Glucosa y diabetes

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CAMPECHE

Facultad de Medicina

Licenciatura en Médico Cirujano

Trabajo de investigación:

Glucosa y diabetes

Fernando Abraham Camacho Cherres

U.A: Laboratorio clínico  

3er semestre.     Grupo “B”

Docente: Dra. María Esther Mena Espino

   San Francisco de Campeche, Camp., a 1 de noviembre de 2022

Glucosa y diabetes

La glucosa es una estructura de 6 carbonos con la fórmula química C6H12O6. Es una fuente ubicua de energía para todos los organismos del mundo y es esencial para alimentar la respiración celular aeróbica y anaeróbica. La glucosa a menudo ingresa al cuerpo en formas isométricas como galactosa y fructosa (monosacáridos), lactosa y sacarosa (disacáridos) o almidón (polisacáridos). Nuestro cuerpo almacena el exceso de glucosa en forma de glucógeno (un polímero de glucosa), que se libera en tiempos de ayuno. La glucosa también se deriva de los productos de la descomposición de grasas y proteínas a través del proceso de gluconeogénesis. Teniendo en cuenta lo vital que es la glucosa para la homeostasis, no es de extrañar que haya una gran cantidad de fuentes para ella.

Una vez que la glucosa está en el cuerpo, viaja a través de la sangre y a los tejidos que requieren energía. Allí, la glucosa se descompone en una serie de reacciones bioquímicas liberando energía en forma de ATP. El ATP derivado de estos procesos se utiliza para alimentar prácticamente todos los procesos que requieren energía en el cuerpo. En los eucariotas, la mayor parte de la energía deriva de procesos aeróbicos (que requieren oxígeno), que comienzan con una molécula de glucosa. La glucosa se descompone primero a través del proceso anaeróbico de glucólisis, lo que lleva a la producción de algo de ATP y piruvato producto final. En condiciones anaeróbicas, el piruvato se convierte en lactato a través de la reducción. En condiciones aeróbicas, el piruvato puede entrar en el ciclo del ácido cítrico para producir portadores de electrones ricos en energía que ayudan a producir ATP en la cadena de transporte de electrones (ETC). 

Estructura y nomenclatura

La glucosa suele estar presente en forma sólida como un monohidrato con un anillo de pirano cerrado (hidrato de dextrosa). En solución acuosa, por otro lado, es una cadena abierta en pequeña medida y está presente predominantemente como piranosa α o β, que se interconvierten. A partir de soluciones acuosas, se pueden cristalizar las tres formas conocidas: α-glucopiranosa, β-glucopiranosa y β-glucopiranosa hidratada.[26] La glucosa es un componente básico de los disacáridos lactosa y sacarosa (azúcar de caña o de remolacha), de oligosacáridos como la rafinosa y de polisacáridos como el almidón, la amilopectina, el glucógeno y la celulosa.

Glucosa en el organismo

La glucosa técnicamente no requiere digestión. En cambio, se absorbe en el intestino delgado directamente en el torrente sanguíneo, donde puede usarse para obtener energía o eventualmente almacenarse como glucógeno en el músculo y el hígado. Consumimos glucosa directamente de alimentos como la miel, y también obtenemos glucosa de alimentos y bebidas que contienen lactosa, sacarosa y almidón. Cuando comemos alimentos que contienen almidón, la saliva en nuestra boca primero debe descomponer el almidón en maltosa (pares de unidades de glucosa vinculadas). La maltosa se descompone aún más en sus unidades individuales de glucosa, haciéndolas disponibles para su absorción. Similar a la digestión de la maltosa, cuando consumimos lactosa y sacarosa, la glucosa se absorbe después de ser separada de su compañero monosacárido (galactosa en lactosa y fructosa en sacarosa). Los pasos involucrados en la digestión de disacáridos y el almidón, hacen que tarde más en absorber la glucosa, lo que resulta en un aumento menor del azúcar en la sangre que el consumo de glucosa directamente.

Las reservas de glucosa se almacenan como glucógeno polimérico en los seres humanos. El glucógeno está presente en las concentraciones más altas en el hígado y los tejidos musculares. La regulación del glucógeno, y por lo tanto de la glucosa, se controla principalmente a través de las hormonas peptídicas insulina y glucagón. Ambas hormonas se producen en el islote pancreático de Langerhans, el glucagón de las células alfa y la insulina de las células beta. Existe un equilibrio entre estas dos hormonas dependiendo del estado metabólico del cuerpo (en ayunas o rico en energía), con insulina en concentraciones más altas durante los estados ricos en energía y glucagón durante el ayuno. A través de un proceso de señalización en cascadas reguladas por estas hormonas, el glucógeno se cataboliza liberando glucosa (promovida por el glucagón en tiempos de ayuno) o sintetizada consumiendo además el exceso de glucosa (facilitado por la insulina en épocas de riqueza energética). La insulina y el glucagón (entre otras hormonas) también controlan el transporte de glucosa dentro y fuera de las células alterando la expresión de un tipo de transportador de glucosa, GLUT4.

Función

La función de la glucosa es proporcionar energía. La glucosa es el único azúcar utilizado por el cuerpo para proporcionar energía a sus tejidos. Por lo tanto, todos los polisacáridos, disacáridos y monosacáridos digeribles deben eventualmente convertirse en glucosa o un metabolito de la glucosa por varias enzimas hepáticas. Debido a su importancia significativa para la función celular adecuada, los niveles de glucosa en sangre deben mantenerse relativamente constantes.

Papel central de la glucosa en el metabolismo de los carbohidratos

Los productos finales de la digestión de carbohidratos en el tracto alimentario son casi en su totalidad glucosa, fructosa y galactosa, y la glucosa comprende el 80% del producto final. Después de la absorción del canal alimentario, gran parte de la fructosa y casi toda la galactosa se convierte rápidamente en glucosa en el hígado. Por lo tanto, sólo una pequeña cantidad de fructosa y galactosa está presente en la sangre circulante. Por lo tanto, la glucosa se convierte en la vía común final para el transporte de todos los carbohidratos a las células del tejido.

En las células hepáticas, las enzimas apropiadas están disponibles para promover las interconversiones entre los monosacáridos: glucosa, fructosa y galactosa. La dinámica de las enzimas es como tal cuando el hígado libera los monosacáridos, el producto final siempre glucosa. La razón es que los hepatocitos contienen una gran cantidad de glucosa fosfatasa. Por lo tanto, la glucosa-6-fosfato se puede degradar a la glucosa y el fosfato, y la glucosa puede ser transportada a través de la membrana celular del hígado de vuelta a la sangre.

Sistemas de órganos involucrados

La glucosa tiene un papel vital en cada sistema de órganos. Sin embargo, hay órganos seleccionados que juegan un papel crucial en la regulación de la glucosa.

Hígado

El hígado es un órgano importante con respecto a mantener niveles adecuados de glucosa en sangre. El glucógeno, el polisacárido multiramificado de la glucosa en los seres humanos, es la forma en que la glucosa es almacenada por el cuerpo y se encuentra principalmente en el hígado y el músculo esquelético. Trate de pensar en el glucógeno como el almacenamiento de glucosa a corto plazo del cuerpo (mientras que los triglicéridos en los tejidos adiposos sirven como almacenamiento a largo plazo). La glucosa se libera del glucógeno bajo la influencia del glucagón y las condiciones de ayuno, elevando la glucosa en sangre. La glucosa se agrega al glucógeno bajo el control de la insulina y las condiciones ricas en energía, disminuyendo la glucosa en sangre.

Páncreas

El páncreas libera las hormonas principalmente responsables del control de los niveles de glucosa en sangre. A través del aumento de la concentración de glucosa dentro de la célula beta, se produce la liberación de insulina, que a su vez actúa para reducir la glucosa en sangre a través de varios mecanismos, que se detallan a continuación. A través de niveles más bajos de glucosa y niveles más bajos de insulina (directamente influenciados por niveles bajos de glucosa), las células alfa del páncreas liberarán glucagón, que a su vez actúa para elevar la glucosa en sangre a través de varios mecanismos que se detallan a continuación. La somatostatina también se libera de las células delta del páncreas y tiene un efecto neto de disminución de los niveles de glucosa en sangre.

Hormonas

Hay muchas hormonas involucradas con la homeostasis de la glucosa. Los mecanismos en los que actúan para modular la glucosa son esenciales; Sin embargo, como mínimo, es esencial comprender el efecto neto que cada hormona tiene sobre los niveles de glucosa. Un truco es recordar cuáles bajan los niveles de glucosa: insulina (principalmente) y somatostatina. Los otros aumentan los niveles de glucosa. 

• Insulina: disminuye la glucosa en sangre a través del aumento de la expresión de GLUT4, el aumento de la expresión de glucógeno sintasa, la inactivación de la fosforilasa quinasa (disminuyendo así la gluconeogénesis) y la disminución de la expresión de enzimas limitantes de la velocidad involucradas en la gluconeogénesis.
• Glucagón: aumenta la glucosa en sangre a través del aumento de la glucogenólisis y la gluconeogénesis.
• Somatostatina: disminuye los niveles de glucosa en sangre a través de la supresión local de la liberación de glucagón y la supresión de la gastrina y las hormonas trópicas pituitarias. Esta hormona también disminuye la liberación de insulina; Sin embargo, su efecto neto es una disminución de los niveles de glucosa en sangre.

Diabetes

La diabetes es una afección de salud crónica (de larga duración) que afecta la forma en que su cuerpo convierte los alimentos en energía. Su cuerpo descompone la mayor parte de los alimentos que consume en azúcar (glucosa) y la libera en el torrente sanguíneo. Cuando su nivel de azúcar en la sangre aumenta, le indica a su páncreas que libere insulina. La insulina actúa como una llave para permitir que el azúcar en la sangre entre en las células de su cuerpo para su uso como energía.

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