Fisiologia do Sistema Endócrino

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Fisiologia do Sistema Endócrino
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Fisiologia do 
Sistema Endócrino
Professor Waldecir Paula Lima
Fisiologia do Sistema Endócrino
2
Sumário
Introdução á Endocrinologia 4
Classificação Hormonal 8
Controle da Síntese Hormonal 8
Mecanismo de Ação Hormonal 8
Receptores hormonais 9
Hipotálamo e Hipófise 10
Localização Anatômica do Eixo 10
Hormônios Liberados Pela Neuro-Hipófise 10
Hormônio Antidiurético (ADH) ou Arginina Vasopressina (A-VP) 11
Relação com o Exercício e o Treinamento 11
Hormônios Secretados Pela Adeno-hipófise 12
Hormônio do Crescimento 12
Relação com o Exercício e o Treinamento 14
Suprarrenais ou Adrenais: Córtex e Medula 15
Córtex da Adrenal 16
Síntese de Hormônios no Córtex da Adrenal 17
Glicocorticoides - Cortisol 17
Efeitos Biológicos 17
Relação com o Exercício e o Treinamento 18
Mineralocorticoides 20
Efeitos Biológicos 20
Relação com o Exercício e o Treinamento 21
Andrógenos 22
Medula da Adrenal 22
Síntese de Hormônios na Medula da Adrenal 22
Efeitos Biológicos 23
Relação com o Exercício e o Treinamento 24
Pâncreas 25
Insulina 25
Efeitos Biológicos 27
Relação com o Exercício e Treinamento 27
Glucagon 28
Efeitos Biológicos 28
Relação com o Exercício e Treinamento 29
Tireoide 29
Efeitos Biológicos 31
Relação com o Exercício e Treinamento 33
Fisiologia do Sistema Endócrino
3
Glândulas Sexuais: Testículos e Ovários 34
Via Biossintética dos Hormônios Esteroidais 34
Abordagem Anatômica dos Testículos 35
Efeitos Biológicos da Testosterona 35
Abordagem Anatômica dos Ovários 36
Hormônios Esteroidais Ovarianos 36
Relação dos Hormônios Sexuais com o Exercício e Treinamento 37
Tecido Adiposo Como Órgão Endócrino 38
Leptina 38
Resistina 39
Adiponectina 39
Apelina 40
Visfatina 41
Vaspina 41
Omentina 41
Proteína Estimuladora de Acilação (ASP) 41
Relação com o Exercício e o Treinamento 41
Referências 43
Fisiologia do Sistema Endócrino
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Introdução á Endocrinologia
A endocrinologia é uma área da ciência que estuda 
os hormônios, liberados na corrente sanguínea por 
células especializadas e que têm como função atuar 
em células-alvo distantes. Algumas células (epiteliais 
de secreção) que secretam hormônios formam as 
glândulas endócrinas. 
As principais glândulas endócrinas são a hipófise, 
a tireoide, a adrenal, as gônadas, a paratireoide e as 
ilhotas pancreáticas. Cada uma delas é responsável 
pela liberação de um ou mais hormônios que irão 
atuar no organismo fisiologicamente, controlando 
a sua homeostasia sobre o fluxo de nutrientes, 
minerais e água, bem como em relação às alterações 
causadas pelo ambiente. 
Entretanto, existem certos tecidos e órgãos que 
secretam substâncias que irão atuar em outras 
células de forma parácrina e que são lançadas na 
corrente sanguínea. Dentre elas, estão as células 
renais, que secretam eritropoietina; as cardíacas, 
tanto atriais quanto ventriculares, que secretam 
hormônios natriuréticos; as gastrintestinais, 
responsáveis pela secreção de hormônios como a 
secretina, os peptídeos semelhantes ao glucagon, a 
colecistocinina (CCK); as endoteliais, secretoras de 
endotelina e óxido nítrico; as do sistema imunológico, 
como os monócitos, os linfócitos e os macrófagos, 
que secretam interleucinas, interferons e fatores 
de necrose tumoral; as plaquetas e as células 
mesenquimais, secretoras de fatores de crescimento, 
anexinas e integrinas; e as células adiposas, que 
são responsáveis pela secreção de leptina e resitina 
(figura 1.1) (BERNE et al, 2004; AIRES et al, 1999; 
SILVERTHORN, 2003; GUYTON; HALL, 2006). 
Esses hormônios liberados na corrente sanguínea 
ligam-se a receptores específicos na célula-alvo, 
gerando assim seu efeito biológico final. Para que 
isso aconteça, alguns devem sofrer modificações 
químicas, processo que ocorre entre a glândula 
endócrina pela qual o hormônio foi secretado e a 
célula-alvo, para que dessa maneira fique na sua 
forma ativa. Os receptores hormonais que forem 
ativados pelo hormônio específico desencadeiam 
uma série de reações em cascata, que envolvem 
mensageiros intracelulares e que também 
desencadeiam um mecanismo conhecido como 
feedback ou retroalimentação (Alford et al, 1973; 
JamesoN, 2001).
As principais funções hormonais do sistema 
endócrino, além das acima citadas, estão ligadas 
à reprodução, ao desenvolvimento e crescimento, 
à manutenção do meio interno e à síntese, 
armazenamento e utilização de substratos ou 
metabólitos resultantes do metabolismo energético 
(AIRES et al, 1999).
Figura 1.1 – Localização anatômica das principais glândulas endócrinas 
(Adaptado de GUYTON; HALL, 2006).
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Um exemplo de substância parácrina e autócrina 
(sintetisada pela célula, lançada para fora e 
receptada pela própria célula secretora), mediando 
ações musculares, é a miostatina. A miostatina 
foi identificada em 1997, a partir de pesquisas 
relacionadas a novos membros da superfamília TGF-β 
de fa tores de diferenciação e crescimento celular 
(McPherron et al., 1997; McPherron, Lee, 1997).
Ela apresenta diferenças, em relação às outras 
proteínas da superfamília TGF-β, por ser express a, 
predominantemente, na musculatura esquelética, 
embora outros tecidos, como o adiposo, também 
tem capacidade de sintetiza-la (LEE, 2004). 
Estudos experimentais mostraram que todos os 
músculos tem capacidade de expressa-la, embora 
ela seja, preferencialmente, mais encontrada 
naqueles com predomínio de fibras rápidas (LEE, 
2004; Whittemore et al, 2003).
A miostatina está envolvida, principalmente, 
na inibição do crescimento e da regeneração de 
músculos esqueléticos. Existe relação entre esta 
proteína e a redução de massa magra em doenças 
crônicas (Guizoni et al., 2010).
Além dos efeitos sobre a musculatura, 
foi observado, em cultura de células-tronco 
mesenquimais, que a miostatina pode também atuar 
como reguladora da adipogênese (Rebbapragada 
et al, 2003). Além disto, ARGILES e colaboradores 
(2012) sugeriram modelo no qual a miostatina, 
por ação endócrina, promove adipogênese e 
lipogênese, levando as consequentes: diminuição 
de adiponectina e aumento da resistência periférica 
a insulina (RPI), conforme observado na figura 1.2.
Figura 1.2 Miostatina, adipogênese e lipogênese. Adaptado de ARGILÊS e colaboradores, 2012.
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Durante os períodos de crescimento e/
ou regeneração muscular, células precursoras 
miogênicas quiescentes, entre as quais, as células 
satélites, são ativadas. Es tas apresentam a função 
de proliferação e diferenciação. Seus núcleos podem 
diferenciar-se em novos mionúcle os e incorporar-
se à fibra pré-existente ou reparar lesões da fibra 
muscular (Chargé; Rudnicki, 2004).
O processo de ativação, prolifera ção e 
diferenciação das células satélites é regulado, em 
parte, pelos fatores de regulação miogênica MyoD, 
miogenina, myogenic factor 5 (Myf5) e myogenic 
regula tory factor 4 (MRF4) (Langley et al., 2002). 
A deficiência na proliferação e diferenciação das 
células satélites dificulta a regene ração e promove 
hipotrofiatrofia muscular.
Estudos sugerem que a miostatina inibe a 
expressão dos fatores regulatórios músculos-
específicos, principalmente MyoD e miogeni na 
(Langley et al., 2002; McFarlane et al., 2006), além 
de levar à deficiência na proliferação e dife renciação 
de células satélites com consequente hipotro fia 
muscular (McFarlane et al., 2006). A redução no 
crescimento celular causada pela miostatina não 
parece ser dependente de indução de apoptose 
(morte programada da célula) na fibra muscular 
(Joulia-Ekaza; Cabello, 2006).
A sinalização intracelular decorrente da estimulação 
pela miostatina ainda não está completamente 
elucidada. Es tudos sugerem que a miostatina 
interage com os recep tores de membrana activina 
tipo II B (ActRIIB) (Elkina et al., 2011, LEE, 2004; Lee, 
McPherron, 2001, LEE et al., 2005). Em cultura de 
mioblastos, a adição de miostatina promove bloqueio 
da miogênese pela regulaçãonegativa na expres são 
do fator transcricional paired box 3 (pax3) e conse-
quente inibição na expressão da MyoD (McFarlane et 
al., 2006). Além disso, a miostatina promove aumento 
na degradação de proteínas musculares por meio de 
ativação do sistema proteolítico da ubiquitina e de 
outros sistemas proteolíticos.
A degra dação protéica é mediada, em parte, por 
hipofosforilação da forkhead box O1 (FoxO1), por 
inibição da sinalização pela via fosfoinositol-3-quinase 
(PI3K)/proteína quinase serina/treonina (AKT), e por 
estimulação da atrogin-1, MURF-1 e outros genes 
relacionados à atrofia muscular.
Importante ressaltar que a miostatina ativa a 
via dos SMADs, que além de inibir diretamente a 
expressão nuclear de genes miogênicos, auxilia 
na ativação da via FoxO1 (Figura 1.3) (Elkina 
et al., 2011), Finalmente, há evidências de que 
a indução da perda de massa muscular ocorre 
independentemente da via do fa tor nuclear kappa B 
(NF-b) (McFarlane et al., 2006).
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Figura 1.3. A miostatina e a degradação proteica. Adaptado de ELKINA et al., 2011.
A atividade da miostatina pode ser inibida por 
diferentes proteínas como a folistatina, os genes 
relacionados à folis tatina (FLRG), os fatores de 
crescimento e diferenciação associados à proteína-I 
plasmática (GASP-I), e o próprio propeptídeo com o 
qual forma complexo circulante (LEE, 2004; Hill et 
al, 2002; Hill et al, 2003). Há evidências de que a 
folistatina seja um dos principais antagonistas da 
miostatina (Lee, McPherron, 2001).
A folistatina é expressa em vá rios tecidos e atua 
como antagonista de diferentes membros da família 
TGF-β (Amthor et al., 2004).
Quando sua expressão encontra-se au mentada, 
ocorre inibição do processo de atrofia muscular 
ativado pela miostatina (Nakatan et al., 2008).
