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Controle Hormonal do Metabolismo Energético

Juliana G [email protected]

Rio de janeiro, 7 de abril de 2011

Metabolismo Energético

Alimentos

Macronutrientes Micronutrientes

Carboidratos

Lipídeos

Proteína

Vitaminas

Sais minerais

Água

EnergiaATPCALOR

ALIMENTOS & ENERGIA

Moléculas Energéticas

Carboidratos Açúcares ou polímeros de açúcar

Funções: energia

1g >> 4Kcal

Ex.: glicose, frutose, galactose (monômeros), amido e glicogênio (polímeros)

Lipídeos Gorduras

Funções: energia, estrutural, Inflamação

1g >> 9Kcal

Ex.: triglicerídeos, ácidos graxos, colesterol

Proteínas Polímeros de aa

Funções: enzima, hormônio, estrutural, energética

1g >> ~ 4Kcal

Ex.: insulina, transportador de glicose, hemoglobina, miosina

Metabolismo Energético

Carboidratoscomplexos Manoses

Lipídios complexos

Proteínas

Ácidos Graxos

Aminoácidos

Catabolismo: reações de hidrólise e oxidaçãoMOLÉCULA + O2 CO2 + H20

Anabolismo: reações de condensação

Produção de energia: GlicoseGlicose

Glicose Glicose 6P Frutose 6P Frutose 1,6-bifosfato

Dihidroxiacetona PGliceraldeído 3P1,3-bifosfoglicerato

3 fosfoglicerato 2 fosfoglicerato fosfoenolpiruvato

piruvato

ATP ATP

2 NADH2 ATP

2 ATP2 H2O

Produção de energia: Glicose

piruvato Acetil CoA

piruvato

2 NADH 2 CO2

Oxaloacetato Citrato

Ciclo do ácido cítrico 4 CO2

6 NADH

2 FADH22 ATP

H2OPercurso final comum

Produção de energia: Ácidos Graxos

Ácido graxoativado

Acetil CoA

Cadeia encurtadaem 2 carbonos

Ciclo do ácidocítrico

Controle do Metabolismo Energético

Fornecimento, armazenamento e utilização de substratos energéticos em diferentes situações fisiológicas

