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APG 20 Compreender a regulação da glicemia (insulina e glucagon) Pâncreas O pâncreas é uma glândula tanto endócrina quanto exócrina. Aqui, serão discutidas suas funções endócrinas e no Capítulo 24, ao abordar o sistema digestório, suas funções exócrinas serão incluídas. O pâncreas é um órgão achatado que mede cerca de 12,5 a 15 cm de comprimento. Localiza-se na curvatura do duodeno, a primeira parte do intestino delgado, e consiste em uma cabeça, um corpo e uma cauda. Aproximadamente 99% das células exócrinas do pâncreas estão distribuídas em grupos chamados ácinos. Os ácinos produzem enzimas que fluem para o sistema digestório por uma rede de ductos. Espalhados entre os ácinos exócrinos existem 1 a 2 milhões de minúsculos grupos de tecido endócrino, chamados de ilhotas pancreáticas ou ilhotas de Langerhans. Capilares abundantes irrigam tanto a parte endócrina quanto a exócrina do pâncreas. Tipos celulares nas ilhotas pancreáticas Cada ilhota pancreática apresenta quatro tipos de células secretoras de hormônio: As células alfa ou A constituem cerca de 17% das células das ilhotas pancreáticas e secretam glucagon. As células beta ou B constituem cerca de 70% das células das ilhotas pancreáticas e secretam insulina. As células delta ou D constituem cerca de 7% das ilhotas pancreáticas e secretam somatostatina. As células F constituem o restante das células das ilhotas pancreáticas e secretam polipeptídio pancreático. As interações dos quatro hormônios pancreáticos são complexas e não completamente compreendidas. Sabemos que o glucagon eleva o nível sanguíneo de glicose e a insulina reduz. A somatostatina atua de maneira parácrina para inibir a liberação tanto de insulina quanto de glucagon das células beta e alfa vizinhas. Além disso, pode funcionar como hormônio circulante para retardar a absorção de nutrientes do sistema digestório. Ademais, a somatostatina inibe a secreção de GH. O polipeptídio pancreático inibe a secreção de somatostatina, a contração da vesícula biliar e a secreção de enzimas digestivas pelo pâncreas. Controle da secreção de glucagon e insulina A principal ação do glucagon é de elevar o nível sanguíneo de glicose que se encontra abaixo do normal. A insulina, por outro lado, ajuda a reduzir o nível de glicose sanguínea que se encontra muito elevado. 1)O nível de glicose sanguínea controla a secreção de glucagon e insulina via feedback negativo: O nível sanguíneo baixo de glicose (hipoglicemia) estimula a secreção de glucagon pelas células alfa das ilhotas pancreáticas. 2)O glucagon atua nos hepatócitos, acelerando a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise) e promovendo a formação de glicose a partir do ácido láctico e de determinados aminoácidos (gliconeogênese). 3)Consequentemente, os hepatócitos liberam glicose no sangue de maneira mais rápida e a glicemia se eleva. 4)Se a glicemia continua subindo, o nível sanguíneo elevado de glicose (hiperglicemia) inibe a liberação de glucagon (feedback negativo). 4)A glicose sanguínea alta (hiperglicemia) estimula a secreção de insulina pelas células beta das ilhotas pancreáticas. 5)A insulina age em várias células do corpo para acelerar a difusão facilitada da glicose para as células; para apressar a conversão de glicose em glicogênio (glicogênese); para intensificar a captação de aminoácidos pelas células e para aumentar a síntese de proteína; para acelerar a síntese de ácidos graxos (lipogênese); para retardar a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise) e para tornar mais lenta a formação de glicose a partir do ácido láctico e de aminoácidos (gliconeogênese). 6)O resultado disso é a queda do nível de glicose do sangue. 