Metabolismo glucidi

FISIOLOGIA DEL CONTROLLO
GLUCIDICO
METABOLISMO: complesso delle reazioni chimiche
che si svolgono nelle cellule dell’organismo
METABOLISMO
INTERMEDIO:
degradazione,
sintesi e trasformazione di proteine, lipidi e
carboidrati
DIGESTIONE: le grandi molecole nutrienti sono
degradate in subunità più piccole e assorbibili e
vengono trasferite dal canale alimentare al sangue
ANABOLISMO:
costruzione o sintesi di macromolecole organiche grandi a partire da piccole
subunita’. Reazioni che richiedono energia (ATP).
Queste reazioni determinano:
1) materiali richiesti dalla cellula o prodotti di secrezione,
2) immagazzinamento di nutrienti ingeriti (glicogeno) in eccesso non
immediatamente richiesti per produrre energia o costituire unità costitutive
della cellula.
CATABOLISMO:
1) idrolisi di macromolecole organiche nelle loro subunità più piccole (processo
simile alla digestione, ma queste reazioni avvengono nelle cellule piuttosto
che nel lume del canale alimentare,
2) ossidazione di subunità più piccole (come il glucosio) per produrre ATP.
In generale in un soggetto adulto le velocità di anabolismo e catabolismo
sono all’equilibrio. Durante la crescita, l’anabolismo supera il catabolismo.
Le molecole organiche sono interconvertibili, ma esistono dei limiti: i
nutrienti essenziali, vitamine e amminoacidi che non sono sintetizzabili
dall’organismo.
Considerare che: 1) i nutrienti assunti ai pasti devono essere rilasciati nei
periodi interprandiali, 2) l’encefalo necessita di glucosio
Il glicogeno (fegato e muscolo) è una riserva piccola che può supplire al
fabbisogno energetico giornaliero. Il glicogeno rimanente va nel tessuto adiposo
per sintetizzare trigliceridi.
I trigliceridi immagazzinati forniscono energia per 2 mesi, di più in un individuo
in sovrappeso = principale sito di immagazzinamento di energia è il tessuto
adiposo.
Catabolismo trigliceridi: acidi grassi (= fonte di energia - 90%) + glicerolo (può
essere convertito in glucosio dal fegato - 10%).
AA in eccesso sono convertiti in glucosio e acidi grassi. Le proteine sono
immagazzinate nel muscolo scheletrico ma non rappresentano una fonte
energetica cui attingere
Glicemia: 70-110 mg/100 ml plasma
In condizioni di digiuno:
- glicogeno epatico
- i tessuti non dipendenti dal glucosio usano altri nutrienti
- catabolismo proteine e conversione aa in glucosio.
Glucosio ematico
In un individuo normale il livello di glucosio
ematico oscilla nel corso della giornata tra i 6575 mg/dl (al mattino) e i 130-150 mg/dl (dopo i
pasti). Nel corso delle 24 ore si ha un’alternanza
tra i pasti e periodi di digiuno (come quello
notturno) che possono durare 10-12 ore;
mantenere la glicemia a un livello stabile in
presenza di condizioni diverse richiede che il
sistema moduli adeguatamente il flusso dei vari
nutrienti.
Fase di assorbimento
(alimentazione)
• Assorbimento nutrienti
• Glucosio abbondante
• Le cellule usano glucosio, non lipidi e
proteine
• i nutrienti in eccesso sono immagazzinati
(glicogeno, trigliceridi)
Fase di post-assorbimento
(digiuno)
• Si mobilizzano le riserve energetiche
• Gluconeogenesi e risparmio glucosio lo
rendono disponibile per l’encefalo
• Catabolismo di lipidi e proteine per
formare glucosio
• Gluconeogenesi
Glicemia
Ormoni che controllano la glicemia
Gli ormoni preposti a questa funzione sono
l’insulina e il glucagone, prodotti dalle isole di
Langerhans del pancreas endocrino, le
catecolamine
e
il
cortisolo,
prodotti
rispettivamente nella midollare e nella corticale
del surrene, e il GH.
