Tema N° N° 12 Interrelaciones Metabólicas

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Comprenden la integración de todos los órganos, que usan y generan combustibles e interactúan para mantener un equilibrio dinámico adecuado a las diferentes situaciones que enfrenta el organismo.




El equilibrio se refiere a la adecuada distribución de los combustibles y al abastecimiento y eliminación de los metabolitos producidos por la función celular.

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Cada órgano o tejido del cuerpo presenta funciones específicas, que determinan el tipo de patrón o perfil metabólico que utilizará.




Así, el tejido nervioso, el muscular, el adiposo o el hígado son órganos importantes que utilizan criterios distintos a la hora de satisfacer sus necesidades energéticas.

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TEJIDO

COMBUSTIBLE ALMACENADO

COMBUSTIBLE PREFERIDO

COMBUSTIBLE EXPORTADO

CEREBRO

Ninguno

Glucosa (O2) Inanición: Cuerpos Cetónicos

Ninguno

MÚSCULO ESQUELÉTICO (reposo)

Glucógeno

Ácidos Grasos

Ninguno

MÚSCULO ESQUELÉTICO (ejercicio)

Ninguno Reserva: Creatina Fosfato

Glucosa Inanición: Proteínas

Lactato Alanina

MÚSCULO CARDÍACO

Ninguno

Ácidos Grasos (O2) Glucosa, Lactato, Cuerpos Cetónicos

Ninguno

TEJIDO ADIPOSO

Triacilglicéridos

Ácidos Grasos

Ácidos Grasos Glicerol

HÍGADO

Glucógeno Triacilglicéridos

Aminoácidos Glucosa Ácidos Grasos

Ácidos Grasos Glucosa Cuerpos Cetónicos




Comprometido en el control del nivel sanguíneo de glucosa, lípidos y aminoácidos.




Funciona como un centro de reprocesamiento de estas sustancias.




La glucosa se acumula como glucógeno. Los lípidos llegan mayoritariamente procedentes de los quilomicrones vía linfa, se distribuyen y se metabolizan.




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Los aminoácidos no se pueden acumular, se usan para sintetizar proteínas plasmáticas. Las proteínas celulares sufren un continuo recambio y los aminoácidos en exceso se degradan. Su cadena carbonada se integra en el metabolismo de carbohidratos y de lípidos.




Es el órgano especializado en la síntesis de la urea y del colesterol y es especialista en suministrar glucosa (gluconeogénesis) al resto de los tejidos cuando así se requiera.




Las células musculares convierten la energía química en mecánica, metabólicamente está especializado en degradar combustibles para fabricar ATP.




La glucosa la capta en un proceso dependiente de insulina y la acumula como glucógeno; que se degrada para obtener Glucosa-1-P para la glucólisis; el lactato producido será invertido en el ciclo de Cori, para que el hígado vuelva a sintetizar glucosa.

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También utiliza los ácidos grasos para la obtención de energía, así como los aminoácidos cuando la situación lo requiera. Como el músculo no procesa el amonio, éste es transportado al hígado en forma no tóxica, como Alanina.




Es el tejido más eficiente en almacenar combustible, el 85% de las reservas del organismo están en los triacilglicéridos de los adipocitos.




Los ácidos grasos procedentes de los quilomicrones y de las VLDL son captados por los adipocitos.

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La glucosa es captada en un proceso dependiente de insulina. El Acetil-CoA procedente de la glucosa es transformado en ácidos grasos y la dihidroxiacetona-P es reducida a glicerol-3-P, con lo que así se obtienen los elementos necesarios para la síntesis de triacilglicéridos.




En procesos dependientes de otras hormonas, glucagon y adrenalina, los triacilglicéridos se pueden movilizar y sus componentes se degradan, cuando las necesidades energéticas así lo demanden.

