Glucagon. Fundamental en contrarregulación de la glucosa. 65-70. ↑ Adrenalina. Esencial en déficit de glucagon o hipoglucemia aguda. 60-65. ↑ Cortisol.
Dra. María Victoria Aguirre Prof. Adjunta- Cátedra Bioquímica Facultad Medicina UNNE
Objetivos Conocer el destino y uso de los combustibles metabólicos alternativos Analizar la bioquímica del ciclo ayunoalimentación Relacionar los metabolismos de hidratos de carbono, lípidos y proteínas en diferentes situaciones fisiológicas: ejercicio, stress Analizar las interrelaciones en situaciones patológicas: diabetes, obesidad, trauma y sepsis.
PRINCIPALES ENCRUCIJADAS METABOLICAS
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Respuesta Hormonal a la Hipoglucemia •
Valores de Referencia de glucosa: 70-110 mg/dl
Glucemia
Respuesta
Función en la Prevención
(mg/dl) > 85
↑ Insulina
80-85
↓ Insulina
Fundamental, primera defensa
65-70
↑ Glucagon
Fundamental en contrarregulación de la glucosa
65-70
↑ Adrenalina
Esencial en déficit de glucagon o hipoglucemia aguda.
60-65
↑ Cortisol
60-65
↑ Hormona Crecimiento
50-55 < 50
Signos y Sintomas
Comportamiento de defensa rápido (alimentos)
↓ Conocimiento
Afecta conducta de defensa
CICLO AYUNO - ALIMENTACIÓN
Destino de la glucosa Fase absortiva Fuentes de Glucosa
Utilización de la Glucosa
33%
Células b
Insulina
SNC + otros
Insulina
34%
33%
Inhibición de glucogenólisis y gluconeogénesis
Muscle + fat
Movilización de la Glucosa Período interingesta Movilización de la Glucosa
Células a
Utilización de la Glucosa
64%
SNC + otros
Glucagon
8%
90% 18%
Glucogenólisis Y Gluconeogénesis
Musculo + Tej. adiposo
10% Riñón
10% Riñón
ESR11-03
1. FASE ABSORTIVA O POSTPANDRIAL (ESTADO DE BUENA NUTRICION ) Posterior a ingesta Predomina secreción de insulina
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2-AYUNO TEMPRANO: (PERIODO POSTABSORTIVO O INTERDISGESTIVO)
Predomina secreción de glucagon • Glucogenólisis hepática • Inhibición de sintesis de glucógeno • Bloqueo de lipogénesis
• Gluconeogénesis • Mantenimiento de glucemia • Uso de acidos grasos por higado y músculo esquelético
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3- AYUNO INTERMEDIO
4. AYUNO PROLONGADO
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AYUNO PROLONGADO Un adulto bien alimentado de 70 kg -> Reservas combustibles de aprox. 161,000 kcal
-> Energía necesaria para ayuno de 24 hs --> 1600 kcal - 6000 kcal -> reservas suficientes para ayuno entre 1 – 3 meses -> sin embargo las reservas de glucosa se consumen en 1 día Aún bajo ayuno -> la glucenmia no debe bajar de 40 mg/100 ml
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AYUNO PROLONGADO Primera prioridad -> proporcionar suficiente glucosa para el cerebro y otros tejidos que dependen de él
Segunda prioridad -- Preservar proteínas tisulares - -> cambio de la utilización de la glucosa a la utilización de ácidos grasos + cuerpos cetónicos
-> Movilización de TAG en tejido adiposo + gluconeogénesis Después de 3 días de ayuno -> hígado forma grandes cantidades de cuerpos cetónicos (escasez de oxalacetato) -> uso de cc en cerebro y el corazón Después de varias semanas de hambre -> cuerpos cetónicos principal combustible del cerebro Después de agotamiento de las reservas de TAG -> acelera la degradación de las proteínas -> muerte debido a la pérdida funcional del corazón, el hígado y la función renal 25
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REGULACIONES METABOLICAS
METABOLISMO DEL EJERCICIO
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ELECCIÓN DE COMBUSTIBLES DURANTE EL EJERCICIO
