FISIOLOGIA METABÓLICA

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Fisiologia Metabólica
 Sabrina 
Metabolismo dos carboidratos e a formação do Trifosfato de Adenosina 
O metabolismo do organismo consiste nos processos químicos que tornam possível a continuação da vida celular. 
Muitas reações químicas das células são destinadas para a obtenção de energia a partir dos alimentos disponíveis para os diversos sistemas fisiológicos das células uma vez que esses processos fisiológicos dependem de energia. 
Os alimentos energéticos são: Carboidratos, gorduras e proteínas. A oxidação desses alimentos nas células libera grande quantidade de energia que será usada pelos sistemas para que eles possam desempenhar suas funções. 
As reações químicas devem estar acopladas aos sistemas responsáveis pelas funções fisiológicas para que haja fornecimento de energia. Esse acoplamento é realizado por meio de sistemas de enzimas celulares especiais e de transferência de energia. 
A quantidade de energia liberada pela oxidação completa de um alimento é chamada energia livre e é expressa em calorias por mol de substâncias. 
Trifosfato de Adenosina (ATP) 
É considerada a moeda de energia do corpo. Presente no citoplasma e no nucleoplasma. 
É essencial entre as funções que utilizam energia e as funções que produzem energia no corpo. Pode ser obtida e consumida repetidamente. 
A energia derivada da oxidação dos carboidratos, proteínas e gorduras é usada para converter difosfato de adenosina (ADP) em trifosfato de adenosina (ATP) que então é consumido pelas diversas reações do corpo necessárias para:
Transporte ativo das moléculas através das membranas
Contração dos músculos e desempenho de trabalho mecânico
Reações sintéticas que criam hormônios, membranas celulares e outras moléculas.
Condução de impulsos nervosos 
Outras funções fisiológicas necessárias para manter e propagar a vida. 
É uma combinação de adenina, ribose e três radicais fosfatos. Os fosfatos estão conectados ao restante da molécula por ligações de alta energia que quando rompidas/liberadas liberam grande calorias de energia. 
Perda sucessiva de fosfato: ATP – ADP – AMP 
O alimento nas células é gradativamente oxidado e a energia libeada é usada para formar novo ATP, mantendo sempre reserva dessa substância. 
Toda a transferência de energia ocorre por meio de reações acopladas. 
Papel da Glicose no metabolismo dos carboidratos 
Os produtos finais da digestão de carboidratos no aparelho digestivo são: Glicose, Frutose e Galactose. A glicose representa cerca de 80%.
Após absorção no trato GI, grande parte da frutose e da galactose são convertidas em glicose no fígado. Consequentemente existe pouca frutose e galactose circulante e a glicose passa a ser a via final comum para o transporte de quase todos os carboidratos para as células. 
No fígado, enzimas promove as interconversões entre os monossacarídeos (glicose, frutose, galactose) e a dinâmica é tal que quando o fígado libera esses monossacarídeos de volta para o sngue o produto final é quase inteiramente glicose; Isso acontece devido as células hepáticas conterem grandes quantidades de glicose fosfatase; A glicose-6-fosfato pode ser degradada em glicose e fosfato e a glicose pode então ser transportada de volta para o sangue. 95% da glicose retorna para a circulação sanguínea. 
Transporte da Glicose através da membrana 
A glicose precisa ser transportada através da membrana para o citoplasma celular antes de ser utilizada pelas células nos tecidos corporais. Entretanto, a glicose não pode se difundir facilmente pelos poros das membranas devido ao seu alto peso molecular; Através do mecanismo de difusão facilitado, a glicose chega ao interior celular ainda com certo grau de facilidade carreados por proteínas carreadoras presentes na matriz lipídica da membrana celular. 
O transporte é diferente do que ocorre através das membranas GI ou através das membranas dos túbulos renais, nestes, a glicose é transportada pelo mecanismo de cotransporte ativo de sódio e glicose em que o transporte ativo do sódio fornece energia para absorver glicose contra diferença de concentração. Aqui, a glicose é transportada da concentração mais elevada para concentração inferior por meio de difusão facilitada tornada possível por meio de ligação da membrana da proteína carreadora de glicose. 
Insulina x Glicose 
A insulina aumenta a difusão facilitada da glicose. 
Quando o pâncreas secreta grandes quantidades de insulina, o transporte de glicose, aumenta por dez ou mais vezes. Por outro lado, a quantidade de glicose que pode se difundir para o interior da maioria das células na ausência de insulina é muito pequena para fornecer a quantidade de glicose necessária para o metabolismo energético com exceção do fígado e cérebro em que a glicose pode se difundir para o interior das células sem a ação da insulina. 
Além da quantidade de insulina circulante, a sensibilidade dos diferentes tecidos à insulina também influencia no transporte da glicose.
Entrada da glicose na célula 
Logo após sua entrada na célula, a glicose se liga a um radical fosfato. A fosforilação, na maioria dos tecidos, tem como finalidade manter a glicose no interior da célula visto que a ligação da glicose com o fosfato impede sua difusão de volta para fora da célula (exceto em células especiais como as células hepáticas que contém fosfatase).
A fosforilação ocorre da seguinte forma: GLICOSE -> [Glicocinase ou hexocinase + ATP] -> Glicose-6-Fosfato
Essa fosforilação é promovida pela enzima glicocinase no fígado e hexocinase na maioria das outras células. Essa fosforilação é em geral irreversível, exceto nas células hepáticas, nas células do epitélio tubular renal e intestinal já que nessas células existe outra enzima, a glicose fosfatase, que quanto ativada converte a reação da Glicose-6-Fosfato em Glicose. 
Glicocinase|Hexocinase: Glicose em Glicose-6-Fosfato
Glicose fosfatase: Glicose-6-Fosfato em Glicose 
Glicogênio 
Depois da captação da glicose para o interior celular ela poderá ser usada para liberar energia imediatamente ou poderá ser armazenada sob a forma de glicogênio que é armazenado em grandes quantidades no fígado e no músculo. 
A maior parte do glicogênio é armazenada sob a forma de grânulos. Esse mecanismo permite armazenar grande quantidade de carboidratos sem alterar muito a pressão osmótica do meio.
Glicogênese: Glicose-6-Fosfato -> Glicose-1-Fosfato -> Uridinadifosfatoglicose -> Glicogênio. São necessárias enzimas específicas *Glicogênio sintase por exemplo. Ácido lático, glicerol, ácido pirúvico e alguns aminoácidos também podem ser convertidos em glicose e em seguida glicogênio.
Glicogenólise: Ruptura do glicogênio celular armazenado para formar novamente glicose que poderá ser usada de modo a fornecer energia. Cada molécula de glicose sucessiva em cada ramo do polímero de glicogênio se divide por meio de fosforilação catalisada pela enzima fosforilase. Essa fosforilase é ativada quando ocorre necessidade de formar novamente a glicose a partir do glicogênio. 
Ativação da fosforilase ocorre pela ativação da adrenalina e do glucagon. Eles promovem a formação do AMPc nas células que então dão início a cascatas de reações que ativam a fosforilase. 
A epinefrina é liberada pela medula da glândula adrenal quando o sistema nervoso simpático é estimulado. Consequentemente, uma das funções do SNS é aumentar a disponibilidade de glicose para o metabolismo energético rápido e ocorre de forma acentuada nas células hepáticas musculares. 
O glucagon é secretado pelas células alfa do pâncreas quando a concentração sérica de glicose está baixa (jejum). Estimula a formação de AMPc e promove a conversão do glicogênio em glicose e sua liberação para o sangue, elevando a concentração de glicose. 
Via glicolítica 
Haveria desperdício de energia se a glicose fosse decomposta de uma só vez em água e dióxido de carbono enquanto formasse uma só molécula de ATP. Dessa forma, todas as células contém enzimas especiais que afetuam o metabolismo da molécula de glicoseem várias etapas sucessivas de modo que a energia seja liberada em pequenas quantidades para formar uma só molécula-grama de ATP por vez formando o total de 38 moles de ATP para cada mol de glicose metabolizado pelas células. 
