Unidad II Funci贸n Hep谩tica
BIOCOMPUESTOS. • Los seres vivos (microorganismos, plantas, animales y humano) están constituidos por diferentes sustancias que forman parte de sistemas orgánicos que les permiten nacer, crecer, reproducirse y morir por procesos que llevan acabo transformaciones físicas y químicas (metabolismo).
TIPOS DE COMPUESTOS BIOQUIMICOS. • Carbohidratos o azucares (en plantas: fotosíntesis) que proporcionan energía aprovechable de inmediato.
• Lípidos o grasas (vegetal o animal) fuente de energía acumulada en el cuerpo y disponible para el momento requerido, las grasas son una fuente energética a largo plazo. • Los aminoácidos (combinados dan proteínas) responsables de la estructura, órganos y tejidos de los seres vivos, ADN y ARN (genes) para fabricar nuevos seres vivos, enzimas indispensables para actuar en los procesos junto con coenzimas, cofactores y vitaminas.
METABOLISMO. • Serie de transformaciones que experimentan las sustancias dentro del organismo. • Anabolismo.- Reacciones de síntesis de materiales complejos. • Catabolismo.Reacciones de descomposición en sustancias simples. • Ambas actúan y producen intercambios energéticos en los procesos que toman parte activa los carbohidratos, lípidos y proteínas.
ANATOMIA. • Hígado adulto. • Órgano vascular. • Pesa 1.5 kg. • Formado por dos lóbulos. • Cuadrante superior derecho del abdomen. • Circulación sanguínea 1.500 ml X min.
FISIOLOGIA. • Órgano bioquímico central. • Funciones.- Absorción, conversión, almacenamiento, transporte, síntesis, desintoxicación y secreción de amplia gama de materiales.
FUNCION. • La circulación entra por la arteria hepática (20%), rama directa de la aorta y responsable del oxigeno que entra al hígado. • La vena porta sirve de drenaje del tracto gastrointestinal y transporta el material de absorción del intestino al hígado. • A la vez se unen y se ramifican varias veces por todo el hígado, la sangre entra por un canal de baja presión (sinusoide) tapizado de células hepáticas, circula por todas las células (hepatocito) que captan el material y actúan bioquímicamente, los productos se almacenan y regresan a la sangre circulante que los aleja del hígado por la vena central y vena hepática y otros son secretados por canalículos biliares y se vacían al duodeno por conducto biliar y vesícula biliar.
HEPATOCITO • Función anterior. • Almacenamiento de sangre, proteínas, vitamina a y b 12.
glucógeno,
grasa,
• Síntesis de proteína plasmática: albumina, enzimas coagulantes, transferían, ceruloplasmina. • Elaboración de bilis: contiene lípidos, llegan al tracto biliar hasta intestino (proceso digestivo). • Formación y destrucción de eritrocitos. • Desintoxicación de materiales indeseables (destruyendo o ligando a otras moléculas por conjugación) por vía biliar y renal. • Mediador central del metabolismo intermedio (hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos).
CARBOHIDRATOS. • Azucares o hidratos de carbono, se forman en la naturaleza , proceso de fotosíntesis donde co2 (gas carbónico) del aire y h2o (agua) de la raíz con energía solar. • 6co2 + 6 h2 _ luz _ c6h12o6 + 12º2 • Carbono y agua = hidratos de carbono o carbohidratos.
CARBOHIDRATOS. • Se obtienen de los alimentos (como glucosa). • Los carbohidratos y almidones son degradados por las amilasas convirtiéndose en disacáridos (glucosa) en presencia de la enzima hexocinasa del hígado se convierte en glucosa 6 po4 y da el proceso de glucolisis o ciclo de Krebs. • La insulina permite su entrada a las células para llevar acabo el mecanismo intracelular. No hay insulina la glucosa pasa a la sangre (hiperglucemia) y va a riñón se excreta en orina (glucosuria).
