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FISIOPATOLOGIAGERAL 1 FISIOPATOLOGIAGERAL 2 FISIOPATOLOGIAGERAL 3 Definições Introduzir de maneira geral o conteúdo da disciplina. A disciplina de Fisiopatologia estuda as funções vitais de um organismo e para tal são necessários conhecimentos sobre a organização do corpo humano: a estrutura dos sistemas, órgãos, tecidos, células e moléculas, que são objetos de estudo das disciplinas de Morfologia, Biologia e Bioquímica. A manutenção da vida de um organismo requer não apenas que cada órgão desempenhe suas funções, mas também que os diferentes órgãos trabalhem de maneira coordenada, que suas ações sejam interdependentes. Assim, é importante que os órgãos se comuniquem entre si e que as células de um órgão troquem informações com células de outro órgão, com o objetivo de fazer o que for necessário para manter a saúde do indivíduo. Fatores genéticos (por exemplo, mutações e genes associados a doenças), e/ou fatores ambientais, (infecções, fatores nutricionais, agentes químicos, agentes físicos) podem interferir com as relações entre as células levando o indivíduo a manifestar sinais e sintomas de uma doença. A disciplina de Fisiopatologia estuda também as doenças, mais especificamente como e por que as alterações estruturais, bioquímicas e funcionais observadas nas células, tecidos e órgãos levam à doença. Tradicionalmente o estudo da Patologia é dividido em patologia geral e sistêmica. A patologia geral estuda como as células e os tecidos reagem às alterações genéticas e aos estímulos externos, que são as principais causas das doenças. A patologia sistêmica estuda alterações em tecidos especializados responsáveis por doenças em órgãos ou sistemas específicos. Conceito de homeostase Compreender o conceito de homeostase e o papel do mecanismo de feedback negativo na manutenção da constância de condições do meio interno. FISIOPATOLOGIAGERAL 4 Homeostase As condições do meio externo mudam constantemente: temperatura ambiente, luminosidade, umidade do ar, bem como a ingestão de água e alimento e atividade muscular. O trabalho integrado de todos os sistemas do nosso organismo visa manter estáveis, independentemente dessas variações, as condições do meio interno, ou seja, do fluido extracelular ou interstício. Isso permite às células metabolizar e assim manter a sua integridade estrutural e funcional. Essa condição do meio interno, na qual o organismo consegue manter estáveis parâmetros vitais como pressão sanguínea, volume de sangue, temperatura corporal, níveis plasmáticos de oxigênio, glicose, potássio, cálcio e hidrogênio, é chamada de homeostase. Feedback negativo O feedback negativo é o principal mecanismo de controle utilizado para manter a homeostase. É o desencadeamento de uma resposta que se opõe ao desvio de uma variável do seu valor normal. O sistema de regulação por feedback negativo apresenta quatro elementos: 1. Um valor-padrão de um parâmetro vital, considerado o ideal. 2. Sensores que monitoram esse parâmetro, determinando aumento ou diminuição. 3. Um comparador, que interpreta os sinais do sensor para determinar variações em relação ao valor-padrão. Isso iniciará uma resposta regulatória. 4. Efetores, que são os mecanismos que restauram o valor-padrão, se opondo à variação e trazendo o parâmetro vital de volta ao valor-padrão. Veja o exemplo: 1. Nível de glicose no sangue no jejum: <100 mg/dL. 2. Após a refeição: 130 mg/dL. 3. Houve aumento. Resposta regulatória: secreção de insulina pelo pâncreas. 4. A insulina determina entrada de glicose nas células e o seu metabolismo, promovendo a diminuição da glicemia e restabelecendo seu valor-padrão. Conceitos de etiologia e patogenia FISIOPATOLOGIAGERAL 5 Compreender o significado dos termos etiologia e patogenia no contexto de uma doença. A Patologia está voltada para o estudo das alterações estruturais, bioquímicas e funcionais das células, tecidos e órgãos que levam à doença. Os aspectos mais importantes de uma doença são sua causa (etiologia), seu desenvolvimento (patogenia), as alterações bioquímicas e estruturais induzidas nas células e as consequências funcionais dessas alterações sobre os órgãos (manifestações clínicas). Etiologia (causa) Nas sociedades antigas acreditava-se que espíritos e deuses se faziam presentes entre os humanos através das doenças. Os tratamentos envolviam tentativas de satisfazê-los através de cânticos e sacrifícios, geralmente combinados com algum tipo de tratamento da pessoa doente. No Egito antigo, conselhos baseados na astrologia andavam lado a lado com a prescrição de tratamentos à base de ervas, dieta e repouso. Na China, uma combinação de drogas era utilizada para combater doenças que se acreditava serem causadas pela ira dos espíritos. Ao longo dos séculos a crença nos espíritos e deuses como causadores das doenças vem perdurando. Atualmente a Ciência reconhece duas grandes categorias de fatores etiológicos: genéticos (por exemplo, mutações ou genes associados a doenças) e adquiridos (infecção, fatores nutricionais, intoxicação por agentes químicos). A maior parte das doenças resulta da ação de fatores externos sobre um indivíduo geneticamente suscetível. O peso relativo dos fatores externos e da suscetibilidade genética varia de uma doença para outra. Patogenia (desenvolvimento) O termo patogenia se refere à resposta das células aos agentes etiológicos, à sequência de alterações bioquímicas e morfológicas que a célula manifesta desde o estímulo inicial até a expressão da doença. Por exemplo, a cárie dentária tem como principal causa a presença de bactérias na cavidade bucal. Essas bactérias têm a capacidade de aderir ao dente, produzir ácidos a partir da fermentação dos carboidratos da dieta e de sobreviver em meio ácido. Em resposta à ação dos ácidos, observa-se a dissolução dos minerais da estrutura do dente. As alterações bioquímicas e estruturais sofridas pelas células resultam em alterações funcionais, que irão determinar as manifestações clínicas (sinais e sintomas) bem como a evolução e a resolução da doença. FISIOPATOLOGIAGERAL 6 Adaptação celular Conhecer as possíveis respostas das células a estresse e a estímulos lesivos. A capacidade de uma célula normal de manter sua integridade estrutural e funcional depende do seu grau de diferenciação e especialização, bem como da sua capacidade de metabolizar. Em condições normais, a célula consegue lidar com as demandas fisiológicas, mantendo a homeostase. No entanto, diante de situações de estresse fisiológico ou de estímulos nocivos a célula pode responder com alterações funcionais ou estruturais, a adaptação celular. Assim, é capaz de sobreviver às novas condições e continuar fazendo função. As respostas adaptativas podem consistir de aumento do tamanho e da capacidade funcional das células (hipertrofia), aumento de número (hiperplasia), diminuição do volume e da atividade metabólica (atrofia) e alteração de fenótipo (metaplasia). Quando o fator de estresse for eliminado, a célula consegue recuperar suas condições originais sem ter sofrido consequências. RESPOSTA DAS CÉLULAS AO ESTRESSE Lesões celulares reversíveis Conhecer os processos degenerativos que podem levar à morte celular. Quando uma célula é severamente agredida ou exposta a agentes lesivos, é possível que não consiga se adaptar, entrando em processo degenerativo. O reconhecimento de uma alteração regressiva é baseado na diminuição geral das funções celulares, principalmente na síntese de proteínas, com consequências diretas sobre as membranas e o núcleo. A degeneração pode ser reversível até certo ponto, porém se o estímulo persistir ou for muito intenso, a célula sofre lesão irreversível emorre. FISIOPATOLOGIAGERAL 7 Causas da lesão celular • Hipóxia (falta de oxigênio): leva à redução do metabolismo aeróbio. As causas da hipóxia incluem isquemia (redução do fluxo de sangue), insuficiência respiratória, anemia ou hemorragia severa. • Agentes físicos: trauma mecânico ou exposição a temperaturas extremas, radiação ou choque elétrico. • Agentes químicos: concentrações elevadas de glicose ou sais, venenos, poluentes, inseticidas, drogas de uso ilícito ou medicamentos. • Agentes infecciosos: bactérias, vírus, fungos e parasitas. • Reações imunológicas: reações contra antígenos próprios, como na autoimunidade, ou reações excessivas contra microrganismos. • Desequilíbrio nutricional: deficiências proteico-calóricas ou de vitaminas; excesso de colesterol. Lesões reversíveis Uma das manifestações das alterações metabólicas numa célula é o acúmulo intracelular de quantidades anormais de diferentes substâncias. 1. Degeneração hidrópica (acúmulo de água na célula) • A principal causa da degeneração hidrópica é a isquemia. A falta de oxigênio ou de nutrientes leva à redução da produção de adenosina trifosfato (ATP), comprometendo a função das bombas de sódio e potássio (Na+ e K+). Com isso, o Na+ se acumula dentro da célula. O acúmulo de Na+ é acompanhado do acúmulo de água na célula. • Com a falta de oxigênio a célula não mantém as reações de fosforilação oxidativa, reduzindo a produção de ATP. Aumenta então a taxa de metabolismo anaeróbio e os depósitos de glicogênio são mobilizados, com acúmulo de ácido láctico e consequente acidificação (diminuição do pH). • As bombas de cálcio (Ca++) param de funcionar, resultando em acúmulo de Ca++ intracelular, ativando várias enzimas intracelulares e alterando a função das mitocôndrias. • Os ribossomos se desassociam do retículo endoplasmático com consequente redução da síntese proteica. • Por último, observa-se lesão das membranas das mitocôndrias e dos lisossomos, com morte celular (necrose). 