Homeostasis de la glucosa PDF

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Seminario de fisiología, preguntas introductorias...

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FISIOLOGIA HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA Docente: Dr. Gamaliel Aguirre

Autores: 20031449 20031295 20032285 20031240 20032000 20032494 20032263 19071643 20032373 20032307 20032593 20031097 20031548 20031856 20031526 19202158 20032758 20031845 20031372 20030976 19032098

Grupo: M623

Andy Josué Aguilar Lezama Josthyn Josué Alemán Reyes Cristina Guadalupe Altamirano Altamirano Francisco Javier Alvarado Miranda Jeymi José Araica Zavala Axel Ernesto Arana López Jolvin Nehemías Barrientos Vanegas Alyeri Fernanda Bermúdez García María Alexandra Calero Flores Francis Auxiliadora Campos Gaitan Virginia Nahomy Canales Mayorga Katherine Auxiliadora Castillo Buitrago Bosco Eliezer Castillo Sandoval Abiel Esther Cortez Alvarado Steven Alejandro Cruz Vásquez Elias Eduardo Delgado Pavon Karla Mariana Diaz Vargas Greydis Sareth Espinoza Alvarenga Jennifer Yuliana Espinoza Lopez Tangely Dewin Fedrick Gordon Judith Paola Gonzáles Orozco

Subgrupo: A

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Introducción: En el presente informe se abarcará a través de actividades prácticas la temática de la homeostasis de la glucosa. La Homeóstasis de la glucosa consiste en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre en un nivel adecuado durante todo el día para mantener el equilibrio del cuerpo. La insulina es una hormona, liberada por el páncreas que hace que las células del cuerpo tomen la glucosa y la metabolicen para obtener energía o la convierten en grasa o glucógeno para su almacenamiento, bajando los niveles de glucosa. A su vez, cuando el nivel de glucosa en la sangre es bajo, el páncreas libera glucagón, otra hormona que funciona de manera antagónica a la insulina y que activa una enzima que transforma el glucógeno en glucosa nuevamente, subiendo los niveles de esta en sangre. Cuando hay defectos o problemas con la insulina da como resultado la diabetes, enfermedad en la cual las concentraciones de glucosa en la sangre son elevadas y aumentan mucho con la ingesta de azúcar. La Hiperglucemia es una condición en la que una cantidad excesiva de glucosa circula en el plasma sanguíneo. Los pacientes con hiperglucemia persistente tienen un riesgo significativamente mayor de desarrollar retinopatía, nefropatía y neuropatía y las personas con diabetes tipo 2 tienen de dos a cinco más posibilidades de aumentar a incidencia de enfermedades cardiovasculares. A la inversa, la Hipoglucemia es una bajada del nivel de azúcar en la sangre, que puede producir lesiones cerebrales y la muere. Cuando los niveles de glucosa descienden hasta valores considerados, las hormonas contrarreguladoras (adrenalina, glucagón, Cortisol y hormona del crecimiento) estimulan el doblamiento del glucógeno y la movilización de los ácidos grasos libres y la cetogénesis.

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Objetivos:

 Señala la importancia fisiológica de la regulación de la glucosa  Identifica los procesos que determinan en condiciones fisiológicas el balance de la glucosa plasmática

 Diferencia la participación de las hormonas reguladoras y contrareguladoras, en la   

homeostasis de la glucosa Caracterizar en base a los procesos hormonales, las hormonas reguladoras y contrareguladoras Reconocer las patologías más frecuentes relacionadas con la homeostasis de la glucosa Analizar los resultados de glicemias en ayunas y post-prandial, desde una perspectiva fisiológica

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Balance de la glucosa Es mecanismo de regulación de la glucosa en el cuerpo la cual puede ser inhibida o aumenta dependiendo de las necesidades del cuerpo, para su correcto uso en el organismo existe la insulina, una hormona secretada por el páncreas que, además de retirar los excedentes de la glucosa, se encarga su entrada a las células de hígado y los músculos, donde se deposita en forma de glucógeno, y de que penetre en las células adiposas para almacenarse como grasas. En ocasiones la regulación puede fallar y aumenta los niveles de glucosa en sangre, también llamada glucemia, siendo la manifestación más visible de la diabetes. Ingreso y egresos de la glucosa plasmática El ingreso y egreso de la glucosa tiene una estrecha relación con el balance general de la glucosa. En este caso se emplea la ley del equilibrio de masa, debido a que el organismo presenta una contaste entrada (ingreso) y salida (egresos) con el medio externo de la célula para poder intercambiar nutrientes, iones, y entrada de los mismos Sin embargo, para mantener el equilibrio de la glucosa plasmática en el organismo como un sistema abierto es necesario la equiparación de la misma cantidad de ingresos y egresos de masa en este caso glucosa. Cuanta más cantidad de glucosa ingrese mayor será la masa de glucosa, por otro lado, Cuanta más cantidad se egresa menos es la masa de glucosa. Ingresa: Se puede dar por medio exógenos como absorción intestinal o endógenos como secreción hepática (. Egresa: Captacion celular o metabolismo celular.

