· Las diferentes células del organismo contienen en general una serie de partes comunes: - Pared...

FISIOLOGÍA Y METABOLISMO II

CURSO AVANZADO DE ESTRATEGIAS NUTRICIONALES Y DEPORTIVAS PARA LA MODIFICACIÓN DE LA

COMPOSICIÓN CORPORAL


FISIOLOGÍA Y METABOLISMO



· Las diferentes células del organismo contienen en general una serie de partes comunes:

- Pared celular- Núcleo- Mitocondrias- Ribosomas…

Y otras partes/organelas específicas- Sarcómero (músculo)- Vacuola de TG (t.adiposo)



· Núcleo Celular: Es el centro de control de toda célula eucariota. Contiene el material genético en su interior.

· El núcleo esta formado por una membrana porosa que lo comunica con el citoplasma

· El material genético de su interior son los cromosomas, que son filamentos largos de ADN o ácido desoxirribonucleico, que es una macromolécula formada por nucleótidos:

(azúcar + grupo fosfato + base nitrogenada)

· Cuando el ADN necesita enviar su información y ordenes al exterior del núcleo lo hace a través del ARNmensajero, que sale del núcleo hacia su punto de destino (ribosomas, etc.)


· El núcleo celular contiene la información genética de cada individuo (ADN). La información del ADN se transfiere al ARNmensajero que viaja a través de los poros hacia el citoplasma y su posterior destino.

NÚCLEO CELULAR



· Ribosomas: macromoléculas que están repartidas por toda la célula, encargadas de fabricar proteínas a partir aminoácidos (AAs), siguiendo instrucciones del ADN.

· Dado que el ADN es una molécula muy grande que no puede ni debe salir del núcleo celular, la información que contiene se transcribe a una molécula viajera, el ARN mensajero

· El ARN mensajero (ARNm) es el encargado de transportar la información del ADN hacia el ribosoma.

· El ARN de transferencia (ARNt) es el encargado de llevar aminoácidos al ribosoma


· Los ribosomas pueden fabricar proteínas gracias al aporte de AAs que le proporciona ARNt y a la información que le aporta ARNm

RIBOSOMAS



· Mitocondrias: Es la organela que suministra la mayor parte de la energía que necesita la célula, a partir del metabolismo aeróbico (con presencia de oxígeno) de los combustibles: glucosa, ácidos grasos y aminoácidos (GL, ACG,AA)

· Las mitocondrias poseen una membrana propia que hace necesario la presencia de un sistema de transportadores de membrana para introducir en su interior las grandes moléculas como los ácidos grasos

· La producción de radicales libres tiene lugar mayoritariamente en las mitocondrias, mediante los procesos de oxidación energética de los combustibles metabólicos (GL, ACG, AA)


· Las mitocondrias poseen un sistema de membranas (interna y externa). En su interior se produce la mayor parte de energía que precisa la célula

MITOCONDRIAS

MASTICACIÓN

DEGLUCIÓN

DIGESTIÓN

ABSORCIÓN

DISTRIBUCIÓN

CONSUMO

ALMACENAJE

En la boca se produce la apreciación sensorial de los alimentos, masticación, salivación y empieza la digestión de CH y Lípidos, merced a la ptialina y la lipasa lingual respectivamente

La deglución conduce el bolo al estómago, llevándose a cabo gracias a la suma de mecanismos de carácter voluntario y reflejoLa digestión gástrica se efectúa a través de la acción mecánica y secretora (HCL, Pepsinógeno…) del estómago. La ingesta de grasa afectará al vaciado gástrico, retrasándolo.

En el intestino delgado, a través de la secreción biliar, de enzimas pancreáticas y del propio tubo digestivo ,se mezclan y degradan las partículas grandes hasta obtener sus nutrientes…

…que serán posteriormente absorbidos por las microvellosidades intestinales y conducidos a través del sistema linfático y portal hacia el medio interno, para su posterior distribución

Hidratos de Carbono, Grasas y Proteínas pueden usarse como combustible permitiendo la obtención de energía necesaria para las distintas funciones del organismo.