2. Degeneração gordurosa ou esteatose (acúmulo de lipídeos) • A principal causa da degeneração gordurosa é o abuso de álcool. • A degeneração gordurosa não alcoólica está relacionada a obesidade e diabetes. • No fígado, os ácidos graxos são convertidos em triglicérides, que são liberados para o sangue associados a lipoproteínas e são então transportados para os tecidos. • Podem ainda ser convertidos em colesterol ou fosfolipídeos ou oxidados a corpos cetônicos, como mecanismo alternativo de produção de energia. • O acúmulo excessivo de triglicérides no fígado pode resultar de entrada excessiva ou da deficiência do metabolismo ou da exportação destes. • O álcool leva ao aumento da síntese e à diminuição da degradação dos lipídeos no fígado. • A obesidade e o diabetes promovem entrada excessiva de triglicérides nos hepatócitos. • A importância da esteatose depende da causa e da severidade do acúmulo de triglicérides nos hepatócitos. FISIOPATOLOGIAGERAL 8 Morte celular Compreender os mecanismos que levam à morte celular. Exposição a estresse ou a estímulos lesivos leva a alterações bioquímicas na célula. Estas podem levar à perda de função, que antecede a morte celular. Veja um exemplo: as células musculares cardíacas não conseguem contrair depois de 1-2 minutos de isquemia. (Lembra-se da isquemia? A diminuição do fluxo de sangue para o tecido, geralmente causada por uma obstrução da luz do vaso sanguíneo). No entanto, essas células só morrerão após 20-30 minutos sem suprimento de sangue. Se o estímulo lesivo for removido a tempo, a lesão celular pode reverter sem prejuízo para a célula, que retorna ao estado normal. Caso a agressão persista ou seja muito intensa, a célula então sofre lesão irreversível e morre. São dois os fenômenos correlacionados com a lesão irreversível: a perda de função das mitocôndrias e alterações estruturais importantes da membrana plasmática. Chamamos de necrose o tipo de morte celular associado à perda da integridade da membrana plasmática com consequente extravasamento do conteúdo da célula. Esses eventos terminam com a dissolução das estruturas celulares por enzimas dos lisossomas da própria célula ou dos leucócitos recrutados pela reação inflamatória desencadeada pelas células mortas. O objetivo da inflamação é remover as células mortas e iniciar o processo de reparo tecidual. ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS QUE LEVAM À NECROSE • Dilatação do retículo endoplasmático e das mitocôndrias. • Aumento do volume da célula. • Ruptura da membrana plasmática e das organelas. • Fragmentação do núcleo. • Extravasamento e digestão enzimática do conteúdo celular. FISIOPATOLOGIAGERAL 9 Definição Adquirir uma visão geral do processo inflamatório e dos mecanismos de reparo tecidual. Uma lesão tecidual resulta da exposição das células a estresse severo ou a agentes lesivos, condições às quais as células não conseguem se adaptar. Os estímulos lesivos afetam o metabolismo celular, assim como as organelas, podendo levar as células à morte. CAUSAS DA LESÃO TECIDUAL • Privação de oxigênio (hipóxia): devida à isquemia (diminuição do fluxo sanguíneo em um tecido), a doenças respiratórias (pneumonia, por exemplo), à dificuldade de transportar oxigênio no sangue (anemias) ou ao envenenamento por monóxido de carbono (CO). • Agentes químicos: venenos, toxinas, poluentes, inseticidas, drogas, medicamentos, etanol, ou mesmo glicose e até água, quando administrados em doses excessivas. • Desequilíbrio nutricional: desnutrição proteico-calórica, deficiências de vitaminas, excesso de certos tipos de lipídeos. • Agentes físicos: trauma, extremos de temperatura, radiação, choque elétrico. • Agentes infecciosos: como vírus, bactérias, fungos. A maior parte dos processos patológicos que afetam a cavidade oral apresenta algum agente infeccioso. Entretanto, a microbiota residente bucal desempenha importante papel na resistência inespecífica do hospedeiro frente aos patógenos exógenos, além de estimular o sistema imunológico após o nascimento. No entanto, a microbiota também pode contribuir para a patogenicidade de numerosas condições clínicas, como a cárie dental e as doenças periodontais, endodônticas e periapicais, entre outras. Dessa forma seus constituintes comportam-se como anfibiontes, isto é, microrganismos capazes de agredir o hospedeiro quando as condições ambientais e imunológicas são favoráveis, como se observa, por exemplo, em pacientes imunocomprometidos, pacientes com disfunções metabólicas ou que sofreram traumas mecânicos, químicos ou térmicos. A inflamação consiste em uma série de eventos que envolvem vasos sanguíneos, células e moléculas solúveis que têm por objetivo eliminar o agente causador da lesão bem como o tecido necrótico que resultou da agressão inicial. Uma vez que os agentes estranhos e as células mortas foram removidos, tem início o processo de reparação tecidual. Os elementos do hospedeiro envolvidos na inflamação, como os leucócitos e as proteínas, circulam no sangue em condições normais e, na inflamação, devem migrar para o sítio de infecção ou para o tecido lesado. FISIOPATOLOGIAGERAL 10 Embora a inflamação seja uma resposta benéfica ao organismo, a reação inflamatória e os mecanismos de reparo tecidual podem produzir lesão, caso a reação seja muito intensa (no caso de infecção severa), muito prolongada (quando o agente lesivo persiste) ou inapropriada (reações auto-imunes ou reações alérgicas). A inflamação pode ser aguda ou crônica. CARACTERÍSTICAS AGUDA CRÔNICA Desencadeamento Rápido: minutos até horas Lento: dias até anos Células efetoras Neutrófilos Macrófagos e linfócitos Lesão tecidual e fibrose Branda e limitada Severa e progressiva Sinais locais Proeminentes SutisCARACTERÍSTICAS DA INFLAMAÇÃO AGUDA E CRÔNICA Os sinais de uma inflamação são calor, rubor, edema, dor e perda de função. Essas manifestações são consequências da lesão tecidual, das alterações vasculares e do recrutamento e ativação dos leucócitos. Tanto os mediadores moleculares quanto as células envolvidas na reação inflamatória têm vida curta e são degradados ou neutralizados quando o agente causador da lesão é eliminado. Além disso, vários mecanismos anti-inflamatórios são ativados para controlar a inflamação. Se o agente lesivo não for rapidamente eliminado, virá uma reação inflamatória crônica. CARACTERÍSTICAS GERAIS DE UMA INFLAMAÇÃO • Inflamação é uma resposta do organismo o microrganismos ou corpos estranhos e ainda a tecido lesado. • Embora seja uma resposta de proteção, pode ser persistente ou muito intensa causando lesão tecidual. • Os principais elementos de uma inflamação são vasos sanguíneos, leucócitos e mediadores solúveis secretados po diferentes tipos de células. • As etapas da inflamação são : 1. reconhecimento de corpos estranhos ou tecido lesado; 2. recrutamento dos leucócitos do sangue; 3. eliminação dos microrganismos ou das células mortas; 4. controle da inflamação; 5. reparo tecidual. • Ao final, a inflamação aguda removeu os agentes lesivos e promoveu o reparo tecidual e seus mediadores foram removidos ou neutralizados ou a lesão persistiu resultando em inflamação crônica. FISIOPATOLOGIAGERAL 11 RESPOSTAS DO ORGANISMO À LESÃO TECIDUAL Inflamação aguda Conhecer as etapas de um processo inflamatório agudo. A inflamação consiste em uma série de eventos que envolvem vasos sanguíneos, células e moléculas solúveis que têm por objetivo eliminar o agente causador da lesão bem como o tecido necrótico que resultou da FISIOPATOLOGIAGERAL 12 agressão inicial. Uma vez que os agentes estranhos e as células mortas foram removidos, tem início o processo de reparação tecidual. Uma reação inflamatória pode ser desencadeada por diferentes tipos de estímulos: • infecções: bacterianas, fúngicas, virais; • trauma: lesão causada por batida ou perfuração, temperatura extrema, radiação; • necrose tecidual: causada por isquemia, lesão mecânica ou química; • corpos estranhos: partículas, suturas, critais depositados no tecido, farpas. De uma maneira geral, independentemente do agente agressor, as reações inflamatórias têm as mesmas características. São as fases de uma reação inflamatória: 1. reconhecimento de microrganismos, tecido necrótico ou corpos estranhos; 2. desencadeamento de alterações vasculares: vasodilatação e aumento de permeabilidade vascular; 3. recrutamento e ativação dos leucócitos (neutrófilos, principalmente); 4. eliminação de microrganismos, tecido necrótico ou corpos estranhos por fagocitose. Após a eliminação dos elementos estranhos ao tecido, a inflamação aguda deve terminar. O processo envolve neutralização ou degradação enzimática dos mediadores pró-inflamatórios, normalização da estrutura e função dos vasos sanguíneos e parada da migração de neutrófilos para o tecido. Em seguida, os leucócitos produzem mediadores que inibem a inflamação, limitando a reação. Uma vez terminada a reação inflamatória, o tecido pode apresentar • resolução: regeneração e reparo tecidual, quando a lesão foi mínima e o tecido é capaz de regenerar e restaurar sua estrutura e função; • cicatrização: quando a lesão foi extensa ou quando o tecido não tem capacidade de regenerar; • transição para inflamação crônica com consequente fibrose do tecido. RECONHECIMENTO de microrganismos, tecido necrótico, corpos estranhos Células fagocitárias presentes no tecido conjuntivo e outros tipos de células, como as epiteliais, expressam receptores de membrana capazes de detectar a presença de microrganismos e/ou de substâncias liberadas por células mortas, além de corpos estranhos. Essa interação desencadeia alterações vasculares