resumo- integração metabólica

8/16/2019 Resumo- Integração Metabólica

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Regulação e Integração Metabólica II

RESUMO – lberto Galdino LoL

↗Metabolismo e Integração Metabólica Mesmo nas células procarióticas mais simples, os processos metabólicos devem sercoordenados para que rotas opostas não ocorram simultaneamente e também de modo que oorganismo possa responder a alterações externas como, por exemplo, à disponibilidade denutrientes. Além disso, as atividades metabólicas do organismo devem obedecer às ordens

determinadas pelo programa genético de crescimento e reprodução. Os desafios de coordenara captação e a utilização da energia são muito mais complexos nos organismo multicelulares,nos quais deve haver cooperação das tarefas metabólicas entre os diferentes tecidos.

Sabe-se que a presença ou ausência de alimentos influencia drasticamente o metabolismo decarboidratos, lipídios e proteínas. E ainda, que cada tecido têm características metabólicaspróprias.

MetabolismoÉ o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dosorganismos vivos. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os

alimentos em energia, que será utilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem,cresçam, movimentem-se, etc. Ou seja, o metabolismo é o conjunto de reações químicasresponsáveis pelos processos de síntese e degradação dos nutrientes na célula. O metabolismodivide-se em duas etapas:

Catabolismo (onde há degradação, ou “quebra” de compostos)

Anabolismo (que é a síntese, ou seja, formação de compostos).

O Catabolismo refere-se ao processo o qual leva a quebra ou degradação decompostos em moléculas menores, mais simples, tais como o íon lactato, etanol, etc. As viascatabólicas são invariavelmente acompanhadas por uma rede de liberação de energia livre, euma das metas do metabolismo é capturar pelo menos alguma desta energia sob a forma de

compostos de alta energia, como a adenosina trifosfato (ATP).

Já o Anabolismo descreve sequências de reações nas quais moléculas crescentementemais complexas são sintetizadas a expensas de ATP, ou seja, o anabolismo requer energia paraser realizado, e esta energia é proveniente das reações de decomposição (catabolismo).Durante o metabolismo, em ambos os processos, catabolismo e anabolismo, ocorrem umasérie de passos discretos e pequenos, passando através de um número de intermediários emseus caminhos até chegar aos produtos finais.


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Adenosina trifosfato (ATP) é a fonte primária de energia química para uma variedadeaparentemente sem fim de processos biológicos. Ela alimenta processos tão diversos como abioluminescência, o transporte de íons e moléculas através de membranas, a contração demúsculos, a realização de exercícios, e a síntese de carboidratos e ácidos nucléicos.

Quando um ATP libera energia ele vira ADP (adenosina difosfato) e precisa ser

fosforilado para voltar a ser ATP, sendo necessária, para isso, a degradação de micronutrientescomo a fosfocreatina, a glicose, o ácido graxo ou o aminoácido, para novamente ser capaz degerar energia.

O metabolismo é simplificado por dois fatores.

Primeiro, ele exibe somente pequenas variações dentro de células de uma mesmaespécie.

Segundo, os processos metabólicos são acoplados ao longo de reações essenciais quepodem ser organizadas em vias, tais como a glicólise (degradação da glicose – carboidrato), e um entendimento de um limitado número destas vias pode revelar

uma grande quantidade de informação sobre todo o processo do metabolismo.

Apesar do ensino classificatório da nutrição implicar na atribuição das funções únicas eespecíficas para cada nutriente: função "energética" para os carboidratos, função de "reserva"para os lipídeos e função "estrutural" (ou "plástica") para as proteínas. Estes mesmosnutrientes podem contribuir para a produção de energia no organismo humano.

O metabolismo dos nutrientes pode ser dividido por vias metabólicas, ou seja, existe ometabolismo dos carboidratos (glicose ou glicogênio muscular e hepático), o metabolismo dasgorduras (ácidos graxos) e o metabolismo das proteínas (aminoácidos). O metabolismo podeser dividido também em relação à presença de oxigênio (metabolismo aeróbio) e na ausênciade oxigênio (metabolismo anaeróbio), o que vai definir qual será a via metabólica utilizadapara gerar a síntese do ATP será a velocidade e a intensidade do gasto energético.

