur i brillant, sota la qual hi ha la dentina, una polpa interna tova amb vasos i nervis, i el ciment que fixa l'arrel a l'os alveolar. La dentició humana consta de 20 dents decídues («de llet») i 32 dents permanents: Incisius: centrals i aplanats, adaptats per tallar els aliments. Canins: punxeguts, la seva funció és estripar. Premolars i molars: amples, forts i dotats de cúspides per triturar.

Les glàndules salivals són glàndules exocrines que aboquen a la boca entre 1 i 1,5 litres de saliva al dia per iniciar la formació del bol alimentari. Es distribueixen en tres parells principals: Glàndules paròtides: situades a la regió lateral anterior a l'orella; aboquen la seva secreció davant del segon molar superior mitjançant el conducte parotidi. Glàndules submandibulars: localitzades a la cara medial de la mandíbula; drenen al costat del fre de la llengua, posteriors a les dents inferiors. Glàndules sublinguals: situades sota la llengua, al terra de la cavitat bucal.

Trajecte pel conducte faringoesofàgic La faringe és un conducte en forma d'embut que comunica la via aèria i la digestiva. Es divideix en tres segments anatòmics: Nasofaringe: part superior; conté les amígdales faríngies i la desembocadura de la trompa d'Eustaqui. Només transporta aire. 1 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 7 L'esòfag és un tub muscular que baixa pel coll i el tòrax per darrere de la tràquea i per davant de la columna vertebral. Travessa el diafragma i connecta amb l'estómac. Està format per fibres musculars circulars i longitudinals recobertes internament per mucosa.

Per aprofundir en el moviment propulsor del bol, vegeu «Aparell digestiu — Fisiologia: motilitat, secrecions i absorció». COMPROVA-HO 3 Quins són els tres segments de la faringe i quin d'ells té una funció exclusivament respiratòria? Anatomia gàstrica i formació del quim L'estómac és una cambra muscular en forma de «J» situada a la part superior esquerra de la cavitat abdominal, amb un volum aproximat d'un litre i mig de capacitat. Actua com a reservori transitori i agent antibacterià gràcies a l'acidesa de les seves secrecions (per a la producció d'àcid clorhídric i pepsina, vegeu «Aparell digestiu — Fisiologia: motilitat, secrecions i absorció»).

Anatòmicament es distingeixen: Càrdies: orifici muscular superior d'entrada des de l'esòfag (esfínter esofàgic inferior). Fons gàstric (fúndus): cúpula superior per sobre del càrdies. Cos: la part central més àmplia del reservori. Curvatures menor i major: les vores corbades interna i externa de l'òrgan. Pílor: orifici de sortida regulat per un esfínter muscular que dóna pas al duodè. Mitjançant l'acció mecànica i química, l'aliment es transforma a l'estómac en una papilla semilíquida denominada quim, la qual s'aboca a intervals regulars a través del pílor cap al duodè.

Intestí prim i estructures d'augment de superfície L'intestí prim és la porció més llarga del tub digestiu: fa aproximadament 7 metres de longitud i uns 2,5 cm de diàmetre. S'estén des de l'esfínter pilòric fins a la vàlvula ileocecal i es divideix en tres trams consecutius: Bucofaringe (orofaringe): segment mitjà situat darrere la cavitat bucal; conté les amígdales palatines i comparteix el trànsit d'aire i aliments. 2 Laringofaringe: tram inferior que connecta directament amb l'esòfag. Durant la deglució, l'epiglotis s'inclina cap avall tancant la laringe per evitar que el menjar passi a les vies respiratòries.

3 Duodè: comprèn els primers 30 cm i adopta una forma de «C» al voltant del cap del pàncrees. Conté les glàndules submucoses de Brunner i l'ampul·la de Vater, orifici on desemboquen conjuntament el conducte pancreàtic principal (de Wirsung) i el conducte colèdoc hepàtic. 1 Jejú: fa uns 3 metres de recorregut. Presenta un desenvolupament òptim de replecs per a la digestió i l'absorció. 2 Ili: tram final d'uns 4 metres que connecta amb l'intestí gros mitjançant la vàlvula ileocecal. 3 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 8 Esquema dels plecs i vellositats intestinals.

La paret luminal de l'intestí prim compta amb tres estructures especialitzades per multiplicar la superfície d'absorció: Pliques circulars (vàlvules de Kerckring): plecs grans i permanents de la mucosa i submucosa que tripliquen la superfície (×3). Vellositats intestinals: projeccions digitiformes de la mucosa que multipliquen per deu la superfície (×10). Contenen capil·lars sanguinis i un vas quilífer central. A la seva base s'obren les criptes intestinals (glàndules intestinals). Microvellositats: replecs microscòpics a la membrana apical dels enteròcits («vora en raspall») que augmenten l'àrea vint vegades més (×20), assolint una amplificació superficial total de 600 vegades.

Intestí gros L'intestí gros té una longitud d'entre 1,30 i 1,60 metres i un calibre més ample (6 cm de diàmetre). S'estén des de la vàlvula ileocecal fins a l'obertura anal. Es divideix en: Cec: fons de sac inicial situat sota la vàlvula ileocecal, del qual neix l'apèndix cecal o vermiforme. Còlon ascendent: ascendeix pel costat dret de l'abdomen fins a arribar a l'angle còlic dret (hepàtic). Còlon transvers: creua horitzontalment la cavitat abdominal superior en direcció a la melsa. Còlon descendent: baixa des de l'angle còlic esquerre (esplènic) per la paret abdominal esquerra. Còlon sigmoide: tram amb forma de «S» que s'endinsa a la pelvis.

Recte i canal anal: porció terminal amb els esfínters anals intern (involuntari) i extern (voluntari) que regulen l'expulsió de les femtes. COMPROVA-HO 4 Quines són les tres estructures que permeten multiplicar la superfície útil de l'intestí prim fins a 600 vegades? Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 9 Glàndules annexes: fetge, vesícula biliar i pàncrees Les glàndules annexes no estan en contacte físic directe amb els aliments en trànsit, però elaboren fluids imprescindibles per modificar químicament els nutrients. El fetge és l'òrgan intern més gran i actua com a filtre metabòlic de la sang provinent del tracte intestinal mitjançant la vena porta.

Processa i emmagatzema nutrients, sintetitza bilis. La vesícula biliar és un petit sac connectat al fetge pel conducte cístic. Emmagatzema i concentra la bilis abans d'abocar-la pel conducte colèdoc cap al duodè per emulsionar els lípids. El pàncrees és una glàndula mixta retroperitoneal situada al darrere de l'estómac, íntimament encaixada al duodè. Té dues funcions principals: Component exocrí: elabora el suc pancreàtic carregat d'enzims que drenen pel conducte de Wirsung cap a l'ampul·la de Vater per digerir macronutrients a la llum intestinal.