características da fase inicial da inflamação, que vão determinar seu desenvolvimento. ALTERAÇÕES VASCULARES • Dilatação arteriolar, que resulta em aumento do fluxo de sangue para o local lesado com expansão dos vasos capilares (hiperemia). Essas alterações vasculares causam rubor (eritema) e calor. • Aumento da permeabilidade vascular, com consequente extravasamento de exsudato inflamatório, um fluido rico em proteínas plasmáticas, causando o edema (acúmulo de fluido no espaço extravascular). Com isso, aumenta a viscosidade do sangue e diminui a velocidade do fluxo (estase). • Como consequência da estase, neutrófilos começam a se acumular na superfície do endotélio vascular (marginação). Essa é a primeira etapa do processo de migração dos leucócitos do sangue para o tecido lesado. RECRUTAMENTO E ATIVAÇÃO DOS LEUCÓCITOS Uma das funções da reação inflamatória é atrair leucócitos para o local da inflamação e ativar essas células para que possam remover os elementos estranhos ao tecido. Os leucócitos normalmente circulam no sangue, mas na inflamação eles devem parar e sair do vaso para o tecido, onde estão os microrganismos e/ou as células mortas. Os eventos que levam à saída dos leucócitos do vaso sanguíneo para o tecido são • marginação, momento em que, devido à diminuição da velocidade do fluxo sanguíneo, neutrófilos, e posteriormente macrófagos (da família dos leucócitos), começam a se acumular na superfície do endotélio vascular; • rolamento das células sobre o endotélio vascular; • adesão ao endotélio; FISIOPATOLOGIAGERAL 13 • transmigração entre as células endoteliais, do sangue para o tecido (diapedese); • migração no interstício para o local da lesão seguindo fatores quimiotáticos (componentes das bactérias e mediadores produzidos em resposta à infecção e à lesão tecidual que exercem atração química sobre os leucócitos). ELIMINAÇÃO dos microrganismos, células necróticas e corpos estranhos A ativação dos leucócitos no local da inflamação resulta em fagocitose dos microrganismos e fragmentos de células mortas. Consiste em três etapas: • reconhecimento e interação da partícula com o leucócito; • englobamento da partícula com formação do fagossoma; • morte e degradação do material ingerido pelas enzimas lisossomais e pelas espécies reativas de oxigênio e óxido nítrico (popularmente chamadas de radicais livres) produzidos pelos leucócitos ativados.secreção de enzimas e espécies reativas de oxigênio, que digerem microrganismos extracelulares e tecido morto. SEQUÊNCIA DE EVENTOS NA INFLAMAÇÃO AGUDA • Reconhecimento de microrganismos, tecido morto ou corpos estranhos por células fagocitárias teciduais. • Vasodilatação, que resulta em aumento de fluxo sanguíneo. • Aumento de permeabilidade vascular, com formação do exsudato inflamatório. • Marginação, rolamento e adesão dos leucócitos (inicialmente neutrófilos) ao endotélio vascular. • Diapedese (saída dos neutrófilos do vaso sanguíneo para o tecido). • Migração dos neutrófilos para o local da lesão, sob influência de agentes quimiotáticos. • Fagocitose, morte e degradação dos elementos estranhos ao tecido. • Resolução da inflamação: remoção do exsudato com restauração da estrutura do tecido, cicatrização ou transição para inflamação crônica. Para saber mais acesse http://highered.mheducation.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::600::480::/sites/dl/free/007353221 5/788107/InflammatoryRes.swf::The%20Inflammatory%20Response e http://web.biosci.utexas.edu/psaxena/MicrobiologyAnimations/Animations/Inflammation/PLAY_inflammatio n.html Inflamação crônica FISIOPATOLOGIAGERAL 14 Adquirir uma visão geral do desenvolvimento de uma inflamação crônica. Uma reação inflamatória crônica é uma resposta desregulada, de longa duração (semanas ou meses), que envolve inflamação ativa, destruição tecidual e tentativasde reparo. A inflamação crônica pode se iniciar silenciosamente, como uma resposta latente, sem qualquer dos sinais de uma reação inflamatória aguda. Pode ainda ter início a partir de uma inflamação aguda: a transição ocorre quando a reação inflamatória aguda não se resolve ou quando o agente causador da lesão persiste. Uma inflamação crônica pode ser desencadeada em diferentes situações: • infecções permanentes, causadas por microrganismos difíceis de eliminar, como micobactérias e certos tipos de vírus; • doenças autoimunes, resultado da ativação excessiva ou inapropriada do sistema imune. Nessas doenças, o organismo reage contra os tecidos próprios, produzindo uma resposta que se perpetua e resulta em lesão crônica do tecido inflamado; • exposição prolongada a agentes potencialmente tóxicos, tanto exógenos (exposição a sílica na produção de borracha de silicone, por exemplo) como endógenos (na placa de ateroma, onde lipídeos do plasma se instalam na túnica íntima de uma artéria, desencadeando uma inflamação crônica, por exemplo). Enquanto na reação inflamatória aguda observam-se alterações vasculares, com formação de exsudato inflamatório e migração de neutrófilos para o tecido lesado, na inflamação crônica observam-se • presença de macrófagos e linfócitos; • destruição tecidual; • substituição do tecido lesado por tecido conjuntivo. O termo fibrose se refere à deposição extensa de colágeno num tecido como consequência da inflamação crônica. Os macrófagos são as células mais importantes da inflamação crônica. Nas primeiras 6-24 horas da reação inflamatória aguda os neutrófilos migram para o tecido lesado e após 24-48 horas passam a predominar os monócitos. Quando um monócito migra do sangue para o tecido, se transforma numa célula fagocitária, o macrófago. Os macrófagos ativados são responsáveis por eliminar microrganismos e iniciar o processo de reparo tecidual. São ainda responsáveis por grande parte das lesões teciduais observadas na inflamação crônica. A ativação dos macrófagos resulta em níveis teciduais elevados de enzimas lisossomais, espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio e outros mediadores solúveis. Alguns desses produtos são tóxicos tanto para microrganismos como para células do hospedeiro e outros promovem proliferação de fibroblastos, deposição de colágeno e angiogênese (formação de novos vasos sanguíneos), importantes para o reparo tecidual. Além dos macrófagos, outras células estão presentes numa inflamação crônica. • Linfócitos T: produzem fatores solúveis que recrutam monócitos do sangue e ativam os macrófagos; • Plasmócitos (linfócitos B ativados): produzem anticorpos contra microrganismos ou tecidos lesados; • Eosinófilos: são muito abundantes em infecções parasitárias. Essas células apresentam grânulos que contêm proteínas tóxicas para parasitas mas também causam lise de células epiteliais; • Mastócitos: secretam histamina e prostaglandinas, que induzem dilatação e aumento de permeabilidade vascular. Inflamações crônicas que duram meses continuam a apresentar neutrófilos, embora a presença dessas células seja característica da inflamação aguda. Neutrófilos podem ser ativados por microrganismos persistentes ou por mediadores secretados pelos macrófagos ou pelos linfócitos T. A despeito da variedade de bactérias patogênicas, a resposta do hospedeiro a esses microrganismos pode envolver inflamação, formação de granuloma e abscesso. FISIOPATOLOGIAGERAL 15 INFLAMAÇÃO GRANULOMATOSA A formação de um granuloma constitui um padrão característico de inflamação crônica. O objetivo do granuloma é tentar conter microrganismos difíceis de eliminar, embora mais raramente possa se formar em lesões não infecciosas, como em resposta a corpos estranhos, como suturas ou farpas. Um granuloma consiste num foco de inflamação crônica formado por macrófagos agregados com características de células epitelioides, cercados por linfócitos. Frequentemente as células epitelioides se fundem e formam células gigantes multinucleadas. Granulomas mais antigos podem apresentar uma borda de fibroblastos e tecido conjuntivo. ABSCESSO A inflamação purulenta (ou supurativa) é caracterizada pela produção de grandes quantidades de exsudato purulento (pus), consituído por neutrófilos, tecido necrótico e exsudato inflamatório. Esse tipo de inflamação é geralmente causado por bactérias, mais frequentemente o Staphylococcus aureus ou Streptococcus pyogenes. Um abscesso consiste num acúmulo de exsudato purulento confinado em um tecido ou órgão, na presença de bactérias. É constituído de uma massa central de tecido necrótico que apresenta leucócitos e células teciduais, cercada por neutrófilos viáveis. Ao redor observam-se vasos sanguíneos dilatados com proliferação de fibroblastos, indicando inflamação crônica e tentativa de reparo tecidual. Com o tempo, o abscesso é substituído por tecido conjuntivo. CARACTERÍSTICAS DA INFLAMAÇÃO CRÔNICA • Resposta prolongada do hospedeiro a estímulo persistente. • Causada por microrganismos, respostas imunológicas a estruturas do hospedeiro e a substâncias tóxicas. • Apresenta inflamação persistente, lesão tecidual, tentativa de reparo e fibrose. • As células efetoras são principalmente macrófagos, linfócitos T e plasmócitos. Regeneração tecidual Compreender os mecanismos envolvidos no reparo tecidual. É muito importante para um organismo a capacidade de reparar a lesão causada por diferentes tipos de agressão ao tecido. A reação inflamatória não apenas elimina o agente agressor e as células lesadas como FISIOPATOLOGIAGERAL 16 desencadeia o processo de reparo. Antes mesmo do término da inflamação, o organismo inicia o processo de restabelecimento da estrutura e da função do tecido lesado. O reparo tecidual ocorre através da proliferação e a diferenciação das