O documento descreve o metabolismo em condições fisiológicas e patológicas. Resumidamente: 1) O metabolismo é o conjunto de transformações que ocorrem nos organismos vivos, incluindo reações de síntese (anabolismo) e degradação (catabolismo) que liberam energia. 2) O fígado desempenha um papel central no metabolismo, regulando os níveis séricos de nutrientes como a glicose e desempenhando funções homeostáticas importantes. 3) Em con

1. Metabolismo em
condições fisiológicas e
patológicas

2. Rubrica: fisiologia.
conjunto de transformações,
num organismo vivo, pelas
quais passam as substâncias
que o constituem: reações de
síntese (anabolismo) e
reações de desassimilação
(catabolismo) que liberam
energia

3. Tudo isso é metabolismo
 Meio externo
 Digestão
 Absorção
 Já no meio interno...
 Captação
 Utilização
 Excreção

4. Vias metabólicas
Proteínas
Nutrientes contendo
Polissacarídeos
energia Lipídeos
ATP
NADH
Catabolismo
Anabolismo
Produtos finais pobres Moléculas simples
Em energia AAs - Glicídeos
CO2 – H2O – NH3 Ácidos graxos

6. Outra maneira de dizer a mesma
coisa...

7. Fígado e seu papel central
 Papel homeostático – regulatório
 Papel na digestão dos Alimentos (Sais Biliares)
 Responsável pela manutenção de níveis
séricos de nutrientes (Glicose)
Lesão hepática  Alterações metabólicas
(ver próximo slide)

8. Doença hepática

9. Glicose no Fígado.
 Glicose, Futose e galactose que  2) Ser convertida em glicogênio
entra no fígado é fosforilada pela hepático (glicogênese).
glicoquinase produzindo
 3) Ser oxidada para produção de
glicose-6-fosfato energia via glicólise e ciclo do
(molécula central) ácido cítrico (ATP!).
 4) Ser degradada em acetil-coA
 A glicose-6-fosfato pode: para síntese de lipídios e
transporte para outros tecidos
 1) Ser desfosforilada pela glicose-6- em lipoproteínas sanguíneas
fosfatase e produzir glicose livre
para repor a glicose sanguínea.

10. Aminoácidos no fígado
 Precursores da síntese de
proteínas nos hepatócitos.
 São utilizados na biossíntese das
proteínas plasmáticas.
 Podem passar do fígado para o
sangue e daí para outros órgãos.
 Podem ser usados na biossíntese
de nucleotídeos, hormônios e
outros compostos nitrogenados.

11. Proteínas da dieta
Proteína Corporal
POOL DE AMINOÁCIDOS Síntese de
Síntese de compostos
proteínas corporais nitrogenados
20 a 30 % 30 g/dia
300 - 400 g/dia
Grupo Amino
Cadeia Carbonada
Uréia
Glicose Corpos Cetônicos
Glicogênio Ácidos Graxos
CO2 + H2O

12. A amônia liberada na degradação dos aminoácidos é
convertida pelos hepatócitos no produto de excreção, a
uréia.
Fígad
o
NH3 URÉIA(EXCREÇÃO)
Rim

13. Lipídios no Fígado.
 Oxidação para produção de energia.
 Excesso de acetil coA pode ser
convertido em corpos cetônicos
 Parte do acetil coA resultante poder ser
utilizado na biossíntese de colesterol
(biossíntese de membranas, precursor
de hormônios, transporte e sais biliares).
 Ácidos graxos podem ser convertidos
em fosfolipídios e triglicerídeos e
transportados nas lipoproteínas
plasmáticas.
 Parte dos ácidos graxos pode ser
transportada ligada a albumina para o
coração e os músculos esqueléticos –
energia.

14. Metabolismo no Estado
Alimentado (absortivo)

15. Estado alimentado
Disposição de glicose,
aminoácidos e gordura por
vários tecidos no estado
bem alimentado.
Quilomícrons (bolinhas
grandes cinza-claras) são
convertidos em
quilomícrons
remanescentes (bolinhas
pretas) pela ação de
lipoproteína lipase no
tecido adiposo e no
músculo esquelético.

16. ESTADO ABSORTIVO
Período de 2 a 4 horas após ingestão de refeição normal.
Ocorre: aumento da glicose, aminoácidos e triglicérides
no sangue.
O pâncreas responde à elevação de glicose e aminoácidos
com liberação de insulina e redução de glucagon =
ANABOLISMO.
Neste período, praticamente todos os tecidos usam
glicose como combustível.

17. Efeitos principais da INSULINA
 Estimula a captação de
glicose pelas células.
 Estimula o armazenamento
de glicogênio hepático e
muscular (glicogênese).
 Estimula o armazenamento
de “aminoácidos” e ácidos
graxos.
Metabolismo no Estado Absortivo.

18. TECIDO ADIPOSO
Grande sensibilidade à insulina. Aumenta influxo de
glicose.
• Glicólise aumentada – produzir glicerol fosfato para a
síntese de triglicerídeos (TGs).
• Gliconeogênese diminuída.
• Aumenta a síntese de triglicerídeos (armazenamento).
Metabolismo no Estado Absortivo.

19. Metabolismo no Estado Absortivo.
FÍGADO
Fígado retém 60% da glicose que entra pelo sistema
porta. Não influenciado pela insulina.
Síntese de glicogênio.
Excesso de glicose será armazenado no tecido adiposo na
forma de triglicerídeos.
Gliconeogênese diminuída.
Que órgãos não dependem da
insulina?

20. Metabolismo dos carboidratos no fígado
Fígado – Recebe uma mistura de monossacarídeos livres
provenientes da digestão de carboidratos.
Cerca de 2/3 da glicose livre que chega ao fígado, entram
em suas células e são fosforiladas e glicose-6-fosfato
(hexoquinase).
Restante passa do fígado para a circulação sistêmica.
frutose e galactose  fosforilados no fígado a glicose-6-
fosfato.
A maior parte é transformada em glicogênio.
Metabolismo no Estado Absortivo.

21. TECIDO MUSCULAR
 Captação aumentada de glicose
para utilização.
 Síntese aumentada de glicogênio:
depletado como resultado da
atividade muscular ou jejum.
 Captação aumentada de
aminoácidos ramificados :
Leucina isoleucina e valina
usadas principalmente no
músculo para síntese protéica ou
energia.

22. METABOLISMO NO JEJUM

23. METABOLISMO NO JEJUM
No jejum é liberado o glucagon que tem ação antagônica
à ação da insulina:
 Estimula a mobilização dos depósitos de
aminoácidos e ácidos graxos.
 Estimula a glicogenólise.
 Estimula a gliconeogênese.

24. METABOLISMO NO JEJUM
Carboidratos e gorduras são mobilizados de suas
reservas.
Proteína não tem reserva. Para utilizá-la algum tecido ou
enzima será prejudicada ( Ex: intestino, músculo)
Somente 2/3 da proteína corporal podem ser degradadas
sem comprometimento fatal das funções vitais.

25. METABOLISMO NO JEJUM
FÍGADO
• Metabolismo de
carboidratos: Degradação de
glicogênio
• Oxidação aumentada de
ácidos graxos.
• No jejum prolongado pode ocorrer a síntese de corpos
cetônicos, favorecida pelo excesso de acetil CoA além da
capacidade do ciclo de Krebs.

26. METABOLISMO NO JEJUM
CORPOS CETÔNICOS (CCs)
 Derivados lipídicos – acetoacetato
e b-Hidroxibutirato
 Únicos substratos lipídicos
solúveis circulantes
 Podem ser utilizados como
substrato energético por
praticamente todos os tecidos
(momentos de privação de
carboidratos).

27. Glicose
Oxaloacetato Acetil-Coa
HOOCCOCH2COOH
+ CH3COSCoA
X
Ciclo de Corpos
Krebs cetônicos

28. Jejum/Dieta Triglicerídeos
-
Glicose Ác. Graxos (+ Glicerol)
X
Oxaloacetato Acetil-Coa
HOOCCOCH2COOH
+ CH3COSCoA
X
Ciclo de
Krebs
Corpos
cetônicos

29. • Acetil + Acetil = corpos cetônicos (CCs)
• CCs podem dimimuir o pH dos fluidos
biológicos (cetoacidose).
• São excretados na urina em combinação com
uma base (íon sódio).
• Concentração sérica de corpos cetônicos em
indivíduos saudáveis é muito baixa.

30. METABOLISMO NO JEJUM
TECIDO ADIPOSO
 Degradação de Lipólise no Tecido Adiposo
triglicerídios e liberação
de ácidos graxos.
Triglicerídeos
 Captação diminuída de
ácidos graxos. ácidos graxos
livres.
Glicerol
(gliconeogênese)

31. METABOLISMO NO JEJUM
Tecido Muscular.
No músculo esses AGs são Proteínas
liberados e transportados de
forma ativa para o interior. Catabolismo
Ácidos Graxos - Oxidação
para produção de energia Alanina
Degradação de proteínas Gliconeogênese
musculares em
aminoácidos.
Glicose

32. Exercício ~ Jejum
 Captação muscular de
glicose independente de
insulina
 Diabéticos!

33. Exercício - Jejum

34. Diabetes

35. Câncer
FIGURA 22.24Inter-relações metabólicas de tecidos em vários estados nutricionais, hormonais e de
doença. (e) Câncer.
Como tratar o câncer dietoterapicamente?

36. Alcoolismo

37. ENCÉFALO
 Consome 20% do oxigênio
corporal em repouso.
 Prioridade de energia. Usa
exclusivamente glicose como
fonte de energia. Não contém
depósito de glicogênio –
Dependente da glicose do
sangue.
 Ácidos graxos não atravessam
eficientemente barreira hemato-
encefálica = TG não contribui
como fonte de energia e nem
deposita neste órgão.

38. O alto comando da hierarquia das funções viscerais
Telencéfalo
Diencefálo
Mesencéfalo
Ponte
Cerebelo
Bulbo
HIPOTÁLAMO
Medula

39. Conexões do Hipotálamo
Muitas aferências
Muitas eferências FUNÇÕES INTEGRATIVAS
Local de integração e processamento DO HIPOTÁLAMO
Regulação do SNA
Regulação do sistema endócrino
Regulação da Ingestão de alimentos
Regulação da Ingestão de água
Regulação da diurese
Termorregulação
Regulação do comportamento emocional
Regulação do comportamento sexual
Controle do sono e vigília

40. Por que o nível de açúcar
afeta primeiramente o
cérebro?
R: Combustível...

41. Hipotálamo – Um
pouco mais
Apenas para quem quiser conhecer
mais a fundo.

43. HIPOTÁLAMO
Esse neurônio INIBE o neurônio inibitório,
portanto, ESTIMULA a ingestão de alimento
Esse neurônio tem a ação de O tempo todo esse neurônio
inibir “Centro da Fome” estimula o comportamento de
procurar e ingerir alimento
Sensor FOME
-
PROCURA &
-
INGESTÃO
Sensor SACIEDADE DE
+ - ALIMENTO
“CENTRO DA FOME”
Esse neurônio ESTIMULA o neurônio
inibitório, portanto, INIBE a ingestão de
alimento
NUCLEO ARQUEADO NUCLEO PARAVENTRICULAR NUCLEO LATERAL

44. Leptina, Insulina e CCK
Grelina, Sabor do alimento
ARC PVN HL
GABA, NPY e AgRP Grelina
Sensor para a FOME
-
Sensor para a SACIEDADE -
+ -
Melanocortina “CENTRO DA FOME”
Leptna, Insulina, CCK
Núcleo Paraventricular (PVN): inibe o Núcleo lateral (“Centro da Fome”) promovendo o estado de saciedade.
Se o PVN estiver inibido pelo GABA, NPY e AgRP, o efeito inibitorio é removido no nucleo Lateral e estimula a ingestão
de alimento. Como ocorre inibição simultânea dos neurônios da saciedade, facilita ainda mais a procura pelo alimento.
Assim, o PVN realiza a somação (balanço) de sinais dos neurônios aferentes do Núcleo arqueado e determina o nível de
atividade do Núcleo Lateral fazendo com que o individuo procure ou não o alimento.

45. Resumindo e indo um
pouco além

46. ENERGIA NO JEJUM
 Catabolismo caracterizado
pela degradação de
nutrientes Combustíveis no Homem
de 70 kg:
 Há necessidade de manter os
níveis plasmáticos de glicose  Gordura: 15 kg ou 135000
para cérebro e de degradar kcal
ácidos graxos para energia
da maioria dos tecidos  Proteínas 6 kg ou 24000
kcal
 Ocorre redução de insulina e  Glicogênio 0,2 kg ou 800
aumento de glucagon kcal.

49. A LEPTINA
 Produzida no tecido adiposo
 Estimula saciedade no
HIPOTÁLAMO
 Inibe a produção de
peptídeos que estimulam a
ingestão alimentar
 Estimula gasto energético
(via simpático)

51. Resumindo...
Sistema Sistema
Nervoso Endócrino
Tecido
Adiposo

52. Nutrogenética/Nutrogenômica
 Determinar os mecanismos pelos
quais os alimentos e seus
compostos individuais modulam
os processos que ocorrem no
organismo humano
 Futuro = Comparar o padrão
genético e nutricional do
indivíduo a partir do seu
nascimento = maior longevidade

53. Um exemplo real...

54. 1. A presença do alelo
APOE*2 é capaz de reduzir
pela metade o risco de
desenvolvimento de
dislipidemia.
2. O alelo APOE*3 e o
APOE*4 aumentam o risco
para desenvolvimento de
dislipidemia, sendo que o
alelo APOE*3 aumenta o
risco em 2,99 vezes e o
alelo APOE*4 em 2,016
vezes, na população
estudada.