Exercise and Insulin Stimulated Glucose Uptake by Skeletal Muscle

Regina Milner

4 May 201504:40

Summary

TLDREl ejercicio reduce los niveles de glucosa sanguínea a través de dos mecanismos principales: el estímulo del收缩 y el estímulo de la insulina. Durante el ejercicio intenso, la glucosa entra a las células musculares escépticas sin la necesidad de insulina gracias a la acción de AMPK, que activa la liberación de GLUT4 a la membrana celular. Además, el entrenamiento físico a largo plazo aumenta la sensibilidad a la insulina, mejorando la entrada de glucosa en las células y preveniendo la hiperglucemia, lo cual es especialmente beneficioso para los pacientes con diabetes tipo 2.

Takeaways

🍽️ Los niveles de glucosa en la sangre aumentan después de una comida rica en carbohidratos.
💉 La insulina, una hormona secretada por las células beta pancreáticas, reduce los niveles de glucosa en la sangre permitiendo que la glucosa entre en las células.
🔄 La insulina desencadena una cascada de fosforilación que mueve las vesículas con transporteras de glucosa (específicamente GLUT4) desde el compartimento de almacenamiento celular a la superficie celular.
🚫 La resistencia a la insulina puede deberse a receptores defectuosos, señales de insulina o transportadores de glucosa, lo que resulta en hiperglicemia y diabetes tipo 2.
🏃 El ejercicio puede bajar los niveles de glucosa en la sangre por dos mecanismos distintos: la vía mediada por la contracción y la vía estimulada por la insulina.
🏋️‍♂️ El ejercicio intenso aumenta la captura de glucosa por las células musculares esqueléticas y el entrenamiento de ejercicio a largo plazo aumenta la sensibilidad a la insulina.
🔗 La señalización de la insulina comienza con la unión a su receptor, que se autofosforila, y activa una serie de eventos que llevan a la liberación de GLUT4 a la superficie celular.
🛑 La proteina激酶 B (PKB o Akt) es una parte clave en la señalización de la insulina, ya que fosforila a la proteina TB c1 d1, lo que activa a Rab GTP y libera GLUT4 a la membrana plasmática.
🏃‍♀️ El ejercicio también aumenta la captura de glucosa de manera independiente de la insulina a través de una vía mediada por la contracción, donde AMPK juega un papel similar al de PKB en la liberación de GLUT4.
💊 El ejercicio promueve la captura de glucosa tanto de manera aguda como a largo plazo, mejorando la gestión de la glucosa en la sangre en pacientes con diabetes tipo 2.

Q & A

¿Cómo afecta el ejercicio la glucemia después de una comida rica en carbohidratos?
-El ejercicio puede reducir los niveles de glucemia a través de dos mecanismos distintos: la vía mediada por la contracción y la vía estimulada por la insulina.
¿Qué es la insulina y qué función cumple en la regulación de la glucemia?
-La insulina es una hormona secretada por las células beta del páncreas que permite que la glucosa entre en las células, reduciendo así los niveles de glucosa en la sangre.
¿Cuál es el papel de GLUT4 en la entrada de glucosa a las células?
-GLUT4 es una proteína transportadora de glucosa que se encuentra en las vesículas. Cuando la insulina se une a su receptor, estas vesícules se trasladan a la membrana plasmática permitiendo que la glucosa entre en la célula.
¿Qué es la resistencia a la insulina y cómo puede causar hiperglucemia?
-La resistencia a la insulina se produce cuando las células no responden adecuadamente a la insulina, lo que puede deberse a receptores de insulina defectuosos, señales de insulina o transportadores de glucosa. Como resultado, muy poca glucosa puede entrar en la célula, lo que lleva a la hiperglucemia y puede resultar en diabetes tipo 2.
¿Cuáles son los pasos clave de la vía de señalización de la insulina?
-La insulina se une al receptor de tirosina cinasa, causando su autofosforilación. Esto activa una cadena de fosforilación que lleva a la activación de la proteina kinase B (PKB), que fosforila a la proteína TB c1 d1, lo que a su vez libera las vesículas GLUT4 a la membrana plasmática.
¿Cómo el ejercicio aumenta la captura de glucosa por las células musculares esqueléticas sin la necesidad de insulina?
-El ejercicio aumenta la captura de glucosa sin insulina a través de una vía mediada por la contracción. Durante el ejercicio intenso, una enzima llamada adenylate kinase (AMPK) se activa y juega un papel similar al de la protein kinase B en la liberación de GLUT4 a la membrana celular.
¿Qué es la fosforilación y qué papel juega en la señalización de la insulina?
-La fosforilación es una reacción catalizada por kinases que activa proteínas al donarles un grupo fosfato. En la señalización de la insulina, la fosforilación activa el receptor de insulina y otros componentes de la vía de señalización.
¿Qué es el PIP2 y PIP3 y cómo se relacionan con la captura de glucosa?
-PIP2 es una fosfolípido que, tras ser fosforilada por la protein kinase B (PKB), se convierte en PIP3. PIP3 atrapa y activa a la protein kinase B, que a su vez fosforila a la proteína TB c1 d1, liberando GLUT4 a la membrana plasmática.
¿Cómo puede el ejercicio mejorar la regulación de la glucemia en pacientes con diabetes tipo 2?
-El ejercicio puede mejorar la regulación de la glucemia en pacientes con diabetes tipo 2 al aumentar la sensibilidad a la insulina y la captura de glucosa por las células musculares esqueléticas tanto de manera aguda como a largo plazo.
¿Qué es el calcio y cómo puede promover la translocación de las vesículas GLUT4 durante el ejercicio?
-El calcio se libera del retículo sarcoplasmático durante la contracción muscular y puede promover la translocación de las vesículas GLUT4 hacia la membrana plasmática, aumentando así la captura de glucosa.

