Bioquímica do estado absortivo e do jejum

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 Estado absortivo (alimentado) é o período que vai do início da absorção até ela estar completa é chamado de 
estado alimentado ou absortivo. Se um substrato energético é oxidado ou armazenado no estado alimentado, isso é 
determinado principalmente pela concentração de dois hormônios endócrinos no sangue, a insulina e o glucagon. 
Destino dos carboidratos  Os carboidratos da dieta são digeridos a monossacarídeos, que são absorvidos para o 
sangue. 
 O principal monossacarídeo no sangue é a glicose. Após uma refeição, a glicose é oxidada por vários tecidos 
para produzir energia, entra em rotas biossintéticas e é armazenada como glicogênio, principalmente no 
fígado e no músculo. 
 Também é convertida em triacilgliceróis. O fígado empacota os triacilgliceróis, produzidos a partir da glicose 
ou dos ácidos graxos obtidos do sangue, em lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL) e os libera no 
sangue. Os ácidos graxos da VLDL são armazenados, principalmente, como triacilgliceróis no tecido adiposo, 
mas uma pequena quantidade pode ser utilizada para satisfazer as necessidades energéticas das células. 
Destino das proteínas  As proteínas da dieta são digeridas a aminoácidos, que são absorvidos para o sangue. 
 Nas células, os aminoácidos são convertidos em proteínas ou utilizados para fazer vários compostos 
nitrogenados, como neurotransmissores e heme. 
 O esqueleto de carbono também pode ser oxidado diretamente para produzir energia ou convertido em 
glicose. 
Destino das gorduras  Triacilgliceróis (triglicerídeos), principais 
lipídeos da dieta, são digeridos a ácidos graxos e a 2-monoacilgliceróis, 
os quais são sintetizados novamente em triacilgliceróis nas células 
epiteliais intestinais, empacotados nos quilomícrons e secretados 
através da linfa para o sangue. 
 Os ácidos graxos dos triacilgliceróis do quilomícron são 
armazenados, principalmente, como triacilgliceróis nas células 
adiposas. Eles são subseqüentemente oxidados para produzir 
energia ou utilizados em rotas biossintéticas, tais como a síntese 
de lipídeos de membrana. 
OBS: O corpo pode produzir ácidos graxos a partir do excesso calórico 
de carboidrato e proteína. Esses ácidos graxos, juntamente com os 
ácidos graxos dos quilomícrons (derivados da gordura da dieta), são 
depositados no tecido adiposo como triacilgliceróis – reserva 
energética. 
 
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO – O ESTADO ALIMENTADO 
1. Carboidratos: Os carboidratos da dieta são convertidos em monossacarídeos. 
↠ O amido (principal carboidrato da dieta), é digerido pela α-amilase salivar e, então, pela α-amilase pancreática, 
que age no intestino delgado. Di, tri e oligossacarídeos produzidos por essas α-amilases são clivados a glicose pelas 
enzimas digestivas localizadas na superfície nas células epiteliais intestinais. 
 
