Metabolismo glucidico

Presentazione sul tema: "Metabolismo glucidico"— Transcript della presentazione:

1 Metabolismo glucidico

2 Glicemia a digiuno La concentrazione del glucosio nel sangue è una variabile omeostatica: l’organismo tende a mantenere le oscillazioni della glicemia entro valori stretti Scopi: garantire un apporto di glucosio costante al SNC, anche in condizioni di digiuno Immagazzinare glucosio nel periodo post-prandiale sotto forma di glicogeno

3 Fabbisogno giornaliero di glucosio
CO2 + H2O cervello Globuli rossi Midollo osseo Midolla surrene Nervi periferici DIETA Glicogeno epatico gluconeogenesi Glucosio plasmatico Amino acidi (alanina) Glicerolo (circa 16 g/day) Ac. Piruvico Ac. lattico

4 Il pancreas endocrino produce gli ormoni insulina e glucagone che hanno un ruolo fondamentale nel regolare l’omeostasi delle sostanze nutritive sia nel periodo di alimentazione che di digiuno L’insulina è secreta principalmente in risposta ad un aumento del livello ematico di glucosio Il glucagone è secreto in risposta ad un calo del livello ematico di glucosio

5 Pool di aminoacidi Pool di
DIETA grassi carboidrati aminoacidi glicerolo acidi grassi liberi Pool di acidi grassi liberi Depositi di grassi Pool di aminoacidi Proteine del corpo glucosio Pool di Depositi di glicogeno +Ins -GH +Ins +GH +Test -Cort +Cort +Gluca +GH +Adren +Gluca +Cort +T3 +GH +Gluca +Cort +GH +Adrenal +Glucag -Ins +Ins -Cort Metabolismo della maggior parte dei tessuti Metabolismo del cervello

6 Glicemia a digiuno Valori normali: 65-110 mg/dL
A temperatura ambiente: - 7 mg/dL/h A 4° C: - 2 mg/dL/h Separare il siero dalle cellule entro 30 minuti: Se refrigerato: glucosio stabile in siero o plasma per 48h Conservazione a lungo termine: glucosio = anche a -20° Valori > 140 mg/dL: probabilmente diabete Valori compresi tra mg/dL Diabete? Intolleranza al glucosio?

7 Livelli di glucosio, insulina e glucagone nell’arco delle 24 ore

8 Prova da carico orale di glucosio
Glicemia basale a digiuno Somministrazione di 75 g di glucosio per os Glicemia ogni 30 minuti per 3 ore successive Digiuno da ore No malattie/stress Dieta equilibrata, normoglucidica per almeno 3gg precedenti l’esame Evitare fumo Disteso o seduto Valori normali: < 180 mg/dL a minuti dopo ingestione < 120 mg/dL a 120 minuti dopo ingestione valori basali a 180 minuti dopo ingestione

9 Prova da carico orale di glucosio
Glucosio 75g per os 200 GLICEMIA 150 mg/100 mL 100 50 Prova da carico orale di glucosio 1 2 3 tempo 150 INSULINEMIA 100 μU/mL 50 1 2 3 tempo

10 Prova da carico orale di glucosio
Glucosio 75g per os 400 GLICEMIA 300 mg/100 mL 200 CONTROLLO 100 DIABETICO Prova da carico orale di glucosio 1 2 3 tempo 150 INSULINEMIA 100 μU/mL CONTROLLO 50 DIABETICO 1 2 3 tempo

11 Prova da carico endovenoso di glucosio
Glicemia basale a digiuno 25 g di glucosio in soluzione acquosa al 50% in bolo Glicemia ogni 10 minuti per 1 ora Esplora la risposta insulinica all’iperglicemia senza l’interferenza dei fattori neurovegetativi e degli ormoni gastrointestinali

12 Prova dell’insulina 0.1 U/kg di insulina pronta i.v.
Glicemia ogni 10 minuti per 2 ore ↓ glicemia con nadir tra minuti Esplora la sensibilità all’insulina esogena e l’integrità del sistema controinsulare Stimolazione del sistema controinsulare per glicemia < 60 mg/dL ↑ glucagone, adrenalina, cortisolo, somatropina Valori normali: glicemia < 60% del valore basale entro minuti Valori basali entro minuti Valori patologici: Nei casi di insulino-resistenza

13 Prova dell’insulina

14 Emoglobina glicosilata
Il gruppo NH2 (valina) delle catene β delle HbA1 si condensa con il glucosio o con glucosio-6-P a formare chetoamina (HbA1C) La glicosilazione è irreversibile e le Hb glicate rimangono in circolo per circa 120gg ► riflettono i livelli glicemici di 60-90gg Valori normali HbA1C = 4-6% dell’ Hbtot Hbglicosilate totali >12% Hbtot Diabete: HbA1C fino al 12-15% dell’ Hbtot Hbglicosilate totali fino al 25% Hbtot EMOGLOBINA A1C (%) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 GLICEMIA (mg/dL) 120 150 180 210 240 270 300 330 360

15 Glicosuria V.N. = 3-15 mg/dL Max Carta imbevuta di glucosio-ossidasi
Se la glicemia > mg/dL Glucosio nelle urine perché viene superata la soglia renale di riassorbimento tubulare Misurata con metodi enzimatici o reduttometrici GLICOSURIA Carta imbevuta di glucosio-ossidasi Glicosuria nelle 24h - Raccolta frazionata delle urine delle 24 ore Mattina: colazione – pre-pranzo Intervallo pranzo – pre-cena Intervalllo dopo-cena – mattina Si misura la concentrazione di glucosio nella diverse fasi della giornata in relazione ai pasti e alla terapia

16 Chetonuria Presenza di corpi chetonici nelle urine
reazione colorimetrica al nitro-prussiato (Ketostix) – presenza di acetone, ac. Acetoacetico ma non β-idrossibutirrico Corpi chetonici prodotti dal fegato prodotti dal fegato bassa soglia renale Valori normali: mg/24h Valori patologici nella: chetoacidosi diabetica digiuno prolungato restrizione di carboidrati Acetil-CoA condensazione riduzione enzimatica Ac. Acetoacetico decarbossilazione β-idrossibutirrico Acetone

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18 INDICE GLICEMICO: COS’E’
E’ un indice “globale” dell’assorbimento dei carboidrati. Tecnicamente, è “l’area sotto la curva” della glicemia che segue alla somministrazione di una dose di un alimento che contiene una quantità predefinita di carboidrati. Più un carboidrato è “digeribile”, più il suo indice glicemico è elevato.

19 ALTO O BASSO INDICE GLICEMICO (IG): COSA SUCCEDE?
Alto IG: La glicemia sale di più e più in fretta La risposta insulinica è più marcata L’organismo utilizza preferenzialmente gli zuccheri, al posto dei grassi, per produrre energia; anche la trasformazione dello zucchero in grassi tende ad aumentare. Lo stress ossidativo aumenta Dopo 2-4 ore la glicemia scende e torna la fame Nel tempo si crea un sovraccarico di lavoro per il pancreas.

20 ALTO O BASSO INDICE GLICEMICO (IG): COSA SUCCEDE?
In sintesi: Il consumo di alimenti ad alto IG aumenta la probabilità di sviluppare, nel tempo, obesità & malattia diabetica e, di conseguenza Malattie cardiovascolari

21 GLYCEMIC RESPONSE AFTER A WHITE BREAD OR A SPAGHETTI MEAL
-25 25 50 20 30 40 60 90 105 120 150 180 White Bread Spaghetti ∆ Glic., mg/dL Time, minutes Ludwig, J Am Med Assoc, 2002

22 INSULINEMIC RESPONSE AFTER A WHITE BREAD OR A SPAGHETTI MEAL
10 20 30 40 60 90 120 150 180 White Bread Spaghetti ∆ Insulin, µU/mL Time, min Ludwig, J Am Med Assoc, 2002

23 Indice Glicemico (IG), relativo al Pane Bianco, di alcuni alimenti
Cibo Indice glicemico (%) Pane bianco Pomodori Ciliegie Fagioli Mele Pasta (spaghetti) Pasta (maccheroni) Pizza Saccarosio Polenta Cornflakes Miele Patate bollite Glucosio

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25 Il meccanismo cellulare che controlla il rilascio di insulina
Il controllo endocrino della glicemia : rilascio di Insulina Il meccanismo cellulare che controlla il rilascio di insulina

26 - Controllo della Glicemia – controlli sulle cellule b

27 Effetto dell’insulina sul flusso totale dei substrati energetici
La captazione tissutale di glucosio, acidi grassi e amino acidi determina una diminuzione dei loro livelli plasmatici PIRUVATO, CO2 Glucosio-6-P GLICOGENO glucosio amino acidi acidi grassi liberi chetoacidi Tessuto adiposo muscolo

28 Azione dell’insulina sui trasportatori del glucosio Glut-4 nei
tessuti bersaglio (muscolo e tessuto adiposo, ma non fegato)

29 - Azione dell’insulina sul fegato

30 Controllo della Glicemia – il GLUCAGONE
Ormone peptidico di 29 aa Sintetizzato dalla cellule a PARASIMPATICO aumento gluconeogenesi epatica glicogenolisi lipolisi GLICEMIA SIMPATICO

31 totale dei substrati energetici
Effetto del glucagone sul flusso totale dei substrati energetici La liberazione, indotta da glucagone, di glucosio, acidi grassi liberi e chetoacidi dai tessuti determina una l’aumento dei loro livelli plasmatici. Viceversa i liveli plasmatici di amino acidi diminuiscono per l’effetto dell’aumento della loro captazione epatica GLICOGENO glucosio Glucosio-6-P glucosio amino acidi acidi grassi liberi PIRUVATO Tessuto adiposo chetoacidi

32 giorni concentrazione Effetti della rimozione del pancreas sulla glicemia e sulla concentrazione plasmatica di acidi grassi liberi (non esterificati) e di acido acetacetico

33 Metabolismo in condizione di sazietà

34 Risposta endocrina all’ipoglicemia

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36 Effetti dell’adrenalina sul metabolismo
Aumentata glicogenolisi nel fegato e nel muscolo Aumentata lipolisi nel tessuto adiposo Diminuita secrezione di insulina Aumentata secrezione di glucagone

37 Effetti del cortisolo sui flussi energetici
CIBO Effetti del cortisolo sui flussi energetici facilita la mobilizzazione di nutrienti (catabolico) mantiene la produzione di glucosio dalle proteine facilita il metabolismo dei grassi STIMOLA INIBISCE

38 Effetto dell’infusione di cortisolo sulla concentrazione plasmatica e la cinetica del glucosio in soggetti normali

39 metabolismo del cervello
Acidi grassi liberi e glicerolo nel sangue GH glucagone adrenalina Depositi di grasso Glicogeno muscolare e proteine FEGATO gluconeogenesi Sintesi di glicogeno glicogenolisi insulina Carboidrati della dieta Glucosio nel sangue metabolismo del cervello aminoacidi nel sangue insulina cortisolo

40 Controllo della Glicemia – effetti del diabete

41 Protein synthesis