Carboidratos em Bioquímica Clínica

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Carboidratos em Bioquímica Clínica
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Carboidratos
 biomoléculas mais abundantes na terra.
são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos, ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise
 o açúcar e o amido são a base da dieta.
 A oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas
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Os carboidratos são divididos em três classes principais:
 - Monossacarídeos - açúcares simples – consistem em uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona
 Mais abundante na natureza: glicose 
 
Gliceraldeído
Diidroxicetona
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 Oligossacarídeos – são compostos por cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas por ligações glicosídicas.
Mais abundantes: dissacarídeo – sacarose 
Oligossacarídeos com três ou mais unidades – unidas a moléculas de não açúcares – glicoconjugados
 
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 Polissacarídeos – polímeros de açúcar com mais de 20 unidades.
Mais abundantes: celulose, amido e glicogênio
Celulose e amido – unidades repetitivas de glicose, com ligações glicosídicas diferentes – propriedades e funções diferentes
Obs: oligo e polissacarídeos são hidrolisados em monossacarídeos
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Digestão e absorção de carboidratos
 principais carboidratos da alimentação são:
Amido, sacarose e lactose
α-amilase salivar (ptialina): digestão do amido inicia-se na mastigação
α-amilase pancreática: amido e glicogênio são hidrolisados no duodeno por ela, produzindo maltose e dextrinas.
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Enzimas da superfície intestinal
 
