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FISIOLOGIA HUMANA Professor Dr. Samuel Rodrigues Lourenço de Morais Reitor Márcio Mesquita Serva Vice-reitora Profª. Regina Lúcia Ottaiano Losasso Serva Pró-Reitor Acadêmico Prof. José Roberto Marques de Castro Pró-reitora de Pesquisa, Pós-graduação e Ação Comunitária Profª. Drª. Fernanda Mesquita Serva Pró-reitor Administrativo Marco Antonio Teixeira Direção do Núcleo de Educação a Distância Paulo Pardo Coordenação Pedagógica do Curso Fabiana Aparecida Arf Edição de Arte, Diagramação, Design Gráfico B42 Design *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Universidade de Marília Avenida Hygino Muzzy Filho, 1001 CEP 17.525–902- Marília-SP Imagens, ícones e capa: ©envato, ©pexels, ©pixabay, ©Twenty20 e ©wikimedia F385m sobrenome, nome nome livro / nome autor. nome /coordenador (coord.) - Marília: Unimar, 2021. PDF (00p.) : il. color. ISBN xxxxxxxxxxxxx 1. tag 2. tag 3. tag 4. tag – Graduação I. Título. CDD – 00000 BOAS-VINDAS Ao iniciar a leitura deste material, que é parte do apoio pedagógico dos nossos queridos discentes, convido o leitor a conhecer a UNIMAR – Universidade de Marília. Na UNIMAR, a educação sempre foi sinônimo de transformação, e não conseguimos enxergar um melhor caminho senão por meio de um ensino superior bem feito. A história da UNIMAR, iniciada há mais de 60 anos, foi construída com base na excelência do ensino superior para transformar vidas, com a missão de formar profissionais éticos e competentes, inseridos na comunidade, capazes de constituir o conhecimento e promover a cultura e o intercâmbio, a fim de desenvolver a consciência coletiva na busca contínua da valorização e da solidariedade humanas. A história da UNIMAR é bela e de sucesso, e já projeta para o futuro novos sonhos, conquistas e desafios. A beleza e o sucesso, porém, não vêm somente do seu campus de mais de 350 alqueires e de suas construções funcionais e conectadas; vêm também do seu corpo docente altamente qualificado e dos seus egressos: mais de 100 mil pessoas, espalhados por todo o Brasil e o mundo, que tiveram suas vidas impactadas e transformadas pelo ensino superior da UNIMAR. Assim, é com orgulho que apresentamos a Educação a Distância da UNIMAR com o mesmo propósito: promover transformação de forma democrática e acessível em todos os cantos do nosso país. Se há alguma expectativa de progresso e mudança de realidade do nosso povo, essa expectativa está ligada de forma indissociável à educação. Nós nos comprometemos com essa educação transformadora, investimos nela, trabalhamos noite e dia para que ela seja ofertada e esteja acessível a todos. Muito obrigado por confiar uma parte importante do seu futuro a nós, à UNIMAR e, tenha a certeza de que seremos parceiros neste momento e não mediremos esforços para o seu sucesso! Não vamos parar, vamos continuar com investimentos importantes na educação superior, sonhando sempre. Afinal, não é possível nunca parar de sonhar! Bons estudos! Dr. Márcio Mesquita Serva Reitor da UNIMAR Que alegria poder fazer parte deste momento tão especial da sua vida! Sempre trabalhei com jovens e sei o quanto estar matriculado em um curso de ensino superior em uma Universidade de excelência deve ser valorizado. Por isso, aproveite cada minuto do seu tempo aqui na UNIMAR, vivenciando o ensino, a pesquisa e a extensão universitária. Fique atento aos comunicados institucionais, aproveite as oportunidades, faça amizades e viva as experiências que somente um ensino superior consegue proporcionar. Acompanhe a UNIMAR pelas redes sociais, visite a sede do campus universitário localizado na cidade de Marília, navegue pelo nosso site unimar.br, comente no nosso blog e compartilhe suas experiências. Viva a UNIMAR! Muito obrigada por escolher esta Universidade para a realização do seu sonho profissional. Seguiremos, juntos, com nossa missão e com nossos valores, sempre com muita dedicação. Bem-vindo(a) à Família UNIMAR. Educar para transformar: esse é o foco da Universidade de Marília no seu projeto de Educação a Distância. Como dizia um grande educador, são as pessoas que transformam o mundo, e elas só o transformam se estiverem capacitadas para isso. Esse é o nosso propósito: contribuir para sua transformação pessoal, oferecendo um ensino de qualidade, interativo, inovador, e buscando nos superar a cada dia para que você tenha a melhor experiência educacional. E, mais do que isso, que você possa desenvolver as competências e habilidades necessárias não somente para o seu futuro, mas para o seu presente, neste momento mágico em que vivemos. A UNIMAR será sua parceira em todos os momentos de sua educação superior. Conte conosco! Estamos aqui para apoiá-lo! Sabemos que você é o principal responsável pelo seu crescimento pessoal e profissional, mas agora você tem a gente para seguir junto com você. Sucesso sempre! Profa. Fernanda Mesquita Serva Pró-reitora de Pesquisa, Pós-graduação e Ação Comunitária da UNIMAR Prof. Me. Paulo Pardo Coordenador do Núcleo EAD da UNIMAR 006 Aula 01: 014 Aula 02: 022 Aula 03: 033 Aula 04: 040 Aula 05: 046 Aula 06: 055 Aula 07: 064 Aula 08: 075 Aula 09: 087 Aula 10: 095 Aula 11: 105 Aula 12: 117 Aula 13: 128 Aula 14: 138 Aula 15: 147 Aula 16: Introdução à Fisiologia Humana e Homeostase Sistema Nervoso Sistema Nervoso Autônomo e Somático Comunicação Sistema Nervoso: Sinapses Tecido Muscular Esquelético Tecido Muscular Esquelético - Controle Neuromotor Sistema Circulatório I Sistema Circulatório II Sistema Neuroendócrino I Sistema Neuroendócrino II Sistema Respiratório Sistema Digestório Sistema Renal Sistema Reprodutor Feminino Sistema Reprodutor Masculino Sistema Imunológico 01 Introdução à Fisiologia Humana e Homeostase 6 Fisiologia Humana: A Ciência que Investiga o Ser Humano A Fisiologia Humana é a ciência pertencente às cadeiras básicas da saúde que se dedicam ao estudo do funcionamento do corpo humano, mais especi�camente sobre como as células, os tecidos e os sistemas interagem entre si, assim como o organismo humano se comporta em situações de saúde (homeostase �siológica) e durante processos ou instalação de doenças (PRESTON; WILSON, 2014). A �siologia é o estudo da função biológica: como o corpo funciona, da célula ao tecido, do tecido ao órgão, do órgão ao sistema e de que maneira o organismo como um todo realiza tarefas particulares essenciais à vida. No estudo da �siologia, são enfatizados os mecanismos – ou seja, as questões da �siologia giram em torno do modo de funcionamento do organismo, e as respostas envolvem sequências de causa e efeito. Essas sequências podem ser entrelaçadas em relatos cada vez mais amplos, que incluem descrições de estruturas envolvidas (anatomia) e que se sobrepõem a outras ciências, como a química e a física (FOX, 2007, p. 04). Um dos pontos interessantes nas investigações e estudos em Fisiologia referem-se ao estudo do organismo em estado saudável (Homeostase �siológica) e quando há a instalação de doença, o que altera o comum funcionamento do órgão a ser investigado. E para que isso seja possível há diversos modelos experimentais, porém, o modelo experimental clássico utilizado para saber qual função realmente um órgão exerce sobre todo o sistema é a remoção dele. Após a remoção do órgão ocorre um período observacional sobre os parâmetros �siológicos e comportamentais dos animais em estudo (FOX, 2007). Esse tipo de investigação permitiu que tanto a Fisiologia quanto a Patologia (estudo sobre as doenças) evoluíssem, e permitiu que fosse compreendido o funcionamento normal e em estado patológico do organismo humano,promovendo a construção da base da medicina moderna. 7 Fonte: TORTORA, 2016. A Homeostasia Fisiológica O termo homeostase remete a equilíbrio, e aplicando esse termo aos estudos da Fisiologia podemos compreender que se refere ao estado de equilíbrio momentâneo ou permanente do ambiente interno e de todos os seus sistemas. Mais especi�camente, se refere ao controle dentro de padrões de normalidade do volume e dos líquidos corporais, soluções aquosas e substâncias químicas que estão dentro e fora do ambiente celular (células). O líquido que se encontra dentro do conteúdo celular é denominado de líquido intracelular (LIC) e o conteúdo que se localiza no meio externo chama-se líquido extracelular (LEC) (FOX, 2007; TORTORA, 2016). 8 A constituição do líquido intersticial se altera de maneira constante, dependendo diretamente sobre como as substâncias se movem de dentro e para fora das células em direção ao plasma sanguíneo. Tal troca é fundamental para o fornecimento de substratos para as células, como, por exemplo, moléculas de glicose, oxigênio e íons (TORTORA, 2016). Mas como o organismo consegue manter a homeostase de nosso organismo, uma vez que há constantes mudanças nos conteúdos celulares internos e externos? A resposta para essa pergunta é que o controle do estado de homeostase do organismo é feito por re�nados mecanismos �siológicos denominados de alças de retroalimentação, as quais informam a todo momento o que ocorre em nosso organismo aos centros superiores de controle (sistema nervoso central (SNC). Sistemas de Controle da Homeostase O sistema de homeostase humano é desa�ado a todo momento por estímulos oriundos do meio ambiente externo em que vivemos ou por estímulos que se originam no nosso próprio organismo (meio externo). Esses estímulos representam perturbações ao estado de equilíbrio do organismo (homeostase), como, por exemplo, temperatura elevada (dia quente), frio extremo (inverno), redução na oferta de oxigênio (altitudes elevadas) e demandas energéticas aumentadas (exercício físico) (TORTORA, 2016). Tais desarranjos na homeostase do organismo podem ocorrer momentaneamente ou por períodos prolongados, resultando em estados de estresse severo, podendo desencadear a instalação de doenças crônicas. No entanto, de maneira satisfatória, nosso organismo é dotado de mecanismos fantásticos que regulam minuciosamente as variações de nosso organismo, sempre com o objetivo de manter o equilíbrio interno. Dentre os componentes desses sistemas podemos citar os sistemas endócrino e o sistema nervoso central, que de maneira associada ou isolada, trabalham para a manutenção do meio interno (FOX, 2007; TORTORA, 2016). O Sistema Nervoso Central (SNC) atua por meio de sinais sensoriais/elétricos (impulsos nervosos), tanto os recebidos quanto os enviados aos órgãos e tecidos para que seja normalizado o funcionamento do organismo. Já o sistema endócrino, por meio de suas glândulas secretoras, libera moléculas sinalizadoras (hormônios) que atuam tanto no próprio local de liberação ou de maneira sistêmica (em todo o 9 organismo). Interessantemente, os impulsos nervosos desencadeados pelo SNC promovem respostas muito rápidas, enquanto os hormônios desencadeiam respostas mais demoradas, porém, mais prolongadas, ambas intermediadas por alças de retroalimentação positiva e negativa (FOX, 2007; TORTORA, 2016). Todo o controle ocorre graças aos sistemas de feedback positivo e feedback negativo que, de acordo com a nomenclatura, ou estimulam ou inibem a intensidade das respostas �siológicas que ocorrem a todo momento em nosso corpo. A imagem 2 representa uma alça de retroalimentação. 