Metabolismo e Fígado: DM I e DM II

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NECESSIDADES NUTRICIONAIS 
Os nutrientes são substâncias não sintetizadas que devem ser fornecidas pela dieta. A 
ausência de nutrientes essenciais cauda comprometimento do crescimento, 
disfunções orgânicas e falha na manuntenção do equilíbrio de nitrogênio. Os 
nutrientes que fornecem energia (proteínas, carboidratos e lipídeos), vitaminas, 
minerais e água. 
As necessidades nutricionais orgânicas incluem: 
9 aminoácidos essenciais; 10 vitaminas hidrossolúveis; Fibra alimentar; Colina; 
Além disso, também é preciso de substância inorgânicas: 
3 minerais; 7 oligominerais; 3 eletrócitos e oligoelementos 
ENERGIA – para manter o corpo estável a ingestão de energia deve se igular ao 
dispêndio de energia. Os principais componentes do gasto de energia são o gasto 
energético basal (GEB) e a atividade física; os componentes menores incluem o gasto 
de energia para metabolizar o alimentos e a termogênese por tremores. 
2.600kcal/dia – homem norte americano, sendo para homens GEB = 900 + 10m 
1.800kcal/dia – mulher norte americana, sendo para mulheres GEB = 700 + 7m 
Onde (m) é a massa em kg, o GEB é ajustado para o nível de atividade física, 
multiplicado por 1,2 para indivíduos sedentários e por 1,4 moderadamente ativos e 
1,8 muito ativos. O resultadoo final é a necessidade energética estimada (EER – 
estimated energy requirement). 
PROTEÍNAS – a proteína alimentar consiste em amino´´acidos essenciais e não 
essenciais. Os 9 aminoácidos essenciais são: HISTIDINA, ISOLEUCINA, LEUCINA, 
LISINA, METIONINA/CÍSTEINA, FENILALANINA/TIROSINA, TREONINA, TRIPTOFANO 
e VALINA. Quando a ingesstão energética é inadequada, a ingestão proteíca deve ser 
aumentada, porque os AA são desviados para vias de síntese e oxidação da glicose, e 
em casos de privação extrema de energia, poderá ocorrer a desnutrição proteíco-
calórica. 
A (RDA) ingestão dietética recomendada em adultos é 0,6g/kg de massa corporal 
desejável por dia. 
A recomendação atual é que 10-14% das calorias ingeridas seja de proteínas. 
Os valores tendem a ser maiores de proteínas de origem animal, leguminosas, cereais 
e raízes. 
LIPÍDEOS E CARBOIDRATOS – os lipídeos são fontes de energia concentrada. A 
ingestão de gordura não deve exceder mais 30% das calorias. Gorduras saturada e 
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trans devem ser eliminadas a < 10% das calorias e as gorduras polinsaturadas a < 10% 
das calorias. 
Dentre 45-55% das calorias totais dever ter como derivados os carboidratos. O 
cérebro precisa de 100g de glicose por dia como combustível, e outras tecidos 
50g/dia. Sendo que alguns tecidos como cérebro precisam da glicose de origem 
exógena ou fornecida a partir da proteólise muscular. 
Assim como os lipídeos (9kcal/g), os carboidratos (4kcal/g) e as proteínas (4kcal/g), o 
álcool (7kcal/g) fornece energia, entretanto ele não pe um nutriente. 
ÁGUA – 
Adultos 1-1,5mL de água por quilocaloria de energia gasta são suficientes em 
condições normais. 
As perdas hídricas ocorrem 50-100mL/dia nas fezes; 500-1.000mL/dia por evaporação 
ou transpiração; e de acordo com a carga renal de solutos >/1.000mL/dia na urina. A 
febre aumenta a perda hídrica em torno de 200mL/dia por °C; A perda por diarreia 
varia mas pode ser tão grande quanto 5L/dia. 
As necessidades de água durante a gravidez são aproximadamente 30mL/dia. Na 
lactação em torno de 1.000mL de água adicional ou 1mL para cada mililitro de leite 
produzido. 
 
EFEITOS METABÓLICOS DA INSULINA E DO GLUCAGON 
Os principais tecidos que exercem função dominnate sobre o metabolismo energético 
são: o fígado, sendo ele o mais importante, o tecido adiposo, músculo e encéfalo. 
Cada orgão desses tecido são especializados em estoque, no uso e formação de 
combustíveis específicos. A comunicação entre os recidos é mediada pelo sistema 
nervoso e pela disponibilidade de substratos circulantes e variação nos níveis de 
hormônios plasmáticos. 
A manuntenção do metabolismo energético é controlada principalmete pela isulina e 
o glucagon, e possuem ajuda das cotecolaminas adrenalina e noradrenalina. Eles são 
importantes em crises de sobrevivência, situações de fome, trauma grave. 
INSULINA 
 Produzida pelas células β das ilhotas pancreáticas ou de Langerhans – porção 
exócrina 
 Possui efeito anabólicos, favorecendo a síntese de glicogênio de triacilgliceróis 
e de proteínas 
 Possui meia vida de 6 minutos, o que permite alterações rápidas nos níveis 
circulantes do hormônio 
Estimulação da secreção de insulina: a secreção de insulina pelas células β 
pacreáticas está ligada com a liberação de glucagon pela células α pancreáticas. As 
quantidades de insulina e glucagon liberadas pelo pâncreas são reguladas de modo 
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que a velocidade de produção de glicose hepática é matida igual à velocidade de 
utilização da glicose pelos tecidos periféricos. A síntese e secreção de insulina são 
aumentadas por: 
a. GLICOSE – As células β são sensores de glicose, e assim como o fígado elas 
possuem atividade glicocinase (podem fosforilar a glicose). Ou seja, a ingestão 
de carboidratos leva um aumento a glicose sanguínea, o que dispara um sinal 
para as células β para a produção de insulina, assim como diminuição na síntede 
de glucagon. ↑ Glicose ↑ Insulina ↓ Glucagon 
 