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↠ A sacarase converte sacarose (açúcar de mesa) em glicose e frutose, e a lactase converte a lactose (açúcar do 
leite) em glicose e galactose. Os monossacarídeos produzidos pela digestão e os da dieta são absorvidos pelas 
células epiteliais intestinais e liberados na veia porta hepática, que os carrega para o fígado. 
2. Proteínas: As proteínas da dieta são clivadas a aminoácidos por proteases. 
↠ A pepsina age no estômago, e as enzimas proteolíticas produzidas pelo pâncreas agem no lúmen do intestino 
delgado. As aminopeptidases e as di e tripeptidases associadas às células epiteliais intestinais completam a 
conversão das proteínas da dieta em aminoácidos que são absorvidos pelas células epiteliais intestinais e liberados 
na veia porta hepática. 
3. Gorduras: A digestão de gorduras é mais complexa, porque elas não são muito solúveis em água. 
↠ Os triacilgliceróis da dieta são emulsificados no intestino pelos sais biliares. A lipase pancreática converte os 
triacilgliceróis no lúmen do intestino em ácidos graxos e em 2-monoacilgliceróis (glicerol com um ácido graxo 
esterificado), os quais interagem com os sais biliares para formar minúsculas microgotas chamadas micelas. 
↠ Os ácidos graxos e os 2-monoacilgliceróis são absorvidos pelas células epiteliais intestinais, onde são sintetizados 
novamente em triacilgliceróis. Os triacilgliceróis são empacotados com proteínas, fosfolipídeos, colesterol e outros 
compostos em complexos lipoprotéicos, conhecidos como quilomícrons, e entram na corrente sanguínea. 
MUDANÇAS NOS NÍVEIS HORMONAIS APÓS REFEIÇÃO 
Após uma refeição rica em carboidratos, o pâncreas é estimulado a liberar o hormônio insulina, e a liberação do 
hormônio glucagon é inibida. Eles carregam pelo sangue, entre os tecidos, mensagens sobre o estado fisiológico 
global do corpo e nos tecidos-alvo, ajustam a taxa de 
várias rotas metabólicas para satisfazer as condições 
em mudança. 
Insulina  Carrega a mensagem de que a glicose da 
dieta está disponível e pode ser utilizada e 
armazenada. 
Glucagon  Informa que a glicose deve ser gerada 
a partir das reservas de substrato energético 
endógenas. (É suprimido pela glicose e pela insulina) 
As mudanças subsequentes nos níveis hormonais 
circulantes causam mudanças nos padrões 
metabólicos e rotas metabólicas. 
DESTINO DA GLICOSE APÓS REFEIÇÃO 
1. Conversão no Fígado 
↠ Glicose que entra nos hepatócitos (células do 
fígado) é oxidada em ATP para satisfazer as necessidades energéticas imediatas dessas células, o restante é 
convertido em glicogênio e triacilgliceróis ou utilizado para reações biossintéticas. 
↠ No fígado, a insulina promove a captação de glicose por aumentar sua utilização como substrato energético e seu 
armazenamento como glicogênio e triacilgliceróis. 
 
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↠ Os estoques de glicogênio hepático alcançam um valor máximo de aproximadamente 200 a 300 g após uma 
refeição rica em carboidrato, enquanto os estoques de gordura do corpo são relativamente ilimitados. Conforme o 
estoque de glicogênio começa a ser preenchido, o fígado também começa a converter um pouco do excesso de 
glicose que ele recebe em triacilgliceróis. 
↠ Excesso de glicose: utilizada para síntese de ac. Graxos (produz excesso de acetil CoA, ativa a lipogênese) e 
também da origem ao Gliceraldeído,3,fosfato molécula base para o ac. Fosfatidico (origem aos triglicerídeos, quando 
unidos aos ac. Graxos). Esse triglicerídeo vai ser acondicionado às VLDLs que vão circular no sangue e distribuídos 
aos tec. para serem utilizados ou armazenados 
↠ Tanto a porção glicerol (exclusivo do fígado), quanto a porção ácido graxo dos triacilgliceróis podem ser 
sintetizadas a partir de glicose. 
↠ O fígado não armazena triacilgliceróis, mas os empacota em complexos lipoprotéicos, conhecidos como VLDL, 
secretados na corrente sanguínea. Uma pequena quantidade dos ácidos graxos da VLDL é captada pelos tecidos para 
suas necessidades energéticas imediatas, mas a maioria é armazenada no tecido adiposo como triacilgliceróis. 
 
2. Metabolismo em outros tecidos 
↠ A glicose que não é metabolizada pelo fígado vai, através da circulação sanguínea, para os tecidos periféricos, 
onde ela pode ser oxidada para produzir energia. 
↠ Ela é o único substrato energético que pode ser utilizado por todos os tecidos. Muitos deles armazenam 
quantidades pequenas de glicose como glicogênio, já os músculos têm reservas de glicogênio relativamente grandes. 
↠ A insulina estimula muito o transporte de glicose para dentro dos dois tecidos principais: músculo etecido 
adiposo. Ela tem efeitos muito pequenos sobre o transporte de glicose para outros tecidos. 
 
