Integração Metabolica-Regulação Hormonal e Integração do Metabolismo em Mamíferos

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Regulação Hormonal e Integração
do Metabolismo em Mamíferos
METABOLISMO ESPECÍFICO PARA CADA TECIDO:
A DIVISÃO DE TRABALHO
FUNÇÃO REFLETE O METABOLISMO
<número>
O FÍGADO PROCESSA E DISTRIBUI OS NUTRIENTES
Muitos Carboidratos, lipídeos e aminoácidos da dieta são transportados para o fígado pela veia porta.
Fígado processa e distribui nutrientes para os outros tecidos.
Metabolismo flexível:
Pós-refeição rica em Proteínas:
Aumenta enzimas para catabolismo de Aminoácidos.
Aumenta enzimas da Gliconeogênese.
Pós-refeição rica em carboidratos(CHO):
Aumenta enzimas do metabolismo de CHO.
Aumenta enzimas da síntese de lipídeos.
METABOLISMO DOS CARBOHIDRATOS
 NA CÉLULA HEPÁTICA
FRUTOSE
GALACTOSE 
MANOSE 
DESTINOS DE GLICOSE-6-FOSFATO
1- Desfosforilada para liberação no sangue: Manutenção da glicemia.
2- Estoque na forma de glicogênio.
3- Glicólise-Descarboxilação do Piruvato.
4- Síntese de Ac. Graxos, TAG, Fosfolipídeos e colesterol.
5- Via das Pentoses fosfato: produção de NADPH e Ribose-5-fosfato.
<número>
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS NA CÉLULA HEPÁTICA
1- Precursores da síntese protéica: Proteínas hepáticas; Proteínas plasmáticas ( do sangue).
2- Aminoácidos são liberados da célula hepática 
para o sangue: síntese de proteínas nos tecidos
extra-hepáticos.
3- Síntese de compostos nitrogenados:
 nucleotídeos, hormônios...
4- Transaminação ou desaminação Piruvato.
5- Piruvato: Gliconeogênese.
6- Ciclo do Ácido cítrico.
7- Transaminação ou desaminação: Intermediários do ciclo do Ácido Cítrico.
8- Fosforilação Oxidativa: produção de energia.
9- Síntese de lipídeos.
10- Intermediários do CK: Gliconeogênese.
11- Período entre refeições: proteínas musculares são degradadas: transaminação dos AA com piruvato: Alanina: sangue: fígado gliconeogênese. 
<número>
METABOLISMO DOS LIPÍDEOS NA CÉLULA HEPÁTICA
DESTINOS DOS ÁCIDOS GRAXOS
1- Produção de lipídeos hepáticos.
2-β- Oxidação para produção de energia.
3- Acetil CoA: Ciclo de krebs.
4- Fosforilação oxidativa: produção de ATP.
5- Excesso de Acetil-CoA: corpos cetônicos sangue tecidos extra-hepáticos.
6- Acetil-CoA: síntese de colesterol sais biliares, hormônios esteróides e membranas biológicas.
7- AG: conversão em TAG e fosfolipídeos: lipoproteínas: transporte de lipídeos: armazenamento no tc Adiposo.
8- Ácidos graxos + albumina: sangue: músculos esqueléticos e cardíaco.
<número>
Exporta nutrientes nas proporções corretas para outros órgãos, reduzindo as flutuações no metabolismo causadas pela ingestão intermitente de alimento.
Processa o excesso de grupos amino em ureia para serem eliminados pelos rins.
Armazena nutrientes como: íons ferro e vitamina A. 
Destoxifica compostos orgânicos estranhos: como fármacos, aditivos e conservantes alimentares, e outros agentes potencialmente perigosos e sem valor nutricional.
FÍGADO: CENTRO DE PROCESSAMENTO E DISTRIBUIÇÃO
O TECIDO ADIPOSO ARMAZENA E PROVÊ ÁCIDOS GRAXOS
Tecido adiposo Branco: amplamente distribuído:
Sob a pele;
Ao redor dos vasos sanguíneos;
Na cavidade abdominal.
Em humanos: TAB compõe cerca de
15% da massa de um adulto jovem saudável. 
Metabolicamente muito ativos:
respondem rapidamente a estímulos hormonais em uma interação metabólica
com o fígado, o músculo esquelético e o coração.
<número>
Alta glicemia: tecido
adiposo pode converter a glicose em ácidos graxos e estes em TAG: armazenamento.
TAG do fígado (transportados
no sangue como VLDL) e do trato intestinal (transportados em quilomicrons): armazenamento.