Component endocrí: format pels illots de Langerhans, aboca hormones reguladores directament al torrent sanguini, especialment la insulina i el glucagó per al control de la glucèmia. ERROR FREQÜENT Confondre la via d'actuació del pàncrees exocrí i l'endocrí. La fracció exocrina secreta suc pancreàtic amb enzims digestius a través de conductes cap a la llum del duodè. En canvi, la fracció endocrina allibera hormones com la insulina directament a la circulació sanguínia, sense passar per cap conducte digestiu.

Tram / Òrgan Estructures anatòmiques característiques Glàndules o secrecions annexes Cavitat bucal Dents (20 temporals / 32 permanents), llengua, paladar Glàndules paròtides, submandibulars i sublinguals Faringe i esòfag Nasofaringe, bucofaringe, laringofaringe, epiglotis Glàndules mucoses submucoses protectores Estómac Càrdies, fons, cos, curvadures menor/major, pílor Glàndules gàstriques secretores de suc gàstric Intestí prim Duodè, jejú, ili; pliques, vellositats i criptes Glàndules de Brunner, fetge (bilis) i pàncrees Intestí gros Cec, apèndix, còlon (asc., trans., desc., sigm.), recte Cèl·lules caliciformes secretores de mucus Glàndules annexes Lòbuls hepàtics, vesícula, cap/cos/cua pancreàtics Suc biliar i suc pancreàtic cap a l'ampul·la de Vater Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 10 IDEES CLAU La paret del tub digestiu consta de quatre capes: mucosa, submucosa, muscular externa i adventícia o serosa peritoneal.

La dentició humana es divideix en 20 dents de llet temporals i 32 permanents, acompanyades per tres parells de glàndules salivals majors (paròtides, submandibulars i sublinguals). L'estómac transforma el bol alimentari en quim mitjançant la seva musculatura i les secrecions gàstriques abans d'alliberar-lo pel pílor. L'intestí prim multiplica la seva superfície d'absorció 600 vegades mitjançant pliques circulars, vellositats i microvellositats. El pàncrees és una glàndula mixta que actua com a exocrina alliberant sucs digestius al duodè i com a endocrina segregant insulina a la sang. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 5. Quina funció mecànica i quina desembocadura tenen les glàndules paròtides? 6.

A quin lloc concret desemboquen conjuntament les secrecions del fetge i del pàncrees exocrí? APARELL DIGESTIU 2 Fisiologia: motilitat, secrecions i absorció EN ACABAR SABRÀS Distingir els patrons motors de peristaltisme i segmentació al llarg del tub digestiu. Descriure la regulació hormonal i mecànica del buidament gàstric i del trànsit intestinal. Identificar les secrecions químiques digestives des de la cavitat bucal fins a l'intestí prim. Comparar els sistemes de transport a través dels enteròcits i les vies sanguínia i limfàtica.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 7 Com s'aconsegueix que l'aliment es barregi homogèniament amb els enzims digestius sense que surti disparat cap al final del tub abans de pair-se? Principis de la digestió i patrons de motilitat La digestió comprèn el conjunt de processos fisiològics mitjançant els quals els aliments ingerits es degraden fins a transformar-se en molècules senzilles o nutrients absorbibles. Aquest procés global integra dues grans activitats coordinades: la digestió mecànica, regida per l'activitat motora gastrointestinal, i la digestió química, duta a terme per les secrecions glandulars del tub.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 11 Esquema de degradació macromolecular dels nutrients principals. L'activitat motora de l'aparell digestiu depèn de dos tipus essencials de moviments musculars coordinats: Peristaltisme: constitueix el moviment de propulsió bàsic al llarg del tracte. Es manifesta com un anell de contracció muscular que avança cap endavant, empenyent el bol o el contingut luminal. Els seus estímuls desencadenants principals són la presència física de material a la llum digestiva i el manteniment d'una innervació intacta. Permet el pas ordenat pel faringe, l'esòfag i la resta d'estructures.

Contraccions segmentàries: es defineixen com a moviments de barreja o mescla. Es basen en concentracions d'ones estacionàries anul·lars que es produeixen de manera rítmica i aïllada. La seva funció no és avançar el material, sinó remenar-lo contínuament amb els sucs digestius per facilitar el contacte íntim amb la superfície epitelial i millorar l'absorció. COMPROVA-HO 8 Quina és la diferència funcional bàsica entre el peristaltisme i les contraccions segmentàries?

Motilitat gàstrica i regulació del buidament A l'estómac conviuen les ones peristàltiques dirigides cap al pílor amb els moviments de mescla i trituració, on part del quim (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures») retrocedeix cap al cos gàstric en topar contra l'esfínter pilòric. La fracció inicial d'un àpat comença a evacuar-se al cap de 30 minuts, completant-se el buidament gástric total en un període d'entre dues i quatre hores.

La velocitat del buidament gàstric depèn d'un equilibri estricte entre senyals d'estimulació i mecanismes de retroalimentació inhibidora: Factors estimuladors: l'augment de volum gàstric per distensió de la paret i l'acció de l'hormona gastrina, la qual activa la bomba pilòrica per afavorir l'ejecció de contingut. Factors inhibidors: senyals procedents del duodè (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures»), tals com la distensió duodenal, l'excés d'acidesa del quim (que dispara múltiples reflexos enterogàstrics protectors), alteracions d'osmolaritat, irritació de la mucosa i l'alliberament de l'hormona colecistocinina.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 12 PROCÉS Regulació del buidament gàstric 1 Distensió gàstrica L'arribada d'aliment dilata l'estómac i indueix la secreció de gastrina. 2 Bomba pilòrica La gastrina estimula les contraccions que empenyen el quim al pílor. 3 Entrada al duodè El contingut àcid i ric en greixos penetra a la primera porció intestinal. 4 Retroalimentació inhibitòria L'acidesa i la colecistocinina frenen el buidament per protegir la mucosa. Dinàmica motora als intestins prim i gros El trànsit a través de l'intestí prim s'efectua mitjançant ones peristàltiques vigoroses que recorren de 5 a 15 cm del conducte i contraccions de segmentació que baten el contingut.