INGRESO

Exogena

EGRESOS

Metabolismo célular

Endogenas

Utilización Gluconeogénesis Directa

Glucógeno lisis

Obligatoria

Almacenamiento

Facultativa Glucógeno TAG

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Diferencia entre periodo postprandial y postasortivo. La diferencia es que el periodo postprandial es el nivel de glucosa en sangre tras las comidas ,en pocas palabras es la detección de los niveles de azúcar en la sangre después de haber ingerido comida ,en donde el organismo incrementa la síntesis y secreción de insulina , al tiempo que disminuye la de glucagón ,para restaurar normoglucemia atraves de dos mecanismos : Disminuyendo la producción de glucosa hepática al disminuir la glucogenólisis y la gluconeogénesis e incrementando la metabolización periférica de glucosa en el musculo esquelético lo que conocemos como glucogénesis muscular y en el tejido adiposo uso de la glucosa de para fabricar glicerol ,que se usara en la producción de triglicéridos que se almacenan. También se favorece el anabolismo lipídico y proteínico y el exceso de glucosa se almacena en forma de glucógeno que se almacena en el hígado mediante la gluconeogénesis. Mientras que el periodo postasortivo se invierten ya que este se da en lo que conocemos como en el ayuno, la cual es la situación que se encuentra el cuerpo por la mañana tras permanecer sin comer de 10 a 14 horas por la noche se invierten los cambios metabólicos postprandiales antes citados, teniendo la hipoglicemia y el organism. tiene que echar mano de las reservas de energia necesaria para sobrevivir.

Valores de la glucosa plasmática El nivel de glucosa en plasma en ayunas normalmente es menor de 100 mg/dl. Los valores entre 100mg/dl hasta 126 mg/dl son un diagnóstico de pre-diabetes. Los niveles de glucosa en plasma en ayunas iguales o superiores a 126 mg/dl son un diagnóstico de diabetes. Dos horas después de beber la glucosa, la glucosa en plasma normalmente es menor de 140 mg/dl. Los valores entre 140mg/dl hasta 199 mg/dl indican que tiene pre-diabetes. Si los niveles de glucosa en plasma son iguales o mayores que 200 mg/dl tiene diabetes. Importancia fisiológica de la regulación de la Glucosa plasmática

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Mecanismos Glucorreguladores.

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La glicemia o cantidad de glucosa sanguínea en la especie humana es 1 mg/ml. El control homeostático de la glucosa involucra una serie de glándulas y hormonas. La glándula del sistema endócrino responsable del control homeostático de la glucosa es el páncreas, este interactúa en conjunto con la hipófisis y el hígado (el cual, almacena y también fabrica glucosa dependiendo de la necesidad del cuerpo), para regular la cantidad de glucosa en la sangre. El proceso de retroalimentación negativa regula los niveles de azúcar en sangre para mantener el cuerpo en equilibrio. Muchos tejidos controlan los niveles de glucosa en sangre, pero las células de los islotes pancreáticos están entre las más conocidas e importantes y se encargan de producir hormonas como la insulina y el glucagón, con función netamente endocrina. También secretan inmunoglobulinas. El páncreas endocrino adulto tiene cuatro tipos de células productoras de hormonas: las células beta, que producen insulina (reduce el nivel de azúcar en la sangre); las células alfa, que producen glucagón (elevan los niveles); las células delta, que producen somatostatina (inhibe la secreción de numerosas hormonas al igual que las secreciones gástricas y pancreáticas, tanto endocrinas como exocrinas); y las células PP, que producen el polipéptido pancreático (esta autorregula la función secretora (endocrina y exocrina) y tiene efecto sobre los niveles de glucógeno hepático y secreciones gastrointestinales). Cuando se ingiere gran cantidad de carbohidratos, éstos se digieren y entran al torrente circulatorio en forma de glucosa, aumentando su nivel; durante el proceso de digestión el páncreas secreta insulina, la cual, al llegar al hígado contribuye a que éste almacene parte de la glucosa en forma de glucógeno. Otra parte pasa a la sangre y una última parte se manda a las células adiposas para formar ácidos grasos. Efectos de la hipoglucemia e hiperglucemia. La glucemia es una de las variables más importantes que regulan nuestro cuerpo. Con esta palabra hacemos referencia, en realidad, a la concentración de glucosa en sangre. Si los niveles se elevan por encima a un umbral determinado, ocurre una hiperglucemia. Si descienden, estaremos ante una hipoglucemia. En cualquiera de los casos, esta variación puede suponer un problema. Pero el origen de esta hiperglucemia o hipoglucemia podría estar en una enfermedad como la diabetes, un problema alimenticio o una irregularidad metabólica. Hoy os contamos que hay detrás de estos términos Efectos de la hiperglucemia: La hiperglucemia puede dañar los vasos sanguíneos que llevan sangre a órganos vitales, lo que puede incrementar el riesgo de enfermedades de corazón, accidentes cerebrovasculares, enfermedades renales, problemas en la vista y problemas

