Jejum e Ciclo alimentado

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Inicia quando não há alimento ingerido após o período 
absortivo. Pode resultar de uma incapacidade de obter 
alimento, de um desejo de perder peso rapidamente 
ou de situações clínicas em que o indivíduo não pode 
comer. 
Na ausência de alimento, os níveis plasmáticos de 
glicose, aminoácidos e triacilgliceróis caem, provocando 
redução na secreção de insulina e aumento na 
liberação de glucagon. 
É um período catabólico. 
 Degradação dos estoques de glicogênio 
 Degradação dos estoques de triacilgliceróis 
 Degradação dos estoques de proteínas. 
Prioridades: 
 Necessidade de manter adequados os 
níveis plasmáticos de glicose para suprir as 
necessidades energéticas do encéfalo, dos 
eritrócitos e de outros tecidos dependentes 
de glicose 
 Necessidade de mobilizar ácidos graxos e 
de sintetizar e liberar corpos cetônicos do 
fígado, para suprir energicamente outros 
tecidos. 
Mudanças enzimáticas no jejum: No jejum, os 
substratos não vêm da dieta, e sim da degradação nos 
tecidos, como da lipólise com liberação de ácidos 
graxos e glicerol, no tecido adiposo, e da proteólise 
com liberação de aminoácidos pelo músculo. 
As trocas no jejum são recíprocas àquelas descritas no 
estado alimentado. 
No jejum, o fluxo de intermediários através das rotas 
do metabolismo energético é controlado pelos mesmos 
4 mecanismos do estado alimentado: 
 Disponibilidade de substratos 
 Ativação e inibição alostérica de enzimas 
 Modificação covalente de enzimas 
 Indução e repressão da síntese de enzimas 
As mudanças metabólicas do jejum geralmente são 
opostas às do estado alimentado. Exemplo: No estado 
alimentado a maioria das enzimas reguladas por 
modificação covalente estão desfosforiladas e ativas, ao 
passo que no estado de jejum estão fosforiladas e 
inativas. 
EXCEÇÕES: 
 Glicogênio-fosforilase 
 Glicogênio-fosforilase-cinase 
 Lipase sensível a hormônio do tecido adiposo 
FÍGADO NO ESTADO DE JEJUM: 
O papel principal do fígado no metabolismo energético 
durante o jejum é a manutenção da glicose pela 
síntese e distribuição de moléculas combustíveis para 
outros tecidos. 
Metabolismo de carboidratos: 
No jejum, o fígado usa primeiro a degradação do 
glicogênio e depois a gliconeogênese para manter os 
níveis de glicose no sangue e sustentar o metabolismo 
energético do encéfalo e de outros tecidos que 
dependem de glicose. 
OBS: A presença de glicose-6-fosfatase no fígado 
permite a liberação da glicose livre, tanto da 
gliconególise quanto da gliconeogênese. 
 Aumento da degradação de glicogênio: Várias 
horas depois da ingestão de glicose, a glicemia 
cai o suficiente para causar aumento da 
secreção de glucagon e diminuição da 
liberação de insulina. O decréscimo da rezão 
insulina/glucagon causa uma rápida mobilização 
dos estoques de glicogênio hepático, devido à 
ativação (fosforilação) da glicogênio-fosforilase. 
O conteúdo de glicogênio no fígado é quase 
esgotado depois de 10 a 18 horas de jejum. 
 Aumento da gliconeogênese: Durante o jejum, 
a síntese e a liberação de glicose para a 
circulação são funções hepáticas essenciais. 
Os esqueletos de carbono para a 
gliconeogênese são derivados principalmente 
de aminoácidos glicogênicos, de llactato, 
originário do músculo e de glicerol, oriundo do 
tecido adiposo. 
A gliconeogênese é favorecida pela ativação de 
frutose-1,6-bifosfatase e pela indução da 
fosfoenolpiruvato-carboxicinase, por meio do 
glucagon. Ela inicia entre quatro e seis horas 
após a última refeição, e se torna plenamente 
ativa quando os estoques hepáticos de 
glicogênio são esgotados. 
A gliconeogênese exerce papel fundamental na 
manutenção da glicemia durante o jejum. 
 
OBS: A Acetil-CoA não pode ser usada como substrato 
para a gliconeogênese, mas pode servir como ativador 
alostérico da piruvato-carboxilase, e assim encaminhar o 
piruvato para a gliconeogênese. 
Metabolismo de lipídeos: 
 Aumento da oxidação de ácidos graxos: A 
oxidação de ácidos graxos derivados da 
hidrólise de TAG no tecido adiposo é a maior 
fonte energética para o fígado no estado de 
jejum. 
A fosforilação da acetil-CoA-carboxilase faz cair 
o conteúdo de malonil-CoA e rompe a inibição 
da carnitina-palmitoil-transferase-1, que permite 
que a beta oxidação ocorra. 
