Metabolismo en el Stress y el ayuno.ppsx

Se describe el metabolismo en las etapas de ayuno y en periodos de estrés metabólico

1. Metabolismo en el
Ayuno y el Stress
Dr. Juan Carlos Plácido Olivos
MEDICO INTENSIVISTA
UNIDAD DE SOPORTE METABOLICO Y NUTRICIONAL
USMEN - HOSPITAL SANTA ROSA
[email protected]

3. La respuesta inflamatoria
está mediada por
Citocinas
Activación de
monocitos
Células endoteliales
(NO)
Hormonas
Expresión de factor
tisular
Moléculas de adhesión
…

4. La respuesta inflamatoria
está mediada por
Citocinas
Activación de
monocitos
Células endoteliales
(NO)
Hormonas
Expresión de factor
tisular
Moléculas de adhesión
…

5. •Se activa el eje hipotalámico
- pituitario - adrenal y del
sistema nervioso simpático.
•Se asocia con una alta
secreción de hormonas
adrenales
(adrenalina y glucocorticoides)
Jaime Arias, Respuesta funcional Neuro – inmuno – endocrina a la agresión Mecánica, En: Jaime Arias, Fisiopatología
quirúrgica, Ed Tébar, © 1999, pág. 51 - 58

7. •El organismo va a sufrir una
progresiva destrucción durante
la fase Nerviosa e Inmune de la
respuesta inflamatoria
•Depleción de los depósitos de
HC, lípidos y proteínas, así como
una disfunción progresiva y
múltiple (con ulterior fracaso)
del epitelio especializado
Abelardo García de Lorenzo y Mateos, Síndrome de Inflamación Persistente, Inmunosupresión y Catabolismo o PICS,
Fundación de la Universidad Autónoma de Madrid, 2012

8. Post agresión
Inflamación y activación del sistema inmune con énfasis en la tormenta
citocínica
Citocinas Pro-inflamatorias
OTNF-
OIL-6, IL-1, IL-2, IL-12
OIFN-
Citocinas Anti-inflamatorias
OIL-4, IL-10, IL-13
OInhibición de los receptores
citocínicos pro-inflamatorios
IL-6
IL-10
TNFα
IL-1

9. AGRESION
Estrés Metabólico
H
2
O
2
H
2
O
OH•
ROS
•Peroxidación lipídica
•Inactivación enzimática
•Alteración Redox
•Alteración genética
•Cadena respiratoria mitocondrial
•Actividad Na
+
/K
+
/ATP-asa de
membrana Canales de Na
El estrés oxidativo, incluyendo las especies
reactivas de oxígeno y los antioxidantes

10. Respuesta
•Catabolismo Proteico
•Hiperglucemia
•Lipolisis
Beneficio Fisiológico
•Asegura la disponibilidad
de substratos para la
respuesta de fase aguda,
neo glucogénesis,
cicatrización y función
inmune

11. El individuo se destruye a si mismo
Abelardo García de Lorenzo y Mateos, Síndrome de Inflamación Persistente, Inmunosupresión y Catabolismo o PICS,
Fundación de la Universidad Autónoma de Madrid, 2012
El catabolismo
proporciona
substratos

12. Respuesta Riesgo Fisiológico Potencial
Catabolismo Proteico
Pérdida tisular funcional
Hipoalbuminemia
Hiperglucemia
Hiperglucemia
Disfunción inmune
Diuresis osmótica
Hiperosmolaridad
Glicosilación proteica
Lipolisis
Hipertrigliceridemia
Hipocolesterolemia
Abelardo García de Lorenzo y Mateos, Metabolismo en La Agresión, 2015

13. La agresión desencadena un cuadro metabólico particular,
encaminado a poner a disposición del organismo grandes
cantidades de energía con la finalidad de mantener la
homeostasis.
Satisfacer las necesidades propias de
la actividad defensiva/autoagresiva y
las exigencias de la reparación titular

14. Cambios Fisiológicos METABOLICOS Asociados
a la Respuesta al Estrés

16. Conjunto de órganos y estructuras que pueden
proporcionar substratos y energía al organismo
Hígado
Músculo
Depósitos de grasa
Riñón & tracto GI
otros

17. Incapacidad de proporcionar substratos y energía para la
función celular y orgánica
Incapacidad progresiva para la utilización de glucosa, grasa,
aminoácidos y micro-nutrientes como substratos energéticos
Muerte
DMO/FMO Metabólico

18. Catabolismo y alteración en el patrón plasma -
músculo de aminoácidos
Hiperglucemia con Resistencia insulínica
Lipolisis, hiper-trigliceridemia, hipo-
colesterolemia y alteración en el patrón
plasmático de AGs
Elevación en el Gasto Energético

19. Gasto Energético en la Agresión

20. Mantenimiento de la respuesta de las proteínas
de fase aguda con Síntesis Proteica Hepática
Acelerada
Pérdida de peso corporal (pérdida del 10-20 % de
las proteínas corporales) por auto canibalismo
La mayor parte de esa pérdida se debe a
depleción de músculo esquelético
Respuesta al Estrés - Proteínas

21. Síndrome
resistencia
anabólica
+
Regulación
Inversa
Citocinas, hormonas,
edad, inmovilidad ….
Desproporcionada degradación muscular con
consumo de ATP

22. En los pacientes traumatizados críticos la pérdida de N es de
150 g a 250 (TEC) en los 10 primeros días.
En quemados (cubiertos) se estima en 170 g
En sépticos, 70-90 g

23. Hipercatabolismo
marcada proteolisis (muscular) que excede a la síntesis
proteica (hígado, herida y sistema inmune)

24. Catabolismo
Consecuencias
Morbilidad & Mortalidad
Tiempo en ventilación mecánica
Duración del ingreso en UCI
Duración de la estancia hospitalaria
Calidad de vida al alta

25. AGRESION
DEPRIVACIÓN
PROTEICA
INFECCIÓ
N LOCAL
SEPSIS NEUMONÍA
ATELECTASIA
DEPRIVACIÓN
PROTEICA
DEBILITAMIENTO
MUSCULATURA
RESPIRATORIA
Robert H. Demling, MD, Nutrition, Anabolism, and the Wound Healing Process: An Overview, Eplasty. 2009; 9: e9.
De Santi L
,
Involuntary weight loss and the nonhealing wound. Adv Skin Wound Care.
 2000 Jan-Feb;13(1 Suppl):11-20.

26. Respuesta al Estrés – Hidratos de Carbono
Aumentada producción hepática de
glucosa: AAs + glicerol + lactato (Cori)
Resistencia a la insulina (periférica)
•Glucagon
•Catecolaminas + glucocorticoides

27. Resistencia a la Insulina
Hiperglucemia con Hiperinsulinemia
Reducción transitoria en la sensibilidad a la insulina con
afectación del sistema de transporte
Grado de reducción = Magnitud de la agresión
No relación directa con el glucagon, cortisol
Localización: Músculo + [hígado]

28. Resistencia a la Insulina
Consecuencias
Hiperglucemia, glucosuria, situación hiperosmolar
VCO
2
, aumento del trabajo respiratorio
Catabolismo, empleo de los AAs neoglucogénicos, bajo nivel
de Igs (glicosilación de las proteinas)
Neuropatías periféricas
Aumento de la lesión neural post-isquémica
Esteatosis hepática
Inmunosupresión

29. Adherencia
Quimiotaxis
Fagocitosis
Estrés oxidativo
Actividad microbicida
Glicosilación inmunoglobulinas y complemento
Resistencia a la Insulina
Consecuencias

30. Estrés metabólico. Categorías
Grado de Estrés 1 2 3
N orina g/d 5-10 10-15 > 15
Glucemia mg/dl 125  25150  50200  50
Indice de VO
2
ml/mn/m
2
130  10140  10160  10
Resistencia a Insulina No Si/No Si
¿RQ? 0,85 0,85 0,85-1
Clasificación modificada de Cerra, Manuel Hernández Rodríguez, Tratado de nutrición, 1999,
Capitulo 76, pag. 1196

31. Contribuir con aminoácidos (hígado y lesiones locales)
Aumento en los precursores de la gluconeogénesis hepática
Aporte de ácidos grasos como fuente energética
Movilización de energía y substratos, desde la masa magra y los
depósitos de grasa, para hacer frente:
inflamación, función inmune y cicatrización
Fin de la respuesta metabólica post-agresión

33. METABOLISMO DEL AYUNO
•En el ayuno total (sólo ingestión de agua) se produce un balance calórico
y nitrogenado (proteínas) negativos, es decir, el individuo debe consumir
sus reservas energéticas y un catabolismo de sus proteínas.
•Al no tener reservas de proteínas, el balance nitrogenado negativo
refleja un deterioro estructural con pérdida de tejidos (músculo,
vísceras, proteínas plasmáticas, etc.).

34. Un adulto de 70 Kg. de peso…
•Tiene 15 kg. de tejido graso = 135,000 Calorías
•6 kg. de proteínas de recambio rápido = 24,000 Cal.
•y sólo 0,23 kg. de glucógeno en el músculo y en el hígado = 900 Cal.
•Los combustibles circulantes sólo son 113 Calorías durante el
ayuno, sin presencia de un SIRS,
•Es decir si la persona no se alimenta, en ausencia de una
enfermedad hipercatabólica, se produce una adaptación que
permite prolongar su sobrevida.

35. HAY DOS FASES QUE SE SUCEDEN
PAULATINAMENTE:
AYUNO CORTO.
a. Fase Neoglucogénica (1ª semana)
b. Lipólisis
c. Proteolisis
d. Neoglucogenia
AYUNO PROLONGADO.
a. Fase Cetogénica (> 1 semana)
b. Lipólisis
c. Cetogénesis
d. Proteolisis

36. Fase Neoglucogénica (1ª semana)
•Se utilizan preferentemente los ácidos grasos como sustrato
energético,
•Pero… Se debe sintetizar glucosa que es mayormente usada por el
sistema nervioso central.
•Al no alimentarse, no hay estímulo de secreción de insulina,
•Por lo que sus niveles se mantienen bajos, mientras el glucagon
tiene un aumento relativo.
AYUNO CORTO.

37. Lipólisis
•Hidrólisis de triglicéridos del tejido adiposo y salida de ácidos grasos
libres.
•Estos que circulan unidos a albúmina son sustratos oxidativos
•El 80% de las 1800 Calorías que gasta el individuo al día, son para el
músculo y vísceras a excepción del SNC que requiere glucosa.
AYUNO CORTO.

38. Proteolisis
•En esta 1ª fase hay gran Proteolisis (degradación de proteínas)
para suministrar aminoácidos que van a síntesis de glucosa
(alanina y glutamina).
•En este proceso hay síntesis de urea en el hígado la que es
excretada por el riñón (el 90% del nitrógeno eliminado en orina
es N ureico).
AYUNO CORTO.

39. Proteolisis
•Así, se excretan 10 a 12 g de Nitrógeno ureico al día lo que
equivale a catabolizar 62,5 a 75 g de proteínas / día.
•Teniendo en cuenta que 1 g de N equivalen a 6,25 g de
proteínas y a 30 g de masa magra, la persona está
consumiendo alrededor de 300 a 360 g de músculo y vísceras
diariamente
AYUNO CORTO.

40. Neoglucogenia
•Es indispensable para sostener energéticamente al SNC.
•El hígado usa :
•Alanina: aminoácido derivado de Proteolisis
•Lactato (proveniente de glicolisis anaeróbica de tejidos
periféricos = Ciclo de Cori)
•y en menor cantidad glicerol (de triglicéridos de depósito).
AYUNO CORTO.

42. Cetogénesis
•Los cuerpos cetónicos (ácido acetoacético y beta
hidroxibutírico) son sintetizados en la mitocondria
del hepatocito por una oxidación incompleta de los
ácidos grasos.
•El hígado entrega estos sustratos que son solubles
en el plasma y pueden ser utilizados por el SNC que
entonces no requiere tanta glucosa (ni sustratos
para neoglucogenia, es decir aminoácidos)
AYUNO PROLONGADO

44. Proteolisis
OSe reduce considerablemente, lo que se demuestra por una
disminución de la excreción de Nitrógeno ureico en la orina a
niveles de 3 a 4 g/día
AYUNO PROLONGADO

45. 10
20
30
40
I II III IV V
Exógena
Glucógeno
Gluconeogénesis
G
L
U
C
O
S
A

U
S
A
D
A

(
g
/
h
o
r
a
)
Ruderman NB. Annu Rev Med 1975
I II III IV V
GLUCOSAGLUCOSA GLUCOSA
GLUCOSA,
CETÓNICOS
CETÓNICOS,
GLUCOSA
COMBUSTIBLE
DEL CEREBRO
LEYENDA
//HORAS DIAS
4 8 12 16 20 24 282 8 16 24 32 40
ABSORTIVA POST ABSORTIVA INANICION TEMPRANA INANICION INTERM. INANICION PROLONGADA

46. Mantenimiento relativo de la masa proteica
visceral
OLa mayor parte de los aminoácidos usados para neoglucogenia
provienen del músculo y también éste los entrega para sostener
las proteínas viscerales.
ODe todas formas, en el ayuno prolongado hay un deterioro
progresivo que es enlentecido por la cetoadaptación.
OSi ella no existiera, la sobrevida no sería más allá de unos 30 días
(la pérdida de 1/3 de las proteínas de recambio rápido = 2 kg es
crítica para sostener la vida).
OEn cambio, el individuo puede vivir así por 60 a 90 días. A estas
alturas, las personas mueren por falla cardiaca, arritmias y por
hipoglicemia.

47. RESPUESTA METABÓLICA
A LA INANICIÓN Y TRAUMA
El organismo se adapta a la inanición pero no en
presencia de enfermedad o en el estado crítico
Popp MB et al. In: Fischer JF, ed. Surgical Nutrition. Little, Brown and Company, 1983.