A més, el reflex gastroilíac estimula la motilitat d'aquest tram quan l'estómac s'omple. El temps total de trànsit des del pílor fins a la vàlvula ileocecal se situa habitualment entre tres i sis hores. El control del moviment a l'intestí prim està regulat hormonalment i per mediadors locals: Estimuladors de la motilitat: colecistocinina, gastrina, serotonina, insulina i motilina. Inhibidors de la motilitat: secretina i glucagó. A l'intestí gros, les contraccions segmentàries rítmiques es localitzen de manera destacada al còlon ascendent. En canvi, les contraccions peristàltiques tenen lloc només entre tres i quatre vegades al dia al llarg del còlon.

El material fecal es desplaça des del cec fins al còlon distal en un període mitjà d'unes 10 hores, culminant amb la defecació, que suposa l'eliminació dels residus emmagatzemats al recte. COMPROVA-HO 9 Quins efectes tenen la gastrina i la colecistocinina sobre la motilitat digestiva? Secrecions químiques: de la boca a l'estómac La degradació química requereix sucs rics en enzims específics produïts des de la cavitat oral fins a l'ili (l'esòfag no en secreta cap), mentre que les cèl·lules secretores de moc es distribueixen per tota la longitud del tub digestiu, des de la boca fins a l'anus, per protegir i lubricar l'epiteli.

Les glàndules salivals (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures») elaboren aproximadament 1500 ml diaris de saliva sota control parasimpàtic, amb un pH d'aproximadament 8,0. Les seves funcions inclouen la humectació per facilitar la parla i la masticació, la sensació gustativa, la neteja oral contra l'acumulació de carbohidrats, l'acció tampó i una important defensa antimicrobiana gràcies a la presència d'immunoglobulina A (IgA) i lisozim. Els seus enzims digestius actius són: Ptialina o amilasa salival: comença la digestió hidrolítica dels carbohidrats complexos. Lipasa lingual: secretada a la llengua, inicia la fragmentació de greixos.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 13 A l'esòfag, la secreció mucosa es concentra principalment en el seu terç superior i inferior per lubricar la deglució i defensar la paret contra un eventual reflux gàstric. A l'estómac, el suc gàstric es compon de diversos components essencials: Àcid clorhídric (HCl): confereix una intensa acidesa al contingut, exerceix una potent acció antisèptica i estova les proteïnes alimentàries per afavorir la seva desnaturalització. Pepsinogen: proenzim que en medi àcid es converteix en pepsina, una poderosa proteasa capaç de fraccionar proteïnes en cadenes peptídiques.

Lipasa gàstrica: realitza una acció lipolítica feble, restringida sobretot a greixos que ja es troben emulsificats. Factor intrínsec: glicoproteïna imprescindible per a la posterior absorció de la vitamina B12. Moc protector: recobreix la mucosa digestiva (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures») per evitar la seva autodigestió.

La secreció d'àcid i suc gàstric està regulada per l'hormona gastrina i es divideix clàssicament en tres etapes: la fase cefàlica (desencadenada per la visió, olor o gust a través d'estimulació vagal), la fase gàstrica (mediada per distensió de l'estómac i per gastrina, estimulada directament per aminoàcids, pèptids, proteïnes parcialment digerides, cafeïna, calci o alcohol) i la fase intestinal (iniciada per estímuls hormonals a l'arribada d'aminoàcids i pèptids al duodè, seguida ràpidament per una fase d'inhibició induïda per la presència d'àcids grassos). Diagrama de digestió seqüencial dels carbohidrats des de la saliva.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 14 Digestió pancreàtica, biliar i intestinal En arribar al duodè, el quim rep les secrecions del pàncrees exocrí i del fetge i vesícula biliar (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures»), les quals desemboquen conjuntament a través de l'ampul·la de Vater (vegeu «Aparell digestiu — Anatomia funcional i estructures»). La coordinació hormonal d'aquesta etapa implica diversos factors: Secretina i pancreocimina: estimulen la secreció de suc pancreàtic. Colecistocinina: indueix la contracció i secreció de la vesícula biliar. Enterogastrona: frena la secreció i l'activitat del suc gàstric.

Enterocinasa: enzim que activa el tripsinogen pancreàtic transformant-lo en tripsina activa. El suc pancreàtic conté un equip d'enzims de gran potència digestiva: proteases (com la tripsina, la quimotripsina i la carboxipeptidasa), amilasa pancreàtica (que hidrolitza midons fins a maltosa i polímers curts de glucosa) i lipasa pancreàtica. Per la seva banda, la bilis és un fluid amarg, viscós i de color groguenc o marró secretat pel fetge i emmagatzemat a la vesícula; conté aigua, colesterol, pigments biliars i sals biliars, essencials per emulsionar els greixos facilitant l'acció enzimàtica.

El suc intestinal (succus entericus), produït per glàndules de la submucosa, aporta peptidases, disacaridases (com maltasa, sacarasa i lactasa) i lipasa, culminant la reducció de carbohidrats a monosacàrids i de proteïnes a pèptids simples i aminoàcids. ERROR FREQÜENT Confondre el paper fisiològic de l'intestí gros considerant que continua la digestió química d'aliments. L'intestí gros no té digestió enzimàtica pròpia: secreta moc destinat a lubricar i neutralitzar àcids d'origen bacterià. Els canvis bioquímics que pateixen les restes al seu interior deriven de la putrefacció de proteïnes i de la microbiota, no de sucs secretats pel propi intestí.

Mecanismes de transport cel·lular als enteròcits L'absorció representa el conjunt de processos fisiològics pels quals els nutrients traspassen la paret intestinal cap al medi intern o sistema circulatori. Els enteròcits són les cèl·lules epitelials de la mucosa intestinal especialitzades a executar aquesta captació, transportar aigua i electròlits cap a l'organisme i secretar proteïnes a la llum.

El trasllat molecular a través de la seva membrana es realitza mitjançant diferents mecanismes biofísics: Mecanisme de transport Despesa energètica Característiques del procés Molècules transportades Difusió simple No gasta energia Moviment a favor de gradient de concentració (tendeix a igualar concentracions entre ambdós costats) o per osmosi en el cas de l'aigua. Aigua, petites molècules apolars.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 15 Mecanisme de transport Despesa energètica Característiques del procés Molècules transportades Difusió facilitada No gasta energia Pas de substàncies insolubles en lípids a través de la matriu lipídica gràcies a una proteïna portadora que actua de manera similar a un enzim; el complex es desintegra a l'altre costat alliberant el solut. Sucres solubles en aigua (hidrosolubles). Transport actiu Gasta energia metabòlica Transferència d'una substància en contra de gradient químic (d'una zona de baixa concentració cap a una altra de major concentració) mitjançant un transportador específic de membrana.

