Trabalho realizado por:

Fabrício Teixeira Escudine - IBMR

* Este texto representa um extrato do trabalho monográfico de Fabrício Teixeira Escudine realizado no: Instituto Brasileiro de Medicina de Reabilitação
Faculdade de Ciências da Saúde e Sociais - Departamento de Fisioterapia.

Capítulo 1 – Aspectos gerais do Diabetes Mellitus

1. Conceito de Diabetes Mellitus:

Segundo a Enciclopédia de Medicina e Saúde (1982) o Diabetes Mellitus se trata de um distúrbio metabólico que compromete sobre tudo a capacidade do organismo em utilizar adequadamente a glicose e outros compostos químicos (lipídios e proteínas). Caracteriza-se pela elevada concentração de glicose no sangue devido à insuficiência de produção de insulina pelo pâncreas , tendo como sinal clínico a presença de glicose na urina (glicosúria).

Guyton (1992) defende a idéia de que um distúrbio metabólico do hormônio insulina que deveria ser secretado pelas células beta das ilhotas de Langerhans ocorre dificultando a entrada da glicose na célula-alvo. Isto pode estar relacionado a vários fatores.

Cécil (1992), em seu tratado de Medicina Interna define o Diabetes Mellitus como a mais comum das doenças endócrinas sendo caracterizada por um distúrbio crônico que afeta o metabolismo dos glicídios , lipídios e proteínas com múltiplos fatores etiológicos.

O Diabetes conhecido como “Insipidus” trata-se de um distúrbio raro que é resultante de qualquer processo que lesa o sistema neuro - hipofisário. Normalmente ocorre deficiência do hormônio antidiurético ( vasopressina) caracterizado por excreção acentuada de grandes volumes de urina associada a uma polidipsia compensatória.


Do Dicionário Blakiston (1987) temos:

> “Dia, di  > prefixo que significa : a) através, por intermédio; b) à parte, separado;

> Mellitus > presença de açúcar na urina

> Beta – betes > segundo da série, proveniente de qualquer membro ou subgrupo especial ou organizado”.


2. Etiopatogenia e Classificação do Diabetes:

O Diabetes Mellitus caracteriza-se por uma síndrome clínica heterogênea baseada em anormalidades endócrino-metabólicas que alteram a homeostasia do homem. Essas anormalidades têm como elementos fundamentais a falta ou insuficiente secreção de insulina pelo pâncreas e/ou a ação deficiente da insulina nos tecidos-alvo com alterações no metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas que levará a complicações micro e macrovasculares.



3. Classificação do Diabetes Mellitus

Existem vários critérios que tentam reunir os dados clínicos, etiopatogênicos e evolutivos para se classificar o Diabetes. Porém, em 1979, um grupo americano de investigadores patrocinados pelo Grupo de Dados Nacionais de Diabetes (National Diabetes Data Group – NDDG), do Instituto Nacional de Saúde ( National Institute of Health – N.I.H.) dos Estados Unidos da América formou, com o intuito de superar os problemas de classificação desta patologia, um projeto de : “Classificação dos Diabetes Mellitus e outras Categorias de Intolerância à Glicose”.

As classes devem definir como requisitos do sistema de classificação e da terminologia o seguinte:

1) De forma exclusiva;

2) Da maneira mais precisa em relação ao conhecimento atual ad etiopatogenia do Diabetes e conter uma população mais homogênea possível;

3) Requerendo medidas simples ou observações descritivas, podendo ser detidas facilmente e ter significado biológico;

4) Devendo ser adaptável de modo que possa incorporar dados novos sobre a etiopatogenia do Diabetes.

Como versão final deste trabalho, a Associação Americana de Diabetes e adotada pela Organização Mundial de Saúde ( OMS) cujos os objetivos foram:

a)Adotar Critérios que servissem de base comum a nível internacional ( em relação à clínica, etiologia, tratamento, estudos das complicações e prevenções do Diabetes);

b) Adotar critérios que servissem de base comum na coleta de dados epidemiológicos sobre etiologia, história natural e impacto do Diabetes e suas complicações nas diversas populações do mundo;

c) Adotar critérios que ajudassem o clínico a categorizar seus pacientes com diversos graus de intolerância à glicose ou que possuíssem características de alto risco para desenvolver o Diabetes.

Atualmente a mesma conduta é aceita após a revisão em 1985 pelo Grupo de Estudo sobre o Diabetes da OMS num esforço de padronizar a terminologia empregada nas diversas categorias e formas clínicas do Diabetes conforme o quadro à seguir:

FONTE: Vaisman,M. & Tendrich,M. ;Diabetes Mellitus na Clínica Médica,Cap. 2, pg. 12, Ed.Culturas Médicas,
Rio de Janeiro,1994


A classificação em “Tipo I” e “Tipo II” representam mecanismo patogênicos diferentes e são sinônimos das subclasses clinico-descritivas do Diabetes Mellitus Insulino-Dependente e o Diabetes Mellitus Não Insulino-Dependente respectivamente. Com tudo, esta classificação não faz parte da classificação mundial embora no Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, da Universidade Federal do Rio de Janeiro utiliza-se da mesma classificação no Serviço de Atendimento Clínico-Cirúrgico como rotina para condutas usadas com estes pacientes desde 1993 e atualmente aceitada pela comunidade científica.

De maneira simplificada, o quadro abaixo expressa a classificação do Diabetes Mellitus:

3.1 – Incidência e prevalência

É difícil de estimar a incidência e prevalência do Diabetes Mellitus. O Diabetes Tipo I(insulino-dependente) possui critérios baseados em estimativas confiáveis de análise enquanto que as usadas para Diabetes Mellitus Tipo II(não insulino-dependente) não podem ser tão significantes quanto o anterior visto que o diagnóstico só é reconhecido após os sintomas aparecerem. É sabido que há alto índice de morbidade e mortalidade por esta doença em todo o mundo. Apesar de sua prevalência diferir entre os países, grupos étnicos, idade, condições sócio-econômicas e provavelmente de outros fatores ambientais, isso significa dizer que: alguns grupos apresentam maior risco de desenvolver a doença que outros.