Outlines

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🏃‍♂️ Ejercicio y la regulación de la glucemia

El ejercicio disminuye los niveles de glucosa en la sangre a través de dos mecanismos principales: el camino mediado por la contracción y el camino estimulado por la insulina. Después de una comida rica en carbohidratos, la glucemia aumenta y la insulina, una hormona secretada por las células beta del páncreas, la reduce permitiendo que la glucosa entre en las células. La resistencia a la insulina puede deberse a defectos en los receptores de insulina, en la señalización o en los transportadores de glucosa, lo que lleva a una glucemia elevada, conocida como diabetes tipo 2. El ejercicio mejora la sensibilidad a la insulina y aumenta la toma de glucosa por parte de las células musculares esqueléticas.

Mindmap

Keywords

💡Glucosa sanguínea

La glucosa sanguínea se refiere a la cantidad de glucosa, un tipo de azúcar, presente en la sangre. Es fundamental para el correcto funcionamiento del cuerpo, ya que provee energía a las células. En el vídeo, la glucosa sanguínea aumenta después de una comida rica en carbohidratos y es regulada por la insulina, un tema central para entender cómo la diabetes y el ejercicio afectan a los niveles de glucosa.

💡Insulina

La insulina es una hormona producida por las células beta del páncreas que ayuda a reducir los niveles de glucosa en la sangre permitiendo que la glucosa entre a las células. En el vídeo, se describe cómo la insulina desencadena una serie de eventos que llevan a la absorción de glucosa por parte de las células, un proceso clave para entender la regulación de la glucemia.

💡Resistencia a la insulina

La resistencia a la insulina es un estado en el que las células no responden adecuadamente a la insulina, lo que impide que la glucosa entre a las células y lleva a un aumento de los niveles de glucosa en la sangre. En el vídeo, se menciona que la resistencia a la insulina puede ser causada por defectos en los receptores de insulina, la señalización de la insulina o los transportadores de glucosa, y es un factor clave en la diabetes tipo 2.

💡Diabetes tipo 2

El diabetes tipo 2 es una condición crónica en la que el cuerpo no produce suficiente insulina o no responde adecuadamente a la insulina que produce, lo que lleva a niveles de glucosa elevados en la sangre. En el vídeo, se destaca cómo el ejercicio puede ayudar a reducir los niveles de glucosa en la sangre y mejorar la sensibilidad a la insulina, siendo esencial para el manejo de la diabetes tipo 2.

💡Ejercicio

El ejercicio es una actividad física que se realiza para mejorar la condición física y la salud general. En el vídeo, se explica cómo el ejercicio puede reducir los niveles de glucosa en la sangre a través de dos mecanismos distintos: la vía mediada por la contracción y la vía estimulada por la insulina, mostrando la importancia del ejercicio en la gestión de la diabetes.

💡Contrato muscular

El contrato muscular se refiere a la acción de los músculos durante el ejercicio, que se activa y se contrae para realizar movimientos. En el vídeo, se menciona cómo durante el ejercicio intenso, los músculos contraen y liberan calcio, lo que promueve la translocación de los transportadores de glucosa GLUT4 hacia la membrana celular, aumentando así la absorción de glucosa.

💡AMPK

AMPK, también conocido como kinase AMP dependiente, es una enzima que juega un papel crucial en la regulación del metabolismo energético. En el vídeo, se describe cómo durante el ejercicio, la acumulación de AMP activa a AMPK, que a su vez desempeña un papel similar al de la protein kinase B en la liberación de los transportadores de glucosa GLUT4 hacia la superficie celular.

💡GLUT4

GLUT4 es un tipo específico de transporte de glucosa que se encuentra en las células. En el vídeo, se explica cómo la insulina y el ejercicio pueden desencadenar la translocación de las vesículas GLUT4 hacia la membrana celular, permitiendo que la glucosa entre a las células y se utilice para la glucólisis o la síntesis de glucógeno.

💡Glicógeno

El glucógeno es una forma en la que el cuerpo almacena la glucosa para su uso futuro. En el vídeo, se menciona cómo la glucosa que entra a las células puede ser utilizada para la glucólisis o la síntesis de glucógeno, mostrando otro destino potencial de la glucosa absorbida por las células.

💡Glucólisis

La glucólisis es un proceso metabolico que se lleva a cabo en las células para producir energía a partir de la glucosa. En el vídeo, se destaca cómo la glucosa que entra a las células puede ser destinada a la glucólisis, un proceso esencial para la producción de energía en el cuerpo.

Highlights

Exercise lowers blood glucose levels through two mechanisms.

Blood glucose levels rise after a carbohydrate-rich meal.

Insulin lowers blood glucose levels by allowing glucose to enter cells.

Insulin resistance can lead to hyperglycemia and type 2 diabetes.

Exercise can increase insulin sensitivity.

Insulin signaling pathway involves a phosphorylation cascade.

The insulin receptor activates glucose transporter proteins.

Defective insulin receptors or signaling can cause insulin resistance.

Exercise increases glucose uptake via the contraction-mediated pathway.

Adenylate kinase (AK) converts ADP to ATP and AMP during exercise.

AMPK plays a role in glucose uptake similar to protein kinase B.

Calcium release during contraction promotes glucose transporter movement.

Exercise acutely and chronically improves glucose uptake.

Moderate to vigorous daily exercise can improve blood glucose management.

Exercise has both immediate and long-term effects on blood glucose levels.

Glucose can enter cells and undergo glycolysis or glycogen synthesis.

Exercise promotes glucose uptake through contraction-mediated and insulin-stimulated pathways.