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

Transcripción

1 Tema N 12 Interrelaciones Metabólicas 1

2 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. 2

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4 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. 4

5 TEJIDO CEREBRO MÚSCULO ESQUELÉTICO (reposo) MÚSCULO ESQUELÉTICO (ejercicio) MÚSCULO CARDÍACO COMBUSTIBLE ALMACENADO Ninguno COMBUSTIBLE PREFERIDO Glucosa (O 2 ) Inanición: Cuerpos Cetónicos COMBUSTIBLE EXPORTADO Ninguno Glucógeno Ácidos Grasos Ninguno Ninguno Reserva: Creatina Fosfato Ninguno Glucosa Inanición: Proteínas Ácidos Grasos (O 2 ) Glucosa, Lactato, Cuerpos Cetónicos TEJIDO ADIPOSO Triacilglicéridos Ácidos Grasos HÍGADO Glucógeno Triacilglicéridos Aminoácidos Glucosa Ácidos Grasos Lactato Alanina Ninguno Ácidos Grasos Glicerol 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. 5

6 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. 6

7 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. 7

8 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. 8

9 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. 9

10 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 HCO 3- y excreta H +, como cuerpos cetónicos o NH 4 + 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. 10

11 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 la Hipoinsulinemia e Hiperglucagonémia. 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 inhibe a la Fosfofructoquinasa. 11

12 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 de la formación de Cuerpos Cetónicos. 12

13 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. 13

14 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. 14

15 Combustible almacenado Tejido Reservas de Combustibles (gr) kcal Glucógeno Hepático Glucógeno Muscular Glucosa Fluidos Grasas Adiposo Proteínas Muscular

16 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. 16