7)Quando o nível sanguíneo de glicose cai para abaixo do normal, ocorre inibição da liberação de insulina (feedback negativo) e estímulo à liberação de glucagon. Embora o nível sanguíneo de glicose seja o regulador mais importante da insulina e do glucagon, diversos hormônios e neurotransmissores também regulam a liberação desses dois hormônios. Além das respostas ao nível sanguíneo de glicose descritas anteriormente, o glucagon estimula a liberação de insulina de maneira direta; a insulina exerce o efeito oposto, suprimindo a secreção de glucagon. Conforme o nível de glicose no sangue vai declinando e menos insulina é secretada, as células alfa do pâncreas são liberadas do efeito inibitório da insulina de forma que possam secretar mais glucagon. Indiretamente, o hormônio do crescimento humano (GH) e o ACTH estimulam a secreção de insulina porque atuam para elevar a glicose sanguínea. A secreção de insulina também é estimulada por: Acetilcolina, um neurotransmissor liberado pelos terminais axônicos das fibras parassimpáticas do nervo vago que inervam as ilhotas pancreáticas. Aminoácidos arginina e leucina, presentes no sangue em níveis mais elevados depois de uma refeição rica em proteína. Peptídio insulinotrópico dependente de glicose (GIP), um hormônio liberado pelas células enteroendócrinas do intestino delgado em resposta à presença de glicose no sistema digestório. Dessa maneira, a digestão e a absorção de alimentos contendo tanto carboidratos quanto proteínas são um forte estímulo à liberação de insulina. A secreção do glucagon é estimulada por: Atividade mais intensa da parte simpática do SNA, como acontece durante o exercício Elevação dos aminoácidos sanguíneos quando o nível sanguíneo de glicose está baixo, o que pode ocorrer depois de uma refeição contendo principalmente proteína. Entender a morfofisiologia do córtex da glândula adrenal, enfatizando a produção de glicocorticóides Córtex da glândula suprarrenal O córtex da glândula suprarrenal é subdividido em três zonas, e cada uma delas secreta hormônios diferentes. A zona mais externa, imediatamente profunda à cápsula de tecido conjuntivo, é a zona glomerulosa. Suas células, densamente acondicionadas e distribuídas em grupos esféricos e colunas arqueadas, secretam hormônios chamados de mineralocorticoides, pois afetam a homeostasia mineral. A zona do meio ou zona fasciculada é a mais larga das três zonas e consiste em células distribuídas em colunas longas e retas. As células da zona fasciculada secretam principalmente glicocorticoides, em especial cortisol, assim chamados por afetarem a homeostasia da glicose. As células da zona mais interna, a zona reticular, são distribuídas em cordões ramificados. Elas sintetizam pequenas quantidades de androgênios fracos, que são hormônios esteroides que exercem efeitos masculinizantes. Mineralocorticoides A aldosterona é o principal mineralocorticoide; regula a homeostasia de dois íons minerais – íons sódio (Na + ) e potássio (K + ) – e ajuda a ajustar a pressão arterial e o volume de sangue. A aldosterona também promove a excreção de H + na urina; essa remoção de ácidos do corpo pode ajudar a evitar a acidose (pH abaixo de 7,35) Controle da secreção de aldosterona A via reninaangiotensinaaldosterona (RAA) controla a secreção de aldosterona: 1)Desidratação, deficiência de Na + e hemorragia são estímulos que iniciam a via da renina- angiotensinaaldosterona. 2)Essas condições promovem a diminuição do volume sanguíneo. 3)O volume sanguíneo reduzido promove a queda da pressão arterial. 4)A pressão arterial mais baixa estimula certas células renais, chamadas de células justaglomerulares, a secretar a enzima renina. 5) O nível de renina no sangue sobe. 6)A renina converte a angiotensina, uma proteína plasmática produzida pelo fígado, em angiotensina I. 7)Sangue contendoníveis mais altos de angiotensina I circula pelo corpo. 8)Conforme o sangue flui pelos capilares, sobretudo dos pulmões, a enzima conversora de angiotensina (ECA) converte angiotensina I no hormônio angiotensina II. 9)O nível sanguíneo de angiotensina II sobe. 10)A angiotensina II estimula o córtex da glândula suprarrenal a secretar aldosterona. 11)Sangue contendo níveis mais elevados de aldosterona circula para os rins. 12)Nos rins, a aldosterona aumenta a reabsorção de Na + , que, por sua vez, promove a reabsorção de água por osmose. Em consequência disso, perde-se menos água na urina. A aldosterona também estimula os rins a intensificarem a secreção de K + e H + na urina. 