Metabolismo
GLUCIDICO
COMPOSIZIONE DI UN ORGANISMO ADULTO
Altro 3%
Acqua 60%
Carboidrati 1%
Lipidi 20%
Proteine 16%
CALORIE TEORICHE PRODOTTE DALL’OSSIDAZIONE
COMPLETA DEI VARI SUBSTRATI (uomo adulto 70 Kg)
GLUCIDI
LIPIDI
PROTIDI
∼ 350
12000
12000
3.8
9.0
4.2
Calorie teoriche totali
1330
108000
50400
% del totale
0.83
67.6
31.6
Contenuto (gr)
Equivalente calorico (Cal/gr)
METABOLISMO GLUCIDICO
• Contenuto corporeo di carboidrati in un adulto di 70 Kg è
di ∼ 300-350 gr.
• Glicogeno epatico: 80-100 gr
• Glicogeno muscolare: ∼ 200 gr.
• Glucosio libero (plasma e liquidi extracellulari): ∼ 20 gr.
• L’organismo utilizza e produce continuamente glucosio
(60-80% si rinnova nelle 24 ore). Quindi le normali
concentrazioni glicemiche a digiuno (60-110 mg/dl o
3.3-6.1 mmol/l) vengono mantenute dalla coesistenza
simultanea e bilanciata di questi due processi.
Parametri per la valutazione del
controllo glicemico
ÎGlicemia
ÎEmoglobina glicata
ÎGlicosuria
ÎChetonuria/emia
GLUCOSIO SIERICO
Esogena
Immissione in circolo
Endoogena
Glicemia normale
Fegato
Muscolo
T. Adiposo
Rimozione tessutale
SNC e SNP
Globuli rossi
Tubuli renali
GLUCOSIO SIERICO
L’omeostasi glicemica dipende da:
¾ adeguata introduzione di glucosio con la dieta
¾ utilizzazione periferica di glucosio
¾ riserva epatica di glucosio (glicogeno)
¾ fattori ormonali
FATTORI ORMONALI
Insulina
Ipoglicemizzanti
Somatostatina
Glucagone
Iperglicemizzanti
(controinsulari)
Glucocorticoidi
Catecolamine
Ormoni tiroidei
GH
(ormone della crescita)
ACTH
(ormone adrenocorticotropo)
OMEOSTASI GLUCIDICA
Insulin & Blood Glucose Regulation
Liver:
Glucose
Production
Pancreas
Muscle
Insulin
Secretion
BLOOD GLUCOSE
Peripheral
Glucose
Uptake
Intestine:
Glucose
Absorption
Brain &
Nervous System
Increases
Decreases
Fat
Not affected by insulin
GLICEMIA ED INSULINA
IPERGLICEMIA
G li
ia
m
ce
NORMOGLICEMIA
a
n
i
l
u
s
n
I
IPOGLICEMIA
IPOGLICEMIA E CONTROREGOLAZIONE
Controregolazione: insieme di tutte le risposte, nervose
ed ormonali, tese a riportare la glicemia entro valori
normali. Si innesca quando la glicemia scende sotto i 60
mg/dl.
Meccanismi della controregolazione:
• Ormonali (glucagone, adrenalina, ormone della crescita,
cortisolo).
• Neuronali
(noradrenalina
postgangliari).
secreta
dai
neuroni
• Autoregolatori (↑ produzione epatica di glucosio).
• Metabolici
glucosio).
(utilizzazione
di
substrati
alternativi
al
Principali ormoni coinvolti
nell’omeostasi glicemica
Glucagone
Catecolamine
Cortisolo
GH
iperglicemia
Insulina
ipoglicemia
INSULINA
• Proteina composta da 2 catene
connesse da 2 ponti disolfuro
polipeptidiche
(A
e
B)
peptide
di
• 51 aminoacidi
• PM=5800
• Deriva dalla proinsulina
connessione (C-peptide)
per
distacco
di
un
• Principale elemento regolatore della secrezione insulinica è il
glucosio.
