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Apg 15- Hipófise 1- Compreender o desenvolvimento embriológico da hipófise; 2- Entender a morfofisiologia da hipófise; 3- Compreender a função do hipotálamo no sistema endócrino; 4- Entender o processo de regulação hormonal. Embriologia da Hipófise A hipófise tem origem ectodérmica. A hipófise se desenvolve de duas fontes: O desenvolvimento do teto ectodérmico de estomodeu, o divertículo hipofisário (bolsa de Rathke). • Uma invaginação do neuroectoderma do diencéfalo, o divertículo neuro-hipofisário. Essa origem dupla explica porque a hipófise é composta por dois tipos diferentes de tecidos: • A adeno-hipófise (tecido glandular), ou lobo anterior, desenvolve-se a partir do ectoderma oral. • A neuro-hipófise (tecido nervoso), ou lobo posterior, desenvolve-se a partir do neuroectoderma. Na terceira semana, o divertículo hipofisário se projeta do teto do estomodeu e fica adjacente ao assoalho (parede ventral) do diencéfalo. Pela quinta semana, o divertículo é alongado e sofre constrição em sua ligação ao epitélio oral. Nesse estágio, ele entra em contato com o infundíbulo (derivado do divertículo neuro-hipofisário), uma invaginação ventral do diencéfalo. O pedúnculo do divertículo hipofisário passa entre os centros de condrificação dos ossos pré-esfenoide e basisfenoide do crânio em desenvolvimento. Durante a sexta semana, a conexão do divertículo com a cavidade oral se degenera. As células da parede anterior do divertículo hipofisário se proliferam e originam a parte anterior da hipófise. Posteriormente, uma extensão, a parte tuberal, cresce ao redor do infundíbulo. A proliferação extensa da parede anterior do divertículo hipofisário reduz sua luz para uma fenda estreita.A fenda residual usualmente não é reconhecível na hipófise em adultos; entretanto, pode ser representada por uma zona de cistos. Células na parede posterior da bolsa hipofisária não proliferam; originam uma parte intermediária delgada e mal definida. A parte da hipófise que se desenvolve do neuroectoderma (divertículo neuro-hipofisário) é a neuro-hipófise. O infundíbulo origina a eminência mediana, o infundíbulo e a parte nervosa. Inicialmente, as paredes do infundíbulo são delgadas, mas a extremidade distal do infundíbulo logo se torna sólida conforme as células neuroepiteliais proliferam. Essas células posteriormente se diferenciam em pituicitos, as células principais do lobo posterior da hipófise, que estão intimamente relacionadas com as células neurogliais. As fibras nervosas se desenvolvem na parte nervosa da área hipotalâmica, à qual o infundíbulo é ligado. Estudos indicam que as moléculas indutoras secretadas do diencéfalo estão envolvidas na formação dos lobos anterior e intermediário da hipófise. Hipófise A glândula hipófise é uma estrutura em forma de ervilha, com 1 a 1,5 cm de diâmetro e que se localiza na fossa hipofisal da sela turca do esfenoide. Fixa-se ao hipotálamo por um pedículo, o infundíbulo, e apresenta duas partes anatômica e funcionalmente separadas: a adenohipófise (lobo anterior) e a neurohipófise (lobo posterior). A adenohipófise representa cerca de 75% do peso total da glândula e é composta por tecido epitelial. No adulto, a adenohipófise consiste em duas partes: a parte distal, que é a porção maior, e a parte tuberal que forma uma bainha ao redor do infundíbulo. A neurohipófise é composta por tecido neural. Também consiste em duas partes: a parte nervosa, a porção bulbosa maior, e o infundíbulo. Uma terceira região da glândula hipófise, chamada de parte intermédia, atrofiase durante o desenvolvimento fetal humano e deixa de existir como um lobo separado nos adultos. Entretanto, algumas de suas células migram para partes adjacentes da adeno- hipófise, onde persistem. ADENO-HIPÓFISE Secreta hormônios que regulam uma ampla variedade de atividades corporais, desde o crescimento até a reprodução. A liberação de hormônios da adenohipófise é estimulada por hormônios liberadores e suprimida por hormônios inibidores do hipotálamo. Sendo assim, os