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RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira RESUMO - FISIOLOGIA II Lucas Magalhães de Oliveira SUMÁRIO > PARTE 1 1. Regulação da Temperatura Corporal 2. Fisiologia Gastrointestinal 3. Metabolismo da Bilirrubina 4. Bases da Endocrinologia 5. Hormônios Tireoidianos 6. Hormônios Adrenocorticais 7. Metabolismo do Cálcio e do Fosfato 8. Insulina, Glucagon e Diabetes Mellitus 9. Funções Reprodutivas Masculinas 10. Funções Reprodutivas Femininas 11. Gravidez e Lactação 12. Fisiologia Fetal e Neonatal 13. Fisiologia Hepática > Parte 2 - Neurofisiologia 1. Organização do SNC 2. Sistemas Sensoriais 3. Sensações Somáticas 1 (Tato e Posição da Cabeça) 4. Sensações Somáticas 2 (Dor e Sensações Térmicas) 5. Fisiologia do Sono (Sono-Vigília) 6. Funções Intelectuais (Aprendizado e Memória) 7. Movimento e Controle Motor Parte 1 1. Regulação da Temperatura Corporal - Temperatura Corporal Central: Permanece em níveis relativamente constantes, exceto quando a pessoa desenvolve doença febril. -> Em contraste com a temperatura central, a temperatura da pele se eleva e diminui de acordo com a temperatura do ambiente. - Regulação da Temperatura Corporal: A temperatura corporal é controlada pelo equilíbrio entre a produção e a perda de calor. -> Quando a velocidade da produção de calor no corpo é superior à perda de calor: O calor se acumula e a temperatura corporal se eleva. -> Quando a perda de calor é maior que a produção de calor: O calor corporal e a temperatura corporal diminuem. - Produção de Calor: É o produto final do metabolismo, depende da intensidade do metabolismo basal de todas as células do corpo, da intensidade extra causada por contração muscular (inclusive calafrios), da intensidade extra causada por hormônios (tiroxina), dos estímulos adrenérgicos, dos estímulos quando a temperatura celular de eleva (aumento da atividade química das células) e intensidade extra relacionada ao processo digestivo. - Perda de Calor: Grande parte do calor produzido no corpo é gerado nos órgãos profundos, especialmente: fígado, cérebro, coração e músculos esqueléticos. O calor produzido por esses órgãos é transferido para a superfície. A velocidade da perda de calor é determinada pela velocidade de onde ele é produzido até a pele e a velocidade da troca de energia entre a pele e o ambiente. - Isolamento do Corpo: O tecido adiposo é importante porque conduz apenas 1/3 do calor conduzido pelos outros tecidos. O isolamento corporal é concebido pela pele e tecido subcutâneo e pode manter a temperatura central mesmo que a pele esteja mais fria. - Fluxo Sanguíneo para a Pele: É responsável pela transferência de calor do centro do corpo para a pele. Essa transferência de calor é garantida pela alta vascularização da pele, pelo plexo venoso (suprido pelo influxo de sangue dos capilares da pele), pelas anastomoses arteriovenosas nas extremidades (nas áreas mais expostas, como orelhas, mãos e pés. A alta velocidade do fluxo na pele faz com que o calor seja conduzido do centro do corpo para a pele e com grande eficiência. A redução do fluxo para a pele pode diminuir a condução do calor do centro do corpo até valores muito baixos. - Controle da condução de calor pelo SNA: A condução de calor para a pele pelo sangue é controlada pelo grau de vasoconstrição das arteríolas e das anastomoses arteriovenosas que suprem sangue para os plexos venosos da pele. Essa vasoconstrição é controlada quase completamente pelo sistema nervoso simpático, em resposta às alterações as temperatura corporal central e alterações da temperatura ambiente. - Mecanismos Físicos da Perda de Calor: Radiação (forma mais significante da perda de calor); Condução (3% da perda de calor da superfície para objetos sólidos, 15% da perda de calor para o ar. A condução de calor é autolimitada, e só pode acontecer se a temperatura ambiente for menor que a temperatura corporal); Convecção (o calor é conduzido para o ar e depois removido pela convecção das correntes de ar. A camada de ar, imediatamente adjacente à pele, é substituída por ar novo com velocidade muito maior que a normal, aumentando a perda de calor por convecção proporcionalmente); Evaporação (é uma forma de perda insensível, por sudorese. Quando a água evapora da superfície corporal, 0,58 kcal de calor é perdida por cada grama de água evaporada. Mesmo quando a pessoa não está suando, a água ainda evapora insensivelmente a partir da pele e dos pulmões na intensidade de 600 a 700 mL por dia); Efeito de Roupas (perda de calor por condução, o ar fica aprisionado próximo à pele, nas fibras dos tecidos, aumentando a espessura da chamada “zona privada”, diminuindo o fluxo das correntes de ar por convecção. Esse mecanismo de reter calor é perdido quando a roupa é molhada, pois, por conta da alta condutividade da água, a velocidade da perda de calor é aumentada através das roupas). -> Obs.: Se a temperatura da pele é superior à temperatura do ambiente, o calor pode ser eliminado por radiação e condução. Mas quando a temperatura do ambiente é superior a da pele, o corpo ganha calor por radiação e condução, assim, a única forma de ser perder calor em ambientes quentes é por meio da evaporação. - Regulação da Sudorese pelo SNA: A área pré-óptica- hipotalâmica anterior provoca a sudorese tanto eletricamente, como por excesso de calor. Os impulsos oriundos dessa área, que causam sudorese, são transmitidos por vias autônomas para a medula espinhal e depois, pelo RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira simpático para a pele em todas as partes do corpo. As glândulas sudoríparas são inervadas por fibras colinérgicas, mas que cursam pelos nervos simpáticos junto com fibras adrenérgicas, assim, podem ser estimuladas pela epinefrina ou norepinefrina que circulam no sangue mesmo que as glândulas não tenham inervação adrenérgica (mecanismo importante durante o exercício físico = perda de calor). - Aclimatação: Apesar de uma pessoa normalmente produzir mais de 1L de suor por hora, quando exposta a tempo quente durante 1 a 6 semanas, ela começa a suar de modo mais profuso, aumentando a produção de suor para 2 a 3 litros de suor por hora. A evaporação dessa quantidade de suor pode remover o calor do corpo com velocidade mais de 10 vezes superior à intensidade basal normal da produção de calor. A sudorese aumentada, nesse caso, pode provocar perda excessiva de NaCl, assim, ocorre a secreção aumentada de aldosterona pelas glândulas adrenocorticais, permitindo a conservação do sal corporal. -> Pessoa aclimatada tem taxa de aldosterona aumentada, o que diminui a perda de cloreto de sódio pelo suor. - Aclimatação ao Frio: Produção de calor elevada em até 500 vezes. Nos seres humanos a termogênese química pode aumentar em até 15%, lactentes em até 100%. Ocorre o aumento da secreção de tiroxina, estimulada pelo resfriamento do centro hipotalâmico anterior, que leva ao aumento da produção de hormônio liberador de tireotropina e estimula a secreção de TSH. Esse mecanismo ativa a proteína desacopladora e aumenta o metabolismo. Pessoas que sofrem exposição prolongada ao frio podem desenvolver hipertrofia da glândula tireoide, além da formação de bócio tireotóxico. - Aclimatação do Calor: Pessoas expostas à altas temperaturas (atividades profissionais). Ocorre elevação dos níveis desudorese, aumento do volume plasmático, diminuição da perda salina no suor e na urina – aumento da aldosterona. - Função do Hipotálamo: Regulação por feedbacks neurais através do centro regulatório da temperatura. Detectores de temperatura -> Para que esses mecanismos ocorram, deve haver detectores de temperatura para determinar quando a temperatura do corpo está muito alta ou muito baixa. Quase todos esses mecanismos operam por meio de centros regulatórios da temperatura localizados no hipotálamo. - Receptores Cutâneos e Profundos: Desempenham papel adicional. A detecção periférica da temperatura diz respeito principalmente a detecção de temperaturas mais frias, ao invés de temperaturas mais quentes. -> Obs.: Apesar de os sinais gerados pelos receptores de temperatura no hipotálamo serem extremamente potentes no controle da