Metabolismo Producción y consumo de energía a partir de fuentes exógenas y endógenas Síntesis y degradación de componentes tisulares estructurales y funcionales Eliminación de productos de desecho El metabolismo se refiere a todos los procesos físicos y químicos del cuerpo que convierten o usan energía,

Metabolismo energético En estado estacionario, cuando el peso y la composición corporal son estables, las ganancias de energía deben ser siempre iguales a las pérdidas de energía

= Hidratos de carbono Ganancia Pérdida de de Grasas energía energía Trabajo mecánico Contracción muscular Movimiento de células, organelas, apéndices Reacciones de síntesis Almacenamiento de combustible Formación de tejidos Producción de moléculas funcionales esenciales Generación y conducción de señales Eléctrica Química Mecánica Hidratos de carbono Ganancia Pérdida de energía = de Grasas energía Proteínas Desintoxicación y degradación Formación de urea Conjugación Oxidación Reducción Minerales Aniones y cationes orgánicos Aminoácidos Transporte de membrana Producción de calor Regulación de la temperatura Reacciones químicas ineficaces

Índice metabólico basal* Consumo mínimo absoluto de energía en una persona en reposo Valor medio: 20-25 kcal/kg Se relaciona linealmente con la masa corporal magra y la superficie corporal. Disminuye durante el sueño. Es menor en las mujeres. Tir Termogénesis inducida por la dieta Termogénesis sin escalofríos Obligatoria Facultativa Adren Tir Actividades físicas inconscientes Trabajo y ejercicio *A la mañana, en ayunas, acostado en reposo, a una temperatura corporal nomal y con temperatura ambiente agradable

Producción de energía Glucosa Glucólisis Ciclo de Krebs Acidos grasos ß-oxidación Acetil CoA Acido acetoacético ß-hidroxibutírico Cociente respiratorio: Proporción entre el CO2 producido (exhalado) y el O2 utilizado (inhalado) Glucosa C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O CR = 6 CO2/ 6 O2= 1 Ácido graso (palmítico) C15H31COOH + 23 O2 16 CO2 + 16 H2O CR = 16 CO2/ 23 O2 = 0.7

Almacenamiento de energía Incorporación de Deben existir mecanismos alimentos (energía) es para almacenar la energía periódica hasta la necesidades futuras Reservas Triglicéridos (75 %) 9 kcal/g Tejido adiposo Proteínas (24 %) 4 kcal/g Glucógeno (1 %) 4 kcal/g Hígado (25%) y músculo (75%)

Triglicéridos provienen de la dieta o de síntesis hepática a partir de Acetil CoA derivado de la oxidación de la glucosa. Glucógeno proviene de glucosa, galactosa y fructosa dietaria y de gluconeogénesis a partir de piruvato, lactato, glicerol y aminoácidos (excepto leucina) El glucógeno del músculo no puede dar glucosa a circulación por carencia de glucosa-6-fosfatasa. Almacenar TG en tejido adiposo consume 3 % de calorías Almacenar glucosa en glucógeno consume 7 % de calorías Conversión de hidratos de carbono en grasas consume 23 % de calorías Insulina favorece la glucogenogénesis y el almacenamiento de TG, inhibe la gluconeogénesis Glucagón y adrenalina tratan de mantener la glc plasmática y activan la glucogenólisis y la gluconeogénesis

Metabolismo de hidratos de carbono 55 % oxidación a CO2 (encéfalo) 225 g/día de glucosa 20 % lactato (músculo) ciclo de Cori (hígado) 20 % recaptación por hígado y tejidos viscerales 70 % de utilización basal es independiente de insulina La glucosa circulante (11 g) mantiene oxidación encefálica por 3 horas por lo que se requiere producción permanente. 80 % proviene de glucogenólisis y 20 % de gluconeogénesis. Luego de la ingesta 25 % es oxidado y 75 % es almacenado.