 
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Cérebro e Tecidos neurais 
O cérebro e outros tecidos neurais são muito dependentes de glicose para suas necessidades energéticas. Oxidam-
na completamente via glicólise e ciclo do TCA, gerando ATP. Exceto sob condições de jejum, a glicose é o único 
substrato energético importante desses tecidos. Ela é, também, um dos principais precursores de 
neurotransmissores, os compostos químicos que transmitem os impulsos elétricos entre os neurônios. 
A queda da glicose sanguínea muito abaixo dos níveis normais provoca tontura e aturdimento e, se progredir, coma 
e morte. 
Hemácias 
A glicose é o único substrato energético utilizado pelas hemácias, pois elas não possuem mitocôndrias. 
Ela é necessária para gerar ATP a partir da glicólise anaeróbica no citosol, e, dessa forma, os eritrócitos obtêm toda a 
sua energia por esse processo. Nessa rota, o piruvato, formado a partir da glicose é convertido a lactato, que é, 
então, liberado no sangue. Sem glicose, a sobrevivência dessas células seria inviável. 
Músculos 
Os músculos esqueléticos em exercício podem utilizar glicose do sangue ou dos seus próprios estoques de 
glicogênio, convertendo a glicose em lactato por meio da glicólise ou oxidando-a. O músculo também utiliza outros 
substratos energéticos do sangue, tais como os ácidos graxos. 
Após uma refeição, a glicose é utilizada pelo músculo para repor os estoques de glicogênio que são exauridos 
durante o exercício. A glicose é transportada para as células musculares e convertida em glicogênio por processos 
que são estimulados por insulina. 
Tecido adiposo 
A insulina estimula o transporte de glicose para as células adiposas, bem como para as células musculares. Os 
adipócitos fazem a lipogênese (oxidam glicose) para produzir energia e também a utilizam para síntese de 
Gliceraldeído,3,fosfato para produção de mais triglicerídeos. 
DESTINO DAS LIPOPROTEÍNAS NO ESTADO ABSORTIVO 
Lipoproteínas, quilomícrons e VLDL, são produzidos no estado alimentado. 
A principal função dessas lipoproteínas é fornecer um sistema de transporte sanguíneo para os triacilgliceróis, os 
quais são muito insolúveis em água. Os triacilgliceróis dos quilomícrons são formados nas células epiteliais intestinais 
a partir dos produtos da digestão dos triglicerídeos da dieta, já os da VLDL são sintetizados no fígado. 
No tecido adiposo, seus triacilgliceróis são degradados a ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos entram nas células 
adiposas e se combinam com o glicerol que é produzido a partir da glicose sanguínea. Os triglicerídeos resultantes 
são armazenados nas células adiposas em forma de gotículas de gordura. 
Os remanescentes dos quilomícrons são removidos do sangue pelo fígado, e os remanescentes das VLDL podem ser 
removidos pelo fígado ou formar lipoproteína (LDL), que é removida pelo fígado ou pelas células periféricas. 
O armazenamento de gordura parece ser limitado apenas pela quantidade de tecido que pode ser carregada sem 
sobrecarregar o coração. 
 
 
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DESTINO DOS AMINOÁCIDOS NO ESTADO ABSORTIVO 
Os aminoácidos derivados das proteínas da dieta vão do intestino para o fígado pela veia porta hepática. O fígado os 
utiliza para a síntese de proteínas séricas, bem como de suas próprias proteínas, e para a biossíntese de compostos 
nitrogenados que necessitam de aminoácidos precursores, tais como aminoácidos não-essenciais, heme, hormônios, 
neurotransmissores e bases púricas e pirimídicas. 
Ele pode oxidar aminoácidos ou convertê-los em glicose ou corpos cetônicos e desfazer-se do nitrogênio na forma de 
um composto não-tóxico, a uréia. 
Muitos dos aminoácidos irão para a circulação periférica, de onde podem ser utilizados pelos outros tecidos para a 
síntese proteica e para várias rotas metabólicas, ou ser oxidados para formação de ATP. 
As proteínas sofrem turnover (renovação), ou seja, são constantemente sintetizadas e degradadas. Os aminoácidos 
liberados pela degradação de proteínas bem como os aminoácidos da dieta entram no mesmo conjunto dos 
aminoácidos livres no sangue. Esse grupo de aminoácidos livres no sangue pode ser utilizado por todas as células 
para fornecer a proporção adequada de aminoácidos para a síntese proteica ou para a biossíntese de outros 
compostos. 
 