Glucosa, aminoàcids, determinats ions minerals. Pinocitosi Gasta energia (invaginació) Invaginació i replegament de la membrana cel·lular que s'estrangula per formar una vesícula intracel·lular que conté líquid amb soluts o partícules en suspensió. Gotes lipídiques complexes i greixos. COMPROVA-HO 10 Quina condició físico-química requereix el transport actiu a través de l'enteròcit que el diferencia de les difusions?

Vies de distribució i regions d'absorció La capacitat absortiva de l'intestí prim és massiva gràcies a l'elevat flux sanguini per gram de teixit i a les adaptacions de la mucosa: les pliques circulars i les vellositats intestinals multipliquen enormement la superfície de contacte disponible. Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 16 Esquema anatòmic dels trams d'absorció de nutrients al tracte.

L'absorció es distribueix topogràficament al llarg del tracte segons la naturalesa i la complexitat dels nutrients: Boca i estómac: a la boca s'absorbeixen certes substàncies farmacològiques; a l'estómac té lloc l'absorció de glucosa lliure, alcohol (un 20% del total) i determinats fàrmacs. Duodè: captura monosacàrids, aminoàcids, àcids grassos, monoglicèrids, vitamines liposolubles (A, E), vitamines hidrosolubles com l'àcid fòlic, la riboflavina i la tiamina, així com minerals fonamentals (ferro, calci, zinc i magnesi). Jejú: absorbeix gran part dels nutrients energètics, el 80% restant de l'alcohol ingerit, aigua i electròlits (sodi, potassi, clorur).

Ili: assimila específicament la vitamina B12 gràcies al factor intrínsec gàstric, la vitamina K, sals i àcids biliars per a la seva recirculació, a més d'aigua i electròlits. Còlon (intestí gros): la seva tasca primària consisteix en l'absorció de líquids i sals minerals; atès que el contingut arriba en fase molt aquosa, el 45% de l'aigua es recupera en aquest tram, absorbint també sodi, potassi, clorur, vitamina K i biotina procedents de l'acció microbiana. La major part global dels nutrients s'absorbeix entre el jejú i l'ili.

Un cop els nutrients travessen les cèl·lules epitelials, emprenen dues vies d'incorporació a l'organisme: Via sanguínia o portal: els carbohidrats simples, aminoàcids, aigua, electròlits i una fracció menor dels greixos (entre el 30% i el 40%) accedeixen directament a la xarxa de capil·lars sanguinis de les vellositats. 1 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 17 IDEES CLAU La motilitat digestiva es fonamenta en el peristaltisme per a la propulsió del contingut i en les contraccions segmentàries per a la barreja. El buidament gàstric està regulat positivament per la distensió i la gastrina, i frenat per senyals duodenals d'acidesa, osmolaritat i colecistocinina.

Les secrecions enzimàtiques actuen des de la boca fins a l'ili, mentre que l'intestí gros manca d'activitat enzimàtica pròpia i centra la seva funció en l'absorció d'aigua i electròlits. Els enteròcits empren transport passiu (difusió simple i facilitada) i actiu (amb consum d'energia metabòlica) per captar nutrients a través de la mucosa. La via sanguínia absorbeix carbohidrats, proteïnes, aigua i ions, mentre que el vas limfàtic rep entre el 60% i el 70% dels greixos digerits. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 11. Quins factors procedents del duodè frenen el buidament de l'estómac? 12. Com es diferencien les vies d'absorció dels carbohidrats i dels greixos cap a la circulació?

Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 13. Quina és la capa muscular típica de la muscular externa del tub digestiu? 14. Quantes dents permanents componen la dentició adulta completa? 15. Quin tram de la faringe comunica directament amb la laringe i l'esòfag? 16. Quin factor multiplica la superfície intestinal gràcies a l'acció conjunta de pliques, vellositats i microvellositats? Via limfàtica: la gran majoria dels greixos digerits (del 60% al 70%), estructurats en partícules lipídiques i micel·les, ingressa als conductes limfàtics abans d'arribar al torrent circulatori general.

2 Submucosa cel·lular sense orientació clara a) Longitudinal interna i circular externa b) Circular interna i longitudinal externa c) Capa obliqua contínua de tres nivells d) 20 dents a) 28 dents b) 32 dents c) 36 dents d) Laringofaringe a) Trompa auditiva b) Bucofaringe c) Nasofaringe d) Unes 30 vegades a) Unes 200 vegades b) Unes 600 vegades c) Unes 60 vegades d) Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 18 17. Quin tipus de motilitat digestiva s'encarrega d'homogeneïtzar el quim amb els enzims sense avanç continu? 18. Quina hormona té un efecte accelerador sobre el buidament gàstric mitjançant l'activació de la bomba pilòrica? 19.

Quin mecanisme utilitza l'enteròcit per absorbir soluts en contra del seu gradient de concentració? 20. Quin percentatge aproximat dels greixos digerits passa als vasos limfàtics durant l'absorció intestinal?

Ona de reflex gastroilíac a) Bomba propulsora pilòrica b) Contraccions segmentàries c) Peristaltisme primari d) Colecistocinina a) Gastrina b) Secretina c) Enterogastrona d) Difusió facilitada a) Transport actiu b) Difusió simple c) Osmosi directa d) Del 10% al 20% a) Del 60% al 70% b) Del 30% al 40% c) El 100% d) Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 19 3 Rutes catabòliques i producció d'ATP EN ACABAR SABRÀS Distingir els mecanismes de fosforilació a nivell de substrat i fosforilació oxidativa. Calcular el rendiment energètic de la glucòlisi, el cicle de Krebs i la respiració cel·lular. Descriure les etapes de la degradació dels àcids grassos mitjançant la β-oxidació.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 21 Com aconsegueix la cèl·lula transformar l'energia continguda en un entrepà en moviment muscular? El metabolisme constitueix el conjunt de transformacions químiques que permeten a la cèl·lula intercanviar matèria i energia amb el seu medi extern. Metabolisme intermediari 3 Rutes catabòliques i producció d'ATP 4 Rutes biosintètiques i regulació hormonal Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 20 ESQUEMA Vies del metabolisme intermediari 1. Fonaments del metabolisme i el paper de l'ATP Les transformacions moleculars tenen lloc mitjançant successions de reaccions anomenades vies metabòliques, on cada producte intermedi rep el nom de metabòlit.