Muitos estudos têm sido realizados na tentativa de esclarecer mais acerca desses fatos. Através deles, foram revelados alguns dados estatísticos relacionados a seguir e aspectos importantes com relação ao Diabetes Mellitus:

==> Pesquisas indicam que há um alto índice de morbidade e mortalidade que afetam várias pessoas em todo o continente americano. Porém, só nos Estados Unidos da América, há uma mortalidade anual de aproximadamente 35.000 pessoas, ocupando a sétima principal causa mortis , segundo Robbins(1991-819);

==> Existe uma prevalência extremamente alta entre os índios Pima, onde metade da sua população apresenta Diabetes Mellitus Tipo II;

==> Cecil afirma que os Hindus na África do Sul, Trindad, Singapura, Malásia e Fidji, apresentam maior prevalência de Diabetes do que a população local e aqueles que moram no subcontinente indiano;

==> Há uma baixa incidência de Diabetes nos esquimós, Índios Atabasques (Alaska) e chineses que moram em seu país (os chineses que moram em países ocidentais apresentam uma alta incidência de Diabetes);

==> Um artigo revela que na Europa, a prevalência do Diabetes varia de 1% à 5% nos países do norte europeu como: Finlândia e Suécia, onde existem taxas altíssimas de Diabetes Mellitus Tipo I(insulino-dependente) – 3 à 56% da população;

==> O Diabetes Mellitus Tipo I, ocorre igualmente entre homens e mulheres, sendo mais comum em jovens e em pessoas da raça branca;

==> Já o Diabetes Mellitus Tipo II(não insulino-dependente) é mais comum em mulheres numa faixa etária mais alta que no Diabetes Mellitus Tipo I(insulino-dependente) e em negros, Hispânicos e americanos nativos.

==> No Brasil, a incidência do Diabetes Mellitus é alta(10%) e tende a crescer, visto que, têm sido muito pouco empregados métodos para prevenção desta doença e dos seus conseqüentes agravamentos.

As prevalências fornecidas, aplicam-se às várias populações do mundo. Ë possível, infelizmente, que se veja aumentando esta incidência aumentando nos países ocidentais e principalmente no continente americano.


4 - Estudo dos agravamentos conseqüentes do Diabetes Mellitus

Os agravamentos no Diabetes Mellitus apresentam-se na forma aguda e crônica. Serão abordados apenas as formas mais comuns dos agravamentos.

4.1 - Agravamentos agudos

> Cetoacidose Diabética:

É um agravamento que ocorre quase exclusivamente no Diabetes Mellitus Tipo I(insulino-dependente), sendo estimulada por deficiência grave de insulina associada com aumentos absolutos ou relativos da concentração do glucagon.

Existem inúmeras alterações hormonais envolvidas, exercendo múltiplos efeitos, embora duas sejam de suma importância: a hiperglicemia e cetonemia, pronunciadas, que por sua vez provocam diurese osmótica que levam à depleção de volume intravascular e desidratação.

Quando o nível de insulina está baixo, os ácidos graxos passam a penetrar livremente nas mitocôndrias e são convertidos em cetonas. Os ácidos graxos são livremente permeáveis através da membrana plasmática do hepatócito e por conseguinte, a cetogênese é estimulada pela concentração plasmática de ácidos graxos livres(AGL).

A cetoacidose diabética é potencialmente fatal e o quadro clínico é quase sempre dramático. Os sinais e sintomas frequentes incluem náuseas, vômitos e anorexia, podendo haver em algumas ocasiões dor abdominal. Os achados físicos são: taquipnéia, desidratação, desorientação e coma. Caso a acidose seja grave, existe a respiração do tipo Kussmaul. As causas precipitantes incluem incapacidade do paciente de tomar insulina, infecção, doença intercorrente, traumatismo ou estresse emocional.

Os objetivos terapêuticos consistem em aumentar a velocidade de utilização da glicose pêlos tecidos para reverter a cetonemia e acidose e corrigir a depleção de água e eletrólitos. Para atingir esses objetivos, o tratamento poderá se basear em: administração de insulina, reposição hidroeletrolítica, tratamento de qualquer problema precipitante e prevenção de complicações. Essas complicações podem ser hipocalcemia, hipoglicemia tardia, acidose de rebote do sistema nervoso central e deterioração do mesmo.

> Coma Hiperosmolar:

Este agravamento costuma ser mais freqüente no paciente idoso no Diabetes Mellitus Tipo II(não insulino-dependente). Trata-se de uma síndrome de desidratação profunda resultante da incapacidade desses pacientes em manter a diurese osmótica através da ingestão adequada de água.

Existem alguns fatores precipitantes como infecções, hiperglicemia, eventos vasculares cerebrais ou manobras terapêuticas( diálise peritoneal hipertônica e nutrição parenteral). Raramente se apresenta cetose nesses pacientes. O índice de mortalidade no coma hiperosmolar é maior que 50%, por este motivo o tratamento imediato deve ser urgente. A prioridade do tratamento deve ser a expansão do volume intravascular com o intuito de restaurar a integridade circulatória. Deve-se administrar insulina para controlar mais rápido a hiperglicemia e fazer a ingestão de líquidos para corrigir a hiperosmolaridade.


4.2 - Agravamentos Crônicos

Tardiamente, o indivíduo com Diabetes apresenta agravamentos que geralmente se manifestam 10 à 15 anos após a instalação da doença.

Harrison afirma que a causa desses agravamentos é desconhecida, e pode ser multifatorial.
Sabe-se que o período do início dos agravamentos, a extensão da gravidade, órgão ou órgãos afetados, diferem entre esses pacientes. As alterações morfológicas importantes do Diabetes, estão relacionadas com os múltiplos agravamentos sistêmicos tardios, estando ligados às principais causas de morbidade e mortalidade.

> Retinopatia:

Representa uma importante causa de cegueira nos Estados Unidos, com cerca de 5.000 novas ocorrências a cada ano, segundo Cecil(1994-1318).

Existem duas categorias gerais de retinopatia por Diabetes:

a) Retinopatia não-proliferativa: este tipo de retinopatia é mais benigno e tem melhor prognóstico.