Estado de jejum Começa cerca de 2 a 4 horas após uma refeição, quando os níveis de glicose sanguínea 
retornam aos níveis basais, e continua até que eles comecem a aumentar, após o início da próxima refeição. 
Dentro de aproximadamente 1 hora após uma refeição, os níveis de glicose sanguínea começam a cair, e 
consequentemente, os níveis de insulina declinam, e os níveis de glucagon aumentam. Essas mudanças nos níveis 
hormonais disparam a liberação de substratos energéticos a partir das reservas do corpo. 
 Glicogênio hepático é degradado pelo processo de glicogenólise, o qual fornece glicose para o sangue. 
 Triglicerídeos do tecido adiposo são mobilizados pelo processo de lipólise, o qual libera ácidos graxos e 
glicerol para o sangue. 
A utilização de ácidos graxos como substrato energético aumenta com a duração do jejum; o ácido graxo é o 
principal substrato energético oxidado durante o jejum noturno. 
Oxidação de substratos energéticos  Durante o jejum, a glicose continua a ser oxidada pelos tecidos dependentes 
de glicose (cérebro e hemácias), e os ácidos graxos são oxidados por tecidos como o músculo e o fígado. 
 O músculo e a maioria dos outros tecidos oxidam ácidos graxos completamente. 
 O fígado oxida parcialmente os ácidos graxos a moléculas menores chamadas corpos cetônicos, os quais são 
liberados no sangue. 
 O músculo, o rim e alguns outros tecidos obtêm energia da oxidação completa de corpos cetônicos no ciclo 
do ácido tricarboxílico (TCA). 
Manutenção da glicose sangüínea (glicemia)  Conforme o jejum progride, o fígado produz glicose 
 Glicogenólise (liberação de glicose a partir do glicogênio) 
 Gliconeogênese (síntese de glicose a partir de compostos não-carboidratos). 
 As principais fontes para a gliconeogênese são o lactato, o glicerol e os aminoácidos. Quando os aminoácidos 
são convertidos a glicose pelo fígado, seus nitrogênios são convertidos a uréia. 
 
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Inanição (starvation)  Um jejum de três ou mais dias caracteriza o estado de inanição. 
 O músculo continua a queimar ácidos graxos, mas diminui a utilização de corpos cetônicos. Como resultado, 
a concentração de corpos cetônicos no sangue aumenta a um nível no qual o cérebro começa a oxidá-los 
para produzir energia. 
 O cérebro, então, necessita de menos glicose, e, portanto, o fígado diminui sua taxa de gliconeogênese, e 
consequentemente, menos proteína é degradada no músculo e em outros tecidos. 
 A reserva de proteína preserva funções vitais pelo maior tempo possível. 
ESTADO DE JEJUM CURTO 
Os níveis de glicose sanguínea atingem um pico cerca de 1 hora após uma refeição e, então, diminuem conforme os 
tecidos oxidam glicose ou a convertem em formas de armazenamento de substratos energéticos. Não mais do que 2 
horas após uma refeição, os níveis retornam à faixa de jejum (entre 80 e 100 mg/dL). 
Essa diminuição na glicose sanguínea faz com que o pâncreas diminua sua secreção de insulina, o que provoca a 
queda do nível sérico dessa. O fígado responde a esse sinal hormonal começando a degradar suas reservas de 
glicogênio e a liberar glicose no sangue. 
Se for realizada outra refeição dentro de poucashoras, retorna-se ao estado alimentado. Entretanto, se o jejum 
continuar por um período de 12 horas, entra-se no estado basal (também conhecido como estado pós-absortivo). 
Em geral, considera-se que uma pessoa está no estado basal após um jejum noturno, quando nenhum alimento foi 
ingerido desde o jantar da noite anterior. Nesse momento, o nível de insulina sérica está baixo, e o de glucagon está 
aumentando. 
 