Glicólise: Clivagem da glicose para formar ácido pirúvico. 2 ATP
Conversão do Ácido pirúvico em Acetilcoenzima A. 2 ATP
Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)
Fosforilação oxidativa 
Mecanismo quimiosmótico oxidativo: 30 ATP
Continuação do processo quimiosmótico: 4 ATP 
Efeitos das concentrações celulares do ATP e ADP sobre o controle da glicólise e da oxidação da glicose
A glicose e a subsequente oxidação dos átomos de hidrogênio são continuadamente controladas segundo as necessidades celulares de ATP por diversos mecanismos de controle por feedback a fim de não desperdiçar energia. 
ATP inibe a fosfofrutocinase o que torna muito lenta ou interrompe a glicólise e por sua vez inibe a maior parte do metabolismo dos carboidratos. 
ADP e AMP estimula a fosfofrutocinase. 
Íons citrato (Impede o ciclo do ácido cítrico a utilizar o ácido pirúvico) inibe a fosfofrutocinase
Ao acabar o estoque de ATP, o ADP e o AMP promovem a renovação do estoque. 
Glicólise anaeróbica 
Quando o oxigênio fica indisponível ou insuficiente a fosforilação oxidativa não pode ocorrer. Ainda sim pequenas quantidade de energia podem ser liberadas pelo estágio da glicólise pois não requerem oxigênio. Trata-se de uma medida “salvadora” por poucos minutos.
Ácido lático 
Os dois produtos finais da reação glicolítica são: 
Ácido pirúvico
2 átomos de hidrogênio acoplados a NAD+ para formar NADH e H+
O acúmulo dessas substâncias seria capaz de suspender o processo glicolítico e impedir a formação adicional de ATP. 
Em quantidades excessivas esses dois produtos reagem entre sim para formar o ácido lático através da desidrogenase lática. 
Ácido pirúvico + NADH + H+ --- [Desidrogenase lática] --- Ácido lático 
Em condições anaeróbicas a maior parte do ácido pirúvico é convertida em ácido lático que se difunde rapidamente. Isso permite que a glicólise prossiga além do que seria possível de outra maneira. Quando o suprimento de oxigênio é retomado, o ácido lático é convertido em ácido pirúvico e NADH e H+ e são oxidados para formar ATP. O músculo cardíaco consegue reverter grandes quantidades de ácido lático em ácido pirúvico e empregar em fonte de energia. (exercícios muito intensos)
Liberação de energia pela via da pentose fosfato
Essa via pode fornecer energia independentemente de todas as enzimas do ciclo do ácido cítrico e consequentemente é via alternativa do metabolismo energético. Fornece até 30% da energia originada no fígado e tecido adiposo. Ocorre em algumas doenças com anormalidades enzimáticas
Conversão da glicose em glicogênio ou gordura
Quando a glicose não utilizada imediatamente como fonte de energia, é armazenada sob glicogênio ou convertida em lipídeos. 
As células armazenam quantidades de glicogênio suficientes para fornecer energia por períodos de 12 horas a 24 horas. Ao ser atingida a saturação máxima de glicogênio, a glicose pode ser armazenada sob a forma de lipídeos nas células hepáticas e do tecido adiposo.
Gliconeogênese
Processo em que ocorre a formação de carboidratos a partir de aminoácidos, lactato e da porção glicerol dos lipídios. É um mecanismo importante para a manutenção do nível de glicose circulante durante o jejum.
A glicose é o substrato energético fundamental para as células, principalmente o cérebro e hemácias e por isso a glicemia deve ser mantida no intervalo entre as refeições por mecanismos como a gliconeogênese e glicogenólise. 
O fígado é responsável pela glicogenólise e a gliconeogênse 
Jejum prolongado: Os rins também contribuem para a produção de glicose a partir de aminoácidos. 60% dos aminoácidos podem ser convertidos em glicose por um processo simples
Regulação: Estímulo - ↓ carboidratos celulares ou ↓ glicose sanguínea. Alto cortisol. 
Metabolização de Lipídeos 
Diversos constituintes químicos dos alimentos são classificados como lipídios, entre eles: 
Triglicérides (gordura neutra)
Fosfolipídios
Colesterol
A parte lipídica dos triglicérides e dos fosfolipídios é composta por ácidos graxos. 
Os triglicerídeos são utilizados principalmente para fornecer energia para os diferentes processos metabólicos. Outros lipídeos como os fosfolipídios, colesterol e pequenas quantidades de TG são usados para formar membranas de todas as células do organismo e realizar outras funções celulares.
Transporte de lipídeos nos líquidos corporais
Quase todas as gorduras da dieta, com exceção de poucos ácidos graxos de cadeia curta, são absorvidas a partir do intestino para a linfa intestinal. A maior parte dos triglicerídeos se divide em monoglicerídeos e ácidos grãos e ao passar pelas células epiteliais intestinais são ressintetizados em novas moléculas de triglicerídeos que chegam à linfa sob forma de quilomícrons. Estes são compostos por triglicerídeos, fosfolipídios, colesterol e apoproteína B. 
BIOQUÍMICA DO TRANSPORTE DE LIPÍDEOS: 
Os lipídeos obtidos através da dieta sofrem digestão no intestino tendo o triglicerídeo metabolizado em glicerol e ácidos graxos livres. O glicerol é transportado pela corrente sanguínea até o fígado que então o metabolizará em glicero-fosfato. Os ácidos graxos livres de cadeia média e curta irão para o sangue e serão transportados até o fígado ligados a albumina devido a sua característica hidrofóbica; Uma vez no fígado esse ácidos graxo de cadeia média e curta sofrerá alongamento e se tornará um ácido graxo de cadeia longa que será usado para a produção de triglicerídeo e então ocorrerá o mesmo processo que ocorre com lipídeos de via ENDÓGENA. O Fígado é capaz de produzir triglicerídeo a partir do excesso de carboidratos bem como de ácidos graxos de cadeia curta e média. (Glicose -> Ácido graxo de cadeia longa| Ácido graxo de cadeia média e curta -> Ácido graxo de cadeia longa). Já os ácidos graxos de cadeia longa são utilizados para a síntese de triglicerídeo. Na parede do intestino, os enterócitos utilizarão esse ácido graxo de cadeia longa para sintetizar triglicerídeo; No retículo endoplasmático rugoso do enterócito será produzido a proteína B48, proteína característica no Quilomicron. Essa proteína bem como o TG serão enviadas ao retículo endoplasmático liso que se juntarão ao colesterol e ao fosfolipídeo formando uma grande partícula transportadora de lipídeo, o quilomicron. Do retículo endoplasmático liso do enterócito esse QM irá para o Complexo de Golgi e através do processo de exocitose será colocado para fora do enterócito através do sistema linfático que desemboca no sistema circulatório sanguíneo pela subclávia e então o QM estará disponível para todo os tecidos capazes de utiliza-lo, em essencial o tecido adiposo. Ao passar pelos capilares sanguíneos, na parede do capilar, sofrerá a ação da lipase lipoproteica que capturará o QM e quebrará o TG em ácidos graxos e glicerol; O ácido graxo liberado no tecido adiposo será utilizado para produzir triglicerídeo agora em seu local correto de armazenamento. O QM que era rico em triglicerídeo se tornará pobre e relativamente rico em colesterol; Esse QM é chamado de QM remanescente; Quando esse QM remanescente passa pelo fígado, que possui receptores para a proteína B48, ele sofre um processo de endocitose e será degradado totalmente (Proteínas degradas em aminoácidos; Colesterol.... que podem ser reaproveitados ou eliminados como no caso do colesterol) 
O fígado é o único tecido capaz de excretar colesterol, exercendo assim, o controle do metabolismo do colesterol. (Produção, metabolismo, excreção) 
- Dinâmica do processo através de lipídeos de via ENDÓGENA: 
O fígado é capaz de produzir lipídeo a partir de uma grande disponibilidade de carboidrato ou através de ácidos graxos de cadeia média e curta. 
