Integrare Metab. Energetic 2016 -

8/19/2019 Integrare Metab. Energetic 2016 -

1/35

INTEGRAREA METABOLISMULUI

ENERGETIC


2/35

Combustibilii metabolici

• Glucoza• Acizii gra i sursă exogenă i endogenăș ș• Aminoacizii• Corpii cetonici – sursă endogenă

Surse:• Aportul exogen de nutrien i - asigură necesarul caloric în propor ie de:ț ț

- glucide 40-60%

- lipide 0-40%

- proteine !0-!"%

• #inteza endogenă


3/35

Depozitele e combustibili metabolici la u! ault e "# $%la &i!alul postului !octur!


4/35

Etapele e%ra'rii combustibililor metabolici


5/35

CONTROLUL (ORMONAL AL METABOLISMULUI ENERGETIC

Adaptarea meta$olică de $ază:

• I!suli!a - promoează utilizarea glucozei i stocarea com$usti$ililor ș• Gluca%o!ul - promoează mo$ilizarea com$usti$ililor

Adaptarea în stresul pe termen scurt & lung:

• Are!ali!a• Cortizolul


6/35

E&ectele i!suli!ei

E&ect )esut Meca!ism

' captarea glucozei mu(c)i*esut adipos

' nr+ de transportoriG,.-4

' captarea glucozei /indirect 1icat /' gluco2inaza

' degradarea glucozei prin glicoliză 1icat /3 1os1o1ructo2inaza-!

' sinteza de glicogen 1icat

mu(c)i

/3 glicogen sintaza

' sinteza de acizi gra(i i încorporarea lor înștrigliceride exportate ca 5,,

1icat /3 acetil-CoA car$oxilaza

' sinteza trigliceridelor din acizii gra i eli$era*ișdin trigliceridele circulante

*esut adipos /' lipoprotein lipaza

E&ect !et:•stimulează meta$olizarea glucozei•1aorizează trans1ormarea excesului de glucoză în două 1orme de stocare:glicogen /în 1icat i mu c)i iș ș ș trigliceride /în esutul adiposț


7/35

E&ectele %luca%o!ului


' degradarea glicogenului 1icat /3 glicogen 1os1orilaza

' gluconeogeneza 1icat /3 7-!86-9-aza/' 9;9C<

' lipoliza *esut adipos /3 lipaza )ormon-sensi$ilă

' degradarea acizilor gra iș/indirect 1icat /= acetil-CoA car$oxilaza > malonil-CoA /3 CA.-?

' cetogeneza /indirect 1icat ' cantitatea de acetil-CoA

E&ect !et:•stimulează producerea i eli$erarea glucozeiș de către 1icat /pentru a men inețnielul glicemiei•mo$ilizează acizii gra iș din esutul adiposț utiliza i în locul glucozei ca sursă dețenergie de către esuturile non-gluco-dependenteț


8/35

E&ectele metabolice ale are!ali!ei


' glicogenoliza /rec+ @ i ș ! 1icat8 mu c)iș /3 glicogen 1os1orilaza

' gluconeogeneza /rec+ @ 1icat /3 7-!86-9-aza/' 9;9C<

' lipoliza /rec+ @! *esut adipos /3 lipaza )ormon-sensi$ilă

E&ectele metabolice ale cortizolului

•' cata$olismul proteinelor musculare•' gluconeogeneza din aminoacizi /induc ia enzimelor c)eieț•' lipoliza /la nielul mem$relor

E&ect !et: men inereaț glicemiei iș cre teș rea depozitelor de glicogen8 disponi$ilepentru a sus ine răspunsul la stresț

E&ect !et: cre terea disponi$ilită ii de glucoză i acizi gra iș ț ș ș în calitate decom$usti$ili - prin stimularea mo$ilizării lor din depozite i prin sinteza endogenăș/în cazul glucozei


9/35

CICLUL NUTRI IE * +OSTȚ

Cuprinde:

•9erioada postprandială•9erioada interprandială•3&= 9ostul prelungit i starea de inani ieș ț

Aport discontinuu de nutrien i adaptări meta$olice satis1acerea necesită ilorț țenergetice continui ale organismului

(omeostazia metabolic' B realizarea unui ec)ili$ru între:•aportul de com$usti$ili meta$olici prin dietă•stocarea lor cnd sunt prezen i în exces 1a ă de necesită ile imediateț ț ț•mo$ilizarea i sinteza lor endogenă atunci cndș lipse te aportul exogenș

+atru or%a!e participă în mod maDor la realizarea )omeostaziei meta$olice:•7icatul• esutul adiposȚ•Eu c)iulș•Creierul


10/35

I!te%rarea metabolismului e!er%etic

La !i,el celular :

• 1luxul unor meta$oli iț -c)eie între di1erite căi meta$olice /răscruci meta$olice• interrela iile dintre dierse căi meta$oliceț /e1ect 1aora$il sau de1aora$il

I!terepe!e! a i&eritelor or%a!e i esuturiț ș ț în men inerea unei stări meta$olicețadecate pentru organism ca întreg:

• unele esuturi 1urnizează com$usti$ili meta$olici altora8 în ederea degradăriițenergogene sau a depozitării

• unele esuturi 1urnizează altora su$strate /materia primă pentru sinteza de molecule-țcom$usti$il


11/35

Aspectul ce!tral al -omeostaziei metabolice .! cursul ciclului !utri ie/postț

Asi%urarea apro,izio!'rii co!sta!te cu %lucoz' a esuturilor %luco/epe!e!teț0.! special creierul1

Eodalită i:ț

a în perioada postprandială /aport exogen de glucoză:

• stocarea glucozei /su$ 1ormă de glicogen în 1icat i trigliceride în esutul adiposș ț

$ în starea de post /caren ă de glucoză:ț• mo$ilizarea glucozei din depozite /glicogenoliză• producerea de noo a glucozei /gluconeogeneză

• mo$ilizarea de com$usti$ili alternatii /acizi gra i eli$era i prin lipoliza în esutulș ț țadipos utiliza$ili de către esuturile non-gluco-dependentț e economisireaglucozei pentru creier


12/35

I2 +ERIOADA +OST+RANDIAL3

CE SE INTAMPLA? Alimentele ingerate in surplus fata de nevoile immediate sunt

transformate in lipide si glicogen ca rezerve de energie pentruutilizarea in perioadele de privare de alimente.

Ce procese operative au loc?

LIP!ENE"A

!LIC!EN!ENE"A

Sinteza de lipide si glucide cu rol structural

#s. mare diveristate de acizi grasi sunt necesari in mem#ranacelulara $ inclusiv acizi grasi polinesaturati %&' si %&(. Acizi grasiprecursori ai acestora tre#uie asigurati prin alimentatie si se numescacizi grasi esentiali


13/35

• A$sor$ ia produ ilor de digestie a nutrien ilor aproizionare cu com$usti$iliț ș țmeta$olici din a$unden ăț

• Cre terea tranzitorie a concentra iei plasmatice a produ ilor digestiei i a$sor$ iei:ș ț ș ș țglucoza8 trigliceridele8 aminoacizii

• Glucoza reprezintă sursa principală de energie pentru maDoritatea esuturilor ț

• Cre te secre ia deș ț i!suli!' aceasta poartă mesaDul că glucoza alimentară estedisponi$ilă din a$unden ă i poate 1i utilizată sau stocatăț ș

• Faportul insulină&glucagon crescut cre terea sintezei de glicogen8 trigliceride iș ș

proteine &aza a!abolic' a ciclului nutri ie - postț


14/35

4icatul .! perioaa postpra!ial'

7icatul – pozi ie c)eie în adaptarea meta$olică pe parcursul ciclului nutri ie-postț ț

Fol central în reglarea nielului plasmatic al glucozei i altor com$usti$ili meta$oliciș asigură aproizionarea esuturilor extra)epatice cu cantită*i adecate de nutrien iț ț

Are o mare 1lexi$ilitate meta$olică - capacitatea de adaptare a actiită iiț & cantită iițenzimelor c)eie din căile meta$olice la necesită iț aria$ile8 su$ ac iunea stimulilorț

)ormonali i meta$oliciș

Folurile principale ale 1icatului după prnzurile glucidice:

• este un consumator de glucoză /glicoliză & glicogenogeneză contri$uie în mod

maDor la reenirea glicemiei la aloarea $azală• 1ormează depozite de glicogen utiliza$ile în perioada interprandială• trans1ormă excesul de glucoză în acizi gra iș îi exportă spre esuturi extraț -)epatice

/su$ 1ormă de trigliceride în 5,,) mu c)iș iș esutul adiposț


15/35

esutul aiposȚ - postpra!ial

Fol: stocarea acizilor gra i su$ 1ormă de trigliceride i 1urnizarea de acizi gra i8 caș ș ș

sursă de energie8 altor esuturiț

9ostprandial: depozitează excesul de glucoză din alimenta ie su$ 1ormă deț trigliceride


16/35

Mu c-iulș - postpra!ial

Fealizează 0% din consumul de oxigen al organismului cre teș pnă la 0% în

cursul actiită iiț intense /scop: sinteza de A.9 necesar contrac ieiț

Eeta$olism in1luen at doar par ial de cț ț iclul nutri ie&postț depinde semni1icati degradul e1ortului 1izic

?n repaus sau actiitate moderata meta$olismul este aero$

?n actiitate intensa – meta$olism anaero$8 care suplimenteaza cantitatea de A.9produsa aero$

7os1ocreatina in prezenta C< genereaza rapid A.9


17/35

Sursele e e!er%ie ale mu c-iuluiș


18/35


19/35

Creierul - postpra!ial

Hecesită i mari de A.9 meta$olism respirator 1oarte actiț

Fealizează 0% din consumul total de oxigen al organismului în starea de repaus/de i reprezintă numai % din masa corporală – coordonează toate 1unc iile italeș ț

Consumă I!0 g glucoză&zi /"0-60% din total

?nterrela ii meta$olice dintre organe creierul este 1aorizatț


20/35


21/35

+erioaa postpra!ial'


22/35

Sumar al perioaei postpra!iale

52 I!terepe!e! a c'ilor metabolice la !i,el celular ț

Eeta$olismul glucozei sus ine sinteza acizilor gra i i încorporarea lor în trigliceride:ț ș ș

•Glicoliza urmată de degradarea piruatului 1urnizează acetil-CoA ca materie primă pentru sintezaacizilor gra iș

•Calea pentoz-1os1a ilor 1urnizează HA9J necesar în sinteza acizilor gra iț ș

•Kxalacetatul i acetil-CoA rezultate din glucoză 1ormează citrat8 care actiează acetil-CoAș

car$oxilaza /enzima c)eie a sintezei de acizi gra iș

•

Glicoliza 1urnizează JA98 precursor al glicerol-1os1atului utilizat în sinteza de trigliceride#inteza actiă a acizilor gra i determină in)i$i ia degradării acizilor gra i:ș ț ș

•Ealonil-CoA 1ormată în cursul sintezei acizilor gra i in)i$ă carnitin acil trans1eraza ?8 enzima c)eieș

a degradării acizilor gra iș

62 I!terrela ia i!tre or%a!eț

7icatul 1urnizează acizi gra i /în componen a trigliceridelor din 5,, altor esuturi:ș ț ț

•Eu c)i sc)eletic / i miocard - în ederea degradării energogeneș ș

• esut adipos - în ederea depozităriiȚ


23/35

II2 +ERIOADA INTER+RANDIAL3

• #cad concentra*iile plasmatice ale glucozei8 trigliceridelor i aminoacizilor ș

• Glucoza este consumată ca sursă de energie numai de către esuturile gluco-țdependente: creierul8 eritrocitele8 mu c)iul sc)eletic în actiitate intensăș

• esuturile care nu depind de glucoză î i o$ in A.9-ul din al i com$usti$ili meta$olici:Ț ș ț ț

acizi gra i sau corpi cetonici /în postul prelungit glucoza este economisită pentrușesuturile gluco-dependenteț

• Cre te secre*ia deș %luca%o! poartă mesaDul că glucoza tre$uie să 1ie generată dindepozitele endogene de com$usti$il

• Faport insulină&glucagon scăzut perioaa catabolic' a ciclului nutri ie – post:țdegradarea rezerelor de com$usti$ili meta$olici /glicogenul i triglicerideleș


24/35

Scopul aapt'rilor metabolice .! perioaa i!terpra!ial'

Een inerea unuiț niel adecat al glicemiei satis1acerea necesită ilor energetice alețcreierului (i ale altor *esuturi gluco-dependente

Asigurarea de com$usti$ili meta$olici alternatii pentru esuturile non-gluco-țdependente

Rolul &icatului .! perioaa i!terpra!ial'

;ste un producător de glucoză /mo$ilizează glicogenul i sintetizează glucoză prinșgluconeogeneză exportă glucoza în snge /are glucozo-6-fosfatază asigurănecesarul de glucoză al esuturilț or gluco-dependente

L i satis1aceș necesită ile energetice pe seama acizilor gra iț ș /pentru a economisiglucoza degradarea acizilor gra i a1ectează:ș

• Hegati - glicoliza glucoza este economisită pentru creier • 9oziti - gluconeogeneza


25/35

esutul aiposȚ - i!terpra!ial

Asigură satis1acerea necesită ilor energetice ale esuturilor non-gluco-dependente -ț ț1urnizează acizi gra i din rezerele de triglicerideș

Contri$uie indirect la asigurarea necesarului energetic al creierului - trimite glicerol 1icatului pentru gluconeogeneză


26/35

Acti,area lipolizei .! esutul aiposț


27/35

Sursele e e!er%ie ale creierului .! &u!c ie e starea !utri io!al'ț ț


28/35

Asi%urarea !ecesarului e %lucoz' al creierului .! st'rile e post

.rei esuturi conlucrează în acest scop:ț

• 7icatul - produce glucoză prin degradarea glicogenului i gluconeogenezăș• Eu c)iulș - 1urnizează alanină i lactat pentru gluconeogeneza )epaticăș• Țesutul adipos - 1urnizează glicerol ca su$strat gluconeogenic

esuturile non-gluco-dependente /Ț 1icat8 mu c)iș contri$uie i indirect la asigurareașnecesarului de glucoză al creierului - trec de la utilizarea glucozei la utilizarea acizilorgra iș în scop energogen economisesc glucoza

esutul adiposȚ sus ineț această adaptare - 1urnizează acizi gra i /rezulta i din lipolizăș țesuturilor respectieț

Creierul nu poate $ene1icia de acizii gra i proeni i din esutul adiposș ț ț - ace tiș a nu potstră$ate $ariera )emato-ence1alică


29/35

+erioaa i!terpra!ial'


30/35

III2 +OSTUL +RELUNGIT I INANI IAȘ Ț

Adaptările meta$olice sunt diriDate spre două priorită i:ț

• 1urnizarea de glucoză în cantitate su1icientă creierului - gluconeogeneză )epatică dinlactat8 glicerol i aminoacizi ș implică degradarea proteinelor musculare

• conserarea proteinelor - prin posi$ilitatea de satis1acere par ială a necesaruluițenergetic al creierului pe seama corpilor cetonici

esuturi implicate:Ț

• 1icatul - sintetizează glucoză prin gluconeogeneză

- sintetizează corpi cetonici• esutul adiposț - 1urnizează acizi gra i ca sursă de energie esuturilor non-gluco-ș ț

dependente

- 1urnizează 1icatului acizi gra i pentru sinteza corpilor cetoniciș• mu c)iulș - sursă de aminoacizi pentru gluconeogeneză


31/35


32/35

+ostul prelu!%it i starea e i!a!i ieș ț


33/35

Co!ce!tra ia plasmatic' a combustibililorțmetabolici .! postul prelu!%it i i!a!i ieș ț

Sursele %lucozei plasmatice up' u!pr7!z %luciic i .! postul prelu!%itș


34/35

Sumar al perioaei i!terpra!iale52 I!terepe!e! a c'ilor metabolice la !i,el celular ț

egradarea acizilor gra i sus ine gluconeogenza /în 1icat:ș ț• Acetil-CoA rezultată din @-oxidare actiează piruat car$oxilaza piruatul a 1i diriDat spre

gluconeogeneză•@-oxidarea 1urnizează A.9-ul necesar în gluconeogeneză

egradarea acizilor gra i in)i$ă glicoliza /în 1icat:ș

• Acetil-CoA rezultată din @-oxidare 1ormează citrat8 care in)i$ă 1os1o1ructo2inaza-!

@-oxidarea sus ine procesul cetogenezeiț /în postul prelungit :•

Acetil-CoA rezultată din @-oxidare este 1olosită ca materie primă pentru sinteza corpilorcetonici în 1icat

62 I!terrela ia i!tre or%a!eț•7icatul 1urnizează glucoză /produsă prin glicogenoliză i gluconeogeneză creierului i altorș șesuturi gluco-dependenteț

•Eu c)iul 1urnizează 1icatuluiș alanină iș lactat ca su$strate pentru gluconeogeneză

• esutul adipos 1urnizează 1icatuluiȚ glicerol ca su$strat pentru gluconeogeneză

• esutul adipos 1urnizeazăȚ acizi gra iș ca sursă de energie 1icatului i mu c)iuluiș ș

• Ln postul prelungit - 1icatul 1urnizează corpi cetonici creierului8 ca sursă de energie

•Cetogeneza )epatică este sus inută de 1luxul deț acizi gra iș proeni i din esutul adiposț ț


35/35

*i#liogra+e

, -avid L. Nelson$ Micael M. Co/. Lehninger Principles of Biochemistry. 0t. edition$ 1223.

, Colleen Smit$ Allan -. Mar4s$ Micael Lie#erman. Marks’ Basic MedicalBiochemistry: A Clinical Approach. 1nd edition$ 1225.

, 6o#ert 7. Murra8$ -arr8l 7. !ranner$ Peter A. Ma8es$ 9ictor :. 6od;ell.Harper’s Illustrated Biochemistry. 1errier. Lippincott’sIllustrated e!ie"s # Biochemistry. 5t. edition$ 122arrell. Biochemistry. (t. edition$ 122

Integrare Metab. Energetic 2016 -

Documents

Transcript of Integrare Metab. Energetic 2016 -