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APG 16 – GH 1- Compreender as etapas do crescimento; 2- Entender a fisiologia do GH. Etapas do crescimento O crescimento normal depende de inúmeros fatores, entre eles: 1- Hormônio do crescimento e outros hormônios 2- Dieta adequada; 3- Ausência de estresse crônico 4- Genética Crescimento pré-natal: Hormônios: Origem materna: hormônios tireoidianos (durante o primeiro trimestre). Origem placentária: hormônio lactogênico placentário, somatotrofina somatomamotropina coriônica. Origem fetal: hormônio do crescimento (GH), insulina fetal, cortisol, hormônios hipofisários e hormônios tireoidianos (a partir do segundo trimestre). Crescimento na primeira infância (0-2 anos) Como atores principais, destacam-se os hormônios tireoidianos e também uma maior síntese e secreção de GH. Crescimento na segunda (3-6 anos) e terceira infância (7-12 anos) Nessa etapa as crianças normalmente atingem uma taxa estável de crescimento e, geralmente, não há diferença significativa entre meninos e meninas, fato o qual tende a se manter até a puberdade. Destacam-se os hormônios tireoidianos e o GH; entre os 6 e 8 anos ocorre a adrenarca e o consequente aumento da secreção de hormônios anabólicos adrenais, podendo ocasionar um pequeno pico de crescimento. Crescimento na puberdade e adolescência (12-18 anos) Consiste na fase final de crescimento, na qual meninas e meninos crescem cerca de 20 e 25 cm, respectivamente. Com o advento da puberdade há intensificação na síntese de hormônios esteroides sexuais, que promovem maior secreção de GH e de fator de crescimento semelhante à insulina-1 (IGF-1). Assim sendo, o pico do crescimento acontece em estágios mais posteriores da puberdade – em torno de 12 anos, em meninas, e 14 anos, em meninos. Ao final desse período, os hormônios esteroides são responsáveis pela diminuição dos discos epifisários, até finalmente se fecharem, de maneira que os indivíduos atingem sua altura máxima. O hormônio do crescimento, também chamado de hormônio somatotrópico ou somatotropina, é a molécula pequena de proteína, contendo 191 aminoácidos em cadeia única Ao contrário dos outros hormônios, não age por meio de glândula-alvo, mas exerce seus efeitos, diretamente, sobre todos ou quase todos os tecidos do organismo. Ele provoca o crescimento de quase todos os tecidos do corpo, que são capazes de crescer. Promove não só o aumento de tamanho das células do número de mitoses, promovendo sua multiplicação e diferenciação específica de alguns tipos celulares, tais como as células de crescimento ósseo e células musculares iniciais. Secretado por somototrofos. Efeitos metabólicos do GH: 1 -aumento da síntese de proteínas, na maioria das células do corpo; 2- aumento da mobilização dos ácidos graxos do tecido adiposo, aumento do nível de ácidos graxos no sangue e aumento da utilização dos ácidos graxos, como fonte de energia; 3- redução da utilização da glicose pelo organismo. De maneira geral, o hormônio do crescimento aumenta a quantidade de proteína do corpo, utiliza as reservas de gorduras e conserva os carboidratos 1 -O Hormônio do Crescimento Promove a Deposição de Proteínas nos Tecidos: Aumento do Transporte de Aminoácidos através das Membranas Celulares - aumenta diretamente o transporte de, pelo menos, alguns e, possivelmente, da maioria dos aminoácidos, através das membranas celulares, para o interior das células. Isso aumenta as concentrações de aminoácidos nas células e presume-se ser responsável, no mínimo em parte, pelo aumento da síntese das proteínas. Esse controle do transporte dos aminoácidos é similar ao efeito da insulina sobre o controle do transporte da glicose, através das membranas. Aumento da Tradução do RNA para Provocar a Síntese de Proteínas pelos Ribossomos - Mesmo quando as concentrações de aminoácidos não estão elevadas nas células, o hormônio do crescimento continua a aumentar a tradução do RNA, fazendo com que a síntese proteica pelos ribossomos, no citoplasma, ocorra em quantidades mais elevadas. Aumento da Transcrição Nuclear do DNA para Formar RNA - Em intervalos de tempo mais prolongados (24 a 48 horas), o hormônio do crescimento