Para promover inibição da miostatina, em humanos, 
um dos principais fármacos disponíveis é o anticorpo 
anti-miostatina, deno minado MYO-029 (Wagner et 
al., 2008; Krivickas et al., 2009). Em estudo duplo-
cego, controlado por placebo, a administração de 
MYO-029 para pacientes com distrofias musculares foi 
segura e apresentou razoável tolerabilidade (Wagner 
et al., 2008). Os resultados preliminares incentivaram 
estudos clínicos utilizando este e outros inibidores da 
miostatina em condições clínicas asso ciadas à perda 
de massa muscular.
Em situações fisiológicas, observou-se que o 
treinamento físico em ratos promove redução na 
expres são gênica da miostatina (Heinemeier et al., 
2007; Matsakas et al., 2006).
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Em homens com síndrome da imunodeficiência 
adquirida (SIDA) e perda de peso, Gonzalez-Cadavid 
e colaboradores (1998) cons tataram aumento das 
concentrações sérica e muscular de miostatina, 
mostrando correlação inversamente proporcional entre 
concentração de mios tatina e massa magra corporal.
Classificação Hormonal
Os hormônios são classificados em três grandes 
classes: os proteicos, os esteroides e os amínicos 
(GUYTON; HALL, 2006). Os hormônios amínicos 
são secretados pela glândula tireoidiana (tri-
iodotironina – T3 e tiroxina – T4) e pela medula da 
adrenal (epinefrina e noropinefrina).
Os hormônios proteicos representam uma 
classe hormonal que tem sua síntese e secreção 
em diversas glândulas endócrinas, dentre as 
quais podemos citar a hipófise, o pâncreas e a 
paratireoide (BERNE et al, 2004). A terceira classe 
hormonal é formada a partir do colesterol. Os 
hormônios esteroides são sintetizados e secretados 
pelo córtex da adrenal (cortisol e aldosterona), 
pelos ovários (estrogênio e progesterona), pelos 
testículos (testosterona) e pela placenta (estrogênio 
e progesterona) (HabeneR, 1998).
Controle da Síntese Hormonal
A regulação da secreção hormonal é controlada 
por alguns mecanismos, que incluem o controle por 
feedback ou alça de retroalimentação, o neuronal 
e o cronotrópico (CZEISLER, 1999; GILLETTE; 
TISCHKAU, 1999; YOUNG, 1999). 
O controle por feedback, ou alça de retroalimentação, 
é subdividido em negativo e positivo. No feedback 
negativo, a secreção de determinado hormônio gera 
um efeito biológico que inibe a si mesma. Já no 
feedback positivo, o efeito biológico aumenta-a, até 
que seja atingida uma cinética biológica suficiente 
para cessar a secreção hormonal (GUYTON; HALL, 
2006; BERNE et al, 2004).
Outra forma de controle ocorre por meio do 
controle neuronal, que, por sua vez, pode agir 
em duas frentes, ou estimulando, ou inibindo a 
secreção hormonal, em respostas a estímulos 
internos ou externos. A liberação de hormônios 
pelas glândulas endócrinas pelo controle neuronal 
pode ocorrer por meio de estímulos visuais, 
auditivos, olfativos, gustativos e táteis ou pelo 
aumento da pressão sanguínea, que por sua vez 
podem ou não ser percebidos conscientemente 
(Czeisler, 1999; Young, 1999).
Já a terceira forma é feita pelo controle 
cronotrópico, que inclui certos padrões como o ciclo 
circadiano (período de 24 a 25 horas), os ritmos 
diários (dia-noite) e os ritmos ultradianos (estímulo 
secretório que ocorre várias vezes ao dia).
O controle exercido por esses ritmos pode sofrer 
influência genética ou ser adquirido. Um exemplo 
de liberação hormonal por essa forma pode ser 
demonstrado pela secreção da melatonina pela 
glândula pineal, que ocorre a cada 24 horas durante 
o ciclo claro-escuro e cuja síntese é inibida pela luz 
(WittenderbY, 2000; Klein et al, 1997).
Mecanismo de Ação Hormonal
As respostas hormonais em células-alvo dependem 
do tipo de hormônio secretado e da sua interação 
com o receptor, mas, basicamente, todo hormônio 
deve executar três ações (BERNE et al, 2004):
1. Interação do hormônio com seu receptor 
específico.
2. O complexo hormônio e receptor acopla-se a um 
mecanismo de geração de sinal, ou ele próprio 
gera um sinal intracelular.
3. Com o sinal gerado, forma-se um segundo 
mensageiro intracelular, que gera uma resposta 
biológica.
No caso dos hormônios proteicos, peptídicos e 
catecolaminérgicos, eles ligam-se a receptores de 
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membrana que ativam uma cascata de sinalização 
intracelular por meio da ativação de um segundo 
mensageiro, que por fim gera seu efeito biológico, 
sendo o hormônio apenas um mensageiro extracelular. 
Esse mecanismo de sinalização é desencadeado em 
segundos ou minutos.
Entretanto, no caso dos hormônios esteroides 
e tireoidianos, pela sua estrutura lipofílica, eles 
conseguem difundir-se através da membrana 
celular e ligar-se a receptores no citosol, formando 
o complexo hormônio e receptor, que migra para o 
núcleo da célula, ligando-se a uma região promotora 
do gene e alterando a expressão gênica. Nesse caso, 
o DNA é quem atua como segundo mensageiro.
Em relação aos proteicos e peptídicos, a ação dos 
hormônios esteroides e tireoidianos é bem mais lenta, 
podendo levar de minutos a horas ou até mesmo dias 
para a geração do seu efeito biológico final. 
Receptores hormonais
Diversos hormônios possuem seus receptores 
associados a proteínas G (conjunto de receptores 
de membrana formado por proteínas multipasso 
que atravessam a bicamada lipídica sete vezes). 
Após ativação, geram um mensageiro intracelular 
(segundo mensageiro) que desencadeia uma série de 
reações amplificadas até produzir o efeito biológico 
do hormônio (ALBERTS, 2004).
Esses mensageiros intracelulares classificam-se em 
três principais sistemas efetores: o sistema adenilato 
ciclase-AMP cíclico (estimulado pelo GH e outros), o 
sistema cálcio-calmodulina (estimulado pela adrenalina 
e outros) e o sistema da fosfolipase-fosfolipídios de 
membrana/IP3K (estimulado pela insulina e outros) 
(BERNE et al, 2004; AIRES et al, 1999).
Alem dos receptores hormonais associados a 
proteínas G, existem hormônios que se ligam a 
receptores de membrana que possuem a capacidade 
cinase. Esses receptores são proteínas unipasso 
que possuem uma porção N-terminal extracelular 
de ligação ao hormônio e uma porção C-terminalintracelular. Além disso, podem ser formados por 
subunidades unidas por pontes de dissulfeto.
Esses receptores são compostos por cinco classes 
distintas (ALBERTS, 2004; Himpe; Kooijman, 2009):
1. Receptores guanilil ciclase, responsáveis pela 
formação de GMP cíclico no citosol.
2. Receptores tirosina cinase, que fosforilam 
proteínas nos aminoácidos tirosina.
3. Receptores associados à tirosina cinase, que se 
ligam a proteínas com atividade tirosina cinase.
4. Receptores tirosina fosfatases, responsáveis por 
remover o fosfato do aminoácido tirosina das 
proteínas sinalizadoras.
5. Receptores serina/treonina cinase, que fosforilam 
as proteínas nos aminoácidos serina ou treonina.
Dessa família de receptores, os que estão em 
maior número são os tirosina cinase e os associados 
a tirosina cinase, que são responsáveis pela interação 
da maioria dos fatores de crescimento, entre eles o 
IGF-1 (fator de crescimento similar a insulina 1) e a 
insulina (ALBERTS, 2004).
Ao contrário dos hormônios proteicos, peptídicos 
e catecolaminérgicos, que, por sua característica 
hidrofílica, necessitam de receptores na membrana 
para gerarem seu efeito biológico na célula-alvo, 
os hormônios esteroides e tireoidianos conseguem 
se difundir através da membrana celular, isso 
graças a sua característica lipofílica. Dessa forma, 
os hormônios esteroides e tireoidianos e também a 
vitamina D ligam-se a receptores no citoplasma da 
célula e, com maior frequência, no núcleo.
O complexo hormônio e receptor, portanto, liga-
se a uma região promotora do gene denominada 
de elementos regulatórios hormonais (HRS), que 
consistem em seis pares de bases, dispostos 
geralmente na região 5’ do gene e que estão 
próximos da caixa TATA no centro do promotor. As 
Fisiologia do Sistema Endócrino
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sequências que possuem maior afinidade de ligação 
para receptores esteroidais são AGAACA e AGGTCA.
Com a ligação do complexo hormônio e receptor à 
região promotora do DNA, ele pode gerar transativação 
ou transrepressão do gene, resultando em maior ou 
menor transcrição do DNA em RNA mensageiro.
Hipotálamo e Hipófise
O eixo hipotálamo-hipófise é a mais complexa e 
dominante unidade funcional do sistema endócrino. 
O hipotálamo exerce uma conexão entre os sistemas 
nervoso e endócrino. Hormônios sintetizados pelo 
hipotálamo são direcionados para a eminência 
mediana, região que fica entre ele e a hipófise 
(também conhecida como pituitária), para que sejam 
levados a uma das duas regiões distintas desta, a 
adeno-hipófise, ou hipófise anterior, e a neuro-
hipófise, ou hipófise posterior.
A neuro-hipófise serve como depósito de dois 
hormônios sintetizados pelos neurônios hipotalâmicos, 
o antidiurético (ADH) ou arginina vasopressina (A-VP) 
e a ocitocina, secretando-os posteriormente para a 
corrente sanguínea. Não obstante, a adeno-hipófise é 
regulada pela secreção hipotalâmica de um grupo de 
hormônios liberadores ou inibidores dos hormônios 
trópicos que são sintetizados e secretados por ela. 
Esses hormônios incluem o adenocorticotrópico 
(ACTH), o estimulante da tireoide (TSH), o luteinizante 
(LH), o folículo-estimulante (FSH), o do crescimento 
(GH) e a prolactina (PRL). Dessa forma, os hormônios 
sintetizados e secretados pelo eixo hipotálamo-hipófise 
regulam diversas outras glândulas endócrinas do 
corpo, dentre elas a tireoide, a adrenal e as gônadas, 
alem de manter a homeostase corpórea.
Localização Anatômica do Eixo
A glândula hipofisária totalmente desenvolvida 
é formada por um conjunto de células glandulares 
produtoras de hormônios na porção da adeno-
hipófise, que perfaz 80% da glândula, e também por 
um conjunto de células neurais que possuem a função 
de armazenar e secretar hormônios produzidos pelo 
hipotálamo na porção da neuro-hipófise.
Essa glândula está localizada em uma fenda 
do osso esfenoide conhecida como sela túrcica. 
A estrutura óssea da dura-máter chamada de 
diafragma estende-se em direção ao topo da hipófise, 
separando-a em grande parte do encéfalo (BERNE et 
al, 2004). Entretanto, a eminência mediana penetra 
no diafragma, criando uma interligação entre o 
hipotálamo e a hipófise (figura 2.1).