O metabolismo aeróbico Refere-se às reações catabólicas geradoras de energia nas quais o oxigênio funciona como umaceitador final de elétrons na cadeia respiratória e se combina com o hidrogênio para formarágua. A presença de oxigênio no “final da linha” determina em grande parte a capacidade paraa produção de ATP. Por sua vez, isso determina em grande parte a possibilidade de manter umexercício de alta intensidade.

O metabolismo aeróbico promove a síntese de ATP através da combustão decarboidratos e gorduras. O metabolismo de carboidratos, após uma cadeia de eventos, liberaenergia suficiente para sintetizar 36 a 38 Moléculas de ATP por molécula de glicose. Enquantoo metabolismo das gorduras é capaz de gerar 147 moléculas de ATP provenientes dadegradação completa de um ácido graxo. E 441 moléculas de ATP, a partir dos componentesdos triglicerídeos, e mais 19 moléculas de ATP são formadas durante a degradação do glicerol,dando um total de 440 moléculas de ATP para cada triglicerídeo catabolizado. O fator delimitação desse sistema é o fluxo de moléculas de oxigênio para as mitocôndrias. Ou seja, semoxigênio esta via metabólica não consegue sintetizar ATP em tempo suficiente que a suademanda exige, ficando restrito o visto glicolítica a síntese do ATP.

O metabolismo anaeróbico Refere-se às reações catabólicas geradoras de energia nas quais o oxigênio não está

presente, não sendo possível acontecer o processo total de degradação da glicose para síntesedo ATP, devido à alta velocidade de degradação do ATP e na dificuldade na reposição deenergia para trabalho celular. Ou seja, a demanda de energia é maior que a oferta.


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PROTEINAS

Por que a glicose é fosforilada naprimeira etapa da glicólise?Umas das razões é que quando a glicose entra na célula, ela precisa ser fosforilada (adiçãode um fosfato) para impedir que ela saia da célula. A membrana celular é permeável àglicose (ou seja, deixa ela passar), mas não é permeável a glicose fosforilada.

O que ocorre com o excesso de glicose que não éutilizado na via glicolítica?O excesso é enviado para o fígado, que transforma a glicose em glicogênio e ela fica

armazenada em nosso fígado, aumentando a concentração de glicogênio. Quando o nível deglicogênio fica alto, o fígado começa a quebrar o glicogênio excedente, mandando-o para acorrente sanguínea, aumentando a concentração de glicose no sangue.


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Especialização dos ÓrgãosMuitas rotas metabólicas estão relacionadas com a oxidação dos combustíveis para aprodução de ATP, estas abrangendo a síntese e a degradação da glicose, dos ácidos graxos edos aminoácidos.

Glicólise: A degradação metabólica daglicose inicia com a sua conversão em duasmoléculas de piruvato, com a geração deduas moléculas de ATP.

Gliconeogênese: Os mamíferos sãocapazes de sintetizar glicose a partir deuma variedade de percussores, como, porexemplo, o piruvato, por meio de umasérie de reações que, em grande parte,reverte a rota da glicólise.

Degradação e síntese do Glicogênio (Glicogênese e Glicogenólise): As reações opostas,catalisadas pela glicogênio-fosforilase e pela glicogênio-sintase, são reguladas,reciprocamente, pelo controle hormonal de fosforizações e desfosforilações.

Síntese e degradação dos Ácidos Graxos: Os ácidos graxos são degradados pela β-oxidação,formando acetil-CoA, que, pela conversão em malonil-CoA, é substrato também para a síntesedos ácidos graxos

O ciclo do Ácido Cítrico: O ciclo do ácido cítrico oxida a acetil-CoA até CO2 e H20 com aprodução concomitante de coenzimas reduzidas, cuja reoxidação impele a síntese de ATP.Muitos aminoácidos glicogênios podem ser oxidados no ciclo no ácido cítrico, após terem sidotransformados em alguns intermediários do ciclo, os quais, por sua vez, são metabolizados apiruvato e, a seguir, a acetil-CoA, o único substrato do ciclo.