temperatura corporal, os receptores, em outras partes do corpo, desempenham papeis adicionais na regulação da temperatura. - Receptores Profundos: Encontrados na medula espinhal, grandes vísceras e ao redor de grandes veias (na região superior do abdome e tórax). - Hipotálamo Posterior: Integra sinais centrais e periféricos, recebe estímulos periféricos, que contribuem para o controle da temperatura corporal. - Mecanismos Neuronais que Alteram a Temperatura Corporal: Centros hipotalâmicos instituem procedimentos apropriados para ganho ou perda de calor ao detectarem que a temperatura do organismo está muito baixa ou muito elevada. -> Diminuição da Temperatura: Vasodilatação cutânea (inibição dos centros simpáticos do hipotálamo posterior); Sudorese; Diminuição da produção de calor (inibição dos calafrios e da termogênese química). -> Aumento da Temperatura: Vasoconstrição da pele (centros hipotalâmicos posteriores); Piloereção (pouco significativa); Aumento da termogênese (calafrios e liberação de tiroxina – excitação simpática da produção de calor). - Calafrios: Inibidos por sinais vindos do centro do calor na área pré-óptica. Estimulados por sinais frios da pele e medula espinhal. - Excitação Química Simpática: Aumento da epinefrina e norepinefrina -> aumentam o metabolismo (termogênese química). - Ponto de Ajuste: É o nível crítico de temperatura central (37,1ºC) onde todos os mecanismos de controle da temperatura tentam continuamente trazer a temperatura corporal para o nível desse ponto crítico de ajuste. -> Temperatura periférica pode aumentar o ponto de ajuste: Ponto de ajuste é determinado pelo grau de atividade dos receptores de calor do hipotálamo anterior -> O ponto de ajuste é aumentado à medida que a temperatura diminui, evitando a perda rápida de calor – processo de antecipação do organismo. - Lesões Medulares Altas: Acima da emergência de neurônios pré-ganglionares simpáticos, perdendo a capacidade de controlar o fluxo sanguíneo e a sudorese. - Anomalias da regulação da temperatura: Febre (causada por anormalidades cerebrais ou substâncias que afetem o centro regulador de temperatura – doenças bacterianas, tumores cerebrais, condições ambientais que podem resultar em uma internação). -> Efeitos dos pirogênicos (substâncias que podem fazer com que o ponto de ajuste do termostato hipotalâmico se eleve): Proteínas, toxinas e lipossacarídeos de membrana. -> Pirogênicos: Podem ter efeito imediato ou após horas, células de defesa liberam citocinas após digerirem produtos bacterianos. IL-1 -> Pirogênio leucocitário/endógeno (Induz a formação de PGE-2, principalmente. -> Antipiréticos: Promovem o bloqueio da formação de prostaglandinas, abortando ou diminuindo a febre. - Crise ou Rubor: Se o fator que está causando a alta da temperatura for removido, o ponto de ajuste do controlador hipotalâmico é reduzido e volta para o valor normal. Assim, a temperatura do corpo se mantém alta, mas o hipotálamo tenta regular a temperatura para que ela volte para os valores normais. O resultado é intensa sudorese e desenvolvimento súbito de aquecimento da pele por causa da vasodilatação generalizada. - Intermação (temperaturas superiores a 40ºC): Causa desorientação, desconforto abdominal, delírios e eventual perda de consciência caso a temperatura não seja rapidamente diminuída. RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira - Exposição ao frio intenso (durante 20-30 min): Hipotálamo perde capacidade de controle térmico em temperaturas inferiores à 29,4ºC. Sonolência e coma inibem os calafrios. -> Vasodilatação induzida pelo frio: Mecanismo final de proteção contra o congelamento. Ocorre súbita vasodilatação (rubor) e paralisação da musculatura lisa. 2. Fisiologia Gastrointestinal - Anatomia da Parede Gastrointestinal: Serosa (mais extensa), em feixes longitudinais; Musculatura lisa longitudinal e circulares; Submucosa; e Mucosa (mais interna). Na camada mucosa encontram-se os feixes mais espessos de fibras musculares, a muscular da mucosa, nas camadas mais profundas da mucosa. - Motilidade: No interior de cada feixe, as fibras musculares se conectam, por meio de grande quantidade de junções comunicantes, com baixa resistência à movimentação de íons da célula muscular para a seguinte. A motilidade é realizada pelas diferentes camadas musculares. -> Musculatura com característica sincicial: Quando um potencial de ação é disparado em qualquer ponto na massa muscular, ele, em geral se propaga em todas as direções do músculo. Cada camada muscular representa uma rede de feixes de músculo liso. A distância que o impulso deve percorrer depende da excitabilidade do músculo. - Atividade Elétrica no Músculo Liso Intestinal: É contínua e lenta, com dois tipos básicos de ondas elétricas (ondas lentas e potenciais em ponta). O músculo liso do TGI é excitado por atividade elétrica intrínseca, contínua e lenta, nas membranas das fibras musculares. -> Ondas Lentas: 3 a 12 por minuto; São variações lentas e ondulantes do potencial de repouso da membrana. NÃO são potenciais de ação, estão relacionadas com a entrada do sódio, com as células de Cajal (canais iônicos específicos – marca-passos elétricos das células do musculo liso). As ondas lentas não causam a contração diretamente, na verdade, elas estimulam os potenciais em ponta -> Estimulam o disparo intermitente de potenciais em ponta, que de fato promovem a contração. Obs.: Células de Cajal – Formam uma rede entre si, se interpondo nas camadas do músculo liso, com contatos do tipo sináptico com as células do músculo liso. Os potenciais de membrana das células de Cajal passam por mudanças cíclicas, devido a canais iônicos específicos que se abrem, permitindo correntes de influxo (marca-passo) e que assim, podem gerar atividade de ondas lentas. -> Potenciais em Ponta: São potenciais de ação. Quanto maior o potencial da onda lenta, maior a frequência dos potenciais em ponta. O disparo ocorre quando atinge carga maior que -40mV e tem duração de 10 a 20ms. Esses potenciais são gerados a partir da entrada de cálcio pelos canais para cálcio-sódio – A lenta cinética de abertura e fechamento dos canais para cálcio-sódio é responsável pela longa duração dos potenciais de ação. - Mudanças de Voltagem Basal: A contração do musculo liso ocorre em resposta à entrada de íons cálcio na fibra muscular. Os íons cálcio, agindo por meiodo mecanismo de controle pela calmodulina, ativam os filamentos de miosina na fibra, fazendo com que forças de atração se desenvolvam entre os filamentos de miosina e actina, causando a contração muscular. -> Fatores que despolarizam a membrana: Estiramento muscular, acetilcolina (terminações dos nervos parassimpáticos) e estímulos hormonais. ->Fatores que hiperpolarizam a membrana: Norepinefrina e epinefrina, e estimulação simpática. - Contração Tônica: É causada por potenciais em ponta repetidos, sem interrupção (quanto maior a frequência, maior o grau de contração). É uma contração contínua, não associada ao ritmo elétrico básico das ondas lentas, geralmente dura vários minutos, podendo durar até horas. - Controle Neural: Sistema nervoso entérico (Importante no controle dos movimentos e da secreção gastrointestinal). O plexo mioentérico controla quase todos os movimentos gastrointestinais, e o plexo submucoso controla a secreção gastrointestinal e o fluxo sanguíneo local. - Plexo Mioentérico: Promove controle da atividade muscular por todo o intestino. Fica localizado entre a camada longitudinal e muscular. Quando estimulado promove o aumento do tônus muscular, da intensidade das contrações rítmicas, do ritmo de contração e da velocidade da onda excitatória, causando o movimento mais rápido das ondas peristálticas intestinais. Função Inibitória: esfíncteres. - Plexo Submucoso: Tem função de controle na parede interna de cada segmento do intestino. Ajuda a controlar a secreção intestinal local, a absorção local e a contração local do músculo submucoso, que causa graus variados de dobramentos da mucosa gastrointestinal. - Neurotransmissores Secretados Por Neurônios Entéricos: Acetilcolina (Excita a atividade gastrointestinal); Norepinefrina (Inibe a atividade