10 Imagem 2 – Ciclo de retroalimentação da homeostase Fonte: TORTORA, 2016. 11 Graças aos sistemas de controle da homeostase humana conseguimos realizar diversas atividades motoras, como, por exemplo, correr em dia ensolarado e com temperaturas elevadas. Graças a esses mecanismos o nosso corpo consegue regular a temperatura corporal e manter a integridade do nosso organismo. Os mecanismos de feedback pertencentes ao sistema de retroalimentação são vias de sinalização fantásticas! Uma maneira segura e divertida de veri�car esses sistemas é estimular o sistema sensorial (pele - extremidades) com diferentes tecidos e objetos com a pessoa vendada. Perceberá que dependendo da superfície que o avaliado tocar, causará conforto, estranheza ou repulsa! 12 Você sabe como ocorre o surgimento das febres? Isso mesmo, das febres, que ocorrem em resposta a focos in�amatórios de origem viral ou bacteriana e, caso não sejam controladas, podem resultar em convulsões e até mesmo em óbito. A in�amação de�agra a produção de mediadores in�amatórios que são percebidos pelo sistema de defesa do organismo que, por sua vez, sinaliza o evento agressivo à região hipotalâmica, iniciando o processo de febre! 13 02 Sistema Nervoso 14 Sistema Nervoso Central (SNC): A Integração do Mundo O Sistema Nervoso Central (SNC) é o local onde todos os sinais internos (endócrinos) e externos (meio ambiente) são percebidos, modulados, interpretados e, então, soluções e respostas bioquímicas e motoras são iniciadas, e re�etem em ações motoras coordenadas. Além disso, o SNC é o responsável pela maneira pela qual percebemos o mundo ao nosso redor, sobre o nosso comportamento frente a diversas situações, memórias e é o modulador de todos os movimentos volitivos (TORTORA, 2016). O estudo da Neurociência que envolve toda a comunicação e processamento central é muito amplo e complexo, portanto, nesta aula, serão apresentados postos-chave do SNC e de seus desdobramentos �siológicos, iniciando pela sua organização. 15 Fonte: SEELEY, 2016. Organização do SNC O sistema nervoso é um dos menores sistemas que compõem nosso organismo, porém, o mais complexo, constituído por milhões de células, os neurônios, formando um imenso emaranhado de redes de transmissão de impulsos neuronais, as sinapses, a linguagem utilizada pelos neurônios durante sua comunicação. 16 Classicamente, o sistema nervoso divide-se em SNC e Sistema Nervoso Periférico (SNP), no qual o SNC é o responsável por receber, processar e elaborar respostas decorrentes aos sinais internos e externos. A elaboração das respostas realizadas pelo SNC é efetivada pelo SNP, como, por exemplo, as ações motoras voluntárias e involuntárias. Além disso, o SNP desempenha o importante papel de transmitir sinais sensoriais ao SNC (TORTORA, 2016; FOX, 2007). O SNC é constituído pelo encéfalo e pela medula espinal, enquanto o SNP é formado pelos nervos, plexos entéricos e receptores sensitivos, enviando informações periféricas ao centro de integração de informações (SNC). Em relação ao SNC, podemos compreendê-lo da seguinte maneira: O encéfalo é a parte do SNC que está localizada no crânio e contém cerca de 85 bilhões de neurônios. A medula espinal conecta-se com o encéfalo por meio do forame magno do occipital e está envolvida pelos ossos da coluna vertebral. A medula espinal possui cerca de 100 milhões de neurônios. O SNC processa muitos tipos diferentes de informações sensitivas. Também é a fonte dos pensamentos, das emoções e das memórias. A maioria dos sinais que estimulam a contração muscular e a liberação das secreções glandulares se origina no SNC (TORTORA, 2016, p. 405). Em relação aos nervos, constituintes do SNP, caracteriza-se por ser um feixe composto por centenas de milhares de axônios (neurônios), situados em tecidos conjuntivos e vasos sanguíneos, localizados em regiões fora do encéfalo e da medula espinal. Da região craniana emergem 12 pares de nervos (nervos cranianos) e 31 pares de nervos espinais emergem da região craniana, onde cada um desses nervos tem um caminho de�nido de uma região corporal (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016). Já os gânglios são pequenas estruturas que fazem parte do tecido nervoso que são formados principalmente por corpos celulares, situados fora do encéfalo e da medula espinal, apresentando grande relação com osnervos cranianos e espinais. Os plexos entéricos correspondem à comunicação do SNC com o trato gastrointestinal, presentes nas paredes que revestem os órgãos do sistema digestório, auxiliando em todo o controle do processo digestivo. Nesse sentido, todas as atividades do SNC, SNP, SNE e plexos nervosos são suscetíveis aos processos de feedback positivo e feedback negativo. 17 Feedback Negativo e Positivo Como citado anteriormente, as alças de retroalimentação têm como função principal promover o equilíbrio homeostático �siológico por meio de sinalizações que informam o SNC sobre o que está ocorrendo no SNP e SNE. O sistema de feedback negativo (Imagem 2) tem como principal característica reverter uma situação ou condição que antes era controlada �siologicamente. Um exemplo dessa situação refere-se ao controle da pressão arterial (PA). A PA é resultante da pressão que o sangue exerce sobre as paredes dos vasos, e essa variação é monitorada de maneira constante e precisa. Caso algum evento interno ou externo provoque o aumento da PA acima dos valores normais (normotensão), nessa situação, os barorreceptores (células nervosas) presentes nas paredes de determinados vasos presentes no sistema circulatório enviam impulsos em direção ao SNC (centros de controle especí�cos) que, por sua vez, recebe, analisa, interpreta e responde por meio de impulsos nervosos para o coração e vasos sanguíneos (os órgãos efetores). Em resultado a todo esse processo, ocorre a redução da PA. No entanto, em uma situação oposta, de hipotensão (redução da PA abaixo de valores �siológicos mínimos), ocorre a sinalização de feedback positivo: Ao contrário de um sistema de retroalimentação negativa, um sistema de retroalimentação positiva tende a aumentar ou a reforçar uma mudança em uma condição controlada do corpo. Em um sistema de retroalimentação positiva, a resposta afeta a condição controlada de modo diferente do sistema de retroalimentação negativa. O centro de controle ainda fornece comandos para um efetor, mas desta vez o efetor provoca uma resposta �siológica que se soma ou reforça a modi�cação inicial na condição controlada. A ação de um sistema de retroalimentação positiva continua até que seja interrompida por algum mecanismo (TORTORA, 2016. p. 9). A seguir, a Imagem 2 apresenta um exemplo de alça de retroalimentação negativa relacionado ao controle da pressão arterial. 18 Imagem 2 – Controle da pressão arterial por meio de feedback negativo Fonte: TORTORA, 2016. 19 Mas o que acontece caso não ocorra a normalização da homeostase de um sistema? E se esse evento se tornar constante? Em situações em que os sistemas de controle por alças de retroalimentação não conseguem promover a normalização e manutenção da homeostase, ocorre o surgimento e instalação de patologias de caráter crônico. Os sistemas de feedback positivo e negativo são essenciais para a nossa sobrevivência diária! Por meio desses sistemas conseguimos nos adaptar a diversas alterações e desa�os endógenos e exógenos, permitindo à raça humana resistir às grandes mudanças experimentadas desde seu surgimento no planeta Terra. A interação entre o SNP e SNC é fundamental para a sobrevivência humana, sem essa conexão, ambos os sistemas não seriam capazes de “sentir” e “compreender” o meio que nos rodeia e muito menos enviar tais sinais (sensitivos, olfativos, visuais) para regiões cerebrais especializadas na interpretação de cada um desses estímulos. Dessa maneira, vale a pena se aprofundar no assunto para que o futuro pro�ssional de educação física saiba como as atividades motoras prescritas podem in�uenciar nosso organismo. 20 Quer testar se realmente os sistemas de retroalimentação que atuam na manutenção da homeostase funcionam? Faça o seguinte, caminhe por 20 minutos, mas antes de iniciar a caminhada faça a aferição da PA e da frequência cardíaca (FC) em repouso e, ao �nal da caminhada e cerca de 10 minutos após ter �nalizado a caminhada, realize as mensurações novamente. Perceberá que houve aumentos, diminuições, mas que, os valores da PA e da FC de repouso voltaram a valores normais. 