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MORFOFISIOLOGIA ENDÓCRINA E METABOLISMO AULA 1 – FISIOLOGIA DO SISTEMA ENDÓCRINO Prezado(a) aluno(a), O sistema endócrino é constituído principalmente por glândulas macroscópicas que possuem localizações e funções específicas. As glândulas endócrinas atuam na regulação e integração de diversos processos biológicos, por meio da produção e liberação de mensageiros químicos, conhecidos como hormônios. Nesta aula, veremos a importância dos hormônios no controle da homeostase do corpo, além de explorar a relação entre o sistema nervoso central (SNC) e o sistema endócrino (SE) através da conexão do eixo hipotálamo-hipófise. Também destacamos a relevância da hipófise como a principal glândula do sistema endócrino, enfatizando que seu equilíbrio fisiológico influencia todas as glândulas do corpo na produção de seus respectivos hormônios. Você irá aprender sobre as principais glândulas que compõem o sistema endócrino, suas localizações no corpo humano, estruturas, origem embrionária, organização histológica e os hormônios que cada uma delas produz. Bons estudos! 1 FISIOLOGIA DO SISTEMA ENDÓCRINO O sistema endócrino (SE) está intimamente ligado aos principais mecanismos de homeostase do corpo humano. Ele tem uma função essencial na comunicação, integração e regulação de diversos processos fisiológicos, conectando diferentes órgãos, sistemas e aparelhos. Através da produção de hormônios, esse sistema tem a capacidade de ativar células e tecidos, conhecidos como locais-alvo, que podem estar distantes de suas glândulas de origem, além de interagir com eles. Isso acontece devido à liberação de hormônios na corrente sanguínea (SALES, 2020). Entretanto, para que os hormônios sejam liberados, é vital que haja uma interação precisa entre o sistema nervoso central (SNC) e o sistema endócrino (SE), especificamente entre o hipotálamo e a hipófise, formando o eixo hipotálamo-hipófise, conforme exemplificado na Figura 1. O sistema nervoso, em conjunto com o sistema sensorial, capta informações do ambiente externo, processa essas informações e gera uma resposta. Por sua vez, o SE atua na execução dessa resposta por meio da produção de hormônios específicos, que são liberados na corrente sanguínea para influenciar sistemas corporais específicos, de acordo com a resposta desejada pelo SNC. Figura 1 – Interação entre SNC e SE Fonte: Adaptado de Sales, 2020. Os hormônios e as glândulas endócrinas são regulados por mecanismos de retroalimentação. Após serem liberados na corrente sanguínea, os hormônios se ligam a receptores específicos localizados nas membranas celulares ou dentro das células. A ação dos hormônios pode ser imediata, como ocorre com a adrenalina, que é conhecida como o hormônio da luta ou fuga, ou pode demorar a se manifestar, tendo efeitos prolongados, como é o caso dos hormônios produzidos pela glândula tireoide (SALES, 2020). Os hormônios se comunicam através de diversas interações que ocorrem entre as células. Quando um hormônio atua sobre suas próprias células produtoras ou sobre outras células do mesmo tipo, é denominado autócrino. Se a ação do hormônio se dá em células próximas ou adjacentes, ele é classificado como parácrino, referindo-se a uma ação que ocorre a uma certa distância. Quando o hormônio é transportado pela corrente sanguínea, é chamado de endócrino. Por outro lado, se sua ação se limita ao sistema nervoso e se assemelha à dos neurotransmissores, é conhecido como neuroendócrino. 