Guia INTEGRACION METABOLICA prof Yelitza

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Integración Metabólica 
GUIA DIDACTICA 
 
 
 
 
 
 
Prof. Yelitza Berne 
 
 
 
 
Barquisimeto 2021 
Ultima Modificación Julio 2022 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL 
LISANDRO ALVARADO 
DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD 
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FUNCIONALES 
SECCION BIOQUIMICA 
 
INTRODUCCION 
En el desarrollo de la asignatura hemos aprendido que la célula, como unidad 
estructural y funcional del ser humano, requiere de energía y de la biosíntesis de 
moléculas orgánicas para mantenerse viva, condiciones que se cumplen a través del 
metabolismo o transformación de los macronutrientes carbohidratos, lípidos y proteínas 
a nivel celular. Aunque el metabolismo de estos nutrientes hasta ahora lo hemos estudiado 
de manera independiente uno del otro esto no ocurre así, por el contrario, es necesaria la 
interrelación de las diferentes rutas metabólicas a fin de satisfacer las necesidades 
metabólicas del organismo. En la presente guía conoceremos como se logra la 
interrelación metabólica de los carbohidratos, lípidos y proteínas en respuesta a las 
variaciones nutricionales como lo son el estado de buena nutrición y ayuno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Generalidades 
Ciclo Ayuno-Alimentación 
En primer término es necesario describir a que nos referimos cuando hablamos de 
estado de alimentación y ayuno. La alimentación consiste en el acto de ingerir los 
alimentos pero no indica si la cantidad satisface o no las necesidades nutricionales del 
individuo, mientras que un estado de buena nutrición incluye el acto de ingerir alimentos 
y de que la cantidad ingerida, además de satisfacer las demandas nutricionales, promueva 
el almacenamiento de combustible. El estado de buena nutrición incluye el estado 
absortivo (post pandrial) que se lleva a cabo una vez ingeridos los alimentos y al estado 
postabsortivo que ocurre de 4 a 6 horas después de consumirlos. Tanto el estado absortivo 
y postabsortivo ocurren después de la ingesta y digestión de los alimentos, para que luego 
fluyan al torrente circulatorio los combustibles como glucosa, aminoácidos y ácidos 
grasos libres, entre otros. Bajo estas condiciones nutricionales la cantidad de nutrientes 
supera las necesidades del organismo y es por ello que se genera el almacenamiento o 
reservas de estos, la glucosa en forma de glucógeno o su trasformación a ácidos grasos 
que junto a los ingeridos son depositados como triacilgliceridos. En cuanto a los 
aminoácidos, como no existe molécula de almacenamiento son usados fundamentalmente 
en la formación de proteínas tisulares y plasmáticas. 
El ayuno es el acto en cual no se consume alimento solido o líquido y se inicia 
después de 3 a 4 horas de la última comida. En estado de ayuno, a fin de que el organismo 
pueda satisfacer las demandas energéticas para sobrevivir, utiliza las reservas de 
combustible previamente formadas en el periodo de alimentación y de esta manera cada 
órgano, tejido o célula compensa sus necesidades nutricionales. 
El ayuno finaliza con el consumo de alimento, donde inicia de nuevo el estado de 
alimentación, es a ello lo que se conoce como ciclo ayuno-alimentación. Gracias a las 
reservas de combustible que se alcanza en el estado de alimentación no es necesario que 
un individuo de manera permanente consuma alimento. 
Durante el ciclo ayuno-alimentación es necesaria la interrelacion de órganos como 
el cerebro, musculo esquelético, hígado, tejido adiposo y corazón, llamados órganos de 
la economía porque unos ofertan o exportan nutrientes o combustible como el caso del 
hígado, tejido adiposo, y musculo esquelético y hay otros que solo demandan o importan 
combustible como el cerebro y corazón. Este intercambio de nutrientes ocurre tanto en 
estado de alimentación como ayuno a fin de que cada tejido pueda satisfacer sus propias 
necesidades energéticas y realizar sus funciones especializadas. 
A continuación, se describe como se movilizan cada una de las reservas y la forma 
en que los órganos que intervienen se comunican entre sí para satisfacer las necesidades 
energéticas del individuo. Esta información se resume en la Figura 1 y Cuadro 1. 
