Regulação Glicêmica

Regulação Glicêmica

Regulação glicêmica significa o controle da concentração de glicose na corrente sanguínea. Após uma refeição, a glicemia sobe alcançando seu pico na primeira hora pós-prandial. Os valores, em pessoas saudáveis, não diabéticas, giram em torno de 120 a 180 mg/dl.

Mecanismos de FEEDBACK entram em ação para controlar os valores de glicose no sangue. Nesse sentido, após duas horas da refeição, haverá a normalização dos valores glicêmicos. A glicemia sofre influência de fatores emocionais, hormonais e genéticos, tendo na insulina o seu principal agente controlador.

Qual a importância da manutenção da glicemia? A glicose é um substrato energético nobre, fundamental para o bom funcionamento do sistema nervoso. O cérebro não é capaz de utilizar outro substrato energético que não seja a glicose de forma imediata. Para que isso aconteça é necessário um período de jejum prolongado ou inanição para que o cérebro produza enzimas para metabolizar corpos cetônicos, que é um produto do metabolismo “parcial” das gorduras.

Importância da manutenção da Glicemia:

      Combustível indispensável para o cérebro (o cérebro não consegue sintetizar glicose);

      O estoque de glicogênio do cérebro é insuficiente (dura poucos minutos);

      A glicose é a única fonte de energia para as hemácias e alguns outros tecidos como as gônadas germinativas.

A glicemia é resultante de 02 fatores, a velocidade de entrada da glicose na corrente sanguínea, assim como, a sua velocidade de saída, que está relacionada com a sua utilização. O organismo consegue a glicose via alimentação e pela produção endógena (gliconeogênese e glicogenólise). Sendo assim, a concentração de glicose plasmática está relacionada a dois fatores: captação e utilização.

Formas pelas quais o organismo capta glicose:

      Absorção (intestino)

      Produção endógena

o   Glicogenólise hepática (que é a quebra da molécula de glicogênio)

o   Gliconeogênese (formação de glicose a partir de substâncias não carboidratadas, tais quais, aminoácidos, ácido lático, glicerol e piruvato).

O aumento da glicemia pós-prandial está relacionado com o escape esplênico, ou seja, a glicose que é liberada pelo fígado após absorção. 70% da glicose fica retida no fígado para ser armazenada na forma de glicogênio, formação de gordura e colesterol (lipogênese), formação de proteínas (proteogênese). É também utilizada pelos hepatócitos como fonte de energia. A glicose que “escapa” do fígado é a responsável pela hiperglicemia pós-prandial e, é utilizada pelo cérebro (15%), músculo (12%), hemácias (1%) e adipócitos (3%). Duas horas após uma refeição a glicemia é normalizada.

Glicose que escapa do Fígado:

1.      Consumo (cérebro, hemácias, músculo, tecido adiposo e etc.)

2.      Causa hiperglicemia pós-prandial que normaliza em 2 horas

Destino da glicose no fígado:

1.      Glicogênese: conversão em glicogênio (100 a 150g);

2.      Lipogênese: Síntese de gordura e colesterol, que são exportados na forma de VLDL;

3.      Proteogênese: síntese de aminoácidos não essenciais, síntese de proteínas.

Reserva de substrato energético:

1.      Gordura (triglicerídeos): aproximadamente 20% do peso corporal;

2.      Glicogênio hepático: 100 a 150g (regulador da glicemia)

3.      Glicogênio muscular 350 a 450g (uso interno do músculo)

      IMPORTANTE: O metabolismo anaeróbico da glicose no músculo forma ácido lático, que serve como matéria prima para gliconeogênese.

       A má-nutrição e suas correlações clínicas:

o   Obesidade

 Diabetes Mellitus, dislipidemias, Hipertensão, esteatose hepática........

o   Desnutrição

o   Doenças imunológicas (AIDS, câncer, tuberculose....)

  

Marasmo (desnutrição crônica)

o   Kwashiokor (Desnutrição)

o   Deficiências vitamínicas:

Beribéri (Deficiência de vitamina B1)

 Escorbuto (Deficiência grave de Vit. C)

 Anemia

Ciclo jejum-alimentação

Consumo de combustíveis é contínuo. Ingesta é intermitente. Isso requer armazenamento de combustíveis durante a ingesta, para uso entre refeições.

