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FISIOLOGÍA Y METABOLISMO
Dr. Lillanis Montilla
Médico Internista
Instructor TNT
Panamá
Objetivos
Al finalizar esta sesión los participantes serán capaces de:
➢Describir el metabolismo normal de proteínas, carbohidratos y lípidos
➢Caracterizar la composición corporal normal
➢Describir los mecanismos que regulan el aprovechamiento de los sustratos y la producción de energía en la inanición y en la inanición en la inflamación
➢Comparar los efectos de la inanición y el estrés hipermetabólico sobre el metabolismo y la composición corporal
Clasificación de los Nutrientes:
• Macronutrientes:
• Carbohidratos
• Proteínas
• Lípidos
Micronutrientes:
• Vitaminas
• Minerales
Conceptos Básicos
Composición, Absorción y Metabolismos de Macronutrientes
Funciones:
• Son necesarias para la estructura, función y regulación de los tejidos corporales y órganos
• Formación de Masa Muscular
Composición:
• Largas cadenas de aminoácidos
• Fuente primaria de nitrógeno
Metabolismo:
• Usualmente reservado para la biosíntesis de proteínas y el mantenimiento de la función y estructura de los órganos
• La proteína se “pierde” durante el catabolismo hipercatabólico
Proteínas
Carbohidratos
Función :
• Proveen energía y regulación de la glucosa en sangre
• La glucosa proporciona casi toda la energía que requiere el cerebro en 24 horas
Composición:
• Molecularmente compuestos de : carbono , hidrogeno y oxigeno
• Clasificados como : azúcares ( mono o disacáridos), oligosacáridos (contienen de 3 a 9 unidades de monosacáridos) y polisacáridos (contiene 10 o mas unidades de monosacáridos)
• Fuente de energía
• Componentes estructurales de diversas estructuras en el cuerpo
• Transportadores de vitaminas liposolubles
• Indispensables para un sinnúmero de funciones biológicas como crecimiento y desarrollo
• Los quilomicrones transportan los triglicéridos a la célula
• Los triglicéridos son hidrolizados a ácidos grasos y glicerol
Funciones:
Lípidos: Función , Composición y Absorción
Composición Corporal
Masa Grasa : Tejido Metabólicamente MenosActivo
-25% del peso corporal-Fuente de energía pura-Expande / se contrae con la ingesta de calorías y el nivel de actividad
Masa magra: Tejido Metabólicamente Activo
-75% del peso corporal-El tamaño del compartimento está altamente regulado-Esencial para la supervivencia-Incluye: músculo esquelético y liso, hueso, tejido, colágeno, órganos vitales, piel
Masa Grasa vs. Masa Magra
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Fore J. Ostomy Wound Manage. 2006;52(9):24-35.
Sirve como reserva de proteínas para el cuerpo, no solo para el músculo, sino para muchos tejidos:
-Integridad de la piel
-Función inmune
-Curación
-Reparar
-Digestión• Tortora GJ, Derrickson B. Principles of Anatomy and
Physiology. 12th ed. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons; 2009.
Funciones de la Masa Corporal Magra
El Mantenimiento del Músculo es Clínicamente Importante
• Wolfe RR. Am J Clin Nutr. 2006;84:475–482.
*Reservorio de aminoácidos para mantener la síntesis de proteínas*La conservación del contenido de proteínas en órganos vitales (piel, cerebro, corazón, hígado) es esencial para la supervivencia*Función cardíaca, respiratoria e intestinal normal*Metabolismo de proteínas de todo el cuerpo necesario para la supervivencia de la respuesta al estrés
• Sintesis > Destrucción
Crecimiento
• Destrucción > Sintesis
Pérdidas o Gasto
• Disminuir Destrucción
• Maximizar Sintesis
Estrategía
Síntesis Destrucción
Metabolismo de las Proteínas
Papel de la Masa Muscular en el Estado de Estrés
• Wolfe RR. Am J Clin Nutr. 2006;84(3):475–482.
• Cooper C. Am J Med. 1997;103(2A):12S–17S.
- Sepsis, cáncer, trauma
- Síntesis acelerada de proteínas de fase aguda, inmunoproteínas y proteínas necesarias para la cicatrización de heridas
*Gran demanda de aminoácidos – hasta 4 veces lo normal
- El músculo se descompone para proporcionar aminoácidos*Supervivencia reducida
Adaptación Metabólica al Ayuno y Estrés
Ayuno/Inanición
• Se considera que un individuo está ensituación de ayuno cuando la ingesta esinsuficiente para cubrir las necesidadesde macronutrientes
• El cese total de la ingesta de alimentosy el logro de la supervivencia mediantela utilización de los sustratosendógenos almacenados.
Etiología
RELACIONADAS CON LA CAUSA O CONSECUENCIA DE LA ENFERMEDAD
PÉRDIDA DE APETITO
NAUSEAS Y/O VÓMITOS PERSISTENTES
ESTUDIOS DIAGNÓSTICOS
REALIZACIÓN DE CIRUGÍA
.
Causas más Frecuentes de Ayuno en el Hospital
Preparación para estudios diagnósticos
Anorexia secundaria a enfermedades
Síntomas gastrointestinales secundarios a enfermedades
Anorexia secundaria a medicamentos o tratamientos
Síntomas gastrointestinales secundarios a medicamentos o tratamientos
Síndromes de malabsorción
Periodo postoperatorio
Dura días (0 A 36h)AYUNO BREVE
• Producción de glucosa por glucogenólisis hepática y lipolisis ( 10-12 h), Luego gluconeogénesis a partir de aminoácidos musculares
• Excreción de nitrógeno ureico urinario
• Los tejidos periféricos como músculo esquelético, corazón, riñón utilizan como combustible principal ácidos grasos libres provenientes del tejido adiposo y en menor proporción cuerpos cetónicos producidos a nivel hepático
Dura semanas o meses (36h hasta 6 semanas)
AYUNO PROLONGADO
• Degradación de proteínas de origen muscular y también tisular
• Eliminación renal de cuerpos cetónicos asociados a glutamina, lo que produce de la gluconeogénesis renal a partir de glutamina
• Degradación de triglicéridos en el tejido adiposo
AYUNO
Metabolismo, Nutricion y Shock. Patiño. Ed Panamericana. 4 EdNutr Hosp Suplementos. 2013;6(1):1-9
Endocrinol Nutr 2004;51(4):139-48.
Ayuno Corto
24 h
GLUCOGENO
Ayuno prolongado
2-4 días
GLUCONEOGENESIS
20-40 días
LEVE CONSERVACIÓN
PROTEICA
>40 días
ADAPTACION DE TEJIDOS
DEPENDIENTES DE GLUCOSA (Oxidación
de Ácidos Grasos)
Metabolismo, Nutricion y Shock. Patiño. Ed Panamericana. 4 EdNutr Hosp Suplementos. 2013;6(1):1-9
Endocrinol Nutr 2004;51(4):139-48.
CONSECUENCIAS FINALES DE AYUNO
•Pérdidas del 23% del peso , 71% de las masa grasa y 24% de la masa celular corporal
EL EMPLEO DE FUENTES ENERGÉTICAS ENDÓGENAS DURANTE EL AYUNO (APORTE DE
2/3 DE LOS REQUERIMIENTOS
NORMALES EN VOLUNTARIOS JÓVENES Y SANOS) CONDICIONA
IMPORTANTES CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN
CORPORAL :
AYUNO BAJO ESTRÉS METABÓLICO
Trauma Quemaduras Cirugía Sepsis
No eficacia en uso de reservas endógenas
Consumo de proteínas como fuente de energía
• IL-1 = interleukin 1; IL-6 = interleukin 6; TNF = tumor necrosis factor.
• Biolo G, et al. Nutrition. 1997;13:52S–57S.
• Wolfe RR. Circ Shock 1981;8:105–115.
Utilización De Los Aminoácidos Durante El Estrés Hipermetabólico
• Yu YM, et al. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1999;23:160–168.
Metabolismo de la Glucosa durante el Estrés Hipermetabólico
• Lieberman MA, et al. Carobhydrates. In: Fischer J, ed. Nutrition and Metabolism in the Surgical Patient. 2nd ed.
Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins Publishers, 1996; 203–236.
Metabolismo de los Ácidos Grasos durante el Estrés Hipermetabólico
Ayuno Bajo Estrés
• Mayor demanda de energía y proteínas
Acción hormonas contrarreguladoras
y citocinasproinflamatorias
• No es posible suprimir las demandas de glucosa
• No es posible suprimir la preservación de masa proteica
Aumento del gasto energético
Objetivo Final del la Respuesta Metabólica al Estres
CONTRIBUIR CON AMINOÁCIDOS (
HÍGADO Y LESIONES LOCALES)
AUMENTO DE LOS PRECURSORES DE LA GLUCONEOGÉNESIS
HEPÁTICA
APORTE DE ÁCIDOS GRASOS COMO
FUENTE ENERGÉTICA
MOVILIZACIÓN DE ENERGÍA Y SUSTRATOS,
DESDE LA MASA MAGRA Y LOS DEPÓSITOS DE GRASA, PARA HACER
FRENTE A INFLAMACIÓN, FUNCIÓN INMUNE Y
CICATRIZACIÓN
Cambios de la Respuesta Metabólica a la Inanición y al Estrés Hipermetabólico
• Sharma K. Nutr Clin Pract. 2019;34:12.
Puntos clave
• El uso de nutrientes depende de la disponibilidad (inanición) y la respuesta inflamatoria (estrés hipermetabólico)
• Existen grandes diferencias en el aprovechamiento de los recursos energéticos entre la inanición y el estrés hipermetabólico
• Incluso si hay grandes cantidades de tejido adiposo, los lípidos no son una fuente efectiva de energía durante el estrés hipermetabólico.
• El catabolismo proteico es enorme durante el estrés hipermetabólico, el suministro de cantidades adecuadas de proteínas puede ayudar a preservar la masa magra corporal.