Maltose + H2O 2-D-glicose
Dextrina + H2O n D-glicose
Isomaltose + H2O 2 D-glicose
Sacarose + H2O D-frutose + D-glicose
Lactose + H2O D-galactose + D-glicose
Dextrinase
Maltase
Isomaltase
Sacarase
Lactase
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A Glicose
 é o principal combustível da maioria dos organismos
 é o carboidrato mais importante, é degradada, armazenada ou formada por diferentes vias: 
Glicólise
Gliconeogênese
Glicogênese
Glicogenólise
Via das Pentoses
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Glicólise - Do grego glykys - doce, lysis – quebra
Gliconeogênese
É a formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não carboidratos
Glicogênese - É a síntese intracelular de glicogênio
Glicogenólise – é a quebra do glicogênio em moléculas de glicose.
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 Em condições normais a glicemia é mantida em valores normais por mecanismos regulatórios. Após uma refeição...
Liberação de insulina - captação por tecidos - energia
70% fígado – glicogênio – combustível
Excesso – ác. graxos – VLDL – tec. Adiposo
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Valores normais de glicemia: 70 – 99 mg/dL 
Intolerância à glicose – 100 – 125 mg/dL
Diabetes – acima de 126 mg/dL
Acima dos valores de referência – hiperglicemia
Abaixo dos valores de referência – hipoglicemia
Glicose filtrada e reabsorvida até 180 mg/dL – após glicosúria
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Regulação da Glicemia
Concentração de glicose no sangue do indivíduo
Jejum
80 a 90 mg/100 ml de sangue
Inanição
Gliconeogênese do fígado fornece a glicose necessária para manter o nível de glicemia 
Primeira hora após uma refeição
120 a 140 mg/100 ml de sangue
Sistemas de feedback 
(controle da glicemia) 
	Rápido retorno da concentração de glicose aos níveis de controle (dentro de duas horas após a última absorção de carboidratos)
1 dL = 100 mL
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Mecanismos de Regulação da Glicemia
 Fígado
Importante sistema tampão da glicemia
Insulina
Glucagon
Importantes sistemas de controle por feedback
Manter a concentração normal de glicose no sangue
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Mecanismos de Ação da Insulina
Insulina: 
Produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans
Compreende cerca de 1% da massa celular do pâncreas
Um dos mais importantes hormônios que coordenam a utilização de combustíveis pelos tecidos
Efeitos metabólicos anabólicos síntese de glicogênio, triacilgliceróis e proteínas
Efeito sobre o metabolismo da glicose:
Fígado inibe a gliconeogênese e glicogenólise
Fígado e músculo aumenta a glicogênese
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 Músculo e tecido adiposo aumenta o número de transportadores de glicose na membrana celular aumenta a captação de glicose
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Glucagon
Age nas mesmas células que a insulina; 
Mobiliza as reservas energéticas para a manutenção da glicemia entre as refeições;
No fígado estimula a glicogenólise;
No tecido adiposo estimula a lipólise, liberando ácidos graxos;
Estimula a gliconeogênese e a cetogênese;
Liga-se a um receptor específico de membrana.
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Diabetes Melitus
Síndrome de comprometimento do metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas
Diabetes melitus tipo I
 (DMID) 
Falta de secreção de insulina
Diabetes melitus tipo II
 (DMNID) 
Resistência à insulina
Alteração do metabolismo de todos os principais alimentos
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Ausência de insulina
Resistência à insulina
Deficiência no metabolismo da glicose
Impedir a sua captação eficiente pela maioria das células do corpo
Menor utilização de glicose pelas células
Aumento da utilização de gorduras e proteínas
Fisiopatologia
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Diabete Melito Tipo I (DMID)
10% a 20% dos diabéticos
Diabetes melitus juvenil	 Observado em indivíduos com menos de 20 anos de idade
Deficiência absoluta de insulina
Relativa excreção excessiva de glucagon
Lesão das células beta pancreáticas
Infecções virais ou doenças auto-imunes
Tendência hereditária à degeneração
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Sintomatologia
80% a 90% das células beta destruídas	
Sintomas abruptos
Hiperglicemia
Utilização aumentada de gorduras para a obtenção de energia
Cetoacidose
Depleção das proteínas do organismo
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Hiperglicemia
Gliconeogênese (aumento na produção hepática de glicose)
Utilização periférica de glicose diminuída
Glicosúria (excreção de glicose em excesso na urina)
Desidratação celular
Diurese osmótica
Poliúria (excreção excessiva de urina)
Polidipsia (sede excessiva) 
Lesão tecidual
Glicosilação de proteínas
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Cetoacidose
Aumento da lipólise para produzir energia (através da oxidação de ácidos graxos)
Cetogênese acelerada (síntese hepática de corpos cetônicos) 
Desidratação celular
Hálito cetônico (eliminação de corpos cetônicos no ar expirado)
Acidose grave
Cetonúria (excreção de corpos cetônicos na urina)
+
Morte
Perda de peso, fadiga e fraqueza
Polifagia (fome intensa)
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Muitos ácidos graxos
Fígado 
Triacilgliceróis
Lipoproteínas plasmáticas (VLDL)
Sangue
Aumento do colesterol
Arteriosclerose e outras lesões vasculares
Glucagon – aumenta 
a lipólise
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Depleção de proteínas do organismo
Incapacidade de utilizar glicose como fonte de energia
Maior utilização e armazenamento diminuído de proteínas 
Morte
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Diabetes Melitus Tipo II (DMNID)
80% a 90% dos diabéticos
Diabetes melitus de início adulto		Ocorre depois dos 40 anos de idade, freqüentemente entre 50 e 60 anos
Desenvolve-se de modo gradual, sem sintomas óbvios
Redução da sensibilidade dos tecidos-alvo aos efeitos metabólicos da insulina
Resistência à insulina
Fatores Genéticos
=
Secundária à obesidade
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Diminuição da utilização e armazenamento de carboidratos
Hiperglicemia
Aumento da concentração plasmática de insulina
Diabético não-insulino-dependente
Células beta funcionalmente ativas
Secreção de insulina
Regulação normal da glicose
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Diabetes melitus tipo II 
Secundária à obesidade
Menor número de receptores de insulina
Anormalidades das vias de sinalização
Pessoas Obesas
Resistência à insulina
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Sintomatologia
Ingestão de carboidratos
Hiperglicemia leve
Estágios avançados 
Células beta disfuncionais
Hiperglicemia acentuada
Mesmos efeitos observados no diabetes melitus tipo I
 Poliúria e polidipsia (durante várias
semanas), e polifagia (menos comum)
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Diagnóstico
O diagnóstico de diabetes baseiam-se em diversos testes químicos da urina e do sangue:
Glicose urinária
Níveis de glicemia
80 a 90 mg/100 ml
Acima de 110 mg/100 ml 
normal
anormal
Níveis plasmáticos de insulina 
Muito baixos ou indetectáveis
Muito altos ou normal
Diabete melito tipo I
Diabete melito tipo II
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Exames Laboratoriais
	Testes que servem para o diagnóstico e acompanhamento do diabetes.
	GLICEMIA DE JEJUM
Após 8 horas de jejum;
Glicemia plasmática (mg/dl)
	Normal até 99mg/dl
	Pré-diabete 100 a 125mg/dl
	Diabete 126mg/dl e acima, deve ser confirmado com novo teste em outro dia.
A amostra usada para o exame é plasma ou soro, mas também pode ser feita com LCR e urina;
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	GLICEMIA PÓS-PRANDIAL
Teste controle;
Concentração da glicemia 2h após ingestão de 75g de glicose em solução aquosa a 25%;
Concentração da glicose tende a retornar ao normal após 2h;
Valor desejado para glicemia capilar até 180 mg/dl.
	
