Os principais substratos energéticos do fígado são os ácidos graxos . A galactose, principalmente obtida do leite, é convertida em glicose-1-fosfato no fígado e esta, por sua vez, é isomerizada em glicose-6-fosfato. A frutose converte-se em frutose-1-fosfato e subsequentemente entra na via glicolítica ao nível do fosfato de triose.

Ambos os açúcares também podem produzir derivados ácidos ou amino usados ​​na formação de glicoproteínas.

O fígado também pode metabolizar açúcares ou derivados de açúcar, mesmo diferentes dos mencionados (por exemplo: sorbitol). O fígado forma gorduras da glicose pós-prandial; não os armazena, mas os envia para o tecido adiposo para esse propósito ou para outros tecidos para fins energéticos.

Do ponto de vista nutricional, um aspecto importante da situação hepática pós-prandial é destacado pelos açúcares: eles, absorvidos, provenientes da digestão de carboidratos, são basicamente transformados em compostos de reserva energética, glicogênio e triglicerídeos, que podem ser usados ​​em períodos interdigestivos.

Isso também impede um aumento no nível de açúcar no sangue. Tecidos usam glicose (após a absorção de carboidratos ).

Para alguns, como o tecido adiposo (ou muscular) é um dos combustíveis por excelência. O consumo de glicose pelos tecidos periféricos produz uma diminuição gradual nos níveis de açúcar no sangue no período pós-prandial.

Como resultado, o metabolismo hepático se adapta para enviar glicose para a circulação. Nesse contexto, a situação do sistema nervoso é particularmente relevante, dada sua importância para o funcionamento do organismo e sua dependência exclusiva da glicose (exceto em casos de jejum prolongado) como fonte de energia celular.

O suprimento de glicose pelo fígado é obtido principalmente pela degradação do glicogênio ( glicogenólise ) que produz glicose-6-fosfato.

Quando um regime nutricional tem deficiência de glicose, o corpo humano pode sintetizá-lo a partir de moléculas não-carboidratos e aminoácidos.

No fígado, as vias metabólicas dos carboidratos são realizadas, e o fígado é adequado para as seguintes funções:

1. Armazenar o excedente de glicose como glicogênio, a fim de fornecer glicose para o resto dos tecidos nos períodos interdigestivos.
2. Metabolize frutose e galactose: para convertê-los em derivados da glicose ou intermediários da glicólise.
3. Sintetize derivados de glicose para funções específicas.
4. Converta alguns dos glicose em triglicerídeos para enviá-los para outros tecidos sob a forma de lipoproteínas.
5. Sintetizar glicose a partir de substratos não-carboidratos (fenômeno de gliconeogênese) em uma situação de jejum.
6. Sintetize aminoácidos a partir de intermediários do ciclo glicolítico e de Krebs.

Como resultado da absorção intestinal, a glicose, frutose e galactose atingem o fígado. A glicose penetra nas células hepáticas graças à existência de portadores ad hoc, e é fosforilada pela glucoquinase, uma enzima com alto KM e induzida por substrato e insulina. Até mesmo os "transportadores" GLUT2 apresentam baixa afinidade pela glicose. Desta forma, este açúcar é metabolizado no fígado apenas quando está em quantidade suficiente.

Ou passa através dos sinusóides hepáticos sem ser metabolizado e termina diretamente na circulação sistêmica através da veia supra-hepática a ser usada pelos outros tecidos. A galactose e a frutose são fosforiladas no fígado por cinases KM específicas baixas, o que garante sua metabolização nesse órgão, passando à circulação sistêmica apenas em caso de excesso. O glicogênio hepático é a reserva de glicose que pode ser liberada no sangue durante períodos interdigestivos.

A quantidade de glicogênio que pode ser armazenada no fígado é variável e não excede 200 g, enquanto que na maioria dos tecidos ocorre a glicólise para metabolizar glicose para fins enegéticos, no fígado (e no tecido adiposo) a via glicolítica funciona principalmente para a síntese de triglicerídeos (lipogênese). Desta forma, o fígado canaliza o excesso de glicose absorvida que não pode ser armazenado.