13)Com a reabsorção mais intensa de água pelos rins, o volume de sangue aumenta. 14)Na medida em que o volume de sangue aumenta, a pressão arterial se eleva ao normal. A angiotensina II também estimula a contração da musculatura lisa das paredes das arteríolas. A constrição resultante das arteríolas aumenta a pressão sanguínea e, desse modo, ajuda a elevar a pressão de volta ao normal. 15)Além da angiotensina II, um segundo fator que estimula a secreção de aldosterona é uma concentração maior de K + no sangue (ou líquido intersticial). A diminuição no nível sanguíneo de K+ produz o efeito oposto. Glicocorticoides Os glicocorticoides, que regulam o metabolismo e a resistência ao estresse, são o cortisol, a corticosterona e a cortisona. Desses três hormônios secretados pela zona fasciculada, o cortisol é o mais abundante, responsável por cerca de 95% da atividade glicocorticoide. Os glicocorticoides exercem os seguintes efeitos: 1)Degradação de proteína: Os glicocorticoides intensificam a taxa de degradação de proteína, principalmente nas fibras musculares e, dessa forma, aumentam a liberação de aminoácidos na corrente sanguínea. Os aminoácidos podem ser usados pelas células corporais na síntese de novas proteínas ou na produção de ATP. 2)Formação de glicose: Ao serem estimulados pelos glicocorticoides, os hepatócitos convertem determinados aminoácidos ou ácido láctico em glicose, que será usada por neurônios e outras células para produzir ATP. Tal conversão, de uma substância que não seja o glicogênio ou outro monossacarídio em glicose, é chamada de gliconeogênese. 3)Lipólise: Os glicocorticoides estimulam a lipólise, degradação dos triglicerídios e liberação de ácidos graxos do tecido adiposo para o sangue. 4)Resistência ao estresse. Os glicocorticoides trabalham de muitas maneiras para promover a resistência ao estresse. A glicose extra fornecida pelos hepatócitos oferece aos tecidos uma pronta fonte de ATP para combater inúmeros estresses, inclusive exercício, jejum, medo, temperaturas extremas, altitudes elevadas, sangramento, infecção, cirurgia, traumatismo e doença. Uma vez que tornam os vasos sanguíneos mais sensíveis a outros hormônios que causam vasoconstrição, os glicocorticoides elevam a pressão sanguínea. Esse efeito é vantajoso nos casos de perda significativa de sangue, que faz com que a pressão arterial caia. 5)Efeitos antiinflamatórios. Os glicocorticoides inibem a participação dos leucócitos nas respostas inflamatórias. Infelizmente, os glicocorticoides também atrasam o reparo tecidual; em consequência disso, retardam a cicatrização de feridas. Embora em doses elevadas possam ocasionar transtornos mentais graves, os glicocorticoides são muito úteis no tratamento de condições inflamatórias crônicas como artrite reumatoide. 6) Depressão das respostas imunes. Doses elevadas de glicocorticoides deprimem as respostas imunes. Por esse motivo, os glicocorticoides são prescritos para receptores de órgãos transplantados com objetivo de retardar a rejeição tecidual promovida pelo sistema imune. Controle da secreção de glicocorticoide O controle da secreção de glicocorticoide ocorre por meio de um sistema de feedback negativo típico (Figura 18.17). Níveis sanguíneos baixos de glicocorticoides, principalmente cortisol, estimulam as células neurossecretoras no hipotálamo a secretarem hormônio liberador da corticotrofina (CRH). O CRH (junto com a baixa concentração de cortisol) promove a liberação de ACTH da adenohipófise. O ACTH flui no sangue para o córtex da glândula suprarrenal onde estimula a secreção de glicocorticoide (em grau muito menor, o ACTH também estimula a secreção de aldosterona). A discussão sobre estresse ao final do capítulo aborda como o hipotálamo também aumenta a liberação de CRH em resposta a inúmeros estresses físicos e emocionais. Androgênios Tanto em homens quanto em mulheres, o córtex da glândula suprarrenal