hormônios hipotalâmicos constituem uma ligação importante entre os sistemas nervoso e endócrino. Sistema porta hipofisário Hormônios hipotalâmicos que liberam ou inibem hormônios da adenohipófise chegam à adenohipófise por meio de um sistema porta. O nome do sistema porta indica a localização da segunda rede capilar. No sistema porta hipofisário, o sangue flui de capilares no hipotálamo para veias porta que carreiam sangue para capilares da adeno-hipófise. As artérias hipofisárias superiores, ramos das artérias carótidas internas, levam sangue para o hipotálamo. Na junção da eminência mediana do hipotálamo e o infundíbulo, essas artérias se dividem em uma rede capilar chamada de plexo primário do sistema porta hipofisário. Do plexo primário, o sangue drena para as veias porto hipofisárias que passam por baixo da parte externa do infundíbulo. Na adenohipófise, as veias portohipofisárias se dividem mais uma vez e formam outra rede capilar chamada de plexo secundário do sistema porta hipofisário. Acima do quiasma óptico há grupos de neurônios especializados chamados de células neurossecretoras. Essas células sintetizam os hormônios hipotalâmicos liberadores e inibidores em seus corpos celulares e envolvem os hormônios em vesículas, que alcançam os terminais axônicos por transporte axônico. Impulsos nervosos promovem a exocitose das vesículas. Depois disso, os hormônios se difundem para o plexo primário do sistema porta hipofisário. Rapidamente, os hormônios hipotalâmicos fluem com o sangue pelas veias porto-hipofisárias para o plexo secundário. Essa via direta possibilita que os hormônios hipotalâmicos atuem imediatamente nas células da adeno-hipófise, antes que os hormônios sejam diluídos ou destruídos na circulação geral. Os hormônios secretados pelas células da adeno-hipófise passam para os capilares do plexo secundário, que drenam para as veias porto-hipofisárias anteriores e para fora na circulação geral. Os hormônios da adeno- hipófise viajam até os tecidos alvo ao longo do corpo. Os hormônios da adeno-hipófise que atuam em outras glândulas endócrinas são chamados de hormônios tróficos ou trofinas. Células e Hormônios da adeno-hipófise: Os somatotrofos secretam hormônio do crescimento (GH), também conhecido como somatotrofina. O hormônio do crescimento, por sua vez, estimula vários tecidos a secretarem fatores de crescimento insulinosímiles (IGF), hormônios que estimulam o crescimento corporal geral e regulam aspectos do metabolismo. Os tireotrofos secretam hormônio tireoestimulante (TSH), também conhecido como tireotrofina. O TSH controla as secreções e outras atividades da glândula tireoide. Os gonadotrofos secretam duas gonadotrofinas: hormônio foliculoestimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). O FSH e o LH atuam nas gônadas; estimulam a secreção de estrogênios e progesterona e a maturação de ovócitos nos ovários, além de estimularem a produção de espermatozoides e a secreção de testosterona nos testículos. Os lactotrofos secretam prolactina (PRL), que inicia a produção de leite nas glândulas mamárias. Os corticotrofos secretam hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), também conhecido como corticotrofina, que estimula o córtex da glândula suprarrenal a secretar glicocorticoides como cortisol. Alguns corticotrofos, remanescentes da parte intermédia, também secretam hormônio melanócitoestimulante (MSH). O cortisol secretado pelo córtex da glândula suprarrenal suprime a secreção de CRH e ACTH Controle da secreção pela adenohipófise 1. células neurossecretoras no hipotálamo secretam cinco hormônios liberadores, que estimulam a secreção de hormôniosda adeno- hipófise, e dois hormônios inibidores, que suprimem a secreção de hormônios da adenohipófise. 