• Stimolano la secrezione insulinica anche molti aminoacidi,
ormoni gastrointestinali (secretina, gastrina, VIP, GIP,
colecistochinina), glucagone, sistema parasimpatico.
INSULINA: struttura
INSULINA
CELLULA β
Pro-insulina
Insulina
SANGUE
C-peptide
L’INSULINA E IL SUO RECETTORE
AZIONE DELL’INSULINA:
Le azioni dell’insulina sono gobalmente anaboliche.
Essa infatti:
• attiva la rimozione del glucosio dal circolo;
• attiva la sintesi di glicogeno;
• attiva la conversione del glucosio in lipidi;
• attiva la conversione degli ac. grassi in lipidi;
• attiva la captazione di a.a. da parte del fegato e del
muscolo scheletrico, e la successiva sintesi proteica.
INSULINA: secrezione
SECREZIONE DI INSULINA
STIMOLO
1ª FASE: RILASCIO ACUTO
2ª FASE
BASALE
RISPOSTA
TEMPO
MECCANISMI FISIOPATOLOGICI DELLA
DISLIPIDEMIA NELLA SINDROME METABOLICA
IA Cellule
Adipose
Fegato
ÇFFA
CE
(Ç HL)
Ç TG
Ç Apo B
ÇVLDL (CETP) ↓HDL2
IR X
HDL3
TG
CE (CETP) TG
Apo A-1
Reni
Insulina
LDL
(Ç HL)
LDL Ç LDL piccole e
dense
Definizione Diabete Mellito
Disordine del metabolismo
glicidico caratterizzato da
un’assoluta e/o relativa
assenza di insulina e
insulino-resistenza a cui
segue iperglicemia
Glicemia
Valuta
la quantità di glucosio presente nel sangue al
momento del prelievo.
Può
-
essere utilizzata:
per
la
valutazione
retrospettiva
dell’equilibrio
metabolico
- in termini predittivi per l’adeguamento terapeutico.
Può
essere valutata:
- come misurazione basale
(al mattino prima della colazione)
- o nel corso della giornata
(profilo glicemico)
DIABETE MELLITO
DEFINIZIONE
Sindrome caratterizzata da aumento
dei livelli ematici di glucosio
(iperglicemia)
• a digiuno ≥126 mg/dl
• 2h dopo OGTT ≥200 mg/dl
Comporta il rischio di complicanze acute
(coma iperglicemico) e croniche (microangiopatia,
neuropatia e macroangiopatia)
Glycemic Pattern:
Normal vs Patient With Diabetes
Mean Glucose (mg/dL)
400
300
200
100
0
06:00
10:00
= administration of meal
14:00 18:00 22:00
Time of Day
02:00 06:00
Diabetic (n=16)
Control (n=14)
Adapted from Polonsky et al. N Engl J Med. 1988;318:1233.
TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT)
curva
TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT)
esecuzione
¾ Nei tre giorni precedenti dieta contenente almeno 150 g di
carboidrati e attività fisica normale.
¾ Digiuno da circa 12 ore.
¾ Durante l’esecuzione del test il soggetto deve rimanere seduto e
non deve fumare.
¾ Prima dell’inizio del test viene effettuato un prelievo di sangue
venoso per determinare la glicemia a digiuno.
¾ Il soggetto assume poi 75 g di glucosio anidro sciolti in 250 ml di
acqua nell’arco di 5 minuti. Nei bambini la quantità di glucosio
somministrato è pari a 1.75 g di glucosio per Kg di peso corporeo
fino ad un massimo di 75 g.
¾ Dopo due ore viene effettuato un ulteriore prelievo di sangue
venoso per la determinazione della glicemia. Il tempo viene
valutato dal momento in cui il soggetto inizia a bere.