A oxidação de ácidos graxos fornece NADH e 
ATP, exigidos pela gliconeogênese hepática. 
 Aumento da síntese de corpos cetônicos: O 
fígado é único pela capacidade de sintetizar e 
liberar corpos cetônicos (3-hidroxibutirato) para 
utilização como combustíveis nos tecidos 
periféricos. Porém, o próprio fígado não pode 
usar corpos cetônicos como combustível. 
A cetogênese é favorecida quando a produção 
de Acetil-CoA é maior que a capacidade 
oxidativa do ciclo do ácido cítrico. Uma 
produção significativa de corpos cetônicos inicia 
durante os primeiros dias do jejum. A 
disponibilidade de corpos cetônicos é 
importante no jejum, já qiue podem ser 
utilizados como combustível por muitos tecidos, 
incluindo o encéfalo. 
TECIDO ADIPOSO NO JEJUM: 
Metabolismo de carboidratos: 
O transporte de glicose para os adipócitos (através do 
GLUT-4) e seu subsequente metabolismo estão 
reduzidos, devido aos baixos níveis de insulina 
circulantes. 
Metabolismo de lipídeos: 
 Aumento na degradação de triacilglicerídeos: A 
ativação da lipase sensível a hormônio e a 
subsequente hidrólise dos estoques de TAG 
são aumentadas pelos elevados níveis das 
cataceolaminas adrenalina e principalmente 
noradrenalina. 
 Aumento na liberação de ácidos graxos: Os 
ácidos graxos, ligados à albumina, são 
transportados a uma variedade de tecidos, para 
utilização como combustível. O glicerol 
produzido durante a degradação dos 
triacilgliceróis é usado como precursor da 
gliconeogênese no fígado. 
OBS: Os ácidos graos também são oxidados a Acetil-
CoA, que pode entrar no ciclo do ácido cítrico e, 
portanto, produzir energia para o adipócito. 
 Decréscimo na captação de ácidos graxos: A 
atividade da lipase lipoproteica no tecido adiposo 
é baia no jejum, fazendo com que os 
triacilgliceróis de lipoproteínas circulantes não 
estejam disponíveis para o tecido adiposo. 
TECIDO MUSCULAR ESQ. NO JEJUM: 
O músculo esquelético em repouso usa ácidos graxos 
como principal fonte energétoca. Já no exercício, o 
músculo usa inicialmente, como fonte de energia, o 
glicogênio estocado. 
Durante o exercício intenso, a glicose-6-fosfato derivada 
do glicogênio é convertida em lactato pela glicólise 
anaeróbia. Quando essa reserva vai se esgotando, os 
ácidos graxos livres tornam-se a principal fonte de 
energia. 
Metabolismo de carboidratos: 
O transporte de glicose para dentro das células do 
músculo esquelético via GLUT-4 e o seu metabolismo 
estão reduzidos, devido à baia concentração de insulina 
circulante. 
Metabolismo de lipídeos: 
Durante as 2 primeiras semanas de jejum, os músculos 
usam ácidos graxos do tecido adiposo e corpos 
cetônicos como combustíveis. Com cerca de 3 
semanas, os músculos reduzem o consumo de corpos 
cetônicos e oxidam quase exclusivamente ácidos 
graxos. Isso leva a um aumento do nível de corpos 
cetônicos circulantes. Esse decréscimo de consumo de 
corpos cetônicos pelos músculos aumenta o consumo 
pelo encéfalo. 
Metabolismo de proteínas: 
Durante os primeiros dias de jejum, há uma rápida 
quebra de proteína muscular, fornecendo aminoácidos 
que são usados pelo fígado para a gliconeogênese. A 
proteólise muscular provavelmente é desencadeada 
pela redução de insulina. 
OBS: A alanina e a glutamina são quantitativamente os 
mais importantes aminoácidos gliconeogênicos liberados 
pelo músculo. 
Depois de várias semanas de jejum, a velocidade da 
proteólise muscular decresce, porque há um declínio na 
necessidade de glicose pelo encéfalo, que começa a 
utilizar corpos cetônicos como fonte de energia. 
ENCÉFALO NO JEJUM: 
Durante os primeiros dias de jejum, o SNC continua 
usando somente glicose como fonte energética.OBS: A glicemia é mantida pela gliconeogênese 
hepática, a partir de precursores como os aminoácidos, 
fornecidos pela proteólise muscular, e glicerol, fornecido 
pela lipólise. 
No jejum prolongado (mais de 2 ou 3 semanas), os 
corpos cetônicos atingem no plasma níveis 
significativamente elevados e, juntamente com a glicose, 
se tornam o combustível no encéfalo. Isso reduz a 
necessidade de catabolismo proteico para a 
gliconeogênese. Os corpos cetônicos poupam glicose e, 
assim, proteína muscular. 
