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Regulação hormonal metabólica ✓ Insulina sinaliza para tecidos que a glicose sanguínea está mais alta que o necessário, assim, as células captam o excesso de glicose do sangue e o convertem em glicogênio e triacilgliceróis p armazenamento; ✓ O glucagon sinaliza que a glicose sanguínea está muito baixa, e os tecidos respondem produzindo glicose pela degradação do glicogênio, pela gliconeogênese e pela oxidação de gorduras para reduzir o uso da glicose. ✓ A adrenalina é liberada no sangue para preparar os músculos, os pulmões e o coração para um grande aumento de atividade; ✓ O cortisol é responsável por mediar a resposta corporal a estressores de longa duração Insulina ✓ Agindo por meio de receptores na membrana plasmática, ela age estimulando a captação da glicose pelos músculos e pelo tecido adiposo; ✓ No fígado, a insulina ativa a glicogênio-sintase e inativa a glicogênio-fosforilase, assim, a glicose-6-fosfato é canalizada para formar glicogênio; ✓ Estimula também o armazenamento em forma de gordura no tecido adiposo; ✓ No fígado, ela ativa a oxidação da glicose-6- fosfato em piruvato pela glicólise e a oxidação do piruvato em acetil-CoA; ✓ O excesso de acetil-CoA não utilizado para energia, é utilizado para produção de ácido graxo, exportado do fígado para o tecido adiposo como TAG de lipoproteína plasmática; ✓ A insulina estimula a síntese de TAG nos adipócitos, a partir dos ácidos graxos liberados pelos TAG da VLDL. ✓ Esses ácidos graxos são, derivados de glicose captada do sangue pelo fígado; Células Beta-pancreáticas secretam insulina ✓ Glicose entra na corrente sanguínea após uma refeição rica em carboidrato... ✓ Em resposta isso, ocorre o aumento da secreção de insulina e redução do glucagon pelo pâncreas; ✓ A liberação de insulina é regulada pelo nível de glicose no sangue que irriga o pâncreas; ✓ Glucagon, insulina e somatostatina são produzidas por grupamentos de células pancreáticas especializadas, as ilhotas de Langerhans. Cada tipo celular produz um hormônio: • Alfa: glucagon • Beta: insulina • Gama: somatostatina Mecanismo ✓ Quando a glicose aumenta 1. Os transportadores GLUT2 carregam a glicose para dentro das células beta, onde é imediatamente convertida em glicose-6-fosfato pela hexocinase IV e entra na glicólise; 2. Ocorre o aumento de ATP, causando o fechamento dos canais de K+ controlados por ATP na membrana plasmática; 3. O efluxo reduzido de K+ despolariza a membrana. A despolarização abre os canais de Ca2+ controlados por voltagem 4. O íon cálcio aumenta no citosol e desencadeia... 5. A liberação da insulina por exocitose. ✓ O cérebro integra o suprimento e a demanda de energia, e os sinais dos sistemas nervosos parassimpáticos e simpático também afetam a liberação da insulina Circuito de retroalimentação ✓ Insulina reduz a glicose sanguínea estimulando sua captação pelos tecidos ✓ Sua redução é detectada pelas células beta pelo fluxo diminuído na reação de hexocinase ✓ Então reduz ou interrompe a liberação da insulina ✓ Essa regulação por retroalimentação mantém a glicose sanguínea praticamente constante apesar da grande variação na captação dietética Glucagon ✓ Várias horas após a ingestão de carboidratos, os níveis de glicose sanguínea diminuem levemente devido à oxidação da glicose pelo cérebro e por outros tecidos; ✓ A diminuição desencadeia a secreção do glucagon e reduz a liberação da insulina ✓ Ele aumenta a secreção de glicose sanguínea de várias maneiras: Estimula a degradação do glicogênio hepático por ativar a glicogênio- fosforilase • No fígado, ele inibe a degradação da glicose pela glicólise e estimula sua síntese pela gliconeogênese • Ele inibe a enzima glicolítica piruvato- cinase = bloqueia a conversão do fosfoenolpiruvato em piruvato, impede a oxidação do piruvato no ciclo do ácido cítrico; • E assim vai restituindo o valor normal da glicose no sangue ✓ Ele também afeta o tecido adiposo, ativando a degradação de triacilglicerideos por causar fosforilação, dependente de cAMP, da Perilipina e da lipase sensível a hormônio; ✓ As lipases ativadas liberam AGLs, que são exportados como combustível para o cérebro. ✓ O efeito final do glucagon é, portanto, estimular a síntese e a liberação da glicose pelo fígado e mobilizar os ácidos graxos do tecido adiposo para serem usados no lugar da glicose por outros tecidos que não o cérebro; Adrenalina ✓ Quando um animal é confrontado com uma situação estressante requer atividade aumentada -lutar ou fugir, em casos extremos- os