Interrelaciones metabólicas entre los principales órganos que metabolizan los 
combustibles 
Cerebro 
Es el más exigente de los órganos, requiere alrededor de 20% de oxigeno total 
consumido por el ser humano y en condiciones normales solo utiliza glucosa para 
satisfacer sus grandes requerimientos de energía que ascienden alrededor del 60%. Sin 
embargo, durante un periodo de ayuno, el cerebro puede adaptarse al empleo de cuerpos 
cetónicos en vez de glucosa como combustible principal. 
Musculo Esquelético (ME) 
El tipo de nutriente que utiliza el musculo esquelético como combustible 
energético varía de acuerdo a la actividad de este tejido. En condiciones de reposo los 
ácidos grasos constituyen la principal fuente de energía, mientras que durante el ejercicio 
la fuente principal es la glucosa. En estado de ayuno, los cuerpos cetónicos son captados 
por el ME como fuente de energía. 
Gracias a que el ME almacena glucógeno (14g/Kg tejido) puede obtener glucosa 
de esta reserva, pero no la exporta o libera para uso de otros tejidos por carecer de la 
enzima glucosa 6 fosfatasa. En condiciones de ejercicio prolongado, el contenido de 
glucógeno disminuye y la glucosa consumida bajo estas condiciones anaeróbicas es 
convertida a lactato el cual es liberado. Otro producto metabólico del ME es la alanina 
producida a través de la transaminación del piruvato (producto glicolisis) con los 
aminoácidos catabolizados a nivel muscular. La alanina es liberada del musculo al 
torrente circulatorio y captada por el hígado para convertirse en glucosa, la cual es 
liberada a la sangre y captada nuevamente por el ME (ciclo glucosa-alanina). También el 
lactato (glicolisis anaeróbica en musculo) se transporta por el torrente sanguíneo al 
hígado, en donde se convierten en glucosa mediante la gluconeogénesis, para volver al 
musculo y otros tejidos mediante el ciclo de Cori. 
Corazón 
El musculo cardiaco a diferencia del musculo esquelético, no exporta ningún 
combustible, por el contrario, depende del ME y de otros tejidos para satisfacer sus 
demandas energéticas, que son cubiertas principalmente por ácidos grasos, pero también 
glucosa, lactato y cuerpos cetónicos. 
Tejido Adiposo (TA) 
El tejido adiposo está diseñado para la síntesis y degradación de triacilgliceridos, 
por lo que en condiciones de alimentación se sintetizan a partir de glicerol y los ácidos 
grasos procedentes de la dieta o de la biosíntesis en el mismo TA, en contraposición, 
durante el ayuno son liberados glicerol y ácidos grasos para la síntesis de glucosa 
(gluconeogénesis) o fuente de energía (beta oxidación) respectivamente. Por otra parte, 
cuando las concentraciones de glucosa son suficientes, el TA capta y cataboliza este 
nutriente a fin aportar glicerol-3-fosfato para la síntesis de triacilgliceridos. 
Hígado 
La función principal del hígado es la síntesis de combustibles para ser usados por 
otros órganos. El hígado produce glucosa a partir de sus propias reservas de glucógeno 
como a partir de la gluconeogénesis utilizando sustratos como el lactato y alanina 
procedentes del musculo, el glicerol del tejido adiposo y los aminoácidos del catabolismo 
de proteínas musculares. Los cuerpos cetónicos también se forman en el hígado para ser 
exportados junto con la glucosa como combustibles energéticos para otros tejidos. 
Una función importante del hígado es la de amortiguar las concentraciones de 
glucosa en sangre, detecta los cambios en las concentraciones plasmáticas de glucosa a 
fin de controlar sus niveles en sangre: En estado de buena nutrición detecta las 
concentraciones elevadas de glucosa en sangre generando un aumento de su captación y 
almacenamiento en forma de glucógeno mientras que enayuno promueve el catabolismo 
de glucógeno, liberando y exportando glucosa. 
A fin de satisfacer sus necesidades energéticas internas, el hígado puede utilizar 
diversos tipos de combustibles, como la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. 
Para finalizar, cabe señalar que los Glóbulos rojos o eritrocitos representan las 
células de la sangre cuyo metabolismo energético depende única y exclusivamente de la 
glucolisis anaeróbica que realizan estas células ya que carecen de mitocondria, siendo el 
producto el lactato que es exportado para su captación y utilización para la síntesis de 
glucosa en hígado (Gluconeogenesis). 
 