21 03 Sistema Nervoso Autônomo e Somático 22 Sistema Nervoso Autônomo O Sistema Nervoso Autônomo (SNA) é responsável pelas respostas e comportamento neurovegetativo de nosso organismo, ou seja, por atos involuntários que ocorrem para que seja possível a manutenção da homeostasia �siológica. Em um primeiro momento, o SNA se assemelha a uma vasta quantidade de �os que se conectam com o SNC e SNP, formando um emaranhado de conexões, assemelhando-se com cabos de internet, conectando o mundo à grande rede. Em relação à morfologia do SNA, esse sistema é composto por dois tipos de neurônios motores, os neurônios pré-ganglionares e os neurônios pós- ganglionares (Imagem 2). O corpo celular dos neurônios pré-ganglionares emerge da região encefálica ou da medula espinal, e seu axônio é uma �bra do tipo B mielinizada, realizando sinapse com neurônios pós-ganglionares, o segundo tipo de neurônio do SNA. Os neurônios pós-ganglionares, diferentemente dos neurônios pré-ganglionares, localizam-se totalmente fora do SNC, em que seu corpo celular e dendritos se situam dentro de um gânglio autônomo onde ocorrem as sinapses com um ou mais neurônios pré-ganglionares. Os axônios dos neurônios pós- ganglionares são do tipo C não mielinizados, com pequeno diâmetro e �nalizam em um órgão efetor visceral (FOX, 2007; SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016). 23 Imagem 2 - Representação dos neurônios pré e pós-ganglionares Fonte: SEELEY, 2016. Uma distinção que determina a grande diferença entre o SNA e o Sistema Motor Somático (SMS) refere-se a como os neurônios dos dois sistemas atuam sobre os órgãos alvos. Enquanto o SNA atua de maneira involuntária, ou seja, não necessita de comandos diretos do SNC para efetuar suas tarefas, o SMS executa movimentos voluntários sob o comando planejado do SNC. Além disso, há diferenças sobre a morfologia e localização dos neurônios somáticos e autonômicos. Os corpos celulares dos neurônios motores (Imagem 3) emergem do SNC e se caracterizam por serem longos e transmitirem os impulsos nervosos sem que ocorram sinapses pós-ganglionares, transmitindo os impulsos do SNC, de característica voluntária, por meio de um único neurônio (neurônios somáticos ou motores) (FOX, 2007; SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016). 24 Imagem 3 - Exemplos de neurônios somáticos e autonômicos Fonte: FOX, 2007. No entanto, as diferenças entre os dois sistemas vão além dos aspectos morfológicos, como apresentado na imagem 4. 25 Imagem 4 - Efeitos desencadeados pelos sistemas motor e autonômico. Sistema nervoso somático Sistema nervoso autônomo Efetor Músculo esquelético Músculo liso, músculo cardíaco e glândulas Regulação Controla todos os movimentos conscientes e inconscientes, dos músculos esqueléticos Regulação inconsciente, embora seja in�uenciado por funções mentais conscientes Resposta à estimulação Contração dos músculos esqueléticos Os tecidos-alvo são inibidos ou estimulados Organização neuronal Um neurônio estende-se do sistema nervoso central (SNC) ao músculo esquelético Existem dois neurônios dispostos em série; o neurônio pré- ganglionar estende-se do SNC ao gânglio autônomo, e o neurônio pós-ganglionar estende-se do gânglio autônomo aos órgãos efetores Localização do corpo celular do neurônio Os corpos celulares dos neurônios estão em núcleos motores dos nervos cranianos e no Os corpos celulares dos neurônios pré-ganglionares estão em núcleos autônomos de nervos cranianos e no corno lateral da medula espinal; os corpos celulares dos neurônios pós-ganglionares estão nos gânglios autônomos 26 Fonte: FOX, 2007. corno ventral da medula espinal Número de sinapses Uma sinapse entre o neurônio motor somático e o músculo esquelético Duas sinapses; a primeira, no gânglio autônomo, e a segunda, junto ao tecido-alvo Bainhas axonais Mielinizadas Axônios pré-ganglionares mielinizados; axônios pós- ganglionares não mielinizadosNeurotransmissor Acetilcolina Neurônios pré-ganglionares liberam acetilcolina; neurônios pós-ganglionares liberam acetilcolina ou noradrenalina Receptores Os receptores para acetilcolina são do tipo nicotínico No gânglio autônomo, os receptores para acetilcolina são nicotínicos; nos tecidos-alvo, os receptores para acetilcolina são muscarínicos, enquanto os receptores para noradrenalina são α ou β-adrenérgicos 27 Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático e Simpático Enquanto as aferências motoras somáticas apresentam apenas 1 tipo de comunicação e divisão, o SNA divide-se em duas partes distintas, o sistema simpático e o sistema parassimpático. Classicamente, o sistema simpático é associado a situações que demandam alerta, estado de prontidão do organismo, estado de luta ou fuga. Por sua vez, o sistema parassimpático está relacionado com maior ativação durante situações de repouso e digestão (FOX, 2007; SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016). O interessante é que os sistemas simpático e parassimpático promovem efeitos antagônicos, ou seja, em um mesmo tecido (órgão-alvo) enquanto o sistema parassimpático diminui a atividade local, o sistema simpático induz efeito oposto. O aumento ou redução das respostas do sistema autônomo sobre os tecidos depende diretamente do tipo do tecido e do neurotransmissor que será liberado junto ao órgão-alvo. No entanto, é preciso deixar claro que nem sempre o sistema parassimpático irá promover o aumento das atividades junto ao órgão efetor, assim como o parassimpático induzindo a redução das atividades, há exceções em ambas as situações, como demonstrado nas imagens 5 e 6. 28 Imagem 5 - Sistema autonômico: Sistema Parassimpático Fonte: FOX, 2007. 29 Imagem 6 - Sistema autonômico: Sistema Parassimpático Fonte: FOX, 2007. 30 Infelizmente, quando algumas pessoas sofrem acidentes acabam lesionando a região medular a tal ponto que podem perder a comunicação entre o SNC e a periferia. Em outras palavras, perdem a capacidade volitiva dos movimentos, como, por exemplo, andar, correr, segurar um objeto. Pesquisas desenvolvidas nessa área demonstram resultados muito promissores, em que pacientes que haviam perdido o controle motor começam a recuperar os movimentos motores. A prática de massagens remonta a milhares de anos, e essa prática é fundamentada em muitos aspectos �siológicos compreendidos pela sociedade moderna. Sabe-se que a compressão de nervos que emergem da região lombossacral promovem uma efetiva liberação de substâncias opioides, que causam sensação de prazer e bem-estar. 31 Algumas pessoas sofrem de dores que têm como ponto de origem nervos que emergem da medula espinal. O relato de pacientes que possuem hérnias discais (discos presentes entre as vértebras) é de dores constantes que têm como sintomas clínicos dor que irradia pelos membros inferiores ou superiores, que depende do local do surgimento das hérnias. A dor ocorre devido ao abaulamento do disco, ou até mesmo pelo extravasamento de seu conteúdo para o canal medular, promovendo a compressão de nervos que passam pela região, resultando em dores severas! 32 04 Comunicação Sistema Nervoso: Sinapses 33 Neurônios e Células de Sustentação Apesar do alto grau de complexidade, o SNC é composto apenas por dois tipos celulares, os neurônios e as células de sustentação (neuróglia). Os neurônios são altamente especializados em responder a estímulos químicos e físicos, sinais os quais nos permitem sentir e interpretar o mundo que nos rodeia, por meio de diversos tipos de estímulos. Além disso, a comunicação entre os neurônios recebe o nome de sinapse, e essa comunicação ocorre ou por liberação de neurotransmissores (sinais químicos) ou por estímulos elétricos (FOX, 2007). Já as células de sustentação (imagem 2) auxiliam as funções desempenhadas pelos neurônios e apresentam uma população cerca de 5 vezes maior do que a dos neurônios. As células de sustentação, apesar de apresentarem diferenças signi�cativas entre si, recebem o nome de células gliais (glia signi�ca “cola”) e têm como principal função promover a sustentação dos neurônios, porém, elas também participam nos processos sinápticos (SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007). 34 Imagem 2 - Células Gliais e Neurônios Fonte: TORTORA, 2016. Tipos de Neurônios Os neurônios apresentam grande diversidade morfológica, especialmente em relação às diferentes regiões encefálicas que apresentam funções distintas entre si, porém, com grande conectividade. Os neurônios podem ser classi�cados da seguinte maneira (TORTORA, 2016): 1. Neurônios multipolares: apresentam grande quantidade de dendritos e um axônio, presentes principalmente na região encefálica e na medula espinal, 35 Imagem 3 - Os diferentes tipos de neurônios Fonte: TORTORA, 2016. assim como os neurônios motores (imagem 3A). 2. Neurônios bipolares: apresentam morfologia mais simples, compostos por um axônio e um dendrito principal (imagem 3B). 3. Neurônios unipolares: apresentam dendritos e axônios que se fundem para formar um prolongamento contínuo que emerge do corpo celular (imagem 3C). Na imagem 3 é possível observar as diferenças morfológicas dos 3 tipos de células neuronais. Sinapses A comunicação entre as células nervosas, mais especi�camente os neurônios, ocorrem por meio das sinapses (químicas e elétricas), as quais conduzem informações, participam no processo de memórias, sentimentos, respostas motoras, processamento de informações sensoriais e elaboração de tarefas cognitivas e motoras de alta complexidade (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). Para que as sinapses ocorram é necessário que as células neuronais saiam do estado de repouso (potencial de membrana negativo), que geralmente gira em torno de -70 mV. Portanto, para que o potencial de membrana se torne menos 36 negativo e então, ocorra a criação de um potencial de ação (PA), é necessário que o neurônio receba um estímulo despolarizante e então, o PA inicie a propagação do sinal para outros neurônios até que o estímulo chegue a seu destino (órgão-alvo). Caso o PA seja despolarizante, ou seja, tenha estímulo su�ciente para estimular a criação de um estímulo que torne o neurônio menos negativo, ocorre a abertura de canais de sódio (Na+) dependentes de voltagem, aumenta o in�uxo deste íon para o interior dos neurônios tornando-os cada vez mais positivos. Após os neurônios atingirem o platô de in�uxo de Na+, cerca de +30 mV, os canais de Na+ começam a se fechar e ocorre a abertura dos canais de K+, tornando os neurônios negativos, promovendo o retorno do potencial de membrana a valores de repouso (-70 mV). O retorno do potencial de membrana dos neurônios aos valores de repouso chama-se repolarização, enquanto a criação do potencial de ação, evento que tira o neurônio de seu estado de repouso, chama-se despolarização (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). A imagem a seguir (imagem 4) apresenta o resumo dos eventos apresentados: 37 Imagem 4 - Eventos de um potencial de ação Fonte: SILVERTHON, 2017. Por mais estranho que pareça, nosso corpo utiliza eletricidade para se comunicar! Sim, isso pode ser visto em diferentes tipos celulares, como, por exemplo, entre os neurônios. As sinapses são o tipo de linguagem utilizado pelos neurônios para criarem ações voluntárias, promoverem reações a estímulos sensoriais recebidas do meio ambiente, en�m, capacitar os seres humanos a interagir e compreender o mundo que nos rodeia. 