Os triglicerídeos podem ser completamente formados a partir da glicose: os ácidos graxos são obtidos da acetil-CoA enquanto o fosfato de glicerol é obtido a partir dos fosfatos da triose. Tanto o triose fosfato como o acetil-CoA são produtos da via glicolítica.

Dulcis in fundo, o poder redutor necessário para a síntese de ácidos graxos é obtido através da operação da via pentosa.

A lipogênese hepática é tão importante quanto a produzida no tecido adiposo.

A principal diferença entre os dois tecidos é que os triglicerídeos hepáticos são distribuídos para o restante dos tecidos, enquanto os triglicérides do tecido adiposo são armazenados nos adipócitos.

Este composto pode ser usado para a biossíntese de polissacarídeos (mucopolissacarídeos, heparina, etc.), mas é importante para os processos de desintoxicação hepática, nos quais substâncias endógenas (hormônios, bilirrubina) ou exógenas (medicamentos, venenos) conjugando com o resíduo glicurônico de O glucuronato de UDP, forma glucuronídeos não-tóxicos e solúveis em água, que são então eliminados na urina.

A via das pentoses-fosfato deve funcionar significativamente em tecidos com intensa lipogênese (fígado e tecido adiposo) e naqueles com alto nível de proliferação, como a mucosa intestinal.

A glicose pode produzir outros açúcares e derivados (glucosamina, N-acetilglucosamina, etc.) com o alvo final das glicoproteínas de membrana.

Alguns intermediários da via glicolítica podem ser usados ​​para a síntese de aminoácidos não essenciais. Por exemplo, a serina é formada a partir de 3-fosfoglicerato e alanina a partir de piruvato.

A capacidade de reserva do glicogênio é limitada e, portanto, em condições interdigestivas prolongadas, a glicose deve ser formada a partir de outras substâncias não-glucídicas (gliconeogênese). O fígado pode sintetizar glicose a partir do glicerol (obtido do tecido adiposo após a hidrólise dos triglicéridos), lactato (que provém do metabolismo muscular e dos eritrócitos) e de alguns aminoácidos, especialmente a alanina (que provém da massa muscular).

O metabolismo da glicose nos tecidos periféricos tem as seguintes nuances específicas.

A - Tecido adiposo : no tecido adiposo, a glicose atravessa a membrana graças a um mecanismo de transporte (GLUT4 transportador) com alta afinidade e estimulado pela insulina; É por isso que este tecido consome glicose especialmente na situação pós-prandial, ou seja, quando existem níveis adequados do hormônio.

Como nos demais tecidos periféricos, a enzima fosforilante é a hexoquinase extremamente específica com baixa KM, o que facilita a completa metabolização da glicose na faixa de suas concentrações fisiológicas.

O principal destino da glicose nos adipócitos é a transformação em triglicerídeos com uma via metabólica semelhante à hepática. Este destino é quantitativamente mais importante que a produção de energia.

B - Músculo esquelético : no músculo esquelético, a glicose atravessa a membrana graças a um mecanismo de transporte semelhante ao do tecido adiposo (transportador GLUT4) estimulado pela insulina e é fosforilado por uma hexoquinase.

Há síntese de glicogênio, não lipogênese. O glicogênio muscular possui funções de reserva, como a função hepática; neste caso, no entanto, a glicose proveniente desta "reserva" é utilizável apenas pelas células musculares.

Isso ocorre porque o produto da glicogenólise é o glicose-6-fosfato, como no fígado, as células musculares são deficientes em glicose-6-fosfatase e, portanto, não podem liberar glicose no sangue. A degradação da glicose-6-fosfato na via glicolítica pode ocorrer em uma condição aeróbica ou anaeróbica, dependendo da intensidade da atividade muscular .

Quando um exercício muito intenso é realizado, a necessidade de oxigênio para oxidar os carboidratos é alta e o fluxo sangüíneo pode não ser suficiente para carregar a quantidade necessária de oxigênio.

Nesta situação a via anaeróbica funciona, o lactato é produzido que passa para a circulação, pode ser posteriormente convertido em glicose pela gliconeogênese no fígado ou rim ou oxidado (especialmente no fígado e músculo cardíaco) de acordo com as condições fisiológicas do indivíduo. .