Download 131-206-1-SP - III Jornada de Educación Médica. Habana 2013

CLASE METODOLOGICA INSTRUCTIVA
Título: Eliminación del nitrógeno y Encefalopatía
Hepática.
Carrera: Medicina
Año académico: Primero
Asignatura: Morfofisiología IV
Disciplina a que atributa: Bioquímica
Autor: Lic. Daniel Eugenio Benítez Zequeira
Licenciado en Bioquímica
Especialista en Proteínas y Enzimas
Profesor Auxiliar de Bioquímica
Profesor Principal de la asignatura en FCM
“Julio Trigo López”
OBJETIVO METODOLOGICO
Exponer la relación sistemática de las
categorías didácticas reconociendo
los objetivos como categoría rectora
a partir del cumplimiento de los
principios didácticos en la estructura
metodológica de la clase.
Categorías didácticas
1. Objetivo
2. Contenido
3. Método:
• Modo de exposición: oral (conversación,
explicación)
• Relación de la actividad profesor/estudiante:
expositivo → trabajo independiente
• Niveles de asimilación: reproductivo al explicativo
(explicativo-ilustrativo → reproductivo →
exposición problémica)
4. Medios:
• pizarra, tizas, computador, tarjeta
exportadora, televisor.
5. FOE: Conferencia
6. Evaluación:
• Preguntas de inicio
• Preguntas de comprobación (pueden
realizarse durante la clase o al final,
antes de las conclusiones)
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistema de principios didácticos
Carácter científico de la enseñanza.
Sistematicidad de la enseñanza.
Vinculación de la teoría con la práctica.
Vinculación de lo concreto y lo abstracto.
Asequibilidad de la enseñanza.
Consolidación y solidez de los conocimientos.
Carácter consciente y actividad independiente
de los alumnos.
Vinculación de lo individual y lo colectivo.
1.
2.
3.
4.
Objetivos instructivos de la clase
Mencionar las diferentes formas de eliminación
del nitrógeno en el organismo humano,
haciendo énfasis en la Ureogénesis como el
mecanismo más eficiente.
Explicar el ciclo de la glutamina como forma
fundamental de eliminación del amoníaco del
encéfalo.
Explicar el mecanismo ureogenético y su
importancia para el organismo humano.
Interpretar los mecanismos moleculares
involucrados en la patobioquímica de la
Encefalopatía hepática.
Bibliografía
• Cardellá L. Bioquímica Médica, Tomo III,
56: 951 - 60.
• Cardellá L. Bioquímica Médica, Tomo IV,
75: 1311 - 1315.
• Lehninger A. Principios de Bioquímica. 5ª
Edición.
1. BREVE RECUENTO DE LA CLASE ANTERIOR
(Preguntas comprobatorias orales acerca del
metabolismo general de los aminoácidos; se
cumple con el principio de sistematicidad de la
enseñanza)
• ¿Qué se entiende por aminoácidos esenciales?
Cite algunos ejemplos para el humano
• ¿Cuáles son las reacciones generales que sufre
la cadena carbonada de los aminoácidos?
• ¿Cuál es la importancia bioquímica de la enzima
glutamato deshidrogenasa?
• ¿Cuál es la importancia clínica de las
transaminasas?
2. MOTIVACION
Paciente varón, blanco, 45 años, que es llevado por
un amigo al cuerpo de guardia debido a que tuvo
un desmayo durante un juego de dominó, donde
además ingerían bebidas alcohólicas.
Anamnesis y examen físico: temblores, asterixis,
pérdida temporal de memoria, ictericia.
Complementarios: hiperamonemia, hipoglicemia,
TGP y bilirrubina séricas elevadas.
Al presentar este problema (que será resuelto al
final de la clase), se cumple con los principios de
carácter científico de la enseñanza y vinculación
de la teoría con la práctica médica)
*
El profesor deberá preparar suficientes
diapositivas (o bien hacer buen uso del
pizarrón) donde muestre esquemas,
reacciones, mecanismos y cualquier otro
detalle que merezca ser puntualizado.
Asimismo, el profesor debe cuidar y hacer
énfasis en la ortografía de las palabras, así
como aprovechar para ejercitar el idioma
inglés, si la ocasión lo requiriese.
Con ello se expresan los principios de vinculación
de lo concreto – abstracto y asequibilidad de
la enseñanza.
