La Universidad del Zulia

Facultad de Medicina

Escuela de Medicina

Dto. de Ciencias Fisiolgicas

Ctedra de Fisiologa

Prof. Liliana Nucette de Sierra

DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS

DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS

Porcin endocrina: Islotes de Langerhans (5- 20%)

Porcin exocrina: Acinos 80 95%

Glndula Mixta

DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS

Porcin endocrina: Las clulas ductales

secretan NaHCO3-

Las clulas de los islotes

pancreticos secretan

hormonas

Las clulas acinares

secretan enzimas

digestivas

Los acinos pancreticos

forman la porcin

exocrina del pncreas

Clulas (25%): Glucagon

Clulas (60%): Insulina , Amilina y TRH

Clulas (10%): Somatostatina

Clulas F o PP: Polipptido Pancretico

DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS

Cl. Cl. Cl.

Clulas Secretan Glucgon

Somatostatina

Insulina, Ami-

lina

Clulas

Exocrinas

Clulas

Endocrinas

Islotes de

Langerhans

Clulas

Alpha

Clulas

Delta

Clulas Beta

Clulas Secretan

Clulas Alpha.

Clulas Delta.

Clulas Beta

Cluas PP o F

Glucgon

Somatostatina

Insulina y Amilina

Polipptido Pancretico

Inervacin de los Islotes Pancreticos

Fibras Simpticas:

Provienen del nervio esplcnico.

Fibras simpticas post-ganglionares:

Liberan NA y ATP, neuropptido Y.

Accin:

Inhiben la secrecin de Insulina.

Aumentan la secrecin de Glucagon.

Inervacin de los Islotes Pancreticos

Fibras Parasimpticas:

Fibras pre-ganglionares: Provienen del Vago.

Fibras post-ganglionares:

Liberan Aco. y Pptido Intestinal Vasoactivo (PIV).

Accin:

Estimula la secrecin de Insulina.

Insulina Glucgon

Glicemia (70 110 mg/dl)

Estado Post-Prandial: domina la Insulina

Oxidacin de Glucosa.

Sntesis de Glucgeno.

Sntesis de Grasas.

Sntesis de Protenas.

Estado Ayuno: domina el Glucagon

Glucogenlisis.

Gluconeognesis.

Cetognesis.

Evita la hipoglicemia

Concentracin

Plasmtica de

Glucgon

Concentracin

Plasmtica de

Glicemia

Concentracin

Plasmtica de

Insulina

Insulina: Bioqumica

Hormona Polipeptdica.

Gen : brazo corto del cromosoma 11.

Cluas .

Cadena A:21 aa, cadena B:30 aa

Insulina humana = porcina

(alanina x treonina en B 30)

Insulina humana = bovina

(alanina x treonina en A8 y valina x isoleucina en A10)

Vida media =3-5 minutos

Catabolismo: Insulinasa (H, R, M y placenta)

Molcula de insulina

Proinsulina: 15-20% actividad de In (> Vida media)

Pptido C: secrecin equimolar con Insulina

insulina, pptido C, proinsulina, zinc

Grnulos maduros

Grnulos inmaduros

Aparato de golgi

Vesculas de transferencia

Ret. endoplsmico rugoso

Ncleo

Almacenamiento de insulina

Conversin de proin--

sulina a insulina y

Pptido C Transporte de proin-

sulina

Sntesis de la prepro-

insulina + Peptido seal

y conversin

a proinsulina

ARNm

Biosntesis de la Insulina. Clulas B

Peptidasas

Clula Beta en reposo

Bajos niveles de

Glucosa en

sangre

El

metabolis-

mo se

enlentece

El ATP

disminuye

Se abren los

canales de KATP Clula con potencial

de membrana de

reposo (-70mV); no

hay liberacin de

Insulina

Glucosa

Transportador

GLUT2

Metabolismo ATP

Insulina en vesculas secretoras No hay

secrecin de Insulina

Canales de Ca2+ regulado por

voltaje cerrado

El K+ se escapa de la clula.

K+

Clula beta secretando Insulina

Altos niveles de

Glucosa en sangre

El

metabolis-

mo aumenta

El ATP se

incrementa

Se cierran

los canales

de KATP

La clula se

despolariza y se

abren los canales

de Ca2+

La entrada de

Ca2+ acta como

una seal

intracelular

La seal de

Ca2+

Dispara la

exocitosis y

la insulina se

secreta.

Ca2+

Ca2+ ATP gluclisis y el ciclo del cido ctrico

Glucosa

Transportador

GLUT2

Secrecin de Insulina

Insulina estimulada:

Glicemia.

Secrecin Bifsica: Fase 1: 5-10 min (2%).

Fase 2: lento y prolongado.

10 m 90m

In

(ng/ml)

20

60 Fase inicial

Fase tarda

3 -5 m 15 m

Regulacin de la secrecin de Insulina

Estimulan la secrecin:

Aumento de la glucosa, aa, y

AGL.

Incretinas: cl. yeyuno-leon

Pptido parecido al glucagon 1

(GLP-1)

Pptido Inhibitorio Gstrico

(GIP).

Colecistocinina (CCK).

Gastrina y Secretina.

Aminocidos.

Activacin parasimptica.

Glucagon.

VIP.

Inhiben la secrecin:

GLUCOSA

Ayuno.

Hormonas contra-reguladoras

de la accin de la Insulina:

Somatostatina.

Glucagon.

Cortisol.

GH.

H. Tiroideas.

Catecolaminas.

Leptina

Receptor de Insulina

Mecanismo de Accin de la insulina

La Insulina se une al

receptor tirosinacinasa.

El receptor fosforila

Sustratos insulina-

receptor (IRS).

Las vas de segundos

mensajeros modifican la

sntesis de protenas y

las protenas existentes.

Se modifica el transporte

de membranas.

Se modifica el

metabolismo celular.

Lquido extracelular Insulina

IRS IRS p

Vas de

segundos

mensajeros Ncleo

Factores de

transcripcin Cambios en el metabolismo

Enzimas o

Actividad de

transporte

GLUT 4

En ausencia de Insulina, la glucosa no puede entrar a la clula.

Tejidos dependientes de Insulina

Glucosa

Receptor de Insulina

Msculo esqueltico en reposo.

Clula adiposa

Protena de transporte

de GLUT 4

Vescula Secretora

La Insulina, ordena a la clula que inserte los GLUT 4 en la membrana,

lo que permite que la glucosa entre a la clula.

Tejidos dependientes de Insulina

Insulina unida

al receptor

Cascada de

transduccin

de seales

Exocitosis

La glucosa entra

en la clula

GLUT 4

Glucosa

Difusin

Facilitada

Msculo esqueltico en reposo.

Clula adiposa

Hepatocito en estado post-prandial:

la clula heptica capta glucosa

Concentracin elevada

de Glucosa

GLUT-2

Concentracin baja de

Glucosa

Insulina

Clula Heptica

Cascada de

seales

ATP

ADP La conversin mediada por glucocinasa de

glucosa en G-6-P mantiene baja la

concentracin de glucosa

Hepatocito en estado de ayuno:

la clula heptica fabrica glucosa y la transporta hacia la sangre

Insulina baja

Depsitos de

glucogeno y

gluconeogenesis

Concentracin

baja de glucosa

Concentracin

alta de glucosa

GLUT-2

EFECTOS FISIOLGICOS DE LA INSULINA

Carbohidratos Captacin de Glu Fosforilacin de Glu Gluclisis Glucogenognesis Glucogenlisis Gluconeognesis

Lpidos

Lipognesis Liplisis cetognesis

Protenas

Proteognesis Protelisis

rganos Blancos: Hgado, Msculo Esqueltico, Tejido Adiposo

Otros Efectos:

Permeabilidad a ciertos iones: Potasio y fosfato Regula la Transcripcin de genes especficos

Estado post-prandial:

utilizacin y

almacenamiento

de glucosa

Efecto de la Insulina en Msculo

Msculo Glucosa dosis altas

Efecto de la Insulina en Hgado

1

2

3

En Ayuno todos estos

efectos son anulados por

el descenso de Insulina y

el aumento del Glucagon

Glucosa

Fosfatasa

Insulina: Inhibe la Gluconeognesis (Neoglucognesis)

Lactato Piruvato Oxalacetato Fosfato de

dihidroxiacetona

GLUCOSA

Glicerol Intermediarios del

ciclo de Krebs

AA

Piruvato Carboxilasa PEPCK

AA

Insulina: Aumenta la Lipognesis

En el HGADO, aumenta la sntesis y depsito de cidos Grasos

GLU

Glut-2

Glu

G6P

Acetil CoA carboxilasa NADH

MITOCONDRIA

C.

krebs

Acidos grasos

Malonil-CoA

Acetil-CoA

citrato

fosfoenolpiruvato

piruvato piruvato Acetil-CoA citrato

NDHA

LPL

Insulina (1)

-

.

Glicerol

+ TG

AG

GLU

LPLa

VLDL

LPLa (2)

glicerol

AG

IDL

Capilar Adipocito

Glicerol gluclisis

AG TG (3)

Glu

(Glut-4)

Insulina: Aumenta la Lipognesis

En el TEJ. ADIPOSO:

Insulina: Inhibe la Liplisis

Seales post-receptor

TG P

Fosfatasa

P

AG Glicerol

Lipasa sensible

a hormona

(ACTIVA)

Lipasa sensible

a hormona

(INACTIVA)

Lipasa

sensible a

hormona

(Activada)

Lipasa sensible

a hormona

(Inactivada)

Insulina

Seales post-receptor

Pi

Pi

AG Glicerol

TG

fosfatasa

INSULINA : ESTIMULA LA PROTEOGNESIS

INHIBE LA PROTELISIS

Favorece sntesis proteica: Aumenta la captacin de aminocidos: valina, leucina, isoleucina, tirosina, fenilalanina

Favorece la traduccin del ARNm

Aumenta la transcripcin, por lo tanto, la formacin de ARN

Inhibe el catabolismo proteico Disminuye la liberacin de aminocidos a la circulacin

Funcin

Km Principales lugares de expresin

Glut 1 Captacin basal de la glucosa.

1 a 2 Placenta, encfalo, eritrocitos, riones, colon y muchos rganos.

Glut 2 Sensor de la glu en la

clula ; transporte hacia el exterior de las clulas epiteliales del intestino y del rin.

12 a 20 Clulas de los islotes, hgado, clulas epiteliales del intestino delgado, riones.

Glut 3 Captacin basal de glu. < 1 Encfalo, placenta, riones, otros rganos.

Glut 4 Captacin de glu estimulada por insulina.

5 Msculo esqueltico y cardiaco, tejido adiposo y otro tejidos.

Glut 5 Transporte de fructosa 1 a 2 Yeyuno.

Glut 6 Ninguna ---- Seudogen.

Glut 7 Transporte de la G6P en el retculo endoplsmico.

---- Hgado, otros.

Transportadores de Glucosa

Amilina

Pptido: 37 aminocidos

Origen: Clulas B (Islotes. de Langerhans, 5-10%)

Factores que estimulan su liberacin: - Hiperglicemia

Efectos Fisiolgicos: - Inhibe la secrecin de Glucgon e Insulina.

- Retrasa el vaciamiento gstrico.

- Enva seales de saciedad al cerebro.

- Reduce los niveles de glucosa en sangre (Insulina).

GLUCAGON

Estructura Qumica y Biosntesis Polipptido: 29 aa

Sitio de sntesis: clulas (A) de los Islotes de Langerhans Precursor: Pre-pro-glucagon

Distribucin - Desintegracin Vida media: 3 - 6 minutos

Desintegracin: principalmente en HGADO

Hormona catablica

Mecanismo de Accin del Glucgon

Hepatocito

GLUCAGON

ATP AMPc

(+)

CELULA Proteincinasa A

BLANCO

ATP ADP

Receptor Proteina G Adenilciclasa

Fosforilasa

B

Fosforilasa

A

Degradacin del

Glucgeno

Glucagon: Inhibe Glucogenognesis

Estimula Glucogenlisis

AMPc

Proteincinasa

ATP

GLU GLU

UDP-GLU GLU-1-P

GLUCOGENO

Glucogeno

Sintetasa

Fosforilasa

(-) (+)

G receptor adenilciclasa

Glucagon

Estimula la Gluconeognesis:

Aumenta la captacin de aa por los hepatocitos y su

conversin en glucosa.

Estimula la liplisis (adipocito):

Activa la lipasa sensible a hormona del adipocito.

Disminuye el depsito de TG en el Hgado.

Aumenta la protelisis y la gluconeognesis heptica a

partir de los aa.

EFECTOS FISIOLGICOS DEL GLUCAGON

Carbohidratos

Glucogenlisis

Gluconeognesis Heptica

Gluclisis

Lpidos Liplisis

Lipognesis

Cetognesis

Otros Efectos Fuerza de contra-

ccin del corazn

Secrecin de bilis

Secrecin de cido gstrico

Regulacin de la secrecin de

Glucgon

Glucgon

Glicemia

Glicemia

+

- Aminocidos

+

Ejercicio Fsico Intenso

+

GLUCAGON: REGULACIN DE LA SECRECIN

Factores Estimuladores GLUCOSA

Aminocidos (alanina, arginina Hormonas GI (gastrina, CCK) Cortisol SNA (Simptico) Inanicin Frmacos: estimulantes adrenrgicos

Factores Inhibidores GLUCOSA

Somatostatina Secretina cidos grasos libres y cetonas.

Insulina GABA Frmacos: Fenitona

Respuesta

endocrina a la

hipoglicemia

SOMATOSTATINA

Pptido: 14 aminocidos

Origen: clulas D (Islotes de Langerhans).

Vida Media: 3 minutos.

Factores que estimulan su liberacin:

- Glucosa - Hormonas GI

- Aminocidos y AG

Efectos fisiolgicos:

- Secrecin de Insulina, Glucagon y Polipptido pancretico.

-Disminuye la motilidad de estmago, duodeno y vescula biliar.

-Disminuye la secrecin y absorcin del tubo digestivo.

POLIPPTIDO PANCRETICO (PP)

Pptido: 36 aminocidos

Origen: Clulas F (Islotes. de Langerhans)

Control de la secrecin de PP

Estimulan la secrecin

El principal regulador es el

nervio vago.

Acetilcolina.

Ayuno.

Ejercicio.

Hipoglicemia

Inhiben la secrecin

Atropina.

Somatostatina.

Glucosa.

Efectos fisiolgicos:

inhibe la secrecin de Insulina y SS.

Inhibe la secrecin de jugo

pancretico.

Reduce la motilidad GI, retrasa la

digestin.

GLUCAGON INSULINA

POLIPPTIDO

PANCRETICO

SOMATOSTATINA

Estimula

Inhibe

Control Hormonal en los Islotes de

Langerhans

HORMONAS CONTRARREGULADORAS

Definicin: son hormonas que antagonizan los efectos de

la insulina.

Las Hormonas contrarreguladoras son:

1. Glucagon 4.Hormona del Crecimiento

2. Catecolaminas 5. Hormonas Tiroideas

3. Glucocorticoides (Cortisol)

Efectos fisiolgicos (en conjunto):

1. AUMENTAN LA GLUCOSA PLASMTICA

2. Aumentan los cidos grasos circulantes

3. Aumentan los aminocidos circulantes

gluclisis

glucgeno

AA Protena

Glu AG TG VLDL

glu

glu

Glicerol AG

TG

Glu

AA

Glu

gluclisis

glucgeno

glu

Protena AA

Piruvato lactato

MSCULO

SNC

HGADO

TEJIDO

ADIPOSO

Fisiologa del

Estado Post-prandial

glu

glucgeno

AA Protena

glu

AG Glicerol

TG

Glu

AA

Glu

Piruvato lactato

MSCULO

SNC

HGADO

TEJIDO

ADIPOSO

Modificaciones

Metablicas en el

AYUNO

Proitena AA

AG

ATP

C. cetnicos

AG C. cetnicos

glu

DIABETES MELLITUS

Definicin: Entidad patolgica producida por una defi-

ciencia absoluta o relativa de insulina, y/o una disminu-

cin de la respuesta de los tejidos perifricos a la accin

de la insulina.

Caracterstica central: HIPERGLICEMIA

Tipos de Diabetes : Diabetes tipo1

Diabetes tipo 2

Deficiencia de Insulina = Trastornos Metablicos

CARBOHIDRATOS PROTENAS

Dao Renal Acidosis

LPIDOS

Lipognesis

Liplisis Captacin de glucosa

Glucogenognesis

Glucogenlisis

Gluconeognesis

Protelisis

AA en plasma AG en Glicerol

plasma

HIPERGLICEMIA

Fuente de Cetognesis

energa Glucosuria/Diuresis osmtica

Perdida de agua y electrolitos (orina)

Hipovolemia/Deshidratacin

FSR (oliguria/anuria)

Cetonemia

GRACIAS...