Los principales sustratos energéticos del hígado son las acidos grasos. la galactosa, que se obtiene principalmente de la leche, en el hígado se convierte en glucosa-1-fosfato y esta a su vez se isomeriza a glucosa-6-fosfato. Il fructosa se convierte en fructosa -1-fosfato y posteriormente entra en la vía glucolítica al nivel de las triosas de fosfato.
Ambos azúcar también pueden producir derivados ácidos o amino utilizados en la formación de glicoproteínas.
El hígado también puede metabolizar azúcares o derivados del azúcar, incluso diferentes a los mencionados (ejemplo: sorbitol). El hígado forma grasa a partir de la glucosa posprandial; no los almacena sino que los envía al tejido adiposo para este propósito oa otros tejidos con fines energéticos.
Desde el punto de vista nutricional, un aspecto importante de la situación hepática posprandial lo destacan los azúcares: estos, absorbidos, provenientes de la digestión de los carbohidratos, se transforman básicamente en compuestos de reserva de energía, glucógeno y triglicéridos, que se puede utilizar en los períodos interdigestivos.
Esto también evita un aumento de azúcar en sangre. Los tejidos usan glucosa (después de la absorción de carbohidratos).
Para algunos, como el tejido adiposo (o tejido muscular) es uno de los combustibles por excelencia. El consumo de glucosa por los tejidos periféricos produce una disminución paulatina de glicemia en el período posprandial.
Como resultado, el metabolismo del hígado se ajusta para enviar glucosa a la circulación. En este contexto, la situación del sistema nervioso cobra especial relevancia dada su importancia para el funcionamiento del organismo y su dependencia exclusiva de la glucosa (salvo en casos de ayuno prolongado) como fuente de energía celular.
La reposición de glucosa por parte del hígado se logra principalmente mediante la descomposición del glucógeno (glucogenólisis) que produce glucosa-6-fosfato.
Cuando un régimen nutricional tiene deficiencia de glucosa, el cuerpo humano puede sintetizarlo a partir de moléculas y aminoácidos que no son carbohidratos.
En el hígado se realizan las vías metabólicas de los carbohidratos, ergo el hígado es adecuado para las siguientes funciones:
- Almacenar el excedente de glucosa en forma de glucógeno, para poder suministrar glucosa al resto de tejidos en los periodos interdigestivos.
- Metabolizar fructosa y galactosa: para convertirlas en derivados de glucosa o intermedios de la glucólisis.
- Sintetizar derivados de glucosa para funciones específicas.
- Convierta parte de la glucosa en triglicéridos para enviarlos a otros tejidos en forma de lipoproteínas.
- Sintetizar glucosa a partir de sustratos no glucídicos (fenómeno de gluconeogénesis) en situaciones de ayuno.
- Sintetiza aminoácidos de intermedios glucolíticos y del ciclo de Krebs.
Como resultado de la absorción intestinal, la glucosa, fructosa y galactosa llegan al hígado. La glucosa penetra en las células hepáticas gracias a la existencia de portadores ad hoc y es fosforilada por la glucoquinasa, una enzima con alto KM e inducible por el sustrato y por la insulina. Los "portadores" de GLUT2 también muestran poca afinidad por la glucosa. De esta forma, este azúcar se metaboliza en el hígado solo cuando se encuentra en cantidad suficiente.
O atraviesa los sinusoides hepáticos sin ser metabolizado y termina directamente en la circulación sistémica a través de la vena hepática para ser utilizado por otros tejidos. los galactosa y fructosa son fosforilados en el hígado por quinasas específicas de bajo KM, que aseguran su metabolización en este órgano, pasando a la circulación sistémica solo en caso de exceso. El glucógeno hepático constituye la reserva de glucosa que puede liberarse en la sangre en los periodos interdigestivos.
La cantidad de glucógeno que se puede almacenar en el hígado es variable y no supera los 200 g. Mientras que en la mayoría de los tejidos la glucólisis se produce para metabolizar la glucosa con fines energéticos, en el hígado (y tejido adiposo) la vía glucolítica actúa principalmente para la síntesis de triglicéridos (lipogénesis). De esta forma el hígado canaliza el exceso de glucosa absorbida que no se puede almacenar.
