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Tema 11 CURSO: FISIOLOGÍA HUMANA I Fisiología del Páncreas Endocrino Dr. Valentín A. Pecsén Monteza REGULACION DE GLUCOSA EN SANGRE AYUNO GLUGENOLISIS GLUCONEOGENESIS OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS INSULINA GLUCAGON Estimula la producción de glucosa hepática Inhibe la producción hepática glucosa ALIMENTOS PANCREAS ENDOCRINO FORMACION DE INSULINA ACCION CELULAR ISLOTES DE LANGERHANS • 1 a 2 millones de islotes de Langerhans • 0.3 milímetros de diámetro, • Junto a capilares para secretar hormonas Células Beta: secretan insulina (25%) Células Alfa: secretan glucagón (60%) Células Delta: secretan somatostatina (10%) SISNTESIS DE INSULINA: HORMONA PEPTIDICA CÉLULAS BETA: RIBOSOMAS Transcripción génica de ARN para producir PREPROINSULINA: • Peso molecular de 11500 APARATO DE GOLGI: Se separa en • Insulina (A: 21aa + B : 30 aa) • Péptido C RETÍCULO ENDOPLÁSMICO: se desdobla forma: PROINSULINA • Peso molecular 9000 formado por Cadenas : A, B y C Circula libre en el plasma T vida: 6 minutos Degradada por enzima: Insulinasa Desaparece circulac: 10 – 15 minutos SECRECIÓN DE INSULINA: CELULA BETA El incremento de la glicemia inicia el estímulo en la célula Beta del islote de Langerhans Aumenta el ATP cierra los CANALES DE POTASIO: Despolariza la membrana celular Ingresa la glucosa y se transforma en G-6fosfato Abren los CANALES DE CALCIO : Estimula la fusión de membranas de las vesículas de insulina. Excreción por exocitosis ACTIVIDAD EN LOS RECEPTORES DE INSULINA CELULARES Subunidad Alfa: extra celular Tirosina cinasa Subunidad beta: intracelular Sustratos del receptor de Insulina ACTIVACIÓN DEL RECEPTOR DE INSULINA FOSFORILACIÓN Activa proteínas intracelulares GLUT4 RECEPTOR DE INSULINA DESPUÉS DE LA ACTIVACIÓN DEL RECEPTOR DE INSULINA GLUT4 se moviliza en abundancia hacia la membrana plasmática Glucosa se transforma Glucosa 6 – P Glucosa 1 - P FUNCIONES DE INSULINA SOBRE LOS CARBOHIDRATOS CAPTACION Y METABOLISMO DE LA GLUCOSA La glucosa es el principal gatillador para la secreción de insulina para uso muscular y hepático DEPÓSITO DE GLUCÓGENO EN EL MÚSCULO : • Después de una comida si no se hace ejercicio, glucosa se deposita como glucógeno en el músculo. Para uso rápido de minutos INSULINA FAVORECE LA CAPTACIÓN Y EL METABOLISMO DE LA GLUCOSA POR EL MÚSCULO. • Después de las comidas con actividad muscular de ejercicios. • Colabora con el transporte de glucosa a la membrana del Miocito en reposo DEPÓSITO DE GLUCÓGENO EN EL HÍGADO: • Aproximadamente: 100 gramos de GLUCOGENO en todo el hígado • La glucosa no utilizada después de las comidas es captada en el Hígado • Glucocinasa fosforila la glucosa y la Glucógeno sintetasa la polimerisa a GLUCOGENO HÍGADO LIBERA GLUCOSA ENTRE LAS COMIDAS: • El descenso de la glucemia reduce la secreción de insulina • Activa al GLUCAGÓN : activa la enzima fosforilasa: rompe los enlaces de fósforo del glucógeno • Se convierte en glucosa y pasa a la sangre. EFECTOS DE LA INSULINA EN EL ENCÉFALO: Las neuronas no necesitan insulina para el ingreso de glucosa, son muy permeables como sustrato de energía. LA INSULINA FAVORECE LA CONVERSIÓN DEL EXCESO DE GLUCOSA EN ÁCIDOS GRASOS E INHIBE LA GLUCONEOGENIA HEPÁTICA • El exceso de glucosa sanguínea que NO se deposita como GLUCOGENO se convierte en ácidos grasos. Se empaquetan como triglicéridos y transporta VLDL al tejido adiposo. • Inhibe la formación de glucosa a partir de grasas y proteínas. CAPTACION Y METABOLISMO DE LA GLUCOSA FUNCIONES DE INSULINA SOBRE LOS LIPIDOS INSULINA Y METABOLISMO LIPIDOS INSULINA FAVORECE LA SISNTESIS Y DEPOSITO DE LIPIDOS: • Después de una comida se interrumpe el uso de ácidos grasos. • Genera la