sinais neuronais provocam a liberação da adrenalina e da noradrenalina da medula suprarrenal; ✓ Ambos dilatam as vias áreas para facilitar a captação de 02, aumentam a frequência e a força dos batimentos cardíacos e elevam a pressão arterial; ✓ Ela age principalmente nos tecidos muscular, adiposo e hepático. Ela ativa a glicogênio- fosforilase e inativa a glicogênio-sintase pela fosforilação, dependente de cAMP, dessas enzimas, estimulando a conversão do glicogênio hepático em glicose sanguíneo, o combustível para o trabalho muscular anaeróbio. ✓ A adrenalina também promove a degradação anaeróbia do glicogênio muscular pela fermentação em ácido láctico, estimulando a formação glicolítica de ATP; ✓ Promove a mobilização da gordura no tecido adiposo, ativando a lipase sensível a hormônio e removendo a Perilipina que recobre a superfície das gotículas de gordura; ✓ Ela estimula a secreção de glucagon e inibe a secreção de insulina, reforçando seu efeito de mobilização de combustíveis e inibição de seu armazenamento Cortisol ✓ Ansiedade, medo, dor, hemorragia, infecção, jejum estimula a liberação do hormônio corticosteroide cortisol do córtex suprarrenal ✓ Ele age no músculo, no fígado e no tecido adiposo para suprir o organismo com combustível para resistir à situação estressante; ✓ É um hormônio de ação lenta que altera o metabolismo pela mudança nos tipos e nas quantidades de determinadas enzimas sintetizadas em suas células-alvo, em vez da regulação da atividade de moléculas enzimáticas já existentes; • Tecido adiposo ➢ Provoca aumento na liberação dos ácidos graxos a partir dos triacilgliceróis armazenados ➢ Esses devem ser usados como combustível para outros tecidos, e o glicerol é usado na gliconeogênese no fígado; ✓ Ele estimula a degradação das proteínas musculares não essências e a exportação dos aminoácidos para o fígado, onde servem como precursores p gliconeogênese. • No fígado ➢ Promove a gliconeogênese por estimular a síntese da enzima- chave PEP-carboxicinase ➢ A glicose assim produzida é armazenada no fígado como glicogênio ou exportada imediatamente para os tecidos eu precisam dela para combustível ➢ O efeito dessas alterações metabólicas é a restauração dos níveis normais de glicose sanguínea e o aumento dos estoques de glicogênio, pronto p dar suporte à resposta de luta ou fugo associada ao estresse; Metabolismo durante o Jejum longo ✓ As reservas de um adulto saudável são três: • Glicogênio no fígado • Triacilgliceróis no tecido adiposo • Proteínas q podem ser degradas para fornecer combustível ✓ Duas horas após uma refeição, o nível de glicose sanguínea está levemente diminuído, e os tecidos recebem glicose liberada a partir do glicogênio hepático; • Existe uma pequena ou nenhuma síntese de triacilgliceróis ✓ Quatro horas após a refeição, a glicose sanguínea diminuiu e a secreção de glucagon está aumentada; ✓ Esses sinais hormonais mobilizam os triacilgliceróis do tecido adiposo, que agora se tornam o principal combustível para o músculo e o fígado; Respostas no jejum prolongado 1. Para fornecer glicose para o cérebro,o fígado degrada determinadas proteínas- aquelas mais dispensáveis em um organismo que não está se alimentando. Seus aminoácidos não essenciais são transanimados ou desaminados 2. Os grupos aminos são convertidos em ureia – excretada; os esqueletos de carbono de aminoácidos glicogênicos são convertidos em piruvato ou intermediários do Ciclo de Krebs 3. Esses intermediários (assim como glicerol dos TAG do tecido adiposo) fornecem materiais para gliconeogênese no fígado; 4. Gerando glicose para exportar para o cérebro 5. Os ácidos graxos liberados do tecido adiposo são oxidados a acetil-CoA no fígado, mas, como oxalacetato é depletado pelo uso de intermediários do ciclo do ácido cítrico na gliconeogênese 6. A entrada da acetil-CoA no ciclo é inibida e a mesma se acumula 7. Esse acumulo favorece a formação de acetoacil—CoA e corpos cetonicos; 8. Após alguns dias de jejum, aumentam os níveis de corpos cetonicos no sangue, à medida que são exportados do fígado para o coração, o músculo utiliza esses combustíveis em vez da glicose; ✓ Os triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo de um adulto com peso normal podem fornecer combustível suficiente para uma taxa metabólica basal por cerca de três meses; ✓ Quando acabam as reservas de gordura, começa a degradação de proteínas essenciais; isso leva à perda da função cardíaca e hepática, e na inanição prolonga, morte;
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