Tema 5 de la Unidad 7 del curso de Fisiología II de la carrera de QFB del CUCEI - Universidad de Guadalajara

1. Unidad 7: ENDOCRINOLOGÍA Insulina y Glucagón : Efectos metabólicos de la insulina, Glucagón y sus funciones, Diabetes Mellitus, Hiperinsulinismo. Dr. Leonardo H. Hernandez

2. Páncreas Es una glandula mixta de secrecion endocrina y exocrina. Se halla situado por delante de los vasos abdominales Colocado transversalmente entre la segunda porcion del duodeno y el bazo Se fija solidamente al duodeno por medio de tractos conjuntivos Tambien contribuyen los vasos de la glandula Por medio del peritoneo se fija a la pared posterior del abdomen (cabeza y cuerpo) La cola queda movil y unida al bazo por los vasos esplenicos

3. CONFIGURACION EXTERIOR Es alargadotransversalmente Aplanado de delante a atras Masvoluminoso en suextremidadderechaque en la izquierda Su forma recuerda a la de un martillo Poseeunacoloracionblanco-rosada en estado fresco Pesa de 65 – 70 gr Longitud: 15 cm Altura: 7cm Espesor: 2 – 3 cm

4. RELACIONES Se distinguen en estaglandula: La extremidadderecha o cabeza Masvoluminosa del pancreas Encajada entre lastresprimerasporciones del duodeno De ella, parten los dos conductosquedesembocan de este La extremidadizquierda o cola. Extremomasdelgado del pancreas Presentauna forma aplanada y ligeramentepuntiaguda Unaporcionintermedia o cuerpo. Parte central del pancreas Se extiendedesde la cabeza, a lo que lo uneuna parte masestrecha o istmo del pancreas, hastasu cola Su cara anterior estacubiertapor el peritoneo

5. Inervacion y vascularizacion Vascularizacion Recibesangre arterial de: Pancreaticoduodenalderecha superior Pancreaticoduodenalderecha inferior (ramas de la gastroduodenal, que se anastomosa con la pancreaticoduodenalizquierda, rama de la mesenterica superior) Desembocasangrevenosa en: Cabeza Pancreaticoduodenalderecha, superior o inferior Cuerpo y cola Vena esplenica Inervacion Procedentes del plexo solar, Y forman en el interior de la glandula un plexointerlobulillar

6. Páncreas Compuesto principalmente por dos tipos de tejidos, los Acinos secretan jugos digestivos que posteriormente se volcarán en el intestino en la 2da. porción del duodeno

7. SECRECION ENDOCRINA REPRESENTADA POR LOS ISLOTES DE LANGERHANS UN GPO DE CEL RODEAN LOS ACINOS, producen hormonas a sangre. (Las céls que forman un islote ocupan una área de unos 3 mm de diám.; hay 2 millones de islotes; poseen 4 tipos de células)

8. HORMONAS células PP, son el 5%; producen polipéptidopancreático células delta, son el 10%; producen somatostatina células alfa, son el 25%; producen glucágon células beta, son 60%; producen insulina. LAS CELsALFAGLUCAGON LAS CELsBETA INSULINA LAS CELsDELTA SOMATOSTATINA

10. ES UNA H. PROT. FORMADA POR 2 CADENAS DE AAs LA CADENA A Y LA B: LA “A” POSEE UN PUENTE DISULFU-RO ENTRE 2 DE SUS Aas, UNIDAS ENTRE SI POR PUENTES DISULFURO

12. INSULINA AL SER SECRETADA PENETRA POR EL SIST. PORTA, LLEGA AL HIGADO ANTES DEL RESTO DEL ORGANISMO, ES CAPTADA POR EL HIGADO EN UN 50% APROX.

13. INSULINA PARA AUMENTAR EL INGRESO DE GLUCOSA A LAS CELs LA INSULINA INTEGRA SUS PUENTES DISULFURO Y SE FIJA A UN RECEPTOR EN LA MEMB. LO QUE PROVOCA UN AUMENTO DE DIFUSION FACILITADA DE GLUCOSA

14. INSULINA LOS TEJIDO DONDE LA INSULINA AUMENTA EL INGRESO DE GLUCOSA A LAS CELULAS SON: MUSC.ESQ., MUSC. LISO, TEJ. ADIPOSO Y MUSC. CARD

15. Función de la Insulina a nivel de hidratos de carbono aumenta el transporte de glucosa al interior celular produciendo una disminución de los valores de glucosa en sangre, promueve la glucógenogénesis, aumenta el trabajo de algunas enzimas como la glucogenosintetasa, por lo que disminuye a su vez la glucógenolisis.

16. Efectos de insulina sobre el metabolismo de glucosa LA UTILIZACION DE GLUCOSA POR TEJ. DEPENDE DE 2 COSAS: QUE PASE A TRAVES DE LA MEMBRANA QUE SEA FOSFORILADA UNA VEZ DENTRO DE LA CELULA AUMENTO DE LA CAPTACION DE GLUC, POR LOS TEJ. BLANCO MAYOR ACTIVIDAD Y CANTIDAD DE ENZIMA EXOQUINASA QUE FOSFORILA LA GLUCOSA AL ENTRAR A LA CEL.

17. Efectos de insulina sobre el metabolismo de glucosa LA CONCENTRACION DE GLUCOSA LIBRE EN LOS TEJ. EXTRACELULARES, ES MAYOR QUE EN LOS TEJ. INTRACELULARES, ES DECIR EXISTE UN GRADIENTE DE CONCENTRACION QUE FAVORECE LA ENTRADA DE GLUCOSA A LAS CELs. ESTE GRADIENTE SE DEBE A QUE LA GLUCOSA ES FOSFORILADA EN CUANTO ENTRA A LA CEL. POR LA ENZIMA EXOCINASA exocinasa Glucosa fosforilada

18. Efectos de insulina sobre el metabolismo de glucosa EL AUMENTO DE LA ACT. DEL GLUCOGENO SINTETAZA EN HIGADO Y MUSQ-ESQ. PRODUCE UN AUMENTO EN EL ALMACEN DE GLUCOGENO Y SOLO LA ACT. DE LA FOSFORILASA ENZIMA NECESARIA PARA LA DEGRADACION DE GLUCOGENO SE ENCUENTRA DISMINUIDA

19. EFECTOS-GLUCOSA Al aumentar la concentracion de glucosa sanguinea la secrecion de insulina aumenta, Al disminuir la concentracion de glucosa sanguinea la secrecion de insulina disminuye

20. Función de la Insulina a nivel de ácidos grasos aumenta el almacenamiento de estos en el tejido adiposo, promueve la inhibición de la Lipasa hormono sensible presente en el adiposito, evitando la hidrólisis de los triglicéridos almacenados, disminuye la concentración de ácidos grasos libres en el plasma, promueve la activación lipoproteína lipasa presente en la membrana de los capilares, facilita el transporte de ácidos grasos a los tejidos, especialmente el adiposo, promueve el transporte de glucosa al adiposito para sintetizar a parir de ella, ácidos grasos.

21. EFECTOS DE INSULINA SOBRE EL METAB. GRASO AUMENTO DE LA FORMACION DE GLICEROFOSFATO EN EL ADIPOCITO; AUMENTO DE LA RE-ESTERIFICACION DE LOS AC. GRASOSLIBRES. AUMENTO DE LA ACT. DE FOSFODIESTERASA QUE DEGRADA EL AMPc

22. EFECTOS DE INSULINA LA ACT. DE LA ADENILCICLASA QUE FORMA AL AMPc DISMINUYE, ADEMAS LA ACT. DE LA LIPASA Y LA LIBERACION DE AC. GRASOS LIBRES AL PLASMA TAMBIEN DISMINUYE

23. Efectos sobre el metabolismo de las proteínas aumenta el transporte de aminoácidos al interior de la célula, disminuye la neoglucogénesis, aumenta la actividad ribosomal promoviendo la síntesis de nuevas proteínas, aumenta la transcripción del ADN celular, por lo que todos estos mecanismos, disminuyen el catabolismo de las proteínas. Aparentemente la insulina y la STH actúan conjuntamente para promover el crecimiento; esto quizá podría deberse a que cada una de ellas promueve la captación de diferentes aminoácidos necesarios para promover el crecimiento.

24. CONTROL DE LA SECRECION DE INSULINA Cuando las concentraciones de glucosa en sangre (70-110 mg por cada dl o 100 ml) aumentan más de dos a tres veces de lo normal, se incrementa diez veces la secreción de insulina en un plazo de tres a cinco minutos. Luego de quince minutos aproximadamente, la secreción de insulina aumenta aún más, no solamente por la descarga de insulina preformada, sino también nueva hormona sintetizada por algún sistema enzimático. Así como la insulina aumenta con gran rapidez frente al incremento de la glucemia, se comporta igualmente rápida en su descenso cuando los niveles de glucosa en sangre retornan a sus valores normales. Los aminoácidos también ejercen estimulación sobre la secreción de insulina, pero de manera muy deferente a como lo hace la glucosa. Sin embargo, cuando se administra conjuntamente aminoácidos y glucosa, puede incrementarse aún más la secreción de la hormona. Existen también, otros factores que estimulan la secreción de insulina, tales como las hormonas gastrointestinales (gastrina, secretina, colecistocinina, péptido gástrico inhibidor), ya que mientras se van ingiriendo los alimentos, estas hormonas producen una descarga "anticipatoria" de insulina a manera de preparación para los nutrientes que van a ser absorbidos

25. GLUCAGON El GLUCAGON es secretado por las celulas alfa del pancreas, es una hormonaproteica. Los efectos del glucagon son mediados por al AMPc

26. GLUCAGON El principal mecanismo regulador para la secreción de glucagón es el nivel de glucosa en sangre. Es decir, cuando los niveles de esta aumentan, se produce una inhibición en la secreción de glucagón y un aumento en la secreción de insulina, mientras que cuando la glucemia disminuye aumenta la secreción de glucagón y disminuye la de insulina respectivamente. A nivel de carbohidratos, el glucagón: promueve la glucogenólisis y la neoglucogénesis a partir de amino ácidos en el hígado, ya que estos dos procesos generan un aumento de los niveles de glucosa disponibles para el organismo. A nivel de lípidos : genera estimulación de la lipasa hormono sensible por lo que, promueve el desdoblamiento de triglicéridos y, aumento de la concentración de ácidos grasos en sangre. El glucagón produce también, un aumento en el catabolismo nitrogenado, promoviendo así, un incremento en la pérdida por orina de urea, creatinina y ácido úrico.

27. GLUCAGON EFECTOS: Aumento de la glicemia (glucosa en sangre), ya que hay un aumento de la glucogenolisishepatica, tambien de la gluconeogenesis

28. GLUCAGON La proteolisisextrahepatica y la lipolisis del tejido adiposo se encuentran aumentadas. Tambien la Frec. Card. (cronotropismo) incluyendo el inotropismo (fuerza de contraccion) estan aumentadas.

29. GLUCOSA-GLUCAGON Cuando la concentracion de glucosa en sangre disminuye la secrecion de glucagon aumenta

30. GLUCAGON Despues de una comida estrictamente proteica las secreciones de glucagon e insulina aumentan, durante el ejercicio la secrecion de glucagonaumenta

31. GLUCAGON Con el aumento de la secrecion de glucagon se evita la hipoglicemia, que pudiera ocasionar la insulina

32. GLUCAGON Cuando la concentracion de glucosa en sangre aumenta la secrecion de glucagon disminuye

33. REGULACION DE LA GLUCEMIA hígado constituye un "sistema amortiguador de la glucemia" ya que al aumentar los niveles de glucosa en sangre, esta se almacena inmediatamente por acción de la insulina (excepto en los tejidos anteriormente mencionados), por lo que la glucemia disminuye. Posteriormente cuando los niveles de glucosa y de insulina se encuentran ya disminuidos, se produce un aumento en la liberación de glucosa hacia la sangre desde el hígado por la acción glucógenolítica del glucagón por lo que la glucemia retorna a sus valores normales. Por otro lado, existen otras hormonas que pueden ser secretadas para contrarrestar el efecto de hipoglucemia como por ejemplo la adrenalina secretada por la médula suprarrenal, que promueve la glucogenólisis hepática incrementando los niveles de glucosa en sangre. Si la hipoglucemia se manifiesta en forma prolongada aumenta la secreción de STH y cortisol disminuyendo la utilización de glucosa por la mayoría de las células del organismo. Los niveles de glucosa deben mantenerse constantes ya que la disminución de la glucemia afectaría particularmente al cerebro, la retina y el epitelio germinativo ya que estos utilizan la glucosa como nutriente para abastecerse energéticamente. Por lo contrario, si los niveles de glucosa en sangre fueran muy altos (hiperglucemia), se produciría un incremento en la deshidratación celular por el efecto osmótico de la glucosa en la sangre; un aumento en la pérdida de glucosa por orina y a consecuencia de ello una disminución de los líquidos y electrolitos en el organismo por un mecanismo de diuresis osmótica provocada a nivel del riñón.

34. HIPERGLICEMIA LA HIPERGLICEMIA CAUSADA POR AUSENCIA DE INSULINA, SE DEBE A UN MENOR INGRESO DE GLUC. A LAS CELs Y A UN AUMENTO DE GLUCOGENOLISIS HEPATICA

35. INSULINA-AUSENCIA LA AUSENCIA DE INSULINA PROVOCA MOVILIZACION Y UTILIZACION DE GRASA POR PARTE DEL MUSC. ESTO INHIBE LA FOSFOFRUCTO QUINASA Y SE ACUMULA GLUCOSA 6 FOSFATO

36. CoA Gran parte de la CoA formada durante la utilizacion de grasas en ausencia de insulina es convertida en aceto-acetilCoA Y despues en ac. Acetoacetico por higado Durante la utilizacion de grasas gran parte de la acetil-CoA en ausencia de insulina se convierte en aceto-acetil-CoA, y despues en ac. Acetoacetico por el higado.

37. CUERPOS CETONICOS El ac. Acetoacetico el ac. Beta hidroxibutirico y la acetona forman los cuerpos cetonicos que pueden producir acidosis grave y coma en los diabeticos

38. INSULINA DESPUES DE UN PERIODO DE PRIVACION DE INSULINA, SI SE ADMINISTRA INSULINA OCASIONA QUE LA CANTIDAD DE GLUCOSA LIBRE (no fosforilada) EN EL LIQ. INTRACEL. AUMENTE. POR QUE LA GLUC-6-FOSFATO ACUMULADA INHIBE LA HEXOQUINASA

39. HIPOGLUCEMIA LA HIPOGLUCEMIA CAUSADA POR INSULINA ES POR MAYOR CAPTACION DE GLUC. POR LOS TEJ. (MUSC-ESQ., TEJ. ADIPOSO) Y POR AUMENTO EN HIGADO DE LA GLUCOGENESIS

40. EFECTOS-INSULINA La Insulina disminuye la producción y secreción de glucogeno por el Higado. 1ero. Disminuye la glucogenólisis a traves del aumento de act. de la fosfodiesterasa, esta enzima disminuye los niveles de AMPc 2do. Disminuye algunas enzimas, como la glucosa-6-fosfatasa, la fructosa-1-6-difosfatasa, la piruvatocarboxilasa y la piruvatocarboxiquinasa, todas estas enzimas son necesarias para la gluconeogenesis

41. INSULINA LOS TEJIDO DONDE LA INSULINA AUMENTA EL INGRESO DE GLUCOSA A LAS CELULAS SON: MUSC.ESQ., MUSC. LISO, TEJ. ADIPOSO Y MUSC. CARD

42. SOMATOSTATINA La somatostatina también fue descripta como una de las hormonas de la hipotálamo que se desempeñaba como factor inhibidor de STH. Esta hormona, también es secretada por las células Delta de los islotes da langerhans promoviendo: inhibición de la secreción de insulina y glucagón, disminución de la motilidad del estómago, duodeno y vesícula biliar, disminución de la secreción y absorción a nivel gastrointestinal. Por lo tanto, la somatostatina genera un enlentecimiento en la asimilación de los alimentos y disminución en la secreción de insulina y glucagón para evitar la utilización de los nutrientes absorbidos por los tejidos y su rápido agotamiento, por lo que estos permanecen disponibles por un período más prolongado.

43. Diabetes Véase la animación en: http://cuceifisiologiaiivideos.blogspot.com/2010/05/diabetes.html

44. Diabetes Véase la animación en: http://cuceifisiologiaiivideos.blogspot.com/2010/05/estado-de-la-diabetes.html

45. Diabetes Véase la animación en: http://cuceifisiologiaiivideos.blogspot.com/2010/05/operacion.html

46. Diabetes