 
Figura 1. Interrelaciones metabólicas entre los principales órganos que metabolizan 
combustibles. Tomado y Adaptado de: Mathews C y Van Holde K.; Bioquimica, 2a 
edición McGraw-Hill. Interamericana. 
 
 
Cuadro1. Perfiles de los principales órganos de los vertebrados en el 
metabolismo de los combustibles 
Tejido Combustible 
almacenado 
Combustible 
preferido 
Combustible 
exportados 
Cerebro Ninguno Glucosa (cuerpos 
cetónicos durante 
la inanición) 
Ninguno 
Musculo 
esquelético 
(reposo) 
Glucógeno Ácidos grasos Ninguno 
Musculo 
esquelético 
Ninguno Glucosa Lactato, Alanina 
(durante el 
ejercicio) 
Musculo cardiaco Ninguno Ácidos Grasos Ninguno 
Tejido adiposo Triacilgleridos Ácidos Grasos Ácidos Grasos, 
glicerol 
Hígado Glucógeno, 
Triacilgleridos 
Aminoácidos, 
glucosa, ácidos 
grasos 
Ácidos Grasos, 
glucosa, cuerpos 
cetónicos 
 
Como se ha mencionado, los tres principales combustibles energéticos utilizados 
por las células son la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Como se acaba de describir, 
es necesario la interrelacion de ciertos órganos a fin de satisfacer las necesidades 
energéticas en cada uno de ellos, pero al mismo tiempo se requiere la convergencia o 
interrelación entre las vías catabólicas de los tres combustibles, es en estos sitios. La 
ejecución simultanea de las vías metabólicas y la interrelacion entre los diferentes órganos 
representan la base para satisfacer las demandas energéticas del organismo y por ende el 
funcionamiento y vida de los órganos y tejidos. 
Por otra parte, este trabajo armónico de vías metabólicas e intercambio de 
combustibles por los tejidos, favorece el mantenimiento de las concentraciones 
sanguíneas de glucosa (glicemia) dentro de los límites normales (70-110mg/dL), 
normoglicemia, pero requiere mecanismo de control que permitan regular las vías 
metabólicas que deben ocurrir en su momento. Una de las formas de control o regulación 
se consigue a través de la hormonas que participan en el metabolismo de los 
combustibles. 
 Papel de las hormonas en el metabolismo de los combustibles 
Los cambios en los niveles de glucosa en sangre (glicemia) son los que determinan 
el tipo de hormona que se debe segregar el páncreas a fin de utilizar los combustibles por 
cada tejido u órgano. 
INSULINA 
Hormona proteica sintetizada por las células Beta (B) del páncreas, las cuales detectan 
los cambios en las concentraciones de glucosa y secretan insulina en respuesta a una 
concentración aumentada de glucosa, Hiperglicemia (valores sanguíneos de glucosa 
mayor a 110 mg/dl), condición que se obtiene cuando se consume alimentos (Figura 2). 
 
GLUCAGON 
 Péptido sintetizado por las células alfa (α) del páncreas que al igual que las células 
beta, detectan la concentración de glucosa en sangre y liberan glucagon en respuesta a 
bajas concentraciones de glucosa, Hipoglicemia (valores sanguíneos de glucosa menor a 
70 mg/dl), condición que se alcanza cuando estamos en periodos de ayuno (Figura 2). 
Tanto la síntesis como la liberación de glucagon se controla por la insulina, ya que 
es la insulina, la que lleva a una disminución de la glucosa después de activar la captación 
y almacenamiento de combustible. El objetivo principal del glucagón en el hígado es 
activar la glucogenolisis e incrementar la velocidad de la gluconeogénesis y con ello 
aumentar la concentración de glucosa en sangre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Respuesta de la secreción hormonal del páncreas como resultado de los 
cambios en las concentraciones de glucosa en sangre. (Figura tomada de: Mathews C y 
Van Holde K.; Bioquimica, 2a edición McGraw-Hill. Interamericana). La respuesta 
hormonal que se produce con elevadas concentraciones de glucosa se indica en color azul 
y la que se da con bajas concentraciones de glucosa en color amarillo. 
 