2. O feedback negativo na forma de hormônios liberados pelas glândulas- alvo diminui secreções de três tipos de células da adenohipófise. Nessas alças de retroalimentação negativa, a atividade secretora dos tireotrofos, gonadotrofos e corticotrofos diminui quando os níveis sanguíneos dos hormônios das suas glândulasalvo se elevam. Por exemplo, o ACTH estimula o córtex das glândulas suprarrenais a secretar glicocorticoides, principalmente cortisol. Por sua vez, o nível elevado de cortisol diminui a secreção tanto de corticotrofina quanto de hormônio liberador de corticotrofina (CRH) pela supressão da atividade dos corticotrofos da adenohipófise e das células neurossecretoras do hipotálamo. Hormônio do crescimento e fatores de crescimento insulinosímiles Os somatotrofos são as células mais numerosas na adenohipófise e o hormônio do crescimento (GH) é o hormônio mais abundante da adeno- hipófise. A principal função do GH é promover a síntese e a secreção de pequenos hormônios proteicos chamados fatores de crescimento insulinosímiles ou somatomedinas. Em resposta ao hormônio do crescimento, as células no fígado, no músculo esquelético, na cartilagem, nos ossos e em outros tecidos secretam fatores de crescimento insulinosímiles (IGFs), que podem entrar na corrente sanguínea a partir do fígado ou atuar de maneira local em outros tecidos como autócrinos ou parácrinos. As funções dos IGF são: 1. Os IGF fazem com que as células cresçam e se multipliquem pela intensificação da captação de aminoácidos nas células e aceleração da síntese proteica. Os IGF também reduzem a degradação de proteínas e o uso de aminoácidos para a produção de ATP. Devido a esses efeitos dos IGF, o hormônio do crescimento aumenta a taxa de crescimento do esqueleto e dos músculos esqueléticos durante a infância e a adolescência. Em adultos, o hormônio do crescimento e os IGF ajudam a manter a massa dos músculos e ossos e promovem a cicatrização de lesões e o reparo tecidual. 2. Os IGF também intensificam a lipólise no tecido adiposo, aumentando o uso dos ácidos graxos liberados para a produção de ATP pelas células corporais. 3. Além de afetar o metabolismo proteico e lipídico, o hormônio do crescimento e os IGF influenciam o metabolismo dos carboidratos pela redução da captação de glicose, diminuindo o uso de glicose para a produção de ATP pela maioria das células corporais. Essa ação economiza glicose de forma a deixála disponível aos neurônios para produzir ATP nos períodos de escassez de glicose. Os IGF e o hormônio do crescimento também podem estimular os hepatócitos a liberar glicose no sangue. Os somatotrofos na adenohipófise liberam pulsos de hormônio do crescimento em intervalos de poucas horas, especialmente durante o sono. Sua atividade secretora é controlada principalmente por dois hormônios hipotalâmicos: (1) o hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), que promove a secreção do GH, e (2) o hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), que o suprime. O principal regulador da secreção de GHRH e de GHIH é o nível de glicose sanguínea: 1. A hipoglicemia, uma concentração sanguínea de glicose anormalmente baixa, estimula o hipotálamo a secretar GHRH, que flui em sentido à adeno- hipófise nas veias portohipofisárias. 2. Ao chegar à adenohipófise, o GHRH estimula os somatotrofos a liberar hormônio do crescimento humano. 3. O hormônio do crescimento estimula a secreção de fatores do crescimento insulinosímiles, que aceleram a degradação de glicogênio hepático em glicose, fazendo com que a glicose entre no sangue com mais rapidez. 4. Consequentemente, a glicemia se eleva ao nível normal (cerca de 90 mg/100 mℓ de plasma sanguíneo). 5. A elevação da glicemia acima do nível normal inibe a liberação de GHRH. 6. A hiperglicemia, uma concentração sanguínea de glicose anormalmente elevada, estimula o hipotálamo a secretar GHIH (ao mesmo tempo que inibe a secreção de GHRH). 7. Ao chegar à adenohipófise no sangue portal, o GHIH inibe a secreção de hormônio do crescimento pelos somatotrofos. 8. Níveis baixos de GH e IGF retardam a degradação de glicogênio no fígado e a glicose é liberada no sangue mais lentamente. 9. A glicemia cai para o nível normal. 