células, bem como da cicatrização por deposição de tecido conjuntivo. • REGENERAÇÃO: Alguns tecidos são capazes de repor as células lesadas. As células remanescentes (não lesadas) se dividem, restabelecendo a estrutura e função do tecido. Esse tipo de resposta se observa nos epitélios da pele e dos intestinos, por exemplo. • CICATRIZAÇÃO: Quando o tecido lesado não é capaz de regenerar ou quando o estroma (tecido conjuntivo de sustentação) foi severamente agredido, o reparo se dá através da deposição de tecido conjuntivo, que resulta na formação de uma cicatriz. O tecido cicatricial restabelece a estabilidade estrutural do tecido lesado, embora não possa desempenhar a mesma função do parênquima (células responsáveis pela função do tecido) lesado. O termo fibrose se refere à deposição extensa de colágeno num tecido como consequência da inflamação crônica. Nos tipos mais frequentes de lesão tecidual, tanto regeneração quanto cicatrização contribuem para o reparo do tecido, envolvendo proliferação de células e interação com a matriz extracelular. Num tecido adulto, o tamanho da população de células é determinada por três fatores: • taxa de proliferação celular (replicação do ácido desoxirribonucleico (DNA) e mitose); • diferenciação celular (especialização de um tipo celular a partir de uma célula indiferenciada). As células indiferenciadas apresentam grande potencial de divisão e capacidade de originar diferentes tipos de células. • morte das células por apoptose. PROLIFERAÇÃO CELULAR A capacidade de regeneração de um tecido depende da capacidade proliferativa das suas células: • células lábeis, que se dividem continuamente: epitélios, mucosa que reveste os ductos das glândulas exócrinas, células hematopoiéticas, entre outras. Estas derivam de células adultas indiferenciadas com grande capacidade de divisão e diferenciação. Esses tecidos têm grande capacidade de regeneração desde que as células indiferenciadas sejam preservadas. • células estáveis,com pouca capacidade de divisão, que no entanto se dividem rapidamente em resposta a estímulos e podem assim reconstituir o tecido de origem. Estão nesse grupo as células do fígado, os fibroblastos, células musculares lisas e endotélio vascular, entre outras. Com exceção do fígado, tecidos estáveis têm pouca capcidade de regeneração. • células permanentes, células totalmente diferenciadas, que não se dividem na vida pós-natal, como as nervosas e as musculares estriadas. Assim, lesões do tecido nervoso e músculo cardíaco, por exemplo, são irreversíveis e resultam em cicatrização, já que neurônios e células musculares estriadas não conseguem dividir. FATORES DE CRESCIMENTO A sobrevivência e a proliferação de uma célula, bem como sua capacidade de migração e diferenciação, dependem de proteínas chamadas genericamente de fatores de crescimento. Vários dos fatores envolvidos no reparo tecidual são secretados por macrófagos e linfócitos recrutados para o local da lesão e que ali são ativados como parte da reação inflamatória. Outros fatores são produzidos pelas próprias células do tecido, tanto do parênquima como do estroma. MATRIZ EXTRACELULAR O reparo tecidual, além dos fatores de crescimento, depende também da interação entre as células do tecido e os componentes da matriz extracelular, rede de proteínas que preenchem o espaço entre as células. Essas proteínas têm várias funções, entre elas regular a proliferação e diferenciação das células. A matriz extracelular ocorre de duas formas: FISIOPATOLOGIAGERAL 17 • matriz intersticial, presente nos espaços entre as células. É secretada por fibroblastos e apresenta colágeno, fibronectina, elastina, proteoglicanos e outros. • membrana basal, sob os epitélios, ao redor dos endotélios. Seus principais componentes são colágeno, proteoglicanos e lamnina. Os componentes da matriz extracelular fornecem suporte mecânico aos tecidos, agem como substrato para o crescimento e a formação do microambiente dos tecidos, além de regular a proliferação e a diferenciação celular. A regeneração do tecido requer a integridade da matriz extracelular. Caso haja lesão da matriz, o reparo será feito por cicatrização. Para entender melhor acesse https://www.argosymedical.com/Cellular/samples/animations/Tissue%20Repair/. REGENERAÇÃO TECIDUAL • A regeneração promove o restabelecimento da integridade estrutural e funcional do tecido lesado. • A regeneração tecidual depende da proliferação de células não lesadas e da diferenciação das células indiferenciadas. • De acordo com a capacidade de se dividir, as células podem ser classificadas em lábeis, estáveis e permanentes. • A divisão celular ocorre quando uma célula entra no ciclo celular (mitose), respondendo a fatores de regulação. • Tecidos constituídos de células lábeis apresentam grande capacidade de regeneração, já que as células têm grande capacidade de proliferação e diferenciação. REPARO TECIDUAL FISIOPATOLOGIAGERAL 18 Cicatrização Conhecer os eventos fisiológicos envolvidos no reparo tecidual por cicatrização. Quando um tecido é severamente agredido, com lesão de epitélio, de células parenquimatosas e do tecido conjuntivo, ou quando células permanentes são agredidas, o reparo tecidual não pode ser feito apenas por regeneração. Nessas condições, o reparo se dá também pela substituição do tecido lesado por tecido conjuntivo, levando à formação de uma cicatriz. No momento da lesão, o sangramento resulta em ativação de plaquetas e fibrina. Esses componentes do sangue, juntamente com hemácias, agregam formando um coágulo, barreira que limita o sangramento e protege o tecido lesado de contaminação por microrganismos. Como consequência da lesão tecidual, mediadores inflamatórios são secretados e tem início um processo inflamatório. Antes do término da inflamação, instala-se o início do processo de reparo tecidual. FASES DO PROCESSO DE CICATRIZAÇÃO • Angiogênese, processo de formação de novos vasos sanguíneos a partir dos já existentes. Como consequência da angiogênese observa-se aumento de fluxo sanguíneo no tecido lesado, importante tanto para manter a nutrição das células numa situação de aumento de demanda metabólica como maior aporte macrófagos para o local da lesão. • Migração e proliferação de fibroblastos no local da lesão, estimulados por fatores solúveis produzidos principalmente por macrófagos. Os fibroblastos migram do tecido conjuntivo adjacente intacto. O local da inflamação pode apresentar ainda mastócitos e linfócitos, que também secretam fatores solúveis que contribuem para a proliferação e ativação dos fibroblastos. • Formação do tecido de granulação, que consiste de novos vasos capilares (angiogênese), fibroblastos, neutrófilos, macrófagos e fragmentos de células mortas. • Deposição de proteínas da matriz extracelular, que substituem o coágulo depositado logo após o trauma, além de dar continuidade ao tecido lesado e servir como estrutura para a migração das células. O colágeno é o principal componente da matriz extracelular dos tecidos. Estrutura-se em rede densa e dinâmica resultante da sua constante deposição e reabsorção. FISIOPATOLOGIAGERAL 19 • Remodelação do tecido conjuntivo: que se caracteriza pelo aumento da resistência do tecido cicatricial sem o aumento da quantidade de colágeno, que se estrutura em uma rede densa e dinâmica resultante da sua constante deposição e reabsorção. Com a evolução do processo, o número de vasos sanguíneos novos diminui. O número de fibroblastos também tende a diminuir, porém essas células passam a secretar mais proteínas da matriz extracelular, particularmente colágeno. Assim, o tecido de granulação vai sendo substituído por tecido cicatricial, composto basicamente de fibroblastos inativos, colágeno, fragmentos de tecido elástico e outros componentes da matriz extracelular. Para entender melhor acesse https://www.youtube.com/watch?v=reUMcopXv9w. Podemos observar dois tipos diferentes de reparo tecidual clinicamente significativos: • reparo de lesões cutâneas e • fibrose em lesão de células parenquimatosas. CICATRIZAÇÃO EM PRIMEIRA INTENÇÃO É o tipo de reparo que ocorre, por exemplo, numa incisão cirúrgica não infeccionada, limpa, com bordas aproximadas por sutura. Nesse tipo de incisão observa-se perda mínima de células epiteliais e de tecido conjuntivo. A regeneração do epitélio é o principal mecanismo de reparo. Forma-se uma pequena cicatriz: o espaço estreito é inicialmente preenchido por um coágulo, que é rapidamente invadido por tecido de granulação e recoberto por epitélio. • Inicialmente forma-se um coágulo de plaquetas e fibrina na superfície da lesão; • os neutrófilos migram para a margem da incisão; • as células epiteliais proliferam depositando componentes da membrana basal e se encontram na linha média da lesão; • neutrófilos vão sendo substituídos por macrófagos; • observa-se angiogênese e o tecido de granulação preenche o espaço da incisão; • fibroblastos migram e proliferam secretando colágeno; • a epiderme restabelece sua estrutura; • a deposição de colágeno vai aumentando enquanto o infiltrado leucocitário, o edema e os vasos neoformados vão regredindo; • ao final, a cicatriz consiste de tecido conjuntivo livre de células inflamatórias, recoberto por epitélio. CICATRIZAÇÃO EM SEGUNDA INTENÇÃO Quando a perda tecidual é mais extensa, como em áreas de formação de abscesso ou área de infarto, com perda de células parenquimatosas, o reparo é mais complexo. Nos processos de cicatrização em segunda intenção a reação inflamatória é mais intensa com formação abundante de tecido de granulação e acúmulo de matriz extracelular. • Inicialmente forma-se um grande coágulo ou crosta na superfície