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Maria Clara Leal Morfofisiológi ca do pâncreas O pâncreas localiza-se atras do estômago. As secreções passem dele para o duodeno por meio ducto pancreático, que se une ao ducto biliar formando a ampola hepatopancreática, que entra no duodeno. A porção exócrina do pâncreas constitui-se em aglomerações de células epiteliais glandulares chamadas ácinos. As células no interior dos ácinos secretam o sulco pancreático. Já as ilhotas pancreáticas são a parte endócrina e secretam hormônios: glucagon, insulina, somatostatina, amilina e polipeptídeo pancreático. As ilhotas se organizam próximo aos capilares para secretar os hormônios. As ilhotas possuem 3 tipos de células (alfa, beta e deltas) que se diferenciam de acordo com suas características morfológicas e sua coloração. • Beta: 60% das células das ilhotas, secretam insulina e amilina. • Alfa: 25% das células da ilhotas, secretam glucagon. • Delta: 10% das células das ilhotas, secretam somastatina. • Células PP: secretam popipepitídeo pancreático A insulina inibe a glucagons. A amilina inibe a insulina Somastotina inibe tanto insulina quanto glucagon INSULINA E SEUS EFEITOS METABÓLICOS A secreção de insulina está relacionada com a quantidade de alimentos energéticos disponíveis. Desempenha papel importante no armazenamento de energia. Os carboidratos são armazenados na forma de glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos. Os carboidratos que não podem ser armazenados na forma de glicogênio, são convertidos em gordura no tecido adiposo, sob estimula da insulina. Maria Clara Leal Já nas proteínas, a insulina exerce efeito direto na captação de aminoácidos pelas células e sua conversão em proteínas. Além disso, inibe o catabolismo das proteínas que já se encontram nas células. QUIMICA E SINTESE DA INSULINA Peso molecular: 5.808 Formada por duas cadeias de aminoácidos, conectadas por ligações de dissulfeto. A insulina começa ser formada pela tradução do mRNA da insulina por meio de ribossomos ligados ao retículo endoplasmático para formar a pré proinsulina. A pré proinsulina tem um peso molecular de 11.500, sendo então clivada no RE, para fromar a proinsulina de peso 9.000, que consiste em 3 cadeias de aminoácidos. A proinsulina é novamente clivada formando a insulina com duas cadeiais de aminoácidos. As cadeias A e B (que formam a insulina), são ligadas por ligações dissulfetos, e ligadas a C por ligações peptídeo conector. Maria Clara Leal A insulina é eliminada da circulação entre 10 a 15 minutos. Com excessão da insuina que se liga ao receptor, a insulina é degradada a insulinase. ATIVAÇÃO DOS RECEPTORES DAS CÉLULAS ALVOS PELA INSULINA A insulina liga-se e ativa um receptor proteico na membrana. O receptor é composto por 2 alfa (extra celular) e 2 betas (intra celular) A insulina acopla-se a unidade alfa, e as unidades betas são autofosforiladas, ativando a tirosina cinase(enzima), que, por sua vez, fosforiliza diversas outras enzimas intracelulares, inclusive os receptores de insulina (IRS). A insulina dirige o maquinário metabólico intracelular, de modo a agir na síntese de lipídeos, carboidratos e proteínas. EFEITO NOS MÚSCULOS O tecido muscular depende da insulina e dos ácidos graxos como fonte de energia. A membrana celular em repouso é ligeiramente permeável a glicose por isso os músculos dependem também dos ácidos graxos. Entre as refeições a quantidade de insulina secretada é insuficiente para promover entrada significativa de glicose nas células musculares. Durante exercícios moderados ou intenso, os músculos utilizam muita glicose, mas essa utilização não depende da insulina. As contrações musculares aumentam a translocação da molécula transportadora de glicose 4 (GLUT 4) dos depósitos intracelulares para a membrana celular, o que, por sua vez, facilita a difusão de glicose na célula. Ou seja, as contrações musculares durante o exercício