Las vías predominantes dependen del ejercicio:
la creatina fosfato genera ATP durante contraccciones intensas musculares durante 5-6 seg -> sprinting -> glucogenólisis- glucólisis anaeróbica --> lactato -> maratón -> ejercitación aeróbica -> glucólisis aeróbica
alta relación Insulina/glucagon movilización de ácidos grasos-37 beta oxidación
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INTERRELACIONES METABÓLICAS EN EL
Interrelaciones metabólicas en el stress Tipos de stress: • Físicos: Ayuno pre y post quirurgico Reparación de heridas e infecciones Enfermedades crónicas Sepsis Traumas • Psíquicos
El perfil metabólico del stress NO es el igual al del ayuno • Ayuno= disminución de gasto energético, uso de combustibles alternativos , ahorro de catabolismo proteico, uso de reservas de glucógeno en 24 hs • Ayuno tardío= acidos grasos, cuerpos cetónicos y glycerol proveen de energía a todos los tejidos excepto SNC y hematíes. • Stress = estado hipermetabólico con acelerado gasto energético • Alta lipólisis, hiperglucemia y catabolia proteica muscular • Resistencia periférica a insulina
INTERRELACIONES METABÓLICAS EN LA DIABETES
La diabetes no controlada se asemeja metabólicamente a un ayuno
Trastornos alimentarios: desafíos al balance calórico
ANOREXIA NERVIOSA
• • A norexia • A delgazamiento • A menorrea • A lteración del esquema corporal
BULIMIA NERVIOSA • C ompulsiones • C omilonas • C ontrol excesivo de peso • C atarsis autoinducidas
OBESIDAD • • • •
O rexia aumentada O lvido de control de peso O cultamiento de ingesta real O stracismo social (imagen ideal cultural)
LA ENERGÍA DE LOS OPUESTOS YING • Noradrenalina
YANG • Serotonina • CRH
• NP Y
• CCK
• AGRP
• Leptina
• Agouti
• CART
• Ghrelina
• MSH a
• NP 336
Obesidad ADIPOCITOS • Leptina (pp de 146 aa) • Resistina (pp de 108 aa)
Suprime el apetito Bloquea la acción de insulina sobre el adipocito
HIPOTALAMO • Neuropéptido Y
Estimula el apetito
(péptido de 36 aa)
ESTOMAGO VACIO • Ghrelina (péptido de 28 aa)
Estimula el apetito
TRACTO GASTROINTESTINAL • PYY (péptido de 3-36 aa)
Suprime el apetito
INTERRELACIONES METABOLICAS FISIOLÓGICAS: UN RESUMEN
CEREBRO
HIGADO
Glucosa GLUCÓGENO
Piruvato Acetil-CoA
ATP
CO2+H2O
Glucosa
Glucosa Glucosa
T. ADIPOSO Citrato
DHAP Acetil-CoA G-3-P Triacilglicerol
INGESTA Glucosa
GLUCOGENO
Piruvato Acetil-CoA CO2+H2O
ATP MUSCULO
Acil-CoA
CEREBRO
HIGADO
Glucosa GLUCÓGENO
Piruvato Acetil-CoA
ATP
CO2+H2O
Glucosa
Glucosa T. ADIPOSO
Triacilglicerol
AYUNO LEVE Glucosa
GLUCOGENO
Piruvato Acetil-CoA CO2+H2O
ATP MUSCULO
CEREBRO
HIGADO
Glucosa
Piruvato
GLUCÓGENO
Cuerp. cet.
Acetil-CoA Cuerpos cetónicos
Glucosa
ATP
CO2+H2O
ß-oxidación DHAP G-3-P Acil-CoA
Glicerol Glucosa
Ácidos grasos
T. ADIPOSO
Glicerol Triacilglicerol Ácidos grasos
AYUNO PROLONGADO Glucosa
GLUCOGENO
ß-Oxidación
Piruvato Acetil-CoA CO2+H2O
Acetil-CoA ATP
CO2+H2O
ATP MUSCULO
CEREBRO
HIGADO Lactato Cuerp. cet.
Glucosa
Piruvato
GLUCÓGENO
Acetil-CoA Cuerpos cetónicos
Glucosa
ATP
CO2+H2O
ß-oxidación DHAP G-3-P Acil-CoA
Glicerol Glucosa
Ácidos grasos
T. ADIPOSO
Glicerol Triacilglicerol Ácidos grasos
EJERCICIO o ESTRÉS ATP
Glucosa
GLUCOGENO
Lactato ß-Oxidación
Piruvato Acetil-CoA CO2+H2O
Acetil-CoA ATP
CO2+H2O
ATP MUSCULO
Conclusiones • El metabolismo energético se adapta de manera versátil al uso y movilización de diferentes combustibles Según necesidades fisiológicas: • Ayuno-ingesta • Ejercicio • Stress Como en situaciones patológicas : Diabetes, obesidad extrema, traumas, infecciones y sepsis
