122897065 006 ciclo alimento ayuno
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CICLO ALIMENTO AYUNOCICLO ALIMENTO AYUNO
Manuel Concha Toledo20130122
EL HÍGADO COMO DIRECTOR DEL EL HÍGADO COMO DIRECTOR DEL TRÁNSITO EN EL METABOLISMOTRÁNSITO EN EL METABOLISMO
Después de la alimentación el hígado, Después de la alimentación el hígado, antes que cualquier otro órgano recibe por antes que cualquier otro órgano recibe por vía portal los nutrientes absorbidos en el vía portal los nutrientes absorbidos en el intestino y elevados niveles de insulina intestino y elevados niveles de insulina secretada por el páncreassecretada por el páncreas
El hígado capta los carbohidratos El hígado capta los carbohidratos (glucosa), lípidos ( A. grasos) y (glucosa), lípidos ( A. grasos) y aminoácidos, para metabolizarlos, aminoácidos, para metabolizarlos, almacenarlos o derivarlos a otros tejidosalmacenarlos o derivarlos a otros tejidos
EL HÍGADO COMO DIRECTOR DEL EL HÍGADO COMO DIRECTOR DEL TRÁNSITO EN EL METABOLISMOTRÁNSITO EN EL METABOLISMO
El hígado no usa preferencialmente la El hígado no usa preferencialmente la oxidación de la glucosa con fines oxidación de la glucosa con fines energéticos, antes prefiere oxidar los energéticos, antes prefiere oxidar los ácidos grasos y usar los alfa cetoácidos ácidos grasos y usar los alfa cetoácidos como fuente de energíacomo fuente de energía
El hígado regula la concentración de El hígado regula la concentración de varios metabolitos en la sangrevarios metabolitos en la sangre
ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO DE ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSLOS CARBOHIDRATOS
El hígado retiene el 60%(hasta los 2/3) de la El hígado retiene el 60%(hasta los 2/3) de la glucosa que le llega por la vía portal, después de glucosa que le llega por la vía portal, después de la alimentaciónla alimentaciónEl hígado favorece la utilización de la glucosa a El hígado favorece la utilización de la glucosa a través de las siguientes acciones:través de las siguientes acciones:1.1. Incrementa la fosforilación de la glucosaIncrementa la fosforilación de la glucosa2.2. Incrementa la síntesis de glucógenoIncrementa la síntesis de glucógeno3.3. Incrementa la vía de las pentosas fosfatoIncrementa la vía de las pentosas fosfato4.4. Incrementa la glicólisisIncrementa la glicólisis5.5. Disminuye la gluconeogénesisDisminuye la gluconeogénesis6.6. Aumenta la síntesis de acetil Co A para la formación de Aumenta la síntesis de acetil Co A para la formación de
colesterol y sales biliarescolesterol y sales biliares
ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOSDE LOS LÍPIDOS
1.1. Incrementa la síntesis de los Incrementa la síntesis de los ácidos grasosácidos grasos
2.2. Incrementa la síntesis de Incrementa la síntesis de triglicéridostriglicéridos
3.3. Sintetiza las VLDL para retirar el Sintetiza las VLDL para retirar el exceso de triglicéridos exceso de triglicéridos sintetizadossintetizados
ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO DE ROL DEL HÍGADO EN EL METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSLOS AMINOÁCIDOS
1.1. Incrementa la degradación de Incrementa la degradación de los aminoácidoslos aminoácidos--Tiene una limitada capacidad para degradar aminoácidos Tiene una limitada capacidad para degradar aminoácidos