gastrointestinal); Adenosina; Serotonina; Dopamina; CCK; Substância P; PIP; Somastotatina; Metencefalina; e Bombesina. - Controle Do Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático: Aumenta a atividade do sistema nervoso entérico. A estimulação dos nervos parassimpáticos causa o aumento geral da atividade de todo o sistema nervoso entérico, o que intensifica a atividade das funções gastrointestinais. - Controle do Sistema Nervoso Autônomo Simpático: Por neurônios pós-ganglionares que se localizam em gânglios celíacos e mesentéricos; Inibem a atividade gastrointestinal, secretando principalmente norepinefrina e epinefrina. - Reflexos Gastrointestinais: Controlam grande parte da secreção gastrointestinal, peristaltismo e contrações de mistura. (1) Completamente integrados na parede intestinal do Sistema Nervoso Entérico; (2) Intestino para os gânglios simpáticos pré-vertebrais e que retornam para o TGI - Gastrocólico; (3) Do intestino para a medula ou tronco e retornam para o TGI. - Controle Hormonal -> Gastrina: Secretada pelas células “G”, por estímulo da distensão e da presença de produtos da digestão de proteínas no TGI, promove a secreção de HCl e o crescimento da mucosa gástrica. RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira -> CCK: Secretada pelas células “I” do duodeno, jejuno e íleo, por estímulo da presença de produtos da digestão de gordura e ácidos graxos, promovem a contração da vesícula biliar, a secreção pancreática e o crescimento do pâncreas exócrino. Também promove a inibição da contração gástrica (aumentar o tempo de digestão) e o apetite (evitar excessos). -> Secretina: Secretada por células “S” da mucosa do duodeno, jejuno e íleo, em resposta à conteúdo ácido que vem do estômago, promovendo liberação de bicarbonato pelo pâncreas e a diminuição da motilidade gastrointestinal. -> Peptídeo Inibidor Gástrico – GIP: Secretado por células “K” do duodeno e jejuno, em resposta à ácidos graxos, aminoácidos e carboidratos, promove a inibição da motilidade e da secreção gástrica. Estimula a liberação de insulina. -> Motilina: Secretada pelas células “M” do duodeno e jejuno, durante o jejum, aumentam a motilidade do TGI e é inibida após a digestão. - Tipos de Contração: (1) Movimentos Propulsivos – Fazem com que o alimento percorra o trato com velocidade apropriada para que ocorra a digestão; (2) Movimentos de Mistura – Mantém conteúdos intestinais bem misturados o tempo todo. -> Movimentos Propulsivos: São inibidos pela ausência de plexo mioentérico e por atropina. Quando um segmento do trato intestinal é excitado pela distensão e, assim, inicia o peristaltismo, o anel contrátil que causa o peristaltismo, normalmente começa no lado oral do segmento distendido e move-se adiante, para o segmento distendido, empurrando o conteúdo intestinal na direção anal. Ao mesmo tempo, o intestino relaxa sua porção mais próxima do ânus, o que é chamado de “relaxante receptivo”, permitindo que o alimento seja empurrado mais facilmente na direção anal. -> Movimentos de Mistura: Podem ser a própria peristalse bloqueada por um esfíncter (de maneira que a onda peristáltica pode apenas agitar os conteúdos intestinais); Ou contrações locais intermitentes (triturando e separando os conteúdos em diversos locais do intestino. - Funções Secretoras: Estão relacionadas com o tipo de alimento. As secreções são produzidas na quantidade e concentração ideais para enzimas digestivas. - Tipos de Glândulas: Células caliciformes; Invaginações de mucosa; Glândulas tubulares profundas (oxínticas); e glândulas complexas (salivares, pâncreas e fígado). - Estimulação Glandular: Contato com os alimentos estimulam as glândulas a produzirem secreção. A estimulação epitelial local também ativa o sistema nervoso entérico da parede do trato gastrointestinal. Os reflexos nervosos resultantes estimulam as células mucosas da superfície epitelial e as glândulas profundas da parede do TGI a aumentar sua secreção. -> Estimulação Secretora pelo SNA: Parassimpática, estimula a secreção no trato superior e final do cólon. As secreções do restante do intestino são relacionadas com estímulos locais. Simpática, possui duplo efeito, aumenta de forma leve a moderada a secreção local, e tem efeito inibitório se ocorrer após a estimulação parassimpática, causando constrição de vasos sanguíneos que suprem as glândulas. -> Estimulação Secretora pelos Hormônios: Liberados pelo intestino e estômago para regular volume e características químicas das secreções em resposta aos alimentos. Os hormônios são secretados no sangue e transportados para as glândulas, onde estimulam a secreção. O estimulo hormonal é especialmente importante na produção do suco gástrico e pancreático. - Secreção da Saliva: (1) Secreção Serosa – Ptialina; (2) Secreção Mucosa – Muco. Glândula Parótida secreta tipo seroso; Glândulas Submandibulares e Sublinguais secretam tipo seroso e mucoso. - Secreção de Íons na Saliva: A saliva é rica em potássio e bicarbonato. Pobre em sódio e cloro. - Regulação Nervosa da Secreção Salivar: Sistema Nervoso Autônomo, originados em núcleos salivatórios no tronco encefálico. São excitados por estímulos gustativos e táteis (da língua e outras áreas da boca e da faringe), ou por sinais superiores do sistema nervoso central (cheiro de alimentos); Objetos de superfície lisa na boca causam salivação acentuada, enquanto objetos ásperos causam menos salivação e, às vezes, até mesmo a inibem. -> Reflexos do estômagono duodeno: Saliva, quando engolida, ajuda a remover o fator inibitório do TGI, ao diluir ou neutralizar as substâncias. Inervação simpática pode aumentar um pouco a secreção. -> Calicreína: Secretada pelas células salivares, que por sua vez, agem clivando a alfa-2-globulina, formando bradicinina (vasodilatador). - Secreção Gástrica: (1) Células produtoras de muco; (2) Glândulas Oxínticas ou Gástricas; e (3) Glândulas Pilóricas. -> Glândula Oxíntica: Possui três tipos celulares (células mucosas - muco, células pépticas - pepsinogênio ou células parietais – ácido clorídrico e fator intrínseco). - Barreira Gástrica: Muco alcalino e junções estreitas entre as células. Para produzir a concentração de íons H+ tão elevada quanto a encontrada no suco gástrico, é necessário o mínimo vazamento de volta para a mucosa de onde esses íons foram secretados. A maior parte da capacidade do estômago de prevenir o vazamento do ácido de volta pode ser atribuída à barreira gástrica, devido à formação de muco alcalino e junções estreitas entre as células epiteliais. - Aumentam a Secreção Gástrica: (1) Acetilcolina, estimulação parassimpática, excita a secreção de pepsinogênio pelas células pépticas, de ácido clorídrico pelas células parietais, e de muco pelas células da mucosa. (2) Histamina e Gastrina, que tem efeito na secreção de ácido clorídrico pelas células parietais. - Secreção e Ativação do Pepsinogênio: Quando secretado, o pepsinogênio não tem ação digestiva. Assim que entra em contato com o ácido clorídrico, o pepsinogênio é clivado para formar pepsina ativa. A pepsina atua como enzima proteolítica, ativa em meio muito ácido (pH entre 1,8 e 3,5), e em pH acima de 5 quase não possui atividade proteolítica. - Secreção de Fator Intrínseco: Secretado pelas células parietais, juntamente com o ácido clorídrico. É essencial para absorção da vitamina B12 no íleo. - Glândulas Pilóricas: Secretam pequena quantidade de pepsinogênio e grande quantidade de muco, que auxilia na lubrificação e na proteção da parede gástrica da digestão pelas enzimas gástricas. RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira - Células Mucosas Superficiais: Secretam muco viscoso e alcalino, que cria barreira de proteção para a parede gástrica e contribui para a lubrificação do transporte do alimento. - Estimulação da Secreção Gástrica pelo Estômago: Células semelhantes às células ECS que secretam histamina. Essas células são chamadas de ECL. Elas se localizam na submucosa, próximas das glândulas oxínticas e assim, liberam histamina no espaço adjacente às células parietais das glândulas. - Estimulação da Secreção Ácida pela Gastrina: As células “G” das glândulas pilóricas são estimuladas por produtos proteicos. A mistura vigorosa