3. DESARROLLO DEL NUEVO CONTENIDO
CLASIFICACIÓN DE LOS ANIMALES SEGÚN EL PRODUCTO NITROGENADO DE
EXCRECIÓN
NH3
AMONOTÉLICOS
Amoníaco
O
UREOTÉLICOS
H2N
C
Urea
NH2
URICOTÉLICOS
Producción del NH3 en humanos
ORÍGENES DEL
AMONÍACO
DESAMINACIÓN
OXIDATIVA
OTRAS
DESAMINACIONES
DESAMINASAS Y
UREASAS BACTERIANAS
DEL INTESTINO
ETAPAS VINCULADAS A LA EXCRECIÓN DE
AMONÍACO
Grupos amino de diversos aminoácidos
recogidos en forma de glutamato mediante
TRANSAMINACIÓN.
Formación de amoníaco por acción de la
GLDH (todos los tejidos).
Transporte de amoníaco en forma no tóxica
(glutamina) a partir de la actividad GLUTAMINA
SINTETASA en tejidos extrarrenales.
Formación de amoníaco por actividad
catalítica
GLUTAMINASA en tejidos
periféricos (hígado y, fundamentalmente,
riñón).
 Excreción renal directa.
 Formación de UREA por el hígado.
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDO
NH3
CADENA
CARBONADA
GLÚCIDOS
LÍPIDOS
SÍNTESIS DE
OTROS COMPUESTOS
NITROGENADOS
ELIMINACIÓN
SÍNTESIS DE
AMINOÁCIDOS
NO ESENCIALES
SíNTESIS DE LA GLUTAMINA
C OO H
C OO H
H2N
C
H
H2N
NH3
ATP
ADP + P
C H2
ÁCIDO GLUTÁMICO
C H2
C H2
C H2
C OO H
H
C
GLUTAMINA SINTETASA
TEJIDOS EXTRARRENALES
C
NH2
O
GLUTAMINA
DEGRADACION DE LA GLUTAMINA
C OO H
H2N
H
C
C H2
C OO H
H2O
H2N
C H2
C H2
C
O
NH2
GLUTAMINA
C
H
+ NH3
C H2
GLUTAMINASA
(RIÑÓN)
C OO H
ÁCIDO GLUTÁMICO
Excreción renal directa
El NH3 formado por el metabolismo renal y el que
se produce por la hidrólisis de la glutamina se
combinan con H+ para formar NH4+, el cual se
excreta por la orina como sales de amonio.
glutamina
↓
glutamato + NH3
↓ ← H+
NH4+
↓ ← ClNH4+ Cl-
ECUACION GENERAL DE LA UREOGÉNESIS
CO2 + 2NH3
ENERGíA
O C
NH2
NH2
UREA
+ H2O
Elementos fundamentales a tener en cuenta
en la explicación de la Ureogénesis
• Concepto.
• Localización tisular.
• Secuencia de reacciones, puntualizando los
sitios de ingreso del NH3.
• Papel del Ciclo de Krebs durante la síntesis
de urea.
• Importancia biológica (carácter inocuo de la
urea).
UREOGÉNESIS
2ATP
2ADP + P
O
CO2 + NH3
H 2N
CARBAMIL
FOSFATO
SINTETASA I
C
CARBAMIL
FOSFATO
P
INTERACCIÓN DEL CICLO DE LA UREA Y EL DE LOS ÁCIDOS
TRICARBOXILICOS (KREBS BYCICLE)
Formas inocuas de transporte de
amoníaco en humanos
UREA (Ureogénesis)
GLUTAMINA (Ciclo de la glutamina)
ALANINA (Ciclo de Cahill)
TRASTORNOS
VARIABLES DE
CONCIENCIA
ALTERACIONES
PSÍQUICAS
AUMENTO DEL
TONO
MUSCULAR
TEMBLOR CON
HIPERREFLEXIA
ENCEFALOPATÍA
HEPÁTICA
MAL ALIENTO
ENCEFALOPATÍA HEPÁTICA
TEORIA DE LA DEPLECION OXIDATIVA
DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD FUNCIONAL
DEL HÍGADO DEPRIME LA UREOGÉNESIS
AUMENTO DE LA CONCENTRACIÓN
PLASMÁTICA DE AMONÍACO
DISMINUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE
ÁCIDO GLUTÁMICO EN EL SISTEMA NERVIOSO
INHIBICIÓN DEL CICLO DE KREBS EN NEURONAS POR
DEPLECIÓN DE ÁCIDO ALFACETOGLUTÁRICO
Como detalle del incremento del
conocimiento científico del
estudiante, puede citarse el término
“cataplerosis” y enzimas
catapleróticas:
Piruvato carboxiquinasa (PCK)
Glutamato deshidrogenasa (GLDH),
relacionando esta última con la clase.