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neurológicos (Entumecimiento en las manos, las piernas o los pies. Dolores punzantes, ardor u hormigueo. Náusea, vómitos, estreñimiento o diarrea). Efectos de la hipoglucemia:    

Puede sentirse sudoroso, tembloroso o hambriento. Puede sentirse débil. Los niveles de azúcar en sangre muy bajos pueden causar confusión o desorientación. Los niveles de azúcar en sangre severamente bajos pueden causar coma. Puede tener latidos cardíacos rápidos o sentir palpitaciones.

¿Que son las hormonas reguladoras? El control homeostático de la glucosa involucra una serie de glándulas y hormonas. La glándula del sistema endócrino responsable del control homeostático de la glucosa es el páncreas. Éste interactúa en conjunto con la hipófisis y el hígado (órgano blanco), para regular la cantidad de glucosa en la sangre. Cuando ingieres gran cantidad de carbohidratos, éstos se digieren y entran al torrente circulatorio en forma de glucosa por lo que su nivel aumenta; durante el proceso de digestión el páncreas secreta insulina por medio de las células, la cual, al llegar al hígado, contribuye a que éste almacene parte de la glucosa en forma de glucógeno. Otra parte pasa a la sangre y una última parte se manda a las células adiposas para formar ácidos grasos. La función principal de la insulina es regular el nivel de glucosa en sangre. Por lo general, esta tasa es de 80 – 90 miligramos por decilitro. Sin embargo, tras una comida, y en función de su índice glucémico, el nivel puede elevarse de manera espectacular. Una comida compuesta en su mayor parte de proteínas, grasa y muy pocos carbohidratos, producirá una respuesta glucémica reducida, mientras que una comida rica en carbohidratos, causará una gran respuesta glucémica. Cuanto más elevada sea esta respuesta, mayor será la presencia de azúcar en la sangre y, por tanto, más insulina se requerirá. Las comidas que hacemos habitualmente pueden elevar la concentración de glucosa en sangre a 140 miligramos por decilitro, en una persona sin diabetes. Las células beta del páncreas son capaces de reconocer el incremento de glucosa y liberar insulina en 30 segundos, Al Introducir la glucosa en las células, la insulina logra restablecer el nivel de glucosa en sangre en dos horas. Insulina. Efectos fisiológicos sobre el hígado, músculo y tejido adiposo. En el hígado:

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Uno de los más importantes efectos de la insulina es el almacenamiento en forma de glucógeno hepático de casi toda la glucosa absorbida después de una comida (glucosaglucógeno). Acción de la insulina en la captación y almacenamiento de la glucosa:   

Facilita la entrada de glucosa en la célula hepática Evita la liberación de la glucosa a sangre. Promueve la síntesis de glucógeno.

Entre las comidas, cuando no se dispone de alimento y los niveles de glucosa en sangre comienzan a bajar, la secreción de insulina cae rápidamente y el glucógeno hepático se transforma otra vez en glucosa que vuelve a liberarse hacia la sangre para mantener la glucemia y vitar que caiga a niveles demasiado bajos. Así el hígado retira glucosa en la sangre cuando está presente en exceso (después d la comida) y libera hacia ella cuando necesita entre las comidas. Tejido adiposo: En el tejido adiposo la insulina promueve por vía indirecta el depósito de grasas en forma de triglicéridos (ácidos grasos + glicerol). El transporte de glucosa en el adipocito, mediado por la insulina, es esencial para suministrar la porción glicerol. En el musculo: El musculo esquelético juega un rol central en la regulación del metabolismo de la glucosa de todo el cuerpo. Debido a su masa el musculo esquelético es el principal tejido responsable de glucosa dependiente de insulina, explicando más del 80% de la captación d glucosa del cuerpo Bajo condiciones de ayuno, cuando la insulina esta baja el músculo es responsable de menos del 10% de la captación de glucosa ya que el SNC se vuelve el más importante consumidor de glucosa sanguínea. ¿Qué son Las hormonas contrareguladoras? Las hormonas contrareguladoras son catabólicas y en general revierten los procesos fisiológicos promovidos por la insulina. Afectan el metabolismo de los carbohidratos por el incremento de la glucogenolisis y la gluconeogénesis, por lo cual elevan los valores de glucosa en sangre. La lipolisis es estimulada por el glucagón y catecolaminas, lo cual da por resultado un aumento de ácidos grasos libre para la conversión en cetonas. La degradación proteica es apresurada y proporciona aminoácidos para la gluconeogénesis, hiperglucemia y acetonemia son el efecto neto de insuficiencia relativa de insulina y el exceso de hormonas contrareguladoras. Hormonas contrarreguladoras: Glucagón ¡A LA LIBERTAD POR ÑA UNIVERSIDAD!

