Adaptaciones Metabolicas Del Ser Humano

Cerebro
Este órgano es uno de los más exigentes de nuestro cuerpo en cuanto a utilización de la glucosa sanguínea, la cual utiliza para que sus células generen grandes cantidades de ATP en el mantenimiento de los potenciales de membrana, imprescindibles para la transmisión de los impulsos nerviosos, así como en la síntesis de neurotransmisores y de otras sustancias. En condiciones normales elcerebro utiliza 60 % de toda la glucosa de un ser humano en reposo. Al día requiere unos 120 g de glucosa equivalente a 1760 KJ y es curioso que con mayor o menor actividad mental prácticamente esta cifra no varía. Para la entrada de la glucosa a las células del cerebro se requiere de la presencia en la membrana plasmática de estas células del transportador GLUT3 que tiene una Km muy baja de 1,6mM, lo que significa que está saturado completamente a las concentraciones normales de glucosa en sangre de 5 mM. Es un órgano con un metabolismo aerobio predominante y requiere alrededor de 20 % de todo el oxígeno consumido por el ser humano. El cerebro no tiene reservas de combustibles importantes y por tanto el aporte de oxígeno y de glucosa por la sangre no puede interrumpirse. Sin embargo en unperiodo de ayuno prolongado este órgano puede adaptarse a consumir cuerpos cetónicos como combustible principal en lugar de glucosa.
Los ácidos grasos no son combustibles para el cerebro porque normalmente circulan en el plasma unidos a la albúmina, y este complejo albúmina-ácidos grasos no puede atravesar la barrera hematoencefálica.

Músculo esquelético
El músculo esquelético puedeutilizar diferentes combustibles como glucosa, ácidos grasos y cuerpos cetónicos. Este órgano puede presentar grandes diferencias en la demanda energética en dependencia a la actividad que realiza. En el músculo en reposo el principal combustible son los ácidos grasos, mientras que durante el ejercicio intenso y de corta duración la glucosa es la principal molécula combustible, que la puede obtener apartir de la degradación del propio glucógeno muscular. El glucógeno muscular, que constituye las tres cuartas partes de todo el glucógeno del ser humano, no puede suministrar glucosa a otros tejidos por el déficit en las células musculares de la enzima glucosa-6-fosfatasa.
Durante el ejercicio intenso el producto de la glucólisis anaerobia, el lactato, sí puede salir de las células musculareshacia la sangre, llegar al hígado, para convertirse en glucosa mediante la gluconeogénesis y regresar al músculo en forma de glucosa (ciclo de Cori, Fig. 12.1).

Fig. 12.1. Ciclo de Cori.
También otro producto del metabolismo muscular es el aminoácido alanina, que se obtiene por transaminación del ácido pirúvico formado en la glucólisis. Este aminoácido puede llegar al hígado y convertirse allíen pirúvico de nuevo por transaminación, formar glucosa por la vía de la gluconeogénesis y regresar esta biomolécula al músculo por la sangre (Fig.12.2 ciclo de la alanina o de Cahill). Otro aminoácido que también exporta el músculo en gran cantidad es la glutamina, que pasa al intestino como combustible y preferentemente al riñón donde por acción de la enzima glutaminasa forma ácido glutámico yNH3, combinándose este último con los H+ excretados por el riñón para formar NH4+.

Fig. 12.2. Ciclo de CahilL.
El músculo contiene también otra fuente de energía capaz de movilizarse en determinadas condiciones, que son sus propias proteínas. Sin embargo esto puede resultar peligroso para la salud humana, y normalmente, esa degradación se regula de manera tal que se reduzca al mínimo,excepto en etapas avanzadas del ayuno prolongado.
También el músculo contiene una reserva de energía importante en las moléculas que posee de fosfocreatina. Sin embargo esta reserva se agota muy rápido al cabo de algunos minutos de contracción muscular y debe reponerse, al igual que ocurre con el glucógeno muscular.

Corazón
A diferencia del músculo esquelético que puede tener un metabolismo...