Glicose

AGL

Consumidor de substratosFonte de AA

Ação integrada: SNC e hormôniosHipotálamo

HormôniosSNA

Tecido adiposo

SNC

InsulinaGlucagon

Catecolaminas

Controle endócrino

• Insulina

• Glucagon

• Adrenalina

Glicose plasmática

Secreção de insulinaCélula beta

Captação de glicose Produção hepática de glicose

Glicose plasmática

Insulina

Controle da secreção

Secreção de Insulina

GLUT-2

Glicoquinase

Sensor de glicose

Canal de K+ ATP-dependente

Canal de Ca++ voltagem-dependente

Ca++Glicose

Célula β

Célula beta

Insulina

Glucagon

Aminoácidosplasmáticos

Atividade simpática

Catecolaminasplasmáticas

Atividadeparassimpática

+ ++ -

Incretinas: GIP e GLP

+

Estresse

Digestão

Insulina


Insulina: recrutamento de transportadores de glicose

Receptor de insulina

IRS

Autofosforilação em tirosina

Fosforilação em tirosina do IRS

Shc GAB-1 Cbl APS P60dok

Ativação da PI3-kinase

SOS/Ras

Glicose

Transdução de sinal

MAP quinase Regulação do crescimento

Glucagon

Célula alfa

Glucagon

Glicose plasmática ácidos graxos

corpos cetônicos

Aminoácidosplasmáticos

Atividade simpática

Catecolaminasplasmáticas

Atividadeparassimpática

- ++ +

Cortisol GH

+


Insulina promove entrada de glicose na célula alfa

Inibição da secreção de Glucagon

Glucagon: Inibição pela insulina

XDM Exacerbação da hiperglicemia

Tratamento: INS+SOMATOSTATINA

Hiperglucagonemia

Maior disponibilidade de AA, baixa disponibilidade de CHO

Dieta hiperprotéica: Glucagon

Aumento inicial da Insulina

Hipoglicemia

Ativação das vias catabólicas

Aumento do Glucagon Glicogenólise

Gliconeogênese

Controle do metabolismo energético

Fígado Tecido adiposo Músculo

Metabolismo de carboidratos no fígado

Ações da Insulina

Insulina:• ↑ fosforilação da glicose • ↑ síntese de glicogênio • Inibe a glicogenólise• Inibe a gliconeogênese


↑utilização e armazenamento↓ síntese hepática

Redução da glicemia

Ações do Glucagon


Glucagon• ↑ gliconeogênese• inibe a glicólise• ↑ glicogenólise


↓ utilização e armazenamento↑ síntese hepática

Aumento da glicemia

núcleoAMP AMPc

β2Receptores Adrenérgicos

PKAFosforilase bFosforilase a

glicogênio

Adrenalina

Catecolaminas↑ glicogenólise e a gliconeogênese


Satiel & Kahn, 2001


Glicose sanguínea: 70 a 110mg/dl

Acetil CoA

Glicólise

Malonil CoA

Butiril Coa

ACCAGS

Ácidos graxosGlicerol

TRIGLICERÍDIOS

VLDL circulação

Insulina

+ Insulina+

↑ síntese

↑ esterificação

↓ oxidação

Ações da insulina

Metabolismo de lipídeos no fígado

Acetil CoA

Glicólise

Malonil CoA

Butiril Coa

ACCAGS

Ácidos graxosGlicerol

TRIGLICERÍDIOS

VLDL circulação

Insulina

+

GlucagonInsulina

+

Metabolismo de lipídeos no fígado

↓ síntese

↑ oxidação

Ações do glucagon

Metabolismo de carboidratos e lipídeos no tecido adiposo

↑ síntese de novo

Glicose

Glicólise

Acetil CoA

Lipogenese

TG

Lipólise

AGL + glicerol

Insulina

Catecolaminas

AGL TGLPL

AGL

ACC

AGS

LHS+

+

+

+

+GLUT4

Insulina

+

Glucagon+

Sangue

↑ síntese

↑captação

↑armazenamento

↓mobilização

Insulina: ↑ síntese de novo ↑LPL: ↑captação ↑esterificação e armazenamento: via glicerol-3-P ↓mobilização: via inibição da LHS

Metabolismo de carboidratos e lipídeos no tecido adiposo

Glucagon e adrenalina:↑ lipólise: via LHS

Insulina:• ↑Glicogênio• ↑Oxidação da glicose: lactato• ↑Captação de aa: síntese protéica

Catecolaminas:• ↑ Glicogenólise• ↓ Degradação de PTN

Glicocorticóides:• ↑ Degradação de PTN

Metabolismo de carboidratos e proteínas no músculo

Metabolismo de carboidratos e proteínas no músculo

Ajuste neuroendócrino no jejum

Glicose

Alanina

Lactato, glicerol, alanina

TG

Ácidos graxos

Corpos cetônicos

glicose

Glutamina

↓Insulina/Glucagon↓utilização de Gli

↓perda de PTN

SNC ↓HT ↓TMB Catecolaminas e SNS ↓proteólise

Sobrevivência

Ajuste neuroendócrino no exercício físico

lactato

glicose

ácidos graxos NOR

contraçãoglicogenólise

lipólise

Secreção de adrenalina

vasodilatação

supressão de insulina

↑DC

SNC SNS

Ajuste neuroendócrino no exercício físico

Durante o exercício:

↓ de insulina: ↑ produção hepática de glicose curta duração: glicogenólise longa duração: neoglicogênese

↓ I/G leva ao aumento da lipólise: ↑ utilização de AGL

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