também estimula a transcrição do DNA no núcleo, levando à formação de quantidades aumentadas de RNA. Isso promove maior síntese proteica e o crescimento se houver energia, aminoácidos, vitaminas e outros requisitos para o crescimento estão disponíveis. Redução do Catabolismo das Proteínas e dos Aminoácidos - Além do aumento da síntese de proteínas, ocorre redução da quebra das proteínas celulares. Motivo provável para isso é que o hormônio do crescimento, também mobiliza grande quantidade de ácidos graxos livres do tecido adiposo e esses são utilizados para fornecer a maior parte da energia para as células do organismo, agindo, assim, como potente “poupador de proteínas”. Resumo: O hormônio do crescimento aumenta quase todos os aspectos da captação de aminoácidos e da síntese proteica pelas células e, ao mesmo tempo, reduz a destruição das proteínas 2 - O Hormônio do Crescimento Aumenta a Utilização das Gorduras como Fonte de Energia -Libera ácidos graxos do tecido adiposo, aumentando, assim, a sua concentração nos líquidos orgânicos. Nos tecidos do organismo, o hormônio do crescimento aumenta a conversão de ácidos graxos em acetilcoenzima A (acetil-CoA) e sua utilização como fonte de energia. A gordura é utilizada como fonte de energia, preferencialmente ao uso de carboidratos e de proteínas. Isso pode aumentar a quantidade de massa corporal magra, entretanto esse processo ocorre depois de muitas horas, já a síntese proteica ocorre no período de minutos. - Efeito “cetogênico” do Hormônio do Crescimento em excesso - Sob a influência de quantidade excessiva de hormônio do crescimento, a mobilização das gorduras do tecido adiposo fica eventualmente tão acentuada, que grande quantidade de ácido acetoacético é formada pelo fígado e liberada nos líquidos orgânicos, dando origem, assim, a quadro de cetose. Essa mobilização excessiva de gorduras do tecido adiposo também provoca, muitas vezes, a deposição de gordura no fígado. 3 - O Hormônio do Crescimento Reduz a Utilização dos Carboidratos O hormônio do crescimento provoca diversos efeitos que influenciam o metabolismo dos carboidratos, incluindo (1) diminuição da captação da glicose pelos tecidos, como os músculos esqueléticos e gordura, (2) aumento da produção de glicose pelo fígado e (3) aumento da secreção de insulina. O que resulta na “resistência à insulina”, pois o hormônio do crescimento atenua as ações da insulina, para estimular a captação e a utilização da glicose pelos músculos esqueléticos e pelo tecido adiposo, e para inibir a glicogenolise pelo fígado. Isso leva a aumento da concentração da glicose no sangue e a aumento compensatório da secreção de insulina. Os aumentos induzidos pelo hormônio do crescimento, nas concentrações séricas dos ácidos graxos, provavelmente contribuem para a deficiência das ações da insulina, sobre a utilização da glicose pelos tecidos. Estudos experimentais indicam que níveis crescentes de ácidos graxos, acima dos valores normais, reduzem, rapidamente, a sensibilidade do fígado e do músculo esquelético aos efeitos da insulina sobre o metabolismo dos carboidratos. Necessidade de Insulina e de Carboidratos para a Ação Promotora do Crescimento do Hormônio do Crescimento - atividade apropriada da insulina e disponibilidade adequada de carboidratos são necessárias para a eficácia do hormônio do crescimento. A necessidade parcial de carboidratos e de insulina é para fornecer a energia necessária ao metabolismo do crescimento, mas parece que existem também outros efeitos. A capacidade da insulina de aumentaro transporte de alguns aminoácidos para as células é especialmente importante, do mesmo modo como estimula o transporte da glicose. O Hormônio do Crescimento Estimula o Crescimento das Cartilagens e dos Ossos Efeito do Hormônio do crescimento sobre os ossos: (1) aumento da deposição de proteínas pelas células osteogênicas e condrocíticas, que causam o crescimento ósseo, (2) aumento da reprodução dessas células e (3) efeito específico de conversão de condrócitos em células osteogênicas, causando, assim, a deposição de osso novo. Existem dois mecanismos principais do crescimento ósseo. Primeiro, em resposta ao estímulo