ADRENALINA 
Las catecolaminas adrenalina y noradrenalina, se liberan de las terminaciones 
nerviosas presinápticas siempre que el cuerpo se encuentre en una situación de peligro o 
mucho estrés. Bajo estas condiciones estas catecolaminas actúan como 
neurotransmisores, es decir, que se liberan en la terminal nerviosa simpática (sistema 
nervioso simpático) y actúa en la célula efectora (blanco). Sin embargo, cuando los 
niveles de glucosa en sangre bajan se libera adrenalina de la medula suprarrenal. 
INSULINA 
Glucosa en sangre 
elevada 
Estimula la 
formación de 
glucógeno 
Desciende la glucosa 
en sangre 
Glucógeno Glucosa 
GLUCAGON 
+ 
+ 
Glucosa en sangre 
baja 
Aumenta la glucosa 
en sangre 
+ 
+ 
Estimula la 
degradación de 
glucógeno 
 Las acciones bioquímicas y fisiológicas de las hormonas se describen en el 
siguiente. 
Cuadro 2. Principales hormonas que controlan el metabolismo de los 
combustibles 
Hormona Acción bioquímica Acción fisiológica 
INSULINA Permeabilidad celular a la 
glucosa (musculo y tejido 
adiposo) 
 Velocidad Glucolisis 
Activación Glucogenolisis 
 Velocidad Síntesis 
triacilgliceridos 
 Síntesis proteínas de 
ADN y ARN 
 Velocidad 
Gluconeogénesis 
 Inactivacion de la 
Lipolisis 
 Velocidad Degradación 
proteínas 
 
Señala el estado de ingesta 
 
 Concentración glucosa en 
sangre 
 Almacenamiento de 
combustible 
 Crecimiento y 
diferenciación celular 
 
GLUCAGON Activación Glucogenolisis 
Activación de la Lipolisis 
 Velocidad 
Gluconeogénesis 
Inactivacion la 
Glucogénesis 
 Velocidad de la Glicolisis 
 
 Liberación de glucosa del 
hígado 
 Concentración de glucosa 
en sangre 
ADRENALINA Activación Glucogenolisis 
Activación de la Lipolisis 
Inactivacion la 
Glucogénesis 
 Liberación de glucosa 
del hígado 
 Concentración de 
glucosa en sangre 
 Uso de glucosa por el 
musculo 
 Tomado y Adaptado de: Mathews C y Van Holde K.; Bioquimica, 2a edición McGraw-
Hill. Interamericana. 
 
Resumiendo lo ya expuesto hasta ahora, el organismo trabaja con el propósito de 
mantenener la normoglicemia, es decir, niveles sanguíneos de glucosa dentro de los 
límites normales (70-110mg/dL), y para ello requiere la interrelación de ciertos órganos 
que permiten el intercambio de los combustibles energéticos (glucosa, ácidos grasos y 
aminoácidos) siempre regulado por las hormonas. 
Adicionalmente, los tres combustibles son catabolizados por vías independientes, 
sin embargo, existe una convergencia entre las vías catabólicas de estos, sitios donde 
comparten metabolitos comunes. Estas interacciones entre las tres vías se denominan y 
definen las interrelaciones metabólicas. Además de estas tres moléculas, el organismo 
también utiliza cuerpos cetónicos y ácido láctico (de la glucólisis) como fuente de energía 
alternativa. 
A continuación, se describirán las vías o respuestas metabólicas que se 
desarrollan en los estados de buena nutrición (postabsortivo o postpandrial) y de ayuno. 
En cada uno de estos estados se describen la interrelación de las vías metabólicas e 
intercambio de nutrientes con el objetivo de que las células puedan satisfacer sus 
demandas de energía y de compuestos orgánicos y con ello llevar a cabo su trabajo 
biológico. 
 