38 Os neurônios estão presentes não somente no SNC, mas também em locais especí�cos, como, por exemplo, nas extremidades dos dedos e na pele! Uma maneira interessante e simples de testar os neurônios sensitivos é expor as extremidades dos dedos a diferentes temperaturas (frio, calor), texturas e substâncias (aquosas, gelatinosas, ásperas) e não permitir que a pessoa visualize o que está tocando, e ao mesmo tempo questionar sobre o que ela está tocando. Para que um potencial de ação seja criado é necessário uma série de eventos que incluem o estímulo despolarizante e a ofertasu�ciente de íons que participam do processo de despolarização e repolarização. Nesse sentido, o aumento ou a diminuição da oferta de Na⁺ ou K⁺, podem alterar a sensibilidade nos processos de despolarização e repolarização, modulando os valores das voltagens necessárias para criação dos potenciais de ação. 39 05 Tecido Muscular Esquelético 40 Imagem 2 - Tipos de tecidos presentes no organismo humano Fonte: SEELEY, 2016. Tipos de tecido muscular O organismo humano é formado por quatro tipos principais de tecido muscular (imagem 2): a. tecido muscular; b. tecido nervoso; c. tecido epitelial; d. tecido conjuntivo. Salientando que esta aula terá foco nas características �siológicas do tecido muscular estriado e cardíaco, o músculo liso será abordado nas aulas sobre o sistema circulatório. Esses tecidos diferem tanto em morfologia, histologia quanto em relação a aspectos contráteis. Por exemplo, os músculos esqueléticos (estriado e cardíaco) apresentam como característica principal serem inseridos no tecido ósseo, por meio de cartilagens e tecido conjuntivo, enquanto os músculos lisos são encontrados revestindo os órgãos e vasos sanguíneos. Os tecidos que constituem o coração e os músculos são classi�cados como estriados devido à presença de estrias em sua estrutura (�lamentos grossos e �nos de miosina e actina), apresentando cores claras e escuras. Já o músculo liso apresenta como principal função induzir a movimentação dos conteúdos de dentro para fora do corpo, como observado no sistema digestório (SILVERTHORN, 2017). 41 Em relação ao tecido muscular estriado, tanto as �bras cardíacas quanto as musculares estriadas esqueléticas apresentam características histológicas muito semelhantes, principalmente sobre os componentes celulares que as constituem. Em relação ao processo de acoplamento e relaxamento das �bras musculares, o processo se assemelha bastante, diferindo apenas sobre alguns aspectos bioquímicos. Em relação à morfologia externa, as �bras cardíacas apresentam núcleo centralizado e a presença das junções comunicantes que auxiliam na propagação das ondas de despolarização do coração, como um sincício. Já as mio�brilas apresentam vários núcleos que se localizam perifericamente e, não há a presença de junções comunicantes (STANFIELD, 2013; TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). As mio�brilas apresentam núcleos dispostos na periferia das �bras e ausência das junções comunicantes (Figura 1) (STANFIELD, 2013; SILVERTHORN, 2017). Além disso, a constituição desse tecido apresenta mais detalhes importantes: O tecido muscular esquelético é constituído por �bras musculares, envoltas pelo sarcolema, uma membrana de tecido conjuntivo denominada, e o citoplasma dessas células recebe o nome de sarcoplasma. Cada �bra muscular é revestida por tecido conectivo, assim como suas �bras adjacentes, originando os fascículos musculares, e entre os fascículos, são encontrados os nervos, vasos, �bras colágenas e elásticas (SILVERTHORN, 2017, p. 371). Na região do mioplasma do tecido muscular, há grande volume de estruturas denominadas retículos sarcoplasmáticos (RS) que envolvem as mio�brilas musculares, e se caracterizam por serem grandes tubos longitudinais responsáveis pelo armazenamento e liberação de íons de cálcio por meio das cisternas terminais. As cisternas, por sua vez, têm como função sequestrar o cálcio citosólico e liberar quando necessário (e.g. processo de contração e relaxamento muscular). Acoplados aos RS, os túbulos transversais (Túbulos T) se direcionam ao sarcolema e ao mioplasma, promovendo a comunicação do meio interno com o externo (imagem 3) (STANFIELD, 2013; TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). 42 Imagem 3 - Tecido muscular esquelético Fonte: TORTORA, 2016. Imagem 4 - Tecido muscular cardíaco Fonte: TORTORA, 2016. Na imagem 4 é possível observar as diferenças histológicas quando comparados os tecidos que constituem o coração e o músculo esquelético. Como citado anteriormente, os tecidos musculares apresentam similaridades e diferenças tanto histológicas quanto estruturais, que são apresentadas na imagem 5. 43 Imagem 5 - Características dos tecidos musculares Você sabia que o coração é o único órgão que não depende do SNC para efetuar suas atividades? Pois é, as �bras cardíacas são autoexcitáveis, ou seja, uma pequena porcentagem das �bras cardíacas possui a capacidade de gerar potenciais de ação e estimular as �bras cardíacas a se contraírem. 44 A cena de um coração se contraindo fora do tórax de uma pessoa promoveu grande sucesso em “Indiana Jones e o Tempo de Perdição”, �lme clássico dos anos 1980. Na cena, o sacerdote de uma tribo realiza o sacrifício humano e apresenta o coração aos demais integrantes como forma de oferenda aos deuses. Mas como isso é possível? O coração ainda continuou a se contrair devido aos estímulos despolarizantes de�agrados pelas células marcapasso do coração, mais especi�camente o nodo sinoatrial. O coração apresenta o mecanismo de acoplamento e relaxamento das pontes cruzadas semelhantes ao tecido muscular esquelético. Nesse sentido, para que um potencial de ação seja criado é necessário uma série de eventos que incluem o estímulo despolarizante e a oferta su�ciente de íons que participam do processo de despolarização e repolarização. Por isso, o aumento ou a diminuição da oferta de Na⁺ ou K⁺, podem alterar a sensibilidade nos processos de despolarização e repolarização, modulando os valores das voltagens necessárias para criação dos potenciais de ação. 45 06 Tecido Muscular Esquelético - Controle Neuromotor 46 Imagem 2 Fonte: TORTORA, 2016. Tipos de mo�mentos musculares Os seres humanos apresentam três tipos padrões de movimento muscular: movimentos re�exos, voluntários e rítmicos. Os movimentos re�exos (imagem 2) caracterizam-se por apresentar menor complexidade em comparação com os demais padrões de movimento, em que os movimentos são integrados na região medular. No entanto, mesmo que a maioria dos movimentos re�exos seja modulado em nível modular pode sofrer referências de centros superiores (SILVERTHORN, 2017). Os movimentos re�exos recebem grande in�uência de aferências sensoriais (sinais de entrada), como, por exemplo, a ação dos fusos musculares e os órgãos tendinosos de Golgi (OTG), e então, os sinais são encaminhados para o encéfalo e participam do processo de coordenação dos movimentos voluntários e re�exos posturais, que participam na manutenção da postura corporal em atividade estática ou em movimento. A integração dos sinais ocorre ao nível do tronco encefálico (imagem 4), local onde sinais sensoriais oriundos do meio ambiente e endógenos se integram (visão, tato, região vestibular, músculos). Em relação aos músculos, os OTGs, receptores musculares e articulares fornecem informações sobre a propriocepção muscular, como o corpo se coordena e em que posição se comporta em relação ao ambiente, detalhes importantes para os centros superiores (córtex motor, cerebelo) (SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007). 47 Os sinais enviados pelo sistema vestibular e pela visão permitem que sejamos capazes de manter nossa posição em relação ao espaço: Por exemplo, usamos o horizonte para nossa orientação espacial em relação ao chão. Na ausência de pistas visuais, contamos com as informações táteis. As pessoas que tentam se movimentar em uma sala escura instintivamente buscam a parede ou algum móvel que as ajudem a se orientar. Sem as pistas visuais ou táteis, as nossas habilidades de orientação podem falhar. A falta dessas informações é o que faz os aviões não poderem ser pilotados sem instrumentos quando há neblina ou muitas nuvens (SILVERTHORN, 2017, p. 427). 