b. AMINOÁCIDOS - A ingestão de proteínas causa um aumento transitório nos 
níveis plasmáticos de aminoácidos, os quais induzem a secreção imediata de 
insulina, sendo a arginina plasmática um estímulo potente para a síntese e 
secreção de insulina. ↑ Aminoácidos ↑ Insulina 
 
c. HORMÔNIOS GASTROINTESTINAIS – A secretina estimula a produção de 
insulina. Esses e outros hormônios são liberados após a ingestão de alimentos 
e causam um aumento antecipado dos níveis de insulina, antes que ocorra um 
aumento real da glicemia. 
 Isso pode ser reponsável pelo fato de que a mesma 
quantidade de glicose administrada por via oral 
induz a uma secreção muito maior de insulina do que 
a administração intravenosa. 
Inibição da secreção de insulina: A síntese e a liberação de insulina são diminuídas 
quando existe a escassez de combustíveis da dieta e também durante os períodos de 
estresse (febre, infeccção). Esses efeitos são mediados pela adrenalina – secretada na 
glândula adrenal em resposta ao estresse, trauma ou exercício intenso. Nessas 
condições a adrenalina liberada pelo sistema nervoso possui um efeito sobre o 
metabolismo energético causando uma mobilização rápida de combustíveis 
produtores de energia, incluindo a glicose hepática (produzida por glicogênese ou 
gliconeogênese) e ácidos graxos do tecido adiposo. Ademais, a adrenalina pode 
impedir a liberação de insulina pela estimulação da glicose. Assim, em situações de 
emergência o sistema nervoso simpático influencia a concentração plasmática de 
glicose como o seu controle sob as células β. 
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Efeitos metabólicos da Insulina 
Efeitos sobre o metabolismo de carboidratos – Esses efeitos são mais proeminentes 
em três tecidos: fígado, músculo e tecido adiposo. No fígado, a insulina diminui a 
produção de glicose por inibir a gliconeogênes e a degradação do glicogênio. No 
músculo e no tecido adiposo, a insulina aumenta a captação de glicose por aumentar 
o número de transportadores de glicose na membrana celular. 
 A administração intravenosa de insulina causa a 
diminuição imediata na concentração de glicose no 
sangue. 
Efeitos sobre o metabolismo de lipídeos – A insulina causa no tecido adiposo a 
diminuição imediata na liberação de ácidos graxos. 
a. Diminuição na degradação de triacilgliceróis: A insulina diminui os níveis de 
ácidos graxos circulantes ao inibir a atividade da lipase sensível a hormônio no 
tecido adiposo. A insulina promove a desfoforilação e, portanto, a inativação da 
enzima. 
b. Aumento na síntese de triacilgliceróis: A insulina aumenta o transporte e o 
metabolismo da glicose nos adipócitos, fornecendo o substrato glicerol-3-
fosfato para a síntese de triacilgliceróis. A insulinatambém aumenta a atividade 
da lipase lipoproteíca no tecido adiposo, por aumentar a síntese da enzima, 
fornece assim ácidos graxos para a esterificação. 
↑ Insulina ↓ Degradação de triacilgliceróis ↑ Síntese de triacilgliceróis 
 