Dentre suas lesões mais freqüentes, destacam-se:

* Aumento da permeabilidade capilar, que parece ser a primeira alteração retiniana;

* Ausência de perfusão dos capilares retinianos(oclusão capilar) que resultam em áreas de isquemia e infartos retinianos;

* Microaneurismas ao longo dos capilares, podendo ser fusiformes ou saculares;

* Exudatos, que podem ser de dois tipos: exudatos duros(devido a extravasamento de líquido contendo lipídios e proteínas dos capilares circundantes) e os exudatos algodanosos ou moles(consistem em áreas de não-perfusão);

* Hemorragias são classificadas em pré-retinianas, que geralmente são mais graves, podendo comprometer a visão e atingir a mácula algumas vezes; e sub-retinianas, que são pequenas e em forma de manchas, podendo serem absorvidas em poucas semanas;

* Derivações arteriovenosas;

* Edema de mácula é comum.

b) Retinopatia proliferativa: Esta Segunda forma de retinopatia é maligna e menos freqüente. Tem como característica básica a neovascularização e fibrose. O estímulo para neovascularização pode ser a hipóxia secundária à oclusão capilar ou arteriolar. A hemorragia do vítreo e o deslocamento da retina constituem duas complicações graves, podendo causar uma súbita perda da visão.

O tratamento de escolha para retinopatia diabética proliferativa é a fotocoagulação. Essa forma de terapia, focaliza um feixe luminoso sobre a retina a fim de produzir uma queimadura ou coágulo numa determinada área.


> Nefropatia:

A doença renal constitui uma importante causa mortis e incapacidade no Diabetes. Nos Estados Unidos, cerca de 50% dos casos de doença renal são devidos à nefropatia diabética. A prevalência desta doença é maior no Diabetes Mellitus Tipo I(insulino-dependente) que no Diabetes Mellitus Tipo II(não insulino-dependente).

A forma dominante da nefropatia diabética é a doença microvascular que afeta o glomérulo renal desenvolvendo glomérulopatia diabética, onde há uma hipertrofia glomerular e hiperfiltração. Numa fase mais tardia da doença, verifica-se um espaçamento difuso da membrana basal glomerular, juntamente com o aumento do volume mesangial. A lesão mais freqüente no Diabetes consiste basicamente de grandes acúmulos de PAS-positivo, que depositam-se na periferia dos tufos glomerulares, constituindo a lesão de Kimmelstiel-Wilson. Além disso, pode haver hialinização das arteríolas aferentes e eferentes, “gotas” na cápsula de Bowman, “capuzes de fibrina” e oclusão dos glomérulos.

Suas manifestações clínicas são variáveis. A proteinúria, a retenção de escórias nitrogenadas e alterações no sedimento urinário são freqüentes.

Atualmente, a hemodiálise e o transplante renal têm sido cada vez mais utilizados no tratamento da nefropatia diabética.


> Neuropatia:

Esta constitui, talvez o agravamento crônico mais comum e incapacitante do Diabetes, embora a morte raramente resulte das alterações neuropáticas apenas. Grande parte da morbidade e menor qualidade de vida dos pacientes com Diabetes Mellitus pode ser atribuída à neuropatia diabética.

Tipos de Neuropatias mais comuns:

* Polineuropatia periférica - representa a forma mais comum.
Geralmente é bilateral e simétrica, afetando tanto nervos motores quanto sensitivos das extremidades inferiores. Seus sintomas incluem dormência, parestesias, hiperparestesias graves e dor profunda que irradia para os membros inferiores e ocasionalmente para os braços, agravando-se no período noturno. O comprometimento de fibras proprioceptivas leva às alterações de marcha e ao desenvolvimento de articulações de Charcot, particularmente nos pés. Os músculos das mãos e pés podem se tornarem atróficos. Ao exame físico, aparecem precocemente ausência dos reflexos de estiramento e perda da sensibilidade vibratória, sendo esses os sinais precoces. A neuropatia diabética também pode causar atraso no retorno do reflexo aquileu. A diminuição da percepção sensorial, mesmo quando assintomática pode ocasionar lesões imperceptíveis da pele e articulações, causando úlceras e artropatias neuropáticas. Essa síndrome caracteriza-se por lesão das células de Schawn.

* Monoreupatia – caracteriza-se por inicio agudo com fraqueza e perda da sensibilidade do membro superior ou membro inferior. Tipicamente correm punho caído súbito, pé caído ou paralisia do III, IV ou VI pares cranianos, podendo reverter espontaneamente em um período de semanas.

* Radiculopatia – síndrome sensitiva caracterizada por dor lancinante ao longo da distribuição de um ou mais nervos.

* Neuropatia autônoma – pode manifestar-se de varias maneiras. O trato gastrointestinal e um dos principais alvos, com transtornos da deglutição, retardo no esvaziamento gástrico, diarréias noturnas, alterações do sistema gênito-urinário, como disfunção e paralisia da bexiga, que quase sempre levam a necessidade de drenagem crônica com catéter. No sexo masculino há impotência e ejaculações retrogradas. Foi relatada a ocorrência de parada cardiorespiratória e morte súbita. A hipotensão e mais bem tratada ao elevar a cabeceira da cama, para evitar uma mudança súbita para posição ortostática e ao utilizar meias elásticas.

* Amiotrofia – ocorre fraqueza importante dos grandes músculos da coxa e cintura pélvica, com presença de atrofias, fasciculações e mialgias.

* Ulceras diabéticas do pé – essas ulceras perecem ser devidas a distribuição anormal da pressão, secundaria a neuropatia diabética. Alternadamente, a ulcera pode ser iniciada pelo uso de calcados inadequados, cujo déficit sensitivo impede o reconhecimento da sensação de dor. Pode também ocorrer as perfurações por corpos estranhos. A vasculopatia com diminuição do suprimento sangüíneo, contribui para o desenvolvimento da lesão e a infeção e freqüente.
Estudos relatam que nos Estados Unidos da América, tais lesões são responsáveis por mais de 1/5 das hospitalizações de diabéticos e mais de 50% das amputações não traumáticas ocorrem nessa classe de pacientes.

Todos os pacientes pacientes diabéticos devem ser instruídos a respeito da higiene apropriada dos pés, na tentativa de evitar o desenvolvimento dessas úlceras.