48 Imagem 2 - Características dos movimentos musculares Controle neural do movimento Função Recebe aferência de Envia eferência integrativa para Medula espinal Re�exos espinais; geradores de padrão locomotor Receptores sensoriais e do encéfalo Tronco encefálico, cerebelo, tálamo/córtex cerebral Tronco encefálico Postura, movimentos das mãose dos olhos Cerebelo, receptores sensoriais visuais e vestibulares Medula espinal Áreas motoras do córtex cerebral Planejamento e coordenação de movimento complexo Tálamo Tronco encefálico, medula espinal (trato corticospinal), cerebelo, núcleos da base Cerebelo Monitora a sinalização eferente de áreas motoras e ajusta os movimentos Medula espinal (sensorial), córtex cerebral (comandos) Tronco encefálico, córtex cerebral (Nota: Todo débilo é inibidor) Tálamo Contém núcleos de retransmissão que modulam e passam Núcleos da base, cerebelo, Córtex cerebral 49 Fonte: SILVERTHORN, 2017. mensagens para o córtex cerebral medula espinal Núcleos da base Planejamento motor Córtex cerebral Córtex cerebral, tronco encefálico Os movimentos voluntários apresentam padrões diferentes em relação aos demais padrões (imagem 3), de acordo com a sua nomenclatura, e apresentam o maior grau de complexidade dentre os padrões de movimentos musculares. Para que os movimentos voluntários sejam realizados há a necessidade do envolvimento de diferentes áreas encefálicas até que o envio das informações chegue ao destino (tecido muscular - órgão efetor) de maneira correta. Dentre as regiões cerebrais envolvidas no processo voluntário do movimento, podemos citar o córtex cerebral, o cerebelo e o tronco encefálico (STANFIELD, 2013; TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). Erroneamente propagado pelas mídias, o termo “memória muscular” não se refere a nenhum tipo de armazenamento de memória no tecido muscular e, sim, em centros superiores envolvidos no processo de aprendizagem motora. Isso pode ser observado em momentos iniciais da prática de algum movimento, esporte ou atividade lúdica, como, por exemplo, andar de bicicleta. Nas primeiras tentativas parece ser impossível coordenar tantas tarefas motoras ao mesmo tempo e ainda se equilibrar. Porém, com a prática, o aprendizado motor ocorre pela ação do encéfalo inconsciente de reproduzir posições e movimentos voluntários aprendidos (STANFIELD, 2013; TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). 50 Imagem 3 - Sistematização da formação de um movimento voluntário Fonte: SILVERTHORN, 2017. A imagem 4 a seguir demonstra a grande complexidade a que o SNC é submetido por meio da chegada de diversos sinais sensoriais e respostas endógenas. Um exemplo muito utilizado para explicar os eventos presentes na modulação do controle neuromotor é a de atletas frente a momentos que devem tomar decisões: Com o auxílio dos estímulos visuais e somatossensoriais chegando às áreas sensoriais do córtex, ele está ciente de sua posição corporal à medida que se estabiliza para o arremesso (1). A decisão sobre qual tipo de arremesso e a antecipação das consequências ocupa muitas vias no seu córtex pré-frontal e nas áreas associativas (2). Essas vias formam alças, passando pelos núcleos da base e pelo tálamo para modulação antes de retornarem ao córtex. Uma vez que o arremessador toma a decisão de lançar uma bola rápida, o córtex motor encarrega-se de organizar a execução desse movimento complexo. Para iniciar o movimento, a informação descendente é transportada das áreas associativas motoras e do córtex motor para o tronco encefálico, a medula espinal e o cerebelo (3 - 4). O cerebelo ajuda a fazer ajustes posturais, integrando a retroalimentação vinda de receptores sensoriais periféricos. Os núcleos da base, que auxiliam 51 Imagem 4 Fonte: SILVERTHORN, 2017. as áreas do córtex motor no planejamento do arremesso, também fornecem informações ao tronco encefálico sobre postura, equilíbrio e deslocamento (5) (SILVERTHORN, 2017, p. 429). A infância é um período muito importante para a aquisição de habilidades motoras e habilidades especí�cas que irão re�etir na qualidade de vida durante a fase adulta e do envelhecimento. Nesse sentido, o estímulo das valências motoras durante esse período é fundamental para que o indivíduo se desenvolva de maneira adequada e tenha uma vida saudável durante a vida. 52 Uma maneira simples e prática de testar toda a interação sensorial com o processo de coordenação motora realizada pelo sistema nervoso central é por meio de atividades que demandem deslocamentos frontal, lateral e por meio de comando de voz. O avaliado �ca extremamente atento e ansioso pelo estímulo verbal, e ao escutar o comando, leva alguns segundos para tomar a decisão e então executar a tarefa motora. 53 Diabetes: neuropatia autonômica: As disfunções primárias do sistema nervoso autônomo são raras, mas a condição secundária, chamada de neuropatia autonômica diabética, é bastante comum. Essa complicação do diabetes geralmente inicia como uma neuropatia sensorial, com formigamento e perda da sensibilidade das mãos e dos pés. Em alguns pacientes, a dor é o sintoma primário. Cerca de 30% dos pacientes diabéticos desenvolvem neuropatias autonômicas, que se manifestam por disfunções dos sistemas circulatório, digestório, urinário e genital (frequência cardíaca anormal, constipação, incontinência, impotência). A causa da neuropatia diabética ainda não está clara. Os pacientes com níveis glicêmicos cronicamente elevados estão mais propensos a desenvolver neuropatias, porém, a via metabólica envolvida ainda não foi identi�cada. Outros fatores que contribuem para a neuropatia incluem estresse oxidativo e reações autoimunes. Atualmente, não há cura para a neuropatia diabética e a única forma de prevenção é o controle dos níveis glicêmicos. O único recurso para os pacientes é o uso de fármacos que controlam os sintomas (SILVERTHORN, 2017). 54 07 Sistema Circulatório I 55 O Sistema Circulatório O Sistema Circulatório é composto pelo coração, sangue e os vasos sanguíneos, con�gurando um sistema fechado com uma bomba propulsora central, que permite que o sangue e seus elementos �gurados circulem por todo o organismo, nutrindo os tecidos, transportando substâncias e removendo metabólicos celulares. Para que se tenha ideia da magnitude desse sistema, o sangue deve ser bombeado continuamente pelo coração cerca de cem mil vezes ao dia, resultando em 35 milhões de contrações em 1 ano e aproximadamente 2,5 bilhões de vezes ao longo da vida (TORTORA, 2016). Isso signi�ca que o coração de um adulto saudável com cerca de 70 kg bombeia em torno de 7200 litros de sangue ao dia, 5 litros por minuto, ou seja, a quantidade de sangue média total de um indivíduo adulto. E, quando nos exercitamos, qual a magnitude de bombeamento sanguíneo? Durante a realização de exercícios vigorosos o volume de sangue bombeado aumenta de maneira impressionante, cerca de 7x a mais do que o observado em repouso! Nesta aula, vamos iniciar os estudos sobre o sistema cardiovascular abordando as funções dos vasos e da circulação sanguínea. O sistema circulatório é primordial para que seja obtida e mantida a homeostase �siológica, devido ao transporte e distribuição de sangue por todo o organismo com o intuito do fornecimento de oxigênio, transporte de hormônios e nutrientes (TORTORA, 2016). Todo esse aporte ocorre graças aos vasos sanguíneos que constituem o sistema fechado de tubos que leva o sangue para todo o sistema a partir do coração, permitindo que o sangue seja ofertado a todos os tecidos do corpo e, em seguida, retornando ao lado direito do coração. Enquanto isso as câmaras cardíacas esquerdas ejetam o sangue para uma distância aproximada de 100.000 km de vasos. Já o lado direito do coração ejeta o sangue em direção aos pulmões, permitindo que o sangue receba oxigênio e libere dióxido de carbono (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). O sistema circulatório é representado na imagem 2, a seguir. 56 Imagem 2 Fonte: Disponível aqui Em relação aos vasos sanguíneos, apresentamos cinco tipos distintos: as artérias, arteríolas, os capilares, as vênulas e as veias (imagem 2). As artérias conduzem o sangue que sai do coração para todo o corpo (tecidos e órgãos), e se caracterizam por serem de maiores calibres e mais elásticas quando situadas próximas ao coração e, ao passo que se rami�cam e se distanciam do coração, essecalibre se reduz, caracterizando-se em artérias de médio porte. As artérias de médio porte se rami�cam em pequenas artérias que, por sua vez, também se rami�cam em artérias menores, denominadas arteríolas, enquanto estas irrigam os tecidos e seu diâmetro diminui ainda mais. E quando as arteríolas entram em contato com o tecido elas originam vasos minúsculos conhecidos como capilares, que por meio de suas �nas paredes permitem as trocas entre as células teciduais e o sangue (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007). No parágrafo anterior descrevemos o caminho que o sangue percorre partindo do lado esquerdo do coração em direção a todo o sistema, no entanto, o caminho oposto que se refere ao retorno do sangue ao lado direito do coração é realizado pelas veias. Dessa maneira, os capilares teciduais se unem, resultando na formação de pequenas veias denominadas vênulas. As vênulas se fundem resultando em 57 https://www.todamateria.com.br/sistema-circulatorio/ vasos sanguíneos maiores denominados veias que, por sua vez, são os vasos que conduzem o sangue dos tecidos de volta ao lado direito do coração (retorno venoso) (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007). Artérias A nomenclatura das artérias é resultante da sua descoberta no momento da morte, e acreditou-se que ela continha apenas ar, por isso, o nome dado a esse tipo de vaso. As paredes das artérias são constituídas por uma espessa camada de túnica média muscular e elástica (imagem 3). Devido à presença dessas �bras elásticas, as artérias apresentam grande complacência, capacitando que essas paredes se estiquem ou expandam facilmente sem que haja danos aos vasos quando ocorrem aumentos da pressão arterial. 58 Imagem 3 Fonte: FOX, 2007. 