TEST DI CARICO ORALE DI GLUCOSIO (OGTT)
interpretazione
¾ Glicemia ≥ 200 mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal
carico orale di glucosio: diagnosi di diabete
mellito
¾ Glicemia ≥ 140 mg/dl (7.8 mmol/l) ma <200
mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal carico orale di
glucosio: diagnosi di intolleranza al glucosio
(impaired glucose tolerance o IGT)
DIABETE MELLITO: diagnosi
Sintomi clinici ed una glicemia random ≥ 200 mg/dl (11.1
mmol/l).
Glicemia a digiuno (da almeno 8 ore) ≥ 126 mg/dl (7 mmol/l).
In assenza di sintomi è opportuno che il valore della glicemia
a digiuno venga confermato in più misurazioni.
Glicemia a due ore dal carico orale di glucosio ≥ 200 mg/dl
(11.1 mmol/l).
Intolleranza al glucosio (IGT): glicemia ≥ 140 mg/dl (7.8
mmol/l) ma <200 mg/dl (11.1 mmol/l) a 2 ore dal carico orale
di glucosio.
Alterata glicemia a digiuno (IGF): glicemia a digiuno tra 110
mg/dl (6.1 mmol/l) e 125 mg/dl (6.9 mmol/l).
• NGT: glicemia basale <110 mg/dl
• DM: glicemia basale ≥126 mg/dl,
oppure glicemia >200 mg/dl a 120’
dell’OGTT
• IGT: glicemia compresa tra 140 e 200
mg/dl a 120’ dell’OGTT
• IFG: glicemia basale compresa tra 110
e 126 mg/dl e glicemia a 120’
dell’OGTT <140 mg/dl
Diagnosis
Random
Glucose
Diabetes
Excluded
≤ 100
Diabetes
> 200
100-200
Fasting
Glucose
Diabetes
Excluded
≤ 100
IFG
Diabetes
> 126
110-126
To diagnose IGT in absence of IFG
Diabetes
Oral GTT
No IGT
2 hr glu < 140
2 hr glu > 200
2 hr glu 140-200
IGT
IFG = impaired fasting glucose
IGT = impaired glucose tolerance
MONITORAGGIO METABOLICO DEL DIABETE
• Profilo glicemico giornaliero.
E’ indispensabile per monitorare l’andamento delle
glicemie.
• Glicosuria
Indica la presenza di glucosio nelle urine quando la
glicemia supera la soglia renale (> 180mg/dl)
• Chetonuria
Indica una insufficienza insulnica, una situazione di
digiuno protratto o una dieta troppo povera di carboidrati.
• Emoglobina glicosilata
Esprime la qualità del controllo metabolico degli ultimi 3
mesi.
• Riserva β-cellulare
Attraverso il C-peptide si valuta la produzione endogena di
insulina
Diabete Mellito
Profilo glicemico
E’ costituito da misurazioni eseguite in vari
momenti della giornata sia a digiuno che dopo
i pasti.
Può essere praticato:
- in regime ospedaliero (validità limitata a casi
particolari)
- in regime di automonitoraggio domiciliare
(elemento di riferimento più importante per la
valutazione dell’equilibrio glicemico)
Autocontrollo della glicemia
A cosa serve
•Guidare i medici nella pianificazione a lungo
termine del trattamento
•Guidare i pazienti nell’aggiustamento
quotidiano della terapia insulinica
•Segnalare situazioni di possibile emergenza
•Rafforzare l’educazione del paziente
GLUCOSIO URINARIO
¾ Glucosio urinario: filtrato a livello glomerulare
riassorbito a livello tubulare.
¾ Glucosio nelle urine quando glicemia > 180 mg/dl
¾ È possibile osservare glicosuria in presenza di valori
glicemici normali (es.: diabete renale, infarto del
miocardio, gravidanza).
Glicosuria
• Normalmente
negativo
• Glicemia > 180
mg/dL Æ sorpassa
il filtro renale
Filtrazione, escrezione e riassorbimento del glucosio
EMOGLOBINA GLICOSILATA (HbA1c)
Deriva da una reazione praticamente irreversibile nella quale il
glucosio viene legato all’emoglobina.
La percentuale di emoglobina che viene glicosilata dipende dalla
concentrazione di glucosio a cui il globulo rosso viene esposto e
dall’età del globulo rosso.