ativam o GLUT4, aumentando a entrada de glicose. Após as refeições o pâncreas secreta grande quantidade de insulina, o que provoca o transporte rápido da glicose para as células musculares. RESUMO: Em repouso, durante as refeições, o musculo é pouco permeável aa glicose, por isso depende do ácido graxo. A glicose consegue entrar com facilidade durante exercício físico (ativa GLUT4) e após as refeições, já que o pâncreas vai liberar muita insulina. Maria Clara Leal ARMAZENA GLICOGÊNIO NOMÚSCULO Se os músculos não precisarem da glicose pós refeição, a glicose é armazenada em forma de glicogênio. O glicogênio pode ser utilizado em picos energéticos ou para fornecer picos de energia anaeróbica durante alguns minutos, por meio da conversão glicolítica do glicogênio em ácido láctico. A insulina pode elevar o transporte de glicose no músculo em repouso em até 15 vezes. Glicogênio: 2 a 3% nos músculos GLICOGENIO NO FÍGADO A insulina promove a captação e o armazenamento da glicose no fígado: 1. Inativa a enzima fosforilase hepática (principal enzima que quebra o glicogênio em glicose) 2. Aumenta a captação de glicose por meio da enzima glicocinase. Essa enzima é responsável por fosforilar a glicose em glicose-6-fosfato, evitando que ela saia da célula 3. Aumenta a atividade da enzima glicogênio sintase, responsável por converter glicose em glicogênio. O glicogênio pode elevar ate o total de 5 a 6% da massa do fígado correspondendo cerca de 100g LIBERAÇÃO DA GLICOSE ENTRE REFEIÇÕES Quando o nível de glicose começa a abaixar no sangue, diversas reações acontecem para liberar a glicose de volta para o sangue circulante 1. A redução da glicose no sangue diminui a liberação de insulina pelo pâncreas 2. A falta de insulina reverte as reações de síntese do glicogênio, impedindo a captação adicional de glicólise pelo fígado 3. A ausência da insulina e o aumento do glucagon, ativa a enzima glicose fofatase, que causa clivagem do glicogênio em glicose fosfato 4. A ausência de insulina, faz com que o radical fosato seja retirado da molécula pela enzima glicose fosfatase, permitindo que a glicose livre volte para o sangue Maria Clara Leal Quando há mais insulina do que a quantidade que o fígado pode armazenar, a insulina promove a conversão de todo o excesso de insulina em ácidos graxos, que são empacotados sob a forma de triglicerídeos em lipoproteínas de densidade muita e baixa e, dessa forma, são transportados pelo sangue para o tecido adiposo onde serão armazenados em forma de gordura EFEITO DA INSULINA NO CÉREBRO A maioria das células neurais são permeáveis a glicose e não dependem da insulina. Os neurônios utilizam apenas glicose como fonte de energia. Utilizam a gordura com bastante dificuldade. Quando o nível de glicemia cai muito (20 a 50mg/100) a pessoa desenvolve sintomas do choque hipoglicêmico, que levam a irritabilidade nervosa progressiva, perda de consciência, convulsões e ate mesmo coma. INSULINA NO METABOLISMO DE GORDURAS A falta de insulina a longo prazo pode ocasionar na aterosclerose extrema, muitas vezes levando a ataques cardíacos, acidentes vasculares cerebrais... SINTESE DO METABOLISMO DE GORDURAS PELA INSULINA A insulina aumenta a utilização da glicose na maioria dos tecidos, “poupando” a gordura. Quando há mais glicose do que se pode armazenar, a insulina promove a síntese de gorduras. Quase toda essa conversão acontece nas células hepáticas, e o ácidos graxos são transportados para as células adiposas por meio das lipoproteínas plasmáticas. Síntese de ac. Graxos pelo fígado: 1. Depois que a concentração do glicogênio atinge entre 6 a 5%, a síntese do glicogênio é inibida. A glicose é transformada em piruvato, na via glicolítica, e o piruvato é convertido em acetil-CoA, que é o substrato a partir do qual os ácidos graxos são sintetizados 2. O ciclo do ácido cítrico produzexcesso de íons citrato e íons isocitrato, quando quantidade excessiva de