> Distúrbios do sistema cardiovascular:

Esta é a principal causa de morte em pacientes diabéticos. São comuns à ateroesclerose, à hipertensão, o infarto agudo do miocárdio, angina peitoral, acidentes vasculares cerebrais, claudicação intermitente, gangrena e outros.

O processo ateroesclerótico ocorre pelas altas concentrações plasmáticas de colesterol na forma de lipoproteinemia de baixa densidade com alto teor de colesterol, que é diretamente aumentado pela maior quantidade de gordura saturada presente na dieta diária.

A ateroesclerose se manifesta poucos anos após o início do Diabetes, normalmente sendo numerosa e exuberante. Pesquisas revelam que os diabéticos tem o risco de desenvolver doença coronária sete vezes mais que os não diabéticos. Resultam de estreitamentos ou oclusões arteriais e subsequente lesão isquêmica dos órgãos. A ateroesclerose e responsável pela alta taxa de infarto agudo do miocárdio, apoplexia cerebral e gangrena nas extremidades inferiores desses pacientes. Quase 50% dos indivíduos que moram nos Estados Unidos e na Europa morrem de ateroesclerose.

A suscetibilidade do diabético à ateroesclerose e devida a vários fatores, como a hiperlipidemia, níveis reduzidos de HDL, maior adesividade plaquetária e resposta aos agentes agregantes. A obesidade e a hipertensão, são fatores que sugerem favorecer o aparecimento da ateroesclerose.



Capítulo 2 - Bioquímica dos hormônios

Segundo Guyton (1992) a insulina e o glucagon são grandes polipeptídios do ponto de vista básica da bioquímica. Para estes tipos de hormônios, seus receptores são localizados na membrana celular ou em sua superfície.

No mecanismo de ação hormonal, os receptores hormonais desempenham um papel importante na ação hormonal:

1) Alteração da permeabilidade das membranas ;

2) Ativação de enzima intracelular quando o hormônio se combina com seu receptor de membrana;

3) Ativação de genes pela ligação à receptores intracelulares.

Dentre eles, o que mais nos interessa é o efeito comum da ligação do hormônio com receptor da membrana que consiste na ativação (às vezes inativação) de uma enzima na face interna da membrana celular. Um bom exemplo é fornecido pelo efeito da insulina: esta se liga à porção de seu receptor de membrana que faz protrusão para mudança estrutural na própria molécula receptora, de modo que a porção da molécula que faz protrusão para o interior da célula e transforma-se em quinase ativa. A seguir, essa quinase promove o fosforilação de numerosas substâncias diferentes no interior da célula. Por conseguinte, a maioria das ações da insulina sobre a célula resulta secundariamente desses processos de fosforilação.

2.1 - Efeitos metabólicos do Hormônio do Crescimento

Além do seu efeito geral sobre a estimulação do crescimento o hormônio do crescimento exerce efeitos específicos:

1 – Aumento da velocidade da síntese protéica em todas as células do organismo;

2 – Maior mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo e aumento da utilização desses ácidos para produção de energia;

3 – Redução da velocidade de utilização da glicose em todo o organismo.

Essa tríade funcional aumenta as proteínas corporais, utiliza as reservas de gorduras e conserva os carboidratos.

2.1.1 - Papel do Hormônio do Crescimento na promoção da deposição de proteínas

1 – Aumento do transporte de aminoácidos através de membrana celular;

2 – Aumento da tradução do ácido ribonucleico para promover a síntese de proteínas pelos ribossomos;

3 – Aumento da transcrição nuclear para formar ácido desoxiribonucleico(ADN) para formar ácido ribonucleico(ARN);

4 – Aumento do catabolismo das proteínas e aminoácidos;


Resumo 1 :

O hormônio do crescimento aumenta quase todos os processos relacionados à captação de aminoácidos e sínteses de proteínas pelas células reduzindo, ao mesmo tempo a degradação de proteínas.

2.1.2 - Efeitos do Hormônio do Crescimento sobre o aumento de utilização da gordura para produção de energia

Embora não pertença ao objetivo deste trabalho é necessário saber que este hormônio possui efeito específico de induzir a liberação de ácidos graxos do tecido adiposo com o conseqüente aumento da concentração destes nos líquidos corporais, além de nos tecidos de todo organismo o hormônio do crescimento aumenta a conversão de ácidos graxos acetil-coA, que é posteriormente utilizado para a produção de energia. Por conseguinte sob a influência do hormônio do crescimento, a gordura é utilizada no lugar dos carboidratos e das proteínas para suprimento da energia, considerada por alguns pesquisadores uma de suas mais importantes funções, considerando o efeito poupador de proteínas, um fator fundamental para promover a deposição de proteínas e o crescimento.


2.1.3 - Efeito do Hormônio do Crescimento sobre o metabolismo do carboidratos

Considerando o objetivo desta monografia, além da estimulação do crescimento da cartilagem e do osso e o fato de exercer grande parte de seus feitos através de substâncias intermediárias denominadas somatomedinas, o efeito do o hormônio do crescimento sob o metabolismo dos carboidratos refere-se como um fator importante para o entendimento da influência nesta pesquisa. São eles:

1 – Redução da utilização da glicose para energia: Este mecanismo, pouco conhecido, diminui a utilização da glicose que é resultante de sua influência em parte, da maior mobilização e utilização de ácidos graxos para energia induzida pelo hormônio do crescimento(ácido graxo forma grande quantia de acetil-coA efeito de feedback ? bloqueia degradação glicolítica da glicose e do glicogênio).

2 – Aumento da disposição de glicogênio nas células: como a glicose e o glicogênio não podem ser facilmente utilizados para fornecer energia, a glicose que penetra nas células é facilmente polimerizada a glicogênio e armazenada, logo as células ficam rapidamente saturadas de glicogênio e não podem armazená-lo em grandes quantidades.

3 – Captação diminuída de glicose pelas células e aumento de glicemia: Esse efeito é conhecido como “Diabetes Hipofisária”, visto que quando da influência de hormônio do crescimento a absorção de glicose diminui e a glicemia aumenta consideravelmente acima dos valores ditos normais o que aparenta ser uma insensibilidade à insulina exigindo tratamento insulínico excessivo.

