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FISIOLOGIA HUMANA Homeostase e dinâmica da membrana • O corpo para se manter tem que manter o equilíbrio interno constante ▸Quando corremos, suamos para tentar reduzir a temperatura mantendo o equilíbrio, o coração bate mais rápido para bombear mais para os músculos • O equilíbrio interno constante é fundamental para a vida • Homeostase não é o equilíbrio, mas a manutenção do meio • O meio interno do corpo é o líquido extracelular • A maior parte do corpo é composto de água ▸Plasma ▸Líquido intracelular ▸Líquido extracelular ou intersticial • Os sistemas sensorial, integrador e efetor regulam os sistemas • Retroalimentação Negativa ▸Quem inicia é quem para - Um hormônio é secretado e ele regula quando deve parar • Retroalimentação Positiva ▸Precisa de um estímulo externo para parar - No parto o corpo libera ocitocina, contração, só para com o nascimento • O principal componente do líquido extracelular é o NaCl • O potássio (K+) está em maior concentração no líquido intracelular • O que separa o LEC do LIC é uma membrana ▸Impermeável á substância hidrossolúveis e permeável a lipossolúveis Transporte na Membrana • Difusão Simples ▸Movimentação do soluto do mais concentrado para o menos ▸Passivo, sem gasto energético • Difusão Facilitada ▸Movimentação do soluto do mais concentrado para o menos com ajuda de proteínas ▸Passiva, sem gasto energético • Canal Iônico ▸Proteínas formam canais para a passagem de iôns • As aquaporinas foram canais para a passagem de água (osmose) • Transporte Ativo ▸Tem gasto energético ▸Primário - Bomba de Sódio e Potássio ▸Secundário - Aproveita a energia transferida para se transportar - Cotransporte, na mesma direção - Contratransporte, em direções diferentes • A difusão facilitada e os transportes ativos podem saturar • A osmolaridade não muda, é uma medida de concentração de partículas ▸↑ Osmolaridade + Concentrado Potencial de membrana • A concentração de íons dentro e fora da célula são diferentes ▸Líquido Extracelular +Na+, +Cl- e -K+ ▸Líquido Intracelular -Na+, -Cl- e +K+ • A membrana plasmática é seletivamente permeável à diferença íons ▸A movimentação de íons forma os fenômenos elétricos • O equilíbrio da força química e da elétrica é chamando de Equilíbrio Eletroquímico ▸O gradiente elétrico contrabalança o gradiente de concentração química • Potencial de equilíbrio ▸Força elétrica que contrabalanceia a força química • Quando maior a diferença de concentração, maior será a força química e maior será o potencial de equilíbrio • Potencial de membrana ▸ Potencial elétrico que se vê em uma membrana ▸Ao se medir a voltagem - Se o resultado for positivo, o interior da célula é positivo - Se o resultado for negativo, o interior da célula é negativo • Se abrir um canal de potássio, o íon vai sair deixando o interior negativo ▸O que foi medido é tanto o potencial de membrana quanti o potencial de equilíbrio • Se abrir um canal se sódio, o íon vai entrar e deixando o interior positivo • Se abrir tanto canais de sódio quanto de potássio, o que acontece? ▸Depende do número de canais de cada tipo que foram abertos • Geralmente as membranas são mais permeáveis a um tipo de íon • A movimentação de uma quantidade mínima de íons é suficiente para gerar gradientes elétricos • A diferença na distribuição de cargas está restrita a superfície da membrana • Potencial de Repouso ▸Célula sem receber estímulo ▸Mais permeável ao potássio ▸Principal motivo pelo qual o potencial de repouso da membrana é negativo, a maior permeabilidade ao potássio - Chega a ser até 40x mais permeável • A quantidade de canais abertos determinam a permeabilidade da membrana a determinado íon • Canais abertos ou poros ▸Estão usualmente abertos ▸ No repouso, apenas os canais abertos estão abertos • Canais com portão ▸Abrem e fecham em resposta a sinais - Ligante sensível - Estímulo mecânico - Sensíveis a voltagem Geração e propagação de sinal elétrico • Potencial mais positivo que o potencial de repouso, despolarização • Potencial mais negativo que o potencial de repouso, hiperpolarização • Os canais mecano e ligante sensíveis mudam o potencial ▸Geram o potencial graduado - É um tipo de mudança do potencial de membrana - Proporcional ao estímulo - Quanto maior o estímulo, mais canais são abetos - Perdem força ao se distanciar do estímulo • Os neurônios são células especializadas em comunicação rápida Potencial de Ação • Variação estereotipada do potencial de membrana, gerada pela abertura ou fechamento de canais sensíveis a voltagem • 1) Disparo (abre canais de Na+ sensíveis a voltagem) • 2) Despolarização (fecha canais de Na+ e abre canais de K+ sensíveis a voltagem) • 3) Hiperpolarização (fecha os canais K+ para a despolarização) • 4) Repolarização • Os canais de sódio sensíveis a voltagem possuem 3 conformações Abertos Fechados Inativos - Período refratário - Não importa a intensidade do estímulo, o canal não abre • De 2 a 3 é período refratário absoluto • De 3 e 4 é período refratário relativo (o estímulo precisa ser mais forte) • O potencial de ação e local inicialmente, porém se propaga para toda a célula ▸Efeito dominó ▸Abre canal de sódio, entra sódio > Despolariza a região vizinho até o limiar > Abre canal de sódio, entra sódio > Despolariza... ▸O estímulo se propaga unilateralmente porque os canais de sódio já utilizados ficam inativos Transmissão Sináptica Sinapse Elétrica • Células unidas por junções inteligentes • Sinal passa direto de uma célula para a outra Sinapse Química • A sinapse ocorre através de substância químicas • O sinal promove a liberação de neurotransmissores • O aprendizado depende de mudanças nas sinapses Transmissão • Um potencial de ação despolariza o