Los nutrientes también pueden depositarse en forma de TG en el tejido adiposo (Glucógeno en músculo e hígado) , y movilizarse cuando la demanda energética del organismo así lo requiera.






· Digestión: Proceso de fragmentación de los alimentos en sus componentes primarios, de modo que puedan ser absorbidos por el intestino, que funciona de barrera fisiológica

· Gracias a la acción del:- Estomago HCl, peptidasas- Intestino delgado : peristaltismo, enzimas del borde en cepillo - Páncreas e hígado: enzimas y bilis

Se extraen los nutrientes contenidos en los alimentos y se absorben a través del enterocito.

· El intestino delgado, en el adulto sano, absorbe:

Carbohidratos: Glucosa, Fructosa, Galactosa Proteínas: Aminoácidos, Di y TripeptidosGrasas: Micelas de ácidos grasos, monoglicéridos, colesterol y fosfolípidos


· Los alimentos están compuestos de moléculas muy grandes; el cuerpo es capaz de dividirlas en fracciones más pequeñas para posibilitar su absorción

DIGESTIÓN



· Distribución: Los nutrientes absorbidos siguen diferentes vías hasta llegar al hígado que decide:

- Oxidación o Utilización Metabólica- Almacenaje

Glucosa/Galactosa/Fructosa y otros CH simples:

- Conversión Hepática

- Síntesis Glucógeno

- Síntesis Grasa

- Obtención Energía


· El glucógeno hepático (aprox. 100gr) sirve para mantener los niveles de glucosa en sangre estables.· El glucógeno muscular (aprox.500gr) sirve para proporcionar energía para la contracción muscular

DISTRIBUCIÓN

Hígado Músculo

SNC Músculo

Glucosa

Galactosa Fructosa

ADN

Ribosa

4Kcal/gr

Tejido Adiposo



Aminoácidos, Dipéptidos y Tripéptidos:La obtención de energía a partir de los aminoácidos no es un proceso “limpio” como en el caso de la glucosa o los ácidos grasos. Se obtiene Urea como subproducto final

- Conversión Hepática

- Síntesis Proteica

-Sustratos Energía


· La obtención de Energía a partir de Aminoácidos, implica la formación de Urea, que debe ser eliminada a través de la orina.

DISTRIBUCIÓN

Músculo Hígado

Forman Glucosa o Ac. Grasos

4Kcal/gr

Aa

Aa De un Aminoácido

a Otro Aminoácido



Ácidos Grasos, Fosfolípidos, Colesterol:La grasa no se disuelve en agua, ni sangre, con lo que debe transportarse a través de lipoproteínas:

HDL (Vasos) – Transportan Colesterol y TG a Hígado (Hígado)

LDL (Hígado) – Transportan Colesterol y TG a Tejidos

- Almacenaje

- Obtener Energía


· La grasa se distribuye a través de la sangre y linfa en forma de lipoproteínas: esferas de fosfolípidos y proteínas rellenas en su interior de TG y colesterol en diferentes proporciones

DISTRIBUCIÓN

T. Adiposo MúsculoVísceras

Músculo… Oxidación

9Kcal/gr



· Lipogénesis: Es la formación de grasa a partir de moléculas precursoras

· Una vez llegan las liproteínas LDL al tejido adiposo o muscular, estas son parcialmente degradadas por la liproproteinlipasa, necesaria para incorporar los ácidos grasos a la célula

· Cuando los ácidos grasos se incorporan en la célula, esta puede almacenarlos o oxidarlos para obtener energía.

· AG – Energía – Mitocondria – Presencia de O2

· AG – Almacén – Enzima Acetil-CoA carboxilasa

· La insulina, hormona anabólica por excelencia, favorece la Lipogénesis ya que estimula la acción de la Acetil-CoA carboxilasa

· La Progesterona estimula la Lipogénesis


· Los Triglicéridos que forman las lipoproteínas y que se almacenan en el tejido adiposo están formados por ácidos grasos (3) y glicerol (un precursor de la glucosa)

LIPOGÉNESIS



· Lipólisis: Es la degradación de los triglicéridos en sus componentes

· La Lipasa Hormono Sensible (LSH) es la enzima encargada del catabolismo de triglicéridos a ácidos grasos + glicerol

· Las catecolaminas, como la adrenalina, son hormonas que estimulan directamente la acción de la LSH.