ramificados, ya que ellos se metabolizan fundamentalmente ramificados, ya que ellos se metabolizan fundamentalmente en el músculoen el músculo
2.2. Incrementa la síntesis proteicaIncrementa la síntesis proteica -- Sólo cuando las vías anabólicas están saturadas se favorecen Sólo cuando las vías anabólicas están saturadas se favorecen
las vías catabólicas de los aminoácidoslas vías catabólicas de los aminoácidos
Metabolismo en el Metabolismo en el MúsculoMúsculo
METABOLISMO EN EL MÚSCULO METABOLISMO EN EL MÚSCULO ESQUELÉTICO EN REPOSOESQUELÉTICO EN REPOSO
1.1. El músculo en reposo consume cerca del 30% El músculo en reposo consume cerca del 30% de oxígeno del organismo; en tanto que el de oxígeno del organismo; en tanto que el músculo en ejercicio consume cerca el 90%músculo en ejercicio consume cerca el 90%
2.2. METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS:METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS:– En el estado alimentario en el músculo se En el estado alimentario en el músculo se
incrementa la captación de glucosa y su oxidación incrementa la captación de glucosa y su oxidación completa para cubrir sus necesidades energéticas y completa para cubrir sus necesidades energéticas y también se incrementa la síntesis de glucógenotambién se incrementa la síntesis de glucógeno
– En el estado postabsortivo, son los ácidos grasos y los En el estado postabsortivo, son los ácidos grasos y los cuerpos cetónicos quienes contribuyen más a cubrir cuerpos cetónicos quienes contribuyen más a cubrir los requerimientos energéticos del músculo en reposo los requerimientos energéticos del músculo en reposo
METABOLISMO EN EL MÚSCULO METABOLISMO EN EL MÚSCULO ESQUELÉTICO EN REPOSOESQUELÉTICO EN REPOSO
3.3. METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS.METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS.– Los ácidos grasos liberados de los quilomicrones son Los ácidos grasos liberados de los quilomicrones son
de segunda importancia para cubrir las necesidades de segunda importancia para cubrir las necesidades energéticas del músculo en reposo en el estado bien energéticas del músculo en reposo en el estado bien alimentado.alimentado.
4.4. METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS– Aumento en la síntesis proteicaAumento en la síntesis proteica– Aumento en la captación y metabolismo de los Aumento en la captación y metabolismo de los
aminoácidos ramificadosaminoácidos ramificados
METABLISMO DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO EN METABLISMO DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO EN REPOSO Y EN ACTIVIDADREPOSO Y EN ACTIVIDAD
El músculo esquelético en reposo prefire como El músculo esquelético en reposo prefire como combustible a los ácidos grasos; en tanto que combustible a los ácidos grasos; en tanto que cuando está en plena actividad prefiere a la glucosacuando está en plena actividad prefiere a la glucosaDurante la alta actividad muscular, es la glicólisis Durante la alta actividad muscular, es la glicólisis anaeróbica la que predomina y se producen anaeróbica la que predomina y se producen grandes cantidades de lactato que por el ciclo de grandes cantidades de lactato que por el ciclo de Cori regresan al músculo bajo la forma de glucosaCori regresan al músculo bajo la forma de glucosaTambién en el músculo que desarrolla gran También en el músculo que desarrolla gran actividad se forman cantidades importantes de actividad se forman cantidades importantes de alanina , la cual por el ciclo de la alanina regresa al alanina , la cual por el ciclo de la alanina regresa al músculo como glucosamúsculo como glucosa
