FISIOLOGÍA Y METABOLISMO

Dr. Lillanis Montilla

Médico Internista

Instructor TNT

Panamá

Objetivos

Al finalizar esta sesión los participantes serán capaces de:

➢Describir el metabolismo normal de proteínas, carbohidratos y lípidos

➢Caracterizar la composición corporal normal

➢Describir los mecanismos que regulan el aprovechamiento de los sustratos y la producción de energía en la inanición y en la inanición en la inflamación

➢Comparar los efectos de la inanición y el estrés hipermetabólico sobre el metabolismo y la composición corporal

Clasificación de los Nutrientes:

• Macronutrientes:

• Carbohidratos

• Proteínas

• Lípidos

Micronutrientes:

• Vitaminas

• Minerales

Conceptos Básicos

Composición, Absorción y Metabolismos de Macronutrientes

Funciones:

• Son necesarias para la estructura, función y regulación de los tejidos corporales y órganos

• Formación de Masa Muscular

Composición:

• Largas cadenas de aminoácidos

• Fuente primaria de nitrógeno

Metabolismo:

• Usualmente reservado para la biosíntesis de proteínas y el mantenimiento de la función y estructura de los órganos

• La proteína se “pierde” durante el catabolismo hipercatabólico

Proteínas

Carbohidratos

Función :

• Proveen energía y regulación de la glucosa en sangre

• La glucosa proporciona casi toda la energía que requiere el cerebro en 24 horas

Composición:

• Molecularmente compuestos de : carbono , hidrogeno y oxigeno

• Clasificados como : azúcares ( mono o disacáridos), oligosacáridos (contienen de 3 a 9 unidades de monosacáridos) y polisacáridos (contiene 10 o mas unidades de monosacáridos)

• Fuente de energía

• Componentes estructurales de diversas estructuras en el cuerpo

• Transportadores de vitaminas liposolubles

• Indispensables para un sinnúmero de funciones biológicas como crecimiento y desarrollo

• Los quilomicrones transportan los triglicéridos a la célula

• Los triglicéridos son hidrolizados a ácidos grasos y glicerol

Funciones:

Lípidos: Función , Composición y Absorción

Composición Corporal

Masa Grasa : Tejido Metabólicamente MenosActivo

-25% del peso corporal-Fuente de energía pura-Expande / se contrae con la ingesta de calorías y el nivel de actividad

Masa magra: Tejido Metabólicamente Activo

-75% del peso corporal-El tamaño del compartimento está altamente regulado-Esencial para la supervivencia-Incluye: músculo esquelético y liso, hueso, tejido, colágeno, órganos vitales, piel

Masa Grasa vs. Masa Magra

19

Fore J. Ostomy Wound Manage. 2006;52(9):24-35.

Sirve como reserva de proteínas para el cuerpo, no solo para el músculo, sino para muchos tejidos:

-Integridad de la piel

-Función inmune

-Curación

-Reparar

-Digestión• Tortora GJ, Derrickson B. Principles of Anatomy and

Physiology. 12th ed. Hoboken, NJ: John Wiley and Sons; 2009.

Funciones de la Masa Corporal Magra

El Mantenimiento del Músculo es Clínicamente Importante

• Wolfe RR. Am J Clin Nutr. 2006;84:475–482.

*Reservorio de aminoácidos para mantener la síntesis de proteínas*La conservación del contenido de proteínas en órganos vitales (piel, cerebro, corazón, hígado) es esencial para la supervivencia*Función cardíaca, respiratoria e intestinal normal*Metabolismo de proteínas de todo el cuerpo necesario para la supervivencia de la respuesta al estrés

• Sintesis > Destrucción

Crecimiento

• Destrucción > Sintesis

Pérdidas o Gasto

• Disminuir Destrucción

• Maximizar Sintesis

Estrategía

Síntesis Destrucción

Metabolismo de las Proteínas

Papel de la Masa Muscular en el Estado de Estrés

• Wolfe RR. Am J Clin Nutr. 2006;84(3):475–482.

• Cooper C. Am J Med. 1997;103(2A):12S–17S.

- Sepsis, cáncer, trauma

- Síntesis acelerada de proteínas de fase aguda, inmunoproteínas y proteínas necesarias para la cicatrización de heridas

*Gran demanda de aminoácidos – hasta 4 veces lo normal

- El músculo se descompone para proporcionar aminoácidos*Supervivencia reducida

Adaptación Metabólica al Ayuno y Estrés

Ayuno/Inanición

• Se considera que un individuo está ensituación de ayuno cuando la ingesta esinsuficiente para cubrir las necesidadesde macronutrientes

• El cese total de la ingesta de alimentosy el logro de la supervivencia mediantela utilización de los sustratosendógenos almacenados.

Etiología

RELACIONADAS CON LA CAUSA O CONSECUENCIA DE LA ENFERMEDAD

PÉRDIDA DE APETITO

NAUSEAS Y/O VÓMITOS PERSISTENTES

ESTUDIOS DIAGNÓSTICOS

REALIZACIÓN DE CIRUGÍA

.