O excesso de glicose é transformado em ácidos graxos de cadeia longa; Dentro do retículo endoplasmático rugoso do hepatócito é produzida aproteína B100, proteína característica do VLDL, que será enviada ao retículo endoplasmático liso e se juntará ao triglicerídeo, ao fosfolipídeo e ao colesterol formando a lipoproteína de muito baixa densidade, VLDL; Esse VLDL irá para o complexo de golgi que pela formação de vesículas que se fundirão com a membrana liberará VLDL para o sangue. Do sangue ele circula por todo o organismo e essencialmente o tecido adiposo irá captura-lo e através das lipases lipoproteicas a nível capilar quebrará o TG do VLDL o tornando pobre em Triglicerídeo e formará seu resíduo conhecido como LDL (Lipoproteína de baixa densidade) pobre em triglicerídeo e rico em colesterol. 
Diferentemente do QM, vários tecidos conseguem capturar o LDL da circulação como as gônadas da suprarrenal; Logo, o LDL é um importante transportador e fornecedor de colesterol para os tecidos extra-hepáticos. 
O fígado também possui receptores para o LDL e é responsável por controlar seu nível retirando parte dele, quando em excesso, do sangue e mantendo outra parte de modo a promover o transporte e fornecimento do colesterol para outros tecidos. 
O HDL é responsável pelo catabolismo de lipoproteínas ricas em TG e colesterol conferindo proteção contra doença cardiovascular. Removem o colesterol dos tecidos extra hepáticos e o transfere para o fígado, único órgão capaz de excretar o colesterol.
Importante para compreensão: O triglicerídeo vindo da dieta nem sempre será igual ao triglicerídeos que o nosso corpo utiliza, por isso a necessidade de metabolizar em componentes primordiais ao organismo (AGL + Glicerol) Para que então esses componentes sejam utilizados novamente para sínteses e como substratos para outros processos; Da mesma forma... é importante compreender que o triglicerídeo não é transportado livremente na circulação e por isso é necessário ser transportado através das lipoproteínas.
Composição das lipoproteínas plasmáticas: Fosfolipídeos, proteínas, colesterol e triglicerídeos
Os quilomicron e o VLDL: Mais ricos em triglicerídeos. O HDL e o LDL: Mais ricos em colesterol e relativamente pobre em triglicerídeo.
Lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL): altas concentrações de triglicerídeos, moderadas concentrações de colesterol e fosfolipídios.
Lipoproteínas de densidade intermediária (IDL): são VLDL cuja parte dos triglicerídeos foi removida
Lipoproteínas de baixa densidade (LDL): são derivadas das IDLs com remoção quase total dos triglicerídeos
Lipoproteínas de alta densidade (HDL): ricas em proteínas, mas com baixa concentração de colesterol e fosfolipídeos
Depósitos de gordura
Grande quantidade de gordura é armazenada no fígado e tecido adiposo. Quando necessário, o tecido adiposo fornece triglicerídeos para a geração de energia para outros tecidos. Os adipócitos são fibroblastos modificados que armazenam triglicerídeos quase puros (80% a 95% do volume total), produzem quantidade muito pequena de ácidos graxos e triglicerídeos a partir de carboidratos
O tecido adiposo possui grande quantidade de lipases. Algumas catalisam a deposição de triglicerídeos dos quilomícrons e das lipoproteínas, outras são ativadas por hormônios e promovem a clivagem dos triglicerídeos liberando ácidos graxos livres. A cada 2 a 3 semanas os triglicerídeos do tecido adiposo são renovados
O papel do fígado no metabolismo de lipídeos
Degradar ácidos graxos em pequenos compostos que possam ser utilizados como fonte de energia
Sintetizar triglicerídeos a partir de carboidratos e proteínas (menor quantidade)
Sintetizar triglicerídeos a partir de carboidratos e também de proteínas em menor extensão.
Sintetizar outros lipídeos a partir dos ácidos graxos em especial colesterol e fosfolipídeos.
Em algumas situações especiais grandes quantidades de triglicerídeos aparece no fígado como na inanição, diabetes melitos e em qualquer condição em que gorduras estão sendo utilizadas como fonte de energia. Nessa condição grande quantidade de TG é mobilizada do tecido adiposo transportada como ácido graxo livre no sangue e redepositada como TG no fígado onde começam os estágios iniciais da degradação de gorduras
As células hepáticas armazenam triglicerídeos, colesterol e fosfolipídeos. Elas conseguem dessaturar ácidos graxos que são estruturalmente importantes para outras células do organismo
Muitos carboidratos ingeridos são transformados em triglicerídeos que são armazenados e, posteriormente, são utilizados como fonte de energia. A primeira etapa na utilização de TG como fonte de energia é a hidrólise ácidos graxos e glicerol, e estes serão transportados no sangue para os tecidos onde serão oxidados para liberação de energia. Quase todas as células podem utilizar ácidos graxos como fonte de energia, exceto hemácias e o cérebro.
O glicerol quando penetra no tecido é modificado por enzimas para glicerol-3-fosfato e este entra na via glicolítica para liberação de energia. A degradação e oxidação dos ácidos graxos só ocorrem na mitocôndria que utiliza um carreador (carnitina) para a entrada na organela. Lá são degradados e oxidados. O processo final da metabolização dos ácidos graxos pela mitocôndria gera 146 moléculas de ATP. 
Formação de ácido acético no fígado
A degradação inicial de ácidos graxos ocorre no fígado, em especial quando grande quantidade de lipídio está sendo usado como fonte de energia. Quando cadeias de ácido graxo estiverem se degradada em acetil-CoA, duas moléculas de acetil-CoA se unem e formam uma molécula de ácido acetoacético, e este é transportado pelo sangue para os tecidos onde será utilizado como fonte de energia. Parte do ácido acetoacético é convertida em ácido b-hidroxidobutírico e pequena quantidade de acetona que se difundem e são transportados pelo sangue para os tecidos. De novo se difundem onde ocorrem reações reversas e formam moléculas de acetil-coA que entram no Ciclo do ácido cítrico e são oxidadas como fonte de energia. 
Cetose
Aumento das quantidade de ácido acetoacético, b-hidroxibutírico e acetona acima dos níveis normais. Esses três compostos são chamados de corpos cetônicos. Pode ocorrer na inanição, diabetes melito e dietas compostas basicamente por gorduras. Nesses estados, os carboidratos não são metabolizados e os ácidos graxos são retirados do tecido adiposo para serem utilizados como forma de energia. Alguns hormônios podem contribuir para o uso dos ácidos graxos como fonte de energia (remoção do tecido adiposo), entre eles, glicocorticoides, secreção de glucagon pelo pâncreas e a não secreção de insulina. Como consequência, grande quantidade de ácidos graxos fica disponível para a utilização pelos tecidos. Nas células hepáticas os ácidos graxos são transformados em corpos cetônicos. 
As células apresentam limitação quanto à capacidade de oxidação dos corpos cetônicos. Um dos produtos do metabolismo dos carboidratos é oxaloacetato necessário para ligação com a AcetilCOA, antes que possa ser processada a ácido cítrico, e quando corre elevação muito grande da quantidade de ácido acetoacético e ácido b-hidroxibutírico ocorre acidose extrema. A acetona formada é volátil e liberada pela expiração → hálito cetônico. 
Síntese de triglicerídeos a partir de carboidratos
Quando a quantidade de carboidratos ingerida é maior do que a quantidade que pode ser utilizada como fonte de energia ou transformada em glicogênio, ocorre a formação de triglicerídeos que é armazenado no tecido adiposo. A maior parte do processo ocorre no fígado, mas o tecido adiposo pode contribuir com pequenas quantidades. 