dos sucos gástricos transporta a gastrina, rapidamente, para as células ECL, causando liberação de histamina, que age diretamente nas glândulas oxínticas profundas. A ação da histamina é rápida, estimulando a secreção de ácido clorídrico gástrico. - Estimulação da Secreção de Pepsinogênio: Estimulação de células pépticas pelo plexo mioentérico (acetilcolina), e estimulação pelo conteúdo ácido no estômago. A secreção de pepsinogênio é fortemente influenciada pela quantidade de ácido no estômago. - Inibição da Secreção Gástrica: (1) Pelo quimo no intestino – desencadeado pela distensão, presença de conteúdo ácido, irritação da mucosa e produto da digestão de proteínas, isso faz com que ocorra retardo do esvaziamento do estômago, quando os intestinos já estão cheios. -> Secretina: Controle da secreção pancreática, essa inibe a secreção gástrica. - Secreção Pancreática: Contém grande quantidade de íons bicarbonato que contribuem para a neutralização da acidez do quimo transportado do estômago para o duodeno. Possui enzima amilase pancreática, que hidrolisa amidos e glicogênio (exceto celulose), para formar dissacarídeos e trissacarídeos. Possui enzima lipase pancreática, que é capaz de hidrolisar gorduras neutras a ácidos graxos e monoglicerídeos. Além das enzimas colesterol esterase e fosfolipase. Em resumo, a secreção pancreática possui enzimas digestivas para os três tipos de alimentos (proteínas, carboidratos e lipídeos). - Inibidor de Tripsina: Evita a digestão do próprio pâncreas. Inativa a tripsina nas células secretoras, ácinos e ductos pancreáticos. - Secreção de Bicarbonato pelo Pâncreas: O bicarbonato é secretado pelas células dos ductos. - Estímulos para a Secreção Pancreática: (1) Acetilcolina, liberada pelo n. vago e nervos colinérgicos; (2) CCK, secretada pelo duodeno e jejuno superior; e (3) Secretina, secretada pelo duodeno e jejuno, por estímulo ácido. - Fases da Secreção Gástrica: Quando o quimo ácido entra no duodeno, vindo do estômago, ocorre a ativação e liberação da Secretina pela mucosa duodenal para o sangue. Isso leva, prontamente, à secreção abundante de suco pancreático contendo grande quantidade de bicabornato. A secreção de íons bicarbonato pelo pâncreas estabelece o pH apropriado para a ação das enzimas digestivas pancreáticas (que operam em meio neutro e alcalino). A presença de alimentos no intestino delgado estimula a produção de CCK, que ao chegar no pâncreas pela circulação sanguínea, causa a secreção de mais enzimas digestivas pancreáticas pelas células acinares. - Secreção Biliar: Tem papel na absorção e digestão de gorduras (promovendo emulsificação das gorduras). O esvaziamento da vesícula biliar ocorre por estímulo da CCK. - Função dos Sais Biliares: Ajudam na absorção de ácidos graxos, monoglicerídeos e colesterol, formando micelas. 94% dos sais biliares são reabsorvidos (transporte passivo e ativo). - Secreção do Intestino Delgado: Glândulas mucosas, no início do duodeno tem função de proteger e alcalinizar, secretando muco por estímulos táteis (irritativos), estímulos vagais, e estímulos hormonais (secretina). - Regulação da Secreção do Intestino Delgado: Reflexos nervosos entéricos locais (táteis e químicos). 3. Metabolismo da Bilirrubina - Formação da Bilirrubina: Pigmentos biliares derivados da degradação de hemoglobina, principalmente. É o principal produto da degradação do HEME, cujas fontes no organismo são a hemoglobina, a mioglobina e as hemoproteínas. A degradação da hemoglobina ocorre com a captura dos eritrócitos pelas células do sistema retículo endotelial do baço, medula óssea e fígado, 120 dias após serem formados. O produto resultante da degradação da hemoglobina é a biliverdina, que é convertida em bilirrubina pela enzima biliverdina redutase. Essa forma de bilirrubina é denominada não conjugada (indireta), e é lipossolúvel. - Bilirrubina Não-Conjugada – Indireta: liga-se reversivelmente a albumina e é metabolizada no fígado. A bilirrubina indireta não é filtrada pelos rins. - Formação da Bilirrubina Conjugada – Direta: No retículo endoplasmático do hepatócito, que é lipossolúvel, é convertida pela ação da enzima glicoronosil transferase em compostos solúveis em água, o monoglicuronato e o diglicuronato de bilirrubina (formas conjugadas). A bilirrubina direta passa rapidamente para o canalículo biliar através de um transporte ativo. Quando esse passo do metabolismo da bilirrubina é comprometido, ocorre diminuição da excreção de bilirrubina para a bile e regurgitação da bile parao sangue (aumentando os níveis de bilirrubina direta). - Formação do Urobilinogênio: A bilirrubina direta é transportada na bile através das vias biliares até atingir o duodeno. Essa bilirrubina não é absorvida e ao chegar no íleo RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira terminal e cólon, metade é hidrolisada por betaglicuronidases formando o urobilinogênio. Em condições normais, pequena quantidade de urobilinogênio é absorvida e a maior parte é excretada na bile (90%), sendo o restante secretado na urina (10%). O urobilinogênio que permanece no cólon é oxidado e forma estercobilina. - Icterícia: Coloração amarelada na pele, mucosas e escleras, secundária ao aumento dos níveis de bilirrubina. Se apresenta nas formas: -> Pré-Hepática: Destruição aumentada de hemácias ou incapacidade hepática de captar e/ou conjugar e bilirrubina. Causada por hemólise aumentada, cursa com icterícia com predomínio de bilirrubina indireta. A causa mais comum de hiperbilirrubinemia indireta é a Síndrome de Gilbert. Essa forma de icterícia não apresenta colúria ou acolia fecal. -> Intra-Hepática: Lesão de células hepáticas, de modo que, mesmo as quantidades normais de bilirrubina não possam ser secretadas pelo trato gastrointestinal. É causada por infecção hepática viral, cirrose ou toxicidade medicamentosa. Causa aumento das duas frações de bilirrubina, com predomínio da bilirrubina direta. -> Pós-Hepática: Fluxo deficiente de bile para o intestino. É uma forma obstrutiva (por neoplasia, litíase biliar ou iatrogênia). - Hiperbilirrubinemia Indireta: Apresenta icterícia, Kernicterus (recém-nascidos) e sinais e/ou sintomas de doenças de base. - Hiperbilirrubinemia Direta: Apresenta icterícia, prurido, colúria, acolia ou hipocolia fecal e sinais e/ou sintomas de doenças de base. 4. Bases da Endocrinologia - Hipófise: Dividida em adeno-hipófise (anterior), neuro- hipófise (posterior), e parte intermédia. É ligada ao hipotálamo pelo pedúnculo hipofisário. -> Adeno-Hipófise: Produz e secreta 6 hormônios (GH, ACTH, TSH, Prolactina, LH e FSH). -> Neuro-Hipófise: Secreta 2 hormônios produzidos por corpos celulares no hipotálamo (ADH e Ocitocina). - Neurônios Magnocelulares: Os corpos das células que secretam os hormônios da hipófise posterior não estão localizados na hipófise propriamente dita, mas em neurônios grandes localizados nos núcleos supra-ópticos e paraventriculares do hipotálamo. - Controle Hipotalâmico: A secreção efetuada pela região posterior da hipófise é controlada por sinais neurais que tem origem no hipotálamo e terminam na região hipofisária posterior. A secreção da região anterior da hipófise é controlada pelos hormônios liberadores e hormônios hipotalâmicos inibidores, secretados pelo próprio hipotálamo. O hipotálamo é o centro coletor de informações relativas ao bem-estar do organismo. - Hormônios Hipotalâmicos Liberados na Eminência Mediana: Neurônios liberam hormônios liberados e inibidores que serão levados pelo sistema porta. Esses hormônios controlam a secreção dos hormônios da hipófise anterior. - Hormônios Hipotalâmicos que Agem na Hipófise Anterior: Hormônios liberadores de tireotropina (TRH), corticotropina (CRH) e gonadotropina (GnRH), hormônios liberadores e inibidores do GH (GHRH e GHIH), e o hormônio inibidor da prolactina (PIH). - Características Gerais do GH: Promove o crescimento de todo o organismo, afetando a formação de proteínas, a multiplicação e diferenciação celular. É o único hormônio que age diretamente, sem possuir uma glândula-alvo. O GH aumenta a quantidade de proteína corporal, utiliza as reservas de gorduras e conserva os carboidratos. Promove a redução da utilização da