I triglicéridos pueden formarse completamente a partir de glucosa: los ácidos grasos se obtienen a partir de acetil-CoA mientras que el fosfato de glicerol se obtiene a partir de triosa fosfatos. Tanto las fosfato triosas como la acetil-CoA son productos de la vía glucolítica.
Por último, pero no menos importante, el poder reductor necesario para síntesis de ácidos grasos se obtiene mediante el funcionamiento de la vía de las pentosas.
La lipogénesis hepática es tan importante como la que ocurre en el tejido adiposo.
La principal diferencia entre los dos tejidos es que los triglicéridos hepáticos se distribuyen al resto de los tejidos, mientras que los triglicéridos del tejido adiposo se almacenan en los adipocitos.
Este compuesto se puede utilizar para biosíntesis de polisacáridos y solubles en agua que luego se eliminan en la orina.
La vía de las pentosas fosfato debe funcionar de forma significativa en tejidos con lipogénesis intensa (hígado y tejido adiposo) así como en aquellos que tienen un alto nivel de proliferación, como la mucosa intestinal.
La glucosa puede producir otros azúcares y derivados (glucosamina, N-acetilglucosamina, etc.) siendo el objetivo final las glucoproteínas de membrana.
Algunos intermedios de la vía glucolítica pueden usarse para la síntesis de aminoácidos no esenciales. Por ejemplo, la serina se forma a partir de 3-fosfoglicerato y la alanina a partir de piruvato.
La capacidad de reserva de glucógeno es limitada y por tanto en condiciones interdigestivas prolongadas la glucosa debe formarse a partir de otras sustancias no glucídicas (gluconeogénesis). El hígado puede sintetizar glucosa a partir de glicerol (obtenido del tejido adiposo tras la hidrólisis de triglicéridos), lactato (que proviene del metabolismo muscular y eritrocítico) y algunos aminoácidos, especialmente alanina (que proviene de la masa muscular).
El metabolismo de la glucosa en los tejidos periféricos tiene los siguientes matices específicos.
A - Tejido adiposo: en el tejido adiposo, la glucosa atraviesa la membrana gracias a un mecanismo de transporte (transportador GLUT4) de alta afinidad y estimulado por la insulina; es la razón por la que este tejido consume glucosa especialmente en la situación posprandial, cuando existen niveles adecuados de la hormona.
Como en otros tejidos periféricos, la enzima fosforilante es la hexoquinasa, extremadamente específica y de baja KM, que facilita la metabolización completa de la glucosa en el rango de sus concentraciones fisiológicas.
El principal destino de la glucosa en los adipocitos es la transformación en triglicéridos con una vía metabólica similar a la del hígado. Este destino es cuantitativamente más importante que la producción de energía.
B - Músculo esquelético: en el músculo esquelético la glucosa atraviesa la membrana gracias a un mecanismo de transporte similar al del tejido adiposo (transportador GLUT4) estimulado por la insulina y fosforilado por una hexoquinasa.
Hay síntesis de glucógeno, no lipogénesis. El glucógeno muscular tiene funciones de reserva como las del hígado; en este caso, sin embargo, la glucosa que proviene de esta "reserva" sólo es utilizable por las células musculares.
Esto se debe a que el producto de la glucogenólisis es la glucosa-6-fosfato, ya que en el hígado, las células musculares son deficientes en glucosa-6-fosfatasa y, por lo tanto, no pueden liberar glucosa a la sangre. La degradación de glucosa-6-fosfato en la vía glucolítica puede ocurrir en aerobiosis o anaerobiosis dependiendo de laintensidad de la actividad muscular.
Al hacer ejercicio muy intenso, la necesidad de oxígeno oxidar los carbohidratos es alto y el flujo sanguíneo puede no ser suficiente para transportar la cantidad requerida de oxígeno.
En esta situación funciona la vía anaeróbica, se produce lactato que pasa a la circulación, posteriormente puede convertirse en glucosa a través de la gluconeogénesis en el hígado o el riñón o oxidarse (especialmente en el hígado y el músculo cardíaco) dependiendo de las condiciones fisiológicas del paciente. individual.