A capacidade de armazenar carboidrato sob a forma de glicogênio no fígado, músculos e outros tecidos é pequena. Entretanto, o tecido adiposo pode armazenar quilos de gordura e portanto o excesso de energia ingerido sob a forma de carboidratos é armazenado como gordura. 
Síntese de triglicerídeos a partir de proteínas
Grande parte dos aminoácidos das proteínas é convertida em acetil-CoA. Portanto, quando a ingestão de proteínas é maior do que a necessidade energética, o excesso será armazenadosob a forma de gordura
Carboidratos X Gorduras 
Quando a quantidade de carboidratos é maior do que o necessário para gerar energia, há preferência pela utilização dos mesmos. Os carboidratos em excesso disponibilizam maior quantidade de glicerofosfato. a-glicerofosfato em excesso se liga a maior quantidade de ácidos graxos livres formando mais triglicérides que são armazenados e portanto menos ácidos graxos livres ficam disponíveis para serem utilizados na geração de energia
Na ausência de carboidratos, perde-se o efeito poupador de gordura e a gordura é mobilizada para se tornar fonte de energia. A diminuição da quantidade de carboidratos faz com que menos insulina seja secretada e menos glicose entre na célula e consequentemente menos gordura é armazenada.
A prática de exercícios pesados faz com que aumentem os níveis circulantes de adrenalina e noradrenalina e ocorre ativação da lipase-triglicerídeo sensível a hormônio presente no tecido adiposo. Os triglicerídeos são rapidamente metabolizados liberando ácidos graxos livres que serão utilizados para a geração de energia. A liberação dos ácidos graxos pode aumentar até 8 vezes
Estresse intenso: Liberação de noradrenalina e adrenalina. A Hipófise anterior libera corticotropina que estimula as adrenais a liberarem glicocorticoides. Tanto a corticotropina quanto os glicocorticoides ativam a lipase triglicerídeo sensível a hormônio e pode ocorrer cetose. O hormônio do crescimento também tem ação semelhante, porém a capacidade de gerar cetose é menor. 
Fosfolipídios
Principais: lecitinas, cefalinas e esfingomielinas
Todos contém uma ou duas moléculas de ácido graxo e um radical de ácido fosfórico, além de uma base nitrogenada. São lipossolúveis e transportados por lipoproteínas, utilizados no corpo todo para compor membranas celulares e estruturas intracelulares. 90% são formados nas células hepáticas, mas todas as células podem produzi-los em menor quantidade. 
O metabolismo também é controlado por todos os processos que controlam o metabolismo dos lipídios
São essenciais para a formação de lipoproteínas e a ausência pode comprometer o transporte de colesterol l
A cefalina é matéria prima para a tromboplastina que inicia a cascata de coagulação
A esfingomielina está presente em grande quantidade no sistema nervoso central e age como isolante elétrico na bainha de mielina
São doadores de radicais fosfato para diversas reações
Colesterol
A dieta fornece quantidades diárias de colesterol (exógeno) que é absorvido pelo trato gastrointestinal para a linfa. É muito lipossolúvel, mas pouco hidrossolúvel. 
Colesterol endógeno é formado principalmente pelo fígado, mas todas as células do organismo conseguem produzir pequena quantidade, é formado a partir da acetil-CoA. O componente básico é o núcleo que pode ser modificado para formar o colesterol, ácido cólico e muitos hormônios
O aumento da ingestão pela dieta eleva a concentração plasmática que inibe a ação da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA redutase que exerce feedback impedindo o aumento excessivo no plasma. Dieta rica em gordura saturada eleva em 15% a 25% o colesterol sanguíneo, principalmente se ocorre ganho de peso associado. 
Aumenta a deposição de gordura no fígado para que passa a fornecer grande quantidade de acetil-CoA → ↑ colesterol
A ingestão de ácidos graxos insaturados reduz a quantidade de colesterol por um mecanismo ainda não conhecido totalmente. A ausência de insulina e do hormônio tireoidiano aumenta o colesterol plasmático. Doenças genética podem aumentar os níveis de colesterol como mutações nos receptores LDL. 
No organismo: 
Até 80% são transformados em ácido cólico que conjugado com outras substâncias formará os sai biliares → digestão e absorção de gorduras
Adrenais: corticosteroides
Ovários: produção de estrógeno e progesterona
Testículos: testosterona
Pele: formação da camada córnea (impermeabilização)
Lipoproteínas: LDL x HDL
A concentração é aumentada por fatores como: Ingestão de gorduras saturadas, bbesidade, falta de atividade física, ingestão de grandes quantidades de colesterol, hipercolesterolemia familiar. As HDL podem absorver cristais de colesterol que se depositam nas paredes das artérias
Fatores de risco para a aterosclerose
Hipertensão arterial
Diabetes melito
Tabagismo
Inatividade física
Obesidade
Metabolismo das proteínas 
Cerca de ¾ dos sólidos corporais são proteína
Proteínas estruturais
Enzimas
Nucleoproteínas
Proteínas transportadoras de oxigênio
Proteínas do músculo que provocam a contração muscular
Muitos outros tipos que desempenham funções intracelulares e extracelulares específicas por todo o corpo
Os principais constituintes são os aminoácidos.
Aminoácidos: A concentração plasmática de cada um varia, mas no geral é em torno de 35 mg/dL a 65 mg/dL. São ácidos fortes e parte está sob a forma ionizada no sangue e são o resultado da digestão proteica no intestino. A digestão e absorção proteica leva de 2 a 3 horas, logo após a passagem para o sangue, rapidamente entram para todas as células, principalmente no fígado. Para se moverem para o interior das células dependem de transporte facilitado ou transporte ativo.
Nos rins são reabsorvidos por transporte ativo nos túbulos proximais, mas existe um limite de transporte. Após entrarem nas células se combinam entre si por ligações peptídicas e segundo informações do RNA mensageiro e sistema ribossômico formam as proteínas celulares. Assim, a concentração de aminoácidos no interior da maioria da células é baixa e o armazenamento de grande quantidade de aminoácidos livres não ocorre nas células, em vez disso, são estocados sob a forma de proteínas verdadeiras. Essas proteínas podem ser decompostas novamente em aminoácidos sob influência de enzimas digestivas lisossômicas e então os aminoácidos podem ser transportados de volta para o sangue. Isso é conhecido como digestão reserva e não acontece com as proteínas dos cromossomos dos núcleos. 
O fígado é grande armazenador de proteínas. 
A concentração plasmática é regulada pelo deslocamento de aminoácidos intracelulares para o plasma sempre que necessário suprir o plasma. 
A Insulina e o hormônio do crescimento elevam a produção de proteínas celulares. Os glicocorticoides aumentam a concentração plasmática de aminoácidos
Existe um intercâmbio entre as proteínas das diversas partes do corpo. Ou seja, se qualquer tecido necessitar de proteínas ele poderá sintetizar novas proteínas pelos aminoácidos sanguíneos e por sua vez os aminoácidos sanguíneos são reabastecidos pela degradação das proteínas em outras células corporais. 
Cada célula tem capacidade limite para armazenar proteínas, sendo o excesso não utilizado convertido em gordura ou glicogênio
Papeis funcionais: 
Os três tipos principais de proteínas no plasma são: Albumina, globulina e fibrinogênio
Albumina: produz pressão coloidosmótica no plasma
Globulina: funções enzimáticas e imunidade
Fibrinogênio: formação de fibrina no coágulo
Albumina e fibrinogênio são proteínas plasmáticas. As globulinas são formadas no fígado e nos tecidos linfoides
O fígado é capaz de repor até 30 g de proteína por dia (queimaduras, doença renal crônica). As proteínas plasmáticas suprem o organismo todo, cerca de 400 g de proteínas são renovadas diariamente no organismo. 10 aminoácidos podem ser sintetizados pelas células e 10 aminoácidos são muito pouco sintetizados pelas células chamados de aminoácidos essenciais
Proteínas como fonte de energia
Quando é atingida a capacidade de armazenamento de proteínas, os aminoácidos podem ser estocados sob a forma de gordura ou glicogênio
Ocorre inicialmente a desaminação: retirada da amina. A amônia resultante da desaminação será convertida em ureia no fígado. Será excretada pelos rins. 
