Metabolismo de Carbohidratos y Pruebas de Función Pulmonar: Una Exploración Detallada

Pruebas de Función Pulmonar

Espirometría Simple

La espirometría simple consiste en solicitar a la persona que, tras una inspiración máxima, expulse todo el aire de sus pulmones durante el tiempo que necesite. Así se obtienen los siguientes volúmenes y capacidades:

1. Volumen corriente (Vt): Corresponde al aire que se utiliza en cada respiración.
2. Volumen de reserva inspiratoria (VRI): Corresponde al máximo volumen inspirado a partir del volumen corriente.
3. Volumen de reserva espiratoria (VRE): Corresponde al máximo volumen espiratorio a partir del volumen corriente.
4. Capacidad vital (CV): Es el volumen total que movilizan los pulmones, es decir, la suma de los tres volúmenes anteriores.
5. Volumen residual (VR): Es el volumen de aire que queda tras una espiración máxima. Para determinarlo, no se puede utilizar la espirometría, sino la técnica de dilución de gases.
6. Capacidad pulmonar total (CPT): Es la suma de la capacidad vital y el volumen residual.

Espirometría Forzada

La espirometría forzada es aquella en la que, tras una inspiración máxima, se le pide a la persona que realice una espiración de todo el aire en el menor tiempo posible. Es más útil que la anterior, ya que permite establecer diagnósticos de patología respiratoria. Los valores de flujos y volúmenes más relevantes son:

1. Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1): Es la cantidad de aire expulsado durante el primer segundo de la espiración máxima, realizada tras una inspiración máxima.
2. Capacidad Vital Forzada (CVF): Similar a la capacidad vital (CV), pero la maniobra es forzada y con la máxima rapidez que el trabajador pueda producir. Se emplea esta capacidad debido a que, en ciertas patologías, la capacidad de aire forzada de los pulmones puede ser menor a la capacidad vital durante una exhalación más lenta.
3. VEF1/CVF: Es la relación, en porcentaje, de la capacidad forzada que se espira en el primer segundo, del total exhalado para la capacidad vital forzada. Su valor normal es de 80%.
4. Flujo espiratorio forzado entre el 25% y el 75% de la capacidad vital forzada (FEF25-75): Es un cálculo obtenido al dividir la línea en la gráfica de la espiración forzada total en cuatro partes y seleccionar la mitad media, es decir, entre el punto del 25% hasta el 75% de dicha línea. También se calcula dividiendo el volumen en litros entre el tiempo en segundos de la CVF.

Metabolismo de los Carbohidratos

Vías Metabólicas

Gluconeogénesis

• Ocurre principalmente en el hígado.
• Proceso mediante el cual se sintetiza la glucosa a partir de compuestos no carbohidratos:
  • Lactato
  • Aminoácidos (ej. alanina)
• Síntesis de glucosa utilizando aminoácidos (alanina) y lactato (ciclo de Cori).

Glucólisis

• Vía por la cual la glucosa es convertida a piruvato.
• Ocurre en el citosol.
• Obtiene ATP, NADH y piruvato.
• Vía metabólica encargada de oxidar o fermentar la glucosa para obtener energía.

Glucogenólisis

• Proceso metabólico por el cual el glucógeno (forma de almacenar la glucosa en células musculares y hepáticas) libera moléculas de glucosa para su catabolismo.
• Formación de glucosa a partir de glucógeno.
• Descomposición de glucógeno almacenado para formar glucosa y proporcionar energía.
• Cada molécula de glucosa se forma mediante fosforilación del glucagón.

Glucogénesis

-síntesis de glucógeno a partir de glucosa.

Vías metabólicas

Glucolisis Anaeróbica: transformación de hidratos de carbono (glucógeno muscular)  en acido láctico.

Es cuando se libera una pequeña cantidad de energía a las células,  mediante la glucolisis porque las reacciones químicas glucoliticas que descomponen la glucosa en ac. Piruvico no necesita o2 .

*transformación de H.d.c. (glucógeno muscular) en ac. Láctico.

Glucolisis (generar energía útil del cuerpo a través de la glucosa).

*Involucra la degradación de glucosa para formar 2 moléculas de acido piruvico a acido láctico.

*Mediante reacciones acopladas, la energía que produce esta vía metabólica va dirigida a restaurar el Pi a ADP para formar ATP.

*La ganancia neta de esta vía metabólica son 2 moléculas de acido piruvico o ac. láctico por cada molécula de glucosa que se degrada.

Glucolisis aeróbica: (ciclo de krebs)

Genera glucosa a partir de O2, para producir energía útil.

Ciclo de cori:

Circulación cíclica de la glucosa y el lactato entre los músculos y el hígado.

El mecanismo fisiológico por el cual el lactato, producido por la glucolisis de la glucosa en el musculo en contracción, es convertido de nuevo a glucosa en el hígado y de vuelto a los músculos a través de la circulación.

Lactato -> piruato->glucosa->glucógeno: (hígado)

Metabolismo de los carbohidratos

La glucosa una vez absorbida a nivel del intestino delgado, pasa a la sangre y es transportada. Hasta el hígado, donde se convertirá en glucosa -6P, al entrar en el hepatocito (celula propia del hígado) en función de las necesidades energéticas, la glucosa  -6P puede:

1.-  reconvertirse en glucosa y salir de la célula hepática hacia otras células del organismo.

