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Carboidratos Importância da glicose Derivam da energia da glicose: energia produzida pelas células, as próprias células, regulação das funções orgânicas; É o carboidrato mais importante na manutenção energética; Fonte de energia para órgãos vitais; Pode ser fornecida pelo fígado para a circulação, além de ser fornecida pelos alimentos. Em condições normais a glicose sanguínea é mantida por vários mecanismos regulatórios Armazenamento Armazenada no fígado e nos músculos através de longas cadeias de glicose, formando o glicogênio; Reservas são utilizadas quando as taxas de glicose estão baixas. Metabolismo da glicose no fígado Cérebro, eritrócitos, coração,... Controle Hormonal 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) Concentração de glicose no sangue do indivíduo Controle Hormonal Fator mais importante para a manutenção da homeostase da glicose no organismo; Feito primariamente pelo hormônio anabólico a insulina (reduz a glicemia). E também pelos hormônios catabólicos (aumentam a glicemia) que se opõem a ação da insulina, o glucagon, o hormônio de crescimento e as catecolaminas; Os principais hormônios envolvidos são produzidos no pâncreas, o qual apresenta: Função exócrina: produção de enzimas digestivas; Função endócrina: produção e secreção dos hormônios protéicos glucagon pelas células alfa e insulina pelas células beta das Ilhotas de Langerhans. Insulina Armazenamento de carboidratos e lipídeos e síntese de proteínas; Principais alvos são as células do fígado, células adiposas e musculares, induz mudanças na permeabilidade da membrana à glicose; No fígado estimula a glicólise e a síntese do glicogênio, inibe a lipólise e promove a lipogênese; No tecido adiposo estimula a síntese do glicerol e dos ácidos graxos; Nos músculos aumenta o transporte e o metabolismo da glicose e síntese do glicogênio; Impede a gliconeogênese no fígado e nos rins. Insulina Precursor da insulina nas células beta é a pré- proinsulina; Na etapa final da síntese de insulina, a proinsulina é clivada em insulina e peptídeo C, ambos são liberados em quantidades equimolares. Alguns hormônios gastrintestinais potencializam a secreção de insulina; Nos tecidos alvos o transporte de glicose para dentro das células é multiplicado porque ela aumenta o número de transportadores na superfície da célula, chamados GLUT 4; Receptor de insulina na superfície das células é uma proteína com estrutura quaternária (αβ)2. - Pré-pró-insulina - Pró-insulina - Insulina e peptídeo C Co-transporte de sódio e glicose (intestino e reabsorção tubular). GLUT-1: BHE, eritrócitos,... GLUT-2: pâncreas, fígado, rins,... GLUT-3: neurônios, testículos GLUT-4: músculos esquelético e cardíaco e tecido adiposo complexo de golgi das células β - Transporte da glicose: Insulina Glucagon Age nas mesmas células que a insulina, entretanto as células musculares não tem receptor; 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. Catecolaminas (Epinefrina) Têm os mesmos efeitos do glucagon no fígado; Nas células musculares estimula a glicogenólise; Ligam-se à proteínas de superfície celular, receptores adrenérgicos; Induz aumento da glicemia em resposta ao estresse, mesmo quando os níveis de glicose encontram-se normais e os de glucagon, reduzidos. Causando disponibilidade de glicose para o cérebro e para os eritrócitos. Glicogênese, glicogenólise e gliconeogênese O equilíbrio entre a síntese e a degradação do glicogênio depende das atividades relativas da glicogênio sintetase e da glicogênio fosforilase controladas por fosforilação e desfosforilação disparada por hormônios; GLICOGÊNESE: formação de glicogênio pela união das moléculas de glicose no fígado e nos músculos. GLICOGENÓLISE: despolimerização do glicogênio armazenado nos tecidos, liberando glicose para a circulação. GLICONEOGÊNESE: elementos que não são carboidratos (proteínas e glicerol) transformam-se em glicose. Tanto a glicogenólise quanto a gliconeogênese são respostas defensivas ou adaptativas para combater uma hipoglicemia. Hiperglicemia