 
 
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1. Glicólise sanguínea e papel do Fígado: O fígado mantém os níveis de glicose sanguínea durante o jejum, e 
seu papel é, portanto, crucial. 
↠ A maioria dos neurônios não possui as enzimas necessárias para a oxidação de ácidos graxos, mas pode utilizar 
corpos cetônicos até um certo limite. As hemácias não possuem mitocôndrias, as quais contêm as enzimas de 
oxidação de ácidos graxos e corpos cetônicos, e podem utilizar apenas glicose como substrato energético. Portanto, 
é fundamental que o nível de glicose sanguínea não diminua muito e nem de forma muito rápida. 
↠ Inicialmente, as reservas de glicogênio hepático são degradadas para fornecer glicose para o sangue, mas elas são 
limitadas. Embora os níveis de glicogênio hepático possam aumentar 200 a 300 g após uma refeição, restam apenas 
cerca de 80 g após um jejum noturno. 
↠ Entretanto, o fígado tem outro mecanismo para produzir glicose sanguínea conhecido como gliconeogênese. 
Nessa rota, lactato, glicerol e aminoácidos (não é tão relevante se comparado aos outros dois) são utilizados para 
sintetizar glicose. 
 Lactato é um produto da glicólise nas hemácias e no músculo em exercício 
 Glicerol é obtido a partir da lipólise dos triacilgliceróis do tecido adiposo 
 Aminoácidos são gerados pela degradação de proteína. Como a massa muscular humana é bastante ampla, a 
maioria dos aminoácidos é suprida pela degradação de proteínas musculares. 
↠ Como o nitrogênio dos aminoácidos pode formar amônia, a qual é tóxica para o corpo, o fígado converte esse 
nitrogênio em uréia. Ela é um composto muito solúvel e não-tóxico que pode ser excretado pelos rins com facilidade 
e é, portanto, um meio eficiente para descartar o excesso de amônia. 
↠ Conforme o jejum progride, a gliconeogênese torna-se cada vez mais importante como fonte de glicose 
sanguínea. Após um dia ou mais de jejum, com as reservas de glicogênio hepático estão esgotadas, a gliconeogênese 
é a única fonte de glicose sanguínea. 
2. Papel do Tecido adiposo: Triglicerídeos do tecido adiposo são a principal fonte de energia durante o jejum. 
Eles fornecem ácidos graxos, os quais são, quantitativamente, o principal substrato energético do corpo. 
↠ Os ácidos graxos não são apenas diretamente oxidados por vários tecidos do corpo; eles também são 
parcialmente oxidados no fígado a produtos, chamados corpos cetônicos. Estes, são subsequentemente oxidados 
como um substrato energético por outros tecidos. 
↠ Conforme os níveis de insulina diminuem e os de glucagon aumentam no sangue, os triacilgliceróis do tecido 
adiposo são mobilizados por um processo chamado lipólise. Logo, são convertidos em ácidos graxos e glicerol, os 
quais entram no sangue. Apenas uma pequena porção do glicerol vai para o fígado para entrar na rota da 
gliconeogênese. 
↠ Os ácidos graxos servem como substrato energético para o músculo, o rim e para a maioria dos outros tecidos. 
Eles são oxidados a acetil-CoA e, subseqüentemente, a CO2 e H2O no ciclo do TCA, produzindo energia ATP. 
↠ A maioria dos ácidos graxos que entram no fígado é convertida em corpos cetônicos. O processo de conversão de 
ácidos graxos a acetil-CoA produz uma quantidade considerável de energia (ATP), o que direciona as reações do 
fígado sob essas condições. 
 
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↠ O fígado não possui uma enzima necessária para a oxidação de corpos cetônicos. Entretanto, os corpos cetônicos 
podem ser posteriormente oxidados pela maioria das outras células que possuem mitocôndria, tais como o músculo 
e o rim. 
ESTADO DE JEJUM PROLONGADO - INANIÇÃO 
A proteína corporal é muito rapidamente consumida, até o ponto no qual as funções críticas serão comprometidas. 
Felizmente, ocorrem alterações metabólicas durante o jejum prolongado que conservam (“poupam”) as proteínas 
musculares, fazendo o turnover (renovação) proteico muscular diminuir. 
1. O Papel do Fígado 
↠ Após 3 a 5 dias de jejum, quando o corpo entra no estado de inanição, o músculo diminui sua utilização de corpos 
cetônicos e depende, principalmente, de ácidos graxos como substrato energético. O fígado, entretanto, continua a 
converter ácidos graxos em corpos cetônicos. O resultado é que a concentração de corpos cetônicos no sangue 
aumenta. 
↠ O cérebro começa a captar esses corpos cetônicos do sangue e a oxidá-los para produzir energia. Portanto, ele 
precisa de menos glicose do que ele precisava após um jejum noturno. A glicose ainda é necessária, entretanto, 
como fonte de energia para as hemácias, e o cérebro continua a utilizar uma quantidade limitada de glicose, a qual 
ele oxida para produzir energia e utiliza como fonte para a síntese de neurotransmissores. A glicose é “poupada” 
(conservada). 
↠ Menos glicose é utilizada pelo corpo, e, portanto, o fígado precisa produzi-la em menor quantidade por hora 
durante o jejum prolongado do que durante períodos mais curtos de jejum. 
↠ Como as reservas de glicogênio no fígado se esgotam em cerca de 30 horas de jejum, a gliconeogênese é o único 
processo pelo qual o fígado pode fornecer glicose para o sangue se o jejum continua. O conjunto de aminoácidos 
(degradação de proteínas), continua a ser a principal fonte para a gliconeogênese. 
↠ Uma fração desse conjunto de aminoácidos também é utilizada para funções biossintéticas (p. ex., síntese de 
heme e neurotransmissores) e nova síntese proteica, processos que devem continuar durante o jejum. Entretanto, 
como resultado da taxa diminuída de gliconeogênese durante o jejum prolongado, as proteínas são “poupadas”, ou 
seja, menos proteína é degradada para fornecer aminoácidos para a gliconeogênese. 
↠ O fígado também converte o nitrogênio desses aminoácidos em uréia, e conseqüentemente, como a produção de 
glicose diminui durante o jejum prolongado comparada com o jejum breve, a produção de uréia também diminui. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Papel do Tecido Adiposo 
↠ Durante o jejum prolongado, o tecido adiposo continua a degradar suas reservas de triglicerídeos, fornecendo 
ácidos graxos e glicerol para o sangue. Esses ácidos graxos são a principal fonte de substratos energéticos para o 
corpo. 
↠ O glicerol é convertido em glicose, enquanto os ácidos graxos são oxidados por tecidos, como o músculo. 
↠ No fígado, os ácidos graxos são convertidos em corpos cetônicos. 
↠ Há fatores que determinam por quanto tempo pode-se ficar em jejum e ainda sobreviver: 
 A quantidade de tecido adiposo, pois ele fornece ao corpo sua principal fonte de substratos energéticos. 
 Níveis de proteína do corpo 
↠ A glicose ainda é utilizada durante o jejum prolongado (inanição), mas em quantidades bastante reduzidas. 
Embora as proteínas para fornecer aminoácidos para a gliconeogênese sejam degradadas em taxas menores durante 
a inanição do que durante os primeiros dias de jejum, ainda são perdidas proteínas que servem para funções vitais 
para os tecidos do corpo.