Aquests processos requereixen la presència de biocatalitzadors proteics específics, els enzims, sovint associats a coenzims derivats de vitamines hidrosolubles com les del complex B. Catabolisme Rutes oxidatives per produir ATP Glucòlisi Citosol: glucosa a piruvat Cicle de Krebs Matriu: oxidació d'acetil-CoA Cadena respiratòria Membrana interna: fosforilació oxidativa Beta-oxidació Degradació d'àcids grassos Anabolisme Rutes biosintètiques que consumeixen energia Gluconeogènesi Síntesi de glucosa Glicogènesi Síntesi de glucogen Lipogènesi Síntesi d'àcids grassos Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 21 Esquema del complex enzimàtic unit al substrat i al coenzim vitamínic.

Dins del metabolisme intermediari conviuen dues grans branques funcionals: Catabolisme: degradació oxidativa de molècules complexes a substàncies més senzilles. Aquest procés allibera energia química que queda emmagatzemada en compostos d'alta energia. El control hormonal del catabolisme depèn de senyals d'alerta o estrès, com el cortisol i l'adrenalina. Anabolisme: vies biosintètiques reductores que consumeixen energia lliure per formar estructures complexes a partir de precursors petits (per aprofundir en la seva dinàmica, vegeu «Metabolisme intermediari — Rutes biosintètiques i regulació hormonal»). L'anabolisme està afavorit per hormones com la insulina i l'hormona del creixement.

Característica Vies catabòliques Vies anabòliques Tipus de reacció Degradació oxidativa Síntesi reductora Balanç d'energia Exergòniques (produeixen ATP) Endergòniques (consumeixen ATP) Substrats i productes De compostos complexos a simples De compostos simples a complexos Exemples principals Glucòlisi, cicle de Krebs, β- oxidació Glicogènesi, gluconeogènesi, síntesi de lípids La transferència energètica entre el catabolisme i les necessitats cel·lulars és canalitzada per l'adenosina trifosfat (ATP). Aquesta molècula està formada per una base nitrogenada (adenina), una pentosa (ribosa) i tres grups fosfat enllaçats en cadena.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 22 Diagrama estructural de la molècula d'ATP amb els enllaços fosfat. DEFINICIÓ L'ATP és el nucleòtid transportador universal d'energia lliure cel·lular. Els seus dos enllaços anhídrid fosfòric terminals acumulen una gran quantitat d'energia química. Quan es produeix la ruptura hidrolítica de l'últim grup fosfat de l'ATP per acció d'un enzim, es genera adenosina difosfat (ADP), fosfat inorgànic (Pi) i energia lliure: La hidròlisi d'un enllaç fosfat de l'ATP allibera 7,3 kcal/mol d'energia lliure.

De manera anàloga, l'ADP pot hidrolitzar el seu enllaç restant per produir adenosina monofosfat (AMP), alliberant també unes altres 7,3 kcal/mol: Les cèl·lules generen ATP a través de dos mecanismes diferents: 1. Fosforilació a nivell de substrat: transferència directa d'un grup fosfat d'alta energia des d'una molècula intermediària cap a l'ADP. Ocorre de forma anaeròbica en determinats passos de la glucòlisi i en el cicle de Krebs. 2. Fosforilació oxidativa: acoblament indirecte entre l'oxidació dels coenzims reduïts a la cadena respiratòria i l'activitat de l'ATP sintasa a la membrana mitocondrial interna. Representa la via de major rendiment aeròbic.

COMPROVA-HO 22 Quina diferència mecànica existeix entre la fosforilació a nivell de substrat i la fosforilació oxidativa? 2. Etapes del catabolisme i degradació citoplasmàtica de glúcids El catabolisme global es desplega en tres etapes consecutives: Fase I (digestiva i macromolecular): els polímers es descomponen en els seus monòmers bàsics. Els polisacàrids es transformen en hexoses o pentoses, els lípids s'escindeixen en àcids grassos i ATP + H O 2 ADP + P + i energia ADP + H O 2 AMP + P + i 7,3 kcal/mol Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 23 glicerol, i les proteïnes s'hidrolitzen en aminoàcids. L'energia alliberada aquí es perd principalment com a calor.

Fase II (citosòlica o intermèdia): conversió dels diversos monòmers en metabòlits comuns de cadena curta. Els glúcids i el glicerol formen piruvat i posteriorment acetil-CoA, mentre que els àcids grassos i certs aminoàcids s'escindeixen directament a acetil-CoA. S'obté aproximadament un 10 % de l'ATP total. Fase III (mitocondrial o terminal comuna): els grups acetil s'incorporen al cicle de Krebs i s'oxiden totalment a diòxid de carboni i aigua, alliberant al voltant del 90 % restant de l'energia en forma d'ATP. La glucòlisi o ruta d'Embden-Meyerhof és la via citoplasmàtica que degrada una molècula de glucosa (6 carbonis) en dues molècules de piruvat o àcid pirúvic (3 carbonis cadascuna).

És un procés estrictament anaeròbic dividit en diverses etapes: El balanç net de la glucòlisi és de 2 molècules de piruvat, 2 ATP nets i 2 NADH: Si la cèl·lula no disposa d'oxigen o es troba en un teixit en condicions d'anaerobiosi (com el múscul durant contraccions intenses), el piruvat es redueix a àcid làctic mitjançant fermentació làctica per regenerar el i mantenir la glucòlisi activa. Paral·lelament a la glucòlisi, el citosol acull la via de les pentoses fosfat.

Aquesta ruta reversible oxida la glucosa mitjançant descarboxilació i deshidrogenacions successives per generar pentoses (com ribulosa i xilulosa) necessàries per sintetitzar nucleòtids, coenzims (CoA, NAD, FAD) i produir NADPH, essencial per a les reaccions de biosíntesi. ERROR FREQÜENT Un error habitual d'examen és confondre el rendiment brut d'ATP de la glucòlisi amb el seu rendiment net. Tot i que es formen 4 molècules d'ATP a la fase d'obtenció energètica, s'han invertit prèviament 2 ATP a la fase d'activació. Per tant, el guany net de la glucòlisi és de només 2 ATP. COMPROVA-HO 23 Quin és el paper fonamental de la via de les pentoses fosfat si no s'utilitza directament per produir ATP?

Fase d'activació: la glucosa es fosforila i es transforma en fructosa-1,6-bisfosfat mitjançant el consum de 2 molècules d'ATP ( ). 1 2 ATP Fase de ruptura: la fructosa-1,6-bisfosfat es trenca en dues trioses fosfat: gliceraldehid-3-fosfat i fosfat de dihidroxiacetona, que s'interconverteixen. 2 Fase d'oxidació i generació energètica: cadascuna de les trioses s'oxida, reduint a . A continuació, mitjançant fosforilació a nivell de substrat, es formen 4 ATP. 3 2 NAD+ 2 NADH + 2 H+ Glucosa + 2 ADP + 2 P + i 2 NAD + 2 Piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ NAD+ Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 24 3.