O TECIDO ADIPOSO ARMAZENA ÁCIDOS GRAXOS
O TECIDO ADIPOSO PROVÊ ÁCIDOS GRAXOS
Aumenta demanda por
combustível (períodos entre refeições): 
MOBILIZAÇÃO DE LIPÍDEOS ARMAZENADOS. 
Lipases hidrolisam TAG: liberação de ácidos graxo.
Adrenalina e Glucagon
OS MÚSCULOS USAM ATP PARA TRABALHO MECÂNICO
Metabolismo das células da musculatura esquelética
Especializado na geração de ATP 
como fonte imediata de energia
 para a contração.
Músculo em repouso:
Ácidos Graxo e Corpos cetônicos.
Atividade leve a moderada:
Ácidos Graxo, Corpos cetônicos e glicose aerobicamente.
Atividade intensa: 
Glicogênio muscular Glicose (anaerobicamente)
Fosfocreatina.
<número>
OS MÚSCULOS USAM ATP PARA TRABALHO MECÂNICO
Atividade física intensa: alto lactato: diminuição do pH: diminuição da eficiência: 
Fosfocreatina regenera ATP rapidamente.
Fosfocreatina pe ressintetizada em períodos de repouso.
Fontes de Creatina:
Obtida principalmente da carne (músculo) e produtos lácteos.
Síntese de novo a partir da glicina, arginina e metionina. 
Creatina só é absorvida da dieta, ou suplementação, em atividade física constante.
Após Atividade Muscular Intensa: 
Cooperação Metabólica Músculo e Fígado: Ciclo de Cori 
<número>
Músculos Cardíacos
Metabolismo completamente aeróbico. 
Fonte de energia:
Principalmente Ácidos Graxo.
Glicose.
Corpos cetônicos.
Pequena reserva de Fosfocreatina.
<número>
O CÉREBRO USA A ENERGIA PARA A TRANSMISSÃO DE IMPULSOS ELÉTRICOS
Astrócitos podem utilizar AG.
Neurônios utilizam apenas glicose.
Pouca reserva em glicogênio.
Depende da glicose sanguínea para produção de energia.
Jejum prolongado ou inanição: neurônios utilizam β-hidroxibutirato (corpo cetônico).
Inanição severa: uso de proteínas musculares, via gliconeogênese no fígado.
A queda significativa da glicose sanguínea abaixo de um nível crítico, mesmo que por um período curto de tempo, pode resultar em mudanças graves, e às vezes irreversíveis, na função cerebral.
<número>
CAPTAÇÃO DE GLICOSE PELO CÉREBRO
REPOUSO
PRIVAÇÃO DO SONO POR 48H
<número>
Neurônios oxidam a glicose: ATP : necessário 
para criar e manter um potencial elétrico através da membrana plasmática. 
A membrana tem um transportador
eletrogênico tipo antiporte dependente de ATP, a
Na+K+-ATPase, que bombeia simultaneamente 2 íons K+ para dentro e 3 íons Na+ para fora do neurônio.
O potencial de membrana resultante se altera 
transitoriamente quando um sinal elétrico (potencial de ação) percorre o neurônio de uma extremidade à outra.
 Os potenciais de ação são os mecanismos essenciais de transferência de informação no sistema nervoso, de forma que a depleção de ATP nos neurônios tem efeitos desastrosos sobre todas as atividades coordenadas pela sinalização neuronal.
O SANGUE TRANSPORTA OXIGÊNIO, METABÓLITOS E HORMÔNIOS
O sangue medeia as interações metabólicas entre todos os tecidos:
Transporta nutrientes do intestino delgado
para o fígado, e do fígado e do tecido adiposo para outros órgãos;
Transporta os produtos de excreção dos
tecidos extra-hepáticos para o fígado para processamento, e para os rins para eliminação. 
Transporta oxigênio dos pulmões para os tecidos, e o CO2 tecidual para os pulmões. 
Carrega sinais hormonais de um tecido para
outro: regula e integra as atividades dos diferentes órgãos.
<número>
Desconforto e confusão mental
A manutenção da concentração normal da glicose no sangue é uma prioridade do organismo e, para alcançá-la existe uma grande variedade de mecanismos:
 hormônios insulina, glucagon e adrenalina.
<número>
Insulina: sinaliza aos tecidos que a glicose sanguínea está mais alta do que o necessário: 
As células captam o excesso de glicose do sangue e o convertem em glicogênio e triacilgliceróis para armazenamento. 
