Exercício e Sensibilidade à Insulina

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Questions and Answers

Onde a maioria do GLUT4 intracelular está localizada?

Na mitocôndria

No núcleo celular

Nas organelas tubulo-vesiculares pequenas (correct)

Em grande vesículas membranosas

Qual é o principal efeito da insulina sobre o GLUT4?

Aumentar a exocitose do transportador (correct)

Induzir a endocitose necessária para o GLUT4

Aumentar a taxa de reciclagem do GLUT4

Inibir a exocitose do GLUT4

O recrutamento do GLUT4 induzido por exercício se baseia em qual processo não totalmente esclarecido?

Regulação da exocitose vesicular (correct)

Regulação da fosforilação do GLUT4

Regulação da síntese de proteína

Regulação do metabolismo do ácido lático

Qual proteína transloca para a membrana plasmática em resposta ao exercício?

Vesicle-associated membrane protein-2 (VAMP-2) Signup and view all the answers

Qual afirmação é verdadeira sobre a reciclagem do GLUT4 em estado basal?

O GLUT4 apresenta uma taxa de reciclagem baixa em estado basal. Signup and view all the answers

Quais componentes têm sido identificados em vesículas contendo GLUT4 no músculo esquelético?

Proteínas envolvidas na endocitose regulada e exocitose Signup and view all the answers

Qual órgão possui a maioria dos GLUT4 intracelulares identificados até o momento?

Músculo esquelético Signup and view all the answers

Os estudos de células adiposas sugerem que a exocitose do GLUT4 é principalmente aumentada por qual fator?

Estímulo da insulina Signup and view all the answers

Qual é a função do Rab4 nas células adiposas?

É responsável pela translocação de GLUT4. Signup and view all the answers

O que a insulina faz em comparação com o exercício em relação ao Rab4?

A insulina redistribui Rab4, mas o exercício não. Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre os mecanismos de sinalização é verdadeira?

Os mecanismos de sinalização para insulina e exercício não foram completamente elucidados. Signup and view all the answers

Qual é o primeiro passo na ação da insulina?

Ligação ao receptor de insulina. Signup and view all the answers

O que ocorre após a ligação da insulina ao seu receptor?

Autofosforilação de resíduos de tirosina no suíte beta do receptor. Signup and view all the answers

Qual é o papel do IRS-1 e IRS-2 na sinalização da insulina?

Eles são substratos que são fosforilados após a ativação do receptor de insulina. Signup and view all the answers

Qual é a consequência da ativação da PI 3-quinase?

Promove a translocação do GLUT4 para a membrana celular. Signup and view all the answers

Como a sinalização do exercício é diferente da sinalização da insulina?

O exercício utiliza diferentes vias moleculares do que a insulina. Signup and view all the answers

Qual o benefício da atividade física em relação ao desenvolvimento de diabetes tipo 2, segundo estudos epidemiológicos?

Diminui o risco de NIDDM em até 50%. Signup and view all the answers

Em que populações foram realizadas as pesquisas sobre a atividade física e diabetes tipo 2?

Homens e mulheres com idade acima de 55 anos. Signup and view all the answers

Qual é a relação entre o nível de atividade física e o risco de NIDDM conforme discutido nos estudos?

O nível de atividade física está inversamente relacionado ao risco de diabetes. Signup and view all the answers

Quais fatores podem influenciar a eficácia da atividade física na prevenção de diabetes, de acordo com os estudos?

Idade e condição de saúde pré-existente. Signup and view all the answers

Qual foi uma das principais descobertas do estudo com mulheres na faixa etária de 55 a 69 anos?

A atividade física elevada pode diminuir o risco de NIDDM. Signup and view all the answers

Qual molécula é mencionada como um potencial estimulador da síntese de óxido nítrico durante a contração muscular?

Kallikrein Signup and view all the answers

Qual receptor é sugerido como mediador do mecanismo de sinalização que resulta na estimulação do transporte de glicose?

Receptor de adenosina Signup and view all the answers

Qual processo é considerado um regulador importante da translocação de GLUT4 induzida por exercício?

Glicogenólise Signup and view all the answers

O que se acredita que acontece com as moléculas transportadoras de GLUT4 durante a contração muscular?

Elas são liberadas pela hidrólise do glicogênio Signup and view all the answers

Qual afirmação sobre a relação entre exercício e insulina na translocação de GLUT4 é correta?

O exercício tem um efeito independente da insulina na translocação de GLUT4 Signup and view all the answers

Qual é uma função da adenosina em relação às fibras musculares em contração?

Ser secretada pelas fibras musculares em contração Signup and view all the answers

O que é GLUT4?

Um transportador de glicose nas células musculares Signup and view all the answers

Quais dos processos a seguir não são estimulados pela atividade contrátil em relação à captação de glicose?

Fosforilação de tirosina do receptor e IRS Signup and view all the answers

Qual dos seguintes não é implicado diretamente no transporte de glicose em músculo contraído?

Acetilcolina Signup and view all the answers

Qual é o papel do wortmannin em relação ao transporte de glicose durante a contração?

Não inibe o transporte de glicose estimulado por contração Signup and view all the answers

O que foi demonstrado sobre a cascata de sinalização da proteína quinase ativada por mitógenos (MAPK) em resposta ao exercício?

Não está envolvida na estimulação da captação de glicose Signup and view all the answers

Por que os mecanismos de regulação da captação de glicose pela insulina e pelo exercício são importantes?

Eles têm implicações para o tratamento de diabetes Signup and view all the answers

Qual das opções descreve corretamente a relação entre a atividade contrátil e a atividade da PI 3-quinase?

A atividade da PI 3-quinase não é afetada pela atividade contrátil Signup and view all the answers

Qual é a diferença principal entre os mecanismos de ação do exercício e da insulina na regulação da captação de glicose?

Os mecanismos são completamente independentes Signup and view all the answers

Qual é o efeito do exercício na sinalização do receptor de insulina?

Não afeta a sinalização do receptor de insulina Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre a resposta do músculo esquelético ao exercício é verdadeira?

A captação de glicose no músculo esquelético é mediada por múltiplos mecanismos Signup and view all the answers

Qual é o impacto da resistência à insulina no transporte de glicose em músculos esqueléticos?

O transporte de glicose é normal em resposta ao exercício, mesmo com resistência à insulina. Signup and view all the answers

Em quais condições a ativação da PI 3-quinase é comprometida?

Em modelos de obesidade genética e diabetes hiperinulinemico em roedores. Signup and view all the answers

Qual dos seguintes fatores não parece afetar a resposta ao exercício em resistência à insulina?

A presença de GLUT4 no músculo esquelético. Signup and view all the answers

Qual é a função primária do GLUT4 durante o exercício em músculos esqueléticos?

Aumentar a translocação de glicose na membrana plasmática. Signup and view all the answers

Qual mecanismo está prejudicado na obesidade genética em relação à insulina?

A ativação de PI 3-quinase na sinalização da insulina. Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre a translocação de GLUT4 é verdadeira?

O exercício pode aumentar a translocação de GLUT4 mesmo na presença de resistência à insulina. Signup and view all the answers

Qual a consequência do tratamento com glucocorticoides em relação à resistência à insulina?

Impede a translocação de GLUT4 na presença de insulina. Signup and view all the answers

Qual é a relação entre exercício e captação de glicose em músculos esqueléticos resistentes à insulina?

O exercício aumenta a captação de glicose mesmo em resistência à insulina. Signup and view all the answers

Study Notes

Exercise, Glucose Transport, and Insulin Sensitivity

Physical exercise is beneficial in treating both non-insulin-dependent and insulin-dependent diabetes mellitus.
Exercise increases glucose uptake into contracting skeletal muscles, similar to insulin, by translocating GLUT4 glucose transporters to the plasma membrane.
Different signaling pathways are used by exercise and insulin, potentially explaining why people with insulin resistance can increase muscle glucose transport with exercise.
Exercise training improves skeletal muscle GLUT4 expression, increasing muscle responsiveness to insulin.
Epidemiological evidence suggests long-term regular exercise significantly reduces the risk of developing non-insulin-dependent diabetes.

Exercise Increases Muscle Glucose Uptake and Insulin Sensitivity

Exercise increases glucose uptake for metabolic fuel in working muscles.
This effect was observed with studies of horses and various animal models, including frogs.
Exercise results in a more sensitive muscle response to insulin after exercise.
This effect is localized to the exercised muscles in humans as demonstrated by one-legged exercise models.

Mechanisms for Increased Glucose Uptake and Insulin Sensitivity with Acute Exercise

Increased blood flow to contracting muscles is crucial for providing substrates to working muscles.
Glucose transport is the rate limiting step, not glucose availability, for glucose utilization during exercise.
GLUT4 translocation from intracellular compartments to the plasma membrane is a key mechanism responsible for the increased glucose uptake.
Exercise and insulin utilize different intracellular locations for glucose transporters.

Intracellular Signaling Mechanisms

Insulin binding triggers a signaling cascade involving receptor autophosphorylation, IRS-1 and IRS-2 phosphorylation, and PI 3-kinase activation.
Exercise-stimulated glucose uptake does not use this exact cascade, rather, it uses a different molecular pathway.
Calcium release, nitric oxide, and adenosine may be involved as intracellular signaling molecules in the contraction-stimulated glucose transport.
Exercise-stimulated GLUT4 translocation may occur through different vesicles than insulin-stimulated translocation.

Mechanisms for Post-Exercise Increases in Insulin Sensitivity

Elevated basal and insulin-stimulated glucose uptake occurs following exercise for several hours after the exercise.
Factors contributing to this include muscle glycogen concentration, hormones, and autocrine/paracrine mechanisms.
Glycogen depletion during exercise is a crucial factor in influencing the rate and duration of the increase in glucose uptake following exercise.
However, glycogen levels may not be the sole regulator of enhanced insulin sensitivity post-exercise.
Increased insulin sensitivity after exercise might involve enhanced insulin signaling, though exercise does not directly affect the insulin receptor.

Effects of Exercise on Glucose Uptake in Insulin-Resistant States

In insulin-resistant states, such as obesity and type 2 diabetes, skeletal muscles usually have normal GLUT4 gene expression.
The problem lies in GLUT4 translocation, docking, or fusion at the plasma membrane, or variations in transporter activity.
Exercise may improve insulin signaling in some cases, independently of changes in body composition.

Physiological Mechanisms for Beneficial Effects of Exercise Training in Muscle

Exercise training increases glucose disposal, compared to sedentary individuals.
The improved glucose tolerance occurs in spite of lower insulin responses.
Exercise training influences GLUT4 expression; higher levels in athletes compared to sedentary individuals.
Improved glucose tolerance and insulin sensitivity following exercise can potentially reduce insulin requirements in those with diabetes.

Summary

Considerable progress has been made understanding the molecular mechanisms behind the effects of exercise and physical training on glucose uptake and insulin sensitivity in skeletal muscle.
GLUT4 plays a crucial role, exercise and insulin utilize different pathways, and exercise training can improve insulin action.

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Description

Este quiz explora a relação entre exercício físico e a boa gestão da glicose, especialmente em diabéticos. A atividade física aumenta a captação de glicose pelos músculos, semelhante à ação da insulina, e pode melhorar a sensibilidade insulínica. Através de diversos estudos, observamos como o exercício contribui para a saúde metabólica.