CARBOHIDRATOS. • En hígado hay producción de glucógeno y ácidos grasos libres. • En procesos de alteración del metabolismo el organismo toma la glucosa del glucógeno y ácidos grasos libres y se produce en sangre una cetocemia y en orina cetonuria. • Los cuerpos cetónicos obtienen por el desdoblamiento de ácidos grasos libres (cetosis). • Glucolisis.- Destrucción de la glucosa. • Glucogénesis.- Formación de glucógeno a partir de la glucosa. • Glucogenolisis.- Cuando el glucógeno hepático o tisular se desdobla para obtener glucosa.
DIFERENTES FORMAS DE ESCRIBIR CARBOHIDRATOS. • Cn (H2O)n. Ejemplo: glucosa. • C6 H12 O6 • C6 (H2O)6 • Diferentes tipos de azucares: • Se definen como pilihidroxialdehidos, cetonas y sus derivados (deoxi azucares, amino azucares, azucares alcoholes y azucares ácidos).
TIPOS DE AZUCARES. • Reductores.- Dan la reacción anterior sin hidrólisis, son los monosacáridos y disacáridos con grupo carbonilo libre.
• No reductores.- Formación del furfural o derivados por deshidratación al calor y estos derivados del furfural reaccionan con fenoles o aminas aromáticas para dar compuestos coloreados como prueba de Molish para determinar si el carbohidrato tiene mas de cinco átomos de carbono.
MECANISMOS PARA LA OBTENCION DE GLUCOSA. • Ayudados por acetil coa y ch3-c=o: por ciclo de Krebs (ATP, co2 y h2o). • Citogénesis. • Síntesis de ácidos grasos. • Beta oxidación de los antígenos (proteínas). • Sintonización de colesterol y hormonas (esteroides). • Sintetizar triglicéridos y fosfolípidos.
CONTROL Y REGULACION DE LA GLUCOSA. • Utilización de glucosa (insulina). • Absorción intestinal. • Producción endógena ( glucogenolisis por ácidos grasos libres). • Eliminación de glucosa (cortisol y glucocorticoides) por aumento de gluconeogénesis en hígado y en tejidos (musculo) por cortisol y corticoides. Estimulan aminoácidos de las células hepáticas y activación de la transcripción de DNA y reducción de glucosa celular.
REGULACION DE LA GLUCOSA SANGUINEA. • Hormonas pancreáticas (insulina, glucagón, somatostatina).
• En hígado por acción del glucagón se libera, el glucógeno se degrada a glucosa, la insulina regula la glucosa exógena para convertir en glucógeno. • Hiperglicemia: (aumento de glucosa sanguínea) es regulada por insulina pancreática pasa a células, lo convierte en glucógeno y almacena en hígado. • Hipoglucemia: (disminución de glucosa sanguínea). El páncreas produce adrenalina , glucagón desdobla en glucógeno hepático convierte en glucosa. • Valores normales en sangre: 70-110 m/dl.
GLUCOGENO. Dos tipos de glucogeno: • Hepático.- Da glucosa endógena glucógeno por acción del glucagón).
(desdobla
al
• Tisular.- Produce piruvato y lactato glucógeno por acción de adrenalina).
(desdobla
al
Dos tipos de metabolismo para glucosa:
• Metabolismo aeróbico.- En presencia de o2 y produce ATP. • Metabolismo anaeróbico.- Sin o2 y produce piruvato y lactato. Gluconeogénesis.-(Producción de nuevo origen glucosa a partir de fuentes como lípidos, proteínas).
de
CLASIFICACION DE LOS AZUCARES. • Monosacáridos.- Constan de una sola unidad fundamental, no puede ser hidrolizada, posee un grupo carbonilo libre. Si el grupo carbonilo libre es aldehído se llama aldosa y si es cetona se llama cetosa.
• Disacáridos.- Combinación monosacáridos.
de
dos
unidades
de
• Polisacáridos.- Unión de muchas unidades de monosacáridos, si son del mismo se llaman homopolisacaridos, si son de diferentes monosacáridos se llaman heteropolisacaridos.
LA FORMA D ó L • Dos posibles posiciones del grupo oh en el carbono asimétrico de la molécula de gliceraldehido.