glicose pelo organismo. Dentre seus efeitos estão: aumentar a mobilização de ácidos graxos, aumenta a conversão em acetil-CoA, poupa outras formas de energia, aumenta a massa magra, pode causar cetose em casos extremos e esteatose. Sob a influencia de quantidade excessiva de hormônio do crescimento, a mobilização das gorduras do tecido adiposo fica eventualmente tão acentuada que grande quantidade de ácido acetoacético é formado pelo fígado e liberado nos líquidos orgânicos, dando origem, assim, a quadro de cetose. Essa mobilização excessiva de gorduras do tecido adiposo também provoca, muitas vezes, a deposição de gordura no fígado. O GH também reduz a utilização de glicose, promovendo a diminuindo da sua captação e da sua produção hepática, além de aumentar a secreção de insulina. Isso resulta da “resistência à insulina”, induzida pelo GH, que atenua as ações da insulina, para estimular a captação e a utilização de glicose pelos músculos esqueléticos e pelo tecido adiposo, e para inibir a gliconeogênese pelo fígado. Isso leva a aumento da concentração de glicose no sangue, o que promove o aumento compensatório da secreção da insulina. Obs.: O GH não é capaz de induzir o crescimento em animais desprovidos de pâncreas, também não induz o crescimento se carboidratos forem excluídos da dieta. A necessidade parcial de carboidratos e de insulina serve para fornecer a energia necessária ao metabolismo do crescimento. O GH também exerce efeitos sobre os ossos e as cartilagens, aumentando a deposição de proteínas em células osteogênicas e condrocíticas (causando crescimento ósseo), além de promover o crescimento dessas células. O aumento da espessura dos ossos por estímulo do GH ocorre quando a taxa de deposição óssea fica maior que a taxa de reabsorção. Os efeitos do GH que foram supracitados são exercidos através de substâncias intermediárias denominadas “somatomedinas”, que são fatores de crescimento semelhante à insulina (Somatomedina C). A formação das somatomedinas acontece no fígado, por estímulo do GH, essas proteínas apresentam efeito potente de aumentar todos os aspectos de crescimento ósseo. A meia vida do hormônio do crescimento, quando livre, é de 20 minutos. A somatomedina C tem meia vida prolongada (20 horas) pois se liga a proteínas, prolongando os seus efeitos. - Regulação da Secreção de GH: A secreção de GH diminui com a idade. A sua secreção ocorre de forma pulsátil, sob estímulo de jejum, hipoglicemia, exercícios, excitação, trauma, sono, dentre outros. - Hormônio Liberador de GH – GHRH: A região do hipotálamo que produz esse hormônio é sensível a RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira concentração de glicose e leva à saciedade nos estados hiperglicêmicos e à sensação de fome nos estados hipoglicêmicos. Sinais hipotalâmicos diversos (dor, trauma, emoções...) são capazes de afetar o controle hipotalâmico da secreção do GH. GHRH estimula a secreção de GH ao se ligar em receptores específicos hipofisários que estimulam a adenil-ciclase, aumentando o nível intracelular de AMPc. O efeito a curto prazo é o aumento do nível de cálcio intracelular e a longo prazo é o aumento da transcrição nuclear. - Anormalidades da Secreção de GH: Secreção reduzida de todos os hormônios da hipófise anterior (PAN- HIPOPITUITARISMO CONGÊNITO) e nanismo. Em 1/3 dos casos, somente o GH está comprometido. - Pan-Hipopituitarismo Adulto: Acontece por condições tumorais, crânio faringiomas ou tumores cromófobos, trombose de vasos hipofisários, o quepode levar a hipotireoidismo, diminuição de glicocorticoides e hormônios sexuais. - Outras Anormalidades: Gigantismo e acromegalia. - Hipófise Posterior: É composta por ptuícitos, que não secretam hormônios, mas sim, agem como estrutura de suporte para grande número de fibras nervosas terminais e terminações nervosas de tratos nervosos que se originam nos núcleos supra-ópticos e paraventriculares do hipotálamo. -> O ADH é formado primariamente nos núcleos supra-ópticos, enquanto a ocitocina é formada primariamente nos núcleos paraventriculares. Quando os impulsos nervosos são transmitidos para baixo, ao longo das fibras dos núcleos supra-ópticos ou paraventriculares, o hormônio é imediatamente liberado dos grânulos secretores nas terminações nervosas por meio do mecanismo secretor usual de exocitose e é captado pelos capilares adjacentes. Tanto a neurofisinas como o hormônio são secretados juntos, mas como eles tem apenas ligação frouxa entre si, o hormônio se separa imediatamente. - Função do ADH: Reabsorção de água. Seu mecanismo de ação é baseado na ativação de Adenil-ciclase, estimulando a inserção de vesículas na membrana contendo aquaporinas. Em presença de ADH, a permeabilidade dos ductos e túbulos coletores aumenta enormemente e permite que a maior parte da água seja reabsorvida. A medida que o líquido tubular passa por esses ductos, consequentemente conservando água no corpo e produzindo urina concentrada. A liberação do ADH é estimulada por baixo volume sanguíneo. -> Na ausência de ADH, os túbulos e ductos coletores ficam quase impermeáveis à agua, o que impede sua reabsorção significativa, consequentemente, permite perda extrema de água na urina, causando, também, diluição extrema da mesma. - Regulação do ADH: Quando o líquido extracelular fica muito concentrado, ele é retirado por osmose das células osmorreceptoras, reduzindo seu tamanho e iniciando a sinalização nervosa apropriada no hipotálamo, para levar à secreção adicional de ADH. Inversamente, quando o líquido extracelular fica muito diluído, a água é movida por osmose na direção oposta, para a célula, e isso reduz o sinal para a secreção de ADH. - Ocitocina: Estimula a contração uterina (no colo uterino), e a ejeção de leite (liberação estimulada por sucção e contração de células mioepiteliais). 5. Hormônios Tireoidianos - Hormônios Produzidos pela Tireoide: Tiroxina – T4 (93%), Tri-Iodotironina – T3 (7%) e calcitonina. O T4 é convertido em T3 nos tecidos, ambos têm funções semelhantes, mas com intensidade diferente (T3 é mais potente e reativo, porém tem meia vida menor). - Iodo: Iodeto é necessário para a formação de T3 e T4. O iodeto é transportado para dentro da tireoide pela bomba de iodeto, é um processo ativo, realizado pelo simporte de sódio-iodeto. No simporte sódio-iodeto, a proporção de íons transportada é de 1 íon iodeto para cada 2 íons de sódio, e esse transporte acontece com ajuda da NaK-ATPase, que fornece energia para o processo. A captação de iodeto é influenciada pelo TSH, que estimula a atividade da bomba de iodeto nas células tireoidianas. - Tireoglobulina e Formação de T3 e T4: Retículo endoplasmático e complexo de Golgi sintetizam e secretam tireoglobulina (glicoproteína). Cada molécula de tireoglobulina tem 70 aminoácidos tirosina. T3 e T4 são formados a partir da tirosina e fazem parte da tireoglobulina. -> Aminoácidos tirosina são os principais substratos que se combinam com o iodo para formar os hormônios tireoidianos. Eles se formam no interior da molécula de tireoglobulina. Os hormônios tiroxina e tri-iodotironina são formados a partir dos aminoácidos tirosina e formam parte da molécula de tireoglobulina durante a síntese dos hormônios tireoidianos. - Oxidação do Íon Iodeto: Conversão de iodeto em forma oxidada, que se ligará à tirosina. O primeiro estágio essencial na formação dos hormônios tireoidianos é a conversão dos íons iodeto para a forma oxidada de iodo (Iodo nascente - Io), que é capaz de se combinar diretamente com o aminoácido tirosina. A oxidação depende da peroxidase, que promove a oxidação da tirosina. O iodo oxidado se liga à tireoglobulina (processo de organificação). - Iodização da Tirosina: (1) A tirosina é iodada para monoiodotirosina e, então, para di-iodotirosina. (2) Tiroxina – T4 é formada quando duas moléculas de di-iodotirosina se unem, a tiroxina permanece como parte da molécula de tireoglobulina. (3) Tri-iodotironina – T3 é formada pelo acoplamento de molécula de monoiodotirosina com uma di- iodotirosina. (4) Pequenas quantidades de T3 reverso – RT3 são formados pelo acoplamento de di-iodotirosina com monoiodotirosina, mas o RT3 não parece ter significância funcional