Esse parágrafo acima resume por que temos a necessidade de ter estoques de energia no nosso organismo. O metabolismo não para, ele é contínuo. O cérebro trabalha a todo instante processando informações e enviado-as, o músculo cardíaco contrai e relaxa sem parar, as glândulas endócrinas produzem hormônios durante as 24 horas, enfim, para realizarmos a maioria dos trabalhos fisiológicos necessitamos de energia. Como só nos alimentamos em determinados períodos do dia, o organismo utiliza a energia das reservas biológicas no tecido adiposo e nos estoques de glicogênio para realizar satisfatoriamente as suas funções

O ciclo jejum-alimentação pode ser dividido basicamente em três etapas, a saber:

1.      Período absortivo (etapa de armazenamento)

2.      Pós-prandial imediato (jejum entre as refeições)

3.      Pós-prandial tardio (jejum prolongado, podendo chegar a inanição – fase 4?)

Vamos resumir cada uma dessas etapas do ciclo jejum-alimentação. Lembrando que antes do processo de absorção, passamos pelo período prandial (ingesta de alimento) que requer um complexo e eficiente processo digestivo dos nutrientes.

Cada uma das macromoléculas possui características próprias no processo de digestão. As gorduras são de difícil digestão, por isso que precisamos de mais tempo para que o processo ocorra plenamente. É de difícil digestão por ser pouco solúvel na água dos sucos digestivos. Requer sais e ácidos biliares. A absorção é na forma de quilomícrons (lipoproteína responsável por transportar a gordura ingerida na dieta, ou seja, gordura exógena), após absorção os quilomícrons são liberados nos capilares linfáticos.

Os carboidratos começam a digestão na boca com a participação da α-amilase e continua no intestino delgado, no qual as secreções pancreáticas e as enzimas intestinais reduzem (digerem) os polissacarídeos (amido) a dissacarídeos, que por sua vez são reduzidos a monossacarídeos, glicose, frutose e galactose (hexoses). Os monossacarídeos são então absorvidos pela mucosa intestinal. No final dos processos todo carboidrato é transformado em glicose.

As proteínas são catabolizadas até aminoácidos pelas proteases (enzimas que digerem as proteínas).

Características das fases do Ciclo Jejum-alimentação:

1.      Período absortivo (etapa de armazenamento – anabólica)

Absorção de carboidratos e proteínas pelo sangue portal; lipídeos pelos capilares linfáticos e transportados pelos quilomícrons.

Os carboidratos são absorvidos principalmente como glicose, os lipídeos como ácidos graxos e as proteínas como aminoácidos.

O período absortivo é conhecido como fase anabólica (síntese de substâncias).

Processos anabólicos: glicogênese, lipogênese e proteogênese.

70% da glicose fica retida no fígado e 30% escapa para circulação sistêmica (escape esplâcnico).

Destino da Glicose nos tecidos periféricos

Glicose oriunda do escape esplâcnico:

Glicose: combustível universal, único combustível das hemácias e principal combustível do cérebro.

O cérebro oxida a glicose até CO₂ E H₂O + ATP. Consome cerca de 150g/dia, ou seja, 15% da glicose ingerida (50% do escape esplâncnico normal).

Hemácias: glicose é seu único combustível, por não ter mitocôndrias. Sendo assim, as hemácias só podem obter ATP de modo anaeróbico, via fermentação.

A glicose é o único substrato capaz de fornecer energia ATP anaerobicamente. Sem glicose a hemácia morre (HEMÓLISE).

Músculos: faz estoque intracelular de glicose na forma de glicogênio para uso próprio (pela própria fibra muscular que armazenou).

Esse glicogênio muscular é muito importante durante o exercício físico, principalmente os de alta intensidade, explosão muscular (que é essencialmente anaeróbico).

Músculos precisam de GLUT4 para captar glicose. O GLUT4 é o único transportador de glicose insulinodependente.