H
C H O I H − C − O I CH₂OH
D - GLICERALDEHIDO
C H O I OH − C − H I CH₂OH
L - GLICERALDEHIDO
CARACTERISTICA EXTRUCTURAL DE LOS MONOSACARIDOS. • Deoxi azucares se obtienen al reemplazar el grupo hidroxilo del carbono 2 por un átomo de hidrogeno.
2-DEOXI-DRIBOSA
O ⁄⁄ C− H I H− C − H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H
MONOSACARIDOS (TRIOSAS). • Por tres partes de carbono.
O II CH₂OH−CHOH − C I
H
GLICERALDEHIDO ( GLICERINA O GLICEROL) ALDOSA
O II CH₂OH−C−CH₂ OH
DIHIDROXIACETONA CETOSA
MONOSACARIDO: TETROSAS. • Con cuatro átomos de carbono. O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I H− C −O H I C H₂ O H ERITROSA
O ⁄⁄ C− H I HO− C − H I H− C −O H I C H₂ O H
TREOSA.
MONOSACARIDOS: PENTOSAS. • Con cinco átomos de carbono. O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H RIBOSA
O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I OH − C − H I H− C −O H I C H₂ O H XILOSA
MONOSACARIDOS: HEXOSAS. • CON SEIS ATOMOS DE CARBONO. O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I OH − C − H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H GLUCOSA
O ⁄⁄ C− H I OH−C − H I OH−C − H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H MANOSA
O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I OH − C − H I OH−C −H I H − C −O H I C H₂ O H
H
C H₂ O
I C = O I OH−C − H I OH − C − H I HC −O H I HC −O H I C H₂ O H GALACTOSA FRUCTUOSA
DISACARIDOS.
• Unión de dos unidades de monosacáridos, constituyen en estructuras de hemiacetales, los cuales reaccionan con otro alcohol da origen acetales (glucósidos) a este enlace se llama unión glicosidica (maltosa y glucosa). • La maltosa es un azúcar de enlace alfa 1-4glucósido entre dos unidades de glucosa.
SACAROSA EN PROYECCION HAWORTH. • La piran osa tiene seis átomos de c en anillo y la furanosa solo cinco. C H₂ O H OH
H
O
O H
H
O
OH
H
H
OH
GLUCOPIRANOSA
C H₂ O H
OH H
C H₂ O H H OH
FRUCTOFURANOSA
SACAROSA (ENLACE ALFA, BETA 1,2)
H
DISACARIDO: SACAROSA EN PROYECCION FISHER. O
H O
C− H I C I OH − C I O HC −OH I HC I C H₂ O H
C I H − C − OH I OH−C − H O I H −C− OH I H− C I C H₂ O H
FRUCTUOSA GLUCOSA
SACAROSA
FORMULA MALTOSA EN PROYECCION DE FISHER. H
OH
C I H − C − O H I OH−C − H O I H − C I H−C I C H₂ O H
GLUCOSA MALTOSA
H−
O
C I H − C − O H I OH−C − H I H − C − OH I H−C I C H₂ O H
GLUCOSA (UNION ALFA 1-4-GLICOSIDICA)
CH₂O H H
MALTOSA EN PROYECCION HAWORTH CH₂O H
O
H
H
H
OH
H
H
OH
OH
MALTOSA
O
H
(ALFA 1.4 )
O
OH
H
H
OH
EN OH (ACETAL/ HEMIACETAL
H
OH
LACTOSA EN PROYECCION HAWORTH. C H₂ O H OH H H
C H₂ O H
O
H O
OH
H
H
OH
H
O H
H OH
H
H
OH
LACTOSA (ENLACE BETA, 1-4) EN OXIGENO
OH
DISACARIDO: LACTOSA EN PROYECCION FISHER. • Unión beta, 1-4-galactosido entre una unidad de glucosa y una galactosa. H
OH
C I H − C − O H I O OH−C − H I H −C I H− C I C H₂ O H GLUCOSA LACTOSA
H
C I H − C − O H O I O OH−C − H I OH−C − H I H− C I C H₂ O H GALACTOSA
LOS POLISACARIDOS. • Unión de muchas moléculas de monosacáridos, como almidón, celulosa, glucógeno, (mayor reserva de carbohidratos tanto en animales y plantas). C H₂ O H H O H
C H₂ O H
O H
H O H
H
H
O H
H O
O
H O H H
H O H
C H₂ O H H
H O
O
H O H
H
H
O H
Almidón (unidades de glucosa por enlace alfa 1-4 – glicosidicos) son amilasas unidas por puentes de hidrogeno en enlace alfa 1- 6, son amilo pectinas.