· Los glucocorticoides, como el cortisol, también estimulan la acción de la LSH

· El glucagón, hormona antagónica a la insulina, segregadas ambas por el páncreas, también estimula la acción de la LSH

· La Hormona de Crecimiento, la hormona tiroidea, y las testosterona estimulan LSH


· El descenso de la glucemia, el estrés, el frio o el ejercicio, aumentan la síntesis de adrenalina que conduce a la Lipólisis.

LIPÓLISIS



· Betaoxidación: Es la degradación de los ácidos grasos a fin de obtener Energía (Ciclo Krebs)

· Se produce en el interior de la mitocondria y precisa de la presencia de O2 para que se produzca

· Para que se produzca Betaoxidación se precisa que primero suceda la Lipólisis. Pero que ocurra la Lipólisis no significa necesariamente que ocurra beta-oxidación.

Pasos:1.- Lipólisis en tejido adiposo2.- Transporte de ácidos grasos por sangre3.- Captación por músculo4.- Introducción de ácidos grasos al interior de la mitocondria muscular5.- Betaoxidación


BETAOXIDACIÓN

· La membrana mitocondrial precisa transportador para incorporar los AG

LIPOGÉNESIS Y LIPÓLISIS SON MEDIADAS POR UN COMPLEJO MECANISMO DE CONTROL HORMONAL Y ENZIMÁTICO

LIPOGÉNESIS: LOS TRIGLICÉRIDOS PROVENIENTES DE LAS LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS SON HIDROLIZADOS POR LA LIPOPROTEINLIPASA (LPL) FORMANDO AG Y GL QUE SERÁN CAPTADOS POR LOS ADIPOCITOS Y REESTERIFICADOS A TG

LIPÓLISIS: LOS TRIGLICÉRIDOS INTRAADIPOCÍTICOS SON HIDROLIZADOS POR LA LIPASA HORMONO-SENSIBLE (LHS) FORMANDO AG Y GL QUE SERÁN ENVIADOS AL TORRENTE

SANGUÍNEO UNIDOS A UNA PROTEÍNA (ALBÚMINA)




Beta-Oxidación: Oxidación de los AG a través de los diferentes tejidos (músculo, hígado… ) para la obtención de energía.

LIPÓLISIS Y BETA-OXIDACIÓN SON PROCESOS DISTINTOS. EL HECHO DE QUE EXISTA EL PRIMERO NO SIGNIFICA QUE

NECESARIAMENTE SUCEDA EL SEGUNDO

Para que los AG obtenidos durante la lipólisis sean captados

y oxidados por los tejidos, se precisa del correcto

funcionamiento de un complejo proceso enzimático-hormonal

Sucede: Tras la captación de los AG vertidos al torrente sanguíneo durante la lipólisis o en fase post-pandrial

A nivel de la mitocondria los AG deberán unirse con una enzima, la carnitina palmitoil transferasa (CPT-1) para poder traspasar la

membrana mitocondrial y efectuar la beta-oxidación






EL TEJIDO ADIPOSO


¿Qué es?

¿De que está compuesto?

¿Dónde se encuentra y como se clasifica?

¿Qué funciones tiene y Cómo funciona?

¿Qué relación tiene con el resto del organismo?

¿Cómo podemos modificarlo?



· El tejido adiposo es un subtipo de tejido conectivo conformado en gran parte por células que acumulan lípidos en su citoplasma:

- Adipocitos Maduros (30-60% del total)- Preadipocitos- Células Mesenquimáticas- Células Endoteliales- Células Neuronales- Leucocitos (Macrófagos)

· Solo los adipocitos maduros poseen la capacidad de almacenar y degradar (Lipólisis) los Triglicéridos


· El tejido adiposo está constituido mayoritariamente por adipocitos, verdaderos almacenes de triglicéridos



· El adipocito es una célula redondeada (10-200micras) de tejido conectivo, especializada en la síntesis y almacenamiento de grasa