10. A queda da glicemia abaixo do nível normal (hipoglicemia) inibe a liberação de GHIH. Outros estímulos que promovem a secreção do hormônio do crescimento são diminuição de ácidos graxos e aumento de aminoácidos no sangue; sono profundo (estágios 3 e 4 do sono não REM); intensificação da atividade da parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso, como pode ocorrer durante o estresse ou exercícios físicos vigorosos; e outros hormônios, inclusive glucagon, estrogênios, cortisol e insulina. Os fatores que inibem a secreção do hormônio do crescimento humano são nível sanguíneo mais elevado de ácidos graxos e mais baixo de aminoácidos; sono de movimento rápido dos olhos; privação emocional; obesidade; baixos níveis de hormônios da tireoide; e hormônio do crescimento propriamente dito (por meio de feedback negativo). O hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), alternativamente conhecido como somatostatina, também inibe a secreção do hormônio do crescimento. NEURO-HIPÓFISE Embora não sintetize hormônios, a neuro- hipófise armazena e libera dois hormônios. É composta por axônios e terminais axônicos de mais de 10.000 células hipotalâmicas neurossecretoras. Os corpos celulares das células neurossecretoras se encontram nos núcleos paraventricular e supraóptico do hipotálamo; seus axônios formam o trato hipotálamohipofisial. Esse trato começa no hipotálamo e termina perto de capilares sanguíneos na neurohipófise. Os corpos das células neuronais dos dois núcleos paraventricular e supraóptico sintetizam o hormônio ocitocina (OT) e o hormônio antidiurético (ADH), também chamado de vasopressina. Os terminais axônicos na neurohipófise são associados à neuróglia especializada chamada de pituitócitos. Essas células apresentam uma função de suporte similar a dos astrócitos. Após sua produção nos corpos celulares das células neurossecretoras, a ocitocina e o hormônio antidiurético são envolvidos em vesículas secretoras, que se movimentam por transporte axônico rápido até os terminais axônicos na neurohipófise, onde são armazenados até que impulsos nervosos desencadeiam a exocitose e a liberação hormonal. O sangue chega à neurohipófise pelas artérias hipofisárias inferiores, ramos da artéria carótida interna. Na neurohipófise, as artérias hipofisárias inferiores drenam para o plexo capilar do infundíbulo, uma rede capilar que recebe a ocitocina e o hormônio antidiurético secretados. Desse plexo, os hormônios passam para as veias portohipofisárias posteriores para serem distribuídos às célulasalvo em outros tecidos. Controle da secreção pela neurohipófise OCITOCINA. Durante e depois do parto, a ocitocina atua em dois tecidosalvo: o útero e as mamas da mãe. Durante o parto, o alongamento do colo do útero estimula a liberação de ocitocina, que, por sua vez, intensifica a contração das células musculares lisas da parede uterina; depois do parto, a ocitocina estimula a ejeção de leite (“descida”) das glândulas mamárias em resposta ao estímulo mecânico produzido pela sucção do bebê. A função da ocitocina em homens e mulheres não grávidas não é clara. Experimentos realizados em animais sugerem que a ocitocina exerça ações no encéfalo que promovem o comportamento parental de cuidado em relação ao filho. Também pode ser responsável, emparte, pelas sensações de prazer sexual durante e depois do intercurso. HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO Como o próprio nome sugere, um antidiurético é uma substância que diminui a produção de urina. O HAD faz com que os rins devolvam mais água ao sangue, diminuindo, desse modo, o volume urinário. Na ausência de HAD o débito urinário aumenta mais de 10 vezes, passando do normal 1 ou 2 dois litros para cerca de 20 ℓ por dia. Muitas vezes, a ingestão de álcool causa micção frequente e copiosa porque o álcool inibe a secreção de hormônio antidiurético. O HAD também diminui a perda de água pela sudorese e causa constrição das arteríolas, o que eleva a pressão do sangue. O outro nome desse hormônio, vasopressina, traduz esse efeito sobre a pressão arterial. A quantidade de HAD secretado varia com a pressão osmótica do sangue e com o volume sanguíneo. 