Interrelaciones metabólicas. Dra. María Victoria Aguirre Prof. Adjunta- Cátedra Bioquímica Facultad Medicina UNNE

Transcripción

1 Interrelaciones metabólicas Dra. María Victoria Aguirre Prof. Adjunta- Cátedra Bioquímica Facultad Medicina UNNE

2 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.

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4 PRINCIPALES ENCRUCIJADAS METABOLICAS 4

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11 Respuesta Hormonal a la Hipoglucemia Valores de Referencia de glucosa: mg/dl Glucemia (mg/dl) Respuesta Función en la Prevención > 85 Insulina Insulina Fundamental, primera defensa Glucagon Fundamental en contrarregulación de la glucosa Adrenalina Esencial en déficit de glucagon o hipoglucemia aguda Cortisol Hormona Crecimiento Signos y Sintomas Comportamiento de defensa rápido (alimentos) < 50 Conocimiento Afecta conducta de defensa

12 CICLO AYUNO - ALIMENTACIÓN

13 Destino de la glucosa Fase absortiva Fuentes de Glucosa Utilización de la Glucosa Células b 33% SNC + otros Insulina Insulina 34% Inhibición de glucogenólisis y gluconeogénesis 33% Muscle + fat

14 Movilización de la Glucosa Período interingesta Movilización de la Glucosa Utilización de la Glucosa Células a 64% SNC + otros Glucagon 90% 8% 18% Glucogenólisis Y Gluconeogénesis 10% Riñón 10% Riñón Musculo + Tej. adiposo ESR11-03

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16 1. FASE ABSORTIVA O POSTPANDRIAL (ESTADO DE BUENA NUTRICION ) Posterior a ingesta Predomina secreción de insulina 16

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18 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 18

19 3- AYUNO INTERMEDIO

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22 4. AYUNO PROLONGADO 22

23 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 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 23

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25 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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28 REGULACIONES METABOLICAS

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35 METABOLISMO DEL EJERCICIO

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37 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- beta oxidación 37

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39 INTERRELACIONES METABÓLICAS EN EL

40 Interrelaciones metabólicas en el stress Tipos de stress: Físicos: Ayuno pre y post quirurgico Reparación de heridas e infecciones Enfermedades crónicas Sepsis Traumas Psíquicos

41 Stress Hormonas intervinientes: Adrenalina Glucagón Insulina b-lph cortisol

42 Adaptación al Estrés

43 Adaptación al Estrés

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48 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

49 INTERRELACIONES METABÓLICAS EN LA DIABETES La diabetes no controlada se asemeja metabólicamente a un ayuno

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53 Trastornos alimentarios: desafíos al balance calórico

54 ANOREXIA NERVIOSA A norexia A delgazamiento A menorrea A lteración del esquema corporal

55 BULIMIA NERVIOSA C ompulsiones C omilonas C ontrol excesivo de peso C atarsis autoinducidas

56 OBESIDAD O rexia aumentada O lvido de control de peso O cultamiento de ingesta real O stracismo social (imagen ideal cultural)

57 LA ENERGÍA DE LOS OPUESTOS YING Noradrenalina NP Y AGRP Agouti Ghrelina Serotonina CRH CCK Leptina CART MSH a NP 336 YANG

58 Obesidad ADIPOCITOS Leptina (pp de 146 aa) Resistina (pp de 108 aa) HIPOTALAMO Neuropéptido Y (péptido de 36 aa) Suprime el apetito Bloquea la acción de insulina sobre el adipocito Estimula el apetito ESTOMAGO VACIO Ghrelina (péptido de 28 aa) Estimula el apetito TRACTO GASTROINTESTINAL PYY (péptido de 3-36 aa) Suprime el apetito

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60 INTERRELACIONES METABOLICAS FISIOLÓGICAS: UN RESUMEN

61 HIGADO GLUCÓGENO Glucosa Glucosa Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP CEREBRO Glucosa Glucosa DHAP G-3-P Citrato Acetil-CoA T. ADIPOSO Triacilglicerol Acil-CoA INGESTA Glucosa GLUCOGENO Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP MUSCULO

62 HIGADO GLUCÓGENO Glucosa Glucosa Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP CEREBRO Glucosa T. ADIPOSO Triacilglicerol AYUNO LEVE Glucosa GLUCOGENO Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP MUSCULO

63 HIGADO Cuerp. cet. GLUCÓGENO Glucosa Glucosa Cuerpos cetónicos Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP CEREBRO ß-oxidación DHAP G-3-P Acil-CoA Glicerol Ácidos grasos Glucosa T. ADIPOSO Glicerol Triacilglicerol AYUNO PROLONGADO Ácidos grasos Glucosa GLUCOGENO Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP ß-Oxidación Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP MUSCULO

64 HIGADO Lactato Cuerp. cet. GLUCÓGENO Glucosa Glucosa Cuerpos cetónicos Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP CEREBRO ß-oxidación DHAP G-3-P Acil-CoA Glicerol Ácidos grasos Glucosa T. ADIPOSO Glicerol Triacilglicerol EJERCICIO o ESTRÉS Ácidos grasos ATP Glucosa GLUCOGENO Lactato Piruvato Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP ß-Oxidación Acetil-CoA CO 2 +H 2 O ATP MUSCULO

65 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