¿Cuándo se agotan las reservas de glucógeno en el hígado?

¿Cuándo se agotan las reservas de glucógeno en el hígado?

El metabolismo humano es un proceso complejo y fascinante, especialmente cuando se trata de cómo nuestro cuerpo maneja la energía durante períodos de ayuno. Las reservas de glucógeno en el hígado, una fuente crucial de energía, se agotan aproximadamente en unas 30 horas de ayuno. A partir de ese punto, el cuerpo debe recurrir a otros mecanismos para mantener los niveles de glucosa en la sangre y alimentar órganos vitales como el cerebro y los eritrocitos.

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Proceso de agotamiento de glucógeno

El glucógeno es una forma de almacenamiento de glucosa que se encuentra principalmente en el hígado y los músculos. Durante los primeros períodos de ayuno, el cuerpo utiliza estas reservas de glucógeno para mantener los niveles de glucosa en la sangre estables y proporcionar energía rápida.

Primera fase del ayuno

En las primeras horas de ayuno, el hígado descompone el glucógeno en glucosa y la libera en el torrente sanguíneo. Este proceso es crucial para mantener un suministro continuo de energía, especialmente para el cerebro, que depende en gran medida de la glucosa. Sin embargo, estas reservas de glucógeno son limitadas y pueden agotarse en aproximadamente 30 horas de ayuno continuo.

Transición a la gluconeogénesis

Una vez que las reservas de glucógeno del hígado se agotan, el cuerpo debe recurrir a la gluconeogénesis, un proceso metabólico en el cual el hígado produce glucosa a partir de otras fuentes de carbono, como los aminoácidos. Esta transición es esencial para mantener niveles adecuados de glucosa en sangre durante períodos prolongados de ayuno.

Cambios metabólicos durante el ayuno prolongado

Dependencia de ácidos grasos y cuerpos cetónicos

Después de tres a cinco días de ayuno, el cuerpo entra en un estado de inanición. En esta fase, los músculos reducen su uso de cuerpos cetónicos y dependen principalmente de los ácidos grasos como fuente de combustible. No obstante, el hígado continúa convirtiendo ácidos grasos en cuerpos cetónicos, lo que incrementa su concentración en la sangre.

Adaptación del cerebro

El cerebro, que inicialmente depende casi exclusivamente de la glucosa, comienza a utilizar cuerpos cetónicos como fuente de energía. Esto reduce su necesidad de glucosa, permitiendo que la poca glucosa disponible se utilice de manera más eficiente para funciones críticas como la síntesis de neurotransmisores.

Conservación de proteínas

Durante el ayuno prolongado, el cuerpo “ahorra” proteínas al disminuir la tasa de gluconeogénesis. Esto significa que se degrada menos proteína para suministrar aminoácidos necesarios para la producción de glucosa. Esta estrategia de ahorro de proteínas es crucial para preservar la función muscular y otros procesos biosintéticos esenciales durante períodos extendidos de escasez de alimentos.

Consecuencias del ayuno prolongado en la producción de urea

A medida que el hígado convierte los aminoácidos en glucosa durante la gluconeogénesis, también convierte el nitrógeno de estos aminoácidos en urea. Sin embargo, debido a la disminución de la producción de glucosa en el ayuno prolongado, también se reduce la producción de urea. Esto refleja un menor uso de aminoácidos para la gluconeogénesis, lo que ayuda a conservar la masa muscular y otras proteínas corporales durante el ayuno.

Conclusión

Las reservas de glucógeno en el hígado se agotan aproximadamente en 30 horas de ayuno. Después de este punto, el cuerpo depende de la gluconeogénesis para producir glucosa a partir de aminoácidos y de la cetogénesis para proporcionar cuerpos cetónicos como fuente alternativa de energía. Estos cambios metabólicos permiten al cuerpo adaptarse a períodos prolongados de ayuno, conservando proteínas y manteniendo funciones vitales hasta que se restablezca la ingesta de alimentos.

(1) Trefts E, Gannon M, Wasserman DH. The liver. Curr Biol. 2017 Nov 6;27(21):R1147-R1151. doi: 10.1016/j.cub.2017.09.019. PMID: 29112863; PMCID: PMC5897118.