secreta pequenas quantidades de androgênios fracos. O principal androgênio secretado pela glândula suprarrenal é a desidroepiandrosterona (DHEA). Nos homens, depois da puberdade, o androgênio testosterona também é liberado, e em quantidade muito maior, pelos testículos. Dessa forma, a quantidade de androgênios secretada pela glândula suprarrenal masculina é normalmente tão baixa que seus efeitos são insignificantes. Nas mulheres, no entanto, os androgênios suprarrenais desempenham funções importantes: Eles promovem a libido (desejo sexual) e são convertidos em estrogênios (esteroides sexuais feminilizantes) por outros tecidos corporais. Após a menopausa, quando a secreção ovariana de estrogênios cessa, todos os estrogênios femininos são provenientes da conversão dos androgênios suprarrenais. Os androgênios suprarrenais também estimulam o crescimento de pelos axilares e púbicos nos meninos e nas meninas e contribuem para o estirão de crescimento prépuberal. Embora o controle da secreção suprarrenal de androgênio não seja totalmente compreendido, o principal hormônio que estimula sua secreção é o ACTH. Entender por que os corticoides promovem alterações corporais e a sua relação com doenças autoimunes Efeitos adversos endocrinológicos A função tireóidea também pode ser afetada pelo uso de GC em excesso. Embora os níveis basais de TSH geralmente sejam normais, sua síntese e liberação são inibidas pelos GC, e a responsividade do TSH ao hormônio de liberação da tireotrofina (TRH) freqüentemente é subnormal. As concentrações séricas totais de tiroxinas (T4) geralmente são normais ou baixas devido à diminuição da globulina de ligação da tiroxina. As concentrações de T3 (triiodotironina) total e livre podem ser baixas, pois o excesso de GC diminui a conversão de T4 em T3 e aumenta a conversão em T3 reverso. Apesar destas alterações, não há manifestações de hipotireoidismo. Há uma tendência à hiperglicemia, principalmente devido ao aumento da gliconeogênese hepática e do antagonismo periférico à ação da insulina, resultando em diminuição da captação de glicose no músculo e tecido gorduroso. Podem induzir o aparecimento de diabetes, usualmente sem cetose, relacionado com a dose e a duração do tratamento. O diabetes, na maioria das vezes é reversível com a parada da administração dos GC, embora os indivíduos com predisposição genética possam permanecer diabéticos. Há diminuição da massa muscular por inibição da síntese protéica e aumento do catabolismo protéico com balanço nitrogenado negativo. Ocorre redistribuição da gordura corporal, como na Síndrome de Cushing, com um aumento do tecido adiposo na região dorso-cervical, face e área supraclavicular, juntamente com uma perda de tecido adiposo nas extremidades. Uma hipótese para este fenômeno é que os adipócitos periféricos do tronco difiram em suas sensibilidades relativas à insulina e aos efeitos lipolíticos facilitados por GC. Os adipócitos da região do tronco responderiam predominantemente aos níveis elevados de insulinadecorrentes da hiperglicemia induzida por GC, enquanto os adipócitos periféricos seriam menos sensíveis à insulina e responderiam mais aos efeitos de outros hormônios lipolíticos facilitados pelos GC[13]. Além disso, os GC causam aumento de apetite e retenção de líquido, ocasionando edema e aumento de peso. Após a retirada do GC em pacientes que usaram a droga por muitos meses ou anos, o tempo de restauração do eixo HPA (hipotálamo-pituitária- adrenal) pode ser dividido em: – No 1º mês os níveis de ACTH e cortisol estão diminuídos em relação aos valores normais. – No 2º mês o ACTH retorna ao normal, mas o cortisol permanece baixo. – Do 2º ao 4º mês o nível de ACTH se torna supranormal, em esforço para aumentar o cortisol, que ainda permanece baixo. – Do 5º ao 9º mês o cortisol normaliza, mas os níveis de ACTH permanecem elevados. – Após o 9º mês o cortisol e o ACTH normalizam- se. Referências: Tortora e um artigo Uso sistêmico de corticosteróides: revisão da literatura.
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