Figura 2.1 – Eixo hipotálamo-hipófise. 
Hormônios Liberados Pela Neuro-Hipófise
A neuro-hipófise libera dois hormônios peptídeos, 
o antidiurético (ADH) ou arginina vasopressina(A-VP) 
e a ocitocina (OCT).
Como visto anteriormente, a neuro-hipófise 
é apenas uma região que armazena e libera os 
hormônios sintetizados pelo hipotálamo, mais 
especificamente nos corpos celulares dos neurônios 
magnocelulares. Cada um dos dois hormônios tem 
sua síntese em regiões hipotalâmicas distintas. O ADH 
é sintetizado principalmente no núcleo supraóptico, 
enquanto que a OCT é sintetizado principalmente no 
núcleo paraventricular.
Fisiologia do Sistema Endócrino
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Em função da maior relação com a atividade 
física, será elencado, para elucidação, o hormônio 
antidiurético (ADH).
Hormônio Antidiurético (ADH) ou Arginina 
Vasopressina (A-VP)
O ADH é um hormônio proteico sintetizado 
principalmente a partir de um pré-pró-hormônio 
que é constituído por 145 aminoácidos. Seu efeito 
biológico ocorre após interação com o seu receptor 
de membrana, que está ligado à proteína G de classe 
1, podendo ativar o AMPc, o fosfatidilinositol e o 
cálcio intracelular como segundos mensageiros. 
Com isso, as ações do ADH no organismo podem 
ser divididas de duas formas: a ação renal, por meio 
da reabsorção de água pelos dutos coletores dos rins, 
e a ação na musculatura lisa dos vasos sanguíneos, 
pela contração da parede arteriolar e aumento da 
resistência periférica total (AIRES et al, 1999).
As células que são responsivas ao ADH estão por 
todo o tubo distal, assim como pelos dutos coletores 
da medula renal, fazendo com que, ao se ligar ao 
seu receptor de membrana, o hormônio aumente a 
permeabilidade à água. O receptor do ADH nos dutos 
renais é denominado de V2. Após a interação do 
hormônio com o receptor, ele gera a formação do 
AMPc no lado capilar da célula.
Este ativa uma proteína cinase no lado luminal da 
célula; esta, por sua vez, fosforila os aminoácidos 
serina da proteína de canal aquaporina-2 na sua 
porção C-terminal, que consequentemente se 
transloca para a membrana do lúmen do duto coletor, 
sendo responsável pela reabsorção de água por 
intermédio do seu gradiente osmótico.
A outra ação fisiológica do ADH é o aumento do 
tônus vascular, em que, ao se ligar ao seu receptor 
nos músculos lisos arteriolares (V1a), gera a 
contração dessa musculatura. Essa resposta é gerada 
pela ativação do Ca2+ intracelular como segundo 
mensageiro, além da ativação da fosfolipase-C. 
O controle da contração dos vasos sanguíneos é 
feito pela ativação do receptor V2 do ADH, impedindo 
que a pressão sanguínea aumente mais que os níveis 
fisiológicos (BERNE et al, 2004).
Relação com o Exercício e o Treinamento
Durante o repouso, a secreção de ADH é 
essencialmente regulada por mudanças na regulação 
osmótica. Entretanto, durante o exercício, ela pode 
ser aumentada por fatores não osmóticos que 
promovem a conservação de água. Dessa forma, a 
maior retenção hídrica, associada com o aumento da 
ingestão de líquidos, é uma das hipóteses do aumento 
da incidência de hiponatremia associada ao exercício.
O exercício físico possui uma relação linear entre 
o ADH e a capacidade de regular a osmolalidade, 
independentemente do estado de hidratação, que 
pode variar de acordo com alterações na temperatura 
corpórea (Montain et al, 1997), substituição de fluidos 
do meio intra e extracelular em exercícios físicos 
prolongados (maior que duas horas) (McConell et al, 
1997) ou desidratação (Melin et al, 2001). 
O aumento do ADH está relacionado com a 
intensidade do exercício e a concentração de solutos nos 
espaços intra e extracelular, sendo que a concentração 
desse hormônio tende a ser maior durante o exercício 
físico pela capacidade do organismo de regular a 
osmolalidade (Takamata et al,2000).
Diversos trabalhos analisaram as concentrações 
de ADH e a capacidade do corpo de regular a 
osmolalidade com fatores osmóticos e não osmóticos, 
de acordo com o tempo e a intensidade do exercício. 
Dessa forma, foram estudados exercícios com três 
intensidades, de acordo com o seu VO2 max.
Os exercícios de alta intensidade, com VO2 
acima de 90% do consumo de oxigênio, estão 
Fisiologia do Sistema Endócrino
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relacionados com um aumento significativo de ADH, 
ultrapassando a capacidade do organismo em regular 
a osmolalidade, levado por uma maior atividade do 
eixo hipotálamo-hipófise (Hew-Butler, NOAKES et al, 
2008; Inder et al, 1998; Hew-Butler et al, 2010).
Em exercícios físicos com VO2 entre 40% e 65% 
do máximo, ocorre um aumento estatisticamente 
significativo na concentração de ADH, causado pelo 
aumento da osmolalidade do plasma, levando ao 
aumento no fluxo da água intracelular em direção 
à corrente sanguínea (Takamata, 2000; Convertino 
et al, 1981). Trabalhos relatam que a ingestão de 
300 ml de água 60 minutos antes desse tipo de 
exercício suprime o aumento do ADH causado pela 
hiperosmolalidade plasmática. A ingestão de bebidas 
contendo carboidratos gera o mesmo efeito (Wade et 
al, 1980; Deuster et al, 1992).
Já os exercícios de endurance estão relacionados 
com o aumento significativo de ADH com ou sem 
aumento na concentração de sódio ou na osmolalidade 
(Rocker et al, 1989; Mudambo; coutie; rennie, 1997; 
Freund et al, 1990; Nelson et al, 1989). Assim como 
nos exercícios com VO2 entre 40% e 65% do máximo, 
a ingestão de água durante o exercício, bem como a 
de bebidas contendo carboidratos, reduz o aumento 
dos níveis de ADH (Viinamaki et al, 1989; Mudambo, 
coutie; rennie 1997).
Hormônios Secretados Pela Adeno-hipófise
Diferentemente da neuro-hipófise, que é 
apenas um local de armazenamento e liberação 
de hormônios hipotalâmicos, a adeno-hipófise é 
controlada pelos hormônios trópicos secretados por 
núcleos hipotalâmicos que caem na circulação porta-
hipofisária. Esses hormônios são responsáveis por 
estimular ou inibir tanto a síntese quanto a secreção 
hormonal pela glândula.
Dessa maneira, cada hormônio trópico 
hipotalâmico influência a síntese e a secreção de um 
ou mais hormônios adeno-hipofisários.
O hormônio liberador de tireotrofo (TRH) estimula 
a síntese do hormônio tireotrófico (TSH) e da 
prolactina (Prl); o liberador de gonadotrofina 
(GnRH), a dos hormônios gonadotróficos 
(hormônio folículo-estimulante – FSH e hormônio 
luteinizante – LH); a somatostatina ou hormônio 
inibidor do hormônio de crescimento (GHRIH) é 
responsável por inibir a síntese e secreção do hormônio 
do crescimento (GH) e do hormônio tireotrófico; 
o liberador de corticotrófina (CRH) responde pela 
síntese do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH); o 
liberador do hormônio de crescimento (GHRH), pela 
do hormônio do crescimento (GH); e, por último, 
a dopamina é responsável por inibir a síntese e a 
liberação da prolactina.
A tabela 2.1 lista os hormônios trópicos 
hipotalâmicos e sua ação na adeno-hipófise.
Ação dos hormônios hipotalâmicos na adeno-hipófise
Hormônio hipotalâmico Ação na hipófise
TRH Síntese de TSH e prolactina
GnRH Síntese de FSH e LH
CRH Síntese de ACTH
GHRH Síntese de GH
Somatostatina ou GHIH Inibição do GH e TSH
Dopamina Inibição da prolactina
Tabela 2.1 – Ação dos hormônios hipotalâmicos na adeno-hipófise.
Em função da maior relação com a atividade 
física e da ampla quantidade de hormônios do eixo 
hipotálamo/adeno-hipófise, será elencado, para 
elucidação, o hormônio de crescimento (GH).
Hormônio do Crescimento
O hormônio do crescimento (GH) exerce função 
no crescimento somático e no desenvolvimento 
pós-natal, auxiliando na manutenção da massa 
corporal magra e da massa óssea, além de atuar no 
metabolismo de proteínas, carboidratos e lipídios.
Fisiologia do Sistema Endócrino
13
O GH é um polipeptídio formado por uma 
única cadeia e com peso molecular de 22 kDa. 
Sua estrutura é formada por 191 aminoácidos 
e duas pontes de dissulfeto. A secreção do GH 
ocorre na adeno-hipófise por um grupo de células 
denominadas de somatotrofos, que perfazem em 
torno de 40-50% da glândula em adultos (Davidson, 
1987). A secreção do GH é controlada por fatores 
neurais, endócrinos e metabólicos.
Dentre eles, o estímulo primário para a secreção 
dele pela adeno-hipófise é exercido pelo hormônio 
liberador do hormônio do crescimento (GHRH), 
que estimula a sua secreção, e pelo hormônio 
inibidor do hormônio do crescimento (GHIH), que, 
assim como a somatostatina, inibe essa secreção 
(AIRES et al, 1999).
O GH, também, sofre influencia sobre da 
retroalimentação negativa. Entretanto está ação 
não é exercida pela glândula alvo em que atua e 
sim pelo aumento da secreção de IGF-1. Por meio 
da ação deste fator sobre o hipotálamo e por 
sua estimulação na secreção de somatostatina, 
o aumento de IGF1 inibe a secreção de GHRH e, 
concomitantemente, de GH.
Além disso, a secreção do GH pode ser modulada 
por fatores metabólicos, como a hipoglicemia 
causada pelo jejum que é um estimulo para 
a secreção de GH, já minimiza a liberação de 
somatostatina, aumentando assim a secreção de 
GHRH. Em contra partida, durante a hiperglicemia 
causada pela ingestão de carboidratos, ocorre uma 
menor secreção de GH devido a maior liberação de 
somatostatina e inibição do GHRH.
O aumento no consumo de proteínas também 
pode ser considerado um estimulo para a síntese de 
GH, sobretudo pelo efeito inibitório que o aminoácido 
arginina promove na somatostatina. Entretanto, 
a restrição crônica na ingestão tanto de proteínas, 
quanto de calorias leva a um aumento na secreção 
de GH, uma vez que a síntese de IGF-1, nestas 
condições, seria reduzida, prejudicando o feedback 
negativo deste fator sobre o GHRH.
Além do exposto, a síntese e secreção do GH 
pode sofrer influência pelo exercício físico e pelo 
sono (figura 2.13). Quanto ao sono, entende-
se que existe uma relação entre o aumento da 
liberação de serotonina (estágios 3 e 4 - sono 
profundo) e aumento na síntese/secreção de GH 
(AIRES et al., 1999).
Figura 2.2 – Secreção do GH durante um período de 24 horas, sofrendo 
influência do exercício e do sono (Adaptado de GUYTON; HALL, 2006). 
Os efeitos biológicos finais do GH no tecido-alvo são 
lentos, levando várias horas para que ocorram. Muitos 
deles necessitam da formação de intermediários, 
como as somatomedinas/IGFs (Mathews; NORSTEDT; 
PALMITER, 1986; Chen et al, 2001).
O GH/IGF exerce um papel extremamente 
anabólico nos tecidos em que atua. Dentre esses 
tecidos, destacam-se as cartilagens e os ossos. No 
tecido cartilaginoso, as ações do GH/IGF incluem a 
incorporação do aminoácido prolina no colágeno, 
com a subsequente conversão para hidroxiprolina, 
além da incorporação do sulfato no proteoglicano 
condroitina, que, juntamente com a hidroxiprolina, 
irá formar a matriz extracelular da cartilagem 
(BERNE et al, 2004). No tecido ósseo, estimula a 
proliferação e a hipertrofia, além de aumentar os 
níveis plasmáticos de osteocalcina, o que intensifica 
a resposta osteoplástica, refletindo na remodelação 
da massa óssea.
Fisiologia do Sistema Endócrino
14
Outros tecidos sofrem ação do GH/IGF, como:
• Rins: é responsável por aumentar o fluxo 
plasmático renal e a filtração glomerular.
• Coração: é responsável por aumentar o 
tamanho do músculo cardíaco e o débito 
cardíaco.
• Fígado: está ligado à gliconeogênese, à 
glicolise e à glicogenólise.
• Tecido adiposo: é responsável por diminuir a 
captação de glicose e aumentar a lipólise. Pode 
estimular o grupo de enzimas LHS, diminuindo 
a adiposidade.
• Músculo esquelético: atua diminuindo 
a captação de glicose, aumentando a de 
aminoácidos e a síntese proteica.
O GH também estimula as gônadas à ação do 
FSH e do LH, promovendo o amadurecimento sexual 
durante a puberdade.
Relação com o Exercício e o Treinamento
O GH é o principal regulador hepático da síntese 
de IGF-1 e de IGFBP-1(principal transportador de 
IGF-1 no plasma) (Frystyk, 2010). 
Da mesma forma, o IGF-1 é formado primariamente 
pela ação do GH no hepatócito e exerce controle 
sobre a síntese de GH por feedback negativo (Frystyk, 
2010). O IGF-1 tem ação no músculo esquelético 
durante o exercício, facilitando a captação de glicose 
pelos tecidos periféricos (BERG; BANG, 2004), efeito 
antagônico ao do GH (Moller; JORGENSEN, 2009). 
Também é bem estabelecido que o exercício físico 
representa um estímulo significativo para o aumento 
da secreção de GH e IGF-1 e que o treinamento de 
endurance induz o aumento plasmático de GH, IGF-
1 e IGFBP-3. Todavia, pouco é estabelecido sobre a 
relação entre as diferentes intensidades e volumes 
do de exercício com a secreção de GH e IGF-1 (Berg; 
BANG, 2004; Wahl et al, 2010).
Em estudo recente, foi analizado o efeito de 
protocolos de treinamento em cicloergômetro. O 
estudo incluiu um grupo de alta intensidade, que 
consistia em um sprint de 30 segundos em esforço 
máximo, denominado grupo HIT (P) - high-intensity 
training, treino de alta intensidade e baixo volume, 
e placebo; outro com as mesmas características 
de treinamento, só que com suplementação de 
bicarbonato, chamado de HIT (B); e o terceiro 
realizando exercício durante uma hora a 50% do 
VO2 max., denominado de HVT - high volume 
low-intensity training - alto volume, porém baixa 
intensidade de treino.
Como exposto na figura 2.3, nota-se que os grupos 
HIT-P e HIT-B aumentaram significativamente as 
concentrações plasmáticas de GH após 10 minutos do 
exercício, enquanto que o grupo HVT não apresentou 
alteração significativa após esse tempo. Contudo, o 
grupo HIT-P apresentou o maior resultado absoluto 
na concentração de GH plasmático em relação aos 
outros grupos (Wahl et al, 2010).
Figura 2.3 – Relação entre duas intensidades de treino associado aos 
níveis plasamáticos de GH. HIT (high-intensity training – treinamento 
de alta intensidade), dividido em grupo placebo – HIT (P) - e grupo 
suplementado com bicarbonato – HIT (B), e HVT (high volume low-
intensity training – alto volume, porém baixa intensidade de treino). 
Adaptado de Wahl et al, 2010.
Já em um estudo realizado com pacientes com 
diabetes tipo 1, mostrou-se que o exercício físico 
de baixa intensidade (55% a 60% do VO2 max) 
realizado em cicloergômetro durante 120 minutos, 
Fisiologia do Sistema Endócrino
15
associado a um clamp euglicêmico ou hiperglicêmico, aumenta 
significativamente as concentrações plasmáticas de GH. 
Entretanto, durante a hiperglicemia, o nível de GH é menor do 
que durante a glicemia controlada, conforme figura 2.4 (Jenni; 
CHRIST; STETTLER, 2010).
Figura 2.4 – Níveis plasmáticos de pacientes com diabetes mellitus do tipo 1 durante 
exercício de baixa intensidade e com clamp euglicêmico e hiperglicêmico. Adaptado de 
Jenni, 2010.
Dentre os diversos mecanismos de sinalização intracelular 
que controlam a síntese proteica, a via sinalizada pela serina/
treonina quinase - Akt (também conhecida como proteína 
quinase B - PKB) apresenta um papel chave neste processo 
(FUJITA et al., 2007; LÉGER et al., 2006). A família da Akt é 
composta alguns membros, contudo, as isoformas Akt1 e Akt2 
são predominantemente expressas no músculo-esquelético 
(COFFER & WOODGETT, 1991).
A fosforilação e ativação da Akt são conhecidas por serem 
estimuladas de diversas formas, entre as quais os estímulos 
hormonais por meio dos esteróides e IGF1.
No músculo esquelético, o aumento da expressão gênica de 
Akt1 ativa, implica na hipertrofia de miotúbulos in vitro (ROMMEL 
et al., 2001). Bodine e colaboradores (2001), em estudo com 
ratos, viram o mesmo fenômeno (in vivo),além de apontarem 
uma possível prevenção à hipotrofia de músculos denervados. 
Legér e colaboradores (2006) afirmam que o treinamento 
físico resistido, tanto agudo quanto crônico, é capaz de ativar 
a Akt, embora McMullen e colaboradores 
(2003), apontem que o treinamento 
de natação, com característica mais 
oxidativa, foi suficiente para estimular 
esta via, o que resultou em hipertrofia 
muscular nos camundongos.
Atherson e colaboradores (2005) 
citam que ocorre aumento na síntese de 
IGF-1 durante o treinamento resistido, 
implicando no início de uma cascata de 
ativação sequencial, passando por PI3K e 
Akt. Em seguida, Akt promove ativação de 
duas vias independentes, para: aumento 
da atividade de mTOR (mammalian target 
of rapamycin) e inibição da atividade de 
GSK-3ß (glicogênio sintase quinase-3 ß), 
situações direcionadas para a hipertrofia 
muscular esquelética.
Portanto, uma vez ativada, Akt fosforila 
uma seqüência de substratos, incluindo 
mTOR e GSK-3ß, que medeiam síntese 
proteica, transcrição gênica e proliferação 
celular - células satélites (GLASS, 2003) 
(ver figura 1.3, lado direito).
Suprarrenais ou Adrenais: 
Córtex e Medula
As glândulas suprarrenais, ou adrenais, 
estão localizadas no retroperitônio, acima 
do polo superior dos rins, e pesam em 
torno de 6 a 10 gramas (Migliorini; 
KETTELHUT, 1999; BERNE et al, 2004; 
GUYTON; HALL, 2003).
Cada uma das duas glândulas é 
composta basicamente de duas partes 
funcionais distintas: o córtex, que perfaz 
em torno de 80% a 90%, responsável 
pela síntese de hormônios esteroides, e a 
medula, que perfaz em torno de 10% a 20%, 
formada por células neuroectodérmicas 
Fisiologia do Sistema Endócrino
16
dos gânglios simpáticos e responsável pela síntese 
de hormônios catecolaminérgicos.
Córtex da Adrenal
O córtex da adrenal deriva de células mesenquimais 
associadas ao revestimento da cavidade celomática 
adjacente à crista urogenital (Mesiano; JAFFE, 1997; 
Jaffe; mesiano; smith, 1998). Em um ser humano 
adulto, ele é constituído por três zonas distintas 
(figura 3.1):
a. A zona glomerulosa é a mais externa e também a 
mais fina. É responsável pela síntese e secreção 
da classe dos hormônios mineralocorticoides, 
destacando-se a aldosterona.
b. A zona fasciculada está localizada na porção 
medial do córtex da adrenal. É responsável pela 
síntese e secreção da classe dos hormônios 
glicocorticoides, dentre eles o cortisol e a 
corticosterona.
c. A zona reticular está presente na porção interna 
do córtex da adrenal. É responsável pela 
síntese e secreção da classe dos androgênios, 
hormônio esteroide sexual masculino, além 
de seus precursores, com destaque para o 
dehidroepiandrosterina - DHEA. Importante 
ressaltar que o DHEA pode ser convertido em 
outros tipos de androgênios e de estrogênios 
(classe dos hormônios sexuais femininos) 
(Migliorini; KETTELHUT, 1999).
Figura 3.1 - Representação esquemática das zonas da glândula adrenal e seus principais produtos secretórios. Imagem: http://pt-br.infomedica.
wikia.com/wiki/Conhecendo_as_supra-renais.
Fisiologia do Sistema Endócrino
17
Síntese de Hormônios no Córtex da Adrenal 
Glicocorticoides - Cortisol
Os hormônios glicocorticoides são secretados em 
níveis elevados pelas glândulas adrenais em situações 
de estresse, e essa resposta está intimamente 
relacionada com mecanismos adaptativos biológicos 
em vertebrados que vão de peixes a humanos (Munck; 
Guyre; Holbrook, 1984; Yudt; Cidlowski, 2002).
Quando usados na prática clínica, particularmente 
em sua forma sintética, eles são capazes de induzir 
efeitos terapêuticos, e sua ação anti-inflamatória 
imita uma de suas respostas adaptativas endógenas 
(Munck; Guyre; Holbrook, 1984). 
Apesar de ter sido inicialmente nomeados com 
base no seu papel no metabolismo da glicose, 
os glicocorticoides também são importantes na 
regulação de processos fisiológicos que envolvem o 
desenvolvimento, o metabolismo, a neurobiologia, 
a morte celular programada e várias outras funções 
(Yudt; Cidlowski, 2002).
A síntese de glicocorticoides acontece, 
prioritariamente, na zona fasciculada e é ativada 
pelo hormônio hipofisário AcTH, que, primeiramente, 
foi estimulado pelo hormônio hipotalâmico CRH. O 
principal glicocorticoide produzido em humanos é o 
cortisol (Migliorini; KETTELHUT,1999). 
Efeitos Biológicos
Os efeitos biológicos dos glicocorticoides estão 
relacionados a um importante papel fisiológico no 
metabolismo, já que o cortisol atua na mobilização 
de substratos para a produção de energia. Os 
maiores picos de cortisol são durante o período 
noturno, em estado de jejum, assim como durante 
exercícios de endurance.
Dentre essas funções, destacam-se o aumento 
na mobilização de aminoácidos, chamado proteólise 
(possibilitando maior gliconeogênese) e o aumento 
na mobilização dos ácidos graxos, chamado lipólise. 
Outra ação metabólica causada pelos glicocorticoides 
relaciona-se ao antagonismo à ação da insulina, 
dificultando a captação da glicose periférica. Ver 
figura 3.2 (Giorgino et al, 1993).
Figura 3.2 – Estudo realizado com ratos mostrando a fosforilação do 
receptor de insulina em aminoácidos Tyr e no IRS-1, em grupo controle (C) 
e tratado com glicocorticoides (GTx), demonstrou que os glicocorticoides 
inibem a ação da insulina no músculo esquelético. Adaptado de Giorgino 
et al, 1993.
Os glicocorticoides também agem na massa 
óssea reduzindo a expressão do fator transcricional 
NFk-b, que regula citocinas pró-inflamatórias, 
estimulando assim a formação de osteoclastos e a 
reabsorção óssea. Aumenta também a expressão da 
enzima colagenase, responsável pela degradação 
da matriz óssea.
Diminui a formação de colágeno e de osteoblastos 
maduros, aumentando a taxa de apoptose de 
osteoblastos e osteócitos, células responsáveis 
pela formação óssea. No tecido conectivo, os 
glicocorticoides inibem a síntese do colágeno, 
resultando em fragilidade e ruptura dos capilares, 
o que pode causar hemorragia intracutânea (Berne 
et al, 2004).
Nos rins, os glicocorticoides exercem sua 
ação aumentando a taxa de filtração glomerular, 
diminuindo a resistência pré-glomerular e elevando o 
fluxo plasmático glomerular.
Fisiologia do Sistema Endócrino
18
Esses mecanismos envolvem a diminuição da 
síntese e secreção do ADH pelo eixo hipotálamo-
hipófise, aumentando a taxa de depuração de água 
livre na urina. Em adição, os glicocorticoides são 
responsáveis pela formação de amônio a partir do 
glutamato, pela excreção do cálcio e do fosfato, 
diminuindo a reabsorção dessas moléculas pelos 
túbulos proximais (Berne et al, 2004).
Além desses fatores, eles exercem ação sobre o 
sistema nervoso central, modulando a excitabilidade, 
o comportamento e o humor ao influenciar a atividade 
elétrica neuronal. Também diminuem o sono de 
movimentos oculares rápidos (REM), aumentam 
o de ondas lentas e o tempo de permanência 
acordado. Altos níveis de glicocorticoides podem 
causar insônia, diminuição do humor, diminuição da 
memória, além de gerar atrofia neuronal.
As ações fisiológicas geradas pelos 
glicocorticoides no sistema imune estão envolvidas 
com as respostas inflamatórias e imunológicas. 
Eles agem sobre os leucócitos, as prostaglandinas, 
as tromboxanas, os leucotrienos, o óxido nítrico e 
o fator ativador de plaquetas, inibindo a sua ação 
e promovendo imunossupressão. Essa inibição 
é gerada por meio da diminuição na síntese e 
secreção de ácido araquidônico, precursor lipídico 
de muitas das respostas imunes (Berne et al, 2004; 
Liberman et al, 2009).
Relação com o Exercício e o Treinamento
Como citado anteriormente, os glicocorticoides na 
sua forma sintética são amplamente prescritos na 
prática clinica graças a seus efeitos anti-inflamatórios. 
Eles também exercem função sobre o metabolismo 
energético, induzindo resistência à ação da insulina 
e intolerância à glicose (Qi et al, 2004; Schneiter; 
Tappy, 1998). Dessa forma, o uso prolongado do 
fármaco pode induzir no indivíduo estados patológicos 
como diabetes mellitus do tipo II, dislipidemia e 
hipertensão, resultantes da hiperinsulinemia e da 
hiperglicemia (Weinstein et al, 1995; Qi et al 2004; 
Rhee et al, 2004; Brotman et al, 2005; Patel et al, 
2006; Coderre et al, 2007).
Em adição a esses efeitos, nota-se redução na 
massa corporal, hipotrofia muscular causada por 
severa redução na síntese proteica e concomitante 
aumento na taxa de degradação proteica, 
comprometendo as capacidades físicas e funcionais 
do músculo esquelético (De Vries et al, 2002; 
Komamura et al, 2003; Ahtikoski et al, 2004; Rhee 
et al, 2004; Coderre et al, 2007; Kaasik et al, 2007; 
Menezes et al, 2007; Lumbers et al, 2005; Gilson 
et al, 2007).
Não obstante, o exercício físico é largamente 
estudado devido a seus efeitos sobre a melhora na 
sensibilidade da insulina, o aumento na captação 
de glicose e na síntese proteica, além, é claro, 
do seu efeito compensatório na regulação do 
metabolismo como tratamento de diversas doenças 
(Ryder; CHIBALIN; zIeratH et al, 2001; Thompson, 
2003; Kelley; KELLEY; VU TRAN, 2005; Guedes, 
Gonçalves, 2007). 
Em estudos realizados com ratos tratados com 
dexametasona (um glicocorticoide sintético) que 
foram submetidos a protocolos de treinos aeróbios 
a 60% da sua capacidade máxima pré-estabelecida, 
mostrou-se melhora na sensibilidade da insulina e 
na captação de glicose, diminuição de marcadores 
bioquímicos como VLDL e LDL, assim como no 
colesterol total, além do aumento nos níveis 
plasmáticos de HDL (figura 3.3) (Barel et al, 2010).
Fisiologia do Sistema Endócrino
19
Figura 3.3 – Comparação entre ratos tratados com dexametasona sedentários e tratados com dexametasona e treinados em relação aos grupos 
controle, treinados e sedentários. Mostra a) melhor captação de glicose; b) diminuição de colesterol total, VLDL e LDL e c) aumento de HDL, nos ratos 
tratados com dexametasona e treinados em relação ao grupo somente tratado com dexametasona. Adaptado de Barel et al, 2010.
Fisiologia do Sistema Endócrino
20
Estudos realizados com humanos praticantes de 
corridas mostram que o exercício físico (aeróbio) é 
capaz de aumentar a globulina alvo de corticosterona 
(CBG, sigla em inglês de corticosterone-binding 
globulin), importante inibidor da ação biológica dos 
hormônios glicocorticoides (Stranahan et al, 2009; 
Droste et al, 2003).
Estudos com humanos mostram que exercícios 
de alta intensidade são responsáveis por aumentar a 
concentração plasmática de cortisol, enquanto que os 
de baixa intensidade, porém prolongados, diminuem 
as concentrações séricas desse hormônio (Hackney, 
2006; MCmurray; Hackney, 2005; Duclos; gouarne; 
bonnemaison, 2003).
Em um recente trabalho realizado com humanos, 
mostrou-se que, em exercícios de endurance, a 
síntese do receptor de glicocorticoides é reduzida, 
diminuindo a sensibilidade a esses hormônios em 
relação a esse tipo de exercício (Silva et al, 2010).
Mineralocorticoides
O principal mineralocorticoide sintetizado 
endogenamente na zona glomerulosa do córtex da 
glândula suprarrenal é a aldosterona. Esse hormônio 
foi isolado e caracterizado quimicamente em 1953 
por Simpson. A aldosterona sintetizada está presente 
no plasma de duas formas: 50% na forma livre e 
os outros 50% ligados a proteínas transportadoras 
específicas, como a transcortina e a albumina 
(Migliorini, 1999).
Efeitos Biológicos
O principal efeito biológico da aldosterona é a 
manutenção do volume do líquido extracelular e a 
conservação do sódio no organismo. Dessa forma, 
quando o volume de líquidos corporais se altera, 
os rins emitem sinais que fazem com que ela seja 
secretada (Davis; Hartroft, 1962; Mangelsdorf; 
THUMMEL; BEATO, 1995).
Esse mecanismo é ativado pelos rins no momento 
em que há alterações como queda no volume de 
líquido extracelular e no volume plasmático, que 
diminuem o fluxo e a pressão sanguínea. Secretada 
pelas células justaglomerulares, uma proteína 
enzimática denominada de renina é lançada na 
circulação periférica.
A renina, por sua vez, tem ação sobre o 
angiotensinogênio, que é secretado pelos hepatócitos, 
formando a angiotensina I, que por sua vez será 
convertida em angiotensina II por uma enzima 
conversora secretada pelos pulmões. 
A angiotensina II exerce função nas células da 
zona glomerulosa do córtex daadrenal, ligando-se 
ao seu receptor associado à proteína G, utilizando 
o cálcio e o fosfatidilinositol como segundos 
mensageiros intracelulares, para que o colesterol 
seja captado e direcionado para a mitocôndria, onde 
é convertido em aldosterona (Funder, 2005) por meio 
dos mecanismos elucidados na figura 3.4.
A secreção da aldosterona é inibida não somente 
pelo feedback negativo exercido pelo eixo renina-
angiotensina-aldosterona, mas também pelo 
peptídeo natriurético atrial (ANP). Este se liga a 
seus receptores associado à proteína G na zona 
glomerulosa da adrenal, diminuindo as concentrações 
de AMPc e aumentando as de GMPc intracelulares, 
diminuindo a secreção de aldosterona. Outra ação 
do ANP nesse sentido é de forma indireta, por meio 
da inibição de renina pelas células justaglomerulares 
dos rins (Funder et al, 1988; Edwards et al, 1988).
Fisiologia do Sistema Endócrino
21
 Figura 3.4 - Eixo renina-angiotensina-aldosterona. Adaptado de BERNE et al, 2004.
A ação exercida pela aldosterona nos rins é por 
meio da reabsorção de sódio do filtrado tubular de 
volta para os capilares proximais, por intermédio das 
células do duto coletor e das dos tubos contorcidos 
distais. Esse efeito diminui a excreção de sódio e, 
portanto, aumenta a concentração de água nos 
líquidos corporais, já que o sódio é higroscópico 
(arrasta água). Isso promove um aumento de 
potássio dentro das células renais (causado pela 
bomba de sódio e potássio).
Sendo assim, outra ação desse hormônio é a 
eliminação do potássio do meio intracelular em 
direção à urina tubular para consequente excreção 
(Okubo et al, 1997). A aldosterona pode gerar, de 
forma indireta, aumento na pressão sanguínea pelo 
aumento nas concentrações plasmáticas de sódio, 
aumento no volume do líquido extracelular e aumento 
no débito cardíaco.
Relação com o Exercício e o Treinamento
Diversos trabalhos relatam o aumento da 
aldosterona em exercícios de alta intensidade, sendo 
essa uma das respostas fisiológicas geradas por esse 
tipo de exercício (Hew-Butler et al, 2008; Grant et al, 
1996; Shoemaker et al, 1998). 
Os mecanismos que envolvem esse aumento estão 
relacionados com diminuição no volume plasmático, 
maior atividade do sistema nervoso simpático com 
menor atividade do parassimpático, secreção de 
renina e angiotensina, além do estado de hidratação, 
a temperatura ambiente e as concentrações de sódio 
e potássio durante o exercício (Melin et al, 2001; 
Maresh et al, 2004; Kosunen et al, 1976; Takamata et 
al, 1994; Holst et al, 2004). O aumento da aldosterona 
em exercícios de alta intensidade está relacionado 
com a sua ação, que influencia a abertura dos 
Fisiologia do Sistema Endócrino
22
canais de sódio em torno de dois minutos (Boldyreff; 
Wehling, 2004).
Dessa forma, o especula-se que o estímulo 
gerado durante exercícios de alta intensidade para 
a secreção de aldosterona esteja relacionado com 
o aumento da pressão sanguínea da ativação do 
sistema renina-angiotensina, além do aumento na 
secreção de ACTH pela adeno-hipófise em resposta 
ao estresse (Fitzsimons, 1998; Holst et al, 2007; 
Yamauchi et al, 1998).
Um recente estudo realizado com pacientes 
hipertensos que realizaram um protocolo de 
treinamento aeróbio durante 16 semanas, três 
vezes por semana e com intensidade de 60% a 80% 
do VO2 max. demonstrou que, apesar de haver 
redução no peso corporal e diminuição na pressão 
sanguínea, não houve redução nas concentrações 
plasmáticas de renina.
Mostrou-se assim uma possível atividade do eixo 
renina-angiotensina-aldosterona nesses pacientes 
(Martinelli et al, 2010). O mesmo foi mostrado em um 
estudo anterior, também com pacientes hipertensos 
que realizaram exercício aeróbio em cicloergômetro, 
mostrando correlação entre o exercício e o aumento 
de angiotensina II (Shim et al, 2008). 
Outros estudos mostram que, em exercícios de 
endurance com duração de 2 a 27 horas, os níveis 
plasmáticos de aldosterona demonstram aumento de 
três a oito vezes (Rocker et al, 1989; Freund et al, 
1990; Fellmann et al, 1989).
Essa variação possui uma grande correlação 
com pressão sanguínea, exposição térmica, grau de 
desidratação antes e durante o exercício, tonicidade 
das bebidas ingeridas durante o exercício, além da 
intensidade deste (Hew-Butler et al, 2008; Melin et 
al, 2001; Maresh et al, 2004; Kosunen et al, 1976; 
Takamata et al, 1994; Holst et al, 2004).
Andrógenos 
Serão abordados no capítulo relacionado às 
gônadas (glândulas sexuais).
Medula da Adrenal
A medula das adrenais é responsável por sintetizar 
e secretar os hormônios catecolaminérgicos, 
adrenalina e noradrenalina. As catecolaminas 
exercem função pleiotrópica, agindo em diferentes 
células do organismo.
Em um adulto, a medula das adrenais pesa em 
torno de 1 grama e é formada por um grupo de 
células denominadas de cromafins (por sua afinidade 
para corantes de cromo) (Berne et al, 2004). Esse 
grupo celular é formado por grânulos que possuem 
similaridade com os terminais nervosos simpáticos 
pós-ganglionares. Os grânulos são compostos por 
hormônios catecolaminérgicos, adenosina, encefalina, 
peptídeos resultantes da metabolização da POMC, 
como β-endorfinas, neuropeptídeo Y, cromogranina, 
assim como por proteínas e lipídios.
Síntese de Hormônios na Medula da 
Adrenal
O processo de síntese dos hormônios 
catecolaminérgicos pela medula das adrenais ocorre 
por meio de uma série de reações enzimáticas, que 
se iniciam com a conversão do aminoácido tirosina a 
di-hidroxifenilalanina (DOPA) Em seguida, a DOPA é 
convertida a dopamina por ação enzimática de uma 
descarboxilase de L-aminoácidos aromáticos que 
utiliza piridoxal fosfato como um cofator. O próximo 
passo na síntese dos hormônios catecolaminérgicos 
ocorre dentro dos grânulos cromafins, onde a enzima 
dopamina β-hidroxilase converte dopamina em 
noradrenalina, utilizando o oxigênio molecular e um 
hirdrogênio (Dienstbier, 1991). 
Fisiologia do Sistema Endócrino
23
Dos hormônios catecolaminérgicos sintetizados 
pelas células adrenomedulares, 15% estão na forma 
de noradrenalina. A síntese desse hormônio cessa 
nesse passo, e ele fica armazenado dentro dos 
grânulos das cromafins até que seja secretado para 
exercer seus efeitos biológicos.
Entretanto, os outros 75% da síntese de hormônios 
catecolaminérgicos estão como adrenalina. Dessa 
forma, a noradrenalina, anteriormente sintetizada 
nos grânulos, é direcionada para o citoplasma, 
onde será N-metilada pela enzima feniletanolamina 
N-metiltrasferase, utilizando S-adenosilmetionina 
como doador de metil para a formação de adrenalina. 
Após a síntese da adrenalina, ela é captada pelos 
grânulos cromafins, sendo o principal hormônio 
catecolaminérgico (Berne, 2004). 
O sistema nervoso simpático controla a secreção 
dos hormônios catecolaminérgicos. Esse estímulo 
é denominado de “luta ou fuga”, em que o sistema 
simpático reage a diversos tipos de estresse 
aumentando a síntese desses hormônios, em especial 
a adrenalina. Esses estímulos estressantes podem 
ser provenientes de sensações de perigo, traumas 
ou lesões, ansiedade, hipovolemia, hemorragia 
ou perda de líquidos corpóreos, anorexia, jejum 
prolongado, temperaturas extremas e exercícios 
tanto prolongados quanto agudos de alta intensidade 
(Esler et al, 1981).
As fibras pré-ganglionares colinérgicas do nervo 
esplâncnico representam a via efetora comum 
entre o SNC e a medula das adrenais. Essas fibras 
sofrem estímulo da acetilcolina, que é liberada pelos 
terminais nervosos e que despolariza a membrana 
das células cromafins, responsáveis pela entrada 
do sódio para o citoplasma. Essa entrada gera um 
fluxo de íons de cálcio, responsáveis pela exocitose 
dos grânulos secretórios contendo os hormônios 
catecolaminérgicos.
Efeitos Biológicos
A meia-vida dos hormônios catecolaminérgicos na 
circulação é relativamente curta, variando entre um 
e três minutos. Essa característica permite uma ação 
rápida. Casoas sínteses de adrenalina e noradrenalina 
sejam maiores do que a capacidade das células 
cromafinsde armazená-las, esses hormônios serão 
metabolizados pelo fígado e pelos rins para que 
sejam excretados.
Entretanto, antes de ser excretadas, a adrenalina 
e a noradrenalina exercem seus efeitos biológicos 
ligando-se a receptores de membrana citoplasmáticos 
denominados de β1, β2, β3, α1 e α2. O efeito 
biológico intracelular é modulado de acordo com o 
tipo de receptor a que elas se ligam.
Tendenciosamente, a adrenalina tem maior 
afinidade com os receptores β, enquanto que 
a noradrenalina possui maior afinidade com os 
receptores α.
Esses receptores são proteínas transmembrana 
unipasso e estruturalmente similares. Os receptores 
β possuem atividade associada com a proteína Gs, 
que estimula a adenil-ciclase e ativa o AMPc como 
segundo mensageiro intracelular para gerar seus 
efeitos biológicos por intermédio PKA.
Antagonicamente, os receptores α possuem 
atividade associada à proteína Gi, que por sua vez 
diminui a atividade do AMPc intracelular, bem como 
a da PKA. Os efeitos dos receptores α são mediados 
pela fosfatidilinositol, juntamente com o Ca2+ e a PKC 
como segundos mensageiros.
Ambos os hormônios catecolaminérgicos geram 
diversas ações metabólicas. Dentre elas, o aumento 
da glicemia é um fator comum. 
Fisiologia do Sistema Endócrino
24
Quando a recepção dos hormônios é feita pelos 
receptores β adrenérgicos, destacam-se algumas 
funções, como:
1. Aumento na glicogenólise (fígado).
2. Aumento na gliconeogênese (fígado).
3. Aumento na lipólise (tecido adiposo e músculos).
4. Aumento na calorigênese.
5. Diminuição da utilização da glicose (músculos e 
tecido adiposo).
6. Diminuição na secreção de insulina (pâncreas).
7. Aumento na secreção de glucagon (pâncreas).
8. Aumento na captação de potássio.
9. Aumento da contratilidade cardíaca.
10. Aumento da frequência cardíaca.
11. Aumento da dilatação arteriolar, com diminuição 
da pressão arterial no músculo.
Os efeitos hepáticos de glicogenólise e da 
gliconeogênese são intensificados nos casos de 
baixos níveis de glicemia. Caracteriza-se por um 
mecanismo de controle na manutenção para o SNC 
da glicemia e da oferta de glicose, principal substrato 
a ser utilizado por esse território corporal.
Importante ressaltar que o hormônio adrenalina 
estimula a diminuição da secreção de insulina pelo 
fato de as células beta das ilhotas de Langerhans 
expressarem mais receptores α-adrenérgicos, 
enquanto o mesmo hormônio estimula o aumento na 
secreção de glucagon pelas células alfas das ilhotas 
de Langerhans em função de elas expressarem mais 
receptores β-adrenérgicos.
 Concomitantemente, as catecolaminas aumentam 
a lipólise para maior disponibilidade de ácidos graxos 
às células musculares e hepáticas.
As ações da adrenalina no sistema cardiovascular 
estão envolvidas com o aumento da frequência 
cardíaca, da força contrátil e do débito cardíaco, assim 
como da constrição dos vasos renais, esplâncnico e 
cutâneo. Em adição, os hormônios catecolaminérgicos 
exercem outros efeitos, dependendo do tecido em 
que atuam:
1. No intestino, inibindo a atividade motora.
2. Nos bronquíolos, relaxando a musculatura lisa, a 
fim de prevenir a obstrução das vias aéreas, bem 
como de melhorar a troca gasosa.
3. Nas pupilas, dilatando e melhorando o campo 
de visão.
4. Na neuro-hipófise, modulando a liberação de 
ADH. Receptores β estimulam, enquanto que os 
receptores α inibem.
5. Nos rins, quando receptados pelos receptores β, 
aumentam a secreção de renina, aumentando 
dessa forma o eixo renina-angiotensina-
aldosterona.
6. Na glândula tireoide, quando receptado pelos 
receptores β, aumentam a conversão de T4 para 
T3, melhorando a atividade dela.
Relação com o Exercício e o Treinamento
O exercício físico é um importante estimulador da 
síntese e secreção dos hormônios catecolaminérgicos, 
em função do estresse fisiológico e metabólico gerado. 
Além disso, o exercício físico aumenta a atividade do 
eixo CRH-ACTH-adrenais, estimulando a secreção 
não somente das catecolaminas, mas também do 
cortisol, que é um importante estimulador da síntese 
e secreção dos hormônios catecolaminérgicos.
French et al (2007) mostraram correlação entre 
os exercícios de força e o aumento da secreção dos 
hormônios catecolaminérgicos e também entre os 
níveis destes e a testosterona.
Diversos trabalhos mostram que, durante o 
exercício físico, ocorre um aumento no SN simpático, 
em resposta à mobilização de lipídios, sendo as 
catecolaminas o principal regulador da lipólise no 
tecido adiposo (Hodgetts et al, 1991; Lafontan; 
Berlan, 1993). Durante exercícios de endurance, o SN 
simpático induz a lipólise por diminuição da secreção 
Fisiologia do Sistema Endócrino
25
de insulina e aumento de GH, cortisol e hormônios 
catecolaminérgicos, em especial a adrenalina (Stich 
et al, 1999).
Pâncreas
O pâncreas é uma glândula mista acessória do 
sistema digestório, localizada junto ao duodeno 
e inferiormente ao estômago, estendendo-se até 
o baço retroperitonealmente, ou seja, colado à 
parede abdominal posterior (figura 4.1) (Dangelo; 
Fattini, 2007).
Figura 4.1 – Localização anatômica do pâncreas.
Adaptado de Netter, 2008.
Apresenta uma forma prismática, denominada em 
faces (ântero-superior, ântero-inferior e posterior) 
e três margens (superior, anterior e inferior). O 
pâncreas é constituído de três partes, denominadas 
de cabeça, corpo e cauda (figura 4.2).
Figura 4.2 – Regiões pancreáticas. Adaptado de Netter, 2008.
O pâncreas é constituído por dois principais grupos 
celulares, os ácinos pancreáticos (parte exócrina), 
que secretam enzimas digestivas no duodeno, 
e as ilhotas de Langerhans (parte endócrina), 
responsáveis pela secreção dos dois principais 
hormônios pancreáticos, a insulina e o glucagon. As 
ilhotas de Langerhans perfazem aproximadamente 
1% a 1,5% da massa total do pâncreas, que é 
formado por aproximadamente 1 milhão de ilhotas 
(Berne et al, 2004; Guyton; Hall, 2003). As ilhotas são 
constituídas por quatro grupos celulares. As células 
α (alfa) secretam glucagon, as β (beta) secretam 
insulina, as δ (delta) secretam somatostatina e as 
PP secretam o polipeptídio pancreático (Machado et 
al, 2008). Neste capítulo, serão abordados aspectos 
relacionados aos hormônios insulina e glucagon, 
sobretudo pela grande relação deles com o exercício.
Insulina
A insulina é o principal hormônio anabólico do 
organismo, secretado pelas células β-pancreáticas 
em resposta ao aumento da glicemia e responsável 
pela captação da glicose e pela homeostase 
energética (CARVALHEIRA; ZECCHIN; SAAD, 2002; 
MAYER; BELSHAM, 2010). A insulina é formada por 
duas cadeias peptídicas retas, denominadas cadeia A 
e cadeia B, ligadas por pontes de dissulfeto. A cadeia 
A é constituída por 21 aminoácidos, e a cadeia B é 
formada por 30 aminoácidos.
A síntese da insulina é feita por meio de uma 
família de genes que codificam também o fator de 
crescimento semelhante à insulina (IGF). Essa síntese 
é controlada pela glicemia. Dessa forma, quando 
a glicemia aumenta após as refeições, as células 
β-pancreáticas sintetizam e secretam mais insulina; 
já durante o jejum, em que a glicemia está baixa, 
a síntese e secreção são diminuídas. A secreção de 
insulina pelas células β-pancreáticas sofre algumas 
influências, dentre as quais o nível de glicemia é 
preponderante. Um transportador específico, GLUT-
2, é responsável por regular essa concentração, 
facilitando a rápida difusão da glicose do espaço 
extracelular para dentro das células β. 
Fisiologia do Sistema Endócrino
26
Quando os níveis de glicemia 
aumentam após as refeições, 
a glicose é transportada para 
dentro das células β, sendo 
rapidamente fosforilada pela 
glicocinase em glicose-6-
fosfato, seguindo assim a via 
glicolítica. Com isso, o aumento 
de ATP intracelular altera a 
razão ATP/ADP e provoca 
mudança nas concentrações de 
NADH, NADPH e H+.
O ATP geradoliga-se 
aos canais de potássio até 
então abertos, impedindo 
que esse íon se difunda pela 
membrana. Com o aumento do 
potássio intracelular, ocorre a 
despolarização desta, abrindo 
os canais de cálcio. O aumento 
do cálcio citoplasmático leva 
à translocação dos grânulos 
secretórios contendo a insulina 
e o peptídeo C para a membrana, 
que, por meio da exocitose, irá 
liberar a primeira em direção à 
corrente sanguínea sistêmica 
(Silverthorn, 2003) (figura 5.5). 
A secreção da insulina também pode sofrer influência de outros fatores, com ligação a receptores 
associados à proteína Gs, como o glucagon e a acetilcolina, e a receptores β-adrenérgicos, que aumentam as 
concentrações de AMPc e a razão GTP/GDP intracelular. Estes, por sua vez, são responsáveis pelo aumento 
na secreção de insulina.
De forma inversa, a atuação da somatostatina e de receptores α-adrenérgicos leva a ativação da proteína 
Gi, que diminui as concentrações de AMPc, inibindo a secreção de insulina. Outro importante estimulador da 
secreção são os aminoácidos, em particular a arginina e a lisina.
Fisiologia do Sistema Endócrino
27
A insulina não necessita de proteínas 
transportadoras para se difundir no plasma e tem 
uma meia-vida de aproximadamente cinco a oito 
minutos. Após as refeições, as concentrações de 
insulina podem aumentar em 10 vezes em relação 
aos níveis basais.
Efeitos Biológicos
As ações fisiológicas da insulina estão relacionadas 
com a homeostase da glicose, por meio de captação 
desta pelo fígado (GLUT2) e pelos tecidos periféricos 
(muscular e adiposo – ativação do GLUT4), a 
diminuição na síntese e liberação hepática dela, por 
meio das vias de gliconeogênese (inibindo enzimas 
gliconeogênicas) e glicogenólise (inibindo glicogênio 
fosforilase), além do aumento na síntese de glicogênio 
hepático e muscular (ativa glicogênio-sintase).
No músculo, a insulina estimula a síntese e diminui 
a degradação proteica. Nos adipócitos, exerce função 
na ativação da lipogênese (estimula a enzima lípase 
lipoproteica – LPL) e na inibição da lipólise (estimula 
a enzima fosfodiesterase – PDE3B, diminuindo a 
concentração de AMPc) (CARVALHEIRA; ZECCHIN; 
SAAD, 2002).
Ademais, a insulina promove diminuição da 
oxidação de ácidos graxos (ativa a enzima acetil-
CoA-carboxilase – ACC, que vai converter a molécula 
de acetil-CoA e malonil-CoA, principal inibidor da 
carnitina palmitoil transferase 1 – CPT1, enzima-chave 
do complexo enzimático responsável pela entrada 
dos ácidos graxos de cadeia longa nas mitocôndrias).
Além disso, exerce importantes funções em 
diversas regiões cerebrais, no controle de núcleos 
hipotalâmicos e em outras regiões, como amígdala, 
hipocampo e áreas autonômicas, como o núcleo do 
trato solitário (Unger; Betz, 1998; GENABAI; BRISKI, 
2009; MAYER; BELSHAM, 2010).
Os efeitos biológicos da insulina são exercidos pela 
ativação de seu receptor de membrana citoplasmática 
com atividade tirosina cinase. O receptor de insulina 
é uma proteína heterotetramérica composta por 
duas subunidades α e duas subunidades β. A ação 
exercida pelo receptor é por atividade enzimática, 
em que a subunidade α inibe a atividade da tirosina 
cinase da subunidade β.
Com a ligação da insulina na subunidade α, 
a atividade cinase da subunidade β é ativada, 
promovendo sua autofosforilação. A subunidade β 
autofosforila-se em múltiplos resíduos de aminoácidos 
tirosina (Tyr), ativando uma cascata de sinalização 
intracelular a fim de gerar seu efeito biológico final. 
(Patti; Kahn, 1998; FREYTCHET; ROTH; NEVILLE, 
1971; CUATRECASAS, 1972; KAHN, 1985). 
Relação com o Exercício e Treinamento
Importante ressaltar que os mecanismos 
moleculares de translocação do GLUT-4 do 
sarcoplasma para a membrana celular são 
extremamente complexos (Bryant; Govers; James, 
2002). Esses mecanismos sofrem duas ações 
básicas: uma por meio da interação da insulina com 
seu receptor tirosina cinase e outra por meio da 
contração muscular sem que haja a ação da insulina 
(Coderre et al, 1995; Douen et al, 1990).
Durante a contração muscular gerada pelo 
exercício, ocorre a captação de glicose pelo músculo 
com extrema diminuição da participação da insulina 
(Holloszy, Narahara, 1965). No entanto, o exercício 
físico aumenta a sensibilidade à ação da insulina pós-
exercício (Richter et al, 1982). Isso decorre de ele ser 
um importante estimulador da síntese e secreção dos 
hormônios contrarreguladores da glicemia, além de 
aumentar a atividade do eixo CRH-ACTH-adrenais. 
Esses mecanismos geram um aumento na secreção 
de hormônios glicocorticoides e catecolaminérgico, 
inibindo a síntese e secreção de insulina pelas 
células β-pancreáticas (French et al, 2007; Stich et 
al, 1999; Nesher; Karl; Kipnis, 1985). É fato que 
a diminuição da síntese e secreção de insulina em 
Fisiologia do Sistema Endócrino
28
exercício é vantajosa ao indivíduo, uma vez que 
seus efeitos biológicos voltados para o anabolismo 
nada combinam com as condições catabólicas que a 
atividade física impõe.
Durante o exercício, há um aumento na superfície 
celular de transportadores de glicose GLUT-4 
(músculo), aumentando a captação de glicose em 
relação à situação de repouso (Fueger et al, 2003; 
2004). Assim como nos exercícios intensos, os 
de intensidade moderada também se utilizam de 
mecanismos de transporte de glicose via GLUT-4 do 
meio extracelular para o sarcoplasma, objetivando a 
síntese de ATP. Entretanto, esse transporte é limitado 
(Katz et al, 1986; Kristiansen et al, 2000) em função 
da diminuição da produção e da ação da insulina, o 
que representa a possibilidade de uma glicemia mais 
adequada durante a prática da atividade física.
Estudos com ratos relatam o papel do Ca2+ na 
captação de glicose durante a contração muscular, 
aumentando a proteína cinase C (PKC), responsável 
por essa tarefa (Cleland et al, 1989; Nishizuka, 1995; 
Richter et al, 1987). Esse mecanismo decorre da 
ativação da calmudulina cinase II (CaMkII) durante 
a contração muscular tanto em humanos quanto em 
roedores (Rose; Hargreaves, 2003).
Outra importante proteína envolvida na captação 
de glicose durante a contração muscular é a AMPK. 
Esta, por sua vez, é expressa de acordo com a 
intensidade do exercício, sendo um marcador de 
estresse metabólico pelo recrutamento de fibras, 
em particular as de contração rápida (Chen et al, 
2000; 2003; Derave et al 2000; Ihlemann; Ploug; 
Galbo, 2001).
Glucagon
O glucagon é um hormônio peptídico constituído 
por 29 aminoácidos e que possui peso molecular de 
35 kDa. Os aminoácidos N-terminal contidos nas 
posições de 1 a 6 exercem sua função biológica pela 
interação com o receptor de membrana (Berne et al, 
2004). Sua síntese ocorre nas células α das ilhotas de 
Langerhans pancreáticas.
O aumento da glicemia, com consequente 
aumento na secreção de insulina pelas células 
β-pancreáticas, são os principais estímulos 
inibitórios da síntese e secreção do glucagon. 
Assim, este é um hormônio que tem sua síntese e 
secreção aumentada em resposta à diminuição da 
glicemia, sendo um importante regulador dos níveis 
de glicose circulante, agindo de forma antagônica à 
insulina no controle glicêmico. 
Em casos de hipoglicemia, os níveis plasmáticos 
de glucagon aumentam de duas a quatro vezes. 
Contudo, durante a hiperglicemia, sua concentração 
plasmática sofre redução em cerca de 50% (Berne et 
al, 2004).
Além da diminuição da glicemia, refeições com 
alto teor proteico (principalmente contendo os 
aminoácidos alanina e arginina), exercício físico e 
jejum prolongado são estímulos importantes para o 
aumento na síntese e secreção de glucagon. Contudo, 
o alto consumo de carboidratos, o aumento de ácidos 
graxos livres e o aumento na síntese e secreção da 
secretina inibem a secreção desse hormônio. 
Efeitos Biológicos
Os principais efeitos biológicos do glucagon 
no organismo são antagônicos aos da insulina. A 
sua ação é exercida pela ligação com um receptor 
de membrana que está associado a uma proteínaGs, ativando a adenilil-ciclase com formação do 
AMP-C e posterior ativação da proteína cinase 
A (PKA), iniciando uma cascata de fosforilação 
intracelular, responsável pela ativação e repressão 
de uma série de enzimas.
Uma das principais ações enzimáticas caracteriza-
se pela ativação, no fígado, da enzima glicogênio 
fosforilase (ativando a glicogenólise), além de inibição 
da enzima glicogênio sintase (inibindo a glicogênese). 
Fisiologia do Sistema Endócrino
29
O principal sítio de atuação do glucagon é no fígado; 
no músculo e no tecido adiposo, ele exerce efeitos 
mais modestos.
Além do efeito exercido na glicogenólise, o 
glucagon atua no fígado ativando a gliconeogênese, 
principalmente pelo substrato alanina (ciclo 
alanina-glicose) (Berne et al, 2004). Outras ações 
fisiológicas do glucagon: ativação de enzimas 
lípases, que atuam no tecido adiposo (lipólise); 
atuação nos túbulos renais, inibindo a reabsorção 
de sódio, aumentando a natriurese; atuação no 
sistema nervoso central, exercendo efeito no 
controle da fome e da saciedade.
Relação com o Exercício e Treinamento
Durante o exercício físico, a concentração 
plasmática de glucagon é regulada, entre outros, 
pela razão insulina/glucagon. Em condições 
normais, a concentração molar no plasma de 
insulina em relação ao glucagon é de 2. Não 
obstante, durante o exercício físico, essa razão 
cai para 0,5 ou menos. A diminuição facilita a 
ativação de vias metabólicas, como a glicogenólise 
e a gliconeogênese, mantendo os níveis de glicose 
próximos ao normal (Berne et al, 2004).
Outra via importante na regulação da concentração 
aumentada de glucagon em exercício intenso é a 
catecolaminérgica. A adrenalina é preferencialmente 
receptada nas células α das ilhotas de Langerhans 
por receptores β-adrenérgicos. Portanto, com 
o aumento de adrenalina durante o exercício 
(principalmente o intenso), ocorre o aumento na 
síntese e secreção do glucagon.
Durante os primeiros 15 minutos de exercício, o 
glucagon tem um aumento rápido, depois tende a se 
estabilizar. Entretanto, quanto maior a duração, maior 
é a liberação. Em indivíduos treinados, a secreção de 
glucagon é mais continua do que nos não treinados 
(Canali; Kruel, 2001; FErNÁndez-Pastor et al, 1992).
Tireoide
A glândula tireoide localiza-se na parte anterior do 
pescoço, dividindo-se em duas metades, ou lobos, 
que ficam posicionadas em cada um dos lados da 
traqueia (figura 5.1) (Berne et al, 2004; Sobotta, 
2006). Cada um dos lobos mede cerca de 2 cm a 2,5 
cm de largura por 4 cm de comprimento. No homem 
adulto, ela pesa em torno de 15 g a 25 g (Bianco; 
Kimura, 1999).
A glândula tireoide é extremamente vascularizada, 
recebendo um grande suprimento sanguíneo que 
parte das artérias tireocervicais, além de ser inervada a 
partir do sistema nervoso autônomo (Thorpe-Beeston 
et al, 1991; Mansberger; Wei, 1993; Ericson, 1981). 
A glândula tireoide é constituída por uma única 
camada de células epiteliais cuboidais, responsáveis 
Fisiologia do Sistema Endócrino
30
pela síntese hormonal da glândula. Essas células 
formam um folículo circular com 200 μm a 300 μm 
de diâmetro. No interior do folículo, a matéria-prima 
para síntese do hormônio fica armazenada sob forma 
de um coloide (Glinoer; Delange, 2000; De Benoist et 
al, 2003; Dohan et al, 2003).
Tanto o volume quanto o tamanho da glândula 
tireoidiana aumentam no ser humano durante a 
puberdade. No caso das mulheres, a glândula sofre 
um aumento acentuado após o inicio da menstruação 
(Wolff et al, 1998; Van Saden et al, 2003; Wolff, 1983).
Além das células foliculares, a glândula tireoidiana 
é constituída por outras localizadas entre os folículos 
tireoideanos, denominadas células parafoliculares 
ou células C, cuja função é sintetizar um hormônio 
polipeptídico denominado calcitonina (Filetti et al, 
1999; Spitzweg; heufelder; morris, 2000; Gilliam et 
al, 2004; Porra et al, 2002).
Vinculadas imediatamente atrás de cada polo 
da glândula tireoide, localizam-se quatro glândulas 
paratireoides, cada uma com aproximadamente 
6 mm de comprimento, 3 mm de largura e 2 
mm de espessura. Elas sintetizam e secretam o 
paratormônio (PTH), que, em conjunto com o 
hormônio calcitonina, tem como principal função a 
regulação da calcemia.
A glândula tireoidiana é responsável pela síntese 
e secreção de três compostos denominados de 
iodotironinas, que são resultantes da ligação 
de duas moléculas de tirosina iodadas. Dessa 
produção hormonal, 90% resulta na formação de 
3,5,3´,5´-tetraiodotironina (tiroxina ou T4), 10%, na 
formação de 3,5,3´-triiodotironina (T3) e menos de 
1% forma 3,3´,5´-triiodotironina reverso (T3 reverso 
ou rT3) (Berne et al, 2004). 
O T3 é responsável pelas ações fisiológicas da 
glândula no organismo (Lacroix et al, 2004; Gnidehou 
et al, 2004; Larsen, 1975; Yokoyama; TAUROG, 1988). 
A conversão de T4 em T3 ocorre em grande 
parte dos órgãos/tecidos que possuem grande fluxo 
sanguíneo, tendo como principais exemplos o fígado 
e os rins (Berne et al, 2004). 
Os hormônios tireoidianos T3 e T4 são 
transportados no plasma de formas distintas: cerca 
de 80% por meio da ligação com uma proteína 
transportadora denominada proteína ligadora de 
tiroxina (TBG); quase 20% por meio da ligação 
com a pré-albumina ligadora de tiroxina (TBPA) 
e com a transtirretina (TTR) (Berne et al, 2004; 
Bianco; Kimura, 1999); e cerca de 0,03% do 
total por circulação livre no plasma (responsável 
por toda a ação biológica desses hormônios nos 
tecidos periféricos por ser, também, a forma 
biologicamente ativa).
O principal regulador da atividade da glândula 
tireoide é o eixo hipotálamo-hipófise, pela secreção 
do hormônio liberador de tireotrofina (TRH) e do 
hormônio estimulante da tireoide (TSH) (Berne et 
al, 2004; Robbins; Rall, 1957). Com o processo de 
envelhecimento, os níveis de T4 e, consequentemente, 
de T3 sofrem declínio, sobretudo em função da 
diminuição na secreção de TSH hipofisário (Tu et al, 
1997; Guadano-Ferraz et al, 1999).
Após a síntese dos hormônios tireoidianos T3 e 
T4, eles são responsáveis pelo controle da secreção 
hipofisária de TSH, mecanismo gerado pelo sistema 
de alça de retroalimentação negativa, feedback 
negativo. Além disso, mecanismos de controle 
adrenérgicos são importantes na estimulação 
da síntese de T4, aumentando as vias de AMP-c, 
adenilil ciclase e GMP-c.
Efeitos no controle da glândula tireoide gerados pela 
leptina também são conhecidos. A leptina exerce ação 
direta em núcleos hipotalâmicos por meio do aumento 
na secreção de TRH, o que aumenta a atividade do eixo 
TRH-TSH-tireoide. Ela também exerce controle sobre 
o peptídeo relacionado ao agouti (AgRP), diminuindo 
a inibição gerada por ele sobre o TRH (Friesema et al, 
2003; Heuer et al, 2005).
Fisiologia do Sistema Endócrino
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Efeitos Biológicos
Para que os hormônios tireoidianos exerçam seus 
efeitos biológicos nas células-alvo, eles devem se ligar 
a um receptor localizado no núcleo delas. Tanto o T3 
quanto o T4 utilizam transporte ativo para atravessar 
a membrana plasmática e ter acesso a esse receptor. 
O receptor tireoidiano é um receptor do tipo esteroide 
(Berne et al, 2004; Bianco; Kimura, 1999).
Foram também identificados sítios de ligação dos 
hormônios tireoidianos em ribossomos, mitocôndrias 
e membrana plasmática, gerando possíveis ações 
tanto pré quanto pós-transcricionais (Berne et al, 
2004; St. Germain; Galton, 1997).
A ação hormonal tireoidiana é ampla, exercendo 
papel em diversos sistemas fisiológicos e tecidos. 
Entretanto, de forma geral, os hormônios tireoidianos 
exercem ação no núcleo das células estimulando a 
RNA polimerase, além de promover a síntese de 
proteínas nucleares.
Esses efeitos são acompanhados pelo aumento na 
biogênese das mitocôndrias e da sua respectiva taxa 
de respiração. Promovem também aumento na síntese 
mitocondrial, nos transportadores de membrana 
plasmática e nos de proteínas (Berne et al, 2004).
Os hormônios tireoidianos aumentam