Metabolismo Metabolismo en el Corazónen el Corazón
METABOLISMO EN EL MÚSCULO CARDIACOMETABOLISMO EN EL MÚSCULO CARDIACO
El músculo cardíaco difiere del músculo El músculo cardíaco difiere del músculo esquelético en 3 aspectos importantes:esquelético en 3 aspectos importantes:
1.- El corazón está permanentemente activo; en 1.- El corazón está permanentemente activo; en tanto que el músculo esquelético lo hace tanto que el músculo esquelético lo hace intermitentemente cuando hay demandaintermitentemente cuando hay demanda
2.- El corazón tiene un metabolismo 2.- El corazón tiene un metabolismo completamente aeróbico ( rico en mitocondrias)completamente aeróbico ( rico en mitocondrias)
3.- El corazón tiene cantidades insignificantes de 3.- El corazón tiene cantidades insignificantes de almacenamiento de glucosa y de lípidosalmacenamiento de glucosa y de lípidos
METABOLISMO ENERGÉTICO DEL METABOLISMO ENERGÉTICO DEL CORAZÓNCORAZÓN
El ATP que requiere el corazón para mantener su El ATP que requiere el corazón para mantener su función contráctil deriva del metabolismo de la función contráctil deriva del metabolismo de la glucosa y ácidos grasosglucosa y ácidos grasos
La ventaja de la vía glicolítica es que permite la La ventaja de la vía glicolítica es que permite la síntesis de ATP sin necesidad de oxígeno; pero síntesis de ATP sin necesidad de oxígeno; pero normalmente sólo contribuye entre el 1 al 5% del normalmente sólo contribuye entre el 1 al 5% del total de ATP que genera el corazóntotal de ATP que genera el corazón
METABOLISMO ENERGÉTICO DEL METABOLISMO ENERGÉTICO DEL CORAZÓNCORAZÓN
Un 20 a 30% de la producción de ATP se Un 20 a 30% de la producción de ATP se obtiene del ingreso del piruvato al ciclo de obtiene del ingreso del piruvato al ciclo de Krebs, previa formación de acetil Co AKrebs, previa formación de acetil Co ALa oxidación completa de los ácidos La oxidación completa de los ácidos grasos constituye la mayor fuente de ATP grasos constituye la mayor fuente de ATP para el corazón (del 60 al 80%)para el corazón (del 60 al 80%)Los ácidos grasos requieren más oxígeno Los ácidos grasos requieren más oxígeno que lo que requiere la glucosa para que lo que requiere la glucosa para producir la misma cantidad de ATPproducir la misma cantidad de ATP
arteriavena
GLUCOSA
PIRUVATO LACTATO
ACIDOS GRASOS
ACETIL CoA
Ciclo de Krebs
CO2
NADH
VENA
ARTERIA
MITOCONDRIA
MIOCARDIO
C.R.
ATP
ATP
FLUJO SANGUINEO NORMAL
O2
arteriavena
GLUCOSA
PIRUVATO
ÁCIDOS GRASOS
ACETIL CoA
Ciclo de Krebs
CO2
NADH
VENA
ARTERIA
MITOCONDRIA
MIOCARDIO
C.R.
ATP
ATP
ISQUEMIA MIOCÁRDICA (20-60% DEL FLUJO NORMAL
O2
LACTATO
GLUCÓGENO
arteriavena
GLUCOSA
PIRUVATO
VENA
ARTERIA
MITOCONDRIA
MIOCARDIO
C.R.
ATP
ISQUEMIA MIOCÁRDICA SEVERA
LACTATO
GLUCÓGENO
NO HAY FLUJO SANGUINEO
Metabolismo Metabolismo del Cerebrodel Cerebro
METABOLISMO DEL METABOLISMO DEL CEREBROCEREBRO