Glucagon: sinaliza que a glicose sanguínea está muito baixa:
Os tecidos respondem produzindo glicose pela degradação do glicogênio e pela gliconeogênese (no fígado), e pela oxidação de gorduras para reduzir o uso da glicose. 
Adrenalina: prepara os músculos, os pulmões e o coração para um grande aumento de atividade. 
Cortisol : mediar a resposta corporal a estressores de longa duração. 
DISCUSSÃO: contexto de três estados metabólicos normais – alimentado, em jejum e em inanição. 
REGULACÃO HORMONAL DO METABOLISMO ENERGÉTICO
REGULAÇÃO
DA GLICOSE SANGUÍNEA: 
 Ações combinadas da insulina, do glucagon, da adrenalina e do cortisol sobre os
processos metabólicos , especialmente no fígado, no músculo e no tecido adiposo.
A insulina opõe-se a níveis altos de glicose sanguínea
Em resumo: insulina favorece a conversão do excesso de glicose sanguínea em duas formas de armazenamento:
glicogênio (no fígado e no músculo) 
Triacilgliceróis (no tecido adiposo).
Estimula a captação de glicose no músculo e tecido adiposo: aumenta GLUT4 na membrana.
Ativa Glicogênio sintase e inativa Glicogênio fosforilase ( fígado e músculos): formar glicogênio.
Ativa oxidação de glicose: produção de Acetil-CoA: síntese de Ácidos graxo: TAG: VLDL: sangue: tecidos.
VLDL : sangue: tecido Adiposo: Ácidos graxos capturados: Insulina ativa síntese de TAG no Tecido Adiposo.
<número>
ESTADO ALIMENTADO
<número>
<número>
<número>
O glucagon opõe-se a níveis baixos de glicose sanguínea
O glucagon causa um aumento na concentração sanguínea da glicose de várias maneiras:
Estimula a degradação do glicogênio hepático por ativar a glicogênio-fosforilase e inativar a glicogênio-sintase;
Inibe, no fígado, a degradação da glicose pela glicólise;
Estimula, no fígado, a síntese de glicose pela gliconeogênese.
Pela estimulação da degradação do glicogênio, prevenção da glicólise e
promoção da gliconeogênese nos hepatócitos: glucagon permite que o fígado exporte glicose, restaurando seu nível sanguíneo normal.
Aumenta mobilização de lipídeos do tecido adiposo.
Fígado utiliza Ácidos graxos Aumento de Acetil CoA e depleção de intermediários do CK: produção de Corpos cetônicos. 
ESTADO de JEJUM
<número>
<número>
ESTADO de JEJUM PROLONGADO OU DIABETES MELLITUS não controlado
<número>
ADRENALINA SINALIZA ATIVIDADE IMINENTE
Age principalmente nos tecidos muscular,adiposo e hepático.
Ativa a glicogênio-fosforilase e inativa a glicogênio-sintase: estimula a conversão do glicogênio hepático em glicose sanguínea.
Promove a degradação anaeróbia do glicogênio muscular pela fermentação em ácido láctico.
Estimula a glicólise no músculo pela elevação da concentração de frutose-2,6-bifosfato, um
ativador alostérico potente da fosfofrutocinase-1.
Estimula a mobilização da gordura no tecido adiposo, ativando a lipase sensível a hormônio e removendo a perilipina que recobre a superfície das gotículas.
Adrenalina estimula a secreção de glucagon e inibe a secreção de insulina, reforçando seu efeito de mobilização de combustíveis e inibição de seu armazenamento.
<número>
ADRENALINA SINALIZA ATIVIDADE IMINENTE
O CORTISOL SINALIZA ESTRESSE, INCLUINDO BAIXA
GLICOSE SANGUÍNEA
Agentes estressores (ansiedade, medo, dor, hemorragia, infecção, glicose sanguínea baixa,
jejum) estimula a liberação do hormônio corticosteroide cortisol do córtex suprarrenal. 
O cortisol age no músculo, no fígado e no tecido adiposo para suprir o organismo com
combustível para resistir à situação estressante.
Ação lenta: altera o tipo e o número de enzimas nas células alvo.
No tecido adiposo: leva ao aumento na liberação dos ácidos graxos a partir dos triacilgliceróis armazenados:
Ácidos graxos exportados: servem como combustível para outros tecidos.
Glicerol é usado na gliconeogênese no fígado. 
Estimula a degradação das proteínas musculares não essenciais: exportação dos aminoácidos para o fígado:precursores para a gliconeogênese.
No fígado: promove a gliconeogênese por estimular a síntese da enzima chave PEP-carboxicinase;