Fosforilação Oxidativa: Essa tota mitocondrial acopla a oxidação do NADH e do FADH2,produzidos na glicolise, na oxidação e no ciclodo acido cítrico, a fosforilaçao do ADP.

Síntese e Degradação dos Aminoácidos: Os aminoácidos em excesso são convertidos emintermediários da glicolise e do ciclo do acido cítrico. Os grupos amino são eliminados pelasíntese da uréia. Os aminoácidos não-essenciais são sintetizados por meio de vias que seiniciam com metabólicos comuns.


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Período Absortivo ou Pós-Prandial

Após a digestão dos carboidratos, a maior parte da glicose é absorvida no intestino e oexcedente permanece na circulação.

A glicemia no sangue leva à liberação de insulina e redução dos níveis de glucagon.

A insulina também favorece a entrada de aminoácidos nos tecidos e a síntese de

proteínas, sendo o excedente oxidado e transformado em intermediários do ciclo deKrebs.

Ocorre aumento dos processos biossintéticos (4 horas).


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Período Pós-Absortivo

Glicemia reduz a níveis normais.

O glucagon é então liberado e a degradação do glicogênio hepático é iniciado.

Este período dura em média 12 horas.

A captação de glicose é inibida, sendo permitida nos tecido insulino-independentes

(cérebro, hemácias e medula renal).

Período Jejum A gliconeogênese é intensificada.

Aumento da degradação dos TAG armazenados.

Os AG circulantes fornecem energia para tecidos como músculo esquelético ecardíaco, fígado e tecido adiposo.

Os processos degradativos são intensificados.


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Período Jejum Prolongado

Após 24 horas de jejum, o glicogênio hepático está praticamente esgotado, sendo a

gliconeogênese a única forma de manter a glicemia. O excesso de corpos cetônicos produzidos mantém-se circulante, causando um quadro

de cetoacidose, com significativa redução dos níveis de bicarbonato plasmático.

A degradação das proteínas provenientes do tecido muscular esquelético compõe anova fonte para formação de glicose. Alanina e glutamina são sintetizadas em maiorquantidade.

O organismo pode sobreviver meses sem ingerir alimentos.


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Irei considerar aqui o metabolismo de cinco órgãos dos mamíferos:

Cérebro; Músculos; Tecido adiposo; Fígado; Rins.


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Os metabólicos transitam entre esses órgãos por rotas bem-definidas, nas quais o fluxo variacom o estado nutricional do animal. Por exemplo, a glicose, os aminoácidos, e os ácidos graxosestão disponíveis a partir do intestino logo após uma refeição. Mais tarde, quando essescombustíveis tiverem sido exauridos, o fígado supre os outros tecidos com glicose e corposcetônicos, ao passo que o tecido adiposo fornece os ácidos graxos. Todos estes órgãos estão

conectados entre si pela corrente sangüínea.

O CérebroO tecido cerebral possui uma taxa respiratória notavelmente alta. Embora o cérebro humanoconstitua somente cerca de 20% do total de O2 consumido pelo individuo em repouso. Amaior parte da energia produzida pelo cérebro é usada na ATPase – ( Na + -K+) da membranaplasmática, que mantém o potencial de membrana necessário para a transmissão do impulsonervoso.

Em condições normais, a glicose é o combustível principal do cérebro (embora possa

ser substituída, gradualmente, por corpos cetônicos, durante um jejum prolongado). As célulascerebrais precisam ser supridas regularmente de glicose pelo sangue, já que estocam poucoglicogênio. A concentração sanguínea de glicose abaixo da metade do valor normal deaproximadamente 5mM resulta em disfunção cerebral. Níveis ainda mais baios resultam emcoma, dano irreversível e, finalmente, morte.

O ciclo alimentado/jejum.O encéfalo utiliza energia em uma taxa constante. Uma vez que o encéfalo é vital para ofuncionamento apropriado de todos os órgãos do corpo, uma atenção especial é dada as suasnecessidades energéticas. Para fornecer energia ao encéfalo, os substratos devem ser capazes

de atravessar as células endoteliais que revestem os vasos sangüíneos no encéfalo.