do hormônio do crescimento, os ossos longos crescem em comprimento, nas cartilagens epifisárias, onde as epífises nas extremidades dos ossos estão separadas das partes longas. Esse crescimento provoca primeiro a deposição de nova cartilagem, seguida por sua conversão em osso novo, aumentando, assim, a parte longa e empurrando as epífises cada vez para mais para longe. Ao mesmo tempo, a cartilagem epifisária passa por consumo progressivo, de modo que, ao final da adolescência, quase não resta alguma cartilagem epifisária para permitir crescimento adicional do osso. Nesse momento, ocorre a fusão das epífises em cada uma de suas extremidades, de modo que não é mais possível aumentar o comprimento do osso. Em segundo lugar, os osteoblastos, no periósteo ósseo e em algumas cavidades ósseas, depositam osso novo nas superfícies do osso mais antigo. Ao mesmo tempo, os osteoclastos, presentes no osso, removem o osso antigo. Quando a taxa de deposição é maior do que a de reabsorção, a espessura do osso aumenta. O hormônio do crescimento age como forte estimulador dos osteoblastos. Consequentemente, os ossos podem continuar a aumentar de espessura durante toda a vida, sob a influência do hormônio do crescimento; isso é especialmente verdadeiro no caso dos ossos membranosos. Somatomedinas – Fatores de crescimento semelhantes à insulina O hormônio do crescimento leva o fígado (e, em muito menor extensão, outros tecidos) a formar diversas proteínas pequenas, chamadas de somatomedinas, que apresentam o efeito potente de aumentar todos os aspectos do crescimento ósseo. Muitos dos efeitos das somatomedinas sobre o crescimento são similares aos efeitos da insulina sobre o crescimento. Consequentemente, as somatomedinas também são chamadas de fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs). Pelo menos, quatro somatomedinas foram isoladas, porém a mais importante dentre elas é, de longe, a somatomedina C (também chamada de fator de crescimento semelhante à insulina-1, ou IGF-I). O peso molecular da somatomedina C se situa em torno de 7.500, e sua concentração no plasma acompanha, de perto, a secreção do hormônio do crescimento Curta Duração da Ação do Hormônio do Crescimento mas Ação Prolongada da Somatomedina C: O hormônio do crescimento só tem ligação fraca com as proteínas plasmáticas no sangue. Consequentemente, ele é rapidamente liberado do sangue para os tecidos, apresentando meia-vida no sangue inferior a 20 minutos. Em contraste, a somatomedina C tem ligação forte com uma proteína transportadora no sangue que, à semelhança da somatomedina C, é produzida em resposta ao hormônio do crescimento. Como resultado, a somatomedina C só é liberada lentamente do sangue para os tecidos, com meia-vida em torno de 20 horas. Isso prolonga, enormemente, os efeitos promotores do crescimento dos surtos de secreção do hormônio do crescimento. Regulação da secreção do hormônio do crescimento: O padrão da secreção do hormônio do crescimento é pulsátil, aumentando e diminuindo. Os mecanismos exatos que controlam a secreção do hormônio do crescimento não são completamente compreendidos, mas sabe-se que diversos fatores relacionados com o estado nutricional da pessoa ou ao estresse estimulam a sua secreção: (1) jejum, especialmente com deficiência grave de proteínas-, (2) hipoglicemia ou baixa concentração de ácidos gra- xos no sangue; (3) exercício; (4) excitação; (5) trauma; e (6) grelina, hormônio secretado pelo estômago antes das refeições. O hormônio do crescimento também aumenta, caracteristicamente, durante as 2 primeiras horas de sono profundo. A concentração normal do hormônio do crescimento no plasma do adulto é entre 1,6 e 3 ng/mL; na criança ou no adolescente, é cerca de 6 ng/mL. Esses valores aumentam no jejum prolongado, atingindo até 50 ng/mL após as reservas orgânicas de proteínas e de carboidratos terem sido depletadas. Sob condições agudas, a hipoglicemia é estimulante bem mais potente da secreção do hormônio do crescimento do que redução aguda da ingestão de proteínas. Por outro lado, em condições crônicas, a secreção do hormônio do crescimento parece apresentar maior correlação com o grau de depleção de