RESPUESTAS METABOLICAS EN ESTADO DE BUENA NUTRICION Y 
AYUNO 
Buena nutrición: estado postabsortivo o postpandrialEs el periodo comprendido entre las 0 y 4 horas después de una comida, y que se 
caracteriza por un incremento en los niveles de glucosa (hiperglicemia) en el torrente 
sanguíneo que induce a la secreción de la hormona insulina por las células betas del 
páncreas. 
A través del sistema porta, procedentes de la absorción intestinal, llegan los 
nutrientes al hígado donde son redistribuidos a los demás tejidos. 
Durante este periodo la glucosa es el principal combustible captado y utilizado 
por muchos tejidos como fuente de energía, es decir, se incrementa la velocidad de la vía 
metabólica glicolisis o glucolisis (Figura 3). Solo el musculo esquelético depende de la 
insulina para la captación de la glucosa a diferencia del cerebro e hígado, ya que la 
captación de glucosa es independiente de insulina. Adicionalmente, se activa o favorece 
la síntesis de glucógeno (glucogénesis) en hígado y musculo esquelético. 
Una vez cubiertas las necesidades energéticas por oxidación de la glucosa a acetil 
CoA, parte de esta molécula se desvía a la síntesis de ácidos grasos, es decir, se promueve 
la lipogénesis en hígado y tejido adiposo y su almacenamiento como triacilgliceridos 
(Biosíntesis de triacilgliceridos) principalmente en este último tejido. 
Los ácidos grasos de cadena larga al ser absorbidos forman quilomicrones que 
circulan por el sistema linfático y luego por el sistema circulatorio para ser captados por 
los tejidos donde se liberan ácidos grasos y glicerol gracias a la acción de la enzima 
lipoproteína lipasa. Los ácidos grasos de la dieta junto a los sintetizados a partir de la 
oxidación de la glucosa, siguen dos caminos: ser utilizados como fuente de energía (beta 
oxidación) en tejidos como el musculo cardiaco o ser depositados como triacilgliceridos 
en hígado y tejido adiposo. 
En relación a los aminoácidos absorbidos, estos son captados por tejidos como el 
hígado y musculo esquelético para la síntesis de proteínas, y el excedente ser catabolizado 
a la formación o producción de urea en hígado. 
AYUNO 
 El Ayuno puede dividirse en varias etapas: ayuno temprano o fisiológico, 
ayuno intermedio y ayuno prolongado o estado de inanición. 
Ayuno temprano o fisiológico 
 Es el periodo entre 4 y 12 horas sin comer ni beber algún tipo de alimento 
y persiste hasta 24 horas, son los denominados ayunos entre comidas. Durante este estado 
descienden los niveles sanguíneos de glucosa (hipoglicemia) por lo que los niveles 
circulantes de insulina se reducen y se incrementan los niveles de la hormona glucagón, 
secretada por las células alfa del páncreas. Por otra parte, también aumenta la liberación 
de adrenalina por las terminales nerviosas simpáticas. 
En esta fase, el organismo mantiene los niveles sanguíneos de los nutrientes, 
particularmente de glucosa, a fin de garantizar este combustible a los tejidos periféricos, 
especialmente el cerebro y los glóbulos rojos ya que dependen de la glucosa como fuente 
de energía. La principal fuente de glucosa se genera del catabolismo del glucógeno 
hepático (Glucogenolisis hepática) (Figura 4). El musculo esquelético también hace 
glucogenolisis, pero como bien saben, la glucosa que se obtiene no es liberada a la 
 