producción de reserva de grasas para almacenamiento posterior. • Inhibe la acción de la enzima LIPASA (hidroliza ácidos grasos) DEFICIT DE INSULINA CONSUME GRASAS PARA ENERGIA: • En diabetes mellitus la falta de insulina aumenta el uso de grasa para actividad metabólica. • El déficit de insulina aumenta la concentración de colesterol y fosfolípidos (ateroesclerosis) • El déficit de insulina aumenta los cuerpos cetónicos ( cetoacidosis diabética) FUNCIONES DE INSULINA SOBRE LAS PROTEINAS INSULINA Y METABOLISMO PROTEICO LA INSULINA FACILITA LA SÍNTESIS Y EL DEPÓSITO DE PROTEÍNAS: • Estimula el transporte de aminoácidos al interior de la célula • Aumenta la traducción y la transcripción genética de proteínas • Inhibe el catabolismo de las proteínas LA INSULINA Y LA HORMONA DEL CRECIMIENTO ACTÚAN PARA PROMOVER EL CRECIMIENTO: • Junto con la GH actúan en síntesis de proteínas para el crecimiento. EL DÉFICIT DE INSULINA PROVOCA EL DESCENSO DE LAS PROTEÍNAS Y EL INCREMENTO DE LOS AMINOÁCIDOS EN PLASMA: • Aumenta el uso de aminoacidos como recurso energético: aumenta la úrea REGULACION DE LA INSULINA CONTROL DE LA SECRECIÓN DE INSULINA EL AUMENTO DE GLUCEMIA EN FORMA REPENTINA: estimula la secreción de insulina: • Primer aumento: 3 – 5 minutos después de una comida: Aumenta insulina en sangre 10 veces de su valor (insulina preformada) • Luego decrece a valores mínimos en 5 – 10 minutos • Segundo aumento: es 15 minutos después – meseta de 2 a 3 horas. ( preformada + nueva) • Hormonas gastrointestinales: gastrina, secretina, colecistocinina, péptido parecido al glucagón 1 Otras hormonas que estimulan o potencian la secreción: glucagón, GH, cortisol, progesterona y estrógenos. • Aumento de aminoácidos en sangre (arginina y leucina): se potencia con glucosa en sangre • Aumento de ácidos grasos libres en sangre. DISMINUCIÓN DE LA SECRECIÓN: hipoglicemia, ayuno, somatostatina, Alfa adrenérgicos GLUCAGON Y SOMATOSTATINA FUNCIONES DEL GLUCAGON Secretado por células alfa de los islotes de Langerhans Polipéptido 29 aminoácidos con un peso molecular: 3485 OTROS EFECTOS: estimulan la contracción cardiaca, aumenta el flujo sanguíneo en riñones, favorece la secreción biliar, inhibe la secreción de ácido en el estómago. PRINCIPAL EFECTO HORMONA HIPERGLICEMIANTE • Durante el ayuno produce la glucogenólisis hepática. • Activa la gluconeogénesis transformando aminoácidos y lípidos en glucosa. • INHIBEN LA SECRECIÓN DE GLUCAGON: La hiperglicemia. • ESTIMULAN LA SECRECIÓN DE GLUCAGON: el incremento de aminoácidos y el ejercicio físico. FUNCIONES DE LA SOMATOSTATINA • Se producen las células Delta de los islotes de Langerhans. • Polipéptido de 14 aminoácidos • Vida media corta : 3 minutos en sangre circulante FUNCION: EFECTOS INHIBIDORES DE LA SOMATOSTATINA: • Inhibe la secreción de insulina y glucagón en los islotes • Reduce la motilidad del duodeno estómago y vesícula biliar • Disminuye la secreción y la absorción del tubo digestivo ESTIMULAN SECRECIÓN DE SOMATOSTATINA: • Aumento de la glucemia • Aumento de aminoácidos • Aumento de ácidos grasos • Aumento de hormonas gastrointestinales DIABETES MELLITUS CLINICA: POLIURIA – POLIDIPSIA - POLIFAGIA DIABETES MELLITUS TIPO I DIABETES MELLITUS TIPO II 80% : Insulina no es suficiente para mantener los niveles en plasma Tratamiento: ANTIDIABÉTICOS ORALES 5 -10 % : Destrucción inmunológica de células Beta Tratamiento: INSULINA SUBCUTANEA SINTOMAS DE DM (ALEATORIA) GLICEMIA: 200 mg/dl AYUNO GLICEMIA: 126 mg/dl TOLERANCIA GLUCOSA (2 HORAS) GLICEMIA: 220 mg/dl HEMOGLOBINA GLICOSILADA > = 6,5 % Referencias Guyton, Arthur. Tratado de Fisiología Médica. Editorial Elsevier. 14 ava edición. 2021 pp. 973 - 989 GRACIAS
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