4 – Aumento da secreção de insulina: Este efeito é diabetogênico do hormônio do crescimento, isto é, com o aumento da glicemia, ocasionado por esse hormônio, estimula a secreção de quantidades adicionais de insulina pelas células ?(beta) das ilhotas de Langerhans. Além disso o hormônio do crescimento estimula diretamente as células ?(beta). A combinação desses efeitos estimula algumas vezes tanto a secreção de insulina pelas células ?(beta) que elas literalmente “se consomem” verificando-se então, o desenvolvimento de Diabetes Mellitus.

O efeito Geral do hormônio do crescimento pode ser entendido pela necessidade de insulina e de carboidratos para sua ação sobre o processo do crescimento visto que, é impossível estimular o crescimento de um animal sem pâncreas bem como conseguir induzir seu crescimento se os carboidratos forem retirados da dieta. Isso demonstra a necessidade do controle insulínico tanto quanto da disponibilidade de carboidratos para que o hormônio se faça eficaz. Isto se deve ao fato da necessidade de fornecimento de energia para o metabolismo de crescimento. Embora haja outros efeitos, o específico efeito da insulina, neste caso, é aumentar o transporte de aminoácidos para as células da mesma maneira que o aumento do transporte da glicose parece ser especialmente importante.


2.2 - Papel da glicose no metabolismo dos carboidratos (Guyton-1992)

Os produtos finais da digestão de carboidratos no tubo digestivo consiste quase exclusiva em glicose frutose e galactose – 80% glicose em média. Após a absorção no tubo intestinal da frutose e galactose quase toda convertidas em glicose (alguma parte é encontrada no sangue circulante). A glicose constitui a via final comum no transporte de quase todos carboidratos até as células teciduais.

MOLÉCULA DE GLICOSE = C6H12O6

2.2.1 - O transporte C6H12O6 através da membrana celular

Para que ela possa ser utilizada pelas células, ela deve ser transportada através da membrana celular para o citoplasma entretanto seu peso molecular é maior do que o meio por onde ela deve passar (poro da membrana celular = 100 e glicose = a 180), logo precisa ocorrer um mecanismo de “difusão facilitada”.

a) Difusão facilitada:

> Transporte de Moléculas proteicas - Glicose - Concentração - Liberação (para meio de menor concentração);

b) Mecanismo por transporte ativo de sódio-glicose:

> Células epiteliais especiais - diferença de concentração - transporte - ?absorção de glicose X diferença de concentração;

c) Difusão facilitada:

>Todas as outras membranas celulares - transporte - de maior concentração - propriedade especial de ligação de proteína para transporte de glicose - para menor concentração;


- Efeito da insulina: Aumento da difusão facilitada > C6H12O6

A velocidade do transporte da glicose bem como de alguns outros é aumentada pela insulina por até dez vezes ou mais a maioria das células em relação à velocidade observada na ausência de secreção de insulina.

O pâncreas é responsável pela secreção da insulina conforme a necessidade do organismo.
Aqui vão alguns conceitos de bioquímica, segundo Murray,R.K. e colaboradores(São Paulo,1994):

* Armazenamento do glicogênio no fígado e no músculos: Após sua absorção pelas células, a glicose pode ser utilizada imediatamente para liberar energia para células ou ser armazenada sob forma de glicogênese ( grande polímero de glicose) no músculo ou no fígado.

* Glicogênese – Processo de formação do glicogênio

* Glicogenólise – Degradação do glicogênio para formar nova glicose nas células.

Neste momento a glicose pode tornar-se fonte de energia utilizável. Glicogênio sofre clivagem por processo de fosforilação, catalisado pela enzima fosforilase (ou várias outras), podendo ser esta, fosforilase ativada pela epinefrina liberada pelo rim e o glucagon (células do pâncreas), causando glicogenólise.

* Glicólise Anaeróbica – liberação anaeróbica de energia

> RESUMO 2:

Formação de ATP durante a degradação da glicose:

1 – Durante a glicólise são formadas 04 moléculas de ATP, enquanto são consumidas duas para a fosforilação inicial da glicose afim de desencadear o processo – “ganham-se duas moléculas de ATP”.

2 – Durante cada volta do ciclo do ácido cítrico forma-se uma molécula de ATP. Como cada molécula de glicose é elevada em dois piruvato para cada glicose metabolizada ocorrem duas voltas do ciclo _ “produção efetiva de dois ATP”.

3 - Durante todo o processo de degradação da glicose, verifica-se a liberação de um total de 24 átomos de H+ na glicose e no ciclo do ácido cítrico. Ocorrem oxidação de vinte deles juntamente com o mecanismo quimiosmótico com liberação de até três moléculas de ATP para cada dois átomos de H+ metabolizado – produção de 30 mol de ATP.

4 - Os 04 átomos de H+ restantes são liberados pela sua desidrogenagem no esquema oxidativo quimiosmótico da mitocôndria, depois da 1ª etapa de modo que para estes quatro átomos de hidrogênio, apenas duas moléculas de ATP são habitualmente liberadas para cada dois átomos de H+ oxidados, produzindo um total de quatro moléculas de ATP.

FONTE:Guyton,C.Arthur,Tratado De Fisiologia Médica, Ed.GuanabaraKoogan, 8ªed.,cap. 67,pg. 659,São Paulo,1994.


Somando todas as moléculas de ATP formadas, obtemos o número máximo de trinta e oito moléculas de ATP para cada molécula de glicose degradada até dióxido de carbono e H2O. Por conseguinte 456.000 cal de energia podem ser armazenadas sob forma de ATP enquanto que 686.000 calorias são liberadas durante oxidação completa de uma molécula grama de glicose. Isso representa uma “eficiência global” máxima de transferência de energia de 66%. Os 34% restante transformam-se em calor e portanto não podem ser utilizados pelas células para desempenhar suas funções específicas.

2.2.2 - Glicemia
A concentração normal de glicose no sangue de um indivíduo dito normal que não tenha se alimentado durante 03 à 04 horas é de cerca de 90 mg/dl. Após uma refeição contendo grandes quantidades de carboidratos a glicemia raramente ultrapassa 140 mg/dl a não ser no caso dos diabéticos, que poderão sofrer um pico hiperglicêmico conseqüente de um desarmonioso metabolismo da glicose.