Quilomicrones 
Páncreas 
(Células B) 
Vena 
porta 
Vasos Linfáticos 
intestino 
Glucosa 
Aminoácidos 
Grasa 
Hígado 
Glucosa 
Glucógeno Aminoácidos 
Síntesis 
proteínas 
Piruvato 
Lactato 
Grasa 
Urea 
Cerebro 
CO
2
 + H
2
O 
Tejido 
Adiposo 
Grasa 
Glucógeno 
CO2 + H2O 
Tejido 
Muscular 
Glóbulos rojos 
Lactato 
Insulina 
Síntesis proteínas 
(Todos los tejidos) 
VLDL 
Figura 3. Respuestas metabólicas en estado de Buena Nutricion. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Páncreas 
(Células B) 
Vena 
porta 
intestino 
Hígado 
Glucosa Glucógeno 
Lactato 
Cerebro 
CO
2
 + H
2
O 
Tejido 
Adiposo 
Grasa 
Tejido 
Muscular 
Glóbulos rojos Lactato 
Glucagon 
Alanina 
Piruvato 
Ac Grasos 
CO2 + H2O 
Urea 
Figura 4. Respuestas metabólicas en estado de Ayuno temprano. 
circulación sanguínea, por el contrario, es utilizada por el propio musculo como fuente de 
energía. 
La duración promedio del glucógeno hepático es de 12 a 24 horas, por lo que una 
vez agotada la reserva de glucógeno hepático, se comienza a incrementar la síntesis de 
glucosa por sustratos no carbohidratos, es decir, la gluconeogénesis hepática. En principio 
los principales sustratos gluconeogenicos lo constituyen el lactato procedente de la 
glicolisis anaeróbica del musculo esquelético, y glóbulos rojos. El lactato ingresa al 
torrente sanguíneo, de donde es extraído por el hígado y reciclado para producir glucosa, 
mecanismo que corresponde al ciclo de Cori. Esta forma de utilizar lactato como sustrato 
gluconeogenico depende principalmente de una elevada producción de glucosa en 
anaerobiosis, por lo tanto se requiere de otro sustrato gluconeogenico como lo son las 
cadenas carbonadas provenientes de aminoácidos que derivan del catabolismo de 
proteínas musculares (proteólisis muscular). Los aminoácidos son trasportados al hígado 
como alanina para ser transformados en glucosa (ciclo glucosa-alanina), siendo el 
proceso metabólico más importante en la fase de ayuno temprano. En resumen, en la fase 
de ayuno temprano la principal fuente de glucosa proviene de los aminoácidos. 
En este periodo de ayuno la hidrolisis de triacilgliceridos (Lipolisis) en el tejido 
adiposo constituye un importante evento metabólico. Los ácidos grasos exportados al 
torrente circulatorio son captados y utilizados como combustible principalmente en 
tejidos como el musculo esquelético y cardiaco, hígado, entre otros. La utilización de 
ácidos grasos como fuente de energía (Beta-oxidación) en sustitución de la glucosa, ciclo 
glucosa-ácidos grasos, permite un ahorro de glucosa, quedando disponible este 
metabolito a tejidos como el cerebro y glóbulos rojos, que depende de este como sustrato 
energético. Como bien recuerdan, la oxidación de ácidos grasos ocurre en aquellos tejidos 
que tienen mitocondria, excepto los glóbulos rojos. A pesar de que el cerebro posee 
mitocondria, tampoco desarrolla beta oxidación, porque los ácidos grasos no pueden 
atravesar la barrera hematoencefalica. 
El ahorro de glucosa, gracias al ciclo glucosa-ácidos grasos evita que la velocidad 
de la gluconeogenesis continúe en ascenso y con ello el catabolismo de proteínas 
musculares. La velocidad de esta vía metabólica se torna constante y de esta manera se 
preservan las proteínas del musculo esquelético. 
Ayuno intermedio 
Este periodo de ayuno se extiende entre las 24 horas y las 3 semanas de ayuno. Al 
igual que en el ayuno temprano, las vías o respuestas metabólicas están reguladas por el 
glucagon 
y la adrenalina. A las 24 horas los niveles de glucógeno están agotados por lo que la 
glicemia se mantiene gracias a una activa gluconeogénesis hepática (Figura 5) siendo los 
esqueletos carbonados de aminoácidos, procedentes del catabolismo de proteínas 
musculares, los principales sustratos gluconeogenicos (en los primeros momentos de este 
ayuno), por los ciclos de Cori y glucosa-alanina. 