L’insulina e il glucagone svolgono il ruolo
principale nel controllo della glicemia e più in
generale dei nutrienti.
Pancreas
• Esocrino:
– Acini:
• Secernono
succo
pancreatico.
• Endocrino:
– Isole di
Langerhans:
• Secernono
insulina e
glucagone.
Insert fig. 18.26
Ormoni Pancreatici
Sono rapidi e potenti regolatori del metabolismo: la loro
azione integrata coordina il destino dei principi nutritivi.
Gli
ormoni
pancreatici
(endocrini)
originano nelle isole di Langerhans (1-2%
della massa totale) queste formazioni sono
distinte in:
• Cellule  : 60% delle totali secernono
insulina
• Cellule  : 25% delle totali secernono
glucagone
• Cellule  : somatostatina
• Cellule e : grelina
• Cellule F:
pancreatico)
sostanza
PP
(polipetide
Metabolismo dei Carboidrati
 Glucosio plasmatico
 Trasporto di glucosio dal plasma al
citoplasma.
 Inibizione della glicogenolisi,
gluconeogenesi + produzione di
glicogeno
Insulina
Abbassa i livelli di glucosio, acidi
grassi e aa e ne promuove il
trasporto e l’immagazzinamento
Effetto dell’insulina su tessuti
adiposo e muscolare scheletrico
(insulinodipendenti)
Effetto dell’insulina sulle cellule
epatiche
...e il SNC???
Metabolismo delle proteine
Anabolismo proteico
 Nel muscolo stimola il trasporto
di amminoacidi
Metabolismo dei Carboidrati
 Glucosio plasmatico
 Trasporto di glucosio dal plasma al
citoplasma.
Attiva la trascrizione e la
traduzione di messaggi necessari
alla sintesi proteica
Inibisce degradazione proteica
Metabolismo dei Grassi
 Facilita il trasporto di AGL dai
trigliceridi
 Aumento del deposito degli AGL
non utilizzati
 Inibizione della glicogenolisi,
gluconeogenesi + produzione di
glicogeno
 Inibizione della lipolisi
Insulina
Regolazione della Secrezione
Glucosio
Amminoacidi
AGL/chetoacidi
Potassio
Glucosio
Amminoacidi
AGL/chetoacidi
Potassio
Stimolazione delle cellule 
del pancreas al rilascio di Insulina
Stimolazione della captazione del
metabolismo e del deposito
Inibizione della
secrezione
Stress?
Temperatura?
Esercizio fisico?
Pasto proteico?
Variazioni circadiane della glicemia
Postassorbimento
Stato post-assorbimento
Periodo di 6-12 ore successive a un pasto, durante il quale si ha
la transizione dallo stato post-prandiale a quello di digiuno e i
livelli di glicemia sono stabili: la quantità di glucosio che entra
nel circolo ematico è equivalente alla quantità rimossa.
Nello stato post-assorbimento (come nel digiuno) tutto il
glucosio che entra nel torrente ematico proviene in pratica dal
fegato:
1) utilizzando le riserve di glicogeno attraverso la glicogenolisi
2) sintetizzando glucosio de novo mediante il processo di
gliconeogenesi.
Durante il digiuno notturno è la glicogenolisi il fenomeno
predominante, mentre il contributo della gliconeogenesi
aumenta con il digiuno prolungato.
Regolazione a feedback della produzione
di glucagone
Glucosio
AGL/chetoacidi
Stimolazione delle cellule 
del pancreas al rilascio di Glucagone
Stimolazione alla produzione di
Glucosio
AGL/chetoacidi
Potassio
Glucosio
AGL/chetoacidi
Inibizione della
secrezione
Metabolismo delle proteine
Inibisce
epatica
Promuove
proteica
sintesi
proteica
degradazione
Metabolismo dei Carboidrati
Metabolismo dei Grassi
Aumento di produzione e rilascio
di glucosio dal fegato
Promuove degradazione lipidi
Inibisce sintesi trigliceridi
Ridotta sintesi di glicogeno e
aumento glicogenolisi
Glucagone
Regolazione ormonale
della glicemia