* Metabolismo Humano
* Fisiología del Hígado
* Metabolismo Lípidos
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transformación de materia y energía y la
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• Enlaces de alta energía:
fosfocreatina
• Enlaces de energía media:
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Tasa metabólica (TM)
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2da Ley de la Termodinámica:
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4to.- las células son incapaces de utilizar el Q como
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Conclusión 4: “Los seres vivos somos un
sistema abierto en estado estacionario en el
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“La vida es una lucha constante contra la
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FISIOLOGÍA DEL HÍGADO
Anatomía Fisiológica
• peso del hígado: 1.400 kg (adulto)
• unidad estructural y funcional:
lóbulo hepático.
• tipos celul...
Importancia del Hígado
1. Funciones Metabólicas
2. Funciones de Almacenamiento
de Nutrientes
3. Funciones Vasculares de
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Funciones del Hígado
El hígado cumple múltiples funciones,
gracias a la capacidad funcional de los
hepatocitos:
1. Mantien...
3. Mantiene los lípidos séricos mediante la
captación de ácidos grasos, esterificación a
triglicéridos en el REL, y combin...
6. Conjuga bilirrubina:
- Los macrófagos y las células de Kupffer digieren
y rompen la hemoglobina formando la bilirrubina...
9. Secreción de ácidos biliares (sales biliares)
para la emulsión de las grasas.
- El 90 % de los ácidos proviene de la ab...
11. Metaboliza el alcohol por enzimas presentes
en los peroxisomas.
12. Endocita las IgA producidas por los ganglios
linfá...
Funciones Vasculares de
Almacén y Filtrado de
Sangre
• Flujo sanguíneo:
vena porta (para
función del hígado) =
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El Sistema Vascular Hepático...
• Función de reservorio:
órgano expansible =>
normalmente 450 mL (~10
% volumen sanguíneo ...
Funciones Linfáticas e Inmune del
Hígado
• Flujo linfático: muy elevado.
Alta tasa de formación de linfa (~50% del
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Funciones Metabólicas
• muchas, variadas y muy
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• desaminación de aminoácidos  previo a su
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• almacenamiento de vitaminas (>> vit. A;
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Función de
Secreción y
Excreción
• secreción de bilis: formación
de bilis en el hígado,
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Desintoxicación
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de Eliminación
del Organismo
Metabolismo de los Lípidos
Transporte de Lípidos
Se conocen como:
• el “colesterol malo” al
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• el “colesterol bueno” al
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acyltransferase
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Metabolismo de HDL
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 Bibliografia
Berne, R. M. y M. N. Levy. 2009. Fisiología. (6ta edición).
Harcourt-Brace. 795 pág.
Dvorkin, M y D. Cardin...
FIN
Esta presentación Power Point fue realizada para su uso exclusivo en el
Curso de Fisiología (1999-2015) – Facultad de ...