59 As artérias elásticas (imagem 4) são as maiores artérias do corpo humano, variando de tamanho comparando-as a uma mangueira de jardim (tronco pulmonar) ao tamanho dos dedos de uma mão (ramos da artéria aorta). As artérias elásticas desempenham uma função importante: ajudam a impulsionar o sangue no sentido anterógrado enquanto os ventrículos estão relaxados. Conforme o sangue é ejetado do coração para as artérias elásticas, suas paredes se distendem, acomodando facilmente o pulso de sangue. Quando elas se esticam, as �bras elásticas momentaneamente armazenam energia mecânica, funcionando como um reservatório de pressão. Em seguida, as �bras elásticas recuam e convertem a energia armazenada (potencial) no vaso em energia cinética do sangue. Assim, o sangue continua se movendo ao longo das artérias, mesmo quando os ventrículos estão relaxados. Como conduzem sangue do coração para as artérias médias, mais musculosas, as artérias elásticas são também chamadas artérias condutoras (TORTORA, 2016, p. 738). 60 Imagem 4 Fonte: FOX, 2007. 61 Veias varicosas, �ebite e gangrena: As veias dos membros inferiores estão sujeitas a certos distúrbios vasculares. As veias varicosas ocorrem quando as veias das pernas são estiradas a ponto de suas válvulas se tornarem incompetentes. Em função do estiramento das paredes das veias, as abas das válvulas �cam incapazes de se sobrepor e ocluir a passagem do sangue no sentido reverso. Como consequência, a pressão venosa nos membros é superior à normal, resultando em edema. O sangue �ca estagnado a ponto de se formarem coágulos. Essa condição pode resultar em �ebite, que é uma in�amação das veias. Caso a in�amação se torne mais intensa e em grande área venosa, pode desencadear a gangrena, uma morte tecidual ocasionada pela diminuição ou perda do suprimento sanguíneo (SEELEY, 2016, p. 714). A arteriosclerose é uma das mudanças degenerativas que tornam o vaso menos elástico. Ela ocorre em muitos indivíduos e torna-se mais grave com o avanço da idade. A arteriosclerose aumenta muito a resistência ao �uxo sanguíneo. Como resultado, nos estágios avançados dessa condição, há uma redução na circulação de sangue pelo organismo e um aumento exagerado no trabalho cardíaco (SEELEY, 2016, p. 715). 62 A in�amação do pericárdio é chamada pericardite. O tipo mais comum, a pericardite aguda, começa repentinamente e não tem causa conhecida na maior parte dos casos, mas, às vezes, está ligada a uma infecção viral. Como resultado da irritação ao pericárdio, há dor torácica que pode se irradiar para o ombro esquerdo e pelo braço esquerdo (muitas vezes confundida com um infarto agudo do miocárdio) e atrito pericárdico (um som de arranhado ou rangido auscultado por meio do estetoscópio quando a lâmina visceral do pericárdio seroso atrita contra a lâmina parietal do pericárdio seroso) (TORTORA, 2016, p. 696). 63 08 Sistema Circulatório II 64 Imagem 1 - O Coração Fonte: TORTORA, 2016. Coração: Sistema de Condução O coração apresenta atividade rítmica compassada e determinada por um tipo de �bras cardíacas denominadas células marcapasso (1% das �bras cardíacas). Essas �bras autorrítmicas são autoexcitáveis e criam potenciais de ação que promovem a despolarização das �bras cardíacas. Esse processo de auto excitação é tão e�ciente que mesmo quando essas células são removidas do sistema (corpo) continuam a se contrair, como por exemplo, as contrações que o coração realiza mesmo após sua remoção da caixa torácica durante um transplante cardíaco (TORTORA, 2016). As �bras musculares cardíacas, mais especi�camente os discos intercalares e as �bras cardíacas (imagem 2), tem como funções principais atuar como marcapasso, ditando o ritmo de contração do coração, e atuando como o sistema de condução. As células cardíacas funcionam como uma rede de �bras musculares especializadas que se assemelham a vias que conduzem os ciclos de excitação cardíaca. Esse processo permite que as câmaras se contraiam de maneira coordenada e e�caz. No entanto, o descompasso dessas �bras pode resultar em arritmias, aumentando ou reduzindo as contrações (TORTORA, 2016; FOX, 2997; SILVERTHORN, 2017). 65 Imagem 2 - As �bras cardíacas Fonte: TORTORA, 2016. Mas como ocorre a criação do potencial de ação que resulta na sístole (contração) e diástole (relaxamento) do coração? Bom, tudo se inicia com a criação do potencial despolarizantes pelo nodo (ou nó) sinoatrial, localizado no átrio direito, seguido por uma série de eventos a serem apresentados a seguir, em cinco passos sequenciais (TORTORA, 2016; FOX, 2997; SILVERTHORN, 2017), resumidos na imagem 3: 11 O estímulo despolarizante se inicia no nodo sinoatrial (SA), localizado na parede atrial direita, se despolarizam repetida e espontaneamente até atingirem um limiar. A despolarização espontânea é um potencial marcapasso, onde, quando o potencial marcapasso alcança seu limiar dispara um potencial de ação (PA). Cada PA do nodo SA se propaga pelos átrios por meio das junções comunicantes nos discos intercalares das �bras musculares atriais, e em seguida, os dois átrios se contraem ao mesmo tempo. 66 22 Em seguida, o PA é conduzido ao longo das �bras musculares atriais alcançando o nodo atrioventricular (AV - septo interatrial), logo após a abertura do seio coronário. No nodo AV, o PA perde velocidade, resultando em atraso e fornecendo tempo hábil para que os átrios drenem o sangue para os ventrículos. 33 A partir do nodo AV, o PA alcança fascículo atrioventricular (AV) (feixe de His), local especí�co para que os PAs possam ser conduzidos dos átrios para os ventrículos. 44 Após a propagação do PA na região do AV, o PA estimula os ramos direito e esquerdo, os quais, se estendem ao longo do septo interventricular em direção ao ápice do coração. 55 Por �m, os ramos subendocárdicos calibrosos, as �bras de Purkinje, conduzem rapidamente o PA, iniciando o processo no ápice do coração e subindo em direção ao miocárdio ventricular, resultando em contração dos ventrículos, ejetando o sangue em direção às válvulas semilunares. 67 Imagem 3 - Despolarização e Repolarização das �bras cardíacas Fonte: TORTORA, 2016. O resumo dos eventos de condução do PA cardíaco está descrito na imagem 4. 68 Imagem 4 - Condução de estímulos elétricos pelocoração Fonte: TORTORA, 2016. O interessante é que os eventos elétricos do coração são mensuráveis, ou seja, o processo de contração e relaxamento que é resultante da criação de estímulos elétricos pelas células marcapasso podem ser monitorados por meio do eletrocardiograma (ECG). O ECG (imagem 5) consiste em ampli�car os sinais elétricos que o coração produz, resultando em 12 traçados distintos, que são obtidos por meio de eletrodos que são aderidos a diferentes regiões do tórax em relação à posição do coração. 69 Por meio do ECG é possível determinar se a via condutora está normal; se o coração está dilatado; se há danos em regiões do coração e se há presença de dores torácicas. E como interpretar os resultados do ECG? O exame resulta na produção de três ondas reconhecíveis que surgem a cada batimento cardíaco, ondas P, Q, R, S e T: A primeira, chamada onda P, é um pequeno desvio para cima no ECG. A onda P representa a despolarização atrial, que se propaga do nó SA ao longo das �bras contráteis em ambos os átrios. A segunda onda, denominada complexo QRS, começa com uma de�exão para baixo, continua como uma grande onda vertical triangular, e termina como uma onda descendente. O complexo QRS representa a despolarização ventricular rápida, conforme o potencial de ação se propaga ao longo das �bras contráteis ventriculares. A terceira onda é um desvio para cima em forma de cúpula chamada de onda T. Indica a repolarização ventricular e ocorre apenas quando os ventrículos começam a relaxar. A onda T é menor e mais larga do que o complexo QRS, porque a repolarização ocorre mais lentamente do que a despolarização. (TORTORA, 2016, pg. 711). 70 Imagem 5 - Traçado de um ECG Fonte: TORTORA, 2016. Controle da Pressão Arterial e do Débito Cardíaco De acordo com o que foi apresentado no conteúdo dessa aula, o coração é auto excitável, sendo capaz de se auto estimular. Dessa maneira, pode-se concluir que ele não necessita de outros sistemas para que consiga se contrair e bombear sangue su�ciente para todo o sistema, correto? Em partes, sim, porém, a demanda 71 metabólica (aumento ou diminuição da oferta de sangue aos tecidos) sofre in�uência direta de estímulos sensoriais e motores, como o estresse e a prática de exercícios, por exemplo. Dessa maneira, o sistema autônomo e hormônios também fazem parte do controle da frequência cardíaca (FC) e da pressão arterial (PA). E tais in�uências determinam diretamente o volume do débito cardíaco (DC), que é a quantidade de sangue ejetado no sistema pelo ventrículo esquerdo (VE) a cada minuto. O DC é obtido pelo volume sistólico (VS - quantidade de sangue ejetado pelo VE a cada ciclo cardíaco) multiplicado pela frequência cardíaca (FC - batimentos do coração por minuto), conforme fórmula a seguir (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007): DC (mℓ/min) = VS (mℓ/batimento) × FC (batimentos/min) Durante a prática de exercícios, o DC chega a aumentar sete vezes em relação ao estado de repouso, ou seja, o VE ejeta cerca de 35 litros de sangue a cada minuto durante a realização de exercícios (intensidade média). Dessa maneira, é perceptível que o DC é dependente do VS e da FC, portanto, ajustes �nos na FC são muito importantes no controle a curto prazo do DC e da PA. Parte desse controle ocorre por in�uência do sistema autônomo, onde a inervação vagal tende a manter a FC em torno de 100 bpm. Em uma situação de necessidade de aumento das atividades motoras, como observado durante a prática de exercícios, o sistema simpático é ativado, resultando em aumento da FC, aumento do �uxo sanguíneos para os tecidos em atividade com o objetivo de fornecer nutrientes, oxigênio e remoção de metabólitos (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017; FOX, 2007). Dentre os diversos fatores que participam da regulação cardíaca podemos destacar a divisão autonômica e os hormônios secretados pelas glândulas suprarrenais (epinefrina e norepinefrina). As alterações da FC e da PA são monitoradas a todo 72 Imagem 6 - Controle da frequência cardíaca Fonte: TORTORA, 2016. momento por estruturas denominadas proprioceptores, quimioceptores, barorreceptores e inferências dos centros superiores encefálicos (Córtex cerebral, Sistema Límbico e Hipotálamo) (imagem 6). Angiogênese é o crescimento de novos vasos sanguíneos. É um processo importante no desenvolvimento embrionário e fetal, que na vida pós-natal desempenha funções importantes, como a cicatrização de feridas, a formação de um novo revestimento no útero após a menstruação, a formação do corpo lúteo após a ovulação e o desenvolvimento de vasos sanguíneos em torno de artérias coronárias obstruídas. Várias proteínas (peptídios) são conhecidas por promover e inibir a angiogênese (TORTORA, 2016, pg. 736). 73 Na aterosclerose, as paredes das artérias elásticas se tornam menos complacentes (mais rígidas). Qual efeito a complacência reduzida tem sobre a função de reservatório de pressão das artérias? (TORTORA, 2016, pg. 737). Com a redução da complacência a pressão que o sangue exerce sobre o lúmen dos vasos é maior, promovendo aumento da pressão arterial. Massagem do seio carótico: Como o seio carótico está próximo da face anterior do pescoço, é possível estimular os barorreceptores nesse local por meio de compressão do pescoço. Os médicos às vezes usam a massagem do seio carótico para reduzir a frequência cardíaca em uma pessoa com taquicardia paroxística supraventricular, um tipo de taquicardia que se origina nos átrios. Qualquer coisa que distenda ou comprima o seio carótico, como a hiperextensão da cabeça, colarinhos apertados ou o transporte de cargas pesadas sobre o ombro, também pode desacelerar a frequência cardíaca e causar síncope do seio carótico, desmaio decorrente da estimulação inadequada dos barorreceptores do seio carótico (TORTORA, 2016, pg. 753). 74 09 Sistema Neuroendócrino I 75 Sistema Neuroendócrino Como o próprio nome sugere, a Neuroendocrinologia estuda a interação entre o sistema nervoso e as glândulas endócrinas, e ambos atuam juntos para manter em harmonia os sistemas de nosso organismo. As sinapses são caracterizadas por impulsos nervosos que resultam na liberação de mediadores químicos, denominados de neurotransmissores, resultando em alterações das atividades celulares. Já o sistema endócrino controla as atividades celulares dos tecidos por meio da liberação de mediadores químicos conhecidos como hormônios (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016). Um hormônio é uma molécula mediadora liberada em alguma parte do corpo que regula a atividade celular em outras partes do corpo. A maioria dos hormônios entra no líquido intersticial e, depois, na corrente sanguínea. O sangue circulante leva hormônios às células de todo o corpo. Tanto os neurotransmissores quanto os hormônios exercem seus efeitos ligando-se a receptores encontrados nas suas “células-alvo” (TORTORA, 2016, pg. 619). Enquanto a estimulação e respostas mediadas pelo sistema nervoso (SN) são rápidas, a atuação do sistema endócrino é mais lenta, porém, mais duradoura, ampla e atua sobre praticamente todos os tecidos do corpo humano. Apesar das diferenças, os dois sistemas atuam de maneira integrada e são extremamente efetivos. O SN interage com o sistema endócrino por meio da liberação de fatores tró�cos que atuam sobre as glândulas endócrinas (imagem 1), que por sua vez, secretam os hormônios no líquido intersticial que circundam as células secretoras. A partir do líquido intersticial, os hormônios se difundem para os capilares sanguíneos, chegando até o órgão-alvo. Exemplos de glândulas endócrinas são a hipó�se, tireoide, paratireoide, suprarrenais e pineal. 76 Imagem 1 - Glândulas endócrinas Fonte: TORTORA, 2016. Alguns órgãos não são considerados totalmente órgãos endócrinos, mas possuem células que secretam hormônios, como por exemplo, hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estômago, fígado, intestino delgado, pele, coração, tecido adiposo e placenta (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). 77 A importânciados receptores nas ações hormonais Como citado, após sua secreção, os hormônios ganham o líquido intersticial e em seguida a corrente sanguínea, percorrendo todo nosso organismo. Porém, os hormônios irão promover mudanças nos tecidos-alvo por meio de ligações especí�cas em receptores proteicos de membrana ou nucleares. A interação entre hormônio e receptor se compara com a relação entre chave e fechadura, em outras palavras, as células-alvo de um determinado hormônio possuem receptores que se ligam a apenas a um hormônio especí�co (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). “Os receptores, assim como outras proteínas celulares, são constantemente sintetizados e degradados. Em geral, uma célula-alvo possui 2.000 a 100.000 receptores para um determinado hormônio. Se a concentração de um hormônio estiver muito elevada, o número de receptores na célula-alvo pode diminuir – efeito chamado de infrarregulação. Por exemplo, quando determinadas células dos testículos são expostas a uma elevada concentração de hormônio luteinizante (LH), o número de receptores de LH diminui. A infrarregulação torna uma célula-alvo menos sensível ao hormônio. Em contrapartida, quando a concentração de um hormônio é muito baixa, o número de receptores pode aumentar. Esse fenômeno, conhecido como suprarregulação, torna uma célula-alvo mais sensível a um hormônio” (TORTORA, 2016, pg. 621). Classificação Química dos Hormônios Em relação às suas respectivas características químicas, os hormônios podem ser lipossolúveis e hidrossolúveis, onde os diferentes tipos de hormônios resultam em efeitos distintos nas células-alvo. Os hormônios lipossolúveis são os esteroidais, hormônios da tireoide e o óxido nítrico (NO - neurotransmissor). Já os hormônios esteroidais (esteroides) derivam-se do colesterol, onde cada hormônio esteroide é 78 único em decorrência de diferentes grupos químicos �xados em vários locais nos quatro anéis no núcleo da sua estrutura, resultando em grandes diferenças em suas funções. Os hormônios da tireoide (T3 e T4) são derivados de aminoácidos, e da conexão de iodo ao aminoácido tirosina, e a presença de anéis de benzeno tornam essa classe de hormônios extremamente lipossolúveis (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). Os hormônios hidrossolúveis caracterizam-se por serem aminados, proteicos e peptídicos e eicosanoides. A classe de hormônios aminados resulta da descarboxilação ou modi�cação de aminoácidos especí�cos, e recebem esse nome por apresentarem um grupo amina em sua composição. Exemplos dessa classe hormonal são a epinefrina, norepinefrina e dopamina. Em relação aos hormônios peptídicos e proteicos, apresentam como derivação os aminoácidos, variando sua constituição entre 3 a 49 aminoácidos e os maiores entre 50 a 200 aminoácidos. Exemplos de hormônios peptídeos são o hormônio antidiurético e a Ocitocina, e o hormônio do crescimento e a insulina são proteicos. Já o hormônio tireoestimulante classi�ca-se como glicoproteico por apresentar grupos de carboidratos a�xados em sua estrutura. Outra classe de hormônios são os eicosanoides que se derivam do ácido araquidônico, onde os dois principais hormônios são as prostaglandinas (PG) e os leucotrienos (LT) (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). Mecanismos de Ação Hormonal Os mecanismos de ação hormonal dependem diretamente do tipo do hormônio e de sua célula-alvo, as quais respondem diferentemente ao mesmo hormônio. Um exemplo dessa resposta hormonal pode ser observado na ação insulínica, onde o hormônio estimula a síntese de glicogênio nos hepatócitos e a síntese de triglicerídeos nos adipócitos. 79 Um fator que deve ser ressaltado é que comumente se espera que a ação hormonal promova o aumento da atividade celular dos órgãos-alvo, porém, nem sempre é essa a resposta observada. Alterações na permeabilidade da membrana plasmática, aumento na taxa de transporte de substâncias para o meio interno ou externo celular, velocidade das reações metabólicas alteradas e estímulos de contrações da musculatura lisa e/ou cardíaca, são exemplos de efeitos hormonais (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). Porém, para que todas as ações que foram citadas anteriormente ocorram, é necessário que ocorra a interação entre o hormônio especí�co, que se situa nas membranas plasmáticas dos tecidos ou no interior das células. Os receptores dos hormônios lipossolúveis localizam-se dentro das células-alvo, e os receptores dos hormônios hidrossolúveis estão presentes na membrana plasmática das células- alvo. Ação dos Hormônios Lipossolúveis Os hormônios lipossolúveis iniciam suas ações por meio da ligação com receptores especí�cos presentes no interior celular, mais especi�camente no citosol ou núcleo, resultando na ativação dos mesmos, formando o complexo hormônio-receptor. Em resposta, ocorre modi�cações na expressão gênica, ativando ou desativando genes especí�cos do DNA nuclear (imagem 2). Em resposta ao estímulo transcricional, ocorre a formação de novo RNA mensageiro, migrando do núcleo e entra na região citosólica, ocorrendo a síntese (ou não) de nova proteína ou enzima, que ocorre nos ribossomos. As proteínas resultantes das ações hormonais promovem alterações signi�cativas nas células, promovendo alterações especí�cas do hormônio em questão (SILVERTHORN, 2017; TORTORA, 2016; FOX, 2007). 80 Imagem 2 - Mecanismo de ação dos hormônios lipossolúveis. Fonte: TORTORA, 2016. 81 Ação dos Hormônios Hidrossolúveis Por não apresentarem a�nidade com colesterol, os hormônios aminados, peptídicos, proteicos e eicosanoides não conseguem transpassar a barreira da bicamada lipídica das membranas plasmáticas e se ligar ao receptor especí�co no interior das células-alvo. Dessa maneira, os hormônios hidrossolúveis se ligam em receptores localizados na superfície do órgão-alvo, chamados de proteínas transmembrana integrantes, atuando como primeiro mensageiro no processo de atuação hormonal. A ligação do hormônio a esse primeiro receptor resulta na produção de um segundo mensageiro no interior da célula, como por exemplo, o AMP cíclico (cAMP) que atua comumente como segundo mensageiro. A ação dos hormônios hidrossolúveis ocorre da seguinte maneira (TORTORA, 2016): 11 O hormônio hidrossolúvel se liga ao receptor especí�co que se localiza na superfície externa da célula-alvo, formando o complexo receptor-hormônio, resultando na ativação de proteínas que irá atuar como segundo mensageiro no interior da célula. Essa proteína é denominada de proteína G, que por sua vez ativa o adenilato ciclase. 22 O adenilato ciclase converte o ATP em AMP cíclico (cAMP), que ativa as proteinoquinases, que apresentam a função de fosforilar outras proteínas celulares. 82 33 As proteínas fosforiladas pelas proteinoquinases resultam em respostas �siológicas, respostas que são dependentes dos diversos tipos de proteinoquinases. Elas resultam em síntese de glicogênio, outra pode causar a degradação de triglicerídio, uma terceira pode promover a síntese de proteína. 44 Após determinado período a enzima fosfodiesterase inativa o cAMP e a resposta da célula é desativada, desde que não ocorra a ligação de novas moléculas hormonais a seus receptores na membrana plasmática continue. 83 Imagem 3 - Mecanismos de ação hormônios hidrossolúveis Fonte: TORTORA, 2016 84 O diabetes melito – condição metabólica associada com alterações da função da insulina – é conhecido desde os tempos antigos. Descrições clínicas detalhadas do diabetes por de�ciência de insulina estavam disponíveis aos médicos, mas estes não tinham meios de tratar a doença. Os pacientes inevitavelmente morriam em decorrência da doença. Em 1921, Frederick G. Banting e Charles H. Best identi�caram uma substância antidiabética nos extratos do pâncreas. Banting, Best e outros pesquisadores injetaram extratos pancreáticos em animais diabéticos e descobriram que os extratos reverteram a elevação dos níveis de glicose sanguínea causada pela doença. Os hormônios são pequenas moléculas que em pequenas concentraçõessão capazes de desencadear respostas muito signi�cativas sobre as células que se ligam. Dessa maneira o uso de hormônios deve ser realizado de maneira muito especí�ca e com a orientação médica de pro�ssional especialista na área. Erros podem signi�car risco de doenças graves e até mesmo óbito! 85 O hipotálamo é referido como um dos principais centros reguladores do controle hormonal de todo o organismo. Isso ocorre devido a região receber aferências sensoriais e de centros superiores do encéfalo, caracterizando a região como centro integrador de informações. A partir dessa imensa quantidade de informações que o hipotálamo recebe, o mesmo envia ordens a hipó�se para coordenar a secreção hormonal sistêmica. 86 10 Sistema Neuroendócrino II 87 Controle da Secreção Hormonal A secreção da maior parte dos hormônios ocorre em “salvas breves”, com pausas, onde ocorre a interrupção da secreção ou apenas poucas secreções. No entanto, as secreções dos hormônios pelas glândulas ocorrem em resposta a estímulos que são coordenados pelos sistema hipotalâmico-hipo�sário. Dessa maneira, a secreção hormonal é regida pelos sinais oriundos dos SNC, alterações bioquímicas sanguíneas e pela secreção de outros hormônios (TORTORA, 2016). Podemos citar como fatores que in�uenciam a secreção hormonal os impulsos simpáticos que inervam a suprarrenal para a liberação da epinefrina, as concentrações plasmáticas de Ca2+ que são moduladas pelo paratormônio (PTH), o estímulo da liberação do Cortisol pelo hormônio adrenocorticotró�co pelo córtex da glândula suprarrenal. Outro exemplo clássico sobre a atuação hormonal refere- se ao processo de parto, onde a Ocitocina estimula o útero a realizar contrações, e tal estimulação aumenta ainda mais a estimulação de ocitocina por meio do sistema de feedback positivo (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017). Nesse cenário, a glândula hipó�se é considerada a principal em relação ao controle e comando da secreção de todos os hormônios. É ela quem coordena a secreção hormonal das glândulas, porém, sofre in�uência direta do hipotálamo, considerada a glândula ”mestre”: 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 hipó�se secreta sete. Juntos, esses hormônios desempenham funções importantes na regulação de praticamente todos os aspectos do crescimento, desenvolvimento, metabolismo e homeostasia. (TORTORA, 2016. pg. 627). 88 Sistema porta Hipo�sário Fonte: SEELEY, 2016. Hormônios da Adeno-hipófise A adeno-hipó�se é constituída por cinco tipos celulares distintos: Somatotrofos; Tireotrofos; Gonadotrofos; Lactotrofos e Corticotrofos. Como vimos anteriormente, o comando para a secreção hormonal é realizado pelo hipotálamo, onde os hormônios liberadores e inibidores que são sintetizados pelas células do hipotálamo neurossecretoras, e em seguida, são transportadas por axônios e liberados nos terminais axônicos. Os hormônios se difundem por meio dos capilares do sistema porta hipo�sário e encaminhados para as veias porto-hipo�sárias, em direção ao plexo secundário do sistema porta-hipo�sário, que em seguida, são distribuídas às células-alvo na adeno-hipó�se. A seguir são listados os hormônios e as células secretoras localizadas na adeno-hipó�se (TORTORA, 2016; SILVERTHORN, 2017): 1. Os somatotrofos secretam hormônio do crescimento (GH), hormônio fortemente relacionado ao crescimento e por in�uenciar o metabolismo de carboidratos e lipídeos, também conhecido como somatotro�na. O GH 89 promove a secreção de fatores de crescimento em tecidos-alvo, como por exemplo o fator de crescimento semelhante à insulina (IGF), envolvido no processo de desenvolvimento da estatura e metabolismo muscular. 2. Os tireotrofos secretam hormônio tireoestimulante (TSH - tireotro�na), o qual, controla a secreção dos hormônios tireotró�cos (T3, T4, calcitonina), in�uenciadores do metabolismo energético geral do organismo. 3. As células gonadotró�cas secretam o hormônio foliculoestimulnate (FSH) e o hormônio luteinizante (LH). Ambos atuam sobre as gônadas resultando em secreção de estrogênios, progesterona, maturação dos ovócitos no organismo feminino, e a produção dos gametas masculino e secreção de testosterona nos testículos. 4. Os lactotrofos estão intimamente relacionados com a secreção de prolactina (PRL), que inicia a produção de leite nas glândulas mamárias durante o período gestacional ou por estímulos externos. 5. Os corticotrofos secretam o hormônio adrenocorticotró�co (ACTH - corticotro�na) que é responsável pelo aumento da secreção de glicocorticoides (Cortisol) por estímulo do córtex da glândula suprarrenal. Além disso, uma pequena parcela das células corticotró�cas secreta o hormônio melanócito-estimulante (MSH). As principais funções dos hormônios da adeno-hipó�se, assim como seus inibidores são apresentados na tabela 1. 90 Tabela 1 - Características dos diferentes tipos de hormônios: comparação entre hormônios peptídicos, esteroides e derivados de aminoácidos Hormônios peptídicos Hormônios esteroides Hormônios amínicos (derivados de tirosina) Catecolaminas Hormônios da tireoide Síntese e armazenamento Síntese prévia; armazenamento em vesículas secretoras Sintetizados a partir de precursores, de acordo com a demanda Síntese prévia; armazenamento em vesículas secretoras Síntese prévia; precursor armazenado em vesículas secretoras Liberação pela célula-mãe Exocitose Difusão simples Exocitose Proteínas transportadoras Transporte no sangue Dissolvidos no plasma Ligados a proteínas carreadoras Dissolvidos no plasma Ligados a proteínas carreadoras Meia-vida Curta Longa Curta Longa Localização do receptor Membrana celular Citoplasma ou núcleo; alguns também têm receptor na membrana Membrana celular Núcleo Resposta da ligação ligante- receptor Ativação de sistemas de segundo mensageiro; pode ativar genes Ativação de genes para a transcrição e tradução; pode ter efeitos não genômicos Ativação de sistemas de segundo mensageiro Ativação de genes para a transcrição e tradução Resposta geral do alvo Modi�cação de proteínas existentes e indução da síntese de novas proteínas Indução da síntese de novas proteínas Modi�cação de proteínas existentes Indução da síntese de novas proteínas Exemplos Insulina, hormônio da paratireoide Estrogênio, androgênios, cortisol Adrenalina, noradrenalina, dopamina Tiroxina (T.) Fonte: SILVERTHORN, 2017. 91 Hormônios da Neuro-hipófise A neuro-hipó�se (tabela 1), diferentemente da adeno-hipó�se, não sintetiza seus próprios hormônios, apenas os armazena e secreta quando recebe estímulos hipotalâmicos. Os hormônios secretados pela neuro-hipó�se são sintetizados pelo hipotálamo, por células neurossecretoras hipotalâmicas, cujo os corpos celulares se encontram nos núcleos paraventricular e supraóptico hipotalâmico. Os axônios dessas células formam o trato hipotálamo-hipo�sário, iniciando seu trajeto no hipotálamo, terminando próximo aos capilares sanguíneos na região da neuro-hipó�se. Os corpos neuronais dos núcleos paraventricular e supraóptico sintetizam os hormônios Ocitocina (OT) e antidiurético (ADH – vasopressina). Esses hormônios são embalados em vesículas e armazenados na neuro-hipó�se até o momento de sua secreção. A secreção de Ocitocina (OCT) ocorre durante e após o processo de parto e tem como tecidos-alvo o útero e as glândulas mamárias. Durante o processo de expulsão do bebê, ocorre o alongamento do colo uterino que resulta em estimulação na liberação de OCT (feedback positivo), aumentando ainda mais as ondas de contrações uterinas. Após o nascimento do bebê a OCT estimula a ejeção do leite pelas glândulas mamárias. Esse processo ocorre em resposta ao estímulo mecânico induzido pela sucção exercida pelo bebê, e também o choro. Além disso, a OCT parece estar relacionada a sensações de prazer durante o ato sexual e comportamento parental de cuidado em relação aos �lhos.
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