H
O H
LA CELULOSA. • Unidades de glucosa enlaces beta 1-4, glicosidicos.
C H₂ O H O H H
C H₂ O H
O H
H O H
H
H
O H
O H
C H₂ O H
O
H
H O H H
H
O H
O H CELULOSA (ENLACE BETA 1-4)
O
H O H
H
H
O H
H
O H
Glucógeno se encuentra en hígado y músculos con estructura similar amino pectinas en enlace alfa 1-4 en unidades de glucosa y alfa 1-6 entre cadenas.
LOS AZUCARES ACIDOS. • Tres ejemplos derivados de la glucosa.
H
O ⁄⁄ C− H I HC − O
I OH − C − H I H− C −O H I HC − O H I COOH
AC. D – GLUCORONICO (AC. URONICO)
H
O ⁄⁄ C−O
I H − C − O H I OH − C − H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H
AC. D – GLUCONICO
O ⁄⁄ C− H I H − C − O H I OH − C − N I H− C −O H I H − C −O H I COOH AC. D – GLUCARICO (AC. SACRICO)
REACCION REDUCCION.
AZUCAR REDUCTOR + Cu + 2
AZUCAR OXIDADO + 2 Cu + 1 Cu + 1 + 2 OH 2 Cu OH
HIDROXIDO CUPROSO (AMARILLO) Cu 2 O
+ H2O
OXIDO CUPROSO (ROJO)
O ⁄⁄
AZUCAR NO REDUCTOR EN PRUEBA DE MOLISH.
H − C I H − C − O H I OH − C − H I H− C −O H I H − C −O H I C H₂ O H LACTOSA O MALTOSA
C C II II C C H₂ O O
−
O II C I H
HOCH₂
HIDROXIMETIFURFURAL
+
3
LOS AZUCARES ALCOHOLES. • Por reducción de la función aldehído o cetona a alcohol. H H
D – GLUCITOL (SERBITOL).
C H₂ O I HC − O
I OH−CH I HC −O H I HC −O H I C H₂ O H
LOS AMINOAZUCARES. • Se obtiene al reemplazar el hidroxilo por un grupo amino (en posición 2). O ⁄⁄ C− H I H − C − N H₂ I OH − C − H I H− C −OH I H − C −OH I C H₂ O H
2 – GLUCOSAMINA.
REACCIONES DE LOS AZUCARES. • Reacciones químicas en grupo carbonilo y de alcoholes (aldehídos y cetonas polihidroxilados) dan reacciones de oxidación, reducción, deshidratación, formación de esteres y de éteres. • Los llamados azucares reductores son los que tiene el grupo carbonilo libre y al oxidarse con un reactivo (ion cúprico: Cu++ en reacción de Fehling, Benedict, Borfoed) se reduce a otra sustancia.
PATOLOGIA DEL HIGADO.
• Trastornos obstructivos. • Trastornos hepatocelulares o cirróticos. • Según el grado de deterioro funcional.
TRANSTORNOS OBSTRUCTIVOS. • Deterioro de la salida de bilis en cualquier nivel biliar. • Bloqueo físico (cálculos biliares, tumores o anomalías congénitas). • Una falla del mecanismo excretorio de las células hepáticas por competencia de drogas, infección, defecto enzimático congénito. • Acumulación en suero de materiales excretados en bilis(bilirrubina, enzimas).