No entanto, o GLUT4 pode ser transportada para a superfície celular via contração muscular, devido ao aumento da concentração de cálcio citoplasmática que ativa a cascatas que resultam na colocação do GLUT4 na superfície da célula muscular.

Esse fenômeno supracitado da translocação do GLUT4 para a membrana celular, explica um dos papéis do exercício físico na melhora do controle glicêmico, inclusive com redução nas doses de insulina para os insulinodependentes.

Panículo adiposo: adipócitos têm baixa taxa metabólica; apesar disso, consomem uma quantidade razoável de glicose.

O tecido adiposo não consegue captar glicerol, então, são obrigados a captar glicose e sintetizar a partir desta o glicerol necessário para gerar triglicerídeos (gorduras) e desse modo, manter a gordura “presa” no panículo adiposo.

Estado de jejum:

No período absortivo, o pico de glicemia ocorre em geral 1h após a refeição. A partir daí, cai a glicemia, que é consumida no metabolismo e, sobretudo estocada na forma de glicogênio e gordura.

O jejum é dividido em imediato (horas), tardio (dias) e inanição (semanas).

A manutenção da glicemia em níveis normais é responsabilidade conjunta do fígado (principal regulador) e rins.

Fígado produz glicose mediante glicogenólise e gliconeogênese, enquanto os rins fazem apenas gliconeogênese.

A capacidade de produzir glicose é inteiramente influenciada pelos hormônios insulina (hipoglicemiante “regulador”) e contra-regulatórios.

2.      Período pós-prandial imediato (jejum entre as refeições)

Cessam todos os processos anabólicos (glicogênese, lipogênese e proteogênese).

Ocorre intensa GLICOGENÓLISE hepática.

As vias gliconeogenéticas (ciclo de cori, alanina glicose) participam pouco da produção hepática de glicose.

Esta fase se encerra quando esgotam os estoques hepáticos de glicogênio.

3.       Período pós-prandial tardio (jejum prolongado, que pode durar até o estado de inanição).

Glicogênio já exaurido

Gliconeogênese caracteriza o período

Ciclo de cori torna-se intenso, bem como o ciclo da alanina e demais vias gliconeogenéticas.

Inicia a cetogênese (conversão de ácidos graxos em corpos cetônicos), que pode se tornar intensa para economizar glicose.

Músculos reduzem o consumo de glicose como corpos cetônicos (que ficam preservados para uso cerebral), passando a usar ácidos graxos como substrato energético principal.

Pode ocorrer a cetoacidose

O cérebro aumenta o consumo de corpos cetônicos, pois após 5 dias de jejum as enzimas necessárias já foram produzidas pelo genoma celular.

Apesar dessa medida, glicose continua sendo o único combustível da hemácia e o principal substrato do cérebro.

POUPANÇA DE GLICOSE: somente cérebro e hemácia estão autorizados a consumir glicose.

O aviso dado é simples: basta reduzir quase totalmente os níveis de insulina para que desapareçam os GLUTS 4  das células alvo de insulina. Com isso, estas células se tornam impermeáveis à glicose.

Determinantes da sobrevivência no jejum:

Percentual de proteína corporal (fonte de aminoácidos para a gliconeogênese)

Quantidade de gordura corporal (fonte de corpos cetônicos para manter cérebro vivo).

           Morte sobrevém quando a perda é maior que 40% do peso original, quando a proteína mobilizável foi toda convertida em glicose e toda a gordura foi convertida em corpos cetônicos ou consumida pelos músculos.

             Em geral, morrem mulheres com IMC < 11 e homens com IMC < 13.

Regulação Hormonal da Glicemia

Temos apenas um hormônio regulatório a insulina (único hormônio hipoglicemiante), mas temos 6 hormônios hiperglicemiantes e apenas 4 contra-regulatórios, ou seja, quatro hormônios que são liberados devido à hipoglicemia.

A insulina permite que todos os tecidos possam usar glicose no período absortivo. Quando a insulina é produzida a menos ou em excesso (mais comum), temos uma condição clínica chamada diabetes mellitus.

 Prof. MSc. Antonio Marcos Motta