L’emoglobina glicosilata rimane in tale forma per tutta la vita del
globulo rosso.
La glicosilazione è piuttosto lenta e la concentrazione di
emoglobina glicosilata non varia con le oscillazioni giornaliere
della glicemia, ma è uno specchio fedele della glicemia media dei
60 giorni precedenti la determinazione. Pertanto questo esame
deve essere eseguito ogni 2-3 mesi.
Il dosaggio dell’HbA1c non esclude l’automonitoraggio della
glicemia che solo può darci informazioni sulla variabilità
giornaliera dei valori glicemici ed in particolare sull’iperglicemia
postprandiale.
HbA1c (emoglobina glicosilata)
Parametro di laboratorio utile per il controllo del compenso della
glicemia.
HbA1c
Grado di compenso glucidico
>10%
9-10%
Vari gradi di compenso alterato
8-9%
7-8%
6-7%
Compenso discreto
<6%
Livello non diabetico
IPOGLICEMIA
DEFINIZIONE
Per
ipoglicemia
si
intende
una
riduzione
della
concentrazione plasmatica di glucosio (al di sotto di
50-60 mg/dl) tale da determinare l’insorgenza di
sintomi che regrediscono con il ripristino dei normali
livelli glicemici
IPOGLICEMIA E CONTROREGOLAZIONE
Controregolazione: insieme di tutte le risposte, nervose
ed ormonali, tese a riportare la glicemia entro valori
normali. Si innesca quando la glicemia scende sotto i 60
mg/dl.
Meccanismi della controregolazione:
• Ormonali (glucagone, adrenalina, ormone della crescita,
cortisolo).
• Neuronali
(noradrenalina
postgangliari).
secreta
dai
neuroni
• Autoregolatori (↑ produzione epatica di glucosio).
• Metabolici
glucosio).
(utilizzazione
di
substrati
alternativi
al
ORMONI CONTROREGOLATORI
ORMONE
SECREZIONE
AZIONE
Glucagone
Immediata
Rapida e di breve
durata
Catecolamine
Immediata
Rapida
Cortisolo
Precoce e
protratta
Prolungata
Ormone
crescita
Ritardata
Prolungata
EFFETTO
Glicogenolisi
Neoglucogenesi
Lipolisi
Chetogenesi
Glicogenolisi
Lipolisi
Secrezione
glucagone
Neoglucogenesi
Lipolisi
Insulino-resistenza
Neoglucogenesi
Lipolisi
Insulino-resistenza
IPOGLICEMIA
CAUSE
IPERINSULINEMIA ASSOLUTA
• errore di prescrizione
• errore nel dosare le unità
• irregolarità nell’assorbimento della insulina
IPERINSULINEMIA RELATIVA
•
•
•
•
pasto ritardato o inadeguato
attività fisica non programmata
assunzione di alcolici
diminuita degradazione di insulina in presenza
di insufficienza epatica o renale
• dopo recupero da situazioni di stress
• al termine della gravidanza
IPOGLICEMIA
SINTOMI
NEUROGLICOPENICI
ADRENERGICI
Sonnolenza
Confusione mentale
Decadimento funzioni cognitive
Difficoltà a parlare
Incapacità a concentrarsi
Spossatezza
Turbe dell’umore
Psicosi
Convulsioni
Coma
Ansia
Palpitazioni
Tachicardia
Tremori
Sudorazione
Sensazione di fame
NON SPECIFICI
Malessere
Nausea
Cefalea
CHETOACIDOSI DIABETICA
Definizione
La chetoacidosi diabetica è uno stato carenza
assoluta o relativa di insulina aggravata dalla
conseguente iperglicemia, disidratazione ed
acidosi.
Si considera presente
quando la glicemia è superiore a 300 mg/dl,
sono presenti chetonemia e chetonuria,
è presente acidosi (pH < 7,30)
i bicarbonati plasmatici sono inferiori a 15 mEq/l.