Insulina e glucagon fisio

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1 Ana Carolina De Alvarez MED103 
Insulina, Glucagon e Diabetes Mellitus 
Pâncreas 
O pâncreas é comporto por glândulas exócrinas (compostas 
por ácinos serosos que produzem enzimas digestivas. Essas 
enzimas digestivas iram cair no duodeno e iniciará o 
processo de digestão) e glândulas endócrinas (compostas 
pelas ilhotas pancreáticas/de Langerhans que produzem 
hormônios pancreáticos, principalmente insulina e glucagon). 
Nas ilhotas pancreáticas, encontram-se diversos tipos de 
células, as quais interagem entre si: 
 
• Alfa – produz o glucagon – 25% 
• Beta – produz insulina e amilina – 60% a Insulina inibe a 
secreção de glucagon e a Amilina inibe a secreção de 
insulina 
• Delta – produzem somatostatina – 10% o Somatostatina 
inibe a secreção tanto de insulina quanto de glucagon 
• PP – polipeptídio pancreático – presente em pouco 
volume celular. 
Destacaremos: Insulina e Glucagon 
Precisamos manter o controle do metabolismo dos 
carboidratos, principalmente da quantidade de glicose que 
temos no sangue. 
Normalmente existe um equilíbrio entre a insulina e o 
glucagon. A insulina é um hormônio hipoglicemiante, ou seja, 
quando a concentração de glicose no sangue está alta, a 
insulina é capaz de aumentar a captação da glicose para as 
células alvo, principalmente hepáticas, musculares e adiposas. 
Quando temos a presença de insulina, a principal fonte de 
energia é a glicose. A ação hipoglicemiante ocorre através 
do aumento da oxidação da glicose, maior síntese de 
glicogênio (abaixa-se a glicemia), maior síntese de gordura e 
maior síntese proteica. Quando estamos em jejum temos 
uma diminuição da insulina e aumento do glucagon, o qual 
aumenta a glicemia. O aumento da glicemia ocorre através 
do aumento da glicogenólise (quebra do glicogênio 
armazenado no fígado), maior glicogênese (ácido graxo ou 
aminoácido sendo transformado em glicose) e maior 
cetogenese (quebra das moléculas de ácido graxo, 
produzindo glicose, aumentando a produção de corpos 
cetônicos). 
 O glucagon é um hormônio hiperglicemiante. Quando não 
temos insulina no caso da diabetes, o problema não está 
apenas relacionado a hiperglicemia (provoca lesão no 
endotélio e em órgãos), mas sim, ao grande problema 
relacionado ao equilíbrio metabólico que está relacionado a 
carboidratos, lipídeos e proteínas. 
Insulina 
A falta de insulina leva a lipólise (quebra completa da gordura, 
meio para tentar produzir energia, já que não é possível 
utilizar a insulina), o paciente perde a massa de gordura e a 
massa magra. A falta de insulina apresenta um efeito 
catabólico. 
 
Por que a insulina deve ser injetável e não por via oral? 
A insulina é uma substância proteica grande que é sintetizada 
como qualquer proteína do organismo. Assim, se fizermos 
uma insulina oral ela seria degrada pelas enzimas digestivas. 
A insulina: 
• Afeta o metabolismo dos carboidratos, das proteínas 
(catabolismo) e dos lipídeos (lipólise; o ácido graxo é 
responsável por realizar a acidose. A gordura pode se 
depositar nos vasos sanguíneos, levando a aterosclerose). 
Obs.: Este último é o causador de acidose e aterosclerose 
(causas mais comuns de morte) Tal situações estão 
relacionadas a um diabetes não tratadas corretamente. 
Síntese da Insulina 
De início temos um DNA que será transcrito, formando uma 
molécula de RNAm que será traduzida pelos ribossomos no 
RER. Quando chega no retículo, vai-se formar incialmente 
uma molécula (ainda é inativa) denominada pré-pró insulina. 
Ela possui 3 cadeias: A, B e C. Essa molécula será quebrada 
formando a pró-insulina. Para ela se transformar em pró 
insulina, a sequência final traduzida pelo ribossomo é retirada. 
Essa pró-insulina é encaminhada para o Complexo de Golgi, 
local onde ela é clivada para formar a insulina (cadeias A, B e 
o peptídeo C (conector) é retirado). A insulina ativa e o 
peptídeo C serão armazenadas nos grânulos. O peptídeo C 
não tem atividade insulínica. Os dois produtos são secretados 
ao mesmo tempo (Pacientes com Diabetes tem níveis muito 
baixos). 
. Para que serve o peptídeo C: 
Ele não possui atividade insulínica E Pode ter outras ações 
ainda não bem esclarecidas; 
IMPORTANTE! Sua dosagem é útil em pacientes diabéticos 
em uso de insulina para que se possa determinar o quanto 
de insulina natural ainda está sendo produzida. O efeito dessa 
insulina vai além do efeito da glicemia 
A ação da insulina interfere no metabolismo das proteínas, 
carboidratos e lipídeos. Se utilizamos insulina vamos diminuir a 
lipólise, diminuindo a chance de se formar ateroma, de 
termos lesão de órgãos, diminui a quebra de proteínas etc. 
Quando secretamos insulina? 
Quando há vários estímulos. O mais comum é quando temos 
aumento da glicemia e aumento de aminoácidos circulante. 
Isso ocorre principalmente após a alimentação. 
 
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O Aumento de ácidos graxos no sangue, GH, cortisol, 
hormônios gastrointestinais e obesidade também aumentam 
. Mecanismo de secreção de insulina: 
célula beta pancreática 
Após a alimentação ocorre o aumento da glicemia ao 
aumentarmos, teremos a atuação do GLUT 2 na célula beta. 
Ele permite que a glicose entre na célula pancreática Dentro 
da célula beta a glicoquinase começa a quebrar a molécula 
de glicose (Glicose-6) fosfato, a qual passa por um processo 
de oxidação na mitocôndria (produção de ATP). Ocorre um 
aumento de ATP na célula. Os canais de potássio se fecham 
e Gera uma despolarização na membrana. Os canais de 
cálcio se abrem, e com uma maior quantidade de cálcio no 
interior da célula, a membrana das vesículas se fundem com 
a membrana da célula pancreática - Exocitose de insulina. 
 
Verificar os fatores que aumentam ou diminuem a secreção 
de insulina! 
 
Secreção de insulina 
 
 
• Primeira fase: pico de insulina após alimentação. 
• Segunda fase: novo aumento até que a glicemia seja 
normalizada. 
Duas horas após a ingesta de alimentos tendemos a retornar 
aos níveis normais de insulina. No paciente que possui 
diabetes não ocorrerá o pico de insulina (primeira fase) 
Se ele não estiver fazendo reposição de insulina, ele ficará 
com a insulina muito alta. No paciente com diabetes tipo II 
(resistência à insulina), o tempo para que a insulina volte à 
normalidade será superior a duas horas. 
Ela foi secretada e como ela é transportada para o fígado e 
órgãos alvo? 
Se direciona principalmente para o fígado, músculo e 
adipócitos. O fígado é o órgão controlador desse processo. 
O músculo e os adipócitos armazenam a glicose para a sua 
própria utilização, já no fígado, os hepatócitos utilizam para 
uso próprio e para armazenar como glicogênio para ser 
doada posteriormente quando a glicemia do organismo cair. 
Quando apresentamos alguma doença hepática podemos ter 
descontrole da glicemia. Aumento da glicemia, chegou ao 
pâncreas e a Síntese e secreção de insulina pelas células 
beta - Insulina livre na corrente sanguínea (apresenta meia 
vida curta quando circula livremente +- 6 minutos) 
Se liga aos receptores das células alvo (fígado, hepatócito, 
músculo, adipócitos e outros) uma parte dessa insulina que 
não foi utilizada vai ser degradada pela enzima insulinase no 
fígado, nos rins, músculos e em outros tecidos. 
Insulina circulou e chegou nas células alvo. O que ela precisa 
encontrar nas células alvo? 
Precisa encontrar o seu receptor. O receptor da insulina 
possui duas porções alfa e duas porções betas. 
1. A insulina se liga á subunidade alfa do receptor que está 
localizada na parte externa da membrana da célula. 
2. Vai ocorrer um processo de autofosforilação da 
subunidade beta 
3. Ativa a enzima tirosinocinase 
4. Fosforilação de diversas outras enzimas intracelulares -- 
Várias enzimas ativadas que vão agir no metabolismo dos 
lipídeos, das proteínas, na entrada de glicose da célula, na 
ativação de genes para a síntese de novas proteínas e 
enzimas. 
5. Inclusive substratos do receptor de insulina IRS (IRS 1,2 e 3) 
com maior ligaçãode insulina e consequentemente maior 
chance de se utilizar essa glicose. 
 
1- A insulina liga-se a receptores tirosina-cinase 
2- O receptor fosforila os substratos do receptor de 
insulina (IRS). 
3- As vias de segundos mensageiros alteram a síntese 
proteica e as própria proteínas já existentes. 
4- O transporte de membrana é modificado. 
5- O metabolismo celular é modificado 
O receptor da insulina está presente em praticamente todos 
os tecidos dos mamíferos, mas suas concentrações variam 
 
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desde 40 receptores nos eritrócitos circulantes até mais de 
200.000 nas células adiposas e hepáticas. 
Anormalidades no número de receptores de insulina, falha na 
atividade quinase do receptor e os vários passos de 
sinalização pós-receptor na ação insulina ocorrem em 
estados de doença que conduzem a resistência dos tecidos. 
Ex: Diabetes tipo 2... 
 
Ingestão de alimentos -> Distensão da parede gastrointestinal 
-> Receptores de estiramento -> maior entrada de 
neurônios sensoriais - SNC - Maior estímulo parassimpático -
> Células beta do pâncreas - Maior insulina -> Fígado - 
Maior glicólise, maior glicogênese, maior lipogênese, maior 
síntese protética -> Menor glicose no plasma. Insulina 
também pode atuar nos músculos, tecido adiposo e outras 
células -. Maior transporte de glicose ->menor glicose no 
plasma. 
Insulina também pode atuar nos músculos, tecido adiposo e 
outras células - Maior transporte de glicose - menor glicose 
no plasma. 
Ingerir uma refeição -> Presença de carboidratos no lúmen 
do trato gastrointestinal -> células endócrinas do intestino 
delgado - GLP-1 e GIP - >células beta do pâncreas - Maior 
insulina -> fígado - Maior glicólise, maior glicogênese, maior 
lipogênese, maior síntese protética - >Menor glicose no 
plasma. 
Secretamos insulina e ela está pronta para apresentar a 
glicose para a célula alvo. 
Em jejum, sem insulina, os receptores estão internalizados. 
Por quê? 
R: Porque se não eles ficariam tirando glicose sanguínea - 
diminuindo a glicemia. 
1- A insulina liga-se ao receptor. 
2- Cascata de transdução de sinal 
3- Exocitose 
4- A glicose entra na célula. 
Obs.: Quando temos uma resistência à insulina, essa insulina 
começa a se ligar aos receptores e não ocorre a exocitose 
dos GLUT 4 - Libera-se cada vez mais insulina na tentativa 
de conseguir efetuar a internalização da glicose, levando ao 
aumento da glicose 
Ação da Insulina nos hepatócitos: 
• No estado em jejum, os hepatócitos sintetizam glicose e a 
transportam para o sistema circulatório através de 
transportadores GLUT 2. 
• No estado alimentado, o gradiente de concentração de 
glicose reverte-se, e a glicose entra para dentro dos 
hepatócitos. 
Insulina e o metabolismo dos carboidratos: 
Ele Promove a captação e metabolismo da glicose nos 
músculos A Fonte de energia para o músculo é a glicose e 
ácido graxo 
A membrana muscular em repouso é pouco permeável à 
glicose, exceto quando estimulada pela insulina 
Jejum - sem insulina - entra pouca glicose 
Na Atividade física, a contração muscular aumenta a 
translocação de glut4 para a membrana celular. 
Pós-prandial (pós-alimentação) – costuma ser armazenada 
em glicogênio se não estiver em atividade física. 
 
A Célula muscular durante a atividade física: 
Exercícios moderados a intensos - Célula muscular precisará 
de muita glicose - porém, não vai depender da insulina, pois 
a membrana ficará mais permeável a glicose. Quando 
fazemos exercícios médios/moderados: a diminuição da 
insulina, aumenta-se o glucagon, quebra-se glicogênio 
liberando glicose para ter energia suficiente. 
Exercício físico intenso: Mobiliza-se a célula adiposa - 
triglicerídeos sendo transformados em ácidos graxos livres. 
A atividade física reduz a glicemia e a atividade física intensa 
mobiliza as gorduras e com isso, emagrece. 
A maioria da glicose absorvida após a refeição é 
armazenada quase imediatamente no fígado sob a forma de 
glicogênio. 
Como a insulina promove a captação e o 
armazenamento da glicose no fígado? 
• Inativa a fosforizasse hepática – principal enzima que 
quebra o glicogênio em glicose; 
• Aumenta a captação de glicose pelo aumento da atividade 
da enzima glicocinase – fosforila a glicose – depois de 
fosforilada a glicose não pode sair da célula 
• Aumenta a atividade das enzimas que promovem a 
síntese de glicogênio (ex: glicogênio sintetase) 
O efeito resultante = aumento de glicogênio no fígado. 
Liberação hepática de glicose: Etapas simultâneas para 
liberação hepática de glicose: 
1- Hipoglicemia - Redução da secreção de insulina 
2- Ausência de insulina + aumento de glucagon 
• Ativa a enzima glicose fosfatase 
• Reduz a atividade da enzima glicocinase 
• Reduz a atividade do glicogênio sintase 
 
4 Ana Carolina De Alvarez MED103 
Estou em jejum e preciso liberar glicose 
do fígado para as minhas células. O que 
acontece? 
• A diminuição da glicemia reduz a liberação de insulina 
• A ausência de insulina reverte os efeitos de síntese de 
glicogênio e impede a captação adicional de glicose pelo 
fígado 
• A ausência de insulina (e o aumento do glucagon) ativa a 
enzima fosforilase – glicogênio clivado em glicose fosfato 
• A ausência de insulina ativa a enzima glicose fosfatase que 
retira o radical fosfato da glicose possibilitando a volta para o 
sangue. 
Resulta em aumento da glicemia - Oferta de glicose aos 
tecidos. 
Comi muito carboidrato e a quantidade de glicose que 
chegou no meu fígado é maior do que pode ser 
armazenada (glicogênio) ou da que pode ser utilizada pelo 
metabolismo dos hepatócitos. E aí? O que acontece? 
R: A insulina converte este excesso em ácidos graxos que 
vai ser empacotado sob a forma de triglicerídeos e vai ser 
transportado pelo sangue através das lipoproteínas de muito 
baixa densidade para o tecido adiposo, como gordura. Na 
célula hepática quando a glicose chega em excesso: Glicose 
–> piruvato –> acetilcoenzima A (que é o substrato do qual 
os ácidos graxos são sintetizados –> armazenado como 
TGL – transportado. 
 
Refletir: 
 • Meu triglicerídeo está alto. O ideal é fazer dieta de 
gordura ou de carboidrato? 
R: Carboidrato, Pois Quando temos aumento do colesterol, aí 
sim fazemos redução da gordura. 
• Eu como carboidrato e ganho gordura. Por quê? 
R: Porque o carboidrato está sendo transformado em 
triglicerídeo devido ao excesso de carboidratos ingeridos. 
• A atividade física é excepcional para reduzir a glicemia. Por 
quê? 
R: Porque A atividade física faz com que a membrana da 
célula fique mais permeável a glicose, devido ao fato de se 
ter mais GLUT 4 na membrana. 
• O sedentarismo pode ser um fator de risco para o 
aumento da glicemia. Por quê? 
R:Sim, pois a membrana da célula muscular estará menos 
permeável a glicose. 
 
Sem insulina, minhas células neurais são incapazes de captar 
e utilizar a glicose? 
A maioria das células neurais é permeável à glicose e pode 
utilizá-la sem a intermediação da insulina 
E se ocorrer uma hipoglicemia, como ficam meus 
neurônios? 
Os neurônios utilizam normalmente apenas a glicose como 
fonte de energia. Consequentemente é essencial que a 
glicemia se mantenha em um nível acima do crítico. Quando 
ela cai para 20 a 50mg/100ml, temos o choque hipoglicêmico: 
irritabilidade nervosa progressiva a perda de consciência, 
convulsões e coma 
OBS: Para um paciente diabético com uso de insulina, é mais 
preocupante a administração de altas doses de medicação 
do que não tomar por um dia. 
Insulina e o metabolismo das Gorduras: 
• Insulina – aumenta utilização de glicose – reduz utilização 
de gordura. Como resultado = Poupador de gordura. 
• Promove a síntese de ácidos graxos (quando ingerimos 
mais carboidratos do que vamos utilizar) – síntese de 
gorduras. 
• A insulina ativa a lipoproteína lipase nas paredes dos 
capilares do tecido adiposo – quebra TGL – libera ácido 
graxo – absorção pelos adipócitos – voltam a ser 
convertidos em TGL e armazenados.Efeitos no armazenamento da gordura 
nos adipócitos: 
A insulina inibe a ação da lipase hormônio sensível (esta 
enzima faz a hidrólise dos TGL armazenados). se ela não 
funciona, o TGL não quebrado não tem liberação de ácidos 
graxos para o sangue. Sendo assim, a gordura fica 
armazenada. 
Se eu como muito carboidrato (massas, doces...) eu aumento 
a liberação de insulina certo? E consequentemente, além de 
formar mais gordura, eu ainda impeço que haja mobilização 
da gordura armazenada 
E se eu diminuir a liberação de insulina ou 
tiver uma deficiência de insulina? 
• Vou aumentar o uso das gorduras como fonte de energia! 
• LIPÓLISE - Se a presença da insulina causa lipogênese, sua 
falta causa lipólise 
• Este fato ocorre mesmo entre as refeições e é muito 
acentuada no DM 
• Os ácidos graxos liberados passam a ser a principal fonte 
de energia utilizada pelas células, exceto cérebro 
• Aumento das concentrações de colesterol e fosfolipídios. 
O que libera insulina de forma mais rápida, se eu tomar uma 
glicose hipertônica ou se eu injetar no sangue uma glicose 
hipotônica? 
Quando fazemos a ingesta oral temos maior glicemia devido 
ao efeito somatório com a secretina (libera a insulina) - 
estamos falando a nível de liberação de insulina! 
Aumento da aterosclerose nos diabéticos: 
• Aumento de ácido graxo + deficiência de insulina 
• Conversão hepática em fosfolipídios e colesterol 
• Fosfolipídios + colesterol + TGL – liberados no sangue nas 
lipoproteínas Igual a ATEROSCLEROSE 
Obs.: Na diabetes existe uma alteração nas fibras sensitivas, 
desse moto, um paciente diabético que enfarta não sentirá 
dor - Alteração na percepção da sensibilidade. A falta de 
insulina + a utilização excessiva das gorduras nos hepatócitos 
= cetose e ácido metabólica. 
 
5 Ana Carolina De Alvarez MED103 
 • Formação de corpos cetonicos a partir dos ácidos graxos. 
• Reduzem o PH do sangue causando acidose e provocam 
o hálito cetonico. Nas mitocôndrias, os ácidos graxos entrem 
devido à falta de insulina, será transformado em acetil coa, o 
qual será transformado em ácido acético. Grande parte do 
ácido acético vai para as células periféricas, sendo 
transformado em energia. Entretanto, não temos insulina, 
desse modo, se deprime a utilização desse ácido acético nos 
tecidos periféricos. Quando temos uma acidose os rins 
tentam preservar o bicarbonato, na tentativa de equilibrar o 
ácido. Assim, a urina do paciente também será ácida. 
Insulina e o metabolismo das proteínas: 
• Auxilia no armazenamento de proteínas: 
• Estimula o transporte de aminoácidos para as células 
(como o GH) 
• Aumenta o processo de tradução do RNAm (na sua 
ausência os ribossomos “param” de trabalhar 
• Aumenta a transcrição de sequências genéticas 
selecionadas de DNA 
• Inibe o catabolismo das proteínas 
• No fígado, deprime a gliconeogênese (como os substratos 
mais usados para a gliconeogênese são os aminoácidos – 
conservação das proteínas do corpo) Então como fica uma 
pessoa que não produz insulina? 
• Catabolismo proteico – aumento de aminoácidos 
plasmáticos (maior parte usado como energia e outra parte 
excretado na urina - ureia) 
• Diminuição do anabolismo proteico 
• Fraqueza extrema e alteração de diversas funções dos 
órgãos. 
Incretinas: 
As incretinas são hormônios produzidos pelo trato 
gastrointestinal e liberadas quando da entrada de nutrientes 
no intestino. Uma vez liberadas, as incretinas estimulam a 
secreção de insulina. O conceito dessa ação da incretina 
baseou-se em estudos que constataram que a resposta de 
insulina à glicose ingerida excedia a das quantidades 
equivalentes de glicose por via intravenosa. Os dois principais 
hormônios incretina são o polipeptídio inibitório gástrico (GIP), 
também conhecido como polipeptídio trópico insulínico 
dependente de glicose e o peptídeo 1 tipo glucagon (GLP-1). 
Além da insulina, outros 4 hormônios também participam no 
mecanismo de alternância metabólica: 
• O GH e o cortisol são secretados em resposta à 
hipoglicemia e ambos inibem a utilização celular de glicose 
enquanto promovem a utilização dos lipídeos 
• A epinefrina aumenta a glicemia e a concentração de 
ácidos graxos durante períodos de estresse. Age no fígado 
(glicogenólise) e nos adipócitos causando lipólise e liberando 
ácidos graxos. 
• Glucagon 
Glucagon: O Glucagon (hormônio hiperglicêmico) tem como 
principal função aumentar a concentração da glicose 
sanguínea (efeito oposto ao da insulina). Maior 
GLICOGENÓLISE (quebra glicose) E GLICONEOGÊNESE 
(ácido graxo ou aminoácido em glicose) em altas 
concentrações promove: 
1. Lipólise – aumenta ácidos graxos no sangue 
2. E outros efeitos de menor importância Fatores que 
influenciam na secreção de glucagon: 
3. O mais importante é a hipoglicemia 
4. Aumento de aminoácidos no sangue ATENÇÃO – 
Neste caso, ele age em sinergismo com a insulina. 
Ele vai promover a conversão rápida dos 
aminoácidos em glicose, disponibilizando mais glicose 
aos tecidos 
Somatostatina: 
• Secretada pelas células delta 
• Secretada pelo hipotálamo – inibe a secreção de GH pela 
adeno-hipófise 
• Aumenta após a ingesta de alimentos 
• Inibe a secreção de insulina e glucagon; diminui a 
motilidade gástrica, do duodeno e da vesícula; diminui a 
absorção e secreção no TGI 
• Prolongar o tempo em que os nutrientes são assimilados 
no sangue 
. Lembrando que o diabetes tipo I é mais comum em 
pacientes jovens (abaixo de 25 anos), já o tipo II é comum 
em pessoas mais velhas (acima de 40 anos). No tipo I temos 
uma falta de secreção de insulina, já o tipo II por resistência 
à insulina, relacionada a obesidade. O Insulinoma é mais raro, 
é um tumor nas células beta, fazendo com que o paciente 
passe a secretar muita insulina. Não será cobrado a questão 
dos medicamentos! Quando temos uma falência pancreática 
- Deficiência da insulina - Diabetes insulino dependente. 
Quando o problema está na célula-alvo 
- Diabetes por resposta anormal dos alvos do hormônio 
Podemos resumir que no Dm: 
1- de ambos os tipos, temos uma alteração no 
metabolismo de todos os nutrientes. Basicamente 
temos 
2- Impedir a captação e a utilização da glicose pela maioria 
das células do organismo (exceto cérebro). 
3- Aumento da glicemia 3- Aumento da utilização dos 
lipídeos e proteínas como fonte de energia