glicose está sendo utilizadas como fonte de energia. Esses íons então, ativam a enzima acetil-coA, formando o malonil-coA, que é o primeiro estagio de síntese dos ácidos graxos 3. A maior parte dos ácidos graxos é sintetizado no fígado e utilizado na forma de triglicerídeo. A insulina ativa a lipoproteína lipase nas paredes dos capilares no tecido, que quebra os triglicerídeos formando outra vez os ácidos graxos, e assim são absorvidos pelas células adiposas, onde voltam a ser convertidos em triglicerídeos e armazenados OUTROS EFEITOS DA INSULINA NO ARM. DE GORDURAS: 1- Inibe a enzima lipase hormônio-sensível, que é responsável em hidrolisar triglicerídeo que estão armazenados nas células adiposas. 2- A insulina também promove a entrada de glicose nas células adiposas, formando grande quantidade de alfa-glicerol fosfato que se associam com os ácidos graxos para formar os triglicerídeos MECANISMO DE SECREÇÃO DA INSULINA Maria Clara Leal 1- Aumento da glicemia 2- Glicose entra na célula por meio da proteína GLUT2 3- A glicose sofre a fosforilização e vira glicose-6-fosfato, gerando ATP 4- O ATP promove o fechamento dos canais de potássio ocasionando uma despolarização 5- A despolarização promove a abertura dos canais de cálcio 6- O Calcio se liga a vesícula 7- A vesícula se funde a membrana da célula liberando insulina para o meio extracelular GLUCAGON Promove a glicogenólise (degradação do glicogênio) e o aumento da gliconeogênese (formação de glicose a partir de moléculas que não são derivadas do carboidrato) no fígado, disponibilizando mais glicose na corrente sanguínea 1- O glucagon ativa a adenilil ciclase na membrana da célula hepática 2- Forma o monofosfato cíclico de adenosina 3- Ativa a proteína reguladora da proteína cinase 4- Ativa a fosforilase cinase b 5- Converte em fosforilase cinase a 6- Degrada glicogênio em glicosse-1-fosfato 7- Desfosforiliza e libera a glicose das células hepáticas Esse mecanismo é um mecanismo de amplificação CLICONEOGENESE Mesmo após a degradação de todo glicogênio disponível, o glucagon consegue disponibilizar mais glicose por meio da gliconeogeese. Dessa forma, ele aumenta a captação de aminoácidos pelas células hepáticas e então converte muito dos aminoácidos em glicose. Ele faz a conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato, etapa que limita a gliconeogênese O glucagon ativa as lipases das células adiposas, aumentando a disponibilidade de ácidos graxos que serão utilizados para gerar energia para o organismo O glucagon também: • aumenta a força de contração do coração Maria Clara Leal • aumento o fluxo sanguíneo de alguns tecidos, especialmente os rins • aumenta a secreção de bile • inibe a excreção de ácido gástrico A somatostatina inibe a insulina e o glucagon Na hipoglicemia, o hipotalomo estimula o simpático, que libera epinefrina pelas adrenais, estimulando a liberação de glicose pelo fígado O hormônio do crescimento e o cortisol também são secretados em resposta a hipoglicemia após dias, diminuindo a utilização de glicose pelas células do organismo, convertendo uma maior quantidade de gorduras A glicose é o único nutriente que pode ser usado pelo encéfalo, retina e pelo epitélio germinativo das gônandas A glicose contribui para a pressão osmótica no liquido extracelular, uma grande quantidade de glicose pode promover desidratação das células SULCO PANCREÁTICCO Constituído por: água, sais, bicarbonato de sódio e enzimas. • Enzimas que dissolvem carboidratos: amilase pancreática • Enzimas que dissolvem proteínas: tripsina, quimotripsina, e carboxipeptidase. Essas enzimas são liberadas de forma inativa. Ao alcançar o intestino é tripsina é ativadapor uma enzima chamada enteroquinase. A tripsina ativa as outras enzimas. • Enzimas que dissolvem lipídeos: Lipase pancreática • Enzimas que dissolvem ácidos nucleicos: ribonuclease e desoxirribonuclease .
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