TRANSTORNOS HEPATOCELULARES. • Asalto al hígado por una sustancia toxica, agente infeccioso, reducción de reflujo sanguíneo presión prolongada de un evento obstructivo. • Las células hepáticas se hinchan, membranas se desorganizan, y muerte celular, elevación de aminotransferasa, daño en la filtración.
• Puede curarse por cicatrización, contracción, y distorsiona la arquitectura hepática funcional (distorsión y reducción de la capacidad funcional nos da cirrosis).
HIPERGLICEMIA. • Primaria.- Diabetes (DM tipo 1 niños y adultos ttx: insulina y dieta), (DM tipo 2, en adultos ttx: medicamentos: sulfamidas o hipoglucemiantes, dieta y ejercicio). Obesidad, sedentarismo, malos hábitos alimenticios, alcohol, tabaco y menopausia. Problemas en páncreas y tumor, por drogas y tóxicos, endocrinopatías (trastornos hormonales) disminución de receptores insulinicos.
• Secundaria.- Síndrome de Cushing, infarto al miocardio, estrés, hipertiroidismo (hormona t3 y t4 actúan en el desdoblamiento de glucógeno), hiperpitituarismo.
HIPOGLUCEMIA. • Fisiológica.- Ayuno prolongado, ejercicio intenso, dieta pobre en carbohidratos, desnutrición, embarazadas, lactantes, vomito, diarreas, sobredosis de insulina. • Patologías.- Pancreatitis, cirrosis hepática, hepatitis, alcoholismo, intoxicación plomo, benceno mercurio, hiperinsulinismo, hipotiroidismo, cáncer pancreático.
DIABETES. • DM tipo 1 o juvenil: carácter inmunológico, hay perdida de los receptores de insulina y depende de la insulina. • DM tipo 2: se controla con dietas, ejercicio, hipoglucemiantes orales, estimula la producción de insulina. Factores de riesgo: • Herencia. • Obesidad. • Malos hábitos (alcohol y drogas). • Estrés.
ESTADIOS DE DIABETES. • Prediabetes (antecedentes diabéticos, factores para predisposición: obesidad, malos hábitos alimenticios). • Sospecha de diabetes (alto nivel de glucosa, estrés, embarazo, infecciones graves, traumatismo, obesidad).
• Diabetes química o latente (pacientes con alto nivel de glucosa). • Diabetes (síntomas de poliuria, polidipsia, polifagia, perdida de peso).
PRUEBAS DE LABORATORIO. • • • •
• • • •
Para todo tipo de pacientes: Glicemia (ayuno de 8-12 h). Para pacientes en control o alteraciones: Glicemia (ayuno de 8-12h). Glucosa post pandrial ( 2 horas después de la primera toma con desayuno). Curva de tolerancia.- Intervalos de una hora con alimentos o bien intervalos de 3 días consecutivos. Hb glicosilada Fructosa mina. Nivel sérico de insulina. Péptido c.
PRUEBAS DE LABORATORIO. • Glicemia en ayunas.
• Glicemia post prandial. • Curva de tolerancia. • Hemoglobina glicolisada.
• Fructosomania. • Niveles sericos de insulina • Péptido c.
OTRAS PRUEBAS • Det. De insulina.- Polisacárido sale a la sangre por filtración glomerular. • Det. Proteínas plasmáticas.-(Urea, alantoina, sorbitol, manitol y tiosulfato de amino, radioisótopos. • Det. Vitamina b 12, diatrizoato de sodio, diamino de sodio y acido etilno diamino tetra-acetico.
UREA • Urea- ornitina- ureasa- amoniaco y co2. • Sistema urinario (arteria aferente vaso aferentes produce urea en orina). • Incremento uremia extra renal, renal, post renal. Anuria y cálculos. • Azoemia por daño renal hay incremento de urea y creatinina.
UREA • Nitrógeno de la urea.
