Metabolismo

El metabolismo abarca los procesos de síntesis y degradación que ocurren en los seres vivos, siendo la base de la química celular. El anabolismo es el conjunto de procesos biológicos de síntesis, mientras que el catabolismo se refiere a los de degradación. Todos los nutrientes sufren un proceso metabólico, como el metabolismo de los principios inmediatos, los procesos bioquímicos relacionados con la energía de los alimentos, el almacenamiento o las relaciones entre los hidratos, proteínas y grasas hasta su excreción final.

Metabolismo de los Carbohidratos y las Grasas

La glucosa procede del almidón, pero también de la sacarosa y de la lactosa. A través de la circulación sanguínea, puede almacenarse en forma de glucógeno, convertirse en grasa o ser utilizada directamente.

La formación del glucógeno ocurre en el tejido muscular y en el hígado. El hígado tiene una capacidad de almacenamiento de 100g y el músculo de 225-250g. El glucógeno hepático vuelve al torrente circulatorio en forma de glucosa, regulando la glucemia durante el ejercicio físico y el ayuno. Este suele agotarse a las 48-72 horas. El glucógeno muscular se utiliza como fuente de energía en el mismo músculo, donde se convierte en ácido láctico por vía catabólica anaeróbica.

Cuando el aporte de glucosa corporal es excesivo, se transforma en triglicéridos y se almacena en esta forma. Esto explica el aumento del tejido adiposo en caso de un consumo excesivo de hidratos de carbono complejos o sencillos.

La glucosa sanguínea se utiliza en los ciclos energéticos para la síntesis y el almacenamiento a través del ciclo de los ácidos tricarboxílicos. La glucosa y los ácidos grasos son el principal combustible de las células del organismo.

Los ácidos grasos provienen del catabolismo de las grasas almacenadas en el tejido adiposo, como los triglicéridos. Entran en el metabolismo energético por Acetil-CoA.

La glucosa almacenada en forma de triglicéridos, en déficit energéticos, vuelve a la sangre en forma de ácidos grasos. Esto se da de forma continuada y origina cetosis, que es una concentración elevada anormalmente de cuerpos cetónicos como la acetona.

Regulación de la Glucosa

La glucosa es el principal combustible del organismo. Todas las células la pueden utilizar, pero las neuronas la necesitan constantemente, produciéndose una situación de gravedad, incluso la muerte, si por algún motivo el nivel de glucosa en sangre llegase a 0. La glucosa normal en ayunas se mantiene por un mecanismo complejo pero preciso.

Glucosa Exógena

Se obtiene a partir de los glúcidos de la alimentación y pasa por la vía energética, a la síntesis del glucógeno o la síntesis de grasas cuando se encuentran en exceso.

Glucogenólisis

Es la degradación del glucógeno a glucosa. Se da en el hígado y los músculos, a pesar de que desde estos no puede pasar a la circulación general. La glucogenólisis hepática es un mecanismo importante para mantener la glucemia, tanto en ayunas como haciendo ejercicio prolongado.

Neoglucogénesis

Es la glucosa formada por aminoácidos u otros. La utilización de las proteínas para producir glucosa es muy importante en el ayuno y en las situaciones de estrés. Mantiene las cifras de glucemia dentro de los límites normales que son imprescindibles. Otros sustratos que se pueden utilizar son el glicerol y el lactato, que proviene de la oxidación anaeróbica de la glucosa. Hay un control preciso hormonal de todo este proceso a través de la insulina, el glucagón, las catecolaminas, el cortisol y la hormona del crecimiento.

Metabolismo de las Proteínas

Los tejidos y órganos de nuestro cuerpo están principalmente formados por proteínas, como el hígado, el páncreas, la musculatura estriada, lisa y el corazón, los elementos formes de la sangre, la piel, las uñas y el pelo. También son proteínas las distintas enzimas y algunas hormonas. Todas estas están sometidas a un proceso continuo de degradación y síntesis.

Los productos finales del catabolismo proteico son la urea, la creatina y el ácido úrico, que se eliminan por la vía urinaria. Los aminoácidos pueden convertirse en glucosa a través de la neoglucogénesis, y el exceso de proteínas desemboca en Acetil-CoA y pasa a la formación de triglicéridos.

Balance Nitrogenado

El nitrógeno ingerido se incorpora a la alimentación de las proteínas, aunque puede aparecer en casos de desnutrición por los aminoácidos. Un gramo de nitrógeno equivale a 6,25g de proteínas, conteniendo estas un 15% de nitrógeno. El 90% del nitrógeno se elimina en la orina, el resto por las heces y la piel. El nitrógeno eliminado se estima en adultos.

Para conocer el nitrógeno ingerido y eliminado es necesario saber las proteínas ingeridas en la dieta, la urea en orina en 24 horas y el nitrógeno ureico, que se obtiene multiplicando por 0,467. El balance de nitrógeno se ha usado para calcular la necesidad proteica de los individuos sanos, para efectuar recomendaciones en distintos grupos de población y también para ajustar la nutrición en pacientes hospitalizados que sufren un intenso catabolismo, como los pacientes quemados.

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