terminal axônico • A despolarização abre canais de Cálcio controlados por voltagem e o cálcio entra na célula • A entrada de cálcio inicia a exocitose de conteúdo das vesículas sinápticas • O neurotransmissor se difunde através de fenda sináptica e se liga aos receptores na célula pós-sináptica • A ligação do neurotransmissor inicia uma resposta pós-sináptica • A despolarização da membrana pós-sináptica é chamada Potencial Excitatório Pós-Sináptico (PEPS) • A Hiperpolarização da membrana pós-sináptica é chamada Potencia Inibitório Pós-Sináptico (PIPS) Fenda Sináptica • Os neurotransmissores podem abrir ou fechar canais • Receptores Ionotrópicos ▸São receptores e canais ao mesmo tempo • Receptores Metabotrópicos ou Associados a Proteína G ▸Modula a abertura e o fechamento dos canais - Modifica as proteínas existentes - Regula a síntese de novas proteínas • O principal neurotransmissor excitatório é o glutamato ▸Abre canais na Na+ • O principal neurotransmissor inibitório é o CABA▸Abre canais de K+ e Cl- Integração Sináptica • Um neurônio recebe inúmeros estímulos excitatórios e inibitórios de vários outros neurônios • Na base do corpo do neurônio existe uma Zona de Gatilho ▸Possui, vários canais de Na+ para iniciar p potencial de ação - Se não atingir o limiar na região gera o potencial de ação • Inibitório • Somação Espacial, estímulos próximas de mais de um neurônio • Somação Temporal, estímulos seriados de um neurônio • Reciclagem e Degradação de Neurotransmissores ▸Retornam pelas células de Glia aos terminais axonais ▸Podem ser degradados ▸Difundem-se para a corrente sanguínea Acetil-Colina • Neurotransmissor de estímulo motor • No músculo existem vários canais dependentes de acetil-colina ▸Deixa passar tanto íons de Na+ quanto K+ ▸Entra mais sódio do que sai potássio - O gradiente eletroquímico favorece a entrada de sódio • Receptor Nicotinico ▸Específico para acetil-colina • Se a acetil-colina ficar na fenda sináptica o músculo fica contraído ▸Geralmente é degradada pela enzima acetilcolinesterase - Quebra a acetil-colina em acetil + colina Dor e temperatura • Existe diferença entre detectar o estímulo e percebê-lo • Vários estudos demostram que as mulheres são mais sensíveis a dor • Nociceptores ▸Terminações nervosas livres, sem especialização ▸Detectam dor e variação da temperatura ▸Detectam estímulos nocivos ▸Estímulos mecânicos, térmicos e químicos - Mecanorreceptores, termorreceptores (acima de 43°C) e quimiorreceptores ▸A resposta inflamatória gera dor porque estimula nocioceptores - Os sinais deixam os receptores mais sensíveis, por isso fica dolorido • O potencial de ação se propaga mais rápido por axônios mais calibrosos e mielinizados ▸+ Calibroso Aα proprioceptores do músculo esquelético Aβ cutâneo Aγ sensação de dor rápido e intensa ▸- Calibroso c dor mais difusa e menos intensa • Alguns neurônios primários se ligam ao mesmo secundário Estímulo braço esquerdo Neurônio 2ª Encéfalo Coração (Por isso quando uma pessoa tem um ataque cardíaco dói o braço esquerdo) • Gera Dor referida ▸Sente dor em alguma parte externa, mesmo sendo em órgãos internos • Vias anatômicas de tato e propriocepção são diferentes das vias de dor e temperatura ▸Obs: Na face são as mesmas • As informações de dor e temperatura vão para o sistema límbico, controle emocional • Estímulo tátil no local do machucado modula a dor, diminui, pois ativa neurônios inibitórios que bloqueiam parcialmente a via da dor ▸``Teoria do Platão´´ • Alguns circuitos do encéfalo se comunicam com circuitos medulares para modular a dor (involuntário) • Os analgésicos naturais (Endorfinas) se ligam a receptores opioides ▸Atua tanto na percepção do estímulo, quanto nos circuitos encefálicos • Os termorreceptores são neurônios especialmente sensíveis à temperatura ▸O mentol ativa células relacionadas ao frio • Os termorreceptores se adaptam • Contraste entre a atividade de termorreceptores determina a percepção da temperatura • Na mudança de temperatura é quando mais se sente o frio ou calor ▸Ao entrar na água gelada os receptores de frio são hiperestimulados dando a sensação de frio ▸Ao sair da água os receptores de calor são hiperativados dando a sensação de calor (O mecanismo que explica o efeito placebo é o aumento dos níveis de endorfina, se bloquear os receptores opioides se perde o efeito) Divisões eferentes • O sistema nervoso gera respostas de interação com o meio interno e/ou externo • Se não gerasse resposta o sistema nervoso seria inútil ▸Resposta em músculo esqueléticos, cardíacos e lisos ou em glândulas • Neurônios Motor (SNP) ▸Músculo esquelético • Neurônios Autonômico (SNP) ▸Músculos lisos e cardíacos e glândulas (liberação de hormônios) • A informação pode ser processada na medula ou no tronco ▸Respostas Reflexas e Automáticas - Mais simples e estereotipadas - Pequena quantidade de neurônios envolvidas • A informação é processada no córtex ▸Movimentos Voluntários - Mais complexo - Grande quantidade de neurônios envolvidos • Os movimentos voluntários são gerados no córtex motor ▸Anterior ao sulco pré-frontal está a área motora, planeja o movimento ▸Posterior ao sulco pré-frontal está a área sensitiva, percepção do corpo • O córtex motos primário executa os movimentos ▸Neurônios cujo axônio desce, cruza a linha média do corpo e se conecta um neurônio motor ligado a um músculo esquelético ▸Acesso direto a neurônios motores • Há uma desproporção na distribuição de neurônios no corpo ▸Existem muito mais neurônios relacionados à face, mão e boca • Para controlar o corpo é preciso saber onde ele está Sistema Nervoso Autônomo • Parassimpático > Digestão e descanso (↓Freq. Cardíaca) • Simpático > Fuga ou Luta (↑ Freq. Cardíaca, vasos músculos dilatam, vasos