• Es producida en el hígado como producto terminal del ciclo ornitina- arginina- urea y surge el catabolismo de la proteína endógena (corporal) y exógena (dieta), se filtra por glomérulo y pasa al sistema tubular, aquí se reabsorbe al torrente sanguíneo y pasa a la orina, la cantidad absorbida depende de la cantidad de agua que se mueve en el túbulo, cuando hay desnutrición se reabsorbe agua y urea, en diuresis se excreta agua y casi no se reabsorbe urea en túbulos distal, solo 40% es reabsorbido en túbulo proximal, el flujo de orina es rápido, la depuración de urea es proporcional a la filtración glomerular.
UREA • Determinación urinaria. • Determinación sanguínea. • Obtenido por el nitrógeno sanguíneo de las proteínas, utilizado y eliminado, hay un equilibrio.
DET. SERICA DE UREA • Por detección sérica de nitrógeno ureico (bun). • Urea (nh2-c=o-nh2).
Posee dos grupos aminos. Pm= 60 urea Pm=28 nitrógenos
Cálculos en determinación: Concentración urea entre 2.14 es igual BUN. Detectar nitrógeno utilizado o bien nitrógeno eliminado. Balance de nitrógeno guardado un equilibrio. BUN mayor, mayor concentración de nitrógeno utilizado. BUN es menor, hay menor concentración de utilizado y mayor el eliminado o bien desnutrición cuando es menor la concentración de nitrógeno utilizado.
PATOLOGIA POR UREA • Es frecuente insuficiencia renal, nos da uremia acompañado por azoemia. • Uremia aguda: anuria, oliguria, orinas hiperdensas, concentración lata de urea (glomerulonefritis aguda, nefropatía anuria, nefrosis necrosante por tóxicos, azoemia por destrucción de cálculos). • Uremia crónica: cantidad de orina normal, con decremento de urea, (lesiones renales, glomerulonefritis crónica, esclerosis renal primaria y secundaria, nefropatías quirúrgicas, tuberculosis renal, pielonefritis). • Uremia extra renal: aumento de urea (insuficiencia cardiaca congestiva, hemorragia gástrica abundante, deshidratación, vomito, infección como escarlatina, neumonía y difteria, traumatismo cráneo encefálico, meningitis y encefalitis). • Urea post renal azoemia: prolongada, elevación de urea mayor de 200 mg/dl, y aumento de creatinina de 20 mg/dl, acidosis, desequilibrio hidroelectrolítico, (prostatitis, nauseas, vómitos, alteraciones neuropsiquiatrícas, coma).
VALORES DE CONCENTRACION DE UREA. • Retención insipiente 50 mg/dl. • Retención manifiesta 50-75 mg/dl. • Retención grave mayor 75 mg/dl.
Patologías.- Como diabetes, insuficiencia renal e insuficiencia renal crónica, debe realizarse determinación sérica de urea, creatinina, acido úrico.
CREATININA. • Nitrógeno de la creatinina. • Es producto de desecho del metabolismo de creatina, sintetiza en hígado y páncreas y se transporta a musculo por fosfórilacion se convierte en reservorio de fosfato, el 2% de la creatina producida se convierte en creatinina, depende del tamaño corporal e índice metabólico, se difunde a la sangre por filtración glomerular, indica uremia prerrenal y renal.
DEPURACION DE CREATININA. • Endógena en tejido muscular y es liberada a torrente sanguíneo removida por riñón (filtración glomerular). • Constituye un producto intermedio del metabolismo muscular y es producido a velocidad constante. • Det. Creatinina sérica. • Det. Creatinina de orina. • Det. Creatinina en orina de 24h. • Depuración de creatinina.
RELACION CLINICOPATOLOGICA DE CREATININA. • Aumento de creatinina acompañado con urea. • Nefropatías por insuficiencia renal, con anemia, valor creatinina de 5 mg/dl pronostico grave. • Nefritis aguda, elevación de creatinina, nefropatía toxica. • Insuficiencia cardiaca. • Destrucciones urinarias por cálculos, prostatitis, cistitis, uretritis. La creatinina se eleva a 3 mg/dl. • Gigantismo y acromegalia, aumento de la creatinina directa. • Trastornos musculares severos (inflamación muscular, distrofia muscular).
• Encefalitis y trastornos cerebrales.(En estos últimos la urea puede ser normal).