2.- oxidarse en el ciclo de krebs y cadena de electrones para formar el ATP necesario para mantener  la función hepática.

3.- almacenarse en forma de glucógeno en el hígado.

4.- degradarse en acetil-coa para la conversión de ácidos grasos y transportar a través de la sangre hasta los adipocitos.

* genera mayor  energía (36 ATP) ciclo de krebs.

* genera desechos de H2O, CO2.

* Se inicia con el acetil-coa, tiene 6 transformaciones de los que requiere ATP.

* Se forma GTP, NADH, FADH (MOLECULAS CON CARGAS +/-)

Si una persona corre a nivel deportivo o de elite y no consume hidratos de carbono.

• Que sucede con el?
• De dónde saca la energía que utiliza? Explíquelo biológicamente

R: el deportista al no consumir hidratos de carbono le puede producir un agotamiento del glucógeno produciéndose la fatiga, al estar trabajando en una intensidad elevada. Utiliza las energías de las reservas energéticas (glicógeno muscular y el glucógeno epatico) aparte de los lípidos y las proteínas que nos sirven como energía necesaria para realizar actividad física o deportiva

Dos personas con el mismo peso, con la misma edad, corren a la misma velocidad, uno va en el umbral anaeróbico y el otro sobre el umbral el anaeróbico.

• Cuál de los 2 llega primero a la fatiga? Explíquelo biológicamente

Llega primero el que sobre el umbral anaeróbico, porque el individuo está trabajando en el sistema anaeróbico láctico o glucolisis donde este sistema se trabaja sin oxigeno y con desechos metabólicos lo que produce la acidosis metabólica llegando a la fatiga muscular.

Diferencias ciclo de cori y krebs

-En el ciclo de krebs se produce la células procariontes en el citoplasma (citosol) y las eucariontes se producen en la mitocondria

-En el ciclo de cori es una circulación cíclica de la glucosa y el lactato entre el musculo y el hígado.

En que consisten estos ciclos

El ciclo de cori consiste en la circulación cíclica de la glucosa y el lactato entre el músculo y el hígado.

El ciclo de krebs se desarrolla en las mitocondrias. El ácido pirúvico formado durante la glucólisis se convierte en acetil CoA, el cual a través del ciclo de krebs se transforma en anhidrido carbónico.

hormonas

Insulina:  Aumento de la glucosa Ayuda a transportar la glucosa
en la sangre hacia las células; reduce los niveles de la glucosa en la sangre.

-GLUCAGON Páncreas Disminución de la glucosa Estimula la gluconeogénesis del en la sangre; esfuerzo debido hígado; aumenta los niveles de al ejercicio. glucosa en la sangre

-Adrenalina Suprarrenal Esfuerzo debido al ejercicio Estimula la degradación del glucógeno y la  liberación de glucosa por el hígado; aumenta  los niveles de glucosa en la sangre.

-Cortisol Suprarrenal Esfuerzo debido al ejercicio; Estimula la degradación de las proteínas y la disminución de la glucosa en la gluconeogénesis resultante; aumenta los sangre niveles de glucosa en la sangre.

¿Qué significa que posean distintas CV. Desde el punto de vista de generación de energía durante los distintos sistemas energéticos?

Esto es debido  a que no todo los individuos tienen  la misma adaptación a los distintos sistemas energéticos como  también a los diferentes tipos de ejercicios que realizaron durante la evaluación. Otra consecuencia  que la capacidad ventilatoria sea distinta es debido  a que no todos tienen la misma calidad y hábitos de vida como por ejemplo: enfermedades, alimentación, vicios, actividad, sedentarismo, como también influyen las adaptaciones que ha tenido anteriormente esta persona, como su capacidad pulmonar, capacidad cardio vascular, capilarisacion, vaso dilatación, mayor capacidad mitocondrial, capacidad enzimática, entre otras

.A-Si cierta sustancia química inhibe de forma irreversible la acción del complejo Multienzimático de la piruvato deshidrogenasa (LDH) ¿Qué reacción química se vería afectada? ¿Cómo se verían afectadas las rutas catabólicas de la célula?

 Si esta reacción química se detiene se bloquearía el paso de todo el acido  pirúvico formado a  partir de glucosa al Ciclo de Krebs.

 Se impediría por tanto la respiración de glúcidos en la célula, y de cualquier otro precursor que se incorpora a ala glucólisis para ser catabolizado (ejemplo: el Glicerol de los acilgliseridos, que se incorpora a nivel de las triosas fosfato de la glucólisis

B-¿Por qué se afirma que el ciclo de krebs es un proceso de oxido- reducción?

Ya que la  respiración es un proceso catabólico en el que se oxida una molécula también  se puede obtener información del tipo de sustrato que es usado en la respiración. 

C-¿Qué se entiende por descarboxilación y porque se considera un proceso oxidativo?

Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.

Porque  los átomos de carbono y oxígeno del grupo carboxilo se eliminan como dióxido de carbono.

D-¿Cuáles son los cambios en el estado de oxidación de los pares NAD+- NADH Y FAD-FADH2 que interviene en el proceso? Explique lo que comprendió.

En este estado ocurren dos carboxilaciones y como resultado de esta serie de reacciones vuelve a obtenerse una molécula inicial de 4 carbonos el ácido oxalacético.

Los cofactores reducidos, NADH y FADH2, se comportan como intermediarios óxido/reductores.