Valores normais de glicemia em jejum entre 70 e 99mg/dl; Elevação da taxa de glicose no sangue; Causas que podem favorecer seu aparecimento são: Diabetes mellitus primária ou secundária associada a outras doenças; Muita comida, sem restrição; Pouco exercício; Síndrome metabólica. A glicemia aumentada é danosa ao organismo que tenta por mecanismos de compensação reduzir a glicose sangüínea. Diabetes Mellitus É um conjunto de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, ao longo do tempo, leva a uma série de complicações; É uma doença comum que acomete 1%-2% das populações ocidentais. Episódios hiperglicêmicos não tratados: cetoacidose e coma hiperosmolar Complicações crônicas: retinopatia, doença renal, neuropatia, proteinúria, hiperlipemia e doença aterosclerótica. - Redução no número de receptores - Produção de anticorpos contra os receptores - Insulina com sequência de aa anormal Resistência insulínica - Acromegalia: o excesso do hormônio de crescimento pode causar redução na concentração de receptores e na afinidade destes receptores pela insulina. - Síndrome de Cushing: o cortisol pode prejudicar a função dos transportadores celulares de glicose (GLUT-4). - Excesso de peso: ocorre secreção pelo tecido adiposo de citocinas (fator de necrose tumoral alfa, interleucina-6,...) que podem exacerbar a resistência a insulina. Resistência insulínica: Causas Sintomas Poliúria (excesso de urina); Polidipsia (sede excessiva); Polifagia (muita fome) causada pela redução de glicose no cérebro, organismo acha que não está se alimentando pois a glicose não entra nas células, permanece no sangue; Fraqueza e perda de peso (conseqüência da desidratação); Dores, dormência e formigamento; Visão turva e embaçada; Pele seca; Dor de cabeça; Sintomas Sintomas No diabete tipo 1 tudo ocorre muito rapidamente. Se não detectado a tempo pode ter caráter de urgência, sendo chamado de cetoacidose diabética. A cetoacidose diabética é caracterizada por hiperglicemia, acidose e cetonúria. O organismo utiliza os ácidos graxos como fonte alternativa de energia (lipólise), provocando acidose por acúmulo de cetonas, também utiliza o glicogênio hepático (glicogenólise) e realiza gliconeogênese. No diabete tipo 1, a ausência de insulina agrava esse desarranjo metabólico, com aumento da produção de corpos cetônicos pelo fígado. Causa taquipnéia, náusea, vômito, perda de líquido e eletrólitos (potássio). Sintomas No diabetetipo 2, a alteração da glicemia é lenta dura meses ou anos. Apresentam a chamada fase pré-clínica com glicemia aproximadamente 250mg/dl, tendo insulina para frear a elevação desta taxa e a produção de cetonas. Na hiperglicemia contínua as complicações mais importantes são: Retinopatia (cegueira e opacidade do cristalino-cataratas) Nefropatia (insuficiência renal diabética) Neuropatia (prejuízo da função nervosa) Angiopatia (infarto do miocárdio) Vasculopatia periférica (úlceras nos pés e amputações no MI) Fatores de risco para o Diabetes mellitus Idade ≥45 anos História familiar de DM Excesso de peso (IMC≥kg/m2) Sedentarismo HDL baixo e/ou triglicerídeos aumentados hipertensão arterial Doença coronariana DM gestacional prévio Diabetes Gestacional Estado de intolerância à glicose que surge durante a gestação, geralmente entre a 24ª e a 28ª semana, associada à complicações materno-fetais. É semelhante ao DM tipo 2; Causada pela incapacidade das Ilhotas pancreáticas em produzir insulina suficiente para a demanda na gravidez, efeito de diversos hormônios da gravidez que aumentam a resistência periférica insulínica; Complicações: macrossomia fetal, polidrâmnio e hipoglicemia neonatal (passagem da glicose da mãe para o feto e aumento da insulina fetal); Aumento da incidência de pré-eclâmpsia e da necessidade de parto cesário. Diabetes Gestacional Tratamento: Dieta Modificações dos hábitos de vida Reposição insulínica (quando glicemia de jejum >105mg/dl) Na maioria dos casos a resposta ao TOTG volta ao normal depois da gravidez e 50% dessas pacientes desenvolvem diabetes mellitus nos anos seguintes. Exames Laboratoriais