CORSO di LAUREA in ODONTOIATRIA e PROTESI DENTARIA

CORSO di LAUREA in ODONTOIATRIA e PROTESI DENTARIA ENDOCRINOLOGIA: OMEOSTASI E CONTROLLO GLICO-METABOLICO Prof. Paolo Mazzola Professore Associato di Geriatria Università degli Studi di Milano-Bicocca Dipartimento di Medicina e Chirurgia

III° PRINCIPIO DELLA DINAMICA “Ad ogni azione segue una reazione uguale e contraria che tende a riportare il sistema in equilibrio” Isaac Newton OMEOSTASI

“Facoltà di mantenere, per autoregolazione, il proprio stato di equilibrio interno malgrado i cambiamenti che intervengono nell’ambiente esterno. I meccanismi regolatori dell’omeostasi sono di natura chimica, fisica, enzimatica, nervosa e ormonale” Enciclopedia Internazionale Curcio Grolier OMEOSTASI

Movimento azione OMEOSTASI reazione Risposta dell’organismo

Movimento Esercizio fisico azione RICHIESTA DI ENERGIA consumo di substrati energetici glucidi organismo protidi lipidi dieta

Risposta dell’organismo RISPOSTE ADATTATIVE reazione mobilizzazione delle riserve energetiche e delle riserve corporee plastiche glucidi organismo protidi lipidi dieta

Risposta dell’organismo RISPOSTE ADATTATIVE FASE “AUTONOMICA” attivazione del sistema simpato-adrenergico correlata all’intensità dello stimolo FASE “METABOLICA” attivazione del sistema endocrino spesso correlata all’intensità dello stimolo

Risposta dell’organismo RISPOSTE ADATTATIVE FASE “AUTONOMICA” attivazione del sistema simpato-adrenergico SISTEMA SIMPATO-ADRENERGICO: ü parte del sistema nervoso autonomo responsabile dell’omeostasi di molte funzioni vitali ü risponde molto rapidamente agli “stressor” ü è integrato con il sistema endocrino ü agisce liberando catecolamine da terminazioni nervose

SISTEMA SIMPATO-ADRENERGICO (ipotalamo, corteccia) afferenze periferiche (baro-, termo-, chemo-, algocettori) neurone pre-gangliare neurone post-gangliare Midollo spinale (T 1 -L 2) centri superiori Ach tessuti NA DA NA midollare del surrene A vasi

ATTIVAZIONE ADRENERGICA “fight & flight” NA á gittata cardiaca á resistenze periferiche totali á pressione arteriosa á flusso coronarico A á gittata cardiaca á pressione arteriosa sistolica pressione arteriosa diastolica á flusso ematico muscolare á flusso ematico renale e cutaneo

ATTIVAZIONE ADRENERGICA “fight & flight” catecolamine broncodilatazione tachipnea á glicogenolisi á gluconeogenesi á lipolisi glicogenosintesi insulina á glucagone á glicolisi liberazione di substrati energetici

ATTIVAZIONE ADRENERGICA proporzionale all’intensità dell’esercizio fisico I livelli di NA sono correlati al consumo di O 2 in modo NON lineare Livelli plasmatici di NA NA per carichi di lavoro > 70 -75% del VO 2 max 25% 50% 75% VO 2 max

ATTIVAZIONE ADRENERGICA á glicogenolisi á gluconeogenesi á lipolisi glicogenosintesi insulina á glucagone á glicolisi liberazione di substrati energetici glucosio FFA

glucosio 60 – 75 mg/dl (digiuno) 130 – 150 mg/dl (fase post-prandiale) insulina glicemia OMEOSTASI glucagone catecolamine cortisolo GH