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El glucagón es una hormona que, igual que la insulina, también se produce en el páncreas. La principal diferencia la encontramos en el efecto que produce, siendo contrario precisamente al de la insulina: aumentar los niveles de glucosa en sangre. Si nuestro organismo funciona de forma normal, el glucagón y la insulina trabajan de forma coordinada para regularse. Si la insulina inhibe la secreción de glucagón, el glucagón activa la síntesis de insulina, y así se consigue el necesario equilibrio. Cuando el cuerpo necesita más azúcar, el páncreas produce glucagón y lo libera para que llegue a las células. Este se crea en los islotes pancreáticos de Langherans, más concretamente en las células Alfa, a diferencia de la insulina que se crea en las células Beta. Por decirlo de forma sencilla: el glucagón tiene un efecto antagónico al de la insulina, aumentando los niveles de glucosa en sangre. Si una persona con diabetes insulinodependiente se inyecta insulina para reducir o mantener estable el nivel de glucosa, administrar glucagón solo puede servir para aumentar estos niveles. Catecolamínicas El término “catecolamina” (CA) designa a todos aquellos compuestos que contienen el grupo catecol (orto- dihidroxibenzeno) y una cadena lateral con un grupo amino: el núcleo catecol. Las CA de importancia fisiológica son la Dopamina (DA), Noradrenalina (NA) y Adrenalina (A). La adrenalina (o también epinefrina) es sintetizada y almacenada en la médula adrenal y liberada hacia la circulación sistémica. La noradrenalina (o norepinefrina) es sintetizada y almacenada no solamente en la médula adrenal, además también lo es en los nervios simpáticos periféricos. La dopamina se encuentra en la médula adrenal y en los nervios simpáticos periféricos, pero esta CA actúa fundamentalmente como un neurotransmisor en el sistema nervioso central.

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En la médula adrenal más del 80% del contenido de catecolaminas está constituido por adrenalina, para ser liberada a la circulación sanguínea y ejercer su acción sobre distintos órganos a distancia; el 20% restante lo constituye la noradrenalina. Biosíntesis de Catecolaminas Las CA son sintetizadas a partir de tirosina, este aminoácido puede derivar directamente de la dieta (fuente exógena) o ser sintetizado en el hígado (fuente endógena) a partir del aminoácido fenilalanina. La tirosina ingresa a las células cromafines (o neuronas si habláramos del sistema nervioso) a través de un transporte activo. El proceso de síntesis en los feocromocitos de la médula adrenal consta de 4 reacciones químicas catalizadas por enzimas (Figura 2), estos pasos biosintéticos suceden en el citosol y en las vesículas electrodensas (gránulos cromafines): 1. Hidroxilación: catalizado por la enzima Tirosina-Hidroxilasa (TH), convirtiendo a la tirosina en dihidroxifenilalanina (DOPA). Se conocen en la actualidad 4 isoformas de esta enzima, encontrándose en el citosol de las células cromafines, es estereoespecífica, requiere oxígeno molecular, hierro y un cofactor, la tetrahidropteridina. Esta hidroxilación de la tirosina es el paso limitante en la biosíntesis de las CA, debido a que la TH se encuentra ”finamente” regulada. 2. Descarboxilación: la DOPA se transforma en dopamina, por una reacción de descarboxilación producto de la actividad de la enzima Descarboxilasa de L-Aminoácidos Aromáticos, enzima con poca especificidad de sustrato, distribuida en muchos tejidos, localizada en el citosol de las células cromafines y que requiere piridoxal fosfato como cofactor. La dopamina una vez formada en el citosol, tras las reacciones precedentes, es transportada activamente al interior de las vesículas granulares donde continuará la biosíntesis de las CA. 3. Hidroxilación: por la actividad de la enzima Dopamina-β-Hidroxilasa (DβH) se produce la conversión de dopamina a noradrenalina. Esta enzima requiere oxígeno molecular, utiliza el

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ácido ascórbico como cofactor y está relacionada genética y estructuralmente con la TH. Es una proteína que contiene cobre en su molécula y al igual que la TH es una enzima específica que se encuentra solamente en tejidos que sintetizan y almacenan CA. Su especificidad de sustrato no es alta. Se encuentra localizada dentro de los gránulos de las células cromafines de la médula adrenal (y en las vesículas sinápticas de las terminales nerviosas simpáticas). Es un componente tanto de la pared del gránulo como del contenido soluble de las vesículas, por lo que es liberada al romp...