Respiració cel·lular mitocondrial: Cicle de Krebs i fosforilació oxidativa Quan la cèl·lula disposa d'oxigen, el piruvat generat a la glucòlisi entra a la matriu mitocondrial. Allà experimenta una descarboxilació oxidativa generant diòxid de carboni, una molècula de NADH i un grup acetil actiu unit al coenzim A (acetil-CoA). L'acetil-CoA s'introdueix al cicle de Krebs (o cicle de l'àcid cítric), una ruta cíclica central on conflueixen les vies catabòliques de glúcids, lípids i proteïnes. Esquema funcional del cicle de Krebs i els seus productes. Per cada fragment d'acetil-CoA que fa una volta sencera al cicle s'obtenen exactament: 3 NADH d'alt potencial reductor. 1 FADH_2.

1 ATP (sintetitzat directament per fosforilació a nivell de substrat). 2 molècules de CO_2 alliberades en dues etapes de descarboxilació. El funcionament continu del cicle depèn de la regeneració del coenzim . Si la cadena respiratòria es deté, el cicle es col·lapsa per manca d'acceptors oxidats. La cadena respiratòria està integrada per una sèrie de complexos proteics (deshidrogenases i citocroms) localitzats a la membrana mitocondrial interna.

Aquests transporten els electrons procedents del NADH i del cap a l'oxigen molecular, l'acceptor terminal, que es redueix per formar aigua: El flux d'electrons allibera energia que s'aprofita per bombejar protons ( ) des de la matriu cap a l'espai intermembranós. Aquest transport acumula un gradient electroquímic de protons i disminueix el pH en aquest espai. Segons la teoria quimiosmòtica de Mitchell, el retorn espontani d'aquests protons NAD+ FADH 2 O + 2 1 2 2e + 2H + H O 2 H+ Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 25 cap a la matriu a través del canal de l'ATP sintasa activa la maquinària rotatòria de l'enzim, acoblant aquesta força protó-motriu a la síntesi d'ATP.

La relació de síntesi d'ATP segons el coenzim que cedeix els electrons és la següent: Per cada reoxidat es formen aproximadament 3 ATP. Per cada reoxidat es generen aproximadament 2 ATP. En el còmput global de la degradació aeròbica completa d'una molècula de glucosa, sumant la glucòlisi, la descarboxilació del piruvat, el cicle de Krebs i la cadena respiratòria, s'obté un rendiment màxim teòric de 36 a 38 ATP (depenent de la llançadora cel·lular emprada per introduir els electrons del NADH citosòlic al mitocondri). COMPROVA-HO 24 Quina funció compleix l'oxigen en la respiració aeròbica i quin compost residual forma? 4.

Catabolisme de lípids, aminoàcids i balanç energètic Els lípids emmagatzemats constitueixen la reserva energètica més densa de l'organisme. La lipòlisi comença quan l'enzim lipasa hidrolitza els triglicèrids, separant el glicerol dels àcids grassos. El glicerol s'incorpora a la glucòlisi, mentre que els àcids grassos s'activen al citosol unint-se al coenzim A per formar acil-CoA, procés que consumeix l'energia equivalent a . A l'interior del mitocondri, els àcids grassos es degraden mitjançant la β-oxidació o hèlix de Lynen.

Es tracta d'una seqüència repetitiva de reaccions cícliques en què, a cada volta d'espiral, la cadena hidrocarbonada s'escurça en dos àtoms de carboni, alliberant: 1 molècula d'acetil-CoA (llesta per ingressar al cicle de Krebs). 1 molècula de (que ingressa a la cadena respiratòria). 1 molècula de NADH (que ingressa a la cadena respiratòria). Pel que fa al catabolisme d'aminoàcids, aquests perden el seu grup amino mitjançant reaccions de desaminació, generant amoníac (que s'elimina mitjançant la síntesi d'urea o àcid úric). L'esquelet carbonat restant s'integra com a acetil-CoA o intermediaris del cicle de Krebs per produir energia.

Els macronutrients aporten densitats energètiques diferenciades quan s'oxiden a l'organisme: Glúcids: 4 kcal/g (16,8 kJ/g). Proteïnes: 4 kcal/g (16,8 kJ/g). Lípids: 9 kcal/g (37,8 kJ/g). El teixit adipós és el magatzem més eficient per unitat de massa. L'energia metabòlica obtinguda a partir de l'ATP és transformada per la cèl·lula en energia tèrmica (manteniment corporal) o utilitzada com a energia de treball biològic: treball mecànic (contracció muscular), treball osmòtic (transport actiu a través de membranes) i biosíntesi molecular. COMPROVA-HO 25 Quins tres productes s'alliberen en cada volta de la β-oxidació d'un àcid gras?

1 NADH 1 FADH 2 1 ATP FADH 2 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 26 IDEES CLAU El catabolisme degrada molècules complexes mitjançant oxidacions per obtenir energia emmagatzemada en forma d'ATP. La hidròlisi d'un enllaç anhídrid fosfòric de l'ATP allibera d'energia lliure. La glucòlisi produeix un rendiment net citoplasmàtic de 2 ATP, 2 NADH i 2 piruvats per cada molècula de glucosa. El cicle de Krebs a la matriu mitocondrial produeix 3 NADH, 1 , 1 ATP i 2 per cada acetil-CoA oxidat. La fosforilació oxidativa aprofita el gradient electroquímic de protons creat a la membrana mitocondrial interna per sintetitzar ATP mitjançant l'ATP sintasa.

La β-oxidació dels àcids grassos trenca seqüencialment les cadenes d'acil-CoA en unitats de dos carbonis (acetil-CoA), generant un rendiment energètic de 9 kcal/g. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 26. Quin és el balanç net de molècules d'ATP i coenzims reduïts obtinguts durant la glucòlisi anaeròbica? 27. Quants ATP teòrics es produeixen per la reoxidació mitocondrial d'1 NADH i d'1 a la cadena respiratòria?

METABOLISME INTERMEDIARI 4 Rutes biosintètiques i regulació hormonal EN ACABAR SABRÀS Distingir les característiques energètiques i enzimàtiques de l'anabolisme respecte al catabolisme Explicar els precursors de la gluconeogènesi i la funció de reserva de la glicogènesi Descriure el mecanisme de síntesi d'àcids grassos a partir d'acetil-CoA i malonil-CoA Contrastar l'acció reguladora de les hormones anabòliques enfront de les catabòliques PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 28 Si les proteïnes aporten la mateixa energia per gram que els glúcids, per què el cos no les utilitza principalment com a reserva energètica?