Os aminoácidos desaminados liberam cetoácidos que serão oxidados e formarão ATP liberando energia. 
O cetoácido é transformado em substancia química apropriada para entrar no ciclo do ácido cítrico
Essa substância é degradadapelo ciclo e utilizada para produão de energia do mesmo modo como a acentilcoA deveriada dos carboidratos e do metabolismo lipído. 
Aminoácidos desaminados podem ser semelhantes às substâncias utilizadas pelos hepatócitos para produzir glicose (gliconeogênese) e ácidos graxos (cetogênse). Dos 20 aminoácidos desanimados, 18 possuem estruturas químicas semelhantes que lhes permitem ser convertidos em glicose. 
Perda obrigatória de proteínas
A falta de ingestão proteica diária pode levar à perda de 20 a 30 g de proteínas armazenadas no organismo. (As proteínas são degradadas em aminoácidos e então desanimada e oxidada) e é denominado perda obrigatória de proteína
Proteína parcial ou incompleta. Proteínas que tenham a proporção de aminoácidos diferente da média das proteínas corporais e é menos valiosa para a nutrição. 
Jejum prolongado
Regulação hormonal 
O hormônio do crescimento aumenta as proteínas teciduais por mecanismos ainda não totalmente esclarecidos. 
A insulina acelera o transporte de aminoácidos para as células e reduz a degradação de proteínas. 
Glicocorticoides aumentam a degradação de proteínas teciduais e aumentam a síntese proteica pelos hepatócitos e as proteínas plasmáticas. 
A testosterona provoca deposição de proteínas nos tecidos, principalmente nos músculos. 
O estrogênio também promove deposição de proteínas nos tecidos. 
A tiroxina pode aumentar a degradação proteica se não houver quantidade suficiente de carboidratos e gorduras
Metabolismo proteico
O cálculo da excreção de nitrogênio é utilizado para avaliar o metabolismo proteico
A proteína média contem 16% de nitrogênio
90% do nitrogênio são excretados pela urina sob a forma de ureia, creatinina, ácido úrico e outros produtos
10% são excretados pelas fezes
Na prática clínica calculamos o balanço ureico-nitrogenado (BUN)
Ingestão de alimentos e equilíbrio energético 
Os alimentos ingeridos são fontes de carboidratos, gordura e proteína e fornecem energia para realizar as diferentes funções corporais ou armazenadas para uso posterior. 
Quando a ingestão dos nutrientes está equilibrado com o gasto energético o peso é mantido
O excesso de ingestão fará com que ocorra o armazenamento de energia, geralmente sob a forma de gordura
A constituição dos alimentos varia, por isso as quantidades de carboidratos, proteínas, gordura, minerais e vitaminas devem ser mantidas para que todos os sistemas metabólicos do organismo sejam mantidos funcionantes. 
A quantidade de energia consumida deve ser igual à ingerida para manter o balanço estável. Somente 27% da energia ingerida chegam às células, e o restante são convertidos em calor e armazenado sob a forma de gordura.
O déficit energético gera fome e leva a pessoa a buscar alimento
Energia fisiologicamente disponível: 
Carboidrato: 2 calorias
Proteínas :4 calorias
Gordura: 9 calorias 
Quociente respiratório: É a proporção entre a produção de dióxido de carbono e a utilização de oxigênio e pode ser usada para estimar o consumo de gordura e de carboidrato. 
Quando os carboidratos são metabolizados com oxigênio, uma molécula de dióxido de carbono é formada, essa proporção entre a produção de dióxido de carbo e o consumo de oxigênio é referida como quociente respiratório de modo que o quociente respiratório para os carboidratos é 1. Quando a gordura é oxidada nas células, 70 moléculas de dióxido de carbono são produzidas para cada 100 moléculas de oxigênio consumidas (quociente 0.70). Quando as proteínas são oxidadas o QR é 0.8. Numa refeição com vários alimentos o tempo de metabolização de cada composto varia e permite encontrar um QR (Ex: Cerca de 8 a 10 horas depois de uma refeição o corpo já usou a maior parte dos carboidratos e o quociente respiratório se aproxima de 0.70,)
Centros neurais regulam a ingestão de alimentos
A sensação de fome está associada ao desejo por comida assim como contrações rítmicas do estômago e inquietude que fazem o indivíduo procurar alimento. A busca por alimento bem sucedida dá o sentimento de saciedade e cada um desses sentimentos é influenciado por fatores ambientais, culturais e fisiológicos que influenciam certos centros do cérebro, em especial, o hipotálamo. 
O hipotálamo contém os centros da fome e da saciedade 
Diversos centros neurais do hipotálamo participam do controle da ingestão de alimentos. 
Núcleos laterais do hipotálamo funcionam como centro da fome e a estimulação dessa área faz com que o indivíduo coma de modo voraz. A destruição por sua vez provoca ausência do desejo por comida e inanição progressiva. Eles funcionam por excitação dos impulsos motores para a busca de comida. 
Núcleos ventromediais do hipotálamo funcionam como o centro de saciedade. Promove sensação de satisfação nutricionais que inibe o centro da fome. A destruição desses núcleos faz com o que indivíduo coma de modo contínuo até que chegue a extrema obesidade. 
Núcleos paraventricular, dorsomedial e arqueado também têm papel na regulação da ingestão de alimentos. Lesões provocam excesso da ingestão. 
Esses núcleos hipotalâmicos influenciam a secreção de diversos hormônios para a regulação do equilíbrio energético e metabólico incluindo hormônios das glândulas tireoide e adrenal bem como os da células das ilhotas pancreáticas. 
O hipotálamo recebe: 
Sinais neurais do trato GI que informam de modo sensorial sobre o enchimento gástrico 
Sinais químicos dos nutrientes no sangue que significam saciedade (glicose, aminoácido, ácido graxo)
Sinais dos hormônios gastrointestinais 
Sinais dos hormônios liberados no tecido adiposo
Sinais do córtex cerebral (visão, olfato, paladar) que influenciam o comportamento alimentar. 
Substância orexígeas: Estimulam a alimentação
Substância anorexígena: Inibe a alimentaão.
Processo mecânico da alimentação: 
Os reais mecanismos ad alimentação são controlados por centros no tronco encefálico. A função dos outros centros na alimentação é a de controlar a quantidade da ingestão e colocar esses centros de mecanismos alimentar em ação. 
Salivar
Lamber os lábios
Mastigar 
Deglutir 
Os centros neurais superiores ao hipotálamo controlam a alimentação no controle do apetite:
Amigdala 
Córtex pré-frontal 
Porções da amígdala constituem parte importante do sistema nervoso olfatório (Tipo e qualidade de comida que ingere)
Regulação a curto prazo da ingestão de alimentos
A regulação a curto prazo diz respeito à prevenção da superalimentação a cada refeição 
Enchimento gastrointestinal inibe a alimentação: Quando o trato GI é distendido sinais inibitórios de estiramento são transmitidos para suprimir o centro da fome. 
Fatores hormonais gastrointestinais suprimem a alimentação: CCK, liberada em resposta à entrada de gordura e proteínas no duodeno, atua como hormônio para influenciar série de funções GI tais como concentração da vesícula biliar, esvaziamento gástrico, motilidade intestinal e secreção de ácido gástrico. Porém ela também ativa receptores em nervos sensoriais locais no duodeno enviando mensagem para o cérebro via nervo vago contribuindo para a saciedade e cessação das refeições. O peptídeo YY (PYY) é estimulado pela ingestão de alimentos e regula o apetite (ainda não estudado claramente) Peptídeo semelhante ao glucagon (GLP) que estimula a produção de insulina suprimindo o apetite
Grelina aumenta a alimentação: Liberado pelo estomago e em menor grau pelo intestino. Se eleva durante o jejum.