Sólo representa el 2% del peso corporal y Sólo representa el 2% del peso corporal y si embargo consume el 20% del oxígeno si embargo consume el 20% del oxígeno corporalcorporalEn el estado alimentado el cerebro usa En el estado alimentado el cerebro usa glucosa con exclusividad, como glucosa con exclusividad, como combustible (usa 140g/ día)combustible (usa 140g/ día)Sintetiza cantidades insignificantes de Sintetiza cantidades insignificantes de glucógenoglucógenoNo utiliza ácidos grasos para su No utiliza ácidos grasos para su metabolismometabolismo
METABOLISMO DEL METABOLISMO DEL CEREBROCEREBRO
La mayor parte de la energía que genera La mayor parte de la energía que genera la utiliza para mantener en potencial de la utiliza para mantener en potencial de membrana necesario para el metabolismo membrana necesario para el metabolismo cerebralcerebralEl consumo de glucosa y oxígeno lo El consumo de glucosa y oxígeno lo mantiene aún durante el sueño y durante mantiene aún durante el sueño y durante el reposoel reposoEl transportador de glucosa operativo en El transportador de glucosa operativo en el cerebro es GLUT 3, quien tiene una Km el cerebro es GLUT 3, quien tiene una Km muy baja para el carbohidratomuy baja para el carbohidrato
DIFERENCIAS EN EL METABOLISMO DIFERENCIAS EN EL METABOLISMO MUSCULAR Y CEREBRALMUSCULAR Y CEREBRAL
Los requerimientos energéticos del músculo Los requerimientos energéticos del músculo dependen de su nivel de actividaddependen de su nivel de actividad
El músculo almacena normalmente El músculo almacena normalmente glucógeno, que puede degradarlo con fines glucógeno, que puede degradarlo con fines energéticos cuando lo necesiteenergéticos cuando lo necesite
El músculo utiliza glucosa, igual que el El músculo utiliza glucosa, igual que el cerebro, pero también tiene la capacidad de cerebro, pero también tiene la capacidad de oxidar ácidos grasos que no la tiene el oxidar ácidos grasos que no la tiene el cerebro. Incluso degrada aminoácidoscerebro. Incluso degrada aminoácidos
Metabolismo del Riñón
METABOLISMO DEL RIÑÓNMETABOLISMO DEL RIÑÓN
El riñón necesita energía para los procesos de El riñón necesita energía para los procesos de excreción y reabsorción tubularexcreción y reabsorción tubular
Los productos de desecho solubles en el agua son Los productos de desecho solubles en el agua son excretados y el exceso de agua retirado de la excretados y el exceso de agua retirado de la sangre para mantener la osmolaridadsangre para mantener la osmolaridad
Después del hígado, los riñones son muy Después del hígado, los riñones son muy importantes para realizar la importantes para realizar la gluconeogénesisgluconeogénesis, por , por eso durante el ayuno los riñones contribuyen con eso durante el ayuno los riñones contribuyen con cantidades significativas de glucosa a la sangrecantidades significativas de glucosa a la sangre
Metabolismo Metabolismo del Tejido del Tejido AdiposoAdiposo
METABOLISMO DEL TEJIDO METABOLISMO DEL TEJIDO ADIPOSOADIPOSO
El adipocito está especializado en el El adipocito está especializado en el almacenamiento de triglicéridos. Ellos almacenamiento de triglicéridos. Ellos almacenan del 50 al 70% de la energía almacenan del 50 al 70% de la energía total que tiene el organismo como reservatotal que tiene el organismo como reserva