7,3 kcal/mol FADH 2 CO 2 FADH 2 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 27 Naturalesa de l'anabolisme i acoblament energètic El metabolisme cel·lular integra dues grans vessants funcionals oposades i coordinades (vegeu «Metabolisme intermediari — Rutes catabòliques i producció d'ATP»). Mentre que les rutes degradatives alliberen contingut calòric i generen enllaços d'alta energia, l'anabolisme és la síntesi de molècules complexes a partir de precursors estructurals més senzills.

DEFINICIÓ L'anabolisme constitueix la fase constructiva del metabolisme mitjançant la qual l'organisme assimila nutrients i els transforma en matèria biològica pròpia, un conjunt de processos endergònics que necessiten l'aportació d'energia química procedent de la hidròlisi de l'ATP. Aquesta transformació no succeeix en una sola etapa descontrolada, sinó a través de reaccions enzimàtiques successives i altament específiques. L'energia que permet unir aquests components prové directament del catabolisme previ, creant un balanç continu d'utilització de recursos.

Aspecte metabòlic Fase anabòlica Fase catabòlica Balanç d'energia Consumeix energia (utilitza ATP) Allibera energia (genera ATP) Naturalesa dels productes Forma molècules més complexes Origina compostos més senzills Dinàmica funcional Reaccions seqüencials per enzims concrets Reaccions seqüencials per enzims concrets Esquema comparatiu de requeriments energètics i característiques entre anabolisme i catabolisme. COMPROVA-HO 29 Quina relació energètica directe existeix entre les rutes catabòliques i les biosintètiques?

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 28 Rutes de síntesi de glúcids: gluconeogènesi i glicogènesi La disponibilitat de glucosa en sang és clau per al funcionament de diversos teixits cel·lulars. Per assegurar-ne el subministrament quan no prové de la ingesta, l'organisme disposa de dues vies centrals d'actuació: la creació de noves molècules glucídiques i l'acumulació ordenada de reserves. La gluconeogènesi genera glucosa de precursors no glucídics. Aquesta ruta biosintètica converteix substrats carbonats petits en hexoses disponibles per a les cèl·lules.

Els principals precursors que alimenten aquest procés són: Piruvat: metabòlit clau resultant de la degradació citoplasmàtica de diversos nutrients. Àcid làctic (lactat): derivat del metabolisme anaeròbic que viatja fins al fetge. Glicerol: component estructural obtingut de la hidròlisi dels lípids. D'altra banda, quan l'aportació energètica genera un excedent circulant de glucosa, s'activa la glicogènesi. Aquesta via anabòlica condensa les molècules lliures de glucosa per transformar-les en un polímer ramificat de reserva: el glucogen, emmagatzemat tant al teixit hepàtic com a la massa muscular esquelètica.

ERROR FREQÜENT Confondre la glicogènesi amb la gluconeogènesi és un error habitual d'examen. La glicogènesi parteix directament de molècules de glucosa per construir un polímer de reserva (glucogen). En canvi, la gluconeogènesi parteix de molècules no glucídiques (lactat, piruvat, glicerol) per sintetitzar glucosa nova des de zero. COMPROVA-HO 30 Quins són els tres substrats no carbohidrats principals a partir dels quals es pot iniciar la gluconeogènesi? Lipogènesi i biosíntesi d'àcids grassos La cèl·lula compta amb un mecanisme extremadament eficient per canalitzar els excedents de substrats carbonats cap a la formació de compostos altament energètics.

Quan els nutrients superen les necessitats cel·lulars immediates, s'indueix la síntesi de lípids per dipositar energia a llarg termini. La síntesi d'àcids grassos utilitza acetil-CoA i malonil-CoA com a peces inicials indispensables. Aquest procés anabòlic es produeix mitjançant el complex enzimàtic de les sintases d'àcids grassos, les quals van unint successivament unitats de carboni procedents del malonil-CoA a una cadena acil en creixement. Els àcids grassos sintetitzats s'associaran posteriorment al glicerol per constituir lípids més complexos de reserva en el teixit adipós, permetent emmagatzemar una densitat calòrica de 9 kcal per gram.

Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 29 PROCÉS Biosíntesi i reserva de lípids Metabolisme dels aminoàcids i absència de reserva proteica La biosíntesi proteica és el procés anabòlic pel qual s'enllacen cadenes d'aminoàcids per formar la gran diversitat d'estructures funcionals cel·lulars. Els aminoàcids procedents de la digestió o del reciclatge intern presenten diferents destins metabòlics: PER RECORDAR-HO La proteïna tissular no és una reserva energètica. Tota proteïna present a l'organisme compleix una funció estructural, cel·lular o mecànica activa. Si s'utilitza com a combustible calòric, es fa a costa de deteriorar directament el teixit funcional preexistent.

COMPROVA-HO 31 Per què les proteïnes corporals no es consideren un magatzem biològic equivalent al glucogen o als greixos? Excés de substrats Sobrecàrrega de nutrients carbonats cel·lulars 1 Formació de precursors Producció citoplasmàtica d'acetil-CoA i malonil-CoA 2 Acció de sintases Condensació progressiva per les sintases d'àcids grassos 3 Unió a glicerol Esterificació per formar lípids complexos 4 Reserva energètica Emmagatzematge a llarg termini en teixit adipós 5 Acoblament estructural i funcional: s'incorporen prioritàriament a la formació de proteïnes tissulars de caràcter muscular, enzimàtic o de sosteniment.

1 Conversió en compostos no nitrogenats: els esquelets carbonats sobrants es transformen en glucosa o bé deriven cap a la formació d'àcids grassos. 2 Aportació calòrica directa: davant de necessitats puntuals, els esquelets residuals poden degradar-se per produir energia metabòlica útil (aportant 4 kcal per gram). 3 Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 30 Interconversió de principis immediats L'organisme no processa els macronutrients en compartiments aïllats. A través de molècules intermediàries comunes de mida petita, el cos humà té la capacitat de reconfigurar i transformar una classe de nutrient en una altra segons les demandes fisiològiques del moment.

Aquesta plasticitat metabòlica segueix unes regles clares de transició: Glucosa a àcids grassos: davant d'una ingesta glucídica abundant, un cop saturat el glucogen, l'excés es degrada a petits fragments que acaben generant nous lípids de reserva. Glucosa a aminoàcids: els metabòlits de la glucosa serveixen de base per elaborar aminoàcids no essencials. Aminoàcids a glucosa o àcids grassos: els aminoàcids que no es destinen a la síntesi tissular es desvien cap a la gluconeogènesi per formar glucosa o s'incorporen a la lipogènesi per produir àcids grassos.