Em suma, no indivíduo normal, a concentração de glicose é submetida a um controle rigoroso, isto eqüivale a dizer que quando os sistemas de regulação de glicose estão funcionando bem, isto é: o fígado agindo como sistema tampão de glicemia(glucagon), a insulina e o glucagon fazendo o feedback necessário para ocorrer o controle, o hipotálamo, na ocorrência de hipoglicemias estimulando sistema nervoso simpático(estímulo da secreção de epinefrina nas supra-renais para estimular o fígado, que por sua vez regula a glicemia através de glucagon), e por fim, durante dias e horas de ação do hormônio do crescimento e cortisol para controle da velocidade do uso da glicose regulando a glicemia.

A presença controlada de glicose no sangue permite que estruturas dependentes do suprimento da mesma como cérebro, retina e epitélio germinativo das gônadas, para fornecer energia necessária, ao mesmo tempo em que não se pode ter elevados níveis de glicose visto que, a glicose exerce desidratação celular, perda de glicose na urina(como resultado de um mecanismo de regulação) e por provocar a diurese osmótica pêlos rins podendo causar depleção dos líquidos e eletrólitos corporais.

2.3 - Descompensação Metabólica

O indivíduo que apresenta Diabetes Mellitus, desenvolve muitas alterações metabólicas que são atribuídas a falta de insulina, provocando grandes distúrbios no metabolismo dos glicídios, lipídios e protídios.

Segundo Guyton e Hall, essas alterações são decorrentes da:

1. Utilização diminuída da glicose pelas células corporais, com um aumento resultante da glicose sangúínea;

2. Mobilização acentuada das gorduras, causando um metabolismo lipídico anormal, bem como a deposição de colesterol na parede arterial, levando à ateroesclerose;

3. Depleção de proteínas nos tecidos do corpo.

2.3.1 - Alteração no metabolismo glicídico:

A “glicose” é o principal produto formado na hidrólise dos glicídios. Sendo a forma de açúcar comumente encontrada na corrente sangüínea.

Normalmente, a glicose é utilizada pelo corpo de várias maneiras:

1 - A glicose oxidada nas células, pode ser utilizada para obtenção de energia;

2 - A glicose pode ser convertida em glicogênio para armazenar-se no fígado através da glicogênese;

3 - A glicose pode ser convertida em gordura, para armazenamento no tecido adiposo(lipogênese);

4 - A glicose pode ser convertida em glicogênio muscular.

Entretanto, o paciente diabético com pouca ou nenhuma atividade insulínica, perde a capacidade de executar essas funções, pois a glicose fica impossibilitada de atravessar a membrana celular e ser oxidada , através do ciclo glicolítico na célula para obtenção de energia, não podendo ser convertida ou armazenada, resultando em hiperglicemia e glicosúria.

A insulina e o glucagon são de fundamental importância no metabolismo glicídico. Ambos esses hormônios, agem no controle do nível de glicose no sangue, porém, com efeitos opostos. A insulina diminui a concentração de glicose no sangue, enquanto que o glucagon aumenta.

No Diabetes Mellitus, a insulina está ausente, deficiente ou é ineficaz, resultando numa diminuição da retirada de glicose no sangue. Já o glucagon está presente em excesso, fazendo com que o fígado libere glicose em demasia para a corrente sangüínea.

2.3.2 - Alteração no metabolismo lipídico:

Existem vários tipos de lipídios, sendo que 99% da gordura corporal é composta de triglicerídeos, que posteriormente se transforma em glicerol e ácidos graxos.

A insulina em quantidades insuficientes diminui a síntese de ácidos graxos, que por sua vez, são mobilizados do tecido adiposo e rapidamente oxidados pela ação do glucagon. Quando o glicogênio armazenado é depletado, os ácidos graxos são utilizados para obter energia através da acetil-coenzima A (acetil-CoA) e do ciclo do ácido cítrico. Quando a acetil-CoA não pode ser utilizada suficientemente rápido, ela é convertida em corpos cetônicos. A velocidade com que são formados os corpos cetônicos pode ultrapassar o ritmo com que o ácido acetoacético e o beta-hidroxibutírico podem ser utilizados pelos músculos e outros tecidos. Os aminoácidos cetogênicos agravam os desarranjos no metabolismo lipídico. Isso faz aumentar a cetogênese e pode resultar em cetonemia e cetonúria. Essa maior produção de corpos cetônicos, leva a uma redução do bicarbonato, sódio e potássio na concentração sangüínea. Em conseqüência, há uma hiperpinéia reacional(respiração tipo Kussmaul). A acetona é excretada pelos pulmões produzindo um odor característico no hálito. Os corpos cetônicos se combinam com os íons básicos e são excretados pela urina. Se a excreção urinária das cetonas estiver sendo comprometida, a concentração hidrogeniônica do plasma aumenta, ocorrendo a cetoacidose metabólica sistêmica, que poderá levar à morte. Já o tecido cerebral sob o efeito direto do ácido acetoacético, reduz o seu consumo de oxigênio, o que juntamente com a depressão do sistema nevoso central pela própria acidose leva ao coma.

Na ausência de insulina, os ácidos graxos livres, triglicerídeos, colesterol e fosfolipídios séricos aumentam. Essas concentrações elevadas têm sido sugeridas como fatores no desenvolvimento da ateroesclerose em pessoas diabéticas.

Com toda essa descompensação metabólica, os lipídios não conseguem desempenhar o seu papel normalmente no organismo, principalmente o de fornecer energia aos tecidos do corpo, sendo esta uma de suas funções mais importantes para o ser humano.

2.3.3 - Alterações no metabolismo protídico:

As proteínas são os compostos orgânicos mais abundantes do corpo. São constituídas de aminoácidos.

A síntese protéica é afetada pela ausência de insulina, pois é ela que promove o transporte de aminoácidos através da membrana celular. Normalmente, a quantidade total de proteína armazenada nos tecidos do organismo é aumentada pela insulina.

