Funciones de la insulina:

Funciones en metabolismo HC-musculo:

Esto pasa en reposo ya que durante el ejercicio el musculo no se necesita insulina.

1. El músculo se vuelve muy permeable a la glucosa, aumenta la captación.
2. Activación de la glucógeno-sintasa y del sistema de transporte (GLUT4).
3. Inactivación de la fosforilasa del glucógeno que transforma glucógeno en glucosa-6-fosfato.

Hígado:

1. Aumenta la actividad de la glucocinasa y con ello la captación.
2. Activación de la glucógeno–sintasa: aumenta la formación de glucógeno.
3. Inactivación de la fosforilasa del glucógeno, disminuye descomposición en glucosa y la gluconeogénesis hepática (Favorece la conversión de glucosa en ácidos grasos).
4. La glucosa que tengo se lleva al hígado para que se almacene, y forma glucógeno, cuando hay mucho, se forman ácidos grasos.

Encéfalo:

No influye en la captación o utilización de glucosa. Consume glucosa aunque también utiliza otros sustratos energéticos.

Otras células:

1. Aumenta el transporte de glucosa, se pueden formar TG con glicerol y ácidos grasos libres.

En metabolismo de lípidos:

1. Favorece transporte glucosa por adipocito (GLUT4) para formar el glicerol y la síntesis de ácidos grasos (a partir de piruvato y Acetil CoA) en el hepatocito.
2. Activación de la lipoproteína lipasa para que entren los ácidos grasos simples. Inhibe la liberación de ácidos grasos por el adipocito desde el tejido adiposo.

En metabolismo de proteínas:

1. Favorece la síntesis y depósito de proteínas (traducción ARNm, transporte aas, inhibe catabolismo, disminuye gluconeogénesis) y crecimiento junto con GH.

Regulación de la secreción de insulina:

El principal estímulo para la secreción de insulina es la glucemia. En ayunas: Glucemia (80-90 mg/mL) produce una secreción mínima (25 ng/min/kg). Tras la comida: El aumento de la glucemia produce un aumento rápido de la insulina (x10) en 3-5 min y un descenso brusco de la misma mientras se va metabolizando y procesando. A los 15 min hay un aumento mantenido hasta 2-3 horas, ya que mientras aumenta la síntesis poco a poco. El aumento de Ca hace que la insulina que hay en las vesículas sea excretada a la sangre. Esto lo producen las células beta del páncreas. La amilina inhibe la secreción. Aminoácidos: Aarginina y lisina. Solos apenas aumentan la [Ins]. En presencia de glucosa potencian la acción de la insulina. Hormonas gastrointestinales: Gastrina, secretina, CCK y GIP. Preparan para la hiperglucemia postprandial. Potencian la acción insulínica. Aumentan los niveles antes de tomar la glucosa para no tener un pico tan grande de glucosa. Otras hormonas: Glucagón, GH, cortisol y en menor medida progesterona y estrógenos. Aumentan [Ins]. Podrían llegar a agotar el páncreas de insulina, porque una secreción prolongada, en grandes cantidades, puede ocasionar una diabetes mellitus.

SNAP: Glucagón

Secretada por las células alfa de los islotes de Langerhans. Hormona peptídica sintetizada a partir de ARNm. Efecto opuesto a la insulina. Funciones sobre metabolismo HC: El glucagón aumentará la glucemia, favorece liberación glucosa desde el hígado. Activa la gluconeogénesis y la fosforilasa del glucógeno en el hígado (lo elimina), esto se suma a la inhibición de glucógeno sintetasa. Sobre metabolismo de lípidos: activación lipasa de los TG (salen ác. grasos a la sangre, queda glicerol que se transforma a glucosa por gluconeogénesis), cetogénesis (formación cuerpos cetónicos) e inhibición ác. grasos hepatocito. Regulación de la secreción de Glucagón: Glucemia: Factor más poderoso. Efecto contrario que la insulina. Aminoácidos: Sobre todo alanina y arginina. Mismo efecto que la insulina. Activa rápida conversión de aa en glucosa y aumenta su disposición. Ejercicio agotador: Aumento del glucagón sanguíneo x4 o x5. Además se secretarán otras hormonas como el cortisol, adrenalina, hormona del crecimiento.

Somatostatina:

Es una hormona peptídica muy pequeña. Secretada en las células δ (delta) de los islotes de Langerhans. Semivida corta (3 minutos). Inhibe la liberación de insulina y glucagón. Se libera en respuesta al aumento de glucemia que produce un pico de insulina y la somatostatina la modula, parecido a como lo hace en el intestino. Funciones: Páncreas: Efectos paracrinos. Actúa localmente sobre los islotes reduciendo insulina y glucagón. Hipotálamo: disminuye la liberación de GHRH. Sistema digestivo: Reduce motilidad estómago, el duodeno y la vesícula biliar. También la secreción como la absorción por el tubo digestivo. Regulación: Estimulación de la secreción de SIH pancreática (Aumento glucemia, aminoácidos, ácidos grasos y concentración de hormonas gastrointestinales). Es más fácil para el organismo una hiperglucemia, porque hay 4 hormonas que la aumentan, la adrenalina, cortisol, glucagón y GH y para disminuirla solo está la insulina.

Regulación de la glucemia:

Es la concentración de glucosa en sangre. Normoglucemia (80-90mg/mL sangre antes del desayuno o 120-140 mg/mL sangre en la 1º hora tras comer). Hiperglucemia o diabetes es el aumento de glucemia en sangre por encima de esos valores. Hipoglucemia es la disminución. Principales órganos de depósito de sustratos energéticos: Hidratos de carbono (Glucógeno): Hígado, músculo… Lípidos (Triglicéridos): tejido adiposo. Proteínas: músculo. Uso glucosa: La glucosa es el único nutriente que utilizan de forma habitual el encéfalo, la retina y el epitelio germinal de las gónadas en cantidad suficiente para disponer de energía. La glucemia no se eleva en exceso por cuatro motivos: 1- Presión osmótica intensa en el líquido extracelular que provocaría una deshidratación celular. 2- Induciría una pérdida de la misma por la orina. 3- Diuresis osmótica renal que disminuye los líquidos y electrolitos orgánicos. 4- A largo plazo la glucemia puede dañar muchos tejidos, sobre todo, los vasos sanguíneos. Siempre tiene que haber un aporte de glucosa al SNC.

Regulación Insulina y glucagón:

Sistemas retroactivos. El de la insulina tiene mucha más importancia que el del glucagón. En hipoglucemias la epinefrina estimula la secreción de glucagón en las células alfa de los islotes de Langerhans, en las células beta se inhibe la producción de insulina. Esto actúa en los hepatocitos del hígado activando glucogenolisis (glucógeno a glucosa) y gluconeogénesis (genera glucosa a partir del ácido láctico, aminoácidos y glicerol formado de los ác. grasos por lipasas). Si disminuye de forma mantenida en el tiempo, la epinefrina estimula el hipotálamo que segrega STH (o GH) y ACTH (esta estimula la corteza suprarrenal) para segregar cortisol. Con el fin de aumentar la glucemia. Si aumenta en exceso el sistema de hiperglucemia (insulina) inhibe la síntesis de glucagón para conseguir normoglucemia. En hiperglucemias la epinefrina (secretada por la médula suprarrenal) estimula la síntesis de insulina en las células beta de los islotes de Langerhans, en las células alfa inhibe la producción de glucagón y en el hipotálamo estimula la secreción de GH o STH. Esto actúa sobre diferentes células facilitando la entrada de la glucosa aumentando la glucogénesis (glucosa a glucógeno), disminuye gluconeogénesis y glucogenolisis, aumenta lipogénesis (síntesis de ácidos grasos y TG), aumenta la síntesis de proteínas y aas. Con el fin de disminuir la glucemia, si disminuye en exceso el sistema de hipoglucemia (glucagón) inhibe la síntesis de insulina para conseguir normoglucemia.

Regulación endocrina metabolismo Ca y fosfato:

Vit. D, paratiroides, calcitonina. Función del Ca: Forma con el fosfato, fosfato cálcico para formar y mantener huesos y dientes. El calcio plasmático participa en permeabilidad membrana, conducción estímulo nervioso, contracción músculos por despolarización, coagulación de la sangre, secreción de leche y exocitosis. Función del Fosfato: Forma con el calcio fosfato cálcico para formar huesos y dientes. El fosfato plasmático participa en sistema tampón para regular pH, en formación de fosfolípidos, división celular y formación de moléculas orgánicas. Absorción de Calcio: Se absorbe por transporte activo (duodeno). Dentro de la célula se une a la calbindina, que permite mantener [Ca2+] intracelular baja. El Ca2+ sale de la célula gracias a una Ca2+/3Na+ ATPasa. Si hay déficit de Ca2+, la vitamina D produce un aumento de la calbindina, del transporte apical y basolateral. Difusión pasiva vía paracelular. Se elimina 90% heces y 10 en orina. Absorción de fosfato: El fosfato entra por transporte activo gracias al transportador Na+/Pi IIb. Una pequeña parte también se absorbe por difusión pasiva. Se elimina todo por orina excepto si está unido al calcio. Distribución del Calcio: El Ca es extracelular. En las células se encuentra en el retículo endoplasmático. Fuera de las células se encuentra en sangre, una parte unido a proteínas o inactivo y otro que no va unido a proteínas o activo y es ultrafiltrable. Se almacena en los huesos. El calcio en el plasma: El calcio libre es el que se encuentra disponible para su uso, el resto está unido a proteína albumina o formando sales. Para que se mantenga la homeostasis debe haber un ingreso de calcio igual a su eliminación. Necesitamos el intercambio con las células y los huesos porque necesitamos que realice sus funciones. Distribución del Fósforo: 85% en los huesos, 14-15% intracelular y <1% en LEC. Controlado por muchos factores que regulan el calcio extracelular. Si necesito formar hueso necesito Ca y P, por lo que necesito regular los 2 a la vez.

Fisiología ósea:

Diáfisis es la parte central luego está la metáfisis que es donde crecen los huesos y la epífisis que es la parte más elevada del hueso. Composición: Matriz orgánica reforzada por depósitos de sales de calcio. Matriz orgánica: 90-95% colágeno + 5% sust. fundamental. Sales cristalinas: Otorgan fuerza compresión al hueso. Tipos de células oseas: Las células osteogénicas son las precursoras de las demás. Se convierten en osteoblastos que sintetizan colágeno y sustancia fundamental que los rodea. Cuando llega el Ca y P, forman las sales y comienzan a depositarse, se convierte en un osteocito, un osteoblasto inactivo. Los osteoclastos provienen de los macrófagos, producen y liberan proteasas y ácidos. Renuevan las osteonas. Las proteasas disuelven el colágeno y la sustancia fundamental y los ácidos disuelven las sales. Tipos de hueso: Hueso compacto: Parte más externa del hueso. Se forma en base a osteonas, que son formaciones en torno a un canal central ocupado generalmente por vasos sanguíneos que nutren al hueso. Hueso esponjoso: Parte más interna de cada hueso. Permite reducir peso y mantener su fortaleza. Se forma en base a trabéculas. Osteogénesis u osificación: Es la formación de hueso. Intramembranosa (en huesos planos y cortos) y Endocondral (a partir de cartílago hialino, en huesos largos). Proceso: Los osteoblastos secretan sust. fundamental y colágeno. Y quedan atrapadas en los osteocitos. Sobre las fibras de colágeno comienzan a depositarse sales de calcio y fosfato. Más tarde estos compuestos cristalizan formando hidroxiapatita debido a la presión. Los que no se cristalizan se resorben por los osteoclastos. Remodelación ósea: Los huesos pueden ajustarse a la carga que tienen que soportar, lo hacen regulando sus trabéculas de hueso esponjoso. Los osteoblastos forman hueso de una manera continua, y los osteoclastos lo reabsorben. Este proceso aumenta hasta los 35 años y después degenera. Funciones de la formación y reabsorción continuas: 1. Pueden variar su forma para soportar los esfuerzos mecánicos. 2. El hueso antiguo se vuelve frágil y quebradizo, de manera que se necesita la formación de matriz orgánica nueva. 3. Los huesos ajustan su fuerza al esfuerzo. Fosfatasa alcalina: Producida en osteoblastos cuando el proceso de desarrollo de la matriz ósea está activo. Función: 1. Aumenta concentración fosfato inorgánico. 2. Activa fibras colágenas para que puedan contribuir a la precipitación de sales de calcio. 3. Parte de la fosfatasa alcalina pasa a la sangre, por lo que es un marcador para ver si aumenta la formación de hueso. También es un marcador tumoral óseo y de fractura. Metabolismo fosfo-calcio: Calcio intercambiable: El hueso tiene un mecanismo de amortiguación rápida. Junto con las mitocondrias del hígado y el intestino. En las células también hay una pequeña cantidad de Ca intercambiable. Hormonas reguladoras del calcio: Vitamina D, Hormona Paratiroidea (PTH), Calcitonina.

Vitamina D:

La vitamina D se liberará cuando el Ca y el P estén bajos. Síntesis: Podemos sintetizarla desde cero o ingerir el precursor colecalciferol con la comida. Desde cero a partir de un derivado del colesterol (7-dehidrocolesterol) gracias a la luz ultravioleta del sol se convierte en colecalciferol. En el hígado, el colecalciferol sufre una hidroxilación formando 25-OH-colecalciferol, en el riñón se le añade otro hidroxilo, dependiendo de donde se ponga el hidroxilo se transformará en 1-25-OH-colecalciferol la forma activa, o inactiva la 24-25-OH-colecalciferol. Transporte: Unida a DBP. Acciones: Favorece absorción intestinal de calcio y fosfato.

Hormona Paratiroidea (PTH):

La glándula paratiroides contiene células principales (las que producen la hormona paratiroidea o PTH) y células oxífilas. Síntesis: en los ribosomas en forma de preprohormona. Se divide en prohormona en el RE y AGrasos. Formando la PTH. Funciones: 1. Reabsorción de calcio y fosfato del hueso: La PTH activa los osteoblastos induciendo la activación de los osteoclastos que disuelven parte del hueso y aumentan conc Ca y P. 2. Excreción renal de fosfato y calcio: PTH aumenta absorción calcio por el túbulo renal y reduce la de fosfato. 3. Absorción intestinal de calcio y fosfato: PTH aumenta absorción calcio a nivel del intestino, incrementando la formación renal de vitamina D activa. Regulación: si disminuye el Ca plasmático se forma la hormona paratiroidea en la glándula paratiroides produciendo las funciones anteriores. En el aumento de Ca plasm se producen respuestas intracelulares, no influye PTH.

Calcitonina:

Segregada por las células parafoliculares de la tiroides. Funciones: En hueso, efecto contrario a PTH. Mecanismo inmediato: disminuye actividad osteoclastos y efecto osteolítico. Favorece depósito calcio huesos. Mecanismo prolongado: reducen la formación de nuevos osteoclastos. Regulación: es contrario a la PTH. El aumento del Ca produce feedback negativo en la secreción de calcitonina. En los riñones estimula excreción Ca y P, en el hueso inhibe la osteolisis lo que produce la disminución de Ca en plasma.

Hormonas del tejido adiposo:

Adipocito como célula endocrina: Sustancias relacionadas con Sistema inmune: TNF α, IL-1, IL-6. Función vascular: VEGF, angiotensinogeno, inhibidor del activador del plasminógeno-1. Desarrollo de resistencia insulínica: resistina, TNF α. Además, posee la enzima P450 aromatasa que interviene en andrógenos en estrógenos. Secreta sustancias implicadas en la regulación del peso corporal, como la leptina y la adiponectina. Aumenta la liberación de PAI-1. Producen AGE relacionado con la aterioesclerosis.

Leptina:

Adipoquina codificada por Gen OB. Funciones: Regulación de la ingesta y el gasto energético en el metabolismo glucosa, angiogénesis, fibrogénesis y control de tensión arterial, inmunidad e inflamación, reproducción y desarrollo gonadal. Regulación de la leptina: El hipotálamo vigila el depósito energético a través de las acciones de la leptina liberada por los adipocitos. La leptina se secreta en una cantidad proporcional a la cantidad de grasa que se acumula y al nivel de ingesta. Estimulan: insulina, infecciones, hipoxia alimentaria, alimentación, CCK, gastrina, glucocorticoides. Inhiben: GH, frío, ejercicio alto, catecolaminas, AMPc.

Hipotálamo:

Centro de la saciedad (núcleo ventromedial). Centro del hambre (núcleo lateral). La regulación de estos 2 centros se produce por los núcleos arqueados y paraventriculares. Las neuronas POMC que produce como neurotransmisor α-MSH y CART. Neuronas que producen sustancias orexigénicas: neuropéptido Y (NPY) y proteína relacionada con agoutí (AGRP).

Tejido adiposo:

Aparecen durante el desarrollo embrionario, y aumentan después del nacimiento. Funciones: Aislante térmico, liberación hormonas que regulan el hambre, la sensibilidad a insulina y el metabolismo, acumular grasa en vacuolas. Tipos: Blanco y marrón.

Adipoquinas:

Adipocito como célula endocrina. Adiponectina: aumenta sensibilidad insulina. Leptina: regula la ingesta y el gasto energético. Las hormonas digestivas disminuirán el apetito. La adrenalina y noradrenalina nos quitarán el hambre. Hormonas anorexigenas disminuyen ingesta. Hormonas orexigenas aumentan la ingesta.

Etiquetas: glucemia, Hormonas, insulina, metabolismo, tejido adiposo