Metabolismo de carboidratos: no estado alimentado, o encéfalo utiliza exclusivamenteglicose como combustível, oxidando completamente cerca de 140g de glicose/dia adióxido de carbono e água. O encéfalo contém uma quantidade muito pequena deglicogênio e, portanto, depende completamente da disponibilidade de glicose nosangue.

Metabolismo de Lipídios: o encéfalo não apresenta um armazenamento significante detriacilglicerois, e a oxidação de ácidos graxos obtidos do sangue, que não atravessameficientemente a barreira.

O Encéfalo no JejumDurante os primeiros dias de jejum, o SNC continua a usar exclusivamente glicose como fonteenergética. No jejum prolongado, os níveis plasmáticos de corpos cetônicos atingem níveissignificantes elevados e são usados, juntamente com a glicose, como combustíveis peloencéfalo. Isso reduz a necessidade de catabolismo protéico para a gliconeogênese. Asmudanças metabólicas que ocorrem no jejum asseguram que todos os tecidos tenham umadequado suprimento de moléculas combustíveis.


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Os MúsculosO principal combustível para o músculo é a glicose (a partir do glicogênio), ácidos graxos,corpos cetônicos. Um músculo bem nutrido, em repouso sintetiza um estoque de glicogêniocorrespondente entre 1 a 2% de sua massa.

Sendo o triacilglicerol a forma mais eficiente de estoque de energia, o esforçometabólico mais rentável é sintetizar glicogênio, porque o glicogênio pode ser mobilizado maisrapidamente do que a gordura; E a glicose, ao contrário dos ácidos graxos, pode sermetabolizada anaerobicamente.

No músculo em repouso, os ácidos graxos preenchem 85% dos principais compostosenergéticos das necessidades energéticas. O músculo difere do cérebro por ter grandedepósito de glicogênio cerca de 1.200 Kcal, cerca de ¾ do glicogênio do organismo estáarmazenado nos músculos. Este glicogênio é prontamente transformado em G6P(glicose 6 fosfato) para uso dentro das células musculares. O músculo assim como o cérebronão possui Glicose-6-fosfatase, e assim não exporta glicose. O músculo retém glicose, sua

fonte de energia preferida para explosões de atividades.

“Apesar de sintetizar glicogênio proveniente da glicose os músculos não participamda gliconeogênese, pois não possui maquinaria enzimática necessária. Obtendo comoconseqüência, o metabolismo dos carboidratos servindo somente ao músculo.”

A velocidade da glicólise excede a do ciclo do ácido cítrico, e muito do piruvatoformado nestas condições e reduzido a lactato, do qual uma parte flui para o fígado onde étransformado em glicose. Assim essas permutas desviam parteda carga metabólica do músculo para o fígado.

Grande quantidade de alanina é formada no músculoativo, por transaminação do piruvato. A alanina como o lactato,pode ser transformada em glicose pelo fígado. E porque omúsculo libera alanina? Por poder absorver e transaminaraminoácidos de cadeia ramificada usando seus arcabouçoscarbonados como fontes de energia, contudo, não pode formaruréia.Em consequência o nitrogênio é liberado no sangue comoalanina, o fígado absorve e remove o nitrogênio para excretá-locomo uréia e processa o piruvato em glicose ou ácidos graxos.

O coração é um órgão muscular que funcionacontinuamente, e não intermitentemente. O músculo cardíacobaseia-se no metabolismo aeróbico e possui uma grandequantidade de mitocôndrias que ocupam até 40% do espaçocitoplasmático.O coração pode metabolizar ácidos graxos, corpos cetônicos,glicose, piruvato e lactato.

Alguns indivíduos com aterosclerose sofrem de angina(dor no coração) devido a um suprimento insuficiente de O2. Adroga ranolazina alivia a angina porque inibe a oxidação dosácidos graxos obrigando o músculo cardíaco a queimar mais

glicose, sendo este um processo que requer menos oxigêniopara a mesma quantidade de ATP produzida.