RINS NO JEJUM: 
Com a continuidade do jejum, os rins exercem papel 
importante na adaptação a longo prazo. Os rins podem 
ser responsáveis por cerca de 50% da gliconeogênese 
em fases avançadas do jejum. 
OBS: Parte da glicose produzida é consumida pelos rins. 
Os rins também compensam a acidose que acompanha 
o aumento na produção de corpos cetônicos. 
A glutamina liberada nos músculos pelo metabolismo de 
aminoácidos de cadeira ramificada é captada pelos rins 
e, sob a ação das enzimas renais glutaminase e 
glutamato-desidrogenase, resulta na produção de alfa-
cetoglutarato, que pode ser usado como substrato para 
a gliconeogênese, e amônia. 
A amônia capta próton dissociados de corpos cetônicos 
e é excretada pela urina como amônio (NH4+). Isso faz 
com que seja diminuída a acidez corporal. Assim, no 
jejum a longo prazo, ocorre troca no tipo de descarte 
de nitrogênio, da forma de ureia para a forma de 
amônio. 
RESUMO DO CAPÍTULO 
O fluxo de intermediários através das rotas 
metabólicas é controlado por quatro mecanismos: 
1) disponibilidade de substratos; 
2) ativação e inibição alostérica de enzimas; 
3) modificação covalente de enzimas; 
4) indução e repressão da síntese de enzimas. 
No estado absortivo, esses mecanismos regulatórios 
asseguram que os nutrientes disponíveis sejam 
capturados como glicogênio, triacilglicerol e proteína. 
O estado absortivo é o período entre duas e quatro 
horas depois da ingestão de uma refeição normal. 
Durante esse intervalo, há aumento transitório de 
glicose, aminoácidos e triacilgliceróis no plasma, estes 
últimos como componentes dos quilomicra 
sintetizados pelas células da mucosa intestinal. O 
pâncreas responde aos níveis elevados de glicose e 
aminoácidos com aumento na secreção de insulina e 
queda na liberação de glucagon pelas ilhotas de 
Langerhans. A elevada razão insulina/ glucagon e a 
fácil disponibilidade dos substratos circulantes fazem 
desse período de duas a quatro horas após a ingestão 
de uma refeição um período anabólico. Durante esse 
estado absortivo, praticamente todos os tecidos 
utilizam glicose como combustível. Além disso, o 
fígado repõe seu estoque de glicogênio, repõe as 
proteínas hepáticas necessárias e aumenta a síntese 
de triacilgliceróis. Estes últimos são empacotados em 
lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL) e 
exportados para os tecidos periféricos. O tecido 
adiposo apresenta aumento na síntese e no 
armazenamento de triacilgliceróis, ao passo que o 
músculo aumenta a síntese de proteínas para repor a 
proteína degradada desde a última refeição. No 
estado alimentado, o encéfalo utiliza exclusivamente 
glicose como combustível. Sem a ingestão de 
alimento, os níveis plasmáticos de glicose, 
aminoácidos e triacilgliceróis caem, desencadeando 
um declínio na secreção de insulina e um aumento na 
liberação de glucagon e de adrenalina. O decréscimo 
na razão insulina/glucagon e o decréscimo na 
disponibilidade de substratos circulantes fazem desse 
período de privação de nutrientes um período 
catabólico. Isso coloca em movimento uma intensa 
troca de substratos entre o fígado, o tecido adiposo, 
os músculos e o encéfalo, orientada por duas 
prioridades: 1) a necessidade de manter os níveis 
plasmáticos de glicose adequados para sustentar o 
metabolismo energético do encéfalo e de outros 
tecidos dependentes de glicose; e 2) a necessidade de 
mobilizar ácidos graxos do tecido adiposo e corpos 
cetônicos do fígado para suprir de energia todos os 
outros tecidos. Para atingir essas metas, o fígado 
degrada glicogênio e inicia a gliconeogênese, usando a 
oxidação aumentada de ácidos graxos como fonte da 
energia necessária para a gliconeogênese e para 
suprir com acetil-coenzima A a síntese de corpos 
cetônicos. O tecido adiposo degrada os estoques de 
triacilgliceróis, fornecendo ácidos graxos e glicerol 
para o fígado. Os músculos podem usar os ácidos 
graxos como combustível, bem como os corpos 
cetônicos fornecidos pelo fígado. A proteína muscular 
é degradada para suprir de aminoácidos a 
gliconeogênese hepática. O encéfalo pode usar a 
glicose e os corpos cetônicos como combustíveis. No 
jejum prolongado, os rins desempenham importantes 
funções voltadas para a síntese de glicose e excretam 
prótons (provenientes das dissociações de corpos 
cetônicos) como íon amônia (NH4+).