Causas más Frecuentes de Ayuno en el Hospital

Preparación para estudios diagnósticos

Anorexia secundaria a enfermedades

Síntomas gastrointestinales secundarios a enfermedades

Anorexia secundaria a medicamentos o tratamientos

Síntomas gastrointestinales secundarios a medicamentos o tratamientos

Síndromes de malabsorción

Periodo postoperatorio

Dura días (0 A 36h)AYUNO BREVE

• Producción de glucosa por glucogenólisis hepática y lipolisis ( 10-12 h), Luego gluconeogénesis a partir de aminoácidos musculares

• Excreción de nitrógeno ureico urinario

• Los tejidos periféricos como músculo esquelético, corazón, riñón utilizan como combustible principal ácidos grasos libres provenientes del tejido adiposo y en menor proporción cuerpos cetónicos producidos a nivel hepático

Dura semanas o meses (36h hasta 6 semanas)

AYUNO PROLONGADO

• Degradación de proteínas de origen muscular y también tisular

• Eliminación renal de cuerpos cetónicos asociados a glutamina, lo que produce de la gluconeogénesis renal a partir de glutamina

• Degradación de triglicéridos en el tejido adiposo

AYUNO

Metabolismo, Nutricion y Shock. Patiño. Ed Panamericana. 4 EdNutr Hosp Suplementos. 2013;6(1):1-9

Endocrinol Nutr 2004;51(4):139-48.

Ayuno Corto

24 h

GLUCOGENO

Ayuno prolongado

2-4 días

GLUCONEOGENESIS

20-40 días

LEVE CONSERVACIÓN

PROTEICA

>40 días

ADAPTACION DE TEJIDOS

DEPENDIENTES DE GLUCOSA (Oxidación

de Ácidos Grasos)

Metabolismo, Nutricion y Shock. Patiño. Ed Panamericana. 4 EdNutr Hosp Suplementos. 2013;6(1):1-9

Endocrinol Nutr 2004;51(4):139-48.

CONSECUENCIAS FINALES DE AYUNO

•Pérdidas del 23% del peso , 71% de las masa grasa y 24% de la masa celular corporal

EL EMPLEO DE FUENTES ENERGÉTICAS ENDÓGENAS DURANTE EL AYUNO (APORTE DE

2/3 DE LOS REQUERIMIENTOS

NORMALES EN VOLUNTARIOS JÓVENES Y SANOS) CONDICIONA

IMPORTANTES CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN

CORPORAL :

AYUNO BAJO ESTRÉS METABÓLICO

Trauma Quemaduras Cirugía Sepsis

No eficacia en uso de reservas endógenas

Consumo de proteínas como fuente de energía

• IL-1 = interleukin 1; IL-6 = interleukin 6; TNF = tumor necrosis factor.

• Biolo G, et al. Nutrition. 1997;13:52S–57S.

• Wolfe RR. Circ Shock 1981;8:105–115.

Utilización De Los Aminoácidos Durante El Estrés Hipermetabólico

• Yu YM, et al. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1999;23:160–168.

Metabolismo de la Glucosa durante el Estrés Hipermetabólico

• Lieberman MA, et al. Carobhydrates. In: Fischer J, ed. Nutrition and Metabolism in the Surgical Patient. 2nd ed.

Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins Publishers, 1996; 203–236.

Metabolismo de los Ácidos Grasos durante el Estrés Hipermetabólico

Ayuno Bajo Estrés

• Mayor demanda de energía y proteínas

Acción hormonas contrarreguladoras

y citocinasproinflamatorias

• No es posible suprimir las demandas de glucosa

• No es posible suprimir la preservación de masa proteica

Aumento del gasto energético

Objetivo Final del la Respuesta Metabólica al Estres

CONTRIBUIR CON AMINOÁCIDOS (

HÍGADO Y LESIONES LOCALES)

AUMENTO DE LOS PRECURSORES DE LA GLUCONEOGÉNESIS

HEPÁTICA

APORTE DE ÁCIDOS GRASOS COMO

FUENTE ENERGÉTICA

MOVILIZACIÓN DE ENERGÍA Y SUSTRATOS,

DESDE LA MASA MAGRA Y LOS DEPÓSITOS DE GRASA, PARA HACER

FRENTE A INFLAMACIÓN, FUNCIÓN INMUNE Y

CICATRIZACIÓN

Cambios de la Respuesta Metabólica a la Inanición y al Estrés Hipermetabólico

• Sharma K. Nutr Clin Pract. 2019;34:12.

Puntos clave

• El uso de nutrientes depende de la disponibilidad (inanición) y la respuesta inflamatoria (estrés hipermetabólico)

• Existen grandes diferencias en el aprovechamiento de los recursos energéticos entre la inanición y el estrés hipermetabólico

• Incluso si hay grandes cantidades de tejido adiposo, los lípidos no son una fuente efectiva de energía durante el estrés hipermetabólico.

• El catabolismo proteico es enorme durante el estrés hipermetabólico, el suministro de cantidades adecuadas de proteínas puede ayudar a preservar la masa magra corporal.