1.1 Hormônios e a relação entre sistema nervoso e sistema endócrino Os hormônios no corpo humano são classificados em três categorias principais: proteínas e polipeptídeos, esteroides e derivados do aminoácido tirosina. A síntese de hormônios proteicos e peptídicos ocorre nas células, especificamente nas organelas, como o retículo endoplasmático, que é responsável pela produção de pré-hormônios e pró-hormônios. Esses hormônios são, então, transportados para o complexo golgiense, onde são armazenados em grânulos secretores até que sejam liberados no momento apropriado (SALES, 2020). As concentrações de hormônios na corrente sanguínea necessárias para regular a maioria das funções celulares, metabólicas e endócrinas são extremamente baixas, variando de picogramas a microgramas. Além disso, a quantidade de hormônios secretada é também muito pequena, geralmente alguns miligramas por dia. O controle da concentração hormonal na corrente sanguínea ocorre por meio de feedback negativo, que mantém a homeostase, evitando a hipersecreção de certos hormônios ou a hiperatividade dos tecidos-alvo, resultando em uma função autolimitada como demonstrado na figura 2. Um exemplo claro desse mecanismo é o controle da glicemia, onde o hormônio insulina reduz os níveis de glicose no sangue ao aumentar a captação de glicose pelas células. Por outro lado, a diminuição da glicose circulante leva a uma redução na secreção de insulina. Essa descrição se refere a um indivíduo saudável, que possui um funcionamento fisiológico normal. Entretanto, podem ocorrer variações cíclicas na produção hormonal, influenciadas por fatores como o sono, o ciclo circadiano, o envelhecimento e mudanças sazonais. Essas alterações hormonais resultam da interação direta entre o sistema nervoso central (SNC), especificamente o hipotálamo, e o sistema endócrino (SE), que inclui a hipófise. O controle da hipófise é realizado por meio de sinais enviados pelo SNC através do hipotálamo, que atua como um centro integrador das informações recebidas do ambiente externo, relacionadas ao bem-estar do indivíduo. A maior parte dessas informações é processada e resulta em respostas precisas, mediadas pelas secreções dos diversos hormônios produzidos pela hipófise (SALES, 2020). Figura 2 – Controle da concentração hormonal Fonte: Adaptado de Sales, 2020. A hipófise é uma glândula altamente vascularizada. Antes que o sangue chegue à hipófise, ele passa pelo hipotálamo, onde existem neurônios especializados na produção e liberação de hormônios que estimulam ou inibem a atividade da hipófise anterior. Por outro lado, a hipófise posterior é composta por células especiais conhecidas como pituícitos, que atuam como suporte para as células do hipotálamo que secretam seus hormônios correspondentes. Essa relação é frequentemente referida como o eixo hipotálamo-hipófise, pois a interação entre eles é crucial para a homeostase, e qualquer alteração em suas conexões pode ser bastante prejudicial ao organismo (SALES, 2020). 1.2 Hipófise A hipófise, também chamada de glândula pituitária, é considerada a principal glândula do sistema endócrino, embora essa terminologia esteja se tornando menos comum entre alguns autores. Trata-se de uma glândula pequena, com um tamanho semelhante ao de um grão de ervilha. Ela está localizada abaixo do hipotálamo, na sela túrcica do osso esfenoide, e se conecta ao hipotálamo por meio do pedúnculo hipofisário. A hipófise é composta por duas partes fisiologicamente distintas: a adeno- hipófise, ou hipófise anterior, e a neuro-hipófise, ou hipófise posterior. A hipófise é responsável pela produção de uma variedade de hormônios que estimulam a atividade hormonal de outras glândulas no corpo humano. Por exemplo, a hipófise anterior secreta um hormônio chamado tireotropina, que regula a liberação de tiroxina e tri-iodotironina pela glândula tireoide. Os hormônios da região anterior da hipófise têm um papel direto no controle das funções metabólicas do organismo. Em contraste, a hipófise posterior libera dois hormônios: o hormônio antidiurético (ADH), que regula a retenção de água no corpo, e a ocitocina, que é responsável pela expulsão do leite e pelas contrações uterinas durantemais relevantes desse grupo é a aldosterona, que promove a reabsorção ativa de sódio nos rins. Por outro lado, os glicocorticoides influenciam a concentração de glicose no sangue, sendo o cortisol o principal hormônio desse grupo, conhecido como “hormônio do estresse”. Além disso, os hormônios androgênicos têm efeitos semelhantes aos da testosterona. A medula da glândula adrenal responde às ações do sistema nervoso autônomo, especificamente pela via simpática, liberando dois hormônios: epinefrina e norepinefrina. Esses hormônios atuam em todo o organismo, provocando os mesmos efeitos fisiológicos associados à estimulação simpática, como o aumento da frequência cardíaca durante situações de estresse. 1.7 Testículos e Ovários Os principais mecanismos fisiológicos relacionados às gônadas, incluem os testículos e os ovários, os principais órgãos responsáveis pela produção de hormônios que regulam o funcionamento dos sistemas reprodutores masculino e feminino. Testículos: O sistema reprodutor masculino é composto por vários órgãos. No entanto, para os mecanismos fisiológicos do sistema endócrino (SE), os testículos são os mais significativos, pois secretam uma variedade de hormônios, sendo a testosterona o mais abundante e fisiologicamente ativo. Este hormônio é fundamental para o desenvolvimento das características sexuais masculinas e para a virilidade. O transporte da testosterona se dá através da corrente sanguínea, atuando diretamente em órgãos-alvo, como a próstata e os órgãos genitais, especialmente após a puberdade (antes dos 20 anos). Nesse período, as concentrações crescentes de testosterona promovem o aumento do escroto, dos testículos e do pênis. Além disso, a testosterona influencia as características sexuais secundárias, como a distribuição dos pelos corporais na região pubiana, abdômen, rosto e tórax, a alteração na voz, a textura da pele, bem como o aumento da massa muscular, da densidade óssea e da taxa metabólica basal (CURI; PROCOPIO, 2017). Ovários: Os hormônios produzidos pelo corpo feminino são bastante complexos. É importante considerar que eles preparam o organismo da mulher para a concepção e a gravidez. Primeiramente, um hormônio de liberação hipotalâmica entra em ação: o hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH). Em seguida, são liberados os hormônios sexuais hipofisários pela hipófise anterior, que são o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH). Esses hormônios só são produzidos em resposta às sinalizações integrativas originadas do hipotálamo via GnRH. Por último, os ovários produzem hormônios como o estrogênio e a progesterona, em resposta às instruções da hipófise. O ciclo menstrual feminino é regulado pela ação dos hormônios gonadotrópicos, o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH), que são secretados pela hipófise anterior. Na ausência desses hormônios, os ovários permanecem inativos, como ocorre durante a infância. Esses hormônios estimulam as células ovarianas, promovendo o crescimento dos folículos ovarianos. O estrogênio é responsável pelas características sexuais secundárias no corpo feminino, enquanto a progesterona prepara o útero para a gestação e as mamas para a lactação. O ciclo menstrual ocorre, em média, a cada 28 dias e é caracterizado por uma intensa atividade hormonal no organismo feminino. Durante esse ciclo, os hormônios gonadotrópicos induzem o amadurecimento de cerca de oito a doze folículos, com a ovulação ocorrendo no décimo quarto dia. Durante o crescimento dos folículos, o estrogênio é o hormônio predominante secretado. Após a ovulação, uma grande quantidade de estrogênio e progesterona é produzida, uma vez que as células secretoras dos folículos remanescentes se transformam em corpo lúteo. Após aproximadamente duas semanas, o corpo lúteo degenera, levando a uma diminuição gradual na produção dos hormônios ovarianos estrogênio e progesterona, o que inicia a menstruação e dá início a um novo ciclo ovariano (CURI; PROCOPIO, 2017). 1.8 Esteroides Androgênicos Anabolizantes Os esteroides androgênicos anabolizantes (EAA) são substâncias derivadas da testosterona que são modificadas em laboratório através de processos bioquímicos. Eles podem ser sintetizados tanto no plasma animal ou humano quanto por meio de compostos químicos. A síntese laboratorial é essencial para separar os efeitos anabólicos dos efeitos androgênicos. Os efeitos androgênicos estão associados ao desenvolvimento das características sexuais secundárias (SALES, 2020). O uso indiscriminado dos esteroides androgênicos anabolizantes (EAA) ocorre devido ao seu efeito anabólico, que visa melhorar o desempenho físico ao atuar em receptores androgênicos específicos presentes na musculatura esquelética. Isso resulta em um aumento na síntese proteica, levando a um crescimento da massa muscular e ao fortalecimento da força. Um dos principais esteroides utilizados é o 17-alfa não alquilado, que é capaz de gerar um grande efeito anabólico devido ao aumento dos níveis de estrogênio e testosterona circulantes, o que inibe o eixo hipotálamo-hipófise-gônadas. Outro tipo é o 17-alfa alquilado, que apresenta uma ação menos intensa sobre o eixo hipotálamo- hipófise-gonadal, mas seu metabolismo é hepático, resultando em efeitos prejudiciais em todo o organismo. Alguns praticantes de atividades físicas embarcam em uma busca constante pelo desenvolvimento de um corpo ideal em um curto período, utilizando esteroides androgênicos anabolizantes (EAA). Esses compostos podem levar a um aumento da força e da massa muscular por meio de mecanismos bioquímicos complexos. No entanto, muitas vezes, seu uso é feito de maneira amadora, sem a supervisão de profissionais qualificados. Ao assumir esse risco, o indivíduo pode enfrentar efeitos adversos, tanto agudos quanto crônicos, que podem comprometer a saúde de todo o organismo (SALES, 2020). 1.9 Hormônio do Crescimento Todos os hormônios produzidos pela glândula hipófise atuam em glândulas- alvo específicas. No entanto, o hormônio do crescimento (GH) adota um mecanismo diferente, agindo diretamente sobre quase todos os tecidos do corpo. É importante destacar que o pico da ação desse hormônio ocorre durante a adolescência, enquanto em adultos sua concentração diminui, podendo chegar a apenas 25% nos idosos. Também conhecido como hormônio somatotrópico ou somatotropina, o GH estimula o crescimento de quase todos os tecidos do corpo humano. Ele promove o aumento do tamanho das células e a mitose, facilitando a diferenciação e a multiplicação de tipos celulares específicos, como os dos ossos e músculos. Contudo, a ação do GH nos ossos é limitada até a idade adulta (FALAVIGNA; SCHENKEL, 2010). O hormônio do crescimento (GH) tem a capacidade de afetar diversos mecanismos fisiológicos no corpo humano. Ele é essencial tanto em sua ação direta sobre os efeitos metabólicos, como o aumento da síntese de proteínas e a mobilização de ácidos graxos, quanto como fonte de energia e na redução do uso de glicose pelo organismo. Embora muitos estudos ainda estejam em andamento sobre esse hormônio, já se sabe que ele aumenta os mecanismos celulares responsáveis pela captação de aminoácidos e pela síntese proteica, além de diminuir a degradação das proteínas. Um ponto importante a ser destacado é que o GH não terá eficácia se os carboidratos forem eliminados da dieta. A presença adequada de insulina e carboidratos é vital para garantir a ação fisiológica desse hormônio. Portanto, quando se pretende administrar aportes fisiológicos e alimentares para o ganho de massa muscular através da ação do GH, é fundamental contar com a supervisão de uma equipe de profissionais altamente especializados, incluindo um endocrinologista, um nutricionista e um educador físico (FALAVIGNA; SCHENKEL, 2010).REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CURI, R.; PROCOPIO, J. Fisiologia básica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. FALAVIGNA, A.; SCHENKEL, P.C. Fisiologia prática. Caxias do Sul: Educs, 2010. SALES, W. B. Fisiologia humana. 1. ed. Curitiba: Intersaberes, 2020. reREFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CURI, R.; PROCOPIO, J. Fisiologia básica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. FALAVIGNA, A.; SCHENKEL, P.C. Fisiologia prática. Caxias do Sul: Educs, 2010. SALES, W. B. Fisiologia humana. 1. ed. Curitiba: Intersaberes, 2020. re