ENCEFALOPATÍA HEPÁTICA
TEORIA DEL DESBALANCE AMINOACIDICO
HIPERINSULINISMO POR INHIBICIÓN DE
SU DEGRADACIÓN HEPÁTICA
DISMINUCIÓN SERICA DE AMINOÁCIDOS
RAMIFICADADOS (AAR) Y AUMENTO DE AMINOÁCIDOS
AROMÁTICOS (AAA)
AUMENTO DE LA SÍNTESIS DE
FALSOS NEUROTRANSMISORES
HIPOGLICEMIA
DEPLECIÓN DE
ÁCIDO GAMMA AMINO BUTÍRICO
(GABA)
Una vez explicada la pato bioquímica de la
Encefalopatía Hepática, se invita a los
estudiantes a recordar el problema clínico
planteado en la motivación de la clase (se crea
un hipervínculo entre las diapositivas 9 y 30).
Se lee el problema y se pide a los estudiantes (ya
conocen de qué enfermedad se trata) que
vinculen lo expuesto en la clase con los
síntomas y signos del paciente.
Con ello se expresan los principios de
consolidación y solidez de los conocimientos y
vinculación de lo individual y lo colectivo
¿Qué patología está presente en el caso clínico
de la Presentación de la clase?
• Es un adicto a las bebidas alcohólicas y
probablemente no se alimenta bien.
• Manifiesta alteraciones de la conciencia y
alteraciones neurológicas.
• Presenta una disfunción hepática
(probablemente una hepatitis crónica o
debutando con una cirrosis por alcoholismo).
Patología: Encefalopatía hepática
*
Preguntas de comprobación
Pueden ser formuladas en determinado tiempo
intermedio o al final de la clase, comprobando
el cumplimiento de los objetivos instructivos.
Algunos ejemplos:
• ¿Cuáles son las formas de eliminación del
nitrógeno en el hombre?
• ¿Cuál es la interrelación metabólica entre
cerebro y riñón en la eliminación del NH3?
• ¿Cuáles son los puntos de entrada del NH3
en el ciclo de las urea?
• ¿Cuál es la interrelación bioquímica entre la
Ureogénesis y el Ciclo de Krebs?
• ¿Por qué la disfunción hepática es causa de
encefalopatía?
• ¿Cuál es el papel del incremento de entrada
de AAA al cerebro durante la encefalopatía?
Estas preguntas permiten expresar el principio
de consolidación y solidez de los
conocimientos
Orientación del estudio independiente
Confeccione un resumen de los errores
congénitos del metabolismo que tienen
como consecuencia principal la
hiperamonemia.
Consulte: Bioquímica Médica III, Capítulo
56.
Esta orientación expresa el principio del
carácter consciente y actividad
independiente de los alumnos
4. CONCLUSIONES
• La separación del nitrógeno (grupo α amino)
es una etapa obligatoria en el catabolismo de
los aminoácidos.
• El amoníaco formado producto de las
desaminaciones sigue destinos anabólicos o es
eliminado del organismo; la formación de urea
es el mecanismo más eficiente para la
eliminación de NH3 en el humano (organismo
ureotélico).
CONCLUSIONES
• La Ureogénesis es una vía exclusiva del hígado;
recibe amoníaco a partir de carbamil – P y de
aspartato y consume, justificadamente, 4
enlaces ricos en energía.
• En la Encefalopatía hepática, la inhibición del
metabolismo aerobio neuronal justifica las
alteraciones de la conciencia, así como la
disminución del cociente AAR / AAA, la
síntesis de falsos neurotransmisores y la
depleción de GABA justifican las alteraciones
neurológicas.
5. Enlace con los próximos contenidos
Vimos cómo una de las enzimas del Ciclo de la
Urea es la carbamil fosfato sintetasa I
(amoniaco dependiente).
Existe otra isoenzima, de citosol, la carbamil
fosfato sintetasa II (glutamina dependiente).
En la próxima clase estaremos analizando la
síntesis y la degradación de otros los
nucleótidos, donde la enzima II juega un
importante papel regulatorio.
Se expresa nuevamente el principio de
sistematicidad de la enseñanza
CONCLUSIONES DE LA CLASE METODOLOGICA
1. La estructura de una clase debe cumplir
objetivamente con los principios didácticos.
2. Las categorías didácticas conforman un
sistema que debe materializarse en cada clase.
A través de tales categorías se manifiestan los
principios didácticos.
3. Los objetivos de la clase son la categoría
rectora en la que se basa el cumplimiento de
tales principios.