em humanos. - Armazenamento: Os hormônios tireoidianos são armazenados nos folículos em quantidades suficientes para suprir as necessidades normais do organismo por 2 a 3 meses. - Secreção: Superfície apical das células emitem pseudópodes e formam vesículas pinocíticas. A tireoglobulina é clivada e digerida por proteases das moléculas de T3 e T4, assim, essas se difundem para os RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira capilares adjacentes, sendo liberadas na corrente sanguínea. ¾ da tirosina iodada não se torna hormônio e será clivada pela deionidase, o que disponibiliza o iodo para reciclagem na glândula tireoide e a formação de novas moléculas de hormônios tireoidianos. -> Na ausência congênita da deionidase, muitas pessoas podem apresentar deficiência de iodo devido à falta do processo de reciclagem do iodo. -> T3 age quatro vezes mais rápido que T4, isso se deve em parte a sua ligação com as proteínas, mas também ao seu modo de ação. - Efeitos dos Hormônios Tireoidianos: O efeito geral dos hormônios tireoidianos consiste em ativar a transcrição nuclear de um grande numero de genes. Em praticamente todo o organismo é sintetizado grande numero de enzimas, proteínas estruturais, transporte de proteínas e outras substâncias. Ou seja, causa o aumento generalizado da atividade funcional de todo o organismo. Outros efeitos dos hormônios tireoidianos são o aumento do número e da atividade das mitocôndrias, aumento do metabolismo, aumento da síntese e do catabolismo de proteínas, aumento das atividades mentais, promove crescimento em pessoas jovens, atua no desenvolvimento do SNC, aumenta o transporte ativo de íons pela membrana, sendo os mais importantes: (1) Metabolismo de Carboidratos: Aumenta a captação de glicose, aumenta a glicólise e a gliconeogênese, aumenta a absorção de glicose e a secreção de insulina. (2) Metabolismo de Lipídeos: Reduz o acúmulo de gorduras no organismo, aumenta a concentração de ácidos graxos livres no plasma e acelera, de modo acentuado, sua oxidação pelas células. (3) Aumenta a necessidade de vitaminas, podendo causar sua deficiência, além de poder levar ao emagrecimento, pelo aumento do metabolismo basal. (4) Cardiovascular: Aumenta o fluxo sanguíneo na pele, por conta do aumento do metabolismo nos tecidos, o que provoca a utilização mais acentuada de O2 e a liberação aumentada de produtos metabólicos. Gera efeitos, também, na força cardíaca, com PA mantida em níveis normais. Quando a secreção de hormônios tireoidianos é acentuadamente elevada, a força do músculocardíaco fica deprimida, devido ao catabolismo proteico excessivo. (5) Respiratório: Com o aumento do metabolismo, e com a utilização elevada de O2, além da elevada produção de CO2, esses efeitos ativam todos os mecanismos que aumentam a frequência respiratória. (6) Digestivo: Aumenta a secreção e a motilidade. Os hormônios tireoidianos aumentam tanto a produção de secreções como a motilidade do trato gastrointestinal. O hipertireoidismo frequentemente resulta em diarreia, ao passo que hipotireoidismo pode causar constipação. (7) SNC: Aumenta a velocidade de pensamento. O indivíduo com hipertireoidismo apresenta muito nervosismo e tem tendências psiconeuróticas, tais como complexos de ansiedade, preocupação excessiva e anorexia. (8) Músculos: Pode gerar tremor muscular leve. Causado pela atividade aumentada das sinapses neuronais nas áreas da medula espinhal que controlam o tônus muscular. (9) Sono: Pessoa com hipertireoidismo se queixa de cansaço constante, entretanto, devido aos efeitos excitatórios dos hormônios tireoidianos sobre as sinapses, o sono é dificultado. Sonolência extrema é característica de hipotireoidismo. - Regulação do Hormônio Tireoidiano: Secreção hipotálamo-hipofisária de TSH. O TSH promove o aumento da proteólise da tireoglobulina (efeito inicial), aumento da atividade da bomba de iodeto, aumento da iodização da tirosina, aumenta as células tireoidianas em número, atividade e tamanho. O TSH aumenta todas as atividades secretórias conhecidas das células granulares tireoidianas. - TSH: A ligação do TSH a seus receptores específicos, na superfície da membrana basal das células tireoidianas. Essa ligação ativa a Adenil-Ciclase na membrana, que aumenta a formação de AMPc no interior da célula. O AMPc atua como segundo mensageiro, ativando a proteinocinase que provoca fosforilações múltiplas em toda a célula. O resultado é o aumento imediato da secreção de hormônios tireoidianos e o crescimento prolongado do próprio tecido glandular. - TRH: Ativa segundo mensageiro fosfolipase na hipófise, produzindo grande quantidade de fosfolipase C, o que é seguido por uma cascata de outros segundos mensageiros, incluindo íons cálcio e diacilglicerol que, finalmente, provocam a liberação de TSH. -> Exposição ao frio aumenta a liberação de TRH e TSH. Agitação e ansiedade diminuem o TRH, esses efeitos são mediados pelo hipotálamo. - Feedback: Aumento de hormônios tireoidianos inibe o TSH. TSH cai quase a zero quando os hormônios tireoidianos aumentam 1,75x acima do normal. A elevação do hormônio tireoidiano nos líquidos corporais, reduz a secreção de TSH pela hipófise anterior. - Substâncias Antitireoidianas: Bloqueiam a secreção tireoidianas por diferentes mecanismos (competição com o iodo, por exemplo). Essas substâncias não diminuem tireoglobulina (impedem que a tireoglobulina formada seja iodada, assim, não ocorre formação dos hormônios tireoidianos), e podem causar bócio, pois a deficiência dos hormônios tireoidianos estimula, por feedback, a secreção de TSH pela hipófise anterior, provocando o crescimento da glândula. Outras substâncias antitireoidianas inibem a enzima peroxidase, necessária para a iodização da tirosina, bloqueando a formação de T3 e T4, o que pode levar a formação de bócio. A alta concentração de iodeto reduz a endocitose do coloide, o que diminui a captação do iodeto, diminuindo também a irrigação sanguínea. - Hipertireoidismo: Caracterizado pelo aumento da secreção dos hormônios da tireoide, condição que pode ser causada por alguns fatores como o desenvolvimento da Doença de Graves (autoimune), a formação de adenoma superprodutor de hormônios, dentre outros. Os sintomas do hipertireoidismo incluem excitabilidade, intolerância ao calor, perda de peso, fraqueza muscular, transtornos psiquiátricos, fadiga extrema, insônia e tremor. Pode se desenvolver, também, exoftalmia (protrusão dos globos oculares), levando a estiramento do nervo óptico e úlceras de córnea. O diagnóstico pode ser feito pela dosagem da tiroxina livre, de TSH ou de TSI. RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira - Hipotireoidismo: Caracterizado pela diminuição da secreção de hormônios da tireoide, que pode ser causado por doença autoimune ou deficiência de iodo na dieta, onde as anormalidades encontradas podem ser a deficiência na captação do iodeto, a deficiência na enzima peroxidase, deficiência na conjugação da tirosina ou deficiência da enzima deionidase. O hipotireoidismo forma o bócio, condição onde há aumento da glândula tireoide por estimulação acentuada da glândula pelo TSH. Os sintomas incluem fadiga, sonolência, lentidão, redução na frequência e no debito cardíaco, aumento de peso, constipação, mixedema, dentre outros. O tratamento é baseado na reposição dos hormônios tireoidianos. 