POST-ASSORBIMENTO ~ glicemia glucosio glicogenolisi gluconeogenesi lattato alanina glicerolo Glicolisi muscolare ed intestinale e dai globuli rossi Idrolisi dei trigliceridi

glicemia DOPO un PASTO OMEOSTASI substrati gluconeogenetici alimenti 10 – 25% glicogenosintesi glucosio 75 - 90% produzione epatica di glucosio - glucagone circolo ematico - ↑ glicemia + insulina + up-take di glucosio in tessuti insulino-dipendenti

glicemia DOPO un PASTO OMEOSTASI 75 - 90% produzione epatica di glucosio + glucagone - circolo ematico + - ↑ glicemia ↓ glicemia + insulina up-take di glucosio in tessuti insulino-dipendenti + -

glicemia OMEOSTASI

Metabolismo del glucosio e del glicogeno metabolismo anaerobico • È utilizzato soprattutto durante l’attività muscolare isometrica, di elevata intensità e sostenuta. Si ha dapprima la scissione del glicogeno a G 1 P, che viene poi convertito fino a formare piruvato, la tappa finale è la conversione del piruvato a lattato • Lo sviluppo di fatica è dovuto all’aumento della concentrazione del lattato nelle fibre muscolari risultanti in acidificazione delle cellule.

Metabolismo del glucosio e del glicogeno metabolismo aerobico Il GLUCOSIO è la principale fonte di energia durante l’esercizio fisico aerobico. Il piruvato formatosi nella glicolisi anaerobica viene decarbossilato ad Acetil-Co. A che entra nel ciclo di Krebs, dove in presenza di O 2 viene convertito dagli enzimi della catena respiratoria a livello mitocondriale a CO 2 ed H 2 O, liberando ATP La quantità di ATP prodotta a partire dalla stessa quantità di glucosio è 18 volte maggiore rispetto a quella ottenuta con la glicolisi anaerobica

Metabolismo lipidico Gli acidi grassi (FFA) costituiscono la principale fonte di energia del muscolo a riposo • Gli acidi grassi a catena corta e media entrano nei mitocondri dove vengono attivati ad Acil-Co. A ed entrano nella beta ossidazione dove sono convertiti ad Acetil. Co. A. Gli acidi grassi a catena lunga sono dapprima acilati e poi, tramite un legame con la carnitina, trasportati nel mitocondrio dove entrano nella beta ossidazione Acetil. Co. A entra nel ciclo di Krebs dando luogo alla produzione di ATP. • Buona parte dell’Acetil. Co. A nel fegato è convertito a corpi chetonici che sono un importante forma di energia per tutti i tessuti, soprattutto per il cervello (in particolare durante il digiuno prolungato: il cervello non può utilizzare gli FFA come fonte di energia

Via della Fosfocreatina • Rapida formazione di ATP tramite la reazione dell’ADP con la fosfocreatina catalizzata dall’enzima creatina-chinasi. Si attiva durante l’esercizio di elevata intensità • Reazione di breve durata dato che riserva di fosfocreatina muscolare è molto piccola. Quando l’ossigenazione del muscolo torna ad essere adeguata, la riserva di fosfocreatina viene ricostituita

Ciclo dei nucleotidi purinici • Durante l’esercizio intenso il muscolo può generare energia da 2 molecole di ADP formando 1 ATP ad 1 AMP. Nelle fibre di tipo 2 l’AMP può essere deaminato ad IMP generando ammoniaca • L’allenamento si associa con ridotta concentrazione muscolare ed ematica di lattato e di ammonio

esercizio INTENSITA’ MEDIA (50% VO 2 max) glucosio L’utilizzo di FFA cala con l’intensità del lavoro FFA ALTA (>50% VO 2 max) glucosio glicogeno muscolare epatico

esercizio DURATA L’utilizzo di FFA aumenta con la durata dell’esercizio PROLUNGATA glucosio FFA gliconeogenesi epatica Il glucosio proveniente dalla glicogenolisi epatica va progressivamente esaurendosi

esercizio ALLENAMENTO L’utilizzo di FFA aumenta con l’allenamento glucosio FFA Il glicogeno epatico viene maggiormente risparmiato MAGGIOR RESISTENZA ALLO SFORZO DI LUNGA DURATA

esercizio Utilizzo dei substrati metabolici durante l’esercizio

Come entra il glucosio? trasporto a diffusione facilitata N. B. La fase di recupero (ricostituzione delle riserve di glicogeno) dipende dall’insulina GLUT-4 + allenamento I SOGGETTI ALLENATI UTILIZZANO MEGLIO il GLUCOSIO

Grazie per l’attenzione! paolo. mazzola@unimib. it