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  1. 1. * Metabolismo Humano * Fisiología del Hígado * Metabolismo Lípidos Dr. Claudio O. Cervino Fisiología 2015 Fac. de Cs. de la Salud - UM Carrera de Medicina
  2. 2. Metabolismo engloba los procesos de intercambio y transformación de materia y energía y la suma total de las reacciones químicas que ocurren en el organismo. Las vías metabólicas pueden agruparse en: • anabolismo • catabolismo • endergónicas • exergónicas
  3. 3. Sustancias Implicadas: • Hidratos de Carbono • Lípidos • Proteínas • Ácidos Nucleicos Por oxidación: CO2 + H2O + Energía Regulación de los procesos metabólicos: 1. A nivel enzimático Enzimas Definición e Importancia - Regulación 2. [sustratos] y/o [productos] 3. Hormonas
  4. 4. Origen Energía celular: • Enlaces de alta energía: fosfocreatina • Enlaces de energía media: ATP • Enlaces de baja energía: glu-6-P
  5. 5. Hígado = “glucostato” almacenamiento Esquema general del metabolismo hepático Metabolismo Intermedio CO2 H+: cadena respiratoria + O2 = H2O fosforilación oxidativa = ATP
  6. 6. Metabolismo Energético Tasa metabólica (TM) mide la velocidad de conversión de energía química a calor (energía liberada como calor por unidad de tiempo). Metabolismo Basal = TMB • Métodos de medición o estimación • Factores que la modifican
  7. 7. Principios de termodinámica aplicados a los sistemas vivientes Conceptos básicos y definiciones termodinámicas: § Sistema + Ambiente = Universo. § Tipos de Sistemas Termodinámicos: Aislados Cerrados Abiertos
  8. 8. Función de Estado: propiedad del sistema con valor definido para cada estado. Presión (P), temperatura (T), volumen (V), energía (E). Sólo interesa el estado inicial y final, no los caminos a través de los cuales el sistema cambia. Las reacciones físico-químicas en los seres vivos se dan a P, T y V= ctes. § Energía (E): es la suma de varias energías = translación, rotación, vibración y electrónica  todas sumadas originan la E interna (U) de un sistema. La temperatura está relacionada con la U, ya que mide la energía de movimiento de las partículas del sistema. Unidades de energía. caloría (cal) kilocaloría (1 kcal = 1.000 cal) Unidades (SI), se define el calor en términos de trabajo y la unidad de medida es el julio (J), siendo más práctica la unidad de kilojulio (I kJ = 1.000J). Así, 1 cal = 4,184J; 1 kcal = 4,184 kJ.
  9. 9. 1ra Ley de la Termodinámica: “La E no puede ser creada ni destruida, solamente transferida o transformada de una forma a otra”. U = Q + W El calor es una forma de transferencia de E debido a una T. El trabajo es un medio por el cual puede transformarse E en virtud de un vínculo mecánico entre dos sistemas.
  10. 10. 2da Ley de la Termodinámica: “La entropía S es una función de estado. En un proceso reversible, la S del Universo es constante. En un proceso irreversible, la S del Universo aumenta” La entropía establece el sentido de los procesos. § Energía libre (G): La E libre se relaciona con la capacidad que tiene un sistema de realizar trabajo útil. Si G = 0  proceso reversible (a P y T= ctes) equilibrio. Si G < 0  proceso irreversible (a P y T= ctes) espontáneo. Si G > 0  proceso no espontáneo (pero sí el proceso inverso). Se deberá realizar algún W para que la reacción se produzca así como está dada.
  11. 11. 1ro.- los seres vivos transformamos E. Tomamos del medio E libre (G), E útil que es capaz de realizar W a T y P= ctes. Devolvemos al entorno Q, una forma de E menos útil, aumentando el desorden o entropía del Universo. Además las células son muy eficaces en la manipulación de la E y de la materia. Conclusión 1: “Los seres vivos creamos y mantenemos nuestra ordenación esencial a expensas del entorno, al que transformamos haciéndolo cada vez más desordenado y caótico”.
  12. 12. 2do.- los seres vivos somos sistemas abiertos: intercambiamos materia y E con el entorno. Tomamos E útil (encerrada en los enlaces químicos) y materia prima, la transformamos y la devolvemos en otras formas menos útiles para nosotros. 3ro.- Los seres vivos somos un sistema abierto que no está en equilibrio, sino en un estado estacionario. Conclusión 2: “Un sistema abierto en el estado estacionario es capaz de efectuar W, precisamente porque está alejado de su condición de equilibrio. Además, solamente un proceso lejano al equilibrio puede ser regulado”.
  13. 13. 4to.- las células son incapaces de utilizar el Q como fuente de E, ya que sólo se puede transformar en W (a P= cte) si se transfiere desde una zona de T superior a otra de menor T. 5to.- los seres vivos somos incapaces de transformar totalmente al Q en otra forma de E. Producimos procesos irreversibles ya que hemos disipado o perdido cierta cantidad de E, que no podemos recuperarla para utilizarla nuevamente. Conclusión 3: “La célula viva es una máquina química isotérmica. La E química que incorpora la transforma en W (químico, osmótico, eléctrico y mecánico) + Q que es eliminado al ambiente. De esta manera aumentamos la S del Universo”.
  14. 14. Conclusión 4: “Los seres vivos somos un sistema abierto en estado estacionario en el que ocurren una serie de reacciones con diverso grado de irreversibilidad. Dado que estas reacciones se producen a T y P= ctes, el W útil obtenido en las mismas proviene de la disminución de la E libre del sistema, la cual es suministrada por los alimentos en forma de E química”. Eqca alimentos = W + Q + Eqca desechos
  15. 15. “La vida es una lucha constante contra la tendencia a la producción de entropía. La síntesis de las grandes macromoléculas plenas de información, la formación de células estructuralmente intrincadas y el desarrollo de la organización, constituyen poderosas fuerzas antientrópicas. Pero ya que no es posible huir del dominio entrópico impuesto a todos los fenómenos naturales por la 2da Ley de la Termodinámica, los organismos vivos escogen el mal menor: producen entropía a una velocidad mínima manteniendo un estado estacionario”.
  16. 16. FISIOLOGÍA DEL HÍGADO
  17. 17. Anatomía Fisiológica • peso del hígado: 1.400 kg (adulto) • unidad estructural y funcional: lóbulo hepático. • tipos celulares: hepatocitos - cél. endoteliales - cél. de Kupffer. • circulación hepática: vena central - vena porta - arteriolas hepáticas. • canalículos y conductos biliares • espacio de Disse y sistema linfático
  18. 18. Importancia del Hígado 1. Funciones Metabólicas 2. Funciones de Almacenamiento de Nutrientes 3. Funciones Vasculares de Almacén y Filtrado de Sangre 4. Funciones Secretoras y Excretoras 5. Funciones de Desintoxificación
  19. 19. Funciones del Hígado El hígado cumple múltiples funciones, gracias a la capacidad funcional de los hepatocitos: 1. Mantiene los niveles séricos de glucosa, captándola y almacenándola como glucógeno, o degradando el glucógeno (glucogenólisis) y liberando glucosa a la sangre. 2. Sintetiza proteínas del plasma (albúmina, fibrinógeno, protrombina, factor III, etc).
  20. 20. 3. Mantiene los lípidos séricos mediante la captación de ácidos grasos, esterificación a triglicéridos en el REL, y combinación de los triglicéridos con proteínas en el aparato de Golgi formando lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). 4. Convierte el NH4 + en urea. Desaminación de aminoácidos, la urea luego es transportada por la sangre y eliminada en los riñones. 5. Sintetiza y secreta bilis  función EXOCRINA. Bilis: dos componentes: ácidos biliares y bilirrubina. Función: emulsiona las grasas, transporta desechos insolubles en agua (extraídos de la sangre) y neutraliza la acidez.
  21. 21. 6. Conjuga bilirrubina: - Los macrófagos y las células de Kupffer digieren y rompen la hemoglobina formando la bilirrubina (insoluble en agua). - La bilirrubina es endocitada por los hepatocitos y conjugada con ácido glucurónico gracias a la enzima glucuronil transferasa presente en el REL. Se agregan así grupos polares a la molécula de bilirrubina y se hace hidrosoluble para poder ser excretada. Se forma el glucuronato de bilirrubina que es inmediatamente secretado al canalículo biliar y luego eliminado por las heces. 7. Sintetiza y almacena colesterol. 8. Almacena vitamina A (en las células de Ito).
  22. 22. 9. Secreción de ácidos biliares (sales biliares) para la emulsión de las grasas. - El 90 % de los ácidos proviene de la absorción intestinal, llegan por la vena porta y son transportados por el hepatocito a los canalículos biliares. - El 10 % se sintetiza en el hepatocito gracias a la conjugación del ácido cólico con los aminoácidos glicina y taurina, formando ácidos glicocólicos y taurocólico. El ácido cólico es sintetizado en el REL a partir del colesterol. 10. Produce el 50 % de la linfa que desde el espacio de Disse llega al conducto torácico.
  23. 23. 11. Metaboliza el alcohol por enzimas presentes en los peroxisomas. 12. Endocita las IgA producidas por los ganglios linfáticos de los mesenterios, activados por la presentación de antígenos en los sistemas linfoides organizados presentes en el tubo digestivo. Luego secreta IgA a la bilis para que a través de los conductos biliares llegue al lumen del tubo digestivo y actúe allí. 13. Endocita e inactiva hormonas, drogas solubles en lípidos (barbitúricos), toxinas gracias a enzimas del REL. 14. Función de reservorio de sangre.
  24. 24. Funciones Vasculares de Almacén y Filtrado de Sangre • Flujo sanguíneo: vena porta (para función del hígado) = 1100 mL/min arteria hepática (oxigenación del hígado) = 350 mL/min Total por sinusoides = 1.450 mL/min •  P (venosa): 9 mmHg => baja R
  25. 25. El Sistema Vascular Hepático... • Función de reservorio: órgano expansible => normalmente 450 mL (~10 % volumen sanguíneo total) => regula volumen sanguíneo circulante. • En IC: acumula hasta 1 L o más de sangre.
  26. 26. Funciones Linfáticas e Inmune del Hígado • Flujo linfático: muy elevado. Alta tasa de formación de linfa (~50% del total). Líquido en el espacio de Disse ~ plasma = 6 g prot./dL. • Función Inmune: desde los intestinos, alta [bacterias]. Senos venosos hepáticos con Cél. de Kupffer => macrófagos fagocíticos.
  27. 27. Funciones Metabólicas • muchas, variadas y muy importantes!!! • transformación y almacenamiento de Materia y Energía (sigue...)
  28. 28. • almacenamiento de glucosa como glucógeno. • conversión de galactosa y fructosa en glucosa. • síntesis de productos a partir del metabolismo intermedio. • gluconeogénesis  a partir de aminoácidos, ácidos grasos y glicerol. • mantenimiento de la glucemia => almacenamiento y liberación de glucosa hígado = glucostato 1.- Metabolismo Hidratos de Carbono
  29. 29. • alto índice de oxidación  glicerol + ác. grasos. AG por -oxidación  Acetil-CoA  ác. acetoacético => aporte de Energía. • síntesis de la >> de lipoproteínas  transportadoras. • síntesis de colesterol (80% pasa a sales biliares) y fosfolípidos. Ambos salen a la sangre y poseen importantes funciones estructurales. • conversión de carbohidratos y proteínas  grasas (la >> se sintetiza en hígado y se almacena en tej. adiposo) 2.- Metabolismo de Lípidos
  30. 30. • desaminación de aminoácidos  previo a su utilización como fuente de energía o sustrato. • formación de urea para eliminar el NH3 (que se forma en la desaminación y desde los intestinos) de los líquidos corporales. • formación del 90% de las proteínas plasmáticas (albúmina, etc., menos gammaglobulinas). De 15 a 50 g/día. • conversiones recíprocas entre los diferentes aminoácidos y otros compuestos importantes para los procesos metabólicos del organismo. 3.- Metabolismo de Proteínas => fundamental!!!
  31. 31. • almacenamiento de vitaminas (>> vit. A; también D y B12; para varios meses). • relación del hígado con la coagulación sanguínea: síntesis de fibrinógeno, protrombina, etc.. Es necesaria la presencia de vit. K. • almacenamiento de hierro y amortiguador del hierro sanguíneo: sistema apoferritina - ferritina. • eliminación o excreción de fármacos, hormonas (esteroideas y tiroideas) y otras sustancias (Ca, etc.). 4.- Otras funciones Metabólicas
  32. 32. Función de Secreción y Excreción • secreción de bilis: formación de bilis en el hígado, acumulación en la vesícula biliar y secreción para funciones digestivas. • excreción de bilirrubina: producto de la degradación de la Hb. • eliminación o excreción de sustancias: fármacos, hormonas (esteroideas y tiroideas), iones (Ca2+, etc.), etc.
  33. 33. Desintoxicación y Mecanismos de Eliminación del Organismo
  34. 34. Metabolismo de los Lípidos Transporte de Lípidos
  35. 35. Se conocen como: • el “colesterol malo” al LDL y • el “colesterol bueno” al HDL Concentraciones normales de las grasas en sangre son:
  36. 36. Partícula Principal componente Lipídico Diámetro Densidad Apoproteínas Origen - Funciones Fomenta la ateros- clerosis Quilo- micrones (QM) • 80-90% TG de la dieta • (2% proteínas) • 80 a 500 nm • < 0.940 B-48 (A, C, E) Intestino. Transporta TG de la dieta al tej. adiposo NO Restos de QM • TG y CE • 30 a 80 nm B-48 (A, C, E) Capilares. Distribuye TG dietéticos residuales al hígado SI VLDL • 52% TG endóg. • 22% colesterol libre (CL) + esterificado (CE) • (8% proteínas) • 30 a 80 nm • entre 0.940 y 1.019 B-100 (A, C, E) Hígado e intestino delgado. Transporta TG endógenos al tej. adiposo y al músc. esquel. y cardíaco. Intercambio de TG por CE del HDL. NO IDL (restos de VLDL) • 40% TG • 30% CL + CE • 20% fosfolípidos • (10% proteínas) • 25 a 40 nm B-100, E VLDL. Distribuye TG y colesterol dietéticos residuales al hígado. Intercambio de TG por CE del HDL y distribución del CE al hígado. SI LDL • 53% CL + CE • 21% fosfolípidos • (20% proteínas) • 20 a 25 nm • entre 1.019 y 1.063 B-100 LDI. Aporta colesterol al hígado y cél. esteroidogénicas. SI HDL • 20% CL + CE • 25% fosfolípidos • (50% proteínas) • < 20 nm • entre 1.063 y 1.210 As (C, E) Hígado e intestino. Acepta el colesterol de las células periféricas, lo esterifica y trasporta CE al hígado NO
  37. 37. sangre linfa Lípidos de la dieta TG endógenos en adipocitos en sangreQM en sangre distribuye colesterol a los tejidos LDL
  38. 38. LCAT, lecithin: cholesterol acyltransferase CETP, cholesteryl ester transfer protein Metabolismo de HDL Circulación periférica 1 2 transporte reverso de colesterol
  39. 39.  Bibliografia Berne, R. M. y M. N. Levy. 2009. Fisiología. (6ta edición). Harcourt-Brace. 795 pág. Dvorkin, M y D. Cardinalli. 2003. Best & Taylor: Bases Fisiológicas de la Práctica Médica (13ra edición). Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana. 1152 pp. Eckert, R; y col.. 1998. Fisiología Animal. Mecanismos y adaptaciones. Ed. Interamericana-McGraw Hill. 683 pág.. Ganong, W. F.. 2004. Fisiología Médica (19ta edición). Ed. El Manual Moderno SA. 944 pág.. Guyton, A. C. y J. E. Hall. 2006. Tratado de Fisiología Médica. Décima primera Edición. Madrid: Interamericana-McGraw-Hill. 1280 pág. Houssay, A. , H. Cingolani y Co-autores. 2000. Fisiología Humana de Houssay. A. Houssay y H. Cingolani (eds.). Séptima Edición. Ed. El Ateneo. 1150 pág.
  40. 40. FIN Esta presentación Power Point fue realizada para su uso exclusivo en el Curso de Fisiología (1999-2015) – Facultad de Cs. de la Salud – UM.

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