GLICEMIA DE JEJUM GLICEMIA PÓS PRANDIAL DE 2 HORAS TESTE DE O´SULLIVAN (TRIAGEM DE DIABETES GESTACIONAL) TESTE ORAL DE TOLERÂNCIA À GLICOSE (TOTG) HEMOGLOBINA GLICOSILADA (HbA1c) Glicemia de jejum Após 8 horas de jejum (em geral de 8-12h); Glicemia plasmática (mg/dL) Normal até 99mg/dl Pré-diabetes 100 a 125mg/dL Diabetes 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; No sangue colhido sem conservantes e deixado a temperatura ambiente, níveis de glicose na amostra reduzem em aproximadamente 5 a 7% por hora (5 a 10 mg/dL); Solução: – plasma ou soro separado em menos de 30 minutos após a coleta – tubos contendo NaF ou iodoacetato de sódio (2 mg/mL de sangue) – refrigeração da amostra (estabilidade em torno de 3 dias) Glicemia de jejum Não há diferença significativa por sexo ou raça, mas existem diferenças relacionadas com a idade; Crianças < 5 anos níveis normais são 10 a 15% inferiores aos dos adultos; Níveis anormais de glicose são encontrados no diabetes, doenças hepáticas e transtornos endócrinos; Pacientes diabéticos com taxa abaixo de 45mg/dl risco de coma hipoglicêmico, com taxa acima de 400mg/dl risco de coma hiperglicêmico. Glicemia de jejum Glicemia de jejum Glicemia pós-prandial de 2 horas 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; valores de glicemia plasmática: – maiores ou iguais a 200 mg/dL - diagnóstico de diabetes mellitus. – Níveis entre 140 e 200 mg/dL - “tolerância à glicose alterada”. – menores ou iguais a 140 mg/dL - indivíduos normais. Fatores a serem considerados: – Medicações, – desordens hormonais e dietas – valores tendem a crescer com a idade (10 mg/dL por década de vida, após os 40 anos). Glicemia pós-prandial de 2 horas Entre a 24ª e a 28ª semana de gestação Administra-se à paciente em jejum 50g de glicose em solução aquosa a 25% por via oral. Coleta após 1h Teste de O´sullivan (triagem de diabetes gestacional) Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG) ou Curva Glicêmica Medidas seriadas de glicose nos tempos 0, 30, 60, 90, 120min após ingestão de 75g glicose anidra em 300ml de água; Indicações: – Diagnóstico e monitoramento do Diabetes Gestacional; – Diagnóstico de diabetes em pacientes com níveis glicêmicos limítrofes de jejum – Diagnóstico de “tolerância à glicose alterada” – Avaliação de pacientes com nefropatia, neuropatia, ou retinopatia não explicada e com glicemia em jejum abaixo de 126mg/dl. Teste realizado pela manhã, jejum de 8-12h; Teste mais sensível que a glicemia de jejum, mas é afetado por vários fatores. Cuidados antes do teste: – Ingestão de pelo menos 150g de carboidratos, nos 3 dias anteriores; – Atividades físicas, hábitos alimentares normais; – Durante o teste, não fumar e permanecer em repouso; – Não usar medicação que interfira no metabolismo dos carboidratos. Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG) ou Curva Glicêmica Os resultados devem ser inferiores a 140mg/dl, resultados iguais ou superiores indicam necessidade de um teste complemento. Teste Oral de Tolerância à Glicose (TOTG) ou Curva Glicêmica Critérios para o diagnóstico dos estados hiperglicêmicos DIABETES MELLITUS EM HOMENS E MULHERES NÃO GRÁVIDAS: Sinais e sintomas e elevação casual (sem observar o jejum) da glicose plasmática (≥ 200 mg/dL) Glicose de jejum de 8 horas ≥ 126 mg/dL confirmado por um segundo teste Glicose plasmática ≥ 200 mg/dL durante a TOTG aos 120 minutos após a sobrecarga. Critérios para o diagnóstico dos estados hiperglicêmicos GLICEMIA DE JEJUM INAPROPRIADA (IFG): glicemia em jejum igual ou maior que 100 mg/dL, mas menor que 126 mg/dL. TOLERÂNCIA A GLICOSE DIMINUÍDA (IGT): glicose plasmática pós-prandial de duas horas (ingestão de 75g de glicose anidra) maior que 140mg/dL, mas menor que 200mg/dL. Diagnóstico de Diabetes gestacional Confirmar o quadro com nova glicemia de jejum * 1 valor alterado: DMG. * SBD segue este critério. Consequências metabólicas do DM Hiperglicemia – Elevação da produção hepática de glicose (redução da glicogênese e incremento da glicogenólise) – Diminuição da captação celular de glicose (outros