Emmagatzematge del carbohidrat sobrant: si existeix una sobrecàrrega de glucosa circulant, primerament es fabrica glucogen muscular i hepàtic abans de la seva derivació lipídica. ESQUEMA Interconversió dels nutrients intermediaris Regulació hormonal del balanç metabòlic La coordinació entre les vies de construcció (anabolisme) i les vies de destrucció energètica (catabolisme) està estrictament controlada pel sistema endocrí. Les hormones actuen com a interruptors moleculars que afavoreixen un sentit o l'altre del metabolisme.

Podem distingir dos grans grups d'hormones amb efectes antagonistes: Glucosa Font energètica primària Glucogen Dipòsit hepàtic i muscular Àcids grassos Síntesi lipídica per excés Aminoàcids no essencials Conversió a partir de precursors Aminoàcids Unitats proteiques bàsiques Proteïnes tissulars Funció plàstica i funcional Glucosa gluconeogènica Esquelets derivats a sucre Àcid gras secundari Derivació cap a greix Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 31 Hormones d'acció anabòlica: com la insulina i l'hormona del creixement (GH).

Estimulen la captació de nutrients cel·lulars, promouen la síntesi de proteïnes tissulars, afavoreixen la creació de glucogen (glicogènesi) i indueixen la lipogènesi quan hi ha superàvit energètic. Hormones de contraregulació i catabòliques: com l'adrenalina i el cortisol. S'activen davant de situacions de necessitat d'energia o estrès, bloquejant les vies constructives i estimulant la degradació de molècules per alliberar combustible immediat i generar ATP.

Hormona Efecte metabòlic dominant Rutes principals que afavoreix Insulina Anabòlic Glicogènesi, biosíntesi proteica i síntesi d'àcids grassos Hormona del creixement (GH) Anabòlic Síntesi de teixits i creixement cel·lular Adrenalina Catabòlic Degradació de substrats per a obtenció ràpida d'energia Cortisol Catabòlic Alliberament de nutrients i oxidació cel·lular COMPROVA-HO 32 Quina diferència funcional existeix entre l'adrenalina i la insulina respecte a la gestió de les biomolècules? IDEES CLAU L'anabolisme és el conjunt de rutes que sintetitzen molècules complexes a partir de compostos senzills amb consum obligat d'ATP.

La gluconeogènesi sintetitza glucosa a partir de precursors no glucídics com el piruvat, el lactat i el glicerol. La glicogènesi emmagatzema l'excés de glucosa en forma de glucogen tant al fetge com al múscul esquelètic. La síntesi d'àcids grassos s'origina a partir d'acetil-CoA i malonil-CoA gràcies al complex de les sintases d'àcids grassos. Les proteïnes tissulars compleixen funcions estructurals i plàstiques; no representen un dipòsit biològic de reserva. La insulina i la GH promouen les rutes de síntesi anabòlica, mentre que el cortisol i l'adrenalina estimulen el catabolisme energètic. Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 32 COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 33.

En quines circumstàncies l'organisme converteix la glucosa en àcids grassos? 34. Quin paper tenen l'acetil-CoA i el malonil-CoA en el metabolisme dels lípids? 35. Per què no es pot equiparar la massa muscular amb una reserva energètica com el teixit adipós? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 36. Quanta energia lliure s'allibera en hidrolitzar un enllaç fosfat de l'ATP? 37. On té lloc el cicle de Krebs a la cèl·lula eucariota? 38. Quin compost actua com a acceptor final d'electrons a la cadena respiratòria? 39. Quin valor energètic per gram aporten els lípids a l'organisme? 40. Quina ruta biosintètica produeix glucosa a partir de piruvat, lactat o glicerol? 41.

Quines són les molècules precursores clau en la síntesi cel·lular d'àcids grassos? 42. Quina d'aquestes hormones té una funció predominantment anabòlica en el metabolisme intermediari?

7,3 kcal/mol a) 4 kcal/mol b) 9 kcal/mol c) 16,8 kcal/mol d) A la membrana externa a) Al citosol cel·lular b) A l'espai intermembranós c) A la matriu mitocondrial d) L'oxigen molecular a) L'àcid pirúvic b) El diòxid de carboni c) El coenzim NAD+ d) 12 kcal/g a) 7,3 kcal/g b) 9 kcal/g c) 4 kcal/g d) Beta-oxidació a) Glicogènesi b) Glucòlisi anaeròbica c) Gluconeogènesi d) Piruvat i àcid làctic a) Aminoàcids essencials i glucosa b) Glucogen i glicerol c) Acetil-CoA i malonil-CoA d) Àcid làctic a) Cortisol b) Adrenalina c) Insulina d) Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 33 43. Quin és el destí primordial dels aminoàcids absorbits pel cos humà?

5 Balanç energètic — Despesa calòrica i components metabòlics EN ACABAR SABRÀS Distingir els components que formen la despesa energètica total diària i els seus percentatges relatius. Convertir valors energètics entre quilocalories i quilojoules utilitzant el factor de conversió adequat. Diferenciar els mètodes de calorimetria directa, indirecta i marcatge isotòpic per a la mesura calòrica. Predir l'impacte dels diferents macronutrients sobre l'efecte tèrmic dels aliments i el balanç corporal. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 44 Com és possible saber quantes calories gasta el cos en repòs sense mesurar directament la calor que desprèn?

El manteniment de la vida requereix una aportació contínua d'energia que el cos obté a través dels aliments. La quantitat d'energia ingressada i la despesa energètica total determinen directament l'estat nutricional i les variacions del pes corporal.

Formar proteïnes amb funció estructural i tissular a) Oxidar-se directament a la fase digestiva b) Emmagatzemar-se com a reserva energètica inactiva c) Convertir-se immediatament en urea sense ús previ d) Bases de Nutrició i Nutrició Esportiva: Apunts i Resum 34 ESQUEMA Components de la despesa energètica total Unitats d'energia i rendiment dels macronutrients L'energia alliberada pels nutrients es quantifica mitjançant unitats específiques de calor i de treball físic.

La transferència cel·lular depèn de la síntesi d'ATP (vegeu «Metabolisme intermediari — Rutes catabòliques i producció d'ATP»), molècula pont entre el catabolisme i l'anabolisme (vegeu «Metabolisme intermediari — Rutes biosintètiques i regulació hormonal»). DEFINICIÓ La quilocaloria (kcal) és la quantitat de calor requerida per elevar la temperatura d'1 litre d'aigua destil·lada de 14,5 °C a 15,5 °C a pressió atmosfèrica constant. Per la seva banda, el quilojoule (kJ) representa el treball…