pele contraem) • Controlado por 2 neurônios ▸Um na medula/tronco, pré-ganglionar ▸Um fora do SNC, pós-ganglionar, controla o tecido-alvo Tronco / Hipotálamo Neurônio pré-ganglionar Resposta Neurônio pós-ganglionar Tecido Reflexo Sob camada do sist. límbico Respostas Complexa • Parassimpático Neurônio pré Acetilcolina Receptores nicotínicos Neurônio pós Acetilcolina Receptor Musarínico • Simpático Neurônio pré Acetilcolina Receptor nicotínico Neurônio pós Acetilcolina Receptor Adrenérgico • Os receptores Musarínicos e Adrenérgicos se encontram no tecido alvo • O simpático e o parassimpático tem uma via para cada tecido do corpo • A Glândula suprarrenal libera adrenalina e noradrenalina sob efeito de um neurônio simpático ▸Vai para a corrente sanguínea, todo o corpo recebe • O simpático e o parassimpático podem ter ação ▸ Antagonista: atividades opostas (maioria das vezes) ▸Exclusiva: apenas o simpático controla vasos sanguíneos ▸Sinergista: atuam juntos (parassimpático > ereção e simpático > ejaculação) Introdução à endocrinofisiologia • Fisiologia do eixo hipotálamo hipófise • • O sistema endócrino integrado ao sistema nervoso regula: ▸Controle de reprodução ▸Crescimento ▸Metabolismo ▸Desenvolvimento ▸Balanço eletrolítico ▸Modificar comportamento • Sistema Endócrino ▸Sistema de comunicação lenta (requer maquinaria celular complexa) do copo, que promove a coordenação da função corporal por meia da síntese e liberação de moléculas reguladoras e mensageiros químicos • Hormônios são secretados na corrente sanguínea • Glândulas ▸Células, tecidos ou órgão que sintetiza substâncias que são secretadas e utilizadasem outras partes do corpo ▸Glândula Endócrina secreta substâncias no sangue de modo a difundir-se por todo o corpo • O tecido só responde ao hormônio se possui receptores específicos para ele • Uma vez secretado, o hormônio age em todas as células que possuem receptores • Substâncias Secretadas na Corrente Sanguínea (Hormônios) ▸Mensageiros Neuroendócrinos - Hormônios produzidos por células nervosas ▸Mensageiros Endócrinos - Produzidos por glândulas, não por tecidos nervosos • Substâncias não-hormônios ▸Mensageiros Parácrinos - Conduzido por curto trajeto até a células alvo - Se difunde pelo líquido extracelular para células vizinhas - Não usa a corrente sanguínea ▸Mensageiro Autócrino - A célula que secreta o hormônio tem receptores para ele e em células do mesmo tipo ▸Neurotransmissor - Secretado por neurônio sobre a célula alvo Glândulas Endócrinas Convencionais • Secretam hormônios endócrinos • Hipófise ▸GH, PRL, TSH, LH, FSH e ACTH • Tireoide ▸T3, T4 e Calcitonina • Paratireoide ▸PTH • Pâncreas Endócrino ▸Insulina, glucagon e somatostatina • Suprarrenais ▸Adrenalina • Ovários e Testículos ▸Estrógeno, progesterona e testosterona • Células Endócrinas ▸Sistema endócrino difuso ▸Coração, hipotálamo, rim, timo, tecido adiposo, cérebro, trato gastrointestinal e músculo esquelético • Quanto a natureza química ▸Derivados de lipídeos - Conseguem passar pela bicamada lipídica - Atuam em receptores no citoplasma ou núcleo - Derivados do colesterol ▸Derivados de Aminoácidos ▸Derivados de Peptídeos e Proteínas - Necessitam de receptores na membrana • Todos os hormônios tem um tempo de vida (minutos) e logo são degradados ▸Fígado e rins degradam hormônios ▸Meia-vida - Tempo necessário para reduzir à metade • Diferem no tipo de transporte ▸Hidrossolúveis ou Lipossolúveis • Hormônios Peptídicos ▸Hidrossolúveis ▸Circulam livres (IGF-1 e GH) ▸Tempo de meia-vida curto ▸Precisam de receptores de membrana - Não atravessam a bicamada lipídica ▸Armazenados em vesículas ▸Insulina, glucagon, hipofisiário, paratormônio... • Hormônios Lipídicos ▸Lipossolúveis ▸Receptores no citoplasma ou no núcleo ▸Podem atuar em receptores de membrana ▸Não são armazenados ▸Transporte conjugado com proteínas ▸Hormônios sexuais • Hormônios de Ação Rápida ▸Hormônios ligam ao receptor e já geram a resposta - Todas as proteínas necessárias já estão prontas • Hormônios de Ação Lenta ▸Os componentes necessários precisam ser produzidos - Exigem transcrição e tradução para depois ter efeito na célula • Receptores de Membrana ▸Ionotrópicos - Proteínas que quando ativas permitem a passagem de íons - Resposta intracelular rápida ▸Metabotrópicos - Se ligam e iniciam uma cascata de reações intracelulares - Associados à Proteína G - O receptor ligado à proteína ao receber o hormônio muda a sua conformação e a proteína G age (Cascata de reações) - Enzimáticos - Amplificação de sinal - Não precisa de muito ▸Receptores Citoplasmáticos/Nucleares - Hormônios lipídicos • Retroalimentação Negativa ▸Cada hormônio retroalimenta para suprimir a secreção hormonal pelos centros integrados anteriores • Retroalimentação Positiva ▸Pouco comum, foge da homeostase ▸A resposta reforça o estímulo Glândulas Hipófise • Glândula mestra • Junto com os núcleos hipotalâmicos estabelecem os principais eixos neuro-endócrino que controlam diversas funções fisiológicas • Eixo Hipotálamo-hipofise ▸Sistema nervoso autônomo, temperatura corporal, comportamento emocional, sono, vigília, alimento e água • Invaginação do teto da cavidade bucal (glandular) – Adeno-hipofise • Invaginação do assoalho do diencéfalo (nervoso) – Neuro-Hipofise ▸Conectado ao hipotálamo • Adeno-hipofise ▸Controlando essa glândula, coordena-se quase todos os tecidos ▸5 tipos de células - Somatotrofos, Lactotrofos, Tireotrofos, Corticotrofos e Gonadotrofos ▸6 Hormônios principais - Prolactina, GH, TSH, ACTH, FSH e LS ▸Não está ligado diretamente ao hipotálamo - Sistema porta-hipofisiário • GHRH -----> Estimula o somatotrofo • Somatostatina -----> Inibe o somatotrofo Hormônios do Crescimento (GH) • Também conhecido como somatostatina • Tecidos que apresentam células-tronco respondem ao GH ▸Tecidos moles com células-tronco e capacidade de crescimento • Age em todos as glândulas e tecidos • Ação direta sobre tecidos ósseos epifisiários • Estimula a síntese de fatores de crescimento semelhante à insulina (IGFs) ▸Todos os tecidos liberam IGF ▸Principal órgão de síntese é o Fígado • Estimula o crescimento e proliferação • A somatostatina inibe a secreção de GH • Estímulos para a secreção de GH ▸Hipoglicemia, dieta rica em proteínas, jejum (liberação de grelina), hormônios da puberdade, exercício físico, sono profundo... • Inibidores de secreção de GH ▸Hiperglicemia, dieta rica em gordura, obesidade, insônia, estresse • Efeitos Agudos ▸Aumento da lipólise (ácidos graxos como fonte de energia) ▸Estimula a gliconeogênese hepática ▸Reduz o consumo de glicose no tecido muscular ▸Estimula a resistência à insulina ▸Esteatose hepática • Efeitos Crônicos ▸Crescimento e proliferação celular ▸Os IGFs atuam nas células não o GH, o GH só atua direto nas cartilagens ou tecidos ósseos ▸Após fechamento da epífise, o osso cresce em espessura • Nanismo ▸ Insuficiência de GH na infância • Gigantismo ▸Excesso de GH na infância • Acromegalia ▸Crescimento dos ossos membranosos em largura • A falta de GH no adulto gera pouca regeneração celular, maior quantidade de tecido adiposo Fisiologia da Neuro-hipófise • Neuro-hormônios ▸Neurônios secretam substâncias na corrente sanguínea ▸ADH (anti-diurético) ▸Ocitocina (hormônio do amor) • Neuro-hipófise ▸Origem nervosa - Assoalho do diencéfalo ▸Contem apenas axônios e terminações axonais de neurônios que tem seus corpos no hipotálamo - Os axônios se projetam pela alça para formar a neuro-hipófise ▸Os hormônios liberados pela neuro-hipófise são formados no hipotálamo (corpo do axônio) e colocados em vesículas para serem transportados para a neuro-hipófise ▸Dois núcleos importantes -Supra-óptico e Paraventricular ▸ADH e Ocitocina -Hormônios peptídicos - São produzidos nos núcleos, transportados em vesículas pelo axônio e armazenados em terminais axonais ▸Se houver uma secreção no infundíbulo (haste) o indivíduo, inicialmente, reduz a secreção, mas logo depois volta ao normal - Perde função se perde os corpos dos neurônios ▸A secreção ocorre por potenciais de ação e estímulos nervosos - Potencial de ação chega no corpo celular e é levado para o axônio gerando a exocitose ▸Núcleo Supra-óptico - ADH ou vasopressina - 1/6 Ocitocina ▸Núcleo Paraventricular- Ocitocina -1/6 ADH ▸Componentes da Pars Nervosa - Axônios e terminações nervosas de neurônios cujos corpos celulares ficam nos núcleos - Pituícitos - Suporte para os terminais axonais - Vasos capilares fenestrados - Corpos de Herring - Vesículas com neuro-hormônios ADH • ↓ADH ↑Volume urinário e urina mais diluída • ↑ADH ↓Volume urinário e urina mais concentrada • Durante a noite o nível de ADH sobe e a quantidade de uma diminui • O álcool inibe o ADH ▸Hidratar-se com água faz os níveis de ADH voltarem ao normal • Em criança a relação com ADH ainda não é maturada, por isso fazem mais xixi na cama • Balanço Hídrico ▸A quantidade de água excretada deve ser equivalente a quantidade ingerida - Precisa manter a osmolaridade do líquido extracelular ▸A água só pode ser resposta por ingestão (fluidos e alimentos) ▸A alteração na osmolaridade libera ou inibe ADH ▸Se o líquido extracelular está hiperplasmático, maior concentração de partículas, o ADH é estimulado - Menos água na urina, urina mais concentrada, mais água reabsorvida pelos rins e mais água no líquido extracelular ▸Pessoas com excesso de ADH podem desenvolver hipertensão ▸Contrai a musculatura lisa dos vasos - Redução do diâmetro do vaso - Mesma quantidade de líquido - Maior pressão • O estímulo mais forte para a secreção de ADH é a osmolaridade ▸O ponto de equilíbrio para a osmolaridade pode sofrer adaptações em algumas condições, para a manutenção da vida ▸↓Volemia e ↓Pressão arterial - O ponto de equilíbrio da osmolaridade desloca para valores mais baixos - Mesmo com menor osmolaridade os rins continuam a reabsorver água para tentar manter a volemia e a pressão arterial - A volemia se altera, mas a osmolaridade não ▸↑Volemia e ↑Pressão arterial - O ponto de equilíbrio da osmolaridade desloco para valores mais altos - Suporta osmolaridade maior sem secretar ADH, para que ocorra perda de volume de água • Estímulos Secretórios ▸Aumento de osmolaridade, baixa volemia e pressão arterial, nicotina, náusea • Inibição da Secreção ▸Álcool, alta volemia e pressão arterial Ocitocina • Neuro-hormonio • Tem sua secreção por potenciais de ação • Funções ▸Contração da musculatura lisa (Células mioepiteliais) no trato reprodutor feminino ▸Age nos ductos deferentes (masculinos) ▸Comportamento afetivo, laços sociais ▸Ejeção de leite • Funções ▸Manutenção da osmolaridade do líquido extracelular ▸Age nos rins aumentando a reabsorção (porção distal) - Não aumenta a quantidade de água, apenas mantém - Para aumentar a quantidade só pela ingestão ▸Junto com o aumento de ADH tem o estímulo da sede ▸Age nas células principais dos ductos coletores e túbulos contorcidos - Néfrons são impermeáveis - O ADH deixa o néfron permeável, a água pode voltar à corrente sanguínea • O ADH se liga receptores ▸Cascata de reações ▸Desencadeia o transporte de vesículas contendo aquaporinas até a membrana, aumentado a permeabilidade ▸Sem ADH as aquaporinas estão no citoplasma ADH Reabsorção ADH ↑Osmolaridade Sede ↓Osmolaridade Sede • Diabetes Insipidus ▸Ineficiência do mecanismo regulador da diurese via ADH ▸Volume normal: 1,5L/dia ▸Insipidus não tratado: 10L/dia -Morte por desidratação ▸Nefrogênica - Falha nos mecanismos de atuação do ADH nos rins - Deficiência no produção de ADH, lesão hipotalâmica • Outra função do ADH ▸Manutenção da volemia (volume de sangue) ▸Capacidade de aumentar a pressão arterial por vasoconstrição ▸Menor volemia menor pressão estimula o ADH - Aumenta a pressão ▸Uma pessoa com hemorragia tem muita ADH • Fatores produzir pelo próprio bebê estimulam os núcleos hipotalâmicos responsáveis pela produção de ocitocina gerando contração • A distensão do colo uterino estimula núcleos hipotalâmicos responsáveis pela produção de acitocina ▸Continua até a expulsão de bebê (Retroalimentação positiva) Hormônios pancreáticos: regulação da glicemia • Insulina e Glucagon • Pâncreas Endócrino ▸Ilhotas de Langerhans ▸O pâncreas é um órgão misto • Controlam o metabolismo energético ▸Gasto de energia ▸Conseguem regular a utilização e armazenamento de gorduras, carboidratos e proteínas • A insulina é um hormônio anabólico (armazenamento) ▸Pega subunidade e constrói maiores ▸Principal hormônio anabólico • A fonte mais rápida de energia são os carboidratos ▸Metabolismo mais rápido • O excesso de aminoácidos pode ser convertido à glicose, gliconeogênese • O excesso de glicose é armazenado em forma de gordura • Lipídeos são armazenados em forma de triacilglicerol ▸Quando o organismo necessitar ocorrer a lipólise • Carboidratos são armazenados na forma de glicogênio no fígado e nos músculos estriados esqueléticos ▸O fígado armazena e em necessidade quebra e libera para a corrente sanguínea ▸Os músculos estriados esqueléticos armazenam para uso próprio - Não na corrente sanguínea • Primeiro são consumidos os carboidratos, depois as gorduras e por último as proteínas • O primeiro processo de metabolização da glicose é anaeróbio Porque precisamos evitar a Hipoglicemia? • O sistema nervoso utiliza unicamente a glicose como fonte de energia • Consome até 50% da glicose consumida • Taxa de Glicose ▸Jejum é menor que 100mg/dL ▸Após uma refeição é em média maior que 140 mg/dL - Até 2 horas depois da refeição • Hipoglicemia ▸50-60 mg/dL --> Fome, sudorese, tontura... ▸30-40 mg/dL --> Letargia, convulsões, cama... ▸10mg/Dl --> Lesão permanente no tecido nervoso e morte Controle Neuroendócrino do Metabolismo • Sistema endócrino/exócrino e sistema nervoso • No pâncreas existem de 1 a 2 milhões de ilhotas ▸A região da cauda apresenta mais ilhotas • Células da ilhota pancreática ▸Beta - No meio da ilhota - Produz insulina (60% das células da ilhota) - Vasos vão dentro da ilhota para fora - Primeiras células o receber sangue ▸Alfa - Produz glucagon (Hormônio catabólico) -Estimula a quebra substância energética armazenadas - 25% das células da ilhota - Após uma refeição o nível de glucagon estará baixo - Momento de armazenamento - O glucagon estará alto em situações de falta de energia ▸Delta - Secretam Somatostatina (10% das células) -Inibe tanto insulina quanto glucagon ▸F ou PP - Produz polipeptídeo pancreático (5% das células) - Sua função exata não é conhecida • Quando a insulina está presente o efeito do glucagon é minimizado ▸Insulina inibe a secreção de glucagon ▸As células beta são as principais a receber sangue - Já liberam insulina ▸Estado anabólico - ↑ Oxidaçãoda glicose - ↑ Síntese de glicogênio, gordura e proteínas - Redução dos níveis plasmáticos é a insulina • Em estado alimento quem predomina é a insulina • Estado Catabólico ▸Não há a liberação de insulina e o glucagon poderá agir ▸↑ Glicogenólise ▸↑ Gliconeogenese (Piruvato > Glicose, Lactato > Glicose, aminoácidos > Glicose...) ▸↑Cetogênese (Formação de corpos cetônicos) - Metabolismo de lipídeos - Tóxicos para a sistema nervoso (Não ideal) - Usa para não morrer em estado de hiperglicemia severa • Em estado de jejum quem predomina é o glucagon • Glucagon é hiperglicemiante e a insulina é hipoglicemiante • Os hormônios GH, Cortisol e Adrenalina são hiperglicemiantes • A insulina e o glucagon são secretados continuamente ▸Nunca chegam a zera, mas são reduzidos • A própria glicose é o estímulo para a secreção de insulina Insulina e o Controle da Glicemia • Único hormônio hipoglicemiante produzido • Promove crescimento e desenvolvimento do organismo ▸Momento de sobra energética ▸Síntese proteica, proliferação... • Hormônio anabólico e anti-catabólico ▸Inibe o glucagon (catabólico) ▸Estimula a captação celular da glicose • Hormônio Proteico ▸Solúvel em água ▸Disperso livremente ▸2 cadeias ligadas por pontes de sulfeto • Secreção ▸A proteína Glut 2, na membrana de células beta, é a maneira como a glicose entra na célula ▸A glicose entra na célula e é metabolizada e produz ATP ▸Os canais de potássio são sensíveis aos níveis de ATP - Se tem pouco ATP o canal permanece aberto e não ocorre a despolarização, logo não haverá a abertura dos canais de cálcio, não gerando a exocitose - Se tem muito ATP os canais de potássio fecham ocorrendo a despolarização da membrana, ativando canais de cálcio (cálcio entra) levando à exocitose ▸A insulina tem feedback negativo - Estimula a captação pelo corpo, e os níveis voltam ao normal • Estímulos ▸Glicose, sistema parassimpático, aumento da concentração de aminoácidos e ácidos graxos livres • Inibitórios ▸Sistema simpático e ausência de estímulos • Sensibilizadores de pré-diabéticos estimula a insulina (fecham canais de potássio) • A integração das vias se dá por ponderação de estímulos • A secreção pode ocorrer em 3 fases ▸Fase Cefálica - Imaginando a comida, mas não comendo - Via nervo vago - Já inicia a secreção de insulina para comer armazenar mais rápido, acelerando a hipoglicemia ▸Fase Gástrica - A distensão do estômago libera insulina ▸Fase Entérica - Glicose sendo absorvida e armazenada • A resposta secretória de insulina é bifásica ▸Fase rápida - Secreção da insulina já produzida e armazenada ▸Fase lenta - Precisa produzir insulina e armazená-las • Alimentos menos processados geram menores picos de insulina Glicose Células alfa Estímulo nas células beta Insulina Fígado Glicose plasmática Músculo e tecido insulino dependentes • Em tecidos insulino-dependentes o Glut fica armazenado em vesículas no citoplasma ▸A insulina precisa atuar a translocação das vesículas em Glut para a membrana, Glut 4 ▸Pessoas com resistência à insulina, precisam receber insulina - Estimula mais receptores • Os receptores de insulina são dímeros (2 cadeias peptídicas) ▸A presentem sítios de ligação para a insulina ▸Ativa um receptor inicia a atividade enzimática (tirosina cinase) - Intracelular ativando a translocação do glut 4 • Substrato do receptor de insulina (IRS) ▸Transportador de glicose para a membrana ▸Síntese proteica, gordura, glicogênio... ▸Crescimento e expressão de genes • O fígado não tem translocação de Glut 4 ▸As enzimas necessárias para a gliconeogênese precisam ser ativadas pela insulina • Fígado, encéfalo, músculos cardíacos e lisos são insulino não dependetes ▸Glut 2 Inibe Estimula Fígado Glicogenólise Cetogênese Lipogênese Glicogênese Músculo estreado esquelético Proteólise Glicogenólise Glicogênese Síntese proteica Tecido Adiposo Lipólise Lipólise • No hipotálamo os núcleos arqueados são responsáveis pela saciedade Glucagon • Principal hormônio contrarregulatório que eleva os níveis de glicose sanguínea por meio de seus efeitos na produção de glicose pelo fígado • O fígado é o principal alvo fisiológico do glucagon • A hipoglicemia estimula o glucagon • Estímulos ▸Jejum - Baixa concentração de glicose e insulina ▸Outros hormônios • Inibitórios ▸Insulina, somatostatina e substratos energéticos disponíveis • Fígado ▸Estimula a glicaneogênese, glicólise e reduz o armazenamento de triglicerol e aumenta a produção de corpos cetônicos • Tecido Adiposo ▸Lipólise • Músculos ▸Glicolise e proteólise • ↓Glicemia Células alfa ↑Glucagon Fígado ↑Glicose • Vários hormônios atuam no organismo de maneira hiperglicemiante Fisiopatologia • Diabetes tipo I ▸Não tem células beta (apoptose) ▸Precisa de insulina exógena ▸Não produz insulina • Diabetes tipo II ▸Produz pouca insulina, mas não suficiente • Hiperinsulinemia ▸Diabetes tipo II não controlada e indivíduos com resistência a insulina ▸Maior quantidade de insulina secretada ▸Se ficar por muito tempo as células entram em apoptose • Hiperglisemia ▸↑ Açúcar no sangue • Hemoglobina Glicada ▸Glicose se liga a hemoglobina ▸Conta a glicemia de até 120 dias antes ▸Dá para ver as alterações da glicemia Hormônios adrenais: Regulação das respostas ao estresse • Glândulas Adrenal ▸Região externa é tecido mesodérmico ▸Região interna é tecido nervoso (simpático) Córtex Adrenal • Hormônios esteroides ▸Derivados do colesterol • Produz mais de 30 hormônios ▸Cortisol, Aldosterona e Andrógenios (hormônios masculinizantes) • Representa de 80 a 90% da glândula • Zona Granulosa ▸Região mais externa ▸Células são responsáveis pela produção de aldosterona - Mineralocorticoides são produzidos a partir do colesterol e fazem a balanço de íons ▸Faz o balanço de sódio no organismo, e indiretamente do potássio • Zona Fasciculada ▸Região do meio ▸Células responsáveis pela produção de cortisol/corticosterona (estresse) - Glicocorticoide são produzidos a partir do colesterol e fazem o controle da glicemia ▸Hiperglicemia • Zona Reticular ▸Região mais interna ▸Células responsáveis pela produção de androgênios - Desidroepiandrosterona e Diidrotestosterona - Ligado às características masculinas • O colesterol a ser metabolizado vêm a partir da alimentação • Biossintese dos hormônios adrenocorticais ▸LHL se liga ao receptor celular adrenal ▸Endocitose e estoque em vacúolos ▸Colesterol transportado para a mitocôndria ▸O colesterol é transformado em pregnenolona - Etapa limitante ▸Colesterol desmolase, na mitocôndria ▸A pregnenolona pode ir por várias vias - Produção de aldosterona, cortisol e androgênios ▸Algumas substâncias estimulam o colesterol desmolase- ACTH e Angiotensina II - Para a síntese de aldosterona o estímulo á Angiotensina II - Para a síntese de cortisol o estímulo é o ACTH ▸A pregnenolona vai para p REL onde será convertida Cortisol • Glicocorticoide • Secretado em resposta ao estresse ou ritmo cicardiano ▸Há um pico de cortisol momentos antes de acordar - Acordar gera estresse ao corpo - ↑ACTH ↑Cortisol - O pico se adapta ao ritmo cicardiano da pessoa • Eixo de secreção ▸Hipotálamo - Hipófise - Córtex adrenal ▸Estímulos nos núcleos do hipotálamo produzem CRH e secretam em capilares ▸Hipotálamo secreta hormônio liberador de corticotrofina ▸O CRH chega à adeno-hipófise e ela libera ACTH ▸O ACTH no córtex da adrenal estimulando a produção de cortisol ▸O cortisol é liberado na corrente sanguínea - Sistema imunológico: Reduz sua atividade - Músculo: Catabolismo de proteínas - Fígado: Gliconeogenese - Usa os aminoácidos catabolizados pelos músculos - Tecidos adiposo: Lipólise • O cortisol tem efeito catabólico (quebra) • Feedback Negativo ▸Cortisol inibe o ACTH e o CRH • O transporte se dá associado à proteínas (hormônios lipídico) • Meia vida de 60 a 90 min ▸Demora mais por estar associado a proteínas • É essencial para a vida ▸A remoção da glândula adrenal leva à morte por qualquer estresse • Os glicocorticoides são conhecidos como hormônios do estresse • Há receptores na maioria dos tecidos • Excesso ou deficiência alteram humor, memória e aprendizado • Tem efeito permissivo para o glucagon ▸Facilita a liberação • Lipossolúvel ▸Possui receptores no citoplasma e no núcleo - Ativam a transcrição gênica (respostas teciduais demoradas) • Síndromes de excesso de cortisol podem provocar efeitos mineralocorticoides significativos ▸A via e as moléculas para a produção de aldosterona são parecidas ▸O cortisol se liga á receptores de aldosterona mimetizado ser efeito • Reduz a sensibilidade à insulina • Inibe a reabsorção de cálcio no organismo • Aumenta a reabsorção mineral óssea (↓Crescimento) • Aumenta o estado de alerta e ansiedade • Efeitos imunossupressor e antinflamatório ▸Reduz a mobilidade de leucócitos ▸Inibe enzimas mediadoras inflamatórias • Efeitos sobre Carboidratos ▸Sempre vai aumentar a produção de glicose ▸Aumenta a glicogenólise e estimula a gliconeogênese hepática • Metabolismo de Lipídeos ▸Induz a lipólise e disponibiliza ácidos graxos pelo tecido adiposo • Metabolismo de Proteínas ▸Promove a quebra de proteínas musculares ▸↓Síntese proteica ▸↑Concentração de aminoácidos plasmáticos com maior captação pelo fígado • Diabetes Adrenal ▸Tumores que aumentam a síntese de cortisol - ↓Insulina e ↑Glucagon • Hipercortisolismo ▸Também conhecida como síntese de Cushing ▸Causada por tumores adrenais e excesso de administração exógena • Hiperglicemia • Degradação proteica muscular • Alta taxa de lipólise • Deposição de gordura na fase (bochechas) e tronco (abdômen) Aldosterona • Principal mineralocorticoide • Responsável pela regulação eletrolítica do organismo, sobretudo as taxas de sódio e potássio • Age nos néfrons aumentando a reabsorção de sódio (↓Potássio na urina) ▸Bomba reabsorve sódio, mas excreta potássio (↑Potássio na urina) • Meia vida de 20min • Os estímulos são a angiotensina II, aumento do potássio e diminuição do sódio no líquido extracelular (LEC) • Secreção de angiotensina II ▸Redução da pressão arterial é percebida pelos rins ▸O rim estimula a produção de angiotensina II - Percebe a baixa de sódio • O néfron percebe a baixa concentração de sódio estimulando a produção de renina, vai para o sangue e busca um substrato chamado angiotensinogênio que forma agiotensinal que é transformada em angiotensina II ▸Age no córtex aumentando a produção de aldosterona, absorvendo mais sódio - ↑Pressão arterial - Estinula a secreção de ADH e sede • A aldosterona age sobre os canais vazantes de sódio e potássio e sobre a bomba de sódio e potássio • Manutenção da pressão arterial e da volemia • Balanço da reabsorção de sódio e água ▸↑Sódio e água gera o aumento da volemia ▸↑Pressão arterial ▸Quem inibe a aumento da pressão? - Coração secreta o peptídeo natidiurético inibindo a secreção de alidosterona • Aldosterona ausente ▸Desidratação e choque circulatório (Volemia reduzida) ▸Hipercalemia - Aumento de K+ no LEC - Excitabilidade elevada e toxicidade cardíaca • Aldosterona em excesso ▸Hipertensão - Volemia elevada e mecanismo não compensado ▸Hipocalemia - Fraqueza muscular e hiperpolarização (estímulo deve ser mais forte) ▸Alcalose Metabólica - Estímulo trocador Na+/H+ renal Esteroides Sexuais • DHEA, Androstenediona e Estrógenos • O ACTH também estimula androgênios • Mulheres ▸Principais fonte de hormônios androgênicos ▸Crescimento de pelos androgênicos ▸Principal fonte de estrogênio são os ovários • Homens ▸5% da produção de androgênios ▸Principal fonte de estrogênios Medulas Adrenal • As células cromafins secretam catecolaminas • Catecolaminas ▸Estimulado pelo sistema nervoso simpático ▸Adrenalina (80%) e Neradrenalina (20%) ▸Único local onde é produzido adrenalina ▸Derivados da Tirosina - Fenilalanina é convertida em tirosina no fígado • Estímulos ▸Estresse ▸Exercício físico ▸Hipoglicemia ▸Hemorragia intensa • Manutenção do estado de alerta ▸Luta ou Fuga - ↑Frequência cardíaca - ↑Resistência periférica (vasoconstrição cutânea) • Ações metabólicas ▸Aumento de substrato energético disponível ▸Inibe a insulina e aumenta o glucagon ▸Liberação de calor ▸Lipólise, glicogenólise e gliconeogênese Hormônios do eixo Hipotálamo - Hipófise - Gônadas • Para ambos os sexos o hipotálamo secreta GnRH ▸O GnRH aos ganodotrofos na adeno-hipofise que liberam LH e FSH • A atuação do LH e FSH é diferente entre os sexos • Gônadas ▸Possuem funções reprodutivas, células germinativas ▸Função endócrina, hormônios esteroides sexuais - Androgênios (masculinizantes) - Estrogênios (Feminilizantes) - Controlam a fertilidade, características sexuais e comportamento ▸A determinação do desenvolvimento gonodal se dá pela expressão do gene ▸SRY (produção de testosterona), presente no cromossomo y ▸Produzem hormônios esteroides, hormônios peptídicos (ajudam no feedback negativo), Inibina e Adesina Sistema reprodutor masculino • Células de Leydig ▸Responde ao LH ▸Ficam entre os túbulos seminíferos ▸A partir do estímulo de LH produzem testosterona, que vai para o interior dos túbulos seminíferos onde estão as células de Sentoli • Células de Sertoli ▸Responde ao FSH ▸Dão suporte nutricional e hormonal para as células gaméticas ▸Produzem ABP que prende a testosterona no túbulo seminífero - ↑Testosterona ▸Produzem inibina - Ajuda no feedback negativo do FSH - Atua na adeno-hipófise e no hipotálamo • A espermatogênese inicia na puberdade ▸Antes disso o processovai só até a espermatogênia ▸Na puberdade ocorre a maturação do eixo hipotálamo-hipófise-gônadas ▸O estradiol (feminino) é importante para a produção de células gaméticas, maturação ▸A célula de Sentoli converte testosterona em estradiol • A maturação da espermatogônia em espermatozoide leva 74 dias • A espermatogênese precisa de hormônios do crescimento • Os andrógenos são produzidos nos testículos ▸Testosterona ▸Androstenediona ▸Di-hidrotestosterona - Maior produção nos tecidos periféricos - Manutenção das características masculinas • Se não houver o aumento da testosterona no período fetal o indivíduo nasce como mulher • No período neonatal (0-1 ano) há um novo estimulo (não se sabe o porquê) • Na puberdade, com a maturação de eixo há o aumento de LH e FSH • Os níveis de testosterona se estabilizam na vida adulta • A partir dos 65 anos há uma redução (até 50%) na produção de testosterona e de espermatozoides, andropausa • O LH sobre as Células da Leydig induz crescimento e proliferação ▸Aumenta a expressão de enzinas esteroidogênicas ▸Aumenta o número de receptores de LDL - Maior captação de colesterol a síntese de testosterona • Síntese de testosterona na célula de Leydig ▸Recebe o estimulo de LH ▸Transformação do LHL em pregnenolona - Pregnenolona --> Progesterona --> Testosterona ▸A enzina 5α-redutase transforma a testosterona em ditridrotestosterona ▸A enzima aromatase transforma a testosterona em estradiol na célula de Sertoli ▸A testosterona produzida na célula de leydig vai para a célula de Sertoli • A célula de Sertoli responde a testosterona a ao FSH ▸Aumenta a síntese proteica, produção de aromatase, ABP e inibina ▸Ocorre a conversão da testosterona em estradiol - Estimula a síntese de novas proteicas na célula de Leydig - O estradiol age nas células espermáticas • A concentração de testosterona na célula de Sertoli é 100x maior ▸Acopladas a ABP • A célula de Sertoli faz a fagocitose de restos de corpos residuais e produz fatores de crescimento • O controle da espermatogênese é feito, indiretamente, pelo controle das funções da células de Sertoli • A Sertoli também produz AMH (hormônio antimulleriano) ▸Inibe a produção de hormônios femininos em excesso • Ações fisiológicas da testosterona ▸A ditridroxitestoterona está presente na maioria dos tecidos periféricos - Próstata, barba, sebo, pelos (calvicie), órgãos masculinos ▸Testosterona - Massa muscular, deposição de gordura visceral, crescimento óssea, voz • Puberdade ▸Produção de espermatozoides ▸↑ Massa muscular e gordura ▸Espessamento das cordas vacais ▸Crescimento localizado de pelos ▸↑Vigor físico ▸Libido e desejo sexual • Vida adulta ▸Manutenção da função dos órgãos sexuais e das características adquiridas Sistema reprodutor feminino • 4ª 6ª semanas de vida intra-uterina (700 mil oogônias) • 24ª semana de vida há7 milhões de oogônias ▸Chega-se a puberdade com 300mil folículos • Os folículos ovarianos são responsáveis pela produção de progesterona, estrogênio e células gaméticas • O LH age sobre as células da Teca ▸ Produz hormônios sexuais androgênicos • O FSH age sobre as células granulosas ▸Convertem androgênios em estradiol (aromatase) • Ovários ▸A região cortical possui folículos em diferentes estágios de crescimento ▸A região medular é vascularizada e inervada • Folículos ▸Células gaméticas, oocitos ▸Células somáticas, foliculares ▸Hormônios produzidos - Progesterona, Estradiol, AMH e Inibina - O AMH é produzido por folículos em estágio de maturação mais avançada, vai bloquear a maturação de outros folículos • Eixo Hipotálamo - Hipófise - Ovário ▸O hipotálamo secreta GnRH de forma pulsátil - Pulsas de baixa frequência estimula a produção de FSH pela adeno-hipófise - Pulsos de alta frequência estimula a produção de LH pela adeno-hipófise ▸Os ovários produzem progesterona e estrógeno (folículos), faz o controle das contrações uterinas e controla a ciclo ovariano, maturação dos folículos para a ovulação • O endométrio tem seu crescimento estimulado por estrógeno ▸O FSH estimula o crescimento dos folículos - Convertem androgênios em estradiol • No 14ª dia do ciclo há um pico de LH, importante para a ovulação ▸Produz modificações que induzem o processo inflamatório e a liberação do ovócito • O aumento de progesterona inicia a fase lútea ▸Induz modificações no endométrio que aumentam a capacidade de nidação - Facilita a implantação, caso ocorra a fecundação • A maturação do eixo ocorre a partir da menarca • Fase Folicular ▸Crescimento tônico ▸Aumento da secreção de FSH ▸Secreção estável de LH ▸Elevação gradual de estrogênio ▸Feedback negativo do estrogênio sobre a adeno - Crescimento gradual e pequeno ▸As células da teca respondem ao LH e fazem a síntese de androstenediona e testosterona ▸As células granulosas respondem ao FSH e fazem a conversão de adrostenediona em estrodiol (aromatase) • Fase folicular de crescimento rápido ▸Gradualmente, vai aumentando a quantidade de camada de células da granulosa - Aumento da conversão em estradiol ▸Crescimento do folículo em resposta ao FSH ▸Início do frrdback positivo sobre o hipotálamo - Relacionado ao aumento de estrogênio - Aumento da produção de LH (pico) ▸Produção de inibina - Bloqueia FSH ▸O pico de LH é essencial para a ovulação, finalização da meiose II e aumento do processo inflamatório local para a ovulação - As células da teca e granulosa permanecem no ovário e formam o corpo lúteo - Menor sensibilidade ao FSH (não precisa de novos folículos Fb-) - ↓Estradiol e ↑Progesterona • Face lútea inicial ▸Predominância de progesterona, inibina B e estrogênio ▸Feedback negativo sobre o hipotálamo e adeno-hipófise ▸Se não houver fecundação as células do corpo lúteo entram em apoptose • Fase lútea tardia ▸Degeneração do corpo lúteo ▸Redução dos hormônios gonodais ▸Redução do feedback sobre hipotálamo e hipófise ▸Corpo lúteo substituído por cicatriz de colágeno ▸A secreção tônica é retomada • Ações do Estradiol ▸Multiplicação de células de tecido reprodutivo ▸Manutenção do trato reprodutor ▸Estimula prolactina, libido, síntese colágena, formação óssea e fecha epífise ▸Reduz tecido adiposo LDL ▸Melhora a função cardiovascular • Ação da Progesterona ▸Desenvolvimento das mamas ▸Aumenta a síntese de colágeno, temperatura corporal e secreções uterinas na fase lútea ▸Reduz a sensibilidade ao estradiol e à ocitocina ▸Deprime o sistema nervoso (ansiolítica) ▸Inibe o sistema imunitário
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