6. Hormônios Adrenocorticais - Glândula Adrenal: é dividida em duas regiões, cortical e medular. A medula secreta epinefrina e norepinefrina (em resposta ao estímulo simpático), enquanto o córtex secreta corticosteroides (sintetizados a partir do colesterol). -> Córtex Adrenal: É dividido em três camadas – Glomerulosa (secreta aldosterona); Fasciculada (secreta cortisol e corticosterona); e Reticular (secreta androgênios). (1) Aldosterona Aumenta a reabsorção tubular de sódio e a secreção de potássio. Mantém o sódio no líquido extracelular, aumentando o volume extracelular. O excesso de aldosterona no plasma causa aumento da quantidade total de sódio e redução de potássio no líquido extracelular. Ocorre aumento da pressão. A diminuição da aldosterona leve a perda de sódio e diminuição da volemia e do líquido extracelular. Quando a secreção de aldosterona é interrompida, perde-se grande quantidade de sal na urina, o que não apenas diminui a quantidade de sal no líquido extracelular, como também reduz o volume de líquido extracelular. A aldosterona aumenta muito a reabsorção de sódio e a secreção de potássio pelos ductos. Etapas do mecanismo de ação da aldosterona: (1) Se difunde facilmente para células epiteliais tubulares; (2) Se liga à receptores mineralocorticoides no citoplasma; (3) Complexo aldosterona-receptor atravessa membrana nuclear, para formar um ou mais tipos de RNAm, relacionados com o processo de transporte de Na+ e K+; (4) Ativa a transcrição de RNAm, que se difunde de volta ao citoplasma onde, agindo em conjunto com os ribossomos, provoca a formação de proteínas; e (5) Inicia a produção de proteínas/enzimas no citoplasma. A aldosterona age sobre os rins contribuindo para a excreção do excesso de íons potássio e aumentando o volume sanguíneo e a pressão arterial. -> Regulação da Secreção de Aldosterona: Sua produção é independente da secreção de outras zonas, e é inibida pelo aumento da concentração de potássio, pela elevação da concentração de angiotensina II, e pouco pela elevação da concentração de sódio. O ACTH é necessário para a produção da aldosterona, mas não a regula. (2) Glicocorticoides A secreção dos glicocorticoides é proporcional na relação 95% cortisol (hidrocortisona) e parte pela corticosterona. Esses hormônios estimulam a gliconeogênese (formação de carboidratos a partir de proteínas e outras substâncias pelo fígado), aumentando a concentração das enzimas necessárias para a conversão de aminoácidos em glicose.Os glicocorticoides reduzem a utilização de glicose pelas células (musculares e adiposas). Elevam a concentração de glicose que, por feedback, estimula a secreção de insulina (Tanto o aumento da gliconeogênese, quanto a redução moderada da velocidade de utilização da glicose pelas células provocam a elevação da concentração de glicose, o que leva à liberação de insulina), além de reduzir a sensibilidade muscular e adiposa à insulina. Ocorre a redução da síntese de proteínas e o aumento do catabolismo das proteínas já presentes nas células, causando diminuição das proteínas celulares. Aumenta a concentração plasmática e hepática de proteínas devido a estimulação do transporte de aminoácidos para as células hepáticas e a produção de enzimas hepáticas necessárias para a síntese proteica. O cortisol reduz o transporte de aminoácidos para as células musculares e, talvez, para outras células extra- hepáticas. Além de mobilizar aminoácidos nos tecidos não hepáticos e, dessa forma, reduzindo as reservas teciduais de proteínas. Dentro os efeitos hepáticos dos glicocorticoides estão a maior desaminação de aminoácidos, aumento da síntese proteica, aumento da síntese de proteínas plasmáticas e o aumento da conversão de aminoácidos em glicose. O aumento na concentração de glicocorticoides também interfere no metabolismo de lipídeos, onde a liberação de ácidos graxos pelo tecido adiposo é aumentado (em parte pela menor mobilização de glicose para o tecido adiposo). Esse aumento também pode levar à obesidade, uma vez que mesmo destruindo as reservas de gordura, os glicocorticoides também estimulam o apetite. -> Cortisol: Promove resistência ao estresse e à inflamação. O estresse promove aumento na secreção de ACTH (trauma, infecção, calor, frio, dentre outros). Além de possuir efeitos anti-inflamatórios, bloqueando o inicio do processo inflamatório e promovendo a rápida resolução da inflamação. -> Estágios da Inflamação: (1) Dor – liberação de histamina, bradicinina, enzimas proteolíticas, prostaglandinas, leucotrienos; (2) Rubor – aumento do fluxo sanguíneo na região; (3) Edema – aumento da permeabilidade vascular; (4) Infiltração Leucocitária; e (5) Crescimento de tecido fibroso – que contribui no processo regenerativo. -> Efeitos Anti-Inflamatórios do Cortisol: Estabiliza os lisossomos das células lesadas; Reduz a permeabilidade dos capilares; Diminui a migração de leucócitos e a fagocitose; Suprime o sistema imune, reduzindo os linfócitos T; Redução da IL-1, redução da febre. -> Outros Efeitos do Cortisol: Antialérgico; Atrofia Linfoide; Aumenta a produção de eritrócitos. RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira -> Regulação da Secreção de Cortisol: O principal efeito do ACTH sobre as células adrenocorticais é a ativação do adenilil-ciclase na membrana celular, o que induz a formação AMPc no citoplasma celular, atingindo seu efeito máximo em poucos minutos. O AMPc ativa as enzimas intracelulares que causam a formação dos hormônios adrenocorticais. -> Feedback: O cortisol apresenta efeitos de feedback negativo direto sobre o hipotálamo, reduzindo a formação do fator de liberação de corticotropina (CRF), e na hipófise anterior, inibindo a secreção de ACTH. Ambos contribuem para a regulação da concentração plasmática de cortisol. -> Ritmo Circadiano: A secreção de glicocorticoides é maior no início da manhã, porém se altera de acordo com os hábitos da pessoa. -> Outros hormônios associados ao ACTH: Hormônio melanócito estimulante (MSH), liberado junto com o ACTH, causa aumento da atividade dos melanócito, é mais importante em animais do que em humanos. Esse hormônio pode causar doença quando há formação de um tumor, causando pigmentação, condição mais comum em pessoas mais morenas. (3) Androgênios Adrenais Tem relação com o desenvolvimento fetal, com pouco efeito na idade adulta. Atua na diferenciação sexual inicial. -> Condições Anormais: Tumor adrenal produtor de androgênio, nos homens quase não promove diferenças (anabolismo endógeno), nas mulheres provocam o aparecimento de acne, voz engrossa, pode ocorrer calvície e aparecimento de pelos (virilização). - Anormalidades: (1) Doença de Addison – Causa acidose, hiponatremia, hipercalemia, queda de volemia, debito cardíaco e choque, altera glicemia entre refeições, fraqueza muscular e impossibilidade de reação adequada ao estresse; (2) Síndrome de Cushing – Causa alteração da deposição de gorduras, acne, hirsutismo, fraqueza, alterações na imunidade, diabetes mellitus, hipertensão arterial e osteoporose; (3) Aldosteronismo Primário – Tumor da região glomerulosa, causa hipocalemia, aumento da volemia, aumento da natremia, hipertensão arterial e paralisia muscular; (4) Síndrome Adrenogenital – Virilização em mulheres e crianças (mulheres com características masculinas. Homens com desenvolvimento precoce da sexualidade). 7. Metabolismo do Cálcio e do Fosfato - Visão Geral: O controle do cálcio é essencial, já que ele desempenha papel essencial em diversos processos fisiológicos (contração muscular, coagulação, impulsos nervosos). Assim, qualquer pequena alteração na sua concentração pode gerar efeitos extremos imediatos. Já mudanças nos níveis de fosfato não provocam importantes efeitos imediatos. -> Valor da remodelagem – O osso costuma ajustar sua resistência proporcionalmente à intensidade do estresse ósseo, assim ele se espessa quando submetido a cargas pesadas. Pode também ser reajustado para uma sustentação apropriada. Além disso, o osso antigo é quebradiço e frágil. - Cálcio Extracelular: O nível de cálcio extracelular é pouco variável (9,4mg/dL). A concentração de cálcio extracelular é determinada pela interação entre absorção, excreção renal e a captação/liberação renal desse elemento, sendo que cada um desses processos é regulado por hormônios. Os ossos podem servir como amplos reservatórios, liberando cálcio em caso de queda da concentração do cálcio no liquido extracelular e armazenando cálcio em casos de excessos. No plasma, o cálcio está ligado a proteínas (14%), ligado a substâncias iônicas (9%) e o restante está na sua forma iônica (50%), sendo sua forma iônica a mais relevante no ponto de vista fisiológico, pois pequenas alterações geram repercussões clínicas. -> Hipercalemia: Aumento da concentração de cálcio iônico acima do normal. Provoca depressão progressiva do sistema nervoso e as atividades reflexas do SNC são lentificadas. -> Hipocalemia: Diminuição da concentração de cálcio iônico abaixo do normal. Induz a maior excitação do sistema nervoso, pois ocorre aumento da permeabilidade da membrana neuronal aos íons sódio, permitindo o desencadeamento natural de potenciais de ação. - Fosfato Extracelular: O nível extracelular de potássio é mais variável, estando 1% concentrado extracelular, 14% intracelular, 85% nos ossos. No plasma, o fosfato, pode ser encontrado em duas formas (HPO4- e H2PO4). Quando o pH do meio extracelular fica mais ácido, ocorre formação de H2PO4 e declínio de HPO4-, o contrario acontece quando o pH fica básico. - Absorção e Excreção de Cálcio e do Fosfato: Os processos de absorção e excreção do cálcio podem ser divididos em intestinal/fecal, e renal. -> Absorção Intestinal e Excreção Fecal: (1) Cálcio – ingestão de1g/dia, mas como são cátions divalentes, tem má absorção, o processo de absorção é promovido pela vitamina D. 35% é absorvido, o resto é eliminado nas fezes, junto com a secreção de cálcio nos sucos gastrointestinais e células da mucosa descamadas. (Total: 90% excretado nas fezes). (2) Fosfato - ingestão de 1g/dia. Absorvido com muita facilidade, exceto pela porção excretada nas fezes junto ao cálcio não absorvido. Quase todo o fosfato absorvido é excretado na urina. -> Excreção Renal: (1) Cálcio – 10% ingerido é eliminado na urina. 