proteínas celulares do que com o grau de insuficiência de glicose. Por exemplo, os níveis extremamente elevados de hormônio do crescimento, que ocorrem durante o jejum, estão intimamente relacionados com a intensidade da depleção de proteínas O Papel do Hipotálamo, Hormônio Liberador do Hormônio do Crescimento e da Somatostatina no Controle da Secreção do Hormônio do Crescimento Sabe-se que a secreção do hormônio do crescimento é controlada por dois fatores secretados no hipotálamo e então transportados para a hipófise anterior pelos vasos porta hipotalâmico-hipofisários. Trata-se do hormônio liberador do hormônio do crescimento e do hormônio inibidor do hormônio do crescimento (também chamado de somatos- tatina). Ambos são polipeptídeos; o GHRH é composto por 44 aminoácidos e a somatostatina é composta por 14 aminoácidos. A região do hipotálamo onde ocorre a origem da secreção do GHRH é o núcleo ventromedial; essa é a mesma área do hipotálamo sensível à concentração da glicose no sangue, levando à saciedade, nos estados hiperglicêmicos, e à sensação de fome, nos estados hipoglicêmicos. A secreção da somatostatina é controlada por outras áreas próximas no hipotálamo. Consequentemente, é razoável acreditar que alguns dos mesmos sinais que modificam os impulsos alimentares comportamentais de um indivíduo também alteram a secreção do hormônio do crescimento. De modo semelhante, os sinais hipotalâmicos representando as emoções, estresses e traumas são capazes de afetar o controle hipotalâmico da secreção do hormônio do crescimento. De fato, experimentos mostraram que as catecolaminas, a dopamina e a serotonina, cada uma liberada por sistema neuronal diferente no hipotálamo, são capazes de aumentar a secreção do hormônio do crescimento. A maior parte do controle da secreção do hormônio do crescimento é, provavelmente, mediada pelo GHRH, em vez do hormônio inibidor somatostatina. O GHRH estimula a secreção do hormônio do crescimento ao se ligar a receptores de membrana celular específicos, nas superfícies externas das células do hormônio de crescimento, na hipófise. Os receptores ativam o sistema da adenilil ciclase na membrana celular, aumentando o nível intracelular de monofosfato cíclico de adenosina (AMPc). Esse mecanismo apresenta efeitos tanto a curto quanto a longo prazo. O efeito a curto prazo é o aumento do transporte do íon cálcio para a célula; em intervalo de minutos, isso leva à fusão das vesículas secretoras do hormônio do crescimento com a membrana celular e à liberação do hormônio para o sangue. O efeito a longo prazo é o aumento da transcrição no núcleo, dos genes responsáveis pela estimulação da síntese do hormônio do crescimento.+ A secreção do hormônio do crescimento está sujeita a controle de feedback negativo típico, como ocorre, essencialmente, com todos os hormônios. Ainda não se sabeao certo a natureza desse mecanismo de feedback e nem se é mediado pela inibição do GHRH ou pelo aumento da somatostatina, que inibe a secreção do hormônio do crescimento. O maior controlador da secreção do hormônio do crescimento é o próprio estado de nutrição tecidual a longo prazo, especialmente seu nível de nutrição proteica. Ou seja, deficiência nutricional ou excesso da necessidade de proteínas nos tecidos — por exemplo, depois de período de exercícios intensos, quando o estado nutricional dos músculos tiver sido exigido de forma excessiva — de alguma maneira aumenta a secreção do hormônio do crescimento. O hormônio do crescimento, por sua vez, promove a síntese de novas proteínas, ao mesmo tempo em que conserva as proteínas já existentes nas células. Anormalidades da Secreção do hormônio do crescimento Pan-hipopituitarismo. Este termo significa a secreção reduzida de todos os hormônios da hipófise anterior. Nanismo - problema na síntese do hormônio do crescimento ou com receptores defeituosos de GH. Gigantismo -hipersecreção do hormônio de crescimento em crianças. Acromegalia - Os adultos com secreção excessiva de hormônio do crescimento, caracterizada pelo alongamento da mandíbula, expressões faciais grosseiras e crescimento das mãos e dos pés;
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