Clase N°2 Metabolismo de Lípidos PDF

Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Clase N°2 Metabolismo de Lípidos Lípidos: o Los lípidos son una importante fuente de reserva de energía. o Dentro de estos, los ácidos grasos son el combustibl...

Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Clase N°2 Metabolismo de Lípidos Lípidos: o Los lípidos son una importante fuente de reserva de energía. o Dentro de estos, los ácidos grasos son el combustible principal. Estos se caracterizan por: Ser cadenas carbonadas largas. De la ruptura de sus enlaces se obtiene energía y por lo tanto al ser cadenas largas con muchos enlaces, se obtiene mucha energía. Son moléculas anfipáticas lo que quiere decir que son solubles en agua y en grasa según el polo que se enfrente. El polo del grupo carboxilo corresponde al soluble en agua. o Las células que almacenan lípidos son los adipocitos y los almacenan en forma de triglicéridos. Los adipocitos, poseen gotas de grasa en su interior y unas proteínas en su superficie llamadas perilipinas. Los triglicéridos, tal como se observa en las dos imágenes inferiores, son moléculas conformadas por un eje de glicerina al cual se le unen las cadenas de ácidos grasos que ya mencionamos (máximo 3 cadenas de ácidos grasos por cada eje de glicerina). o Existen otros depósitos de lípidos que se encuentran a nivel de las células musculares y sirven de biodisponibilidad inmediata para el mismo músculo. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Catecolaminas (adrenalina – noradrenalina): o Son hormonas propias del sistema nervioso simpático (SNS), estas se forman a nivel de la médula suprarrenal y en los terminales nervioso del mismo SNS. o El estrés, estimula tanto las terminales nerviosas como a la médula suprarrenal y esta última libera las catecolaminas a la sangre. Terminales nerviosos-> producen 80% noradrenalina y 20% adrenalina. Médula suprarrenal-> produce más adrenalina que noradrenalina. Lipolisis: o Es el proceso de degradación de lípidos. o En los adipocitos se rompen los triglicéridos que posteriormente van a la sangre y luego al músculo. La hormona encargada de degradar o romper los triglicéridos es la lipasa hormonosensible. o En la membrana de los adipocitos se encuentra el sistema de degradación de los triglicéridos. Este sistema tiene receptores beta y alfa adrenérgicos para la acción de catecolaminas (ver imagen inferior). Receptores Beta adrenérgicos: unen proteína Gs (estimulante) que activa la adenilato ciclasa. Esta, genera AMPc lo cual estimula la protein kinasa que activa o fosforila a la lipasa hormonosensible para degradar los triglicéridos. Este proceso ocurre a altas concentraciones de catecolaminas por ejemplo en el estrés, ayuno, ejercicio, entre otras. Por lo tanto, el ejercicio estimula el efecto lipolítico al promover la acción catecolaminérgica y del cortisol. Receptores Alfa adrenérgicos: en reposo, el nivel de catecolaminas disminuye uniéndose al receptor Alfa 2. Esto, Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina estimula una proteína G inhibitoria (Gi) que por ende inhibe la formación de AMPc. Por lo tanto, esta vía busca ahorrar lípidos. o La lipolisis es por ende un limitante para la utilización de lípidos durante el ejercicio, es decir, si no degrado lípidos a través de la lipólisis, no puedo utilizarlos como fuente de energía. Insulina: o Esta hormona tal como muestra la imagen inferior, degrada por acción de una fosfodiesterasa al AMPc y por lo tanto inhibe el proceso de lipolisis. o Por lo tanto, ante un aumento de glicemia pre entrenamiento se genera insulina que degradará el AMPc y producirá inhibición de lipolisis para favorecer el uso de la energía inmediata, es decir, la glucosa recién ingerida. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Gráfico de VO2max: o El VO2 máximo representa el consumo máximo de oxígeno y está relacionado con la intensidad del ejercicio. o A mayor intensidad de ejercicio no quiere decir que haya más lipolisis, sino que lo que ocurre es que se prioriza el uso de carbohidratos. En el primer gráfico a la izquierda se ve la actividad lipolítica en el adipocito. En el segundo gráfico a la derecha se observa la liberación de ácidos grados a la sangre. La caída de los niveles de ácidos grasos en la sangre pese a un mayor VO2 máximo se explica porque a nivel cardiovascular a medida que aumenta la intensidad del ejercicio se produce vasoconstricción a nivel del tejido adiposo priorizando el flujo sanguíneo a los músculos por lo que los ácidos grasos producidos en el adipocito no tienen flujo sanguíneo de salida y se acumulan en el adipocito hasta que la intensidad del ejercicio disminuye y se vuelva a vasodilatar el tejido adiposo liberándose así los ácidos grasos producidos. Por lo tanto, a una intensidad de 30 - 40% del VO2 máximo se produce quema de grasa. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Imagen: o La imagen inferior muestra que el tejido adiposo subcutáneo del tren superior es el primer depósito y el que más se utiliza en el ejercicio mientras que el depósito adiposo de la parte baja del cuerpo es el que menos se usa. Imagen: o Los ácidos grasos formados de la degradación de los triglicéridos en el adipocito son liberados a la sangre y viajan al músculo, pero estas moléculas al ser insolubles en agua deben viajar en la sangre junto a proteínas transportadoras. De igual forma los ácidos grasos en el citoplasma celular al ser, este agua, deben estar unidas a proteínas (FABP - Fatty Acid Binding Protein). CD36-> los ácidos grasos se transportan a través de las membranas celulares por difusión simple pero también existe la proteína transportadora CD36 que hace más eficiente (rápido) el proceso. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina o Ya en el plasma, el ácido graso se une a albúmina (Alb) para ser transportado y viaja al músculo en donde hay un receptor de albúmina (AlbR) para luego transportarse el ácido graso al interior de la célula muscular gracias a CD36 o FATP o FABPpm (cualquiera de esas 3 proteínas son transportadoras en la célula muscular). o En el interior del músculo el ácido graso se une a FABP y se dirige a la mitocondria. Imagen: o La imagen inferior muestra el proceso de oxidación de ácidos grasos en la mitocondria. Membrana externa-> los FAA (Free Fatty Acid) gracias a la acción de la Acyl CoA sintetasa pasan a Acyl graso CoA (ACYL – CoA). A esta molécula luego, gracias a la Carnitin Palmitoin Transferasa I (CPT1) se le agrega carnitina pasando a llamarse Acyl graso CoA carnitina (ACYL – Carnitina) lo que le permite pasar a la cara interna de la membrana externa mitocondrial. Membrana interna-> la ACYL – Carnitina gracias a la acción de la CAT (Carnitine Acylcarnitine Translocase) es transportada hacia la membrana interna en donde la CPT2 extrae la molécula de carnitina y deja al ácido graso libre en forma de Acyl CoA. La molécula de carnitina luego de ser liberada es devuelta (reciclada) por la CAT a la membrana externa para un nuevo proceso. Por lo tanto, se puede decir que la carnitina es limitante en el paso o transporte del ácido graso hacia el interior de la mitocondria. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Beta - oxidación: o Este proceso no produce ATP directamente. o Si bien es considerado un proceso muy eficiente, requiere de oxígeno y por lo tanto se usa en ejercicios de intensidad moderada. o La primera oxidación es llevada a cabo por la acción de la Acyl CoA deshidrogenasa y se forma FADH2 o La segunda oxidación forma NADH. En la imagen inferior se muestra un ejemplo de beta - oxidación del ácido palmítico el cual por cada vuelta retira de a 2 carbonos por lo tanto a partir de una molécula de ácido palmítico se forman 131 moléculas de ATP. Si comparamos esto con los producido por la glucosa que por molécula produce 38 ATP, queda en evidencia el poder energético de los lípidos ya que una molécula de ácido palmítico forma 4 veces más ATP que una molécula de glucosa. A partir de una molécula de triglicéridos se forman más de 300 moléculas de ATP en vista que si fueran 3 ácidos grasos de ácido palmítico formarían por cadena 131 ATP cada uno. o Ahora bien, hasta ahora hemos hablado solo de lo que le ocurre al ácido graso y, por ende, vale la pena preguntarse qué ocurre con la molécula de glicerol. El glicerol es sustrato neoglucogénico por lo que forma glucosa e ingresa al proceso de glicolisis que revisamos en la clase de bioenergética del ejercicio (ver esquema inferior). Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Efecto del ejercicio sobre los combustibles metabólicos: o Antes del entrenamiento: Como muestra la imagen, la mayor cantidad de energía se obtuvo de los carbohidratos. o Posterior al entrenamiento: Se puede ver que la mayor cantidad de energía se obtuvo de los ácidos grasos, es decir a medida que un cuerpo se entrena se vuelve a un sistema más oxidativo. Esto ocurre gracias a adaptaciones tales como: Aumento del número de mitocondrias. Mayor capilarización. Mayor VO2 máximo. Esto queda de manifiesto en la tabla inferior en donde se ven las diferencias de actividad enzimática entre sujetos no entrenados y atletas. Curso: Fisiología del Ejercicio (2024) Ayudantes: Santiago Kehr – Agustín Medina Gráfico: o El gráfico inferior de la izquierda tiene en su eje X al tiempo y eso quiere decir que el ejercicio se desarrolló a un ritmo estable o a una intensidad fija. Al comienzo la glucosa aumenta porque la situación de estrés la libera glucosa a la sangre, pero después al agotarse este sustrato se comienza a utilizar los lípidos. A mayor intensidad del ejercicio comienzan a predominar las vías energéticas anaeróbicas.