Los TG almacenados en el tejido adiposo Los TG almacenados en el tejido adiposo son permanentemente sintetizados y son permanentemente sintetizados y degradadosdegradados
El exceso de glicerol de este tejido es El exceso de glicerol de este tejido es exportado al hígadoexportado al hígado
METABOLISMO DEL TEJIDO METABOLISMO DEL TEJIDO ADIPOSOADIPOSO
METABOLISMO DE LOS METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
En el estado alimentario, hay gran En el estado alimentario, hay gran captación de glucosa por el tejido adiposo, captación de glucosa por el tejido adiposo, por la acción de la insulina activando a por la acción de la insulina activando a GLUT 4GLUT 4
Incremento en la glicólisisIncremento en la glicólisis
Incremento en la vía de las pentosas Incremento en la vía de las pentosas fosfatofosfato
METABOLISMO DEL TEJIDO METABOLISMO DEL TEJIDO ADIPOSOADIPOSO
METABOLISMO DE LOS LÍPIDOSMETABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
Aumenta la síntesis de los ácidos grasos, Aumenta la síntesis de los ácidos grasos, aunque esta no es tan importanteaunque esta no es tan importante
Aumenta la síntesis de triglicéridosAumenta la síntesis de triglicéridos
Disminuye la degradación de los Disminuye la degradación de los triglicéridos ya que la triglicéridos ya que la insulina inactiva a la insulina inactiva a la lipasa sensible a hormonaslipasa sensible a hormonas
ADAPTACIONES METABÓLICAS EN
DIFERENTES ESTADOS NUTRICIONALES
INSULINA
VENA PORTAL
PÁNCREAS (Células
Glucosa
Amino ácidos
Lípidos
VLDL
TEJIDO ADIPOSO
VASOS LINFÁTICOS
Quilomicrones
HEMATIES
TEJIDO MUSCULAR
Glucógeno
Glucógeno
Piruvato
Lípidos
Aminoácidos
Síntesis proteica
Lactato
Urea
Síntesis Proteica (todos los
tejidos)
Lactato
CO2 + H2O
HÍGADOINTESTINO
Glucosa
CO2 + H2O
CEREBRO
DISPOSICIÓN DE GLUCOSA, AMINOÁCIDOS Y LÍPIDOS EN EL ESTADO BIEN ALIMENTADO
GLUCAGON
VENA PORTAL
PÁNCREAS
(Células
TEJIDO ADIPOSO
VASOS LINFÁTICOS
TEJIDO MUSCULAR
Glucógeno
Lactato
HIGADOINTESTINO
Glucosa
CO2 + H2O
CEREBRO
Lactato
Piruvato
Alanina
HEMATIES
Ciclo Alanina - Glucosa
Ciclo de Cori
INTERRELACIONES METABÓLICAS DE LOS MAYORES TEJIDOS EN EL ESTADO DE AYUNO TEMPRANO
GLUCAGÓN
VENA PORTAL
PÁNCREAS (Células
TEJIDO ADIPOSO
VASOS LINFÁTICOS
TEJIDO MUSCULAR
Lactato
Urea
HIGADO
CO2 + H2O
CEREBRO
CO2 + H2O
Alanina
Aminoácidos
Proteína
Glucosa
INTESTINO
Glicerol
Cuerpos Cetónicos
Glicerol
Ácidos Grasos
Amino ácidos
Proteínas
Lactato
HEMATÍES
Alanina
Alanina
Glutamina
Enterocitos
INTERRELACIONES METABÓLICAS DE LOS PRINCIPALES TEJIDOS DURANTE EL ESTADO DE AYUNO
164 2824200 8 12 2 8 16 24 32 40
I II IVIII VFase
Horas Días
10
20
0
30
40
Glu
cosa
usa
da
g /
h
EXÓGENA
GLUCÓGENO
GLUCONEOGÉNESIS
Almacenamiento,movilización yuso decombustiblesen distintostejidos y endiferentessituaciones
FASE ORIGEN DE LA GLUCOSA
SANGUINEA
TEJIDOS QUE USAN GLUCOSA
MAYOR COMBUSTIBLE DEL CEREBRO
I Exógeno Todos Glucosa
II
4-16 h-
Glucógeno Gluconeogénesis
hepática
Todos, excepto el hígado Músculo y
Tejido adiposo en pequeña proporción
Glucosa
III
16-30 h
Gluconeogénesis hepática
Glucógeno
Todos, excepto el hígado Músculo y
Tejido adiposo en cantidades intermedias
entre II y IV
Glucosa
IV
30h a 24 dias
Gluconeogénesis hepática y Renal
Cerebro, hematíes, médula renal y pequeñas cantidades
por el músculo.