	
Exames Laboratoriais
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		TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG)
Teste diagnóstico para diabetes;
Medidas seriadas de glicose nos tempos 0, 30, 60, 90, 120 min após ingestão de 75 g glicose anidra em 300 ml de água;
Teste realizado pela manhã, jejum de 8-10h;
Teste mais sensível que a glicemia de jejum, mas é afetado por vários fatores.
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TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG)
	Indicações:
Diagnóstico DM Gestacional;
Diagnóstico tolerância à glicose diminuída;
Avaliação de pacientes com nefropatia, neuropatia, ou retinopatia não explicada e com glicemia em jejum abaixo de 126 mg/dl.
	Cuidados antes do teste:
Ingestão de pelo menos 150 g de carboidratos, nos 3 dias anteriores;
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TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG)
Atividades físicas, hábitos alimentares normais;
Durante o teste, não fumar e permanecer em repouso;
Não usar medicação que interfira no metabolismo dos carboidratos.
	Valores:
Normal - 139 mg/dl e abaixo;
Pré-diabetes - 140 a 199 mg/dl
Diabetes – 200 mg/dl e acima.
Na amostra de 120 min, valor acima de 200 mg/dl é indicativo de diabetes, mesmo que os níveis de glicose de jejum estejam normais.
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Teste de tolerância à glicose:
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	HEMOGLOBINA GLICADA
Teste controle;
A hemoglobina liga-se à glicose, quanto maior for a taxa de glicemia, maior a síntese de hemoglobina glicada;
Indica o controle metabólico nas 8 a 10 semanas precedentes ao teste, é o tempo médio de vida dos glóbulos vermelhos;
Não é indicado para pacientes com hemoglobinopatias, pois há redução na meia-vida das hemácias e da exposição da hemoglobina às variações da glicose;
Diabéticos estáveis 3 a 4 meses;
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Diabéticos sem controle glicêmico 1 a 2 meses;
Valores estão entre 5 a 8% da HbA total em indivíduos normais e 8 a 30% em pacientes diabéticos;
O valor mantido abaixo de 7% promove proteção contra o surgimento e a progressão das complicações microvasculares do diabetes.
	
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Hipoglicemia
Diminuição da taxa de glicose no sangue;
	Causas são:
Consumo de álcool (mais freqüente);
Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece carboidratos em quantidades suficientes;
Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis;
Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos. Também pode ser causada por aspirina, AINEs, beta-bloqueadores não-cardiosseletivos.
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	Sinais da hipoglicemia:
Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, pupilas dilatadas;
Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal.
	Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro:
 prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.
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Glicemia abaixo de 65 mg/dl - eficiência mental diminui;
Glicemia abaixo de 40 mg/dl - limitação de ações e julgamento;
Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões;
Glicemia próxima ou abaixo de 10 mg/dl - neurônios ficam eletricamente desligados, resultando no coma.
Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência;
Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia;
Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;
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Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70 mg/dl são considerados hipoglicêmicos;
A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabetes, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.
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Tratamento
Diabete melito tipo I:
Administração de insulina 
Metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas mais normal possível
Insulina
Regular
Ação de 3 a 8 horas
Precipitada com zinco ou com derivados protéicos
Ação de 10 a 48 horas
Dose única
Doses adicionais (refeições)
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Diabete melito tipo II:
Dietas e prática de exercícios físicos
Perda de peso
Diminuir a resistência à insulina
Fármacos
Tiazolidinedionas e a metformina
Aumentar a sensibilidade à insulina
Sulfoniluréias
Estimular a produção aumentada de insulina pelo pâncreas
Estágios mais tardios
Administração de insulina 
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Questões:
Quais são as principais classes de carboidratos?
Quais são os valores de referência de glicemia?
Quais são os principais mecanismos de regulação de glicemia no organismo humano?
A doença na qual o indivíduo apresenta deficiência de insulina é chamada ................
Quais são os tipos de Diabetes e qual a diferença entre eles?
Como a deficiência de insulina pode levar ao coma?
O que significa polidipsia, polifagia e poliúria?
Quais são os testes usados para diagnóstico e acompanhamento do diabetes?
Para que serve o teste da Hemoglobina Glicada?
O que significa hipoglicemia e quais são seus sintomas?
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