· El adipocito esta cargado de triglicéridos, que conforman hasta el 95% del peso de dicha célula

Triglicérido = 3 Ácidos Grasos + 1 Glicerol


· El adipocito también posee núcleo y otras organelas, pero todo ello se ve desplazado a un extremo debido al gran tamaño ocupado por los triglicéridos en el interior de la célula

· Obesidad Androide o “Manzana”

· Obesidad Ginoide o “Pera”




Distribución de la grasa:

Acumulación central/visceral:

· Mayor densidad y funcionalidad de los receptores alfa-adrenérgicos – Lipogénicos en zona abdominal

Acumulación periférica:

· Mayor densidad y funcionalidad de los receptores alfa-adrenérgicos – Lipogénicos en zona pelvitrocanterea





La distribución, densidad y funcionalidad de receptores alfa y beta-adrenérgicos y de los receptores de insulina, en las células del tejido adiposo

puede influir en el patrón de acumulación y pérdida de grasa corporal





80% del total

20% del total

· Grasa subcutánea y inter e intramuscular

· Grasa visceral y ectópica




Tipos de tejido adiposo y funciones:

Actividad Endocrina

Actividad Termogénica

· Tejido adiposo blanco

· Tejido adiposo marrón

El tejido adiposo marrón/pardo regula la temperatura en recién nacidos. Habitualmente se encuentra en poca cantidad en adultos



· Diferencias Histológicas entre tejido adiposo blanco y pardo:

· Tejido adiposo blanco: Formado por una gran gota de grasa que ocupa gran parte del adipocito + resto de orgánulos

· Tejido adiposo pardo: Formado por multitud de gotas de grasa mas pequeñas y un gran número de mitocondrias


Tejido Adiposo Blanco

Tejido Adiposo Pardo




Tejido Blanco

Protección Mecánica

Aislamiento Térmico

Función Inmune

Función Endocrina

Tejido Pardo

Disipar Energía

Almacenar Energía

Tipos de tejido adiposo y funciones:

Hiperplasia: Aumento número de adipocitos:

·Sujeto Normal: 25-30 billones adipocitos

·Sujeto Obeso : 42-106 billones adipocitos

Hipertrofia: Aumento del tamaño de los adipocitos debido al aumento de la cantidad de triglicéridos que almacena (mecanismo principal hasta 170% peso ideal)




· La dieta y el ejercicio no disminuyen el número de adipocitos en adultos obesos· Si disminuyen su tamaño, que es hasta un 40% superior al de personas normopeso

El número de adipocitos de un sujeto adulto queda determinado durante los años de crecimiento, aumentando en:

· Primeros años de vida

· Pubertad

· Embarazo

EL HUMANO ES UNO DE LOS MAMÍFEROS CON MAYOR PORCENTAJE DE GRASA CORPORAL AL NACER






·El Adipocito segrega una serie de mediadores hormonales con acción sobre el propio adipocito y sobre el resto del organismo:

· Las adipoquinas tienen efectos diversos sobre el organismo: regulando el hambre, o la sensibilidad a la insulina entre otras

· De ello se desprende la idea de que niveles muy bajos de grasa corporal mantenidos a lo largo del tiempo pueden comportar problemas de salud:

- Disfunción Síntesis Hormonal-Regulación Neuroendocrina Alterada


·El adipocito se comporta como una autentica glándula endocrina ya que secreta adipoquinas (leptina, TNFalfa)

FUNCIÓN ENDOCRINA ADIPOCITO



· El Adipocito responde a señales hormonales que recibe principalmente a través de la sangre

· Cualquier hormona secretada a la sangre de carácter lipolítico afectará a toda la economía del sistema.

· La sensibilidad de las diferentes regiones corporales de tejido adiposo dependerá de:

- Densidad y Funcionalidad de Receptores- Grado de estimulación Hormonal

NO DEPENDERA DE LO PROXIMO O ALEJADO QUE ESTE DE LA MUSCULATURA QUE ESTÉ DEMANDANDO ENERGÍA EN ESE MOMENTO


·La cirugía es la única alternativa conocida que logre una pérdida de grasa localizada.

ADIPOCITO y PERDIDA GRASA

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