Adicionalmente en hígado, como resultado del incremento en la beta oxidación y 
baja dispobibilidad de oxaloacetato (intermediario del ciclo de Krebs) por su desvío a la 
gluconeogénesis, las moléculas de acetil CoA producto de la beta oxidación, son 
utilizadas para la síntesis de cuerpos cetónicos (cetogénesis) que ocurre en hígado. Los 
cuerpos cetónicos (CC) son utilizados como fuente de energía por muchos tejidos 
incluyendo el cerebro, sin embargo, los glóbulos rojos (GR) y el propio hígado no lo 
pueden utilizar, ya que los GR carecen de mitocondria para su oxidación y el hígado no 
posee la enzima para la activación previa de los CC antes de que sean oxidados. 
En relación a los lípidos, continua en ascenso la lipolisis en tejido adiposo y con 
ellodisponibilidad de ácidos grasos para su oxidación como fuente de energía y 
precursores para la síntesis de CC. 
Las respuestas metabólicas que ocurren en este periodo de ayuno intermedio van 
cambiando. En los primeros días hay una elevada degradación de la proteína muscular 
para proporcionar suficientes aminoácidos para la gluconeogénesis hepática. A medida 
que transcurre este ayuno, se desarrolla la cetogenesis incrementando las concentraciones 
plasmáticas de los cuerpos cetónicos y que representan una importante fuente de energía 
para músculos (cardiaco y esquelético), corteza renal y cerebro. Cuando la concentración 
de CC es suficientemente alta se generan los siguientes resultados: 
1.- Los CC son utilizados por el cerebro sustituyendo la captación de glucosa por CC y 
con ello un ahorro en la utilización de glucosa por el cerebro de tal manera que esta quede 
a disponibilidad de tejidos como los glóbulos rojos que dependen de la glucosa como 
fuente de energía. 
2.-Al reducir la demanda de glucosa por el cerebro conlleva a que no continúe en ascenso 
la producción de glucosa por la gluconeogénesis hepática, la velocidad en que se 
desarrolla esta vía pasa a ser constante, es decir, se mantiene a una misma velocidad lo 
que se traduce en un ahorro en la degradación de la proteína muscular y con ello se 
preserva por más tiempo la proteína muscular y por ende la vida del individuo. Los 
principales sustratos gluconeogenicos en este periodo lo constituyen el lactato y glicerol. 
Cabe señalar, que en este periodo de ayuno el riñón también contribuye al aporte de 
glucosa a través de la gluconeogénesis renal. 
En resumen, en el estado de ayuno intermedio predominan en primera instancia el 
metabolismo de aminoácidos, seguido por la lipólisis y utilización de los ácidos grasos 
libres como fuente de energía. Por último, se utiliza el mecanismo de adaptación de la 
cetogénesis para proveer de energía a los tejidos glucodependientes, dejando un mínimo 
de metabolismo de glucosa para aquellos que no pueden utilizar los productos de estas 
vías. 
Ayuno tardío o prolongado (inanicion) 
El ayuno prolongado aparece alrededor de la tercera semana sin comer y culmina 
con la ingesta de alimento o la muerte del individuo. En este periodo, al igual que en el 
ayuno intermedio, continua la producción de cuerpos cetónicos alcanzando sus máximos 
niveles. En estas condiciones el cerebro utiliza menos glucosa en sustitución de los 
cuerpos cetónicos y como se mencionó anteriormente, ello garantiza que la velocidad de 
desarrollo de la gluconeogénesis se mantenga constante y por ende perdure en tiempo las 
proteínas musculares. El lactato y glicerol continúan siendo los principales sustratos 
gluconeogenicos y los ácidos grasos junto con los CC los principales combustibles 
energéticos. 
La finalización de este ayuno se presenta con el fallecimiento del individuo como 
resultado del agotamiento de las proteínas corporales ya que estas moléculas, como bien 
recuerdan, son fundamentales en nuestro organismo ya que no existe ninguna función en 
la cual no esté implicada la acción de la proteína. 
 