da lesão; • devido à extensão da lesão, uma reação inflamatóriaintensa se instala; • forma-se abundante tecido de granulação para preencher a área de lesão e dar sustentação ao epitélio que vai se regenerar; • observa-se retração das bordas da lesão, processo que envolve miofibroblastos. Essas células são fibroblastos especializados que apresentam características estruturais e funcionais de células musculares lisas. Sua ação termina quando o reparo se completa. CICATRIZAÇÃO • Tecidos que sofreram lesão extensa ou que não conseguem se regenerar serão substituídos por tecido conjuntivo. FISIOPATOLOGIAGERAL 20 • O reparo por cicatrização envolve angiogênese, migração, proliferação e ativação de fibroblastos e síntese de colágeno. • A cicatrização se inicia com a formação de tecido de granulação e termina com a deposição e remodelação de tecido fibroso. Carcinogênese Compreender o mecanismo de formação de um neoplasma. A carcinogênese, mecanismo de formação de um neoplasma, é um processo complexo que resulta de múltiplas alterações genéticas não letais em uma célula. Essas alterações podem ser espontâneas ou causadas por agentes físicos, químicos ou biológicos. Os principais alvos das mutações são genes normais cujas funções são: • promover a proliferação celular; • inibir a proliferação de células neoplásicas; • promover o reparo do ácido desoxirribonucleico (DNA); • regular a apoptose, mecanismo de morte celular no qual a célula ativa enzimas que degradam seu próprio DNA e as proteínas nucleares e citoplasmáticas. Microscopicamente ocorre fragmentação nuclear e celular em vesículas apoptóticas. Diferente da necrose, não existe liberação do conteúdo celular para o interstício e portanto não se observa inflamação ao redor da célula morta. São objetivos da apoptose manter constante o número de células em um tecido, eliminar células que não são mais necessárias ou que estão em condições patológicas, como é o caso das neoplásicas. Etapas da carcinogênese química • INICIAÇÃO: Resulta da exposição das células a uma dose suficiente de um carcinógeno, o que causa dano permanente ao DNA (mutação). Esta célula alterada é potencialmente capaz de gerar um neoplasma. No entanto permanece latente, podendo ser eliminada do organismo pelos mecanismos homeostáticos. • PROMOÇÃO: Após a lesão inicial, as células alteradas, se expostas a agentes promotores, podem passar a apresentar características de células neoplásicas. Como estes agentes não são mutagênicos, seus efeitos podem ser reversíveis numa fase inicial e somente uma exposição prolongada poderia efetivamente induzir a carcinogênese. Uma característica comum a todos os promotores da carcinogênese é a capacidade de induzir proliferação celular. A proliferação celular é necessária para a expansão clonal da célula iniciada, que aumenta a probabilidade de alterações genéticas adicionais nas células iniciadas. Mutações subsequentes podem levar à etapa de progressão do tumor. FISIOPATOLOGIAGERAL 21 • PROGRESSÃO: Caracteriza-se pela ocorrência de múltiplas alterações genéticas e pela independência do processo proliferativo da persistência do estímulo. Nesta etapa há um aumento progressivo da instabilidade genômica, que se traduz pelo aparecimento frequente de alterações cromossômicas nas células neoplásicas. Esta instabilidade pode se dever a mutações que tenham afetado os mecanismos celulares necessários para a fidelidade do processo de replicacão do DNA, a alterações cromossômicas e à hibridização entre diferentes tipos celulares. Portanto, embora o neoplasma possa resultar da descendência de uma única célula iniciada, há considerável heterogeneidade celular nas neoplasias em virtude desta instabilidade. Tal diversidade celular nos neoplasmas malignos constitui sério problema para o desenvolvimento de métodos quimioterápicos mais eficazes. Características dos neoplasmas benignos e malignos Compreender os mecanismos de formação de um neoplasma e as diferenças entre neoplasmas benignos e malignos. NEOPLASIA Neoplasia é uma doença genética causada por mutações no ácido desoxirribonucleico (DNA), que podem ser adquiridas espontaneamente ou induzidas por fatores ambientais. Células neoplásicas, também chamadas de células transformadas, não respondem aos mecanismos de controle de proliferação das células normais e se dividem continuamente. Quando os sistemas de reparo do DNA não funcionam e o sistema imunológico falha em eliminar as células transformadas, estas vão formar um neoplasma. Neoplasma é uma massa de células anormais cujo crescimento excede o dos tecidos normais e persiste mesmo depois que o estímulo que produziu essa alteração não está mais presente. BASES GENÉTICAS DA NEOPLASIA As alterações observadas no DNA das células neoplásicas podem ser causadas por três fatores: • agentes químicos: inseticidas, fungicidas, benzeno, tolueno e muitos outros; • radiação: ultravioleta (UV) e raios-X; • microrganismos: vírus, como o papilomavírus humano (HPV), o vírus da hepatite B (HBV) e outros, além da bactéria Helicobacter pylori. FISIOPATOLOGIAGERAL 22 Os principais alvos das mutações são genes normais cujas funções são: • promover a proliferação celular; • suprimir o crescimento de células transformadas; • promover o reparo do DNA; • regular a apoptose, mecanismo de morte celular no qual a célula ativa enzimas que degradam seu próprio DNA e as proteínas nucleares e citoplasmáticas. Microscopicamente ocorre fragmentação nuclear e celular em vesículas apoptóticas. Diferente da necrose, não existe liberação do conteúdo celular para o interstício e portanto não se observa inflamação ao redor da célula morta.São objetivos da apoptose manter constante o número de células em um tecido,eliminar células que não são mais necessárias ou em condições patológicas, como é o caso das neoplásicas. De acordo com as características morfológicas e o comportamento das células é possível dividir os neoplasmas em duas categorias: benignos e malignos. CARACTERÍSTICAS BENIGNOS MALIGNOS DIFERENCIAÇÃO (grau de semelhança morfológica e funcionalcom as células originais) Células bem diferenciadas, semelhantes ao tecido de origem Células moderadamente diferenciadas ou não diferenciadas (anaplasia) TAXA DE CRESCIMENTO Lento Rápido PADRÃO DE CRESCIMENTO Localizado no sítio de origem, geralmente encapsulados Infiltrativo, invasivo FORMAÇÃO DE METÁSTASE (neoplasma secundário, descontínuo com a massa original, localizado em tecido distante) Não Sim TIPOS DE NEOPLASMAS A inclusão de ações de controle de câncer está entre os 16 Objetivos Estratégicos do Ministério da Saúde para o período 2011–2015, com destaque para as ações de redução da prevalência do tabagismo e de ampliação de acesso, diagnóstico e tratamento em tempo oportuno dos cânceres de mama e do colo do útero, assim como a publicação da nova Política Nacional de Prevenção e Controle de Câncer na Rede de Atenção às Pessoas com Doenças Crônicas (PNPCC-RAS), por meio da Portaria no 874, de 16 de maio de 2013. CARACTERÍSTICAS DA NEOPLASIA MALIGNA • Autossuficiência em relação aos sinais químicos que estimulam a proliferação celular. • Insensibilidade aos sinais químicos que inibem a proliferação. • Evasão dos mecanismos de morte celular. • Potencial ilimitado de proliferação. • Desenvolvimento de angiogênese (formação de novos vasos sanguíneos). • Reprogramação do metabolismo celular. • Evasão dos mecanismos de defesa imunológica do hospedeiro. • Instabilidade genômica e potencial para a malignidade. • Invasão de tecidos e produção de metástases. FISIOPATOLOGIAGERAL 23 Função Conhecer as funções básicas do sistema nervoso. O sistema nervoso medeia o comportamento, desde movimentos simples e percepção sensorial atéaprendizado, memória e a capacidade de pensar. Além disso, desempenha um papel regulatório fundamental na fisiologia dos outros sistemas do organismo. SUBDIVISÃO COMPONENTES FUNÇÕES GERAIS Central Encéfalo (telencéfalo, diencéfalo, cerebelo e tronco encefálico) e medula espinal Processamento e integração dos impulsos nervosos Periférico Nervos sensoriais e nervos motores Condução de impulsos nervosos entre os órgãos e o sistema nervoso central SUBDIVISÕES DO SISTEMA NERVOSO FUNÇÕES DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL • Receber, analisar e integrar impulsos nervosos procedentes de nervos sensoriais. • Tomar decisões. • Enviar comandos para os órgãos através dos nervos motores. FUNÇÕES DO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO NERVOS SENSORIAIS FISIOPATOLOGIAGERAL 24 Uma sensação começa com um receptor sensorial, uma célula especializada que geralmente responde a um único tipo de estímulo. Essa célula usa a energia do ambiente para gerar um potencial eletroquímico que será transmitido para o sistema nervoso central através de um nervo sensorial. São cinco os tipos básicos de sensações: • Químicas: paladar, olfato e ainda níveis plasmáticos de O2, CO2 e concentração de H +. • Luminosas. • Mecânicas: deformação ou estiramento, por exemplo: tato, audição, pressão do sangue sobre os vasos sanguíneos e o coração, pressão nos dentes, estiramento do intestino e da bexiga urinária. • Térmicas: calor e frio. • Dolorosas: de origem mecânica, térmica ou química. NERVOS MOTORES • Somáticos: de controle voluntário, inervam músculos esqueléticos, determinando sua contração para realização de movimento. • Autônomos: de controle involuntário, são responsáveis pela manutenção da homeostase (por exemplo, regulando a pressão sanguínea), pelas respostas ao estresse e pela integração das funções viscerais, por exemplo, coordenando as funções dos órgãos do sistema digestório após ingestão de alimento. Apresentam duas subdivisões: simpáticos e parassimpáticos. • FUNÇÕES DOS NERVOS AUTÔNOMOS SIMPÁTICOS E PARASSIMPÁTICOS FISIOPATOLOGIAGERAL 25 Neurônio e transmissão sináptica Conhecer as propriedades elétricas de um neurônio e o mecanismo de transmissão de um impulso nervoso. ESTRUTURA DE UM NEURÔNIO Todas as funções do sistema nervoso, como pensamento e memória, cognição, sentimentos, percepção e respostas motoras dependem da comunicação entre as células nervosas (neurônios). Essas células respondem a diferentes tipos de estímulos e são capazes de, em resposta a esses estímulos, transmitir um impulso nervoso para outras células. A transmissão do impulso nervoso se dá dos dentritos para o corpo do neurônio, de onde emerge um axônio que se ramifica formando os terminais pré-sinápticos. Estes transmitem um impulso nervoso para outras células, estabelecendo assim uma comunicação entre neurônios ou entre neurônios e outros tipos de células, como as musculares, por exemplo. Os canais iônicos abrem e fecham em resposta às cargas elétricas, são afetados pelas alterações das cargas elétricas ao seu redor. Quando um neurônio não está estimulado, portanto não vai transmitir impulso nervoso, uma diferença de cargas elétricas é mantida entre o citoplasma e o fluido extracelular. Essa diferença de cargas é mantida pelo transporte ativo de íons feito pelas bombas de sódio e potássio (Na+ e K+). Para saber mais sobre as bombas de Na+ e K+ acesse http://highered.mheducation.com/olc/dl/120068/bio03.swf. As bombas transportam Na+ para fora da célula e trazem K+ para dentro. Enquanto alguns canais iônicos permitem algum fluxo de K+ de volta para fora da célula, os íons Na+ não se difundem tão facilmente para dentro da célula. Além disso, existem ânions (íons com carga negativa) em maior concentração do lado de dentro da célula do que do lado de fora. Assim, o fluido extracelular apresenta uma carga elétrica positiva e o citoplasma uma carga negativa. A diferença de cargas entre o fluido extracelular e o citoplasma é chamada de potencial de repouso. Um impulso nervoso é uma corrente elétrica que se propaga ao longo dos dendritos e axônios devido ao movimento de íons através de canais iônicos na membrana plasmática do neurônio. Quando um estímulo atinge a membrana plasmática do neurônio em um dendrito, esta responde abrindo os canais para Na+. Então muitos íons Na+ se difundem para dentro da célula, o que despolariza a membrana, tornando a carga elétrica intracelular positiva e a carga extracelular negativa. Essa alteração de voltagem vai afetando os canais para Na+ vizinhos, que se abrem, e a despolarização vai se propagando ao longo da membrana. A despolarização que se propaga é chamada de potencial de ação. Os canais para Na+ vão se fechando atrás do potencial de ação e canais para K+ se abrem, permitindo o fluxo rápido de K+ para o fluido extracelular, repelido pelas FISIOPATOLOGIAGERAL 26 cargas positivas do citoplasma. Isso repolariza a membrana, que volta a ficar negativa do lado interno e positiva do lado externo. Então as bombas de Na+ e K+ restauram o potencial de repouso e restabelecem as concentrações de Na+ fora e K+ dentro da célula. POTENCIAIS ELÉTRICOS NO NEURÔNIO POTENCIAL DE REPOUSO • Maior concentração de K+ no citoplasma da célula. • Maior concentração de Na+ no fluido extracelular. • A membrana plasmática está permeável ao K+. • A membrana plasmática está impermeável ao Na+. • As bombas de Na+ e K+ transportam K+ para dentro da célula Na+ para fora da célula. • A carga elétrica intracelular é negativa. • A carga elétrica extracelular é positiva. POTENCIAL DE AÇÃO • O neurônio é estimulado. • A membrana abre canais para Na+. • O Na+ se difunde para o citoplasma, despolarizando a célula. • Os canais para Na+ se fecham e o K+ se difunde para o fluido extracelular, repolarizando a célula. • As bombas transportam Na+ de volta para o fluido extracelular e o K+ de volta para o citoplasma, trazendo a célula para o potencial de repouso. SINAPSE NERVOSA O potencial de ação se propaga até o terminal pré-sináptico e provoca a abertura de canais para cálcio (Ca++). Os íons Ca++ se difundem para o citoplasma do neurônio e induzem a liberação de moléculas de neurotransmissores pelas vesículas sinápticas. Os neurotransmissores então se difundem na fenda sináptica e se ligam a seus receptores acoplados a canais de Na+ na membrana da célula pós-sináptica. Essa ligação leva à abertura dos canais de Na+, o que favorece a difusão do Na+ para o citoplasma, despolarizando o neurônio e produzindo um potencial de ação. Para saber mais acesse http://highered.mheducation.com/olc/dl/120107/anim0015.swf. FISIOPATOLOGIAGERAL 27 SINAPSE NERVOSA Nervos sensoriais Compreender o mecanismo nervoso envolvido na percepção sensorial. O sistema nervoso central recebe e processa muitos impulsos nervosos aferentes (sensoriais) simultaneamente. As sensações têm início com a ativação de receptores sensoriais, que utilizam a energia do ambiente para transmitir sinais eletroquímicos para o sistema nervoso central (SNC). As modalidades sensoriais incluem visão, audição, tato, olfato e paladar, assim como dor, equilíbrio e posição do corpo. Tal complexidade nos FISIOPATOLOGIAGERAL 28 permite perceber o que acontece no meio externo e responder de maneira adequada. Além dessas, existem sensações das quais não temos consciência, relativas ao meio interno, às condições químicas do organismo e ao metabolismo celular. O monitoramento constante do meio interno é essencial para a manutenção da homeostase. RECEPTORES SENSORIAIS Um receptor sensorial é uma terminação nervosa especializada que detecta alterações no ambiente (estímulos) e transforma essas alterações em impulsos eletroquímicos, que sãotransmitidos para o SNC. ESTRUTURA DOS RECEPTORES SENSORIAIS • Terminações nervosas livres. • Terminações nervosas encapsuladas. • Órgãos sensoriais, que consistem de terminações nervosas associadas ao tecido conjuntivo, tecido muscular e tecido epitelial. LOCALIZAÇÃO DOS RECEPTORES SENSORIAIS • Exteroceptores, que ocorrem na superfície da pele e são sensíveis a estímulos externos ou superficiais como tato, visão, temperatura, audição, olfato e paladar. • Interoceptores, que respondem a estímulos provenientes dos órgãos internos e dos vasos sanguíneos. Essas células respondem, por exemplo, à pressão sanguínea ou ao nível de oxigênio no sangue e sua função está associada ao sistema nervoso autônomo. • Proprioceptores, que respondem a estímulos provenientes dos músculos esqueléticos, tendões, ligamentos e articulações. A propriocepção nos permite perceber a posição de cada parte do nosso corpo em relação ao espaço, além da direção e da velocidade do movimento. TIPOS ESPECIALIZADOS DE RECEPTORES • Mecanoceptores, são sensíveis a estiramento e a deformação. Essas células respondem, por exemplo, ao contato físico com a pele, à pressão sanguínea na parede dos vasos e do coração, ao estiramento dos intestinos e da bexiga urinária, à pressão nos dentes. • Termoceptores, sensíveis a alterações de temperatura, especificamente ao calor ou ao frio. Os sensores de temperatura são importantes para a regulação das respostas fisiológicas que mantêm estável a temperatura corporal. • Quimioceptores, localizados na pele, mucosas, parede do tubo digestivo e na parede dos vasos sanguíneos. Respondem, por exemplo, a substâncias irritantes, níveis sanguíneos de O2, CO2 e H +. Os quimioceptores mais conhecidos estão nos órgãoes sensoriais responsáveis pelo paladar e pelo olfato. • Fotoceptores, sensíveis à luz e responsáveis pelo sentido da visão. • Nociceptores, células que medeiam a sensação de dor, o que indica lesão celular ou perigo de lesão celular. Nociceptores são sensíveis a estímulos mecânicos e térmicos intensos e a agentes químicos como K+ (liberado por células mortas), substâncias neuroativas como bradicinina e histamina (liberadas na inflamação) e vários irritantes do ambiente. Respondem ainda a extremos de pH. ORGANIZAÇÃO DE UMA VIA NERVOSA SENSORIAL 1. Diferentes tipos de energia ativam os receptores sensoriais: estímulos mecânicos, térmicos, químicos, luminosos, de dor. 2. Receptores especializados estão dispersos pelos tecidos e respondem ao estímulo. 3. Receptores ativados transformam a energia do ambiente em sinais eletroquímicos (impulso nervoso). 4. Vias específicas transmitem um impulso nervoso para o sistema nervoso central. 5. Áreas específicas do sistema nervoso central interpretam os impulsos aferentes. INTERPRETAÇÃO DE IMPULSOS AFERENTES PELO SISTEMA NERVOSO CENTRAL FISIOPATOLOGIAGERAL 29 Modalidade - tipo de estímulo: mecânico, térmico, químico, luminoso ou de dor. Intensidade - por exemplo, som muito alto, pressão aplicada à pele. Duração - tempo de aplicação de um estímulo. Localização - pode ser uma posição no espaço, como a fonte de um som ou de uma luz. Pode ainda ser um local no corpo, como um corte no dedo indicador da mão esquerda. Para saber mais acesse http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/body/factfiles/taste/taste_ani_f5.swf. Nervos motores somáticos e autônomos Compreender como o sistema nervoso controla as funções dos músculos esqueléticos e das vísceras. Impulsos nervosos eferentes (motores) são transmitidos aos órgãos efetores através de duas vias anatômica e funcionalmente distintas: • nervos motores somáticos, que inervam músculos estriados esqueléticos; • nervos motores autônomos, que inervam músculos lisos, músculo cardíaco e glândulas. NERVOS SOMÁTICOS A função primária do músculo esquelético é gerar força ou movimento em resposta a estímulos fisiológicos. Os músculos esqueléticos são responsáveis pelos movimentos do esqueleto ósseo envolvidos na locomoção e na realização de trabalho. São responsáveis também pela respiração, além de auxiliar o retorno venoso do sangue para o coração. Os nervos somáticos são constituídos por fibras nervosas que saem do sistema nervoso central e vão para as células musculares esqueléticas. Os corpos celulares desses neurônios se encontram no tronco encefálico ou na medula espinal e seus axônios, mielinizados, se estendem até as células musculares sem fazer nenhuma sinapse no trajeto. A ligação entre a terminação nervosa e a célula muscular é chamada de junção neuromuscular. FISIOPATOLOGIAGERAL 30 A atividade dos neurônios somáticos leva à contração muscular. Não existem neurônios motores somáticos inibitórios. O relaxamento de um músculo esquelético se deve à inibição dos neurônios motores no sistema nervoso central, ou seja, o músculo permanece relaxado na ausência de estimulação nervosa. SOMÁTICO Localização dos corpos celulares Tronco encefálico e medula espinal Mielinização Sim Neurotransmissor Acetilcolina Receptor Nicotínico DIVISÃO SOMÁTICA DO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO ETAPAS DO PROCESSO DE CONTRAÇÃO MUSCULAR 1. Neurônios motores liberam o neurotransmissor acetilcolina na junção neuromuscular. 2. A célula muscular (pós-sináptica) apresenta na sua membrana receptores nicotínicos para acetilcolina. 3. A ligação entre a acetilcolina e seu receptor na membrana da célula muscular leva à despolarização, o potencial excitatório pós-sináptico. 4. A geração de um potencial de ação na membrana da célula muscular (sarcolema) leva à abertura de canais para cálcio (Ca++). 5. O Ca++, armazenado no retículo sarcoplasmático da célula muscular, é liberado e se difunde para o citoplasma da célula muscular. 6. O Ca++ se liga a proteínas que inibem a interação entre a actina e a miosina (proteínas responsáveis pela contração). 7. A conformação das proteínas muda e o filamento de actina expõe o sítio de ligação com a miosina. 8. A molécula de miosina se liga com a actina e, às custas de energia, promove o deslizamento dos miofilamentos e a contração. Para saber mais acesse https://www.youtube.com/watch?v=BMT4PtXRCVA. NERVOS AUTÔNOMOS O sistema nervoso autônomo tem três divisões: simpático, parassimpático e entérico. As divisões simpática e parassimpática são as vias mais importantes no controle da função das vísceras. Os nervos autônomos são constituídos por fibras nervosas que saem do sistema nervoso central e vão inervar músculos lisos, músculo cardíaco e glândulas. Os ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo trabalham juntos no controle da função das vísceras, geralmente produzindo efeitos opostos. As vias simpáticas são mais ativadas em situações de estresse, ansiedade, atividade muscular, medo ou excitação; as parassimpáticas são mais ativadas durante os momentos de sedentarismo, ingestão de alimento e outras atividades vegetativas. Os corpos celulares desses neurônios se encontram no encéfalo ou na medula espinal e inervam os tecidos- alvo através de vias nervosas que incluem duas sinapses. Os neurônios pré-ganglionares se originam no tronco encefálico ou na medula espinal e seus axônios saem do sistema nervoso central, onde fazem sinapses com FISIOPATOLOGIAGERAL 31 neurônios pós-ganglionares em gânglios periféricos localizados entre o sistema nervoso central e os órgãos. Os axônios dos neurônios pós-ganglionares, então, se estendem até os órgãos-alvo. SIMPÁTICO pré- ganglionar SIMPÁTICO pós- ganglionar PARASSIMPÁTICO pré- ganglionar PARASSIMPÁTICO pós- ganglionar Localização dos corpos celulares Medula espinal (tóraco-lombar) Gânglio próximo da coluna vertebral Tronco encefálico e medula espinal (crânio-sacral)Gânglio próximo do órgão-alvo Mielinização Sim Não Sim Não Neurotransmissor Acetilcolina Noradrenalina Acetilcolina Acetilcolina Receptor Nicotínico Adrenérgico α e β Nicotínico Muscarínico DIVISÃO SIMPÁTICA E PARASSIMPÁTICA DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO A divisão entérica do sistema nervoso autônomo inclui neurônios aferentes, interneurônios e neurônios motores que formam um plexo, uma rede de neurônios localizados na parede dos órgãos do sistema digestório. Eles podem funcionar independentemente do sistema nervoso central, embora respondam a controle dos nervos simpáticos e parassimpáticos. Função e mecanismo geral de ação Descrever o mecanismo geral de ação do sistema endócrino. Os organismos pluricelulares, constituídos de tecidos e órgãos especializados, apresentam dois sistemas responsáveis pela comunicação e coordenação de suas funções: • o sistema nervoso, que exerce seu efeito regulatório através de uma rede de nervos que conectam os órgãos ao sistema nervoso central; FISIOPATOLOGIAGERAL 32 • o sistema endócrino, que integra a função dos órgãos através de hormônios. Os hormônios são secretados pelas glândulas endócrinas e são transportadas pelo sangue até seus tecidos-alvo. Interagem com as células desses tecidos através de receptores específicos presentes na membrana, no citoplasma ou no núcleo. Os receptores permitem que as células-alvo distingam um hormônio específico entre as numerosas moléculas que estão no fluido extracelular. A interação entre o hormônio e seu receptor ativa a célula, que vai então responder ao hormônio. Os hormônios regulam diferentes funções como • crescimento e desenvolvimento; • metabolismo celular; • reprodução; • concentração de diferentes componentes do sangue. GLÂNDULAS ENDÓCRINAS Os hormônios são produzidos pelas glândulas endócrinas: hipófise, tireoide, paratireoides, testículos, ovários, adrenais e pâncreas. Além dessas, outros órgãos também podem produzir hormônios, como o fígado, coração, rins, hipotálamo e órgãos do sistema digestório, embora não sejam considerados glândulas endócrinas clássicas. Com base na estrutura química, os hormônios podem ser divididos em três grupos. 1. Hormônios peptídicos: incluem uma grande variedade de hormônios produzidos por várias glândulas, como insulina, glucagon, hormônio do crescimento, ocitocina e outros. 2. Hormônios derivados de aminoácidos: adrenalina, noradrenalina e os hormônios tireoidianos tri- iodotironina (T3) e tiroxina (T4), além de serotonina e dopamina. 3. Hormônios esteroides: aldosterona, cortisol, estradiol, progesterona e testosterona. Uma vez secretados, diversos hormônios circulam livremente no sangue. Outros, como T3 e T4, os esteroides e o hormônio do crescimento, circulam ligados a proteínas plasmáticas. Para entender melhor sobre o mecanismo de ação dos hormônios acesse https://www.youtube.com/watch?v=OYH1deu7-4E e veja o exemplo. A regulação de funções complexas necessita da ação complementar de vários hormônios. Por exemplo, adrenalina, cortisol e glucagon contribuem para elevar a glicemia (concentração de glicose no sangue) em reposta ao aumento rápido da atividade muscular, como numa corrida de curta duração. Em atividades de longo prazo, como o crescimento, é fundamental a ação conjunta de hormônio do crescimento, insulina, hormônios tireoidianos e hormônios sexuais. Os hormônios podem ainda exercer efeitos antagônicos e nesse caso o efeito final depende do balanço entre eles. Um exemplo é a ação antagônica da insulina e do glucagon no controle da glicemia. A insulina produz diminuição da glicemia inibindo a glicogenólise e a gliconeogênese no fígado e estimulando a captação de glicose pelo fígado, músculo esquelético e tecido adiposo. Por outro lado, o glucagon produz aumento da glicemia, estimulando a glicogenólise e a gliconeogênese no fígado. REGULAÇÃO DA SECREÇÃO HORMONAL O fator mais importante de qualquer sistema de regulação é perceber quando aumentar e quando diminuir sua atividade. No sistema endócrino, a secreção hormonal é controlada por mecanismos de feedback. FISIOPATOLOGIAGERAL 33 Um exemplo é a secreção de insulina pelas células beta do pâncreas. Ao ingerirmos alimento, a concentração plasmática de glicose aumenta. Essa variação é percebida pelas células beta do pâncreas, que respondem secretando insulina. A insulina produz um sinal para inibir a glicogenólise e da gliconeogênese no fígado e estimular a captação de glicose pelo fígado, músculo esquelético e tecido adiposo, levando à diminuição da glicemia. As células beta do pâncreas percebem a diminuição da glicemia como um sinal para reduzir a secreção de insulina. Regulação da secreção hormonal: feedback negativo Descrever as características dos diferentes tipos de hormônios e os mecanismos de regulação da secreção. Hormônios são moléculas secretadas pelas glândulas endócrinas e vão exercer sua função regulatória sobre células-alvo específicas. TIPOS DE COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS • Neural: neurotransmissores são liberados na sinapse nervosa ou na junção neuromuscular. • Endócrina: hormônios são secretados por glândulas endócrinas e transportados para um órgão distante através do sangue. • Neuroendócrina: neurônios secretam um hormônio que é transportado pelo sangue, como por exemplo o hormônio antidiurético secretado por neurônios da neuroipófise para exercer efeito regulatório sobre os rins. • Parácrina: células secretam moléculas no fluido extracelular, que se difundem até as células-alvo adjacentes, sem passar pelo sangue. • Autócrina: uma célula regula sua própria função, secretando e respondendo a um mensageiro químico. CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS HORMÔNIOS • Peptídicos: pertencem a esse grupo vários hormônios, incluindo insulina, glucagon, hormônio do crescimento e ocitocina. São sintetizados no retículo endoplasmático rugoso e processados no complexo de Golgi. • Derivados de aminoácidos: incluem as catecolaminas (noradrenalina, adrenalina e dopamina) e os hormônios tireoidianos tri-iodotironina (T3) e tiroxina (T4). Esses hormônios são sintetizados a partir dos aminoácidos tirosina e triptofano. • Esteroides: aldosterona, cortisol, estradiol, progesterona e testosterona. São sintetizados a partir do colesterol, portanto altamente lipossolúveis. FISIOPATOLOGIAGERAL 34 MECANISMOS DE AÇÃO Um único hormônio pode exercer vários efeitos em tecidos diferentes: o estradiol, por exemplo, é produzido pelos ovários e atua sobre os folículos ovarianos, a parede uterina, as glândulas mamárias e sobre os ossos. Inversamente, uma função específica pode ser regulada por hormônios diferentes: a taxa de liberação de ácidos graxos do tecido adiposo sofre influência da adrenalina, noradrenalina, da insulina e do glucagon. RECEPTORES Os receptores para hormônios são moléculas que se localizam na membrana da célula ou no seu interior (no citoplasma ou no núcleo). Os hormônios reconhecem as células-alvo através da ligação com receptores específicos e a ligação entre o hormônio e seu receptor ativa sistemas efetores dentro da célula, produzindo um ou mais efeitos. • A ligação de um hormônio ao seu receptor de membrana (por exemplo, insulina e hormônio antidiurético) pode induzir a ativação de moléculas dentro da célula ou ainda levar à abertura de canais iônicos na própria membrana. Para saber mais acesse http://highered.mheducation.com/sites/0072943696/student _view0/chapter10/animation__second_messenger__camp.html. • A ligação com receptores citoplasmáticos ou nucleares (por exemplo, testosterona e os hormônios tireoidianos) pode ativar ou suprimir a atividade dos genes, regulando assim a síntese de proteínas. Para saber mais acesse http://highered.mheducation.com/sites/0072943696/student_view0/chapter10/animation__intracellular_receptor_model.html. REGULAÇÃO DA SECREÇÃO HORMONAL O fator mais importante de qualquer sistema de regulação é perceber quando aumentar e quando diminuir sua atividade. No sistema endócrino, a secreção hormonal é controlada por diferentes mecanismos: • a secreção de hormônios como o adrenocorticotrófico (ACTH) e do crescimento (GH) varia de acordo com o ciclo de sono e vigília; • a secreção dos hormônios sexuais femininos varia de acordo com a fase do ciclo menstrual; • a secreção de insulina, por exemplo, é regulada por mecanismo de feedback (retroalimentação), que monitora constantemente a concentração de glicose no organismo. FEEDBACK (RETROALIMENTAÇÃO) O feedback negativo é o principal mecanismo de controle utilizado para manter a homeostase. É o desencadeamento de uma resposta que se opõe ao desvio de uma variável do seu nível normal. O sistema de regulação por feedback negativo apresenta quatro elementos: • um valor-padrão de um parâmetro vital, considerado o ideal. • sensores que monitoram esse parâmetro, determinando aumento ou diminuição. • um comparador, que interpreta os sinais do sensor para determinar variações em relação ao valor-padrão. Isso iniciará uma resposta regulatória. • efetores, que são os mecanismos que restauram o valor-padrão, se opondo à variação e trazendo o parâmetro vital de volta ao valor-padrão. Veja o exemplo. • Nível de glicose no sangue no jejum: <100 mg/dL. FISIOPATOLOGIAGERAL 35 • Após a refeição: 130 mg/dL. Houve aumento. • Resposta regulatória: secreção de insulina pelo pâncreas. • A insulina determina entrada de glicose nas células e o seu metabolismo, diminuindo a concentração de glicose no sangue e restabelecendo o valor-padrão. Pâncreas: insulina, glucagon e diabetes Compreender o papel do pâncreas na regulação da glicemia. Nosso organismo pode utilizar glicose, ácidos graxos e aminoácidos como fonte de energia para as células. Os principais responsáveis pela regulação do suprimento de energia para o corpo são o fígado e pâncreas. O pâncreas é uma glândula que produz dois tipos de secreções: • exócrina: constituída de enzimas digestivas e bicarbonato (HCO3-), que atua no intestino delgado; • endócrina: insulina, glucagon. A parte endócrina do pâncreas é constituída pelas ilhotas de Langerhans. As ilhotas apresentam dois tipos principais de células secretoras: • células α secretam glucagon, importante hormônio catabólico; • células β secretam insulina, importante hormônio anabólico. GLUCAGON A secreção de glucagon é estimulada por dois fatores principais: • diminuição da concentração de glicose no sangue (glicemia); • aumento da concentração de aminoácidos no sangue, resultado da digestão de proteínas. O principal órgão-alvo do glucagon é o fígado e suas funções mais importantes são • promover o aumento da atividade de várias enzimas responsáveis pela glicogenólise (quebra das moléculas de glicogênio, resultando na formação de glicose livre); • estimular a gliconeogênese (síntese de glicose a partir de precursores como lactato, glicerol e aminoácidos); • estimular a lipólise (quebra das moléculas de lipídeos). FISIOPATOLOGIAGERAL 36 INSULINA A secreção de insulina é estimulada pelo aumento da glicemia. Os principais órgãos-alvo da insulina são o fígado, o músculo esquelético e o tecido adiposo e suas funções mais importantes são • promover a captação de glicose pelas células-alvo e seu armazenamento na forma de glicogênio, principalmente no fígado e no músculo esquelético; • inibir a glicogenólise e a gliconeogênese; • inibir a lipólise e estimular a síntese de lipídeos a partir da glicose no fígado e no tecido adiposo; • estimular a síntese de proteínas. INSULINA GLUCAGON Glicose Estimula o transporte de glicose para o fígado, o músculo esquelético e o tecido adiposo Estimula a glicogenólise Estimula a glicogênese Estimula a gliconeogênese Inibe a glicogenólise e a gliconeogênese Lipídeos Estimula a síntese de lipídeos no fígado Estimula a lipólise no tecido adiposo Estimula o transporte de lipídeos para o tecido adiposo Inibe a lipólise no tecido adiposo Proteínas Estimula o transporte de aminoácidos para dentro das células Estimula o transporte de aminoácidos para dentro dos hepatócitos Estimula a síntese proteica Inibe a proteólise AÇÃO DA INSULINA E DO GLUCAGON SOBRE O METABOLISMO DA GLICOSE, PROTEÍNAS E LIPÍDEOS METABOLISMO ENERGÉTICO E OS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS A glicose, os aminoácidos e os ácidos graxos são utilizados pelo organismo como fonte de energia. Após a refeição observa-se aumento da glicemia e essa glicose é utilizada pelos tecidos. • O fígado armazena o excesso de glicose na forma de glicogênio (glicogênese) e, no jejum, converte lactato, glicerol e aminoácidos em glicose (gliconeogênese). FISIOPATOLOGIAGERAL 37 • O tecido adiposo armazena lipídeos na forma de triglicérides. No jejum, na atividade física intensa ou no diabetes esses triglicérides são degradados e os ácidos graxos são utilizados como fonte de energia ou transformados em cetonas no fígado. • Uma vez que os ácidos graxos não podem ser transformados em glicose, o organismo degrada protenas e utiliza os aminoácidos para a gliconeogênese. Além da insulina e do glucagon, outros hormônios como adrenalina, hormônio do crescimento e os glicocorticoides também participam da regulação do metabolismo energético. • A insulina promove aumento do transporte de glicose para dentro das células e inibe a gliconeogênese e a glicogenólise. Sua ação é hipoglicemiante. • A insulina também inibe a utilização de lipídeos como fonte de energia. • O glucagon e outros hormônios como adrenalina, hormônio do crescimento e os glicocorticoides são hiperglicemiantes, promovendo aumento da glicogenólise e da gliconeogênese. • O glucagon e a adrenalina promovem aumento da utilização de lipídeos como fonte de energia. DIABETES MELLITUS O diabetes mellitus se caracteriza por um grupo de alterações metabólicas que têm como fator comum a hiperglicemia. No diabetes, a hiperglicemia resulta de deficiência na secreção e/ou na ação da insulina. CLASSIFICAÇÃO Embora todas as formas de diabetes tenham como fator comum a hiperglicemia, as causas variam. • Diabetes tipo I se caracteriza pela deficiência na secreção de insulina causada pela destruição autoimune das células β do pâncreas. • Diabetes tipo II causada por uma combinação entre resistência periférica à insulina e uma resposta compensatória inadequada das células β (insuficiência relativa de insulina). PATOGÊNESE • Diabetes tipo I é uma doença autoimune na qual a destruição das ilhotas de Langerhans é causada primariamente pelas células do sistema imunológico que reagem com as células β. É uma doença que se desenvolve mais comumente em crianças, se manifesta na puberdade e progride com a idade. • Diabetes tipo II é uma doença multifatorial. Fatores genéticos e a obesidade têm um papel importante na patogenia da doença, assim como o sedentarismo e os hábitos alimentares. A associação desses fatores leva à resistência das células à insulina, condição na qual as células-alvo não respondem ao hormônio. Assim, observa-se diminuição da captação de glicose pelo músculo esquelético, diminuição da glicólise e consequente oxidação de ácidos graxos pelo fígado. COMPLICAÇÕES • As complicações mais significativas do diabetes são alterações vasculares, lesão renal e lesões que afetam nervos periféricos e os olhos. A hiperglicemia persistente é o principal mediador dessas alterações. • A longo prazo, observam-se alterações cardiovasculares como infarto do miocárdio, insuficiência renal, nefropatia
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