41% ligado as proteínas não é filtrado pelo glomérulo. Normalmente, os túbulos renais reabsorvem 99% do cálcio filtrado (90% até os túbulos distais iniciais. Os 10%, na parte restante, é seletivo, dependendo da concentração de cálcio). (2) Fosfato - “Mecanismo de transbordamento”. Quando a concentração de fosfato estiver abaixo do nível crítico, todo o fosfato filtrado é reabsorvido. Já acima dessa concentração, a perda é proporcional ao aumento adicional. - Relação Osso/Cálcio-Fosfato Extracelular: O sal cristalino no osso é conhecido como hidroxiapatita. Ela não precipita em tecidos normais, exceto no osso, pela presença de inibidores à precipitação (pirofosfato), mesmo com supersaturação de íons. A estreita relação entre as fibras colágenas e hidroxiapatita evita “cisalhamento” – Impede o RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira deslocamento dos cristais e das fibras colágenas. As fibras colágenas proporcionam força tênsil e os sais proporcionam força compressiva. - Calcificação Óssea: O estágio inicial da produção óssea consiste na secreção de colágeno (monômeros de colágeno) e substância fundamental, por osteoblastos. Os monômeros de colágeno serão polimerizados, formando as fibras colágenas, que vão dar origem ao osteóide – material semelhante à cartilagem. Os osteoblastos que forem incorporados se tornam latentes, passando a se chamar de osteócitos. Alguns dias após a formação do osteóide, começa a ocorrer deposição de sais na superfície das fibras colágenas, até que se formam os cristais de hidroxiapatita (Inicialmente ocorre deposição de compostos “amorfose”, sendo que pequena parte permanece dessa forma. Esses sais amorfos podem ser absorvidos com rapidez, quando houver necessidade de cálcio no líquido extracelular). O mecanismo indutor da deposição de sais ainda é desconhecido, acredita-se que seja por afinidade natural do colágeno pelos sais de cálcio. A suposta secreção inibidora de pirofosfato pelos osteoblastos costuma evitar a cristalização da hidroxiapatita. Uma vez que o pirofosfato tenha sido neutralizado, a afinidade natural pelas fibras colágenas com os sais de cálcio, provoca a precipitação. - Precipitação em Tecidos Não-Ósseos: Nessas condições, os fatores inibidores que costumam evitar a deposição dos sais de cálcio desaparecem dos tecidos, permitindo, com isso, a ocorrência de precipitação. Essa deposição em tecidos não-ósseos pode formar a aterosclerose, por deposição nas paredes das artérias, ou em deposição nos processos de degeneração celular ou em coágulos antigos. - Tamponamento do Cálcio: Alterações bruscas na concentração de cálcio são corrigidas entre 30 e 60 minutos por um mecanismo rápido de tamponamento, que mantem a concentração de cálcio iônico nos líquidos extracelulares, evitando sua variação excessiva, tanto para menos, quanto para mais. Pequena porção dessa reserva de cálcio se encontra no fígado e no TGI. - Remodelação Óssea: Ocorre deposição contínua de osteoblastos e absorção pelos osteoclastos. Os osteoclastos (células fagocitárias multinucleadas) são derivados dos monócitos e são estimulados pelo paratormônio, que se liga por mecanismo indireto. A absorção óssea ocorre na adjacência dos osteoblastos pela emissão de vilosidades e secreção de enzimas e ácidos, as enzimas digerem ou dissolvem a matriz orgânica do osso, enquanto os ácidos provocam a dissolução dos sais ósseos. A ligação do paratormônio nos osteoblastos estimula a liberação de citocinas (ligante de OPGL). O OPGL estimula células pré-osteoclásticas a se diferenciarem. Os osteoclastos maduros liberam enzimas e ácidos que promovem a absorção óssea. Osteoblastos produzem osteoprotegerina (OPG), que funciona como um receptor “isca”, se ligando à OPGL e inibindo a diferenciação dos pré-osteoblastos. Vitamina D e paratormônio inibem a OPG. Estrogênio estimula a OPG. - Vitamina D – Colecalciferol: Essa vitamina não é a substância ativa real indutora dos efeitos. Ela é obtida pela alimentação ou pela pele, depois sofre uma série de reações, tornando-se 1,25-diidroxicolecalciferol ou 1,25-(OH)2-D3. Etapas da produção: -> Pele (queratinócitos) – O ergosterol, pela ação da radiação solar (raios UV), transforma-se em pré-vitamina D. Ela é convertida espontaneamente em vitamina D3 (colecalciferol – também pode ser ingerido). O sol também causa fotodegradação da pré-vitamina D, em caso de exposição prolongada, evitando toxicidade sistêmica. -> Fígado (hepatócitos) – A vitamina D3, ou colecalciferol, é transformada em 25-hidroxi-D3 (pela enzima 25-hidroxilase). O 25-hidroxi-colecalciferol tem efeito inibitório por feedback sobre a conversão, impedindo a ação excessiva da vitamina D, quando o consumo está alterado, e conservando-a no fígado (convertida dura poucas semanas). -> Rins – O 25-hidroxi-colecalciferol é transformado em 1,25-diihroxicolecalciferol (calcitriol), biologicamente ativa. Essa reação ocorre pela ação da 1α-hidroxilase e requer a presença de PTH. Há feedback negativo. Quando há excesso de cálcio e baixo PTH, há formação de outro composto, sem ação, o 24,25-diidroxicolecalciferol (24,25- (OH)2-D2). -> Concentração de Cálcio: A concentração plasmática de cálcio influencia inversamente a [1,25-(OH2)- D3]. Essa influencia é direta, por meio do próprio canal iônico, ou indireta, por meio da inibição da secreção de PTH quando há alta [Ca++]. - Ações da Vitamina D: Ocorrem em nível ósseo, intestinal e renal. -> No Osso – (Efeito semelhante ao PTH) Em quantidades extremas, ela influencia a absorção óssea, já que aumenta o transporte de cálcio pelas membranas celulares. Já em quantidades menores, ela provoca a calcificação óssea, aumentando a absorção de cálcio e fosfato pelo intestino. -> No Intestino – Promove absorção intestinal de cálcio e fosfato (intensificado). Isso ocorre pelo aumento da formação da proteína ligante do cálcio nas células epiteliais intestinais. A absorção é proporcional à quantidade de proteínas, que permanece nas células mesmo depois da remoção de calcitriol. -> No Rim – Aumenta a reabsorção de cálcio e fosfato pelas células dos túbulos renais, diminuindo a excreção. - Obs.: O fosfato sofre efeitos distintos que, em condições fisiológicas, são compensatórios: o PTH estimula a sua excreção, enquanto a vitamina D estimula sua reabsorção. - Paratormônio – PTH: Potente mecanismo de controle das concentrações de cálcio e fosfato. Ele é secretado pelas glândulas paratireoides, mas é sintetizado como pré-pró- hormônio, pelos ribossomos, e depois clivado em pró- hormônio / hormônio, no RE e AG, sendo armazenado em grânulos secretores. Seus efeitos são: -> No Osso – Aumenta a absorção de cálcioe fosfato. Possui 2 fases: (1) Fase rápida (efeito agudo) – atividade das células ósseas já existentes. Ocorre aumento da atividade dos osteoclastos e aumento da osteólise osteocítica. Para isso as membranas dos osteócitos RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira e osteoblastos possuem receