Metabolismo carboidratos

Carboidratos biomoléculas mais abundantes na terra. são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos, ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise o açúcar e o amido são a base da dieta. A oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia para a maioria das células não-fotossintéticas

Os carboidratos são divididos em três classes principais: - Monossacarídeos - açúcares simples – consistem em uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona Mais abundante na natureza: glicose Gliceraldeído Diidroxicetona

Oligossacarídeos – são compostos por cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas por ligações glicosídicas. Mais abundantes: dissacarídeo – sacarose Oligossacarídeos com três ou mais unidades – unidas a moléculas de não açúcares – glicoconjugados

Polissacarídeos – polímeros de açúcar com mais de 20 unidades. Mais abundantes: celulose, amido e glicogênio Celulose e amido – unidades repetitivas de glicose, com ligações glicosídicas diferentes – propriedades e funções diferentes Obs: oligo e polissacarídeos são hidrolisados em monossacarídeos

Digestão e absorção de carboidratos principais carboidratos da alimentação são: Amido, sacarose e lactose α-amilase salivar (ptialina): digestão do amido inicia-se na mastigação α-amilase pancreática: amido e glicogênio são hidrolisados no duodeno por ela, produzindo maltose e dextrinas.

Enzimas da superfície intestinal Maltose + H2O 2-D-glicose Dextrina + H2O n D-glicose Isomaltose + H2O 2 D-glicose Sacarose + H2O D-frutose + D-glicose Lactose + H2O D-galactose + D-glicose Maltase Dextrinase Isomaltase Sacarase Lactase

A Glicose é o principal combustível da maioria dos organismos é o carboidrato mais importante, é degradada, armazenada ou formada por diferentes vias: Glicólise Gliconeogênese Glicogênese Glicogenólise Via das Pentoses

Glicólise - Do grego glykys - doce, lysis – quebra Gliconeogênese É a formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não carboidratos Glicogênese - É a síntese intracelular de glicogênio Glicogenólise – é a quebra do glicogênio em moléculas de glicose.

Fase preparatória Fase de pagamento hexoquinase Fofoexose isomerase Fosfofrutoquinase-1 aldolase isomerase Gliceraldeídp 3-fosfato desidrogenase Fosfoglicerato quinase mutase enolase Piruvato quinase

Em condições normais a glicemia é mantida em valores normais por mecanismos regulatórios. Após uma refeição... Liberação de insulina - captação por tecidos - energia 70% fígado – glicogênio – combustível Excesso – ác. graxos – VLDL – tec. Adiposo

Valores normais de glicemia: 70 – 99 mg/dL Intolerância à glicose – 100 – 125 mg/dL Diabetes – acima de 126 mg/dL Acima dos valores de referência – hiperglicemia Abaixo dos valores de referência – hipoglicemia Glicose filtrada e reabsorvida até 180 mg/dL – após glicosúria

Regulação da Glicemia Concentração de glicose no sangue do indivíduo Jejum 80 a 90 mg/100 ml de sangue Inanição Gliconeogênese do fígado fornece a glicose necessária para manter o nível de glicemia Primeira hora após uma refeição 120 a 140 mg/100 ml de sangue Sistemas de feedback (controle da glicemia) Rápido retorno da concentração de glicose aos níveis de controle (dentro de duas horas após a última absorção de carboidratos) 1 dL = 100 mL

Mecanismos de Regulação da Glicemia Fígado Importante sistema tampão da glicemia Insulina Glucagon Importantes sistemas de controle por feedback Manter a concentração normal de glicose no sangue

Mecanismos de Ação da Insulina Produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans Compreende cerca de 1% da massa celular do pâncreas Um dos mais importantes hormônios que coordenam a utilização de combustíveis pelos tecidos Efeitos metabólicos anabólicos síntese de glicogênio, triacilgliceróis e proteínas Efeito sobre o metabolismo da glicose: Fígado inibe a gliconeogênese e glicogenólise Fígado e músculo aumenta a glicogênese

Músculo e tecido adiposo aumenta o número de transportadores de glicose na membrana celular aumenta a captação de glicose

Glucagon Age nas mesmas células que a insulina; Mobiliza as reservas energéticas para a manutenção da glicemia entre as refeições; No fígado estimula a glicogenólise; No tecido adiposo estimula a lipólise, liberando ácidos graxos; Estimula a gliconeogênese e a cetogênese; Liga-se a um receptor específico de membrana.

Diabetes Melitus Síndrome de comprometimento do metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas Diabetes melitus tipo I (DMID) Falta de secreção de insulina Diabetes melitus tipo II (DMNID) Resistência à insulina Alteração do metabolismo de todos os principais alimentos

Fisiopatologia Ausência de insulina Resistência à insulina Deficiência no metabolismo da glicose Impedir a sua captação eficiente pela maioria das células do corpo Menor utilização de glicose pelas células Aumento da utilização de gorduras e proteínas

Diabete Melito Tipo I (DMID) 10% a 20% dos diabéticos Diabetes melitus juvenil Observado em indivíduos com menos de 20 anos de idade Deficiência absoluta de insulina Relativa excreção excessiva de glucagon Lesão das células beta pancreáticas Tendência hereditária à degeneração Infecções virais ou doenças auto-imunes

Sintomatologia 80% a 90% das células beta destruídas Sintomas abruptos Hiperglicemia Utilização aumentada de gorduras para a obtenção de energia Depleção das proteínas do organismo Cetoacidose

Hiperglicemia Utilização periférica de glicose diminuída Gliconeogênese (aumento na produção hepática de glicose) Hiperglicemia Glicosilação de proteínas Glicosúria (excreção de glicose em excesso na urina) Desidratação celular Diurese osmótica Polidipsia (sede excessiva) Lesão tecidual Poliúria (excreção excessiva de urina)

Aumento da lipólise para produzir energia (através da oxidação de ácidos graxos) Cetogênese acelerada (síntese hepática de corpos cetônicos) Cetoacidose Perda de peso, fadiga e fraqueza + Cetonúria (excreção de corpos cetônicos na urina) Desidratação celular Polifagia (fome intensa) Acidose grave Hálito cetônico (eliminação de corpos cetônicos no ar expirado) Morte

Lipoproteínas plasmáticas (VLDL) Glucagon – aumenta a lipólise Muitos ácidos graxos Fígado Triacilgliceróis Lipoproteínas plasmáticas (VLDL) Glucagon – aumenta a lipólise Sangue Aumento do colesterol Arteriosclerose e outras lesões vasculares

Depleção de proteínas do organismo Incapacidade de utilizar glicose como fonte de energia Maior utilização e armazenamento diminuído de proteínas Depleção de proteínas do organismo Morte

Diabetes Melitus Tipo II (DMNID) 80% a 90% dos diabéticos Diabetes melitus de início adulto Ocorre depois dos 40 anos de idade, freqüentemente entre 50 e 60 anos Desenvolve-se de modo gradual, sem sintomas óbvios = Redução da sensibilidade dos tecidos-alvo aos efeitos metabólicos da insulina Resistência à insulina Fatores Genéticos Secundária à obesidade

Diabético não-insulino-dependente Diminuição da utilização e armazenamento de carboidratos Hiperglicemia Células beta funcionalmente ativas Secreção de insulina Aumento da concentração plasmática de insulina Regulação normal da glicose

Diabetes melitus tipo II Secundária à obesidade Menor número de receptores de insulina Pessoas Obesas Anormalidades das vias de sinalização Resistência à insulina

Sintomatologia Estágios avançados Ingestão de carboidratos Células beta disfuncionais Hiperglicemia leve Hiperglicemia acentuada Mesmos efeitos observados no diabetes melitus tipo I Poliúria e polidipsia (durante várias semanas), e polifagia (menos comum)

Diagnóstico O diagnóstico de diabetes baseiam-se em diversos testes químicos da urina e do sangue: Glicose urinária Níveis de glicemia normal 80 a 90 mg/100 ml anormal Acima de 110 mg/100 ml Muito baixos ou indetectáveis Diabete melito tipo I Níveis plasmáticos de insulina Muito altos ou normal Diabete melito tipo II

Exames Laboratoriais GLICEMIA DE JEJUM Após 8 horas de jejum; Testes que servem para o diagnóstico e acompanhamento do diabetes. GLICEMIA DE JEJUM Após 8 horas de jejum; Glicemia plasmática (mg/dl) Normal até 99mg/dl Pré-diabete 100 a 125mg/dl Diabete 126mg/dl e acima, deve ser confirmado com novo teste em outro dia. A amostra usada para o exame é plasma ou soro, mas também pode ser feita com urina;

Hipoglicemia Diminuição da taxa de glicose no sangue; Causas são: Consumo de álcool (mais freqüente); Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece carboidratos em quantidades suficientes; Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis; Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos. Também pode ser causada por aspirina, AINEs, beta-bloqueadores não-cardiosseletivos.

Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro: Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, pupilas dilatadas; Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal. Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro: prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.

Glicemia abaixo de 65 mg/dl - eficiência mental diminui; Glicemia abaixo de 40 mg/dl - limitação de ações e julgamento; Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões; Glicemia próxima ou abaixo de 10 mg/dl - neurônios ficam eletricamente desligados, resultando no coma. Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência; Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia; Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;

Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70 mg/dl são considerados hipoglicêmicos; A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabetes, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.

Tratamento Diabete melito tipo I: Administração de insulina Metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das proteínas mais normal possível Regular Ação de 3 a 8 horas Doses adicionais (refeições) Insulina Precipitada com zinco ou com derivados protéicos Dose única Ação de 10 a 48 horas

Diabete melito tipo II: Dietas e prática de exercícios físicos Diminuir a resistência à insulina Perda de peso Tiazolidinedionas e a metformina Aumentar a sensibilidade à insulina Fármacos Estimular a produção aumentada de insulina pelo pâncreas Sulfoniluréias Estágios mais tardios Administração de insulina

Questões: Quais são as principais classes de carboidratos? Quais são os valores de referência de glicemia? Quais são os principais mecanismos de regulação de glicemia no organismo humano? A doença na qual o indivíduo apresenta deficiência de insulina é chamada ................ Quais são os tipos de Diabetes e qual a diferença entre eles? Como a deficiência de insulina pode levar ao coma? O que significa polidipsia, polifagia e poliúria? Quais são os testes usados para diagnóstico e acompanhamento do diabetes? O que significa hipoglicemia e quais são seus sintomas?