No Diabetes, há um aumento do catabolismo protéico. Os aminoácidos são desaminados, e a parte não nitrogenada da molécula forma glicose e ácidos graxos incompletamente oxidados no sangue. Também haverá um aumento na excreção de nitrogênio e potássio na urina.

Todos estes distúrbios metabólicos citados acima e a hiperglicemia, são justificados pelo desequilíbrio hormonal causado pela insulina e o glucagon. A secreção coordenada desses dois hormônios está ausente, causando o Diabetes Mellitus.


Capítulo 3 - Princípios da cinesioterapia aeróbica

3.1- Sistema aeróbico como gerador de energia

O sistema aeróbico é a forma mais eficiente de gerar energia em presença de oxigênio, pela sua elevada capacidade de formar ATP e produtos residuais, que são facilmente eliminados, como o dióxido de carbono e água, sem produzir produtos tóxicos como o ácido lático e corpos cetônicos e também sem produzir grandes modificações no meio interno, como a diminuição acentuada do pH sangüíneo e elevação excessiva da temperatura.

Através da oxidação de glicídios, lipídios e protídios, é possível obter energia que é utilizada nos processos vitais.

Segundo William D. McArdle, o termo energia sugere um estado dinâmico relacionado com uma condição de “mudança”, já que a sua presença só é revelada quando se processa mudança. Dentro desse contexto, a energia se relaciona com a “aptidão de realizar trabalho”. À medida, que o trabalho aumenta, a transferência de energia aumenta, resultando na ocorrência de mudança. No organismo, parte da energia química contida dentro das ligações dos nutrientes alimentares é gasta sob a forma de calor, e a outra grande parte dessa energia química é conservada e a seguir transformada em energia mecânica, pela ação do músculo esquelético.

O organismo, utiliza o sistema aeróbico, em função de intensidade, duração da atividade física a ser executada e do tipo de fibra muscular usada no momento. As atividades físicas aeróbicas são de baixa intensidade, longa duração e alta repetição. Sendo utilizadas mais freqüentemente, as fibras de contração lenta do tipo I, como também são chamadas. Estes tipos de fibras se caracterizam por uma resposta contrátil lenta, produzindo menor tensão e sendo altamente resistentes à fadiga. São por sua vez, fibras ricas em mioglobina e mitocôndrias, tendo alta capacidade oxidativa.

É importante lembrar, que o paciente portador de Diabetes Mellitus, não utiliza seu “combustível biológico”, a energia, em decorrência do desarranjo metabólico que lhe é ocasionado, havendo portanto, uma incapacidade desses pacientes em realizar algumas de suas funções adequadamente.

3.2 - Sistema de absorção – transporte e utilização do oxigênio durante a atividade física

Segundo o Dr. Paulo Fernando Leite, o consumo de oxigênio depende das capacidades individuais de : Absorver, transportar, entregar e utilizar o oxigênio(O2).

O transporte de oxigênio para a periferia depende da quantidade de sangue circulante e da capacidade de transporte pelo sangue.

A entrega do O2 aos tecidos é dependente do gradiente de pressão de oxigênio entre os capilares e células da distância de difusão dos tecidos. Os tecidos com uma maior vascularização, receberão maior quantidade de oxigênio.

A utilização do oxigênio pela célula, depende no caso dos músculos esqueléticos, de sua concentração de mioglobina, número de mitocôndrias e enzimas.

Para se conseguir trabalho máximo, é necessária a captação máxima de oxigênio (VO2 max), ou seja, a quantidade de oxigênio que o indivíduo consegue captar do ar alveolar, transportar aos tecidos pelo sistema cardiovascular e utilizar à nível celular na unidade de tempo. Após uma atividade física, há aumento do VO2 max, que deve-se a melhora e aumento das capacidades individuais de absorver, transportar, entregar e utilizar o oxigênio.

Existem alguns fatores que melhoram principalmente a capacidade de extração e utilização de oxigênio pelas fibras musculares:

1) A concentração de mioglobina do músculo esquelético eleva em até 80%, favorecendo assim, o aumento da difusão de oxigênio nas mitocôndrias e as reservas de oxigênio do músculo. A mioglobina faz com que o músculo tenha maior capacidade de oxidar os glicídios para obter assim a sua energia;

2) As mitocôndrias do músculo esquelético, exibem uma capacidade aumentada de gerar ATP aerobicamente por fosforilação oxidativa . Associado à maior capacidade de captação de oxigênio, observa-se um aumento tanto no tamanho, quanto no número de mitocôndrias e uma potencial duplicação no nível de atividade das enzimas do sistema aeróbico. Essas modificações podem ser de extrema importância em sustentar um elevado percentual de capacidade aeróbica durante a atividade física prolongada;

3) Observa-se um aumento da capacidade do músculo em mobilizar e oxidar os lipídios. Isso é causado por uma maior atividade das enzimas do metabolismo lipídico. Isso resulta em glicogênio muscular escasso. Assim sendo, para qualquer ritmo submáximo de trabalho, uma pessoa treinada utiliza mais ácidos graxos para a produção de energia que o indivíduo destreinado;

4) O músculo também exige uma maior capacidade de oxidar os glicídios. Consequentemente, grandes quantidades de ácido pirúvico penetram nas vias energéticas aeróbicas. Isso é compatível com a constatação de um maior potencial oxidativo das mitocôndrias, e com uma reserva maior de glicogênio dentro dos músculos;

5) Pode haver hipertrofia das fibras de contração lenta, em atividades físicas que utilizem sobrecarga específica e aumento da densidade capilar.

3.3 - Alterações cardiovasculares e respiratórias ao se realizar a cinesioterapia aeróbica

O sistema cardiovascular, propicia aos músculos uma corrente contínua de nutrientes e oxigênio. Quanto maior a capacidade funcional do sistema cardiovascular em oferecer oxigênio ao músculo em atividade, maior será a capacidade aeróbica do indivíduo.

O coração depende quase totalmente da energia liberada nas reações oxidativas. Como tal, as fibras miocárdicas possuem maior concentração de mitocôndrias de todos os tecidos, sendo necessário utilizar toda a energia química armazenada dos nutrientes para acionar o seu trabalho.