Efeitos sobre a síntese proteíca – A insulina estimula a entrada de aminoácidos nas 
células e a síntese de proteínas. 
GLUCAGON 
 Secretado pelas células α das ilhotas pancreáticas ou de Langerhans 
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 Em conjunto com a andrenalina, cortisol e GH (hormônio do crescimento) se 
opõem a muitas ações da insulina, tendo efeito contra-reguladores 
 Age na manuntenção da glicose sanguínea, pela ativação da glicogênese e da 
gliconeogênese hepática. 
Estímulos da secreção de glucagon: as células α é responsiva a uma variedade de 
estímulos que sinalizam uma gipoglicemia real ou potencial. 
a. GLICEMIA BAIXA – A diminuição na concentração plasmática de glicose é o 
principal estímulo para a liberação de glucagon. Durante o jejum noturno ou 
prolongado, os níveis elevados de glucagon previnem a hipoglicemia. ↓ Glicose 
↑ Glucagon 
b. AMINOÁCIDOS – Os aminoácidos derivados de uma refeição que contém 
proteínas estimulam a liberação de glucagon e de insulina. O glucacon impede 
efetivamente a hipoglicemia, que de outra forma ocorreria após uma refeição 
protéica. ↑ Aminoácidos ↑ Insulina ↑ Glucagon 
c. ADRENALINA – Níveis altos de adrenalina circulantes (adrenal) ou noradrenalina 
(inervação simpática do pâncreas), ou de ambas, estimulam a liberação de 
glucagon. Assim nos períodos de estresse, trauma, exercício intenso, os níveis 
elevados de adrenalina podem impedir o efeito dos substratos circulantes 
sobre as células α. Nessas situações – independentemente da concentração de 
glicose no sangue – os níveis de glucagon se elevam em antecipação ao 
aumento na utilização de glicose. E em contraste, os níveis de insulina são 
reduzidos. ↑ Adrenalina ou Noradrenalina ↑ Glucagon ↓ Insulina 
Inibição de Glucagon: a secreção de glucagon diminui significativamente com o 
aumento da glicose e de insulina no sangue, essas substâncias estão aumentadas após 
a ingestão de glicose ou de uma refeição rica em carboidratos. ↓ Glucagon ↑ Insulina 
↑ Insulina 
Efeitos metabólicos do Glucagon 
Efeitos sobre o metabolismo de carboidratos – A administração intravenosa de 
glucagon leva um aumento imediato da glicemia. Isso resulta da degradação do 
glicogênio hepático (não muscular) e do aumento da gliconeogênese. 
Efeitos sobre o metabolismo de lipídeos – O glucagon favorece a oxidação hepática 
de ácidos graxos e a subsequente dormação de corpos cetônicos a partir de acetil-
CoA. O efeito lipolítico do glucagon no tecido adiposo é mínimo nos humanos. 
Efeitos sobre o metabolismo proteíco – O glucagon aumenta a captação de 
aminoácidos pelo fígado, resultando em aumento na disponibilidade de esqueletos 
carbonados pra a gliconeogênese. E assim, os níveis plasmáticos são diminuídos. 
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HIPOGLICEMIA 
A hipoglicemia é caracterizada por 1) sintomas do sistema nervoso central incluindo 
confusão, comportamento atípico ou coma; 2) simultaneamente, nível de glicose 
sanguínea igual ou inferior 40mg\dL e 3) os sintomas são resolvidos após a 
administração de glicose. 
 A hipoglicemia é uma emergência médica pois o SMC 
requer um suprimento contínuo de glicose sanguínea, 
sendo assim, uma hipoglicemia transitória pode causar 
uma disfunção cerebral, ao passo que uma hipoglicemia 
grave e prolongada causa morte cerebral. 
As alterações hormonais mais importantes no combate à hipoglicemia são a elevação 
de glucagon e adrenalina, juntamente com a diminuição na liberação de insulina. 
Sintomas de Hipoglicemia 
Os sintomas da hipoglicemia podem ser divididos em duas categorias: Sintomas 
andrenérgicos – ansiedade, palpitação tremor, sudorese – são mediados pela 
liberação de adrenalina regulada pelo hipotálamo em resposta à hipoglicemia. Os 
sintomas adrenérgicos ocorrem quando os níveis de glicose sanguínea caem 
bruscamente. Neuroglicopenia – diminuição na chegada de glicose no encéfalo – 
resulta em fala arrastada, convulsões, coma e morte. Esses sintomas resultam de um 
declínio gradual de glicose sanguínea, geralmente para para níveis inferiores a 
40mg\dL. O declínio lento da glicose priva o SNC de combustível, mas falha em 
disparar a resposta adequada da adrenalina. 
Sistemas Glicorreguladores 
Existem dois sistemas sobrepostos da regulação da glicose que são ativados pela 
hipoglicemia: 1) as ilhotas de Langerhans que liberam glucagon, e 2) receptores do 
hipotálamo que respondem a concentrações anormalmente baixas de glicose no 
sangue. Os glicorreceptores hipotalâmicos podem disparar tanto a secreção de 
adrenalina quanto a liberação de ACTH e do hormônio do crescimento são pela 
hipófise anterior. O glucagon, a adrenalina, o cortisol e o hormônio do crescimento 
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são algumas vezes denominados hormônios contra-reguladores, pois cada um se 
apõe à ação da insulina sobre a utilização de glicose. 
a. Glucagon e Adrenalina: A hipoglicemia é combatida pela diminuição na 
liberação de insulina e pelo aumento da secreção de glucagon, adrenalina, 
cortisol e hormônio do crescimento. O glucagon estimula a glicogenólise e a 
gliconeogênes hepaáticas. A adrenalina promove a glicogenólise e a lipólise, 
inibe a secreção de insulina e inibe a acaptação de glicose mediada por insulina 
nos tecidos periféricos. 
 A adrenalina normalmente não é tão essencial para 
combater a hipoglicemia, exceto em situações crítica em 
que a secreção de glucagon está deficiente, como na 
diabetes melito tipo 1 (dependente de insulina). 
b. Cortisol e hormônio de crescimento: Esses hormônios são menos importantes 
na manuntenção das concentrações de glicose sanguínea a curto prazo. Eles 
desempenham um papel na coordenação do metabolismo da glicose a longo 
prazo. 
Tipos de Hipoglicemia: pode ser a. induzida por insulina; b. pós-prandial; e c. 
hipoglicemia de jejum. 
a. Hipoglicemia induzida por insulina – ocorre frequentemente em pacientes 
diabéticos que recebem tratamento por insulina. 
b. Hipoglicemia pós-prandial – causada pela liberação exagerada de insulina após 
uma refeição produzindo uma hipoglicemia transitória com leves intomas 
adrenérgicos. 
c. Hipoglicemia de jejum – ocorrência de glicemia diminuida durante o jejum é 
rara, tende a produzir sintomas de neuroglicopenia, e pode resultar de uma 
redução na velocidade de produção de glicose pelo fígado, ou pode resultar 
da velocidade aumentada na utilização de glicose pelos tecidos periféricos. 
d. Hipoglicemia e intoxicação alcoólica – o álcool é metabolizado no fígado, assim 
o etanol produz NADH e faz com que os intermediários da gliconeogênese 
sejam desviados para vias alternativas de reação, resultando na síntese 
diminuida de glicose. Isso pode acelerar a hipoglicemia. 
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CICLO ALIMENTADO ou JEJUM 
O estado absortivo ocorre entre 2 – 4hrs após uma refeição, nele ocorre o aumento 
plasmático trnasitório da glicose, aminoácidos e triacilgliceróis. Diante disso, as ilhotas 
pancreáticas responde aos níveis elevados de glicose e aminoácidos com um aumento 
da secreção de isulina e redução na liberação de glucagon. A razão insulina/glucagon 
faz esse período ser acabólico, caracterizado pela síntese de triacilgiceróis, 
glicogêncio e proteínas. 
I. ESTADO ALIMENTADO 
As mudanças enzimáticas – O fluxo de intermediário é controlado por 4 mecanismos: 
a) disponibilidade dos substratos; b) ativação e inibição alostérica das enzimas; c) 
modificação covalente das enzimas; d) indução e repressão da síntese de enzimas. No 
estado alimentado, esses mecanismos regulatórios garantem que os substratos sejam 
capturados formando glicogênio, triacilgliceróis ou proteínas. 
Efeitos alostéricos: as mudanças alostéricas envolvem reações limitantes da 
velocidade metabólica, por exemplo, a glicólise no fígado é estimulada apósuma 
refeição pelo aumento da frutose-2,6-bifosfato, que ativa alostericamente a enzima 
fosfofrutocinase. A gliconeogênese é inibida pela pela frutose-2,6-bifosfato que inibe 
alostericamente a enzima frutose-1,6-bifosfatase. 
Regulação das enzimas por modificação covalente: muitas enzimas são reguladas por 
modificação covalente, por adição ou remoção dos grupos fosfato. No estado 
alimentado, a maioria das enzimas regulada por modificação covalente está na forma 
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desfosforilada e ativa. As três excessões são a glicogênio-fosforilase, a frutose-
bifosfato-fosfatase-2 e a lipase sensível a hormônio do tecido adiposo, as quais são 
inativas no estado desfosforilado. 
Indução e repressão da síntese de enzimas: o aumento ou o decréscimo da síntese de 
proteínas leva a uma alteração na população total de sítios ativos, em vez de afetar a 
eficência das enzimas pré-existentes. Por exemplo, no estado alimentado a síntese de 
insulina induzem o aumento na síntese de enzimas-chave envolvidas no metabolismo 
anabólico. 
I. O FÍGADO: CENTRO DE DISTRIBUIÇÃO DE NUTRIENTES 
O fígado está em uma posição especial no processar e distribuir nutrientes da dieta, 
visto que a drenagem venosa intestinal e pancreática passa através do sistema venoso 
porta-hepático antes de entrar na circulaçãi sistêmica. Ou seja, após uma refeição é 
banhado pelo sangue contendo os nutrientes absorvidos e elevados níveis de insulina 
secretado no pâncreas. O fígado capta carboidratos, lipídeos e a maioria dos 
aminoácidos. Esses nutrientes são então metabolizados, armazenados ou 
encaminhados para outros tecidos. 
Metabolismo dos Carboidratos - O fígado normalmente produz mais glicose do que 
consome. Contudo, após uma refeição rica em carboidratos ele se torna um 
consumidor de glicose. Esse aumento da utilização da glicose não é resultado de um 
transporte estimulado pela glicose para os hepatócitos, porque esse processo 
normalmente é rápido e não é influenciado pela insulina. O metabolismo hepático da 
glicose é aumentado pelos mecanismos: 
a) Aumento da fosforilação da glicose: Níveis elevados de glicose no hepatócito 
permitem à glicocinase fosforilar a glicose produzindo glicose-6-fosfato. Isso 
constrata como estado pós-absortivo no qual os níveis hepáticos de glicose são 
mais baixos, e a glicocinase está inativa, defido a sua baixa afinidade pela 
glicose. 
↑ GLICOSE ↑ GLICOCINASE – fosforilação da glicose a qual vai gerar compostos 
pela via glicolítica a qual gera Acetil-CoA para o Ciclo do ácidos cítrico (ciclo de 
Krebs). Glicolíse é a quebra da glicose para formar metabólitos da respiração 
celular. PERÍODO ABSORTIVO 
b) Aumento da síntese de glicogênio: A conversão de glicose-6-fosfato em 
glicogênio é favorecida pela inativação da glicogênio-fosforilase e pela ativação 
da glicogênio-sintase. ↑GLICOGÊNIO-SINTASE ↓ GLICOGÊNIO-FOSFORILASE 
↑ SÍNTESE DE GLICOGÊNIO. PERÍODO EM JEJUM 
c) Aumento da atividade da rota das hexoses-monofosfato ou via das pentoses-
fosfato: O aumento da disponibilidade de glicose-6-fosfato no estado 
alimentado, combina com o uso aumentado de NADPH na lipogênese hepática, 
estimula a via das pentose-fosfato. Essa via és responsável por 5% a 10% da 
glicose metabolizada no fígado. 
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d) Aumento da glicólise: No fígado, a via glicolítica é aumentada somente no 
período absortivo que segue a uma refeição rica em carboidratos. A conversão 
de glicose em acetil-CoA é estimulada pela razão insulina/glucagon elevada, 
que ativa enzimas de etapas limitantes da glicólise, como a fosfofrutocinase. A 
acetil-CoA é utilizada como um bloco construtivo para a síntese de ácidos 
graxos e para fornecer energia, por sua oxidação no ciclo do ácido cítrico. 
e) Decréscimo da gliconeogênese: Enquanto a glicólise é estimulada no estado 
absortivo, a gliconeogênese é inibida. A piruvato-carboxilase, que catalisa o 
primeiro passo a gliconeogênese, está predominantemente inativa, devido aos 
baixos níveis de Acetil-CoA, um efetor alostérico positivo para essa enzima. A 
elevada razão insulina glucagon observada no período absortivo também 
favorece a inativação dde outras enzimas exclusivas da gliconeogênese, tais 
como a frutose-1,6-bifosfatase. 
 
Metabolismo de lipídeos 
a) Aumento da síntese de Ácidos Graxos: o fígado é o tecido primário para a 
síntesde de novos ácidos graxos. Ocorro no PERÍODO ABSORTIVO, porque o 
aporte energético da dieta excede os gastos energéticos do corpo. A síntese 
de ácidos graxos é favorecida pela disponibilidade de substratos (Acetil-CoA e 
NADPH derivados do metabolismo da glicose) e pela ativação da Acetil-CoA-
carboxilase, a qual catalisa a formação de ácidos graxos. ↑Glicose ↑ Produção 
de ácidos graxos 
b) Aumento da síntese de Triacilgliceróis: a síntese de triacilgliceróis é favorecida 
poque o Acetil-CoA graxo esta disponível, tando da síntese do novo Acetil-CoA 
quanto da hidrólise dos triacilgliceróis componentes do quilomicra removidos 
da circulação. O fígado empacota os triacilgliceróis, produzindo lipoproteínas 
de muito baixa intensidade (VLDL) que são sercretados no sangue e usado no 
tecido adiposo e muscular. ↑ Triacilgliceróis ↑ Produção de VLDL 
Metabolismo de aminoácidos 
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a) Aumento na degradação do aminoácidos: No estado absortivo, existe uma 
maior quantidade de aminoácios do que a usada. Esse excesso de aminoácidos 
não é armazenado, e sim liberado na circulação, e os seus produtos de 
degradação (esqueleto de carbono) são degradados no fígado a piruvato, 
Acetil-CoA ou intermediários do ciclo de Krebs. Eles podem ser oxidados para 
a obtenção de energia ou podem ser utilizados para a síntese de ácidos graxos. 
b) Aumento da síntese proteíca: O corpo não pode armazenar proteínas como o 
glicogênio ou os triacilgliceróis. Mas um aumento transitório na síntese de 
proteína hepáticas ocorre no estado absortivo, resultando na reposição de 
proteínas que foram usadas no período pós-absortivo. 
 
II. TECIDO ADIPOSO: Depósito dos Estoque Energéticos 
O tecido adiposo, após o fígado, é o maior em capacidade de distribuir moléculas 
combústiveis. 
Metabolismo de Carboidratos 
a) Auemento do transporte de glicose – O transporte de glicose para dentro dos 
adipócitos é sensível a concentração de insulina no sangue. Altos níveis de 
insula são elevados no estado absortivo resultando na entrada de glicose no 
período absortivo. 
b) Aumento da glicólise – O aumento da dispinibilidade de glicose intracelular 
resulta em um aumento da via glicolítica, mas nó tecido adiposo, a glicólise 
serve à função sintética para síntese de triacilgliceróis. 
c) Aumento na atividade da via hexoses-monofosfato ou via das pentoses-fosfato 
– O tecido adiposo também pode mtabolizar a glicose produzindo NADPH para 
síntese de ácidos graxos. 
 
Metabolismo de Lipídeos 
a) Aumento da síntese de Ácidos Graxos – a síntese de ácidos graxos a partir de 
Acetil-CoA só ocorre quando o indivíduo é realimentado após um jejum. 
Normalmente, a maioria doa ácidos graxos adicionados aos estoques lipídicos 
são derivados de gordura da dieta ou pelo fígado em forma de VLDL. 
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b) Aumento da síntese de triacilgliceróis – Após a refeição contendo lipídeos, a 
hidrólise dos triacilgliceróis de quilomicra e VLDL fornece acídos graxos ao 
tecido adiposo. Esses ácidos exógenos são liberados pela ação sa lipase 
proteíca. Ou seja, durante o estado alimentado, os níveis elevados de glicose e 
insulina favorecem o armazenamento de triacilgliceróis. 
c) Decréscimo da degradação de triacilgliceróis – Níveis elevados de insulina 
favorecem a forma desfosforilada (inativa) da lipase sensível a hormônio. Ou 
seja, no estado alimentado, a degradação de triacilgliceróis esta inibida. 
 
III. O TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO: Em repouso 
O metabolismo energético do músculo tem capacidade de responder a mudanças na 
demanda de ATP. Em repouso consome 30% de oxigênio, ou seja, é um tecido 
oxidativo. 
a) Metabolismode Carboidratos 
 Aumento do Transporte de glicose - O aumento da glicose e insulina no 
plasma leva o transporte de glicose para dentro das células musculares. 
Onde a glicose é fosforilada pela hexocinase produzindo glicose-6-fosfato, 
e metabolizada para fornecer energia para as célula. Já no estado pós-
absortivo, no qual os corpos cetônicos e os ácidos graxos são principais 
combustíveis para o músculo em repouso. 
 Aumento da síntese de glicogênio – O aumento da razão insulina/glucagon 
e a disponibilidade de glicose-6-fosfato favorecem a síntese do glicogênio, 
se as reservas de glicogênio foram depledadas. 
b) Metabolismo de Lipídeos – Os ácidos graxos são liberados dos quilomicra e 
VLDL pela ação da lipase lipoprotéica. Eles são combustíveis secundários no 
estado alimentado, enquando a glicose é a fonte principal de energia. 
c) Metabolismo de Aminoácidos 
 Aumento na síntese proteíca – No período absortivo após uma refeição rica 
em proteínas, essa síntese repõe as proteínas degradadas desde a refeição 
anterior. 
 Aumento na captação de aminoácidos ramificados – O tecido muscular é o 
melhor local para a degradação de aminoácidos ramificados: leucina, 
isoleucina e valina, que escapam da metabolização hepática. 
 
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IV. ENCÉFALO 
Responsável por 20% do consumo de oxigênio. A glicose serve como principal 
combustível já quea concentração de corpos cetônicos no estado alimentado é muito 
baixa. Se a glicose caísse para 30mg/100ML a função cerebral ficaria preojudicada. 
a) Metabolismo de Carboidratos – No estado alimentado, usa exclusivamente a 
glicose como combustível. O encéfalo contém uma quantidade muito pequena 
de glicogênio e depende da quantidade de glicose no sangue. 
b) Metabolismo de Lipídeos - O encéfalo não apresenta armazenamente 
siginificantes de triacilgliceróis, e a oxidação de ácidos graxos no sangue não 
atravessam facilmente a barreira hemato-encefálica. 
 
V. JEJUM 
Na ausência de alimento, os níveis plasmáticos de glicose aminoácidos e 
triacilgliceróis caem provocando uma redução na secreção de insulina e aumento na 
liberação do glucagon. A mudança na razão insulina/glucagon e o decréscimo de 
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substratos circulantes fazem do período de privação de nutrientes um período 
catabólico, caracterizado pela degradação dos estoques de glicogênio e 
triacilgliceróis e de proteínas. Sendo que cria-se prioridades: 1) necessidade de 
manter adequados os níveis plasmáticos de glicose para suprir as necessidades 
energéticas do cerébro e outros tecidos dependentes de glicose e; 2) a necessidade 
de mobilizar ácidos graxos do tecido adiposo, bem como sintetizar e liberar corpos 
cetônicos do fígado. 
Mudanças Enzimáticas no Jejum: No jejum, o fluxo de intermediários através das rotas 
do metabolismo energético é controlado pelos mecanismos: 1) disponibilidade do 
substrato; 2) ativação e inibição alostérica de enzimas; 3) modificação covalente das 
enzimas; 4) indução e repressão da síntese de enzimas. Geralmente, são opostas ao 
estado alimentado, por exemplo, a maioria das enzimas reguladas por modificação 
covalente está na forma fosforilada e inativa, enquanto que no estado alimentado, elas 
estão desfosforiladas e ativas. Com três exceções a glicogênio-fosforilase, a frutose-
bifosfato-fofatase-2 e a lipase sensível a hormônio do tecido adiposo. 
VI. O Fígado no Estado de Jejum 
O papel do fígado é a síntese e distribuição de moléculas combustíveis para outros 
tecidos. 
Metabolismo de Carboidratos – O fígado inicia a degradação do glicogênio e então 
a gliconeogenêse para manter os níveis de glicose. 
a) Aumento da degradação do glicogênio – Horas após a ingestão, a glicemia cai 
o suficiente para causar o aumento na secreção de glucagon e o decréscimo da 
liberação de insulina. O decréscimo da razão insulina/glucagon causa a rápida 
mobilização dos estoques de glicogênio hepático. O fígado é exaurido de 
glicogênio de 10 a 18 horas de jejum, ou seja, a glicogenólise hepática é uma 
resposta transitória no início do jejum. 
b) Aumento da gliconeogênese – A síntese de glicose e a sua liberação na 
circulação também são funções hepáticas durante o jejum. Os esqueletos de 
carbono para a gliconeogênese são derivados dos aminoácidos, glicerol e 
lactato. A gliconeogênese começa em 4 a 6 horas após a última refeição e sua 
velocidade máxima é atingida quando os estoque de glicogênio são 
depledados. A gliconeogênese é fundamental para a manuntenção da glicemia 
no jejum noturno e no jejum mais prolongado. 
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Metabolismo de Lipédeos 
a) Aumento da oxidação dos ácidos graxos – A oxidação de ácidos graxos 
derivados do tecido adiposo é a mior fonte energética para o fígado no estado 
pós-absortivo. 
b) Aumento da síntese de corpos cetônicos – O fígado é singular na sua 
capacidade de sintetizar e liberar corpos cetônicos para utilização em tecidos 
periféricos, mas ele próprio não usa corpos cetônicos como combustível. A 
síntese de corpos cetônicos é favorecida quando a quantidade de Acetil-CoA, 
produzida pelo metabolismo de ácidos graxos, excede a capacidade oxidativa 
do ácido citríco. Uma produção significativa de corpos cetônicos se inicia nos 
primeiros dias do jejum, além disso, pode ser usado em diveros tecidos como 
o encéfalo como combústivel, além de reduzir a necessidade de 
gliconegêneses a partir do esqueleto carbonado de aminoácidos, tornando 
lenta a degradação de proteínas essenciais. 
 
VII. O TECIDO ADIPOSO NO JEJUM 
Metabolismo de Carboidratos – O transpode de glicose para os adipócitos e o seu 
metabolismo são reduzidos em decorrência dos baixos níveis circulantes de insulina o 
que acarreta também o decréscimo na síntesde de ácidos graxos e de triacilgliceróis. 
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Metabolismo de Lipídeos 
a) Aumento da degradação de triacilgliceróis: A ativação da lipase sensível a 
hormônio e a hidrólise dos estoques de triacilglicerol são aumentadas pelos 
níveis das catecolaminas adrenalina, e noradrenalina. 
b) Aumento da liberação de ácidos graxos: Os ácidos graxos são obtidos pela 
hirólise de triacilgliceróis estocados e liberados no sangue. O glicerol é usado 
como precursor para a gliconeogênese no fígado. 
c) Decréscimo na captação de ácidos graxos: No jejum, a enzima lipase 
lipoprotéiva no tecido adiposo é baixa, consequentemente, os triacilgliceróis 
de lipoproteínas circulantes não estão disponível para a síntese de 
triacilgliceróis no tecido adiposo. 
 
VIII. O TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO: Em repouso, no jejum 
O músculo esquelético em repouso usa ácidos graxos como a principal fonte de 
energia, já no exercício inicialmente o glicogênio estocada. 
a) Metabolismo de Carboidratos – O transporte de glicose para as células do 
músculo realizado por proteínas dependentes de insulina, consequentemente, 
no jejum o seu metabolismo está reduzido devido à baixa concentração de 
insulina circulante. 
b) Metabolismo de Lipídeos – Nas duas primeiras semanas de jejum, os músculos 
usam ácidos graxos do tecido adiposo e corpos cetônicos do fígado como 
combustíveis. Com três semanas, os músculos reduzem o consumo de corpos 
cetônicos e oxidam quase exclusivamente ácidos graxos. 
c) Metabolismo de Proteínas – Durante os primeiros dias de jejum, a uma rápida 
quebra de proteína múscular fornecendo aminoácidos usados no fígado para a 
gliconeogênese. Depois de semanas em jejum, a velocidade da proteólise 
muscular decresce pois há um declínio na necessidade glicose pelo encéfalo, 
que começa a utilizar corpos cetônicos como fonte de energia. 
 
IX. O ENCÉFALO NO JEJUM 
Durante os primeiros dias de jejum, o SNC usa glicose como fonte de energia. No 
jejum proplongado (mais de duas ou três semanas) os níveis plasmáticos de corpos 
cetônicos atingem níveis elevados e são usados juntamente com a glicose como 
combustíveis pelo encéfalo. Isso reduz a necessidade do catabolismo proteíco para 
gliconeogênese. 
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DIABETES – SÍNDROME CARACTERIZADAS POR ELEVAÇÃO DA GLICEMIA NO 
JEJUM CAUSADA POR UMA DEFICIÊNCIA RELATIVA OU ABSOLUTA DE INSULINA 
I. DIABETES TIPO 1 
A doença é carcterizada por uma deficência absoluta de insulina por causa de um 
ataque auto-imune às células β do pâncreas. 
Em um período de anos, esse ataque auto-imune leva à depleção gradual da 
população de células β. As conseuqências da diabetes tipo 1, podem ser: 
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a) Hiperglicemia e cetoacidose. Níveis elevados de glicose e cetonas no sangue 
são as características do diabetes melito não-tratado. A hiperglicemia é causada 
por um aumento na produção de glicose hepática, juntamente com uma 
diminuição na sua utilização periférica, devida à incapacidade das células 
musculares e das adiposas de captarem glicose. A cetose resulta de uma 
mobilização aumentada de ácidos graxos do tecido adiposo, combinada com 
uma síntese hepática acelerada de 3-hidroxibutirato e acetoacetato. 
b) Hipertriacilglicerolemia. Nem todos os ácidos graxos que chegam ao fígado 
podem ser oxidados ou utilizados na síntese de corpos cetônicos. O excesso de 
ácidos graxos é convertido em triacilgliceróis, que são empacotados e 
secretados em lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDLs) e Quilomicra 
são sintetizados a partir dos lipídeos da dieta, pelas células da mucosa intestinal, 
após a refeição. Como a degradação das lipoproteínas no tecido adiposo, 
catalisada pela lipase lipoprotéica (localizada na parede dos vasos), é baixa nos 
diabéticos (a síntese da enzima está diminuída quando os níveis de insulina 
estão baixos), os níveis plasmáticos de quilomicra e VLDL estão elevados, 
resultando em hipertriacilglicerolemia. 
 
Comparação entre o diabetes tipo 1 e o jejum - Muitas das alterações metabólicas no 
diabetes assemelham-se àquelas descritas para o jejum, exceto que elas são mais 
exageradas. Portanto, identificar as diferenças metabólicas entre diabetes e jejum é 
essencial para o entendimento da doença. Elas incluem: 
 
a) Níveis de insulina: A insulina está praticamente ausente no sangue do diabético 
tipo 1, e não meramente baixa, como no caso do jejum. Assim, os efeitos 
metabólicos do glucagon, no diabetes, praticamente não têm oposição, mas, 
no jejum, são fracamente limitados pelos níveis basais de insulina presentes. 
b) Níveis de glicose sangüínea: Pessoas com diabetes exibem uma hiperglicemia 
característica, enquanto indivíduos privados de alimento mantêm um nível de 
glicose sanguínea próximo do normal.A ausência de glicose da dieta, no jejum, 
e a moderada restrição sobre a gliconeogênese imposta pelo nível basal de 
insulina, impedem o desenvolvimento de hiperglicemia. 
c) Cetose: A mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo e a cetogênese 
hepática são maiores no diabetes do que no jejum. Como resultado, a 
cetoacidose observada no diabetes é muito mais grave do que aquela 
observada no jejum. 
d) Hipertriacilglicerolemia: No diabetes, a concentração significativamente 
elevada de ácidos graxos, que estão sendo liberados dos adipócitos em 
resposta aos níveis baixos de insulina promove a síntese hepática de 
triacilgliceróis. Lipídeos da dieta também contribuem para a 
hipertriacilglicerolemia no diabetes, enquanto no jejum os lipídeos da dieta não 
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estão em questão, e os triacilgliceróis armazenados são degradados somente 
quando necessários ao organismo. Portanto, não ocorre a 
hipertriacilglicerolemia. 
 
II. DIABETES TIPO 2 
Os pacientes com diabetes tipo 2 apresentam uma combinação de resistência à 
insulina e disfunção das células β, mas não necessitam insulina para manter a vida, 
embora esta possa ser requerida para controlar a hiperglicemia em alguns pacientes. 
As alterações metabólicas observadas no diabetes tipo 2 são mais brandas do que as 
descritas para a forma dependente de insulina da doença, em parte porque a secreção 
da insulina no diabetes tipo 2 – embora inadequada - impede a cetogênese excessiva 
e opõe-se ao desenvolvimento da cetoacidose diabética. 
 
Resistência à insulina – A resistência à insulina deve-se à capacidade diminuída dos 
tecidos-alvo, tais como fígado, adiposo e músculo, de responderem adequadamente 
às concentrações circulantes normais de insulina. Por exemplo, a resistência à insulina 
é caracterizada por uma produção descontrolada de glicose hepática e por uma 
captação diminuída de glicose pelo músculo e pelo tecido adiposo. 
a) Resistência à insulina e obesidade. A obesidade é a causa mais comum da 
resistência à insulina. A maioria das pessoas obesas e resistentes à insulina não 
se torna diabética. Na ausência de um defeito na função das células β, 
indivíduos obesos não-diabéticos podem compensar a resistência à insulina 
com níveis elevados desse hormônio. 
b) Resistência à insulina e diabetes tipo 2. A resistência à insulina não levará ao 
diabetes tipo 2. O diabetes tipo 2 se desenvolve em indivíduos resistentes à 
insulina que também apresentam diminuição na função das células β. A 
resistência à insulina e o subsequente desenvolvimento do diabetes tipo 2 são 
comumente observados em idosos e em indivíduos obesos, fisicamente 
inativos, ou em gestantes. Esses pacientes são incapazes de compensar 
adequadamente a resistência à insulina com uma liberação de insu lina 
aumentada. 
 
Causas da resistência à insulina – A resistência à insulina aumenta com o ganho de 
peso e diminui com a perda de peso. Isso sugere que o acúmulo de lipídeos é 
importante no desenvolvimento da resistência à insulina. 
 
Alterações metabólicas no diabetes tipo 2 – As anormalidades metabólicas do 
diabetes melito tipo 2 são o resultado da resistência à insulina, que se expressa 
principalmente no fígado, no músculo e no tecido adiposo. 
a) Hiperglicemia: A hiperglicemia é causada por um aumento na produção de 
glicose hepática, combinado com uma diminuição na sua utilização periférica. 
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Em geral, a cetose é mínima ou ausente em pacientes com diabetes tipo 2, pois 
a presença de insulina - mesmo na presença de resistência à insulina- diminui a 
cetogênese hepática. 
b) Hipertriacilglicerolemia: No fígado, os ácidos graxos são convertidos em 
triacilgliceróis, os quais são empacotados e secretados nas VLDLs. Os 
quilomicra são sintetizados a partir dos lipídeos da dieta pelas células da 
mucosa intestinal após a refeição. Como a degradação das lipoproteínas no 
tecido adiposo, catalisada pela lipase lipoprotéica é baixa nos diabéticos. os 
níveis plasmáticos de quilomicra e de VLDL estão elevados, resultando em 
hipertriacilglicerolemia. 
 
 
 
GUYTON, A.C. e Hall J.E.– Tratado de Fisiologia Médica. Editora Elsevier. 13ª ed., 
2017. Unidade 13, CAP: 68 - 71. 
Smith, Colleen - Bioquímica médica básica de Marks: uma abordagem clínica / 
Colleen Smith, Allan D. Marks, Michael Lieberman. 2 ª edição., 2007. Parte I: 
Metabolismo de Substratos Energéticos