 
Páncreas 
(Células B) 
Vena 
porta 
intestino Hígado 
Glucosa 
Cerebro 
CO
2
 + H
2
O 
Tejido 
Adiposo 
Grasa 
Tejido 
Muscular 
Glóbulos rojos 
Lactato 
Glucagon 
Alanina 
Ac Grasos 
CO2 + H2O 
Aminoácidos 
Proteína 
Alanina 
Urea 
Lactato 
Proteína 
Aminoácidos 
Cuerpos 
Cetónicos 
Glicerol 
Glicerol 
Figura 5. Respuestas metabólicas en estado de Ayuno intermedio. 
RESUMEN de las principales respuestas metabólicas que ocurren en el 
estado postabsortivo o postpandrial (buena nutricion) y ayuno 
 Ayuno 
 Estado 
Postabsortivo 
Temprano Intermedio Tardio 
Hígado 
 
Glucolisis 
Glucogénesis 
Lipogénesis 
Biosíntesis 
TAG 
Síntesis 
proteínas 
1.Glucogenolisis 
2. Gluconeogénesis 
Beta oxidación 
 
Gluconeogén
esis 
Beta 
oxidación 
Cetogénesis 
Captación CC 
fuente de 
energía 
Gluconeogénes
is 
Beta oxidación 
Cetogénesis 
Captación CC 
fuente de 
energía 
Tejido 
Adiposo 
 
Lipogénesis 
Biosíntesis 
TAG 
Lipolisis 
 
Lipolisis 
 
Lipolisis 
 
Musculo 
esquelético 
 
Glucolisis 
anaeróbica 
(ejercicio) 
Síntesis 
proteínas 
 
Glucogenolisis 
Glucolisis anaeróbica 
(ejercicio) 
Beta oxidación 
(reposo) 
Proteólisis 
 
Beta 
oxidación 
Captación CC 
fuente de 
energía 
Proteólisis 
 
Beta oxidación 
Captación CC 
fuente de 
energía 
Proteólisis 
 
Corazón 
 
Beta oxidación 
 
Beta oxidación 
Captación CC fuente 
de energía 
 
Beta 
oxidación 
Captación CC 
fuente de 
energía 
 
Captación CC 
fuente de 
energía 
 
Cerebro 
 
 
Glucolisis Glucolisis 1.Glucolisis 
2.Captación 
CC fuente de 
energía 
1.Captación 
CC fuente de 
energía 
2.Glucosa 
Glóbulos 
Rojos 
 
Glucolisis 
anaeróbica 
Glucolisis anaeróbica Glucolisis 
anaeróbica 
Glucolisis 
anaeróbica 
TAG: Biosíntesis de triacilgliceridos 
CC: Cuerpos cetónicos 
Homeostasis de la Glucosa 
 Los cambios metabólicos que ocurren en los estados de buena nutrición 
(Postpabsortivo) y los diferentes ayunos tienen por finalidad mantener los niveles de 
glucosa en sangre (glicemia) dentro de los rangos normales (70-110 mg/dL), es decir, en 
equilibrio u homeostasis, ya que ello garantiza la disponibilidad de glucosa 
principalmente para aquellos tejidos que dependen de este sustrato energético, como lo 
son el cerebro y glóbulos rojos. Cabe señalar que el factor principal en la decisión 
metabólica que toma la célula, de que sustrato catabolizar para obtener energía, es la 
concentración de cada uno de los sustratos utilizables. Es decir, si los ácidos grasos se 
encuentran en mayor concentración, serán estos utilizados como principal fuente de 
energía. 
La homeostasis de la glucosa puede dividirse en tres estados: 
 Estado postabsortivo: la mayoría de la glucosa es aportada por la dieta 
Estado de ayuno temprano: la mayoría de la glucosa la proporciona la degradación 
de los depósitos de glucógeno hepático 
Estado de ayuno intermedio y prolongado: al inicio de este periodo la mayoría de 
la glucosa proviene de la gluconeogénesis hepática utilizando como sustratos el 
lactato, glicerol y esqueletos carbonados de los aminoácidos.