Os principais substratos utilizados pelo coração para produção de energia são: glicose, ácidos graxos e o ácido lático. A utilização percentual desses substratos varia com a intensidade e a duração da atividade física.

O sistema respiratório tem como principal função, a troca de gases, de modo que o oxigênio sangüíneo arterial, o dióxido de carbono e os níveis de pH permaneçam dentro de limites específicos, em diferentes condições fisiológicas.

Ocorrem alterações nos sistemas cardiovasculares e respiratório, principalmente após o treino de resistência física. Essas alterações são refletidas ao repouso e ao exercício.

As alterações descritas abaixo ocorrem tanto a nível funcional quanto a nível dimensional.

- Hipertrofia cardíaca: é uma adaptação biológica do músculo à atividade física aeróbica, caracterizando-se por um aumento predominante na cavidade ventricular esquerda e por um espessamento de suas paredes.

- Aumento do volume sangüíneo e da hemoglobina: há um benefício da dinâmica circulatória, facilitando a capacidade de fornecimento de oxigênio durante a atividade física aeróbica.

- Diminuição da freqüência cardíaca: essa diminuição ocorre ao repouso e ao treinamento aeróbico. Isso é particularmente verdadeiro para indivíduos previamente sedentários. A diminuição da freqüência cardíaca de repouso é um efeito que pode ser causado por um estímulo vagal aumentado, decréscimo da influência do simpático ou uma combinação de ambos. As mudanças na freqüência cardíaca proporcionam um índice conveniente para medir as melhorias induzidas pela atividade física.

- Aumento do volume de ejeção: este aumento ocorre ao repouso e durante a atividade física aeróbica. O treinamento de endurance, aumenta a força do miocárdio, contribuindo grandemente para a potência de ejeção.

- Aumento do débito cardíaco: é a alteração mais importante na função cardiovascular com a atividade física aeróbica. Os dois fatores que determinam a capacidade de rendimento(débito) cardíaco são freqüência cardíaca e o volume de ejeção. O débito cardíaco aumenta proporcionalmente a intensidade da atividade realizada.

- Aumento da extração de oxigênio: a atividade física aeróbica produz aumentos na quantidade de oxigênio extraído do sangue circulante. Um aumento na diferença arteriovenosa de oxigênio(A-VO2), resulta de uma distribuição mais eficiente do débito cardíaco para os músculos em ação, havendo maior capacidade das células musculares treinadas em extraírem e utilizarem o oxigênio.

- Fluxo e distribuição de sangue: à medida que aumenta a capacidade da célula em extrair e utilizar oxigênio, torna-se necessário menos fluxo sangüíneo regional, para satisfazer as necessidades de oxigênio do músculo. Essa redução no fluxo sangüíneo “libera” o sangue que agora pode ser fornecido a tecidos inativos(pele, fígado e rins). Isso seria de considerável benefício para manter uma atividade submáxima.

- Redução da pressão arterial: a atividade física regular faz baixar a pressão tanto sistólica, quanto diastólica. As maiores quedas ocorrem na pressão sistólica e são particularmente evidentes nos indivíduos hipertensos. Essa diminuição da pressão arterial ocorre durante o repouso e à atividade física submáxima.

- Função respiratória: há aumento dos volumes respiratórios, que por sua vez acompanham os aumentos no VO2 max. Uma ventilação máxima mais alta é devida a aumentos tanto no volume corrente, quanto na frequência respiratória. Entretanto, na atividade submáxima a pessoa ventila menos do que antes da atividade. Essa adaptação pode ser útil na atividade física prolongada, pois a maior eficiência ventilatória significa mais oxigênio disponível para os músculos.


3.4 - Influências da cinesioterapia aeróbica sobre o metabolismo glicídico

Através da cinesioterapia aeróbica, consegue-se controlar os níveis de glicose no sangue e também o peso corporal.

O aumento da sensibilidade à insulina, é um dos benefícios propiciados pela realização da cinesioterapia aeróbica.

Nas superfícies celulares existem receptores específicos de insulina. No Diabetes Mellitus, o complexo insulina-receptor está prejudicado pelas várias anormalidades na biossíntese, secreção e ação de insulina. Porém, com a realização da cinesioterapia aeróbica, haverá um estímulo desses receptores de insulina, aumentando o seu número e facilitando a entrada da glicose para dentro da célula. Consequentemente, os níveis de glicose no sangue diminuem, aumentando a capacidade do corpo em utilizar a glicose como fonte de energia.

Santos e colaboradores demonstraram que, em ratos submetidos a exercícios, havia aumento do número de receptores de insulina no tecido esquelético, aumento da atividade do glicogênio sintetisado e aumento da função dos receptores de insulina e dos transportadores.

Devido a estas ocorrências, os pacientes com Diabetes Mellitus Tipo I podem até reduzir as doses de medicação (insulina exógena), para melhor aproveitar de forma mais eficaz.

A cinesioterapia aeróbica regular combinada com uma dieta adequada, permite uma redução do peso corporal, e em geral são fatores importantes no controle do Diabetes Mellitus Tipo I. Ainda com a cinesioterapia aeróbica, é possível que os glicídios desempenhem seu papel e reduzam as alterações encontradas no Diabetes Mellitus Tipo I.

Segundo o Journal of The American Dietetic Association(JUN/97), em seu artigo sobre tratamento intensivo de Diabetes Mellitus Tipo I, a associação intensiva de exercícios, dieta e insulina acarretou uma melhora significativa do controle da doença de um grupo de 49 pacientes testados com idade entre 20 e 36 anos, com hemoglobina glicosilada entre 6,3 a +/- 1,9 % , glicose sanguínea menor que 3,6 mmol/l , monitorados e observados durante 05 anos. No grupo de controle, a hemoglobina glicosilada variava de 8,1 a +/- 2,1 % , o que acarreta dizer que as taxas glicêmicas mantiveram-se altas durante o período pesquisado.

Durante essa pesquisa, colheu-se como resultado: nenhum caso de hipoglicemia significativa, aumento da sensibilidade à insulina e à estimulação do glucagon, aumento significativo do nível da taxa de C-peptídeo, enquanto que o grupo de controle sofrera alterações contrárias ao grupo que teve acompanhamento intensivo.


Veja o quadro a seguir: