metabolismo en el ayuno y stress

METABOLISMO EN EL AYUNO Y EN EL STRESS

Dr. Juan Carlos Plcido OlivosMdico Intensivista Coordinador USMEN - HSR

METABOLISMO DEL AYUNOEn el ayuno total (slo ingestin de agua) se produce un balance calrico y nitrogenado (protenas) negativos, es decir, el individuo debe consumir sus reservas energticas y un catabolismo de sus protenas. Al no tener reservas de protenas, el balance nitrogenado negativo refleja un deterioro estructural con prdida de tejidos (msculo, vsceras, protenas plasmticas, etc.).

Un adulto de 70 Kg. de pesoTiene 15 kg. de tejido graso = 141,000 Caloras 6 kg. de protenas de recambio rpido = 24,000 Cal. y slo 0,23 kg. de glucgeno en el msculo y en el hgado = 900 Cal. Los combustibles circulantes slo son 113 Caloras durante el ayuno, sin presencia de un SRIS, es decir si la persona no se alimenta, pero en ausencia de una enfermedad hipercatablica, se produce una adaptacin que permite prolongar su sobrevida.

HAY DOS FASES QUE SE SUCEDEN PAULATINAMENTE:AYUNO CORTO. a. Fase Neoglucognica (1 semana) b. Liplisis c. Proteolisis d. Neoglucogenia AYUNO PROLONGADO. a. Fase Cetognica (> 1 semana) b. Liplisis c. Cetognesis d. Proteolisis

AYUNO CORTOFase Neoglucognica (1 semana) Liplisis Proteolisis Neoglucogenia

a.

b.

c.

d.

Fase Neoglucognica (1 semana)

Se utilizan preferentemente los cidos grasos como sustrato energtico, pero debe sintetizar glucosa que es mayormente usada por el sistema nervioso central. Al no alimentarse, no hay estmulo de secrecin de insulina, sus niveles se mantienen bajos, mientras el glucagon tiene un aumento relativo.


a.

b.

c.

d.

LiplisisHidrlisis de triglicridos del tejido adiposo y salida de cidos grasos libres. Estos que circulan unidos a albmina son sustratos oxidativos (80% de las 1800 Caloras que gasta el individuo al da) para msculo y vsceras a excepcin del SNC que requiere glucosa.


a.

b.

c.

d.

ProteolisisEn esta 1 fase hay gran proteolisis (degradacin de protenas) para suministrar aminocidos que van a sntesis de glucosa (alanina y glutamina). En este proceso hay sntesis de urea en el hgado la que es excretada por el rin (el 90% del nitrgeno eliminado en orina es N ureico).

ProteolisisAs, se excretan 10 a 12 g de Nitrgeno ureico al da lo que equivale a catabolizar 62,5 a 75 g de protenas / da. Teniendo en cuenta que 1g de N equivalen a 6,25 g de protenas y a 30 g de masa magra, la persona est consumiendo alrededor de 300 a 360 g de msculo y vsceras diariamente


a.

b.

c.

d.

NeoglucogeniaEs indispensable para sostener energticamente al SNC. El hgado usa : alanina aminocido derivado de proteolisis lactato (proveniente de glicolisis anaerbica de tejidos perifricos = Ciclo de Cori) y en menor cantidad glicerol (de triglicridos de depsito).

A

Y

U

N

O

AYUNO PROLONGADOa. Fase Cetognica (> 1 semana) b. Liplisis c. Cetognesis d. Proteolisis

Fase Cetognica (> 1 semana)La cetoadaptacin es muy importante para reducir el consumo de protenas y disminuir la velocidad del deterioro nutricional. Los niveles de insulina se mantienen bajos, los de glucagon ligeramente elevados, Pero lo ms importante es una disminucin de las hormonas termognicas. Se reduce el tono simptico y las catecolamina y la triyodotironina (T3) aumentando la T3 reversa que es inactiva. El gasto energtico disminuye en un 30 %.


LiplisisSe mantiene la liberacin de cidos grasos, principal fuente de energa.


CetognesisLos cuerpos cetnicos (cido acetoactico y beta hidroxibutrico) son sintetizados en la mitocondria del hepatocito por una oxidacin incompleta de los cidos grasos. El hgado 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 aminocidos)


ProteolisisSe reduce considerablemente, lo que se demuestra por una disminucin de la excrecin de Nitrgeno ureico en la orina a niveles de 3 a 4 g/da

I

II

III

IV

V

GLUCOSA USADA (g/hora)

40

30

Exgena Glucgeno Gluconeognesis

20

10

4

8

12

16

20

24

28

2

8

16

24

32

40

HORASABSORTIVA POST ABSORTIVA

//II GLUCOSA III GLUCOSA

DIAS

INANICION TEMPRANA INANICION INTERM. INANICION PROLONGADA

LEYENDACOMBUSTIBLE DEL CEREBRO

I GLUCOSA

IV GLUCOSA, CETNICOS

V CETNICOS, GLUCOSA

Ruderman NB. Annu Rev Med 1975

Mantenimiento relativo de la masa proteica visceralLa mayor parte de los aminocidos usados para neoglucogenia provienen del msculo y tambin ste los entrega para sostener las protenas viscerales. De todas formas, en el ayuno prolongado hay un deterioro progresivo que es enlentecido por la cetoadaptacin. Si ella no existiera, la sobrevida no sera ms all de unos 30 das (la prdida de 1/3 de las protenas de recambio rpido = 2 kg es crtica para sostener la vida). En cambio, el individuo puede vivir as por 60 a 90 das. A estas alturas, las personas mueren por falla cardiaca, arritmias y por hipoglicemia.

METABOLISMO EN EL STRESS

EL SINDROME DE RESPUESTA INFLAMATORIA SISTEMICALos traumas e infecciones graves producen notables cambios metablicos en el paciente, en el contexto de lo que se ha denominado Sndrome de Respuesta Inflamatoria Sistmica (SIRS). Estos cambios resultan de una respuesta adaptativa tendiente a controlar la enfermedad causal, reparar tejidos daados y sintetizar sustratos que son prioritarios en esa condicin.

EL SINDROME DE RESPUESTA INFLAMATORIA SISTEMICASi la agresin es muy intensa y mantenida y ms an si el paciente tiene un estado nutricional comprometido, puede evolucionar hacia una falla multiorgnica que es la principal causa de muerte de los enfermos crticos. Es importante conocer la fisiopatologa del ayuno y del SIRS para apoyar a estos pacientes con un soporte nutricional y metablico que evite un deterioro acelerado y puedan superar esta situacin crtica.

METABOLISMO DEL SRISLa mayora de los pacientes que sufren de un trauma grave o de una infeccin severa (sepsis) aunque estn en ayuno o semi - ayuno, no presentan una cetoadaptacin y tienen un hipercatabolismo y un hipermetabolismo como una respuesta metablica sistmica que declina con la mejora de la enfermedad causal

Mediadores de la Respuesta InflamatoriaVas neurolgicas aferentes: Estimulan centros hipotalmicos aumentando la actividad del S. nervioso simptico y la hipfisis con secrecin de ACTH y hormona antidiurtica Hormonas: Aumentan las hormonas "catablicas" (catecolaminas, glucagon, glucocorticoides), STH y HAD. La insulina puede disminuir inicialmente para luego mantenerse en niveles normales o elevados

Mediadores de la Respuesta InflamatoriaCitoquinas: Son polipptidos sintetizados por macrfagos tisulares y circulantes en respuesta a la fagocitosis de grmenes o detritus celulares. Tienen efectos locales paracrinos o autocrinos y sistmicos (endocrinos). Destacan el Factor de Necrosis Tumoral (TNF-a ) las Interleuquinas 1 y 6 y el Interferon (IF-g ).

FASES DE LA RESPUESTA INFLAMATORIA SISTMICAEn algunos pacientes se observan 2 fases caractersticas. En otros la primera fase es poco aparente y desarrollan un estado hipermetablico hipercatablico progresivo.

Fase inicialHay depresin hemodinmica (shock) con hipoperfusin e hipoxia tisular (acidosis lctica), hipometabolismo con disminucin del consumo de oxgeno e hiperglicemia por glicgenolisis. Esta fase puede durar slo unas horas, pues si el paciente no es reanimado evoluciona a un shock irreversible y a la muerte.

Fase inicialSe acompaa de gran estimulacin del SN simptico y del eje hipotlamo - hipfisis con niveles altos de adrenalina y noradrenalina, gluco y mineralocorticoides, TSH, STH y ADH. Los niveles de insulina son bajos. Si el paciente es reanimado pasa a la siguiente fase.

STRESS METABLICOENERGTICO1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

Ebb

TMB Normal

GASTO

Flo w TIEMPO

Cutherbertson et al Adv Clin Chem

Fase de estabilizacin o hipermetablicaPuede durar das o semanas condicionada por los mediadores antes descritos Metabolismo energtico: Hay hipermetabolismo, es decir, aumento del gasto energtico y del consumo de oxgeno que es proporcional a la intensidad del estrs. En traumas o ciruga no complicada, el gasto aumenta en 5 a 10 %, mientras en sepsis graves o en grandes quemados puede elevarse en un 100 %

Metabolismo de la glucosaEl aumento de las hormonas catablicas producen resistencia a la insulina, la que aumenta sus concentraciones plasmticas y tambin incrementan la neoglucogenia heptica. Todo esto conduce a hiperglicemia que puede descompensar a un paciente diabtico o puede producirse una Diabetes Mellitus secundaria al estrs.

Metabolismo de la glucosaLa mayor disponibilidad de glucosa tiene por finalidad apoyar a tejidos de alta demanda (tejidos de reparacin, clulas sanguneas). A diferencia de lo que sucede en el ayuno sin estrs asociado, la neoglucogenia heptica no es inhibida por la administracin exgena de glucosa.

Metabolismo de los lpidosPor efecto del glucagon y de catecolamina se acelera la liplisis y la salida de cidos grasos libres y su disponibilidad como sustrato energtico. Debido a los niveles normales - altos de insulina la sntesis de cuerpos cetnicos en el hgado est inhibida. No hay cetoadaptacin, aunque el paciente est en ayuno. Esto impide la disminucin de la proteolisis que se observa en esas circunstancias.

Metabolismo de protenasSe acelera la sntesis y especialmente la degradacin de protenas lo que se denomina hipercatabolismo. La mayor proteolisis ocurre en el msculo donde se oxidan aminocidos ramificados y se sintetiza una mayor proporcin de alanina y glutamina que van a neoglucogenia. La mayor disponibilidad de aminocidos permite la sntesis de protenas prioritarias como las de fase aguda que secreta el hgado, las protenas para la reparacin de tejidos daados y las necesarias para las clulas del sistema inmune.

Metabolismo de protenasEl hipercatabolismo se expresa en un notable aumento de las prdidas de Nitrgeno como Nitrgeno ureico urinario. Este puede llegar a cifras de 20 a 30 g/da (equivalentes a 125 - 188 g de protenas y a 600 - 900 g de masa magra). La cuantificacin de este fenmeno es muy importante para tomar conductas de apoyo nutricional. Si el paciente mantuviera ese gran hipercatabolismo, la muerte sobrevendra en 2 a 3 semanas por un compromiso multisistmico y desnutricin proteica aguda (falla orgnica mltiple: pulmonar, renal, intestinal, cardaca, heptica, cerebral y del sistema inmune)

RESPUESTA METABLICA INANICIN A LA INANICIN ENFERMEDAD YTRAUMA / TASA METABLICA TRAUMA conservados consumidos Combustiblescorporales Protenas corporales Nitrgeno en orina Prdida de peso conservadas lenta consumidos rpida

El organismo se adapta a la inanicin pero no en presencia de enfermedad o en el estado crtico Popp MB et al. In: Fischer JF, ed. Surgical

Muchas gracias

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