Glucosa Cuerpos cetónicos
V
24 dias a 40m días
Gluconeogénesis hepática y Renal
Cerebro y en proporción disminuida por hematíes y
médula renal
Cuerpos cetónicos Glucosa
FASES DE LA HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA EN HUMANOS
PERFILES METABÓLICOS DE LOS ÓRGANOS MÁS IMPORTANTES
EL CICLO DE CORI
EL CICLO DE LA ALANINA
RESERVA ENERGÉTICA EFECTIVA EN UN RESERVA ENERGÉTICA EFECTIVA EN UN HOMBRE ALIMENTADO DE 70 KG DE PCHOMBRE ALIMENTADO DE 70 KG DE PC
ÓRGANO CARBOHIDRATOS
(Glucógeno o glucosa) Kcal
LÍPIDOS
(Triglicéridos) Kcal
PROTEÍNAS
(Movilizables)
Kcal.
Músculo 1200 450 24000
Hígado 400 450 400
T. Adiposo 80 135000 40
Cerebro 8 0 0
Sangre 60 45 0
TOTAL 1748 135 945 24400
CONCENTRACIONES HORMONALES Y DE ALGUNOS CONCENTRACIONES HORMONALES Y DE ALGUNOS INTERMEDIARIOS METABÓLICOS EN LA SANGRE EN EL AYUNOINTERMEDIARIOS METABÓLICOS EN LA SANGRE EN EL AYUNO
HORMONAS O METABOLITOS
ALIMENTADO 12 HRS. DE AYUNO
3 DÍAS 35 DÍAS
Insulina ( uU/ml) 40 15 8 6Glucagon ( ng/ml)
80 100 150 120
Rel Ins/Gluc 0.5 0.15 0.053 0.05Glucosa ( mg%)
109 85 68 65
A. Grasos (mM)
0.14 0.60 1.20 1.40
Acetoacetato (mM)
0.04 0.05 0.4 1.30
Β OH butírico (mM)
0.03 0.10 1,4 6.0
CANTIDAD DE COMBUSTIBLE FORMADO O CANTIDAD DE COMBUSTIBLE FORMADO O CONSUMIDO DURANTE EL AYUNO (g/24h)CONSUMIDO DURANTE EL AYUNO (g/24h)
CEREBRO Glucosa consumida
Cuerpos cetónicos consumidos100
50
40
100
MÚSCULOProteínas degradadas 75 75
TEJIDO ADIPOSO Lipólisis 180 180
3 DÍAS 40 DÍAS
Rol Metabólico- Malonil CoARol Metabólico- Malonil CoA
TODOS LOS TEJIDOS
MÚSCULO ESQUELÉTICO
AMP señal intracelularAMP acoplada a kinasa controla absorción y metabolismo de AGActivador de movilización de glucógeno (metabolismo del azúcar)
Control del Metabolismo de los Control del Metabolismo de los carbohidratos hepáticoscarbohidratos hepáticos
Protein kinasa activada (AMPK)
Transporte de ácidos grasos (acilCoA) al Transporte de ácidos grasos (acilCoA) al interior de la Mitocondriainterior de la Mitocondria
Acetil CoA es central en el Acetil CoA es central en el Metabolismo Energético!Metabolismo Energético!
Regulación del apetito
Secreción modulada por insulina
Viaja unida a proteínas
En hipotálamo activa señales para reducir apetito
Se elimina por vía renal
En músculo e hígado aumentan la oxidación de AG libres y disminuyen la lipogénesis
Producida en estómago e intestino
Está aumentada en el ayuno (valor máximo antes de comer)
Aumenta la utilización de HC, aumenta lipogénesis, incrementa peso (obesidad)
Estimula la motilidad y acidez gástrica
Producida en estómago e intestino
Se encuentra en ileon terminal,colon y recto
En sus extremos tienen residuos de Tyr el cual bloquea secreción gástrica y pancreática
Niveles altos de NPY, se producen por abundante ingesta de comida y baja actividad física
En el hipotálamo, estimula liberación de CRH que también disminuye el apetito y aumenta gasto energético
Colecistocinina
Se libera cuando llega grasa al duodeno, actúa sobre hipotálamo reduciendo la ingesta de alimentos
La orexina incrementa el ansia por la comida, e interactúa con sustancias que promueven su producción (hormona concentradora de melanina (MCH)