Metabolismo de proteínas De los 10 kg de proteína promedio de un adulto, 6 kg están sujetas a degradación y resíntesis permanente. Los aminoácidos producidos son reutilizados mayoritariamente y una parte se degrada. En equilibrio se requieren 0.8 g/kg día Cuando aumenta la masa magra (niños, embarazo, postoperatorio) se requieren hasta 1.5 - 2 g/kg día. Existen 9 aminoácidos esenciales (no sintetizables por el hombre). Se requieren en equilibrio 0.5 a 1.5 g/día. La vía final de degradación de los AA convergen en: gluconeogénesis cetogénesis ureagénesis En equilibrio el nitrógeno proteico de la dieta iguala a las pérdidas urinarias de urea y amoníaco. Cuando se degradan más proteínas que las que se consumen (postoperatorio inmediato, sepsis), predomina la excreción urinaria (Balance negativo de nitrógeno) Cuando hay ganancia de peso corporal magro (crecimiento, embarazo, postoperatorio tardío) existe balance positivo de nitrógeno.

Metabolismo de las grasas Existen ácidos grasos esenciales: linoleico, linolénico y araquidónico. El transporte de lípidos en el plasma exige su incorporación a lipoproteínas complejas. CII AI

HL: lipasa hepática LPL: lipoproteínlipasa LRP: proteína relacionada con el receptor de lipoproteínas

El transporte de TG exógenos depende de los quilomicrones. El transporte de TG endógenos depende de las VLDL. LDL proviene de la conversión metabólica de VLDL-IDL-LDL y de la secreción hepática directa. Lleva colesterol a los tejidos y al hígado. En hígado, LDL es captado e internalizado por un receptor de apo-B100 que es regulado por dieta, hormonas, fármacos y genes. El transporte de colesterol hacia el hígado desde los tejidos periféricos es mediado por HDL a través de su interacción con otras LP.

Ayuno Utilización de las reservas. Glucosa proveniente de glucogenólisis y gluconeogénesis para SNC Acidos grasos libres para el resto de los tejidos Gluc Adren Primeras 12-15 hs se vacían los depósitos hepáticos de glucógeno. Luego gluconeogénesis. 70-100 g de proteína muscular durante los primeros días Balance negativo de Nitrógeno. Músculo e hígado empiezan a usar ácidos grasos libres Disminuye el CR Y El aumento de los cetoácidos provoca una acidosis metabólica leve. Luego de pocos días IMB disminuye 10 al 20 %, SNC empieza a utilizar cetoácidos y se reduce la gluconeogénesis (25 g/día de degradación proteica). En ayuno prolongado se pierde unos 300 g/día de peso corporal, 2/3 grasa

Ejercicio intenso. Ejercicio prolongado y moderado Primero se vacían depósitos de creatina fosfato y ATP (50 kcal/min) Luego (2 min) por degradación de glucógeno muscular a glucosa-6-P y glucólisis (30 kcal/min). La acumulación de ácido láctico limita esta etapa anaerobia. Se puede acumular una deuda de O2 de 10 a 12 litros para oxidar ácido láctico o convertirlo en glucosa para recuperar contenido muscular de ATP y creatina-P para reponer O2 en pulmones, líquidos corporales, mioglobina y hemoglobina Adr Ejercicio prolongado y moderado Energía requerida 12 kcal/min Al glucógeno muscular se suma captación de glucosa plasmática producción hepática de glc por glucogenólisis y gluconeogénesis (el músculo aporta AA por proteólisis) Finalmente los AG libres aportan 2/3 de la energía del ejercicio mantenido

Regulación de las reservas de energía Cada individuo tendría un punto de ajuste determinado para los depósitos de energía. Vista, olfato, gusto de los alimentos, descenso de glc plasmática estimulan el apetito. Insulina disminuye el apetito (inhibe neuropéptido Y) Cortisol estimula el apetito (inhibe síntesis de Horm. liberadora ACTH) Grelina se secreta en el estómago (vacío) y estimula el apetito Existe una proteína desacopladora (PD ó termogenina) o análogos que disocia la producción de ATP de la utilización de O2 y genera calor sin producir trabajo útil en tejido adiposo. La leptina, hormona peptídica secretada por el tejido adiposo, actúa sobre el hipotálamo ajustando los depósitos de energía.

AGRP: Peptido relacionado al Agouti, antagonista endógeno de alfa-MSH NPY neuropeptido Y POMC: proopiomelanocortina CART: transcripto relacionado a cocaina-anfetamina AGRP: Peptido relacionado al Agouti, antagonista endógeno de alfa-MSH NPY neuropeptido Y POMC: proopiomelanocortina CART: transcripto relacionado a cocaina-anfetamina

PVN: núcleo paraventricular