A mastigação, deglutição, salivação e paladar “medem” a quantidade de alimentos ingeridos e inibem a fome (Receptores orais)
Regulação intermediária e a longo prazo da ingestão de alimentos
Manutenção de quantidades normais dos estoques energéticos no corpo. 
O mecanismo de controle da alimentação é dependente do estado nutricional
Teorias glicostática, aminostática e lipostática: Quando a disponibilidade de glicose, aminoácido e ácido graxo é reduzida, aumenta o desejo por comida devolvendo as concentrações dos metabólitos ao nível normal. 
Alterações de temperatura: Quando umanimal se expõe ao frio ele tende a aumentar sua ingestão de calorias, fenômeno provocado pela interação no interior do hipotálamo entre o sistema de regulação da temperatura e o sistema de regulação da ingestão alimentar. Isso aumenta o metabolismo e fornece gordura para o isolamento Corrigir estado de frio. 
Liberação de leptina (liberado pelos adipócitos): Quando o tecido adiposo aumenta, os adipócitos produzem maiores quantidades de leptina que é liberada para o sangue. Ela vai até o cérebro, passa a barreia hematoencefálica ocupando os inúmeros receptores da leptina no hipotálamo e dessa forma, o tecido adiposo sinaliza o cérebro que energia suficiente foi armazenada e que a ingestão de alimentos não é mais necessária.
Obesidade 
Excesso de gordura corporal. 
IMC = P (kg)/ Altura² (m
IMC entre 25 kg/m² e 29kg/m² → Sobrepeso
IMC > 30 kg/m² → obesidade
Homem: gordura corporal > 25%
Mulher: gordura corporal > 35%
Fator de risco para hipertensão arterial, diabetes, AVC, nefropatia , infarto agudo do miocárdio, cirrose. Parece que adiposidade visceral tem maior importância
Homens: cintura > 102 e relação cintura quadril = 0,9
Mulheres: cintura 88 e relação cintura quadril = 0,85
Diabetes 
É uma síndrome do metabolismo defeituoso de carboidratos, lipídios e proteínas causada tanto pela alteração da secreção de insulina como por graus variáveis de resistência periférica à insulina. Isso impede a captação eficiente e a utilização da glicose pela maioria das células, como resultado a concentração sanguínea de glicose aumenta, levando a hiperglicemia.
Os sintomas iniciais são relacionais à hiperglicemia e incluem polidipsia (sede excessiva), polifagia (fome excessiva) e poliúria (excreção excessiva de urina).
Complicações tardia incluem doença vascular, neuropatia periférica e predisposição a infecções.
Diagnóstico: medida da glicose plasmática.
Tratamento: consiste em dieta, atividade física e medicamentos que reduzam os níveis de glicose, incluindo insulina e agentes anti-hiperglicemiantes orais.
Prognóstico: varia de acordo com o grau de controle da glicose.
Há dois tipos principais de diabetes melito: Tipo 1 e Tipo 2, que podem ser diferenciados por uma combinação de características.
Alteração da regulação da glicose: intolerância ou glicemia de jejum alterada é um estado intermediário, possivelmente de transição, entre o metabolismo normal de glicose e o diabetes melito, que se torna comum com o envelhecimento. É um fator de risco significativo para o diabetes melito e pode estar presente por vários anos antes do início do distúrbio; Está associado ao maior risco de doenças cardiovasculares, mas em geral não ocorrem complicações microvasculares típicas.
Diabetes – Etiologia Tipo I 
Diabetes melito tipo 1 (anteriormente denominado de início juvenil ou dependente de insulina): A produção de insulina está ausente em decorrência da destruição autoimune das células β pancreáticas possivelmente desencadeada por exposição ambiental em indivíduos geneticamente suscetíveis. As infecções virais ou distúrbios autoimunes podem estar envolvidos na destruição das células β em diversos pacientes portadores de diabetes tipo 1, embora a hereditariedade também desempenhe papel importante na determinação da suscetibilidade das células β à sua destruição, em consequência dessas agressões. (Em alguns casos, pode existir tendência hereditária para a degeneração das células β, até mesmo na ausência de infecções virais ou distúrbios autoimunes.)
A destruição evolui subclinicamente ao longo de meses ou anos, até que a massa de células β diminui a ponta de não controlar mais as concentrações de glicose no plasma de modo adequado, e apresenta três sequelas principais:
Glicose sanguínea aumentada; aumento da utilização dos lipídios como fonte de energia e para formação de colesterol no fígado; e depleção das proteínas do organismo.
 Geralmente de desenvolve em crianças e adolescentes, até recentemente era a forma mais comum de diagnóstico dos 30 anos de idade, mas também pode ocorrer em adultos após distúrbios que levam a destruição das células β pancreáticas (diabetes autoimune latente da idade adulta, que muitas vezes se parece com o diabetes melito tipo 2).
Alguns casos de diabetes tipo 1, particularmente em população não brancas, não parecem ser de natureza autoimune e são considerados idiopáticos (causas desconhecidas). Constitui menos de 10% de todos os casos de diabetes.
A destruição autoimune das células β envolve interações ainda não completamente compreendidas entre genes de suscetibilidade, auto antígenos e fatores ambientais. Os genes de suscetibilidade incluem os que pertencem ao complexo histocompatibilidade principal (MHC) em especial HLA-DR3, DQB1*0201 e HLA-DR4, DQB1*0302, presentes em mais de 90% dos pacientes com diabetes melito tipo 1 e que não pertencem ao MHC, que parecem regular a produção e o processamento e insulina e conferem risco para diabetes melito em associação com genes do MHC.
Os genes de suscetibilidade são mais comuns em algumas populações que em outras, o que explica prevalências mais elevadas de diabetes melito tipo 1 em alguns grupos étnicos (escandinavos, sardos).
Auto antígenos incluem descarboxilase do ácido glutâmico, insulina, proteína associada a insulinoma e outras proteínas de células β. Acredita-se que essas proteínas sejam expostas ou liberadas durante o turnover normal ou na lesão das células β (ex: por infecção), ativando uma resposta imune mediada por células resultando em destruição das células β (insulite).
As células α secretoras de glucagon não são lesionadas. Anticorpos a auto antígenos, que podem ser detectados no plasma, parecem ser a resposta (não a causa) da destruição das células β.
Vários vírus (incluindo coxsackie, rubéola, citomegalovírus, Epstein-Barr e retrovírus) foram ligados ao início de diabetes melito tipo 1. Os vírus podem infectar e destruir as células β ou causar sua destruição de modo indireto, pela exposição de auto antígenos, ativando linfócitos imunorreativos, mimetizando sequências moleculares de auto antígenos que estimulam uma resposta imune (mimetismo molecular) ou outros mecanismos.
A dieta também pode contribuir. A exposição de bebês a produtos lácteos (em especial o leite de vaca e a proteína do leite, beta caseína), água muito rica em nitratos e baixo consumo de vitamina D foi relacionada a maior risco de diabetes melito tipo 1; A exposição precoce (menos de 4 meses) ou posterior (mais de 7 meses) a glúten e cereais aumenta a produção de auto anticorpos das células das ilhotas. Os mecanismos dessas associações não estão claros.
Diabetes – Etiologia Tipo II
Antigamente chamado de tipo adulto ou não insulinodependente e inicialmente provocado pela diminuição da sensibilidade dos tecidos-alvo ao efeito metabólico da insulina. Essa sensibilidade reduzida à insulina é chamada de resistência insulínica e esse tipo de diabetes está associada a hiperglicemia e a hiperinsulinemia (aumento da concentração de glicose e insulina plasmática, respectivamente).