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Cooperação metabólica entre o músculo esquelético e o fígado.Os músculos extremamente ativos usando o glicogênio como fonte de energia,

gerando lactato via glicólise. Durante a recuperação, parte desses lactato é transportada parao fígado e usada para formar glicose via gliconeogênese. A glicose é liberada no sangue eretorna aos músculos para repor as reservas de glicogênio. Sendo assim a via completa:

Glicose → Lactato → Glicose Sendo assim o ciclo de Cori que homenageia os primeiros bioquímicos que a descreveram Carle Gerty Cori.

Ciclo Alimentado/Jejum

Tecido Muscular Esquelético em repouso.O metabolismo energético no músculo esquelético é singular por sua capacidade de responderàs mudanças substanciais da demanda de ATP.

Responsável por 30% do oxigênio consumido pelo corpo, em casos de exercício rigoroso

pode ser até de 90% de consumo. Apesar do seu potencial para períodos transitórios deglicólise anaeróbica, é um tecido oxidativo. Difere do tecido muscular cardíaco em 3 aspectos:

É continuamente ativo, enquanto os M. esqueléticos se contraem dependendo dademanda;

Apresenta um metabolismo completamente aeróbico; Possui depósitos energéticos insignificantes, ex: glicogênio e lipídios.

No metabolismo dos carboidratos terá:O aumento do transporte de glicose para dentro das células, após uma refeição rica

em carboidratos. Contrastando com o período pré-absortivo onde os principais combustíveissão os ácidos graxos e os corpos cetônicos.

O aumento da síntese de glicogênio pelo acréscimo de insulina/glucagon e adisponibilidade de G6P favorecendo a síntese de glicogênio.

No metabolismo dos lipídios:Liberação de ácidos graxos pela ação da lípase lipoproteica. Os ácidos graxos são

fontes de energia secundária p/ o músculo no estado alimentado, sendo a glicose a fonteprincipal de energia.

No metabolismo de aminoácidos:Aumento da síntese protéica como incremento na captação de aminoácidos e na

síntese protéica que ocorre no período absortivo, após uma refeição contendo proteína,repondo as proteínas degradadas desde a refeição anterior. Aumento da captação deaminoácidos ramificados. LEUCINA, ISOLEUCINA, VALINA são captados pelo músculo e sãousados para síntese protéica e como substratos energéticos.

Tecido Muscular Esquelético Em Repouso, No Jejum:Usam os ácidos graxos como principal fonte energética. Em contraste durante um

exercício usa-se inicialmente o glicogênio estocado. No exercício intenso a G6P é convertidaem lactato, pela glicólise anaeróbica, a medida que se esgota, os ácidos graxos fornecidos pelamobilização dos triacilgliceróis do tecido adiposo, torna-se principal fonte de energia.


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No metabolismo dos carboidratos terá:Transporte de glicose p/ dentro das células através das proteínas transportadoras

dependentes de insulina na membrana plasmática e o seu subseqüente metabolismo estãoreduzidos, devido à baixa concentração de insulina circulante.

No metabolismo dos lipídios:Durante as 2 primeiras semanas de jejum os músculos usam ácidos graxos do tecidoadiposo e corpos cetônicos do fígado como combustíveisCom cerca de 3 semanas de jejum reduz o consumo de corpos cetônicos e oxidam quase queexclusivamente os ácidos graxos.

No metabolismo de proteínas:Nos primeiros dias de jejum, há uma rápida quebra de proteína muscular, fornecendo

aminoácidos que serão usados pelo fígado para a gliconeogênese (Alanina e Glutamina)Depois de várias semanas de jejum a velocidade da proteólise muscular decresce pelo

declínio da necessidade de glicose pelo encéfalo que começa utilizar corpos cetônicos comofonte de energia.

O Tecido AdiposoA função do tecido adiposo é a de estocar ácidos graxos e liberá-los quando necessário. Otecido adiposo é amplamente distribuído por todo o corpo, mas ocorre de modopredominante sob a pele, na cavidade abdominal e no músculo esquelético. O tecido adiposode um homem normal de 70kg contem cerca de ~15 kg de gordura. Essa quantidaderepresenta 590.000KJ de energia (141.000) calorias, o suficiente para manter a vida por cercade três meses.

O tecido adiposo recebe a maior parte de seus ácidos graxos das lipoproteínascirculantes. Os ácidos graxos são ativados pela formação dos correspondentes acetil-CoA eesterificados com glicerol-3-fosfato, formando os triacilgliceróis de reserva. O glicerol-3-fosfato é formado pela redução do fosfato de diidroxiacetona, que é gerado a partir daglicose, na via glicolitica.

Em caso de necessidade metabólica, os triacilgliceróis são hidrolisados e ácidos graxose a glicerol nos adipócitos, pela ação de uma lípase sensível a hormônios. Se existirglicerol-3-fosfato em abundancia muitos dos ácidos graxos formados serão reesteritificados atriacilgliceróis. Se o glicerol-3-fosfato estiver em baixa concentração metabólica, ácidos graxos

serão liberados na corrente sanguínea. Assim a mobilização dos ácidos graxos depende, emparte, da velocidade, de captação da glicose, uma vez a glicose é o percussor do glicerol-3-fosfato. A necessidade metabólica é sinalizada diretamente por uma redução na concentraçãoda glicose bem como por estimulação hormonal.

O ciclo alimentado/jejum

Tecido Adiposo: Depósito dos Estoques EnergéticosO tecido adiposo é o segundo tecido, apenas depois do fígado em capacidade para distribuirmoléculas combustíveis. Em um homem de 70 kg, o tecido adiposo pesa aproximadamente14Kg ou cerca de metade da massa muscular total. Em indivíduos obesos, ele pode constituir

até 70% do peso corporal. Um adipócito pode ter seu volume quase inteiramente ocupado poruma única gotícula de triacilglicerol.


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No metabolismo de carboidratos terá:Aumento do transporte de glicose para dentro dos adipócitos é muito sensível à

concentração de insulina no sangue. Os níveis circulantes de insulina são elevados no estadoabsortivo, resultando em um influxo de glicose para os adipócitos.

Aumento da glicólise, da disponibilidade intracelular de glicose resulta em um

aumento na atividade glicolitica. No tecido adiposo, a glicólise serve a função sintética,fornecendo glicerol-fosfato para a síntese de triacilgliceróis.Aumento da atividade da via das hexoses-monofostato ou via das pentoses-fosfato. O

tecido adiposo pode também metabolizar a glicose utilizando a via das pentoses-fosfato, dessemodo produzindo NADPH, que é essencial para síntese de ácidos graxos. Nos humanos, noentanto, a síntese de novo não é uma fonte importante de ácidos graxos para o tecidoadiposo.No metabolismo dos lipídios:

Aumento da síntese de ácidos graxos. A síntese de novos ácidos graxos a partir deAcetil-CoA é quase indetectável em humanos, exceto quando um indivíduo é realimentandoapós um período de jejum. Em outras situações, a síntese de ácidos graxos no tecido adiposo

não é uma rota importante. Em vez disso, a maioria dos ácidos graxos adicionados aosestoques de lipídeos nos adipócitos é fornecida pela gordura da dieta ou pelo fígado (na formaVLDL)

Aumento da síntese de triacilgliceróis. Depois de uma refeição contendo lipídeos, ahidrólise dos triacilgliceróis de quilomicra (do intestino) e VLDL (do fígado) fornece os ácidosgraxos ao tecido adiposo. Esses ácidos graxos exógenos são liberados pela ação da lípaselipoprotéica, uma enzima extracelular ancorada à parede dos capilares de muitos tecidos,particularmente os tecidos adiposos e musculares. Uma vez que os adipócitos não apresentamglicerol-cinase, o glicerol-3-fosfato usado na síntese de triacilgliceróis vem do metabolismo daglicose. Portanto, no estado alimentado, os elevados níveis de glicose e insulina favorecem oarmazenamento de triacilgliceróis.

Decréscimo da degradação de triacilgliceróis. Níveis elevados de insulina favorecem aforma desfosforilada (inativa) da lípase sensível a hormônio. Portanto, no estado alimentado, adegradação de triacilgliceróis está inibida.

O Tecido Adiposo no jejum.

No metabolismo dos carboidratos terá:Aumento da degradação de triacilgliceróis. A ativação da lípase sensível a hormônio e a

subseqüente hidrólise dos estoques de triacilglicerol são aumentados pelos elevados níveis dascatecolaminas adrenalina e, particularmente, noradrenalina. Esses compostos, que sãoliberados pelos terminais nervosos simpáticos no tecido adiposo, são fisiologicamenteimportantes na ativação da lípase sensível a hormônio.

Aumento da liberação de ácidos graxos. Os ácidos graxos obtidos da hidrolise detriacilgliceróis estocados são liberados no sangue. Ligados à albumina, eles são transportadospara uma variedade de tecidos, para utilização como combustível. O glicerol produzidodurante a degradação dos triacilgliceróis é usado como um percussor para a gliconeogêneseno fígado.

Decréscimo na captação de ácidos graxos. No jejum, a atividade da lípase lipoprotéicano tecido adiposo é baixa. Conseqüentemente, triacilgliceróis de lipoproteínas circulantes nãoestão disponíveis para a sintse de triacilgliceróis no tecido adiposo.


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O FígadoNo fígado, o transporte de glicose ocorre por transportadores GLUT2, os quais de modoeficiente mantêm a concentração de glicose no hepatócito na mesma proporção com que estenutriente existe na circulação sangüínea. No entanto, a glicose só poderá ser utilizada pelotecido hepático após ser fosforilada. A enzima responsável por essa reação, a glicoquinase,

possui baixa afinidade pela glicose, assim, o fígado só irá fosforilar e garantir a permanência daglicose dentro das células hepáticas, uma vez que haja concentração suficientemente alta deglicose na circulação. Isso ocorre, porque o fígado pode usar outros substratos energéticoscomo ácidos graxos ou aminoácidos como fonte energética. Apesar da insulina não influenciara captação de glicose nas células hepáticas, influencia profundamente a utilização da glicosepor estas células. A glicose só será utilizada pelo fígado como nutriente preferencial quando arazão insulina/glucagon for suficientemente alta para ativar a via glicolítica. O alto aporte deglicose juntamente com a presença de insulina também estimulará a síntese de glicogênio, e,neste momento, o fígado passa a ser um armazenador de glicose. Caso contrário, o fígado faráexatamente o oposto, será um exportador de glicose.

No momento de jejum, quando houver predomínio do glucagon sobre a insulina, aglicogenólise será ativada e o fígado passa a exportar a glicose que havia armazenado sob aforma de glicogênio. Como o glicogênio é uma reserva limitada e somente pode suprir ademanda de glicose no organismo por algumas horas, o fígado lança mão de outro recurso, agliconeogênese.

A gliconeogênese ocorre predominantementeno tecido hepático pelo estímulo do glucagon e ésimultânea a glicogenólise hepática. Enquanto houverglicogênio, a velocidade da gliconeogênese é pequena,no entanto, esta via ocorrerá em velocidade máxima

após a exaustão do glicogênio hepático. Portanto, no jejum prolongado, a glicemia é mantida somente pelagliconeogênese, o que significa um custo metabólicoimportante, pois esta via está relacionada à perdasignificativa de massa muscular e de tecido adiposo queacompanham o jejum.

É preciso lembrar que a síntese de glicose queocorre no fígado durante períodos de jejum prolongadostem como principais precursores aminoácidos, advindosdo músculo esquelético, glicerol, advindo da mobilizaçãode triglicerídeos do tecido adiposo e lactato, advindo das

hemácias, e tendo como fonte de energia a intensabeta- oxidação dos ácidos graxos liberados pelamobilização dos triglicerídeos.

Mesmo com a chegada de alimentos a produçãode glicogênio a partir de aminoácidos provenientes dadieta pode continuar ocorrendo no fígado por algumtempo. Isto é chamado de gliconeogêsepós-prandial e ocorre para garantir um adequadoarmazenamento de glicogênio no fígado.


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O metabolismo lipídico no fígadoNo período pós prandial, estimulado pela insulina, osácidos graxos podem ser sintetizados em alta velocidadepelo fígado a partir de moléculas de acetil-CoA.Os ácidos graxos sintetizados pelo fígado serão

exportados através das lipoproteínas transportadorasVLDL até o tecido adiposo, local onde serãoarmazenados.

Toda vez que o consumo de alimentos excederema demanda energética terá o acúmulo de reservas(glicogênio e triglicerídeos). No entanto, a capacidade dearmazenamento de glicogênio é bastante limitadaquando comparada a de triglicerídeos. Veja que acapacidade total do fígado armazenar glicogênio é emtorno de 70 g e do músculo esquelético 120 g, mas otecido adiposo pode conter dezenas de quilogramas de

triglicerídeos. A capacidade de transformar excessosalimentares em lipídeos é praticamente ilimitada e todavez que houver desequilíbrio neste processo teremos aobesidade.

O metabolismo protéico no fígadoNo período pós-prandial, quando a concentração de aminoácidos na corrente circulatória éalta, a oxidação completa de aminoácidos fornece uma quantidade de energia significativapara o tecido hepático. Os aminoácidos podem ser totalmente oxidados pelo fígado, ou ainda,ser convertidos em glicose ou corpos cetônicos.

A produção de glicogênio a partir deaminoácidos provenientes da dieta(gliconeogênese pós-prandial) éparticularmente estimulada por dietas ricasem proteínas e pode persistir por algumtempo mesmo após o término de umarefeição. Nos momentos de jejum, o fígadopassa a receber aminoácidos do tecidomuscular priorizando a gliconeogênese.

O fígado participa ativamente docatabolismo protéico, já que o ciclo da uréia éexclusivo do tecido hepático, e é a formapreferencial de excreção de nitrogênioadvindo da proteólise. Por outro lado, ofígado é responsável pela síntese de todas asproteínas plasmáticas, com exceção dasimunoglobulinas as quais são sintetizadaspelos linfócitos. A manutenção daconcentração de proteínas circulantes nosvalores adequados 6-8 g/dL exige um intensotrabalho de síntese protéica hepática.


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Os rinsOs rins filtram a uréia e outros produtos de excreção do sangue enquanto que regeneramtampões sanguíneos depletados como o bicarbonato (perdido pela exalação de CO2) eexcretam o excesso de H+ juntamente com as bases conjugadas com o excesso de metabólicosácidos como os corpos cetônicos acetato e β-hidroxibutirato. Os prótons também são

excretados na forma de NH+4 com a amônia derivada da glutamina ou do glutamato. O dosaminoácidos pode ser convertido em glicose pela gliconeogênese (o tecido renal é o único,além do hepático, que pode sintetizar glicose). Durante o jejum, os rins geram até 50% dosuprimento corporal de glicose.

Desordens Metabólicas: DiabetesO diabetis melittus é uma doença metabólica complexa, caracterizada pela hiperglicemia.

tipo I (insulino-dependente)Inabilidade de produção de insulina, normalmente resultado da destruição das células beta da

ilhota do pâncreas devido a distúrbios auto-imunes. tipo II (insulino-independente)

Resistência à insulina, não havendo resposta dos tecidos à sua liberação pelo organismo.

O quadro metabólico do diabético do tipo I é muito semelhante ao jejum prolongado.↑Glicose = hiperglicemia↑Glucagon = hiperglucagonemia

Glucagon permanece continuamente sendo liberado A concentração de glicose no sangue se eleva; permanece circulante

As concentrações de glicose no sangue podem exceder, causando sobrecarga renal Eliminação de glicose e eletrólitos pela urina A glicose não pode ser utilizada pelas células

Características-Destruição progressiva de células beta-Diminuição ou falta da secreção de insulina endógena-Dependência de insulina exógena pela toda vida

Sintomas presentes na Diabete tipo I-Poliúria: excreção de glicose na urina aumenta o volume de urina

-Polidipsia: urinar em excesso leva a aumento da sede-Hiperfagia: "fome Celular" aumenta o apetite


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Controle do DiabetesO controle glicêmico em diabéticos é indicado para prevenção de episódios de hiperglicemia edesenvolvimento futuro de doenças cardiovasculares.

Uso de insulina injetável. Análogos de insulina na forma injetável, infusão contínua e inalável.

resumo- integração metabólica

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