1. A pressão osmótica sanguínea alta (ou diminuição do volume sanguíneo) – devido a desidratação ou um declínio no volume sanguíneo em decorrência de hemorragia, diarreia ou sudorese excessiva – estimula os osmorreceptores, neurônios no hipotálamo que monitoram a pressão osmótica do sangue. A pressão osmótica sanguínea elevada ativa os osmorreceptores diretamente; eles também recebem estímulo excitatório de outras áreas encefálicas quando o volume de sangue diminui. 2. Os osmorreceptores ativam as células hipotalâmicas neurossecretoras que sintetizam e liberam hormônio antidiurético. 3. Quando as células neurossecretoras recebem estímulo excitatório dos osmorreceptores, elas geram impulsos nervosos que promovem a exocitose das vesículas cheias de hormônio antidiurético nos seus terminais axônicos na neurohipófise. Isso libera hormônio antidiurético, que se difunde para os capilares sanguíneos da neurohipófise. 4. O sangue transporta hormônio antidiurético para três tecidosalvo: rins, glândulas sudoríferas (suor) e musculatura lisa das paredes dos vasos sanguíneos. Os rins respondem retendo mais água, o que reduz o débito urinário. A atividade secretora das glândulas sudoríferas diminui, o que restringe a taxa de perda de água pela perspiração da pele. A musculatura lisa nas paredes das arteríolas contrai em resposta aos elevados níveis de hormônio antidiurético, causando constrição desses vasos sanguíneos e elevando a pressão sanguínea. 5. A baixa pressão osmótica do sangue (ou aumento do volume sanguíneo) inibe os osmorreceptores. 6. A inibição dos osmorreceptores reduz ou cessa a secreção de hormônio antidiurético. Os rins retêm menos água, formando um volume maior de urina, a atividade secretora das glândulas sudoríferas se intensifica e as arteríolas se dilatam. O volume de sangue e a pressão osmótica dos líquidos corporais voltam ao normal. A secreção de HAD também pode ser alterada de outras maneiras. Dor, estresse, trauma, ansiedade, acetilcolina, nicotina e substâncias como morfina, tranquilizantes e alguns anestésicos estimulam a secreção de HAD. O efeito desidratante do álcool etílico, que já foi mencionado, pode causar tanto a sede quanto a cefaleia típicas da ressaca. A hipossecreção de HAD ou receptores não funcionais de HAD causam diabetes insípido. Função do Hipotálamo Por muitos anos, a glândula hipófise foi chamada de glândula endócrina “mestra” porque secreta vários hormônios que controlam outras glândulas endócrinas. Hoje, sabemos que a hipófise propriamente dita tem um mestre – o hipotálamo. Essa pequena região do encéfalo abaixo do tálamo é a principal conexão entre os sistemas nervoso e endócrino. As células no hipotálamo sintetizam, pelo menos, nove hormônios diferentes e a hipófise secreta sete. Juntos, esses hormônios desempenham funções importantes na regulação de praticamente todos os aspectos do crescimento, desenvolvimento, metabolismo e homeostasia. Os hormônios hipotalâmicos são uma importante ligação entre os sistemas nervoso e endócrino. Regulação hormonal A liberação da maioria dos hormônios ocorre em salvas breves, com pouca ou nenhuma secreção entre as salvas. Quando estimulada, uma glândula endócrina libera seus hormônios em salvas mais frequentes, aumentando a concentração sanguínea do hormônio. Na ausência de estimulação, o nível sanguíneo do hormônio diminui. A regulação da secreção normalmente evita a produção excessiva ou insuficiente de qualquer hormônio, ajudando a manter a homeostasia. A secreção hormonal é regulada por (1) sinais do sistema nervoso, (2) alterações químicas no sangue e (3) outros hormônios. Por exemplo, impulsos nervosos para a medula da glândula suprarrenal regulam a liberação de epinefrina; o nível sanguíneo de Ca 2+ regula a secreção de paratormônio (PTH); um hormônio da adeno- hipófise (hormônio-adrenocorticotrófico) estimula a liberação de cortisol pelo córtex da glândula suprarrenal. A maioria dos sistemas regulatórios hormonais atua via feedback negativo, porém alguns operam por feedback positivo.
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