A secreção de insulina é inadequada e os níveis de insulina em geral estão muito altos, em especial no início da doença, mas são inadequados para normalizar os níveis plasmáticos de glicose devido à resistência periférica à insulina e produção hepática de glicose aumentada. Com o passar do tempo a produção de insulina cai, exacerbando ainda mais a hiperglicemia. A redução da sensibilidade à insulina prejudica a utilização e o armazenamento dos carboidratos elevando o nível de glicose sanguínea e estimulando o aumento compensatório da secreção de insulina.
Ocorre hiperglicemia quando a secreção de insulina é insuficiente para compensar a resistência à insulina. Geralmente se desenvolve em adultos e se torna mais comum com a idade, a diabetes tipo 2 é bem mais comum do que a diabetes tipo 1. Cerca de 90% dos adultos com diabetes melito têm o tipo 2.
O diabetes melito tipo 2 é frequentemente descrita como diabetes do adulto, mas ela está se tornando cada vezmais comum em crianças, uma vez que a obesidade infantil se tornou epidêmica: 40 a 50% dos novos casos de diabetes melito em crianças são do tipo 2.
Os níveis plasmáticos de glicose ficam mais altos após as refeições em adultos mais velhos em comparação com adultos mais jovens, em especial após grande sobrecarga de carboidratos, e demoram mais para voltar ao normal, em parte por conta do acúmulo de gordura visceral/abdominal e da massa muscular diminuída.
Há determinantes genéticos, evidenciados pela alta prevalência da doença dentro de certos grupos étnicos (em especial índios americanos, hispânicos e asiáticos) e em parentes de indivíduos com a doença.
No diabetes melito tipo 2 pode ocorrer também disfunção de células β e alteração de secreção de insulina, incluindo alteração da primeira fase da secreção de insulina e aumento da secreção de proinsulina, indicando alteração do processamento da insulina e acúmulo de polipeptídio amiloide na ilhota (uma proteína normalmente secretada com a insulina).
A hiperglicemia, em si, pode alterar a secreção de insulina, pois as altas concentrações de glicose podem dessensibilizar as células β e/ou causar disfunção dessas células (glicotoxicidade).
Possuem alguns determinantes genéticos, mas também refletem: dieta, os exercícios e o estilo de vida.
As alterações costumam levar anos para se desenvolver na presença de resistência à insulina. A obesidade e o ganho de peso são determinantes significativos da resistência à insulina no diabetes tipo 2. O tecido adiposo aumenta as concentrações plasmáticas de ácidos graxos livres, que podem alterar o transporte de insulina estimulado por glicose e atividade da glicogênio sistase muscular.
Os adipócitos também parecem funcionar como órgãos endócrinos, liberando múltiplos fatores (adipocitocinas) que influenciam o metabolismo de glicose de modo favorável (adiponectina) ou adverso (TNF-α, IL-6, leptina,resistina).
O Diagnóstico Laboratorial pode ser feito de três formas e, caso positivo, deve ser confirmado em outra ocasião.
São considerados positivos os que apresentarem os seguintes resultados:
glicemia de jejum > 126mg/dl (jejum de 8 horas).
 glicemia casual (colhida em qualquer horário do dia, independente da última refeição realizada) > 200 mg/dl em pacientes com sintomas característicos de diabetes.
glicemia > 200 mg/dl  duas horas após sobrecarga oral de 75 gramas de glicose.
Existem ainda dois grupos de pacientes, identificados por esses mesmos exames, que devem ser acompanhados de perto, pois tem grande chance de tronarem-se diabéticos. Esses pacientes já devem ser submetidos a um tratamento preventivo que inclui mudança de hábitos alimentares, prática de atividade física ou mesmo a introdução de medicamentos. 
glicemia de jejum > 110 mg/dl e < 126 mg/dl.
glicemia 2 horas após sobrecarga de 75 g de glicose oral entre 140 mg/dl e 200 mg/dl.
Sinais e sintomas 
Os mais comuns de diabetes melito são os de hiperglicemia. A glicose sanguínea elevada faz com que mais glicose chegue aos túbulos renais em maior quantidade do que pode ser absorvida, e o excesso de glicose é eliminado na urina causando diurese osmótica causada por glicosúria (glicose na urina), provocando aumento da frequência urinária (poliúria) e polidipsia (alta ingestão de água) que pode evoluir para hipotensão ostostática e desidratação. desidratação grave causa fraqueza, fadiga e alteração do estado mental. Assim a poliúria, as desidratações intracelular e extracelular e o aumento da sede são sintomas clássicos da diabetes e eles podem surgir e desaparecer com a flutuação dos níveis de glicose.
Polifagia pode acompanhar os sintomas de hiperglicemia, mas não costuma ser a principal preocupação do paciente.
A hiperglicemia também pode causar perda de peso, náuseas e vômitos e embasamento da visão, além de predispor a infecções por bactérias e fungos.
Os pacientes com diabetes melito tipo 1 tipicamente apresentam hiperglicemia sintomática e, às vezes, cetoacidose diabética. Alguns pacientes apresentam uma longa, mas transitória, fase de concentrações de glicose quase normais após o início agudo da doença (fase de lua de mel), em razão da recuperação parcial da secreção de insulina.
Pacientes diabetes melito tipo 2 podem apresentar hiperglicemia sintomática, mas em geral são assintomáticos e sua condição só é detectada por exames de rotina. Em alguns pacientes, os sintomas iniciais são os de complicações diabéticas, sugerindo que a doença estava presente há muito tempo. Em alguns pacientes, ocorre inicialmente o coma hiperosmolar, em especial durante um período de estresse ou quando o metabolismo de glicose está alterado por conta de medicamentos, como corticoides.
Complicações 
Anos de hiperglicemia mal controlada provocam complicações vasculares primárias múltiplas que afetam pequenos vasos (microvasculares) e/ou grandes vasos (macrovasculares). Os vasos sanguíneos, em diversos tecidos do organismo, começam a funcionar anormalmente e passam por alterações estruturais que resultam em aporte inadequado de sangue para os tecidos. Por sua vez, essa situação leva a aumento do risco de ataque cardíaco, derrame, doença renal no estágio terminal, retinopatia, cegueira, isquemia e gangrena nos membros.
Os mecanismos por meio dos quais se desenvolvem a doença vascular incluem glicosilação de proteínas séricas e teciduais com formação de produtos avançados de glicação; produção de superóxidos; ativação da proteinoquinase C, molécula sinalizadora que aumenta a permeabilidade vascular e causa disfunção endotelial; aceleração das vias biossintéticas das hexosaminas e poliol, provocando acúmulo de sorbitol nos tecidos.
Hipertensão e dislipidemia costumam acompanhar o diabetes melito.
Microtromboses arteriais: efeitos proinflamatórios e pró-trombóticos da hiperglicemia e hiperinsulinemia que alteram a autorregulação vascular. A disfunção imune é outra complicação significativa, que se desenvolve a partir de efeito direto de hiperglicemia sobre a imunidade celular. A doença microvascular altera a cicatrização da pele; assim, mesmo pequenas rupturas na integridade da pele podem evoluir para úlceras profundas e se infectar facilmente, sobretudo nos membros inferiores.
O controle rigoroso da glicemia pode evitar várias dessas complicações, mas não consegue revertê-las se já tiverem se estabelecido.
A doença microvascular é subjacente às três manifestações mais comuns e devastadoras do diabetes melito: RETINOPATIA; NEFROPATIA E NEUROPATIA.
RETINOPATIA DIABÉTICA:
É a causa mais comum de cegueira; Leva a formação de edema macular e neovascularização; Pode haver deslocamento da retina e Turvação da visão.
NEFROPATIA DIABÉTICA:
 É a principal causa de insuficiência renal nos Estados Unidos; Caracteriza-se por espessamento da membrana basal glomerular, expansão mesangial e esclerose glomerular levando a hipertensão glomerular e declínio progressivo da taxa de filtração glomerular; A hipertensão sistêmica pode acelerar a progressão; Geralmente assintomática até que se desenvolve síndrome nefrótica ou insuficiência renal; 
diagnóstico: detecção de albumina urinária; Uma fita de urina positiva para proteínas significa excreção de albumina acima de 300 mg/dia e nefropátia diabética avançada; Se a fita negativa para proteínas, a relação albumina/creatinina em uma amostra pontual de urina ou a albumina urinária de 24h dever ser medidas.