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Es el tejido que menos soporta las condiciones anaeróbicas, es un tejido muy dependiente del suministro de oxígeno y de glucosa; ésta puede entrar en un proceso independiente de insulina.




Puede utilizar también cuerpos cetónicos como combustible, pero no puede prescindir totalmente de la glucosa.




Proporciona la red de comunicaciones, por tanto necesita nutrientes y oxígeno para satisfacer sus necesidades metabólicas.




Las células de este sistema que consumen más combustible son las neuronas que necesitan energía para bombear iones a través de sus membranas para la transmisión del impulso nervioso.

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Funciona en condiciones aeróbicas y usa ácido grasos como combustible, aunque también puede usar cuerpos cetónicos, lactato y piruvato.




En condiciones de perfusión alterada o trabajo pesado puede hacer glucólisis para obtener energía.




Filtra la urea y otros productos de desecho desde la sangre, al tiempo que recupera metabolitos importantes como la glucosa.




Mantiene el pH sanguíneo. Regenera el HCO3- y excreta H+, como cuerpos cetónicos o NH4+ derivado del glutamato. El α-cetoglutarato formado, puede convertirse en glucosa por gluconeogénesis. En el ayuno aporta así el 50% de la provisión de glucosa.

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Existen dos grandes estados del organismo, saciedad y ayuno, que van a sesgar el perfil metabólico de cada órgano, adaptándolo a cada una de las dos situaciones.




Para lograr esa interrelación entre unos y otros órganos, se utilizará el control hormonal y nervioso.




Acentuación de Hiperglucagonémia.

la

Hipoinsulinemia




La gluconeogénesis no es un vía de aporte de glucosa dada la disminución del catabolismos de aminoácidos (Ciclo Glucosa – Alanina).




Disminución del Metabolismo de Glucosa.




El citrato producido Fosfofructoquinasa.

inhibe

a

e

la

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El principal combustible metabólico es la glucosa. Empiezan a utilizarse las reservas musculares y hepáticas.




Agotadas las reservas, comienza la degradación de proteínas para mantener los niveles de glucosa. Esto se produce durante un breve período.




Si el ayuno continúa, comienza entonces a degradarse lípidos y a utilizarse como fuente de energía.




Aumento del metabolismo de los ácidos grasos libres.




El exceso de Acetil-CoA estimula a la Piruvato Carboxilasa e inhibe al complejo Piruvato Deshidrogenasa.




Predominio Cetónicos.

de

la

formación

de

Cuerpos

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La glucosa o se acumula como glucógeno y lípidos o se consume. Los lípidos pasan a VLDL o se almacenan. Los aminoácidos no se almacenan, el exceso se degrada.

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La glucosa se SINTETIZA y se suministra a otros tejidos, Ciclos de Cori y de Glucosa-Alanina.

La glucosa se SINTETIZA y se suministra a otros tejidos, Ciclos de Cori y de Glucosa-Alanina. Movilización de lípidos y de aminoácidos.

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Combustible almacenado

Tejido

Reservas de Combustibles (gr)

kcal

Glucógeno

Hepático

70

280

Glucógeno

Muscular

120

480

Glucosa

Fluidos

20

80

Grasas

Adiposo

15.000

135.000

Proteínas

Muscular

6.000

24.000

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BLANCO, A. Química biológica. Séptima edición. Editorial El Ateneo. RIGALLI, A. Química Biológica. Fundamentos y concepto. Editorial Corpus. DEVLIN, T. Bioquímica, libro de texto con aplicaciones clínicas. 3ª Edición. Editorial Reverté. MATHEWS C., VAN HOLDE K. Bioquímica. Interamericana Mc Graw- Hill. MURRAY R., GRANNER D., MAYES P., RODWELL V. Bioquímica de Harper. Ed. El Manual Moderno.

Las presentaciones en Power Point son simplemente orientativas acerca de los contenidos desarrollados. Las mismas deben ampliarse con la bibliografía sugerida por los docentes.

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