substratos – ác. graxos, cetonas) são utilizados na produção de energia Consequências metabólicas do DM CONSEQUÊNCIA DA HIPERGLICEMIA: Glicosúria, perda de água, sódio Aumento da tonicidade do líquido extracelular Distúrbios do metabolismo protéico – Estado catabólico associado a perda proteíca Distúrbios do metabolismo lipídico – A deficiência insulínica e a ação oposta do glucagon e adrenalina estimulam a lipólise e a liberação de ácidos graxos para a circulação – Inibição da lipase lipoprotéica, elevando os níveis da trigliceridemia Hiperpotassemia Hiperfosfatemia Distúrbios ácido-base: no diabetes do tipo I é frequente a acidose metabólica devido a cetoacidose diabética Distúrbios de sódio e água Consequências metabólicas do DM Complicações do DM – Cetoacidose diabética – Síndrome hiperosmolar hiperglicêmico não-cetônico – Acidose láctica – Hipoglicemia – Doença renal – Hiperlipidemia – Complicações microvasculares: retinopatia e nefropatia – Complicações macrovasculares: hipertensão, doençaarterial coronária, doença vascular periférica etc. Cetoacidose diabética Laboratório na cetoacidose diabética Glicemia: geralmente acima de 250 mg/dl Corpos cetônicos: presentes no sangue e na urina Gasometria arterial: resultados típicos de acidose metabólica: bicarbonato reduzido e pH abaixo de 7,2 Sódio sérico: reduzido Potássio sérico: inicialmente alto ou normal, apesar da depleção do potássio total do organismo Contagem de leucócitos: acima de 15.000 Fósforo e cloretos: sempre baixos Hiperamilasemia: mesmo em ausência de suspeita de pancreatite Uréia: frequentemente aumentada Hemocultura e urocultura: pode identificar infecções 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) Cetoacidose Cetoacidose diabética Síndrome hiperosmolar hiperglicêmico não-cetônico É uma complicação metabólica aguda do DM É caracterizado por distúrbio neurológico: Hiperglicemia (> 600mg/dl), hiperosmolaridade (> 320 mosmol/kg), desidratação profunda, pH≥7,3, bicarbonato > 15 mmol/L e cetose mínima. A maioria ocorre em DM tipo 2 Fatores precipitantes: – Doenças e condições (acidente vascular, anestesia, queimaduras, diálise etc) – Fármacos: antiarrítmicos (propanolol); antiepiléticos (fenitoína), anti-hipertensivos (Bloq. Canais de cálcio) etc. Lactato sérico e no Liquor Ácido lático é um intermediário no metabolismo dos carboidratos Músculo esquelético, cérebro e eritrócitos 30% do lactato produzido é utilizado na gliconeogênese Lactato acima de 5 mmol/l e pH <7,25 = acidose láctica Lactato sérico e no Liquor Tipo A (hipóxica): mais comum. Exercícios severos, convulsões, pobre perfusão tecidual Tipo B (metabólica). Associada com doença subjacente: DM, leucemias e linfomas, hepatopatia, cetoacidose alcoólica, ineficiência renal etc. • Tipo B1: ocorre em associação com doenças subjacentes • Tipo B2: promovida por fármacos e toxinas • Tipo B3: devido a erros inatos do metabolismo Hiperlipidemias no DM Hipertrigliceridemia Deficiência insulínica Lipase lipoprotéica Metabolização das VLDL Lipólise (ác. Graxos) Determinação da glicose Paciente: jejum de 8 – 12 horas Amostra: soro, plasma LCR e urina Coleta sem conservantes separar o soro ou plasma em menos de 30 minutos Refrigerar a amostra Urina de 24 horas: adicionar 5mL de ácido acético Determinação da glicose Interferências – Resultados falsamente elevados: AAS, ác. Ascorbico, ác. Nalidíxico, benzodiazepínicos, cafeína, carbonato de lítio, corticosteróides, esteróides anabólicos e outros – Resultados falsamente reduzidos: álcool, alopurinol, bloqueadores b-adrenérgicos, inibidores da ECA, maconha, hipoglicemiantes orais, isoniazidas etc. Métodos para determinação da glicose O-toluidina Métodos enzimáticos: medem a verdadeira glicose a não os compostos redutores • Glicose oxidase: específica para a β-glicose Método Glicose oxidase •Em presença de oxigênio, a enzima converte a b-glicose a ácido glicônico e peróxido de hidrogênio (H2O2) •Em seguida a peroxidase decompõe o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio. Este último oxida o cromógeno aceptor de oxigênio (o- dianosidina) formando um composto colorido. Método de Trinder Método Glicose oxidase Elevadas concentrações de ácido úrico, bilirrubina ou ácido ascórbico inibem a segunda reação por competição do cromógeno pelo H2O2 produzindo falsos resultados reduzidos – 4 – aminofenazona No sistema de reativo seco DT Vitros a glicose oxidase está presente em um filme de múltiplas camadas associado a um indicador similar ao empregado pelo método de Trinder. – A intensidade da cor final é medida através da redução da transparência do filme por espectrofotometria de reflexão. Método Hexoquinase Glicose Glicose 6-fosfato hexoquinase 6-fosfatogliconolactona NADP+ Glicose 6-fosfato desidrogenase NADPH+ + Medido em 340 nm A hemólise interfere com o sistema hexoquinase pois os eritrócitos contém glicose 6-P desidrogenase e 6- fosfogliconato desidrogenase que empregam NADP+ como substrato. Método Hexoquinase Hemoglobina glicada Permite a verificação da glicemia em longo prazo; solicitado para auxiliar no diagnóstico e acompanhamento do diabetes, em conjunto com o exame de curva glicêmica e glicemia de jejum. O estudo é feito a partir da subfração HbA1c da HbA; A hemoglobina liga-se à glicose (não enzimática, contínua, lenta e irreversível); quanto maior for a taxa de glicemia, maior a síntese de hemoglobina glicada; mostra uma média das concentrações de hemoglobina no sangue durante aproximadamente 60 a 90-120 dias; Não é indicado para pacientes com hemoglobinopatias, pois há redução na meia-vida das hemácias e da exposição da hemoglobina às variações da glicose; Importante complemento do exame de glicemia de jejum; Diabéticos estáveis 3 a 4 meses; Paciente: não necessita jejum para a coleta. Amostra: – sangue total colhido em tubo contendo EDTA, oxalato de potássio-fluoreto de sódio. – pode ser armazenado em refrigerador por uma semana. – Amostras heparinizadas devem ser analisadas no máximo em dois dias. 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 diabete. Hemoglobina glicada Métodos: Determinação por três categorias de métodos baseados no modo como os componentes glicados e nãoglicados são separados. – (a) diferenças de carga (cromatografia de troca iônica, cromatografia líquida de alta execução, eletroforese, focalização isoelétrica), – (b) reatividade química (colorimetria e espectrofotometria) e – (c) diferenças estruturais (cromatografia por afinidade e imunoensaio). Hemoglobina glicada Uso da dosagem de hemoglobina glicada também como critério de diagnóstico de diabetes mellitus nas seguintes condições: 1) HbA1c maior de 6,5% confirmada em outra ocasião (dois testes alterados); ou 2) Uma dosagem de HbA1c associada a glicemia de jejum maior que 200 mg/dl na presença de sintomas de diabetes. Hemoglobina glicada Hipoglicemia Diminuição da taxa de glicose no sangue; Causas são: Consumo de álcool (mais freqüente); Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece açúcares e 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 e antidiabéticos orais. Também pode ser causada por aspirina, AINEs, beta-bloqueadores não-cardioseletivos. Hipoglicemia Sinais da hipoglicemia produzidos pelos hormônios adrenalinae glucagon acionados pelo declínio da glicose: Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, languidez, pupilas dilatadas; Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal. Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro: Conseqüências do mau fornecimento de glicose para o cérebro, resultando no 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. Glicemia abaixo de 65mg/dl: eficiência mental diminuida Glicemia abaixo de 40mg/dl: limitação de ações e julgamento; Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões; Glicemia próxima ou abaixo de 10mg/dl os 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; Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis glicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70mg/dl são considerados hipoglicêmicos; A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabete, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.