Relação de mais de 30 mg/g ou uma concentração de allbumina de 30 a 300 mg/24h significa microalbuminúria e nefropatia diabética inicial.
O tratamento consiste em controle glicêmico rigoroso associado ao controle da pressão arterial;
NEUROPATIA DIABÉTICA:
Consiste no funcionamento anormal dos nervos periféricos  resultado de isquemia dos nervos em decorrência de doença microvascular, efeitos diretos da hiperglicemia sobre os neurônios e alterações metabólicas intracelulares que alteram a função dos nervos.
 Existem vários tipos, incluindo: Polineuropatia simétrica (com variantes de fibras grandesou pequenas); Neuropatia autossômica; Radiculopatias; Neuropatias cranianas; Mononeuropatias. A polineuropatia simétrica é a mais comum e afeta a porção distal das mãos e dos pés (distribuição em bota e luva); anifesta-se como parestesias, disestesias ou perda indolor de sensibilidade tátil, vibratória, proprioceptiva ou da temperatura. Nos membros inferiores, esses sintomas também causam diminuição de percepção de traumas nos pés em razão de sapatos mal ajustados e posicionamento anormal do peso, que, por sua vez, podem causar ulcerações, infecções, fraturas, subluxação, deslocamento ou destruição da arquitetura normal dos pés (articulação de Charcot). A neuropatia de fibras finas caracteriza-se por dor, dormência e perda de sensibilidade da temperatura, como preservação do senso de vibração e de posicionamento.
Os pacientes são propensos a ulcerações dos pés e degeneração neuropática das articulações e têm alta incidência de neuropatia autossômica. A neuropatia com predomínio de grandes fibras caracteriza-se por fraqueza muscular, perda do senso de vibração e de posicionamento e ausência de reflexos tendinosos profundos atrofia dos músculos intrínsecos dos pés e queda do pé são comuns.
A neuropatia autossômica pode causar hipotensão ortostática, intolerância a atividades físicas, taquicardia de repouso, disfagia, náuseas e vômitos (decorrentes de gastroparesia), constipação intestinal e diarreia (incluindo síndrome de dumping), incontinência fecal, retenção e incontinência urinária, disfunção erétil, ejaculação retrógrada e diminuição da lubrificação vaginal.
Radiculopatias em geral afetam as raízes nervosas de L2 e L4, causando dor, fraqueza e atrofia dos membros inferiores (amiotrofia diabética), ou as raízes nervosas proximais de T4 e T12, causando dor abdominal (polirradiculopatia torácica).
As neuropatias cranianas causam diplopia, ptose e anisocoria (desigualdade dos diâmetros entre as pupilas) quando afetam o terceiro nervo craniano, ou paralisias motoras quando afetam o quarto e sexto nervos cranianos. Mononeuropatias provocam fraqueza e dormência nos dedos (nervo mediano) ou queda do pé (nervo peroneal).
Pacientes com diabetes melito são propensos a distúrbios de compressão dos nervos, como síndrome do túnel do carpo. Mononeuropatias podem ocorrer em vários locais simultaneamente (mononeurite múltipla). Todas tendem a afetar indivíduos mais velhos e desaparecem de modo espontâneo em meses, exceto os distúrbios de compressão dos nervos.
O diagnóstico de polineuropatia simétrica se faz por detecção de déficits sensoriais e diminuição dos reflexos do tornozelo. A perda da capacidade de detectar toque leve como monofilamento de náilon identifica os pacientes com maior risco de desenvolver ulcerações dos pés.
DOENÇA MACROVASCULAR:
Aterosclerose de grandes vasos resulta de hiperinsulinemia, dislipidemias e hiperglicemias características do diabetes melito. As manifestações são: Angina pectoris; infarto agudo do miocárdio; episódios isquêmicos transitórios; acidentes vasculares cerebrais e doença arterial periférica.
O diagnóstico é feito por meio de história clínica e exame físico.
O tratamento consiste no controle rigoroso dos fatores de risco para aterosclerose, incluindo normalização de glicemia, lipídios e pressão arterial, associado à cessação do tabagismo e à ingestão diária de ácido acetilsalicílico e inibidores da ECA.
CARDIOMIOPATIA:
Cardiomiopatia diabética parece resultar de vários fatores, incluindo aterosclerose epicárdica, hipertensão e hipotrofia de ventrículo esquerdo, doença microvascular, disfunção endoteliais e autossômica, obesidade e distúrbios metabólicos. Os pacientes desenvolvem insuficiência cardíaca decorrente da alteração da função sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo e apresentam maior probabilidade de desenvolver insuficiência após infarto agudo do miocárdio.
 INFECÇÃO:
Pacientes com diabetes melito mal controlado são propensos a infecções por fungos e bactérias em virtude dos efeitos adversos da hiperglicemia nas funções dos granulócitos e das células T. As infecções mais comuns são as mucocutâneas por fungos (ex: candidíase oral ou vaginal) e as bacterianas dos pés (incluindo osteomielites), que costumam se exacerbar por insuficiências vasculares e neuropatia diabética nos membros inferiores.
Diagnósticos 
Concentrações de glicose plasmática em jejum;
Algumas vezes, teste oral de tolerância à glicose. É melhor a medida após jejum de 8 a 12 horas (glicose plasmática de jejum) ou 2 horas após a ingestão de solução concentrada de glicose (teste de tolerância à glicose oral). O teste de tolerância à glicose oral é mais sensível para o diagnóstico de diabetes melito e alterações de tolerância, mas menos conveniente e reprodutível que a glicemia em jejum.
Na prática, diabetes melito e alterações da tolerância à glicose costumam ser diagnosticas por meio de medidas randômicas da glicose no plasma ou de hemoglobina glicosilada (HbA1c).
 Um valor randômico de glicose > 200 mg/dl (>11,1 mmol/l) pode ser diagnóstico, mas valores podem ser afetados por refeições recentes e devem ser confirmados pela repetição do teste; a realização do teste duas vezes pode não ser necessária se houver sintomas de diabetes.
 As medidas de HbA1c refletem as concentrações de glicose nos últimos 2 a 3 meses  as medidas de HbA1c são incluídas nos critérios diagnósticos para diabetes melito:
 HbA1c maior ou igual a 6,5% = diabetes melito.
 HbA1c entre 5,7 e 6,4% = pré-diabéticos ou com risco de diabetes melito.
 Triagem das complicações:
Todos os pacientes com diabetes melito tipo 1 devem iniciar a triagem para complicações após 5 anos do diagnóstico. Para pacientes com diabetes melito tipo 2, a triagem inicia-se na ocasião do diagnóstico.
A triagem típica de complicações inclui: exames dos pés, do fundo de olho e de urina para proteinúria e mucroalbuminúria.
Triagem das complicações: medida de creatinina sérica e perfil lipídico; exame de fundo de olho e pesquisa de proteinuria uma vez ao ano.
Tratamento
Dieta e atividade física
Para diabetes melito tipo 1 Insulina.
Para diabetes melito tipo 2 anti-hiperglicemiantes orais e/ou insulina
Em geral, inibidores da ECA, estatinas e ácidos acetilsalicílico, para prevenção de complicações.
 Plano de Aula. Fisiologia A1 
Identificaros principais nutrientes provenientes da dieta alimentar.
Compreendera fisiologia do metabolismo dos carboidratos, lipídeos e proteínas.
Entenderos processos fisiológicos da metabolização dos nutrientes e a participação do sistema endocrinológico.
Identificaros principais distúrbios metabólicos apresentados pela paciente do problema.
Compreendercomo os excessos alimentares alteram as vias de metabolização normal dos nutrientes.
Identificar e compreenderos principais recursos laboratoriais utilizados no problema