nh aula 4 - metabolismo integrado fisiopatológico

Metabolismo em condições fisiológicas e patológicas

Rubrica: fisiologia.

conjunto de transformações, num organismo vivo, pelas quais passam as substâncias que o constituem: reações de síntese (anabolismo) e reações de desassimilação (catabolismo) que liberam energia

Tudo isso é metabolismo

Meio externo Digestão Absorção

Já no meio interno... Captação Utilização

Excreção

Vias metabólicas

Outra maneira de dizer a mesma coisa...

Fígado e seu papel central

Papel homeostático – regulatório Papel na digestão dos Alimentos

(Sais Biliares) Responsável pela manutenção de

níveisséricos de nutrientes (Glicose)

Lesão hepática Alterações metabólicas

(ver próximo slide)

Doença hepática

Glicose no Fígado. Glicose, Futose e

galactose que entra no fígado é fosforilada pela glicoquinase produzindo

glicose-6-fosfato(molécula central)

A glicose-6-fosfato pode:

1) Ser desfosforilada pela glicose-6-fosfatase e produzir glicose livre para repor a glicose sanguínea.

2) Ser convertida em glicogênio hepático (glicogênese).

3) Ser oxidada para produção de energia via glicólise e ciclo do ácido cítrico (ATP!).

4) Ser degradada em acetil-coA para síntese de lipídios e transporte para outros tecidos em lipoproteínas sanguíneas

Aminoácidos no fígado Precursores da síntese

de proteínas nos hepatócitos.

São utilizados na biossíntese das proteínas plasmáticas.

Podem passar do fígado para o sangue e daí para outros órgãos.

Podem ser usados na biossíntese de nucleotídeos, hormônios e outros compostos nitrogenados.

Síntese de proteínas corporais

300 - 400 g/dia

Proteína Corporal Proteínas da dieta

Síntese de compostos

nitrogenados30 g/dia

Uréia

CO2 + H2O

Corpos CetônicosÁcidos Graxos

GlicoseGlicogênio

POOL DE AMINOÁCIDOS

Grupo AminoCadeia Carbonada

20 a 30 %

A amônia liberada na degradação dos aminoácidos é convertida pelos hepatócitos no produto de excreção, a uréia.

Fígado

Rim

NH3 URÉIA(EXCREÇÃO)

Lipídios no Fígado. Oxidação para produção de energia.

Excesso de acetil coA pode ser convertido em corpos cetônicos

Parte do acetil coA resultante poder ser utilizado na biossíntese de colesterol (biossíntese de membranas, precursor de hormônios, transporte e sais biliares).

Ácidos graxos podem ser convertidos em fosfolipídios e triglicerídeos e transportados nas lipoproteínas plasmáticas.

Parte dos ácidos graxos pode ser transportada ligada a albumina para o coração e os músculos esqueléticos – energia.

Metabolismo no Estado Alimentado

(absortivo)

Estado alimentado

Disposição de glicose, aminoácidos e gordura por vários tecidos no estado bem alimentado. Quilomícrons (bolinhas grandes cinza-claras) são convertidos em quilomícrons remanescentes (bolinhas pretas) pela ação de lipoproteína lipase no tecido adiposo e no músculo esquelético.

ESTADO ABSORTIVO

Período de 2 a 4 horas após ingestão de refeição normal.

Ocorre: aumento da glicose, aminoácidos e triglicérides no sangue.

O pâncreas responde à elevação de glicose e aminoácidos com liberação de insulina e redução de glucagon = ANABOLISMO.

Neste período, praticamente todos os tecidos usam glicose como combustível.

Efeitos principais da INSULINA

Estimula a captação de glicose pelas células.

Estimula o armazenamento de glicogênio hepático e muscular (glicogênese).

Estimula o armazenamento de “aminoácidos” e ácidos graxos.

Metabolismo no Estado Absortivo.

TECIDO ADIPOSO

Grande sensibilidade à insulina. Aumenta influxo de glicose.

• Glicólise aumentada – produzir glicerol fosfato para a síntese de triglicerídeos (TGs).

• Gliconeogênese diminuída.

• Aumenta a síntese de triglicerídeos (armazenamento).


FÍGADO

Fígado retém 60% da glicose que entra pelo sistema porta. Não influenciado pela insulina.

Síntese de glicogênio.

Excesso de glicose será armazenado no tecido adiposo na forma de triglicerídeos.

Gliconeogênese diminuída.

Que órgãos não dependem da insulina?


Metabolismo dos carboidratos no fígado

Fígado – Recebe uma mistura de monossacarídeos livres provenientes da digestão de carboidratos.

Cerca de 2/3 da glicose livre que chega ao fígado, entram em suas células e são fosforiladas e glicose-6-fosfato (hexoquinase).

Restante passa do fígado para a circulação sistêmica.

frutose e galactose fosforilados no fígado a glicose-6-fosfato.

A maior parte é transformada em glicogênio.


TECIDO MUSCULAR

Captação aumentada de glicose para utilização.

Síntese aumentada de glicogênio: depletado como resultado da atividade muscular ou jejum.

Captação aumentada de aminoácidos ramificados : Leucina isoleucina e valina usadas principalmente no músculo para síntese protéica ou energia.

METABOLISMO NO JEJUM

No jejum é liberado o glucagon que tem ação antagônica à ação da insulina:

Estimula a mobilização dos depósitos de aminoácidos e ácidos graxos.

Estimula a glicogenólise.

Estimula a gliconeogênese.


Carboidratos e gorduras são mobilizados de suas reservas.

Proteína não tem reserva. Para utilizá-la algum tecido ou enzima será prejudicada ( Ex: intestino, músculo)

Somente 2/3 da proteína corporal podem ser degradadas sem comprometimento fatal das funções vitais.


FÍGADO

• Metabolismo de carboidratos: Degradação de glicogênio

• Oxidação aumentada de ácidos graxos.

• No jejum prolongado pode ocorrer a síntese de corpos cetônicos, favorecida pelo excesso de acetil CoA além da capacidade do ciclo de Krebs.


CORPOS CETÔNICOS (CCs)

Derivados lipídicos – acetoacetato e b-Hidroxibutirato Únicos substratos

lipídicos solúveis circulantes

Podem ser utilizados como substrato energético por praticamente todos os tecidos (momentos de privação de carboidratos).


Glicose

OxaloacetatoHOOCCOCH2COO

H

+ Acetil-CoaCH3COSCoA

Ciclo de

Krebs

Corpos

cetônicos

X

Glicose

OxaloacetatoHOOCCOCH2COO

H

+ Acetil-CoaCH3COSCoA

X

Triglicerídeos

Ác. Graxos (+ Glicerol)

Jejum/Dieta

-

Ciclo de Krebs

Corpos cetônicos

X

• Acetil + Acetil = corpos cetônicos (CCs)

• CCs podem dimimuir o pH dos fluidos biológicos (cetoacidose).

• São excretados na urina em combinação com uma base (íon sódio).

• Concentração sérica de corpos cetônicos em indivíduos saudáveis é muito baixa.

Lipólise no Tecido Adiposo

Triglicerídeos

ácidos graxos livres.

Glicerol (gliconeogênese)

TECIDO ADIPOSO

Degradação de triglicerídios e liberação de ácidos graxos.

Captação diminuída de ácidos graxos.


Tecido Muscular.

No músculo esses AGs são liberados e transportados de forma ativa para o interior.

Ácidos Graxos - Oxidação para produção de energia

Degradação de proteínas musculares em aminoácidos.

Proteínas

Alanina

Glicose

Catabolismo

Gliconeogênese


Exercício ~ Jejum

Captação muscular de glicose independente de insulina

Diabéticos!

Exercício - Jejum

Diabetes

Câncer

Como tratar o câncer dietoterapicamente?

FIGURA 22.24Inter-relações metabólicas de tecidos em vários estados nutricionais, hormonais e de doença. (e) Câncer.

Alcoolismo

ENCÉFALO Consome 20% do

oxigênio corporal em repouso.

Prioridade de energia. Usa exclusivamente glicose como fonte de energia. Não contém depósito de glicogênio – Dependente da glicose do sangue.

Ácidos graxos não atravessam eficientemente barreira hemato-encefálica = TG não contribui como fonte de energia e nem deposita neste órgão.

Diencefálo

Mesencéfalo

Ponte

Bulbo

Cerebelo

Medula

Telencéfalo

HIPOTÁLAMO

O alto comando da hierarquia das funções viscerais

Conexões do HipotálamoMuitas aferênciasMuitas eferências

Local de integração e processamento

Regulação do SNARegulação do sistema endócrino

Regulação da Ingestão de alimentosRegulação da Ingestão de água

Regulação da diureseTermorregulação

Regulação do comportamento emocional

Regulação do comportamento sexualControle do sono e vigília

FUNÇÕES INTEGRATIVAS DO HIPOTÁLAMO

Por que o nível de açúcar afeta primeiramente o cérebro?

R: Combustível...

Hipotálamo – Um pouco mais

Apenas para quem quiser conhecer mais a fundo.

-

Esse neurônio tem a ação de inibir “Centro da Fome”

PROCURA & INGESTÃO

DE ALIMENTO

O tempo todo esse neurônio estimula o comportamento de

procurar e ingerir alimento

“CENTRO DA FOME”

-

Esse neurônio INIBE o neurônio inibitório, portanto, ESTIMULA a ingestão de alimento

-

Sensor FOME

+

Esse neurônio ESTIMULA o neurônio inibitório, portanto, INIBE a ingestão de

alimento

Sensor SACIEDADE

NUCLEO ARQUEADO NUCLEO PARAVENTRICULAR NUCLEO LATERAL

HIPOTÁLAMO

-“CENTRO DA FOME”

-

-

Sensor para a FOME

+Sensor para a SACIEDADE

Grelina, Sabor do alimento

Leptina, Insulina e CCK

Leptna, Insulina, CCK

GABA, NPY e AgRP

Melanocortina

Grelina

Núcleo Paraventricular (PVN): inibe o Núcleo lateral (“Centro da Fome”) promovendo o estado de saciedade.Se o PVN estiver inibido pelo GABA, NPY e AgRP, o efeito inibitorio é removido no nucleo Lateral e estimula a ingestão de alimento. Como ocorre inibição simultânea dos neurônios da saciedade, facilita ainda mais a procura pelo alimento.

Assim, o PVN realiza a somação (balanço) de sinais dos neurônios aferentes do Núcleo arqueado e determina o nível de atividade do Núcleo Lateral fazendo com que o individuo procure ou não o alimento.

ARC PVN HL

Resumindo e indo um pouco

além

ENERGIA NO JEJUM Catabolismo

caracterizado pela degradação de nutrientes

Há necessidade de manter os níveis plasmáticos de glicose para cérebro e de degradar ácidos graxos para energia da maioria dos tecidos

Ocorre redução de insulina e aumento de glucagon

Combustíveis no Homem de 70 kg:

Gordura: 15 kg ou 135000 kcal

Proteínas 6 kg ou 24000 kcal

Glicogênio 0,2 kg ou 800 kcal.

A LEPTINA Produzida no tecido

adiposo

Estimula saciedade no HIPOTÁLAMO

Inibe a produção de peptídeos que estimulam a ingestão alimentar

Estimula gasto energético (via simpático)

Resumindo...

Nutrogenética/Nutrogenômica

Determinar os mecanismos pelos quais os alimentos e seus compostos individuais modulam os processos que ocorrem no organismo humano

Futuro = Comparar o padrão genético e nutricional do indivíduo a partir do seu nascimento = maior longevidade

Um exemplo real...

1. A presença do alelo APOE*2 é capaz de reduzir pela metade o risco de desenvolvimento de dislipidemia.

2. O alelo APOE*3 e o APOE*4 aumentam o risco para desenvolvimento de dislipidemia, sendo que o alelo APOE*3 aumenta o risco em 2,99 vezes e o alelo APOE*4 em 2,016 vezes, na população estudada.

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