Metabolismo carboidratos

Carboidratos

• biomoléculas mais abundantes na terra.

• são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos, ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise

• o açúcar e o amido são a base da dieta.

• A oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas

Os carboidratos são divididos em três classes principais:

- Monossacarídeos - açúcares simples – consistem em uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona

Mais abundante na natureza: glicose

Gliceraldeído Diidroxicetona

Oligossacarídeos – são compostos por cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas por ligações glicosídicas.

• Mais abundantes: dissacarídeo – sacarose • Oligossacarídeos com três ou mais unidades – unidas a

moléculas de não açúcares – glicoconjugados

Polissacarídeos – polímeros de açúcar com mais de 20 unidades.

• Mais abundantes: celulose, amido e glicogênio• Celulose e amido – unidades repetitivas de glicose, com

ligações glicosídicas diferentes – propriedades e funções diferentes

• Obs: oligo e polissacarídeos são hidrolisados em monossacarídeos

Digestão e absorção de carboidratos

• principais carboidratos da alimentação são:Amido, sacarose e lactose

• α-amilase salivar (ptialina): digestão do amido inicia-se na mastigação

• α-amilase pancreática: amido e glicogênio são hidrolisados no duodeno por ela, produzindo maltose e dextrinas.

Enzimas da superfície intestinal

• Maltose + H2O 2-D-glicose• Dextrina + H2O n D-glicose• Isomaltose + H2O 2 D-glicose• Sacarose + H2O D-frutose + D-glicose• Lactose + H2O D-galactose + D-glicose

Dextrinase

Maltase

Isomaltase

Sacarase

Lactase

A Glicose

• é o principal combustível da maioria dos organismos

• é o carboidrato mais importante, é degradada, armazenada ou formada por diferentes vias:

1. Glicólise2. Gliconeogênese3. Glicogênese4. Glicogenólise5. Via das Pentoses

Glicólise - Do grego glykys - doce, lysis – quebra

GliconeogêneseÉ a formação de novas moléculas de glicose a

partir de precursores não carboidratos

Glicogênese - É a síntese intracelular de glicogênio

Glicogenólise – é a quebra do glicogênio em moléculas de glicose.

Fasepreparatória

Fase de pagamento

hexoquinase

Fofoexose isomerase

Fosfofrutoquinase-1

aldolase

isomerase

Gliceraldeídp 3-fosfatodesidrogenase

Fosfoglicerato quinase

Fosfogliceratomutase

enolase

Piruvato quinase

Em condições normais a glicemia é mantida em valores normais por mecanismos regulatórios. Após uma refeição...

- Liberação de insulina - captação por tecidos - energia

- 70% fígado – glicogênio – combustível- Excesso – ác. graxos – VLDL – tec. Adiposo

Valores normais de glicemia: 70 – 99 mg/dL Intolerância à glicose – 100 – 125 mg/dLDiabetes – acima de 126 mg/dL

- Acima dos valores de referência – hiperglicemia- Abaixo dos valores de referência – hipoglicemia- Glicose filtrada e reabsorvida até 180 mg/dL –

após glicosúria

Regulação da Glicemia

Concentração de glicose no sangue do indivíduo

Jejum

80 a 90 mg/100 ml de sangue

Inanição

Gliconeogênese do fígado fornece a glicose necessária para manter o nível de glicemia

Primeira hora após uma refeição120 a 140 mg/100 ml de sangue

Sistemas de feedback (controle da glicemia)

Rápido retorno da concentração de glicose aos níveis de controle (dentro de duas horas

após a última absorção de carboidratos)

1 dL = 100 mL

Mecanismos de Regulação da Glicemia

Fígado Importante sistema tampão da glicemia

Insulina

Glucagon

Importantes sistemas de controle por

feedback

Manter a concentração normal de glicose no sangue

Mecanismos de Ação da Insulina

• Insulina: – Produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans– Compreende cerca de 1% da massa celular do pâncreas– Um dos mais importantes hormônios que coordenam a

utilização de combustíveis pelos tecidos– Efeitos metabólicos anabólicos síntese de

glicogênio, triacilgliceróis e proteínas– Efeito sobre o metabolismo da glicose:

• Fígado inibe a gliconeogênese e glicogenólise• Fígado e músculo aumenta a glicogênese

Músculo e tecido adiposo aumenta o número de transportadores de glicose na membrana celular aumenta a captação de glicose

Glucagon

• Age nas mesmas células que a insulina; • Mobiliza as reservas energéticas para a manutenção da

glicemia entre as refeições;• No fígado estimula a glicogenólise;• No tecido adiposo estimula a lipólise, liberando ácidos

graxos;• Estimula a gliconeogênese e a cetogênese;• Liga-se a um receptor específico de membrana.

Diabetes Melitus

Síndrome de comprometimento do metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas

Diabetes melitus tipo I

(DMID)

Falta de secreção de insulina

Diabetes melitus tipo II

(DMNID)

Resistência à insulina

Alteração do metabolismo de todos os principais alimentos

Ausência de insulina Resistência à insulina

Deficiência no metabolismo da glicose

Impedir a sua captação eficiente pela maioria das células do corpo

Menor utilização de glicose pelas células

Aumento da utilização de gorduras e proteínas

Fisiopatologia

Diabete Melito Tipo I (DMID)

• 10% a 20% dos diabéticos• Diabetes melitus juvenil Observado em indivíduos

com menos de 20 anos de idade

Deficiência absoluta de insulina

Relativa excreção excessiva de glucagon

Lesão das células beta pancreáticas

Infecções virais ou doenças auto-imunes

Tendência hereditária à degeneração

Sintomatologia80% a 90% das células

beta destruídas

Sintomas abruptos

Hiperglicemia Utilização aumentada de gorduras para a

obtenção de energia

Cetoacidose

Depleção das proteínas do organismo

Hiperglicemia

Gliconeogênese (aumento na produção hepática de glicose)

Utilização periférica de glicose diminuída

Glicosúria (excreção de glicose em excesso

na urina) Desidratação celular

Diurese osmótica

Poliúria (excreção excessiva de urina)

Polidipsia (sede excessiva)

Lesão tecidual

Glicosilação de proteínas

Cetoacidose

Aumento da lipólise para produzir energia (através da oxidação de ácidos graxos)

Cetogênese acelerada (síntese hepática de

corpos cetônicos)

Desidratação celular

Hálito cetônico (eliminação de corpos

cetônicos no ar expirado)

Acidose grave

Cetonúria (excreção de

corpos cetônicos na urina)

+

Morte

Perda de peso, fadiga e fraqueza

Polifagia (fome intensa)

Muitos ácidos graxos

Fígado

Triacilgliceróis

Lipoproteínas plasmáticas (VLDL)

Sangue

Aumento do colesterol

Arteriosclerose e outras lesões vasculares

Glucagon – aumenta a lipólise

Depleção de proteínas do organismo

Incapacidade de utilizar glicose como fonte de energia

Maior utilização e armazenamento diminuído de proteínas

Morte

Diabetes Melitus Tipo II (DMNID)

• 80% a 90% dos diabéticos• Diabetes melitus de início adulto Ocorre depois

dos 40 anos de idade, freqüentemente entre 50 e 60 anos• Desenvolve-se de modo gradual, sem sintomas óbvios

Redução da sensibilidade dos tecidos-alvo aos efeitos metabólicos da insulina

Resistência à insulina

Fatores Genéticos

=Secundária à

obesidade

Diminuição da utilização e armazenamento de carboidratos

Hiperglicemia

Aumento da concentração plasmática de insulina

Diabético não-insulino-dependente

Células beta funcionalmente ativas

Secreção de insulina

Regulação normal da glicose

Diabetes melitus tipo II

Secundária à obesidade

Menor número de receptores de insulina

Anormalidades das vias de sinalização

Pessoas Obesas

Resistência à insulina

Sintomatologia

Ingestão de carboidratos

Hiperglicemia leve

Estágios avançados

Células beta disfuncionais

Hiperglicemia acentuada

Mesmos efeitos observados no diabetes melitus tipo I

• Poliúria e polidipsia (durante várias semanas), e polifagia (menos comum)

Diagnóstico

• O diagnóstico de diabetes baseiam-se em diversos testes químicos da urina e do sangue:– Glicose urinária– Níveis de glicemia 80 a 90 mg/100 ml

Acima de 110 mg/100 ml

normal

anormal

Níveis plasmáticos de insulina

Muito baixos ou indetectáveis

Muito altos ou normal

Diabete melito tipo I

Diabete melito tipo II

Exames Laboratoriais

Testes que servem para o diagnóstico e acompanhamento do diabetes.GLICEMIA DE JEJUM

• Após 8 horas de jejum;• Glicemia plasmática (mg/dl)

Normal até 99mg/dlPré-diabete 100 a 125mg/dlDiabete 126mg/dl e acima, deve ser confirmado com novo teste em outro dia.

• A amostra usada para o exame é plasma ou soro, mas também pode ser feita com urina;

Hipoglicemia• Diminuição da taxa de glicose no sangue;

Causas são:• Consumo de álcool (mais freqüente);• Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece

carboidratos em quantidades suficientes;• Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter

consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis;

• Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos. Também pode ser causada por aspirina, AINEs, beta-bloqueadores não-cardiosseletivos.

Sinais da hipoglicemia:• Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia,

sudorese, calor, palidez, frio, pupilas dilatadas;• Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito,

desconforto abdominal.

Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro:• prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando

enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.

• Glicemia abaixo de 65 mg/dl - eficiência mental diminui;• Glicemia abaixo de 40 mg/dl - limitação de ações e

julgamento;• Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões;• Glicemia próxima ou abaixo de 10 mg/dl - neurônios

ficam eletricamente desligados, resultando no coma.

• Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência;

• Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia;

• Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;

• Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70 mg/dl são considerados hipoglicêmicos;

• A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabetes, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.

Tratamento

• Diabete melito tipo I: Administração de insulina

Metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas mais normal possível

Insulina

Regular Ação de 3 a 8 horas

Precipitada com zinco ou com derivados protéicos

Ação de 10 a 48 horas

Dose única

Doses adicionais (refeições)

• Diabete melito tipo II:

Dietas e prática de exercícios físicos

Perda de peso Diminuir a resistência à insulina

Fármacos

Tiazolidinedionas e a metformina

Aumentar a sensibilidade à insulina

SulfoniluréiasEstimular a produção

aumentada de insulina pelo pâncreas

Estágios mais tardios Administração de insulina

Questões:1) Quais são as principais classes de carboidratos?2) Quais são os valores de referência de glicemia?3) Quais são os principais mecanismos de regulação de

glicemia no organismo humano?4) A doença na qual o indivíduo apresenta deficiência de

insulina é chamada ................5) Quais são os tipos de Diabetes e qual a diferença entre eles?6) Como a deficiência de insulina pode levar ao coma?7) O que significa polidipsia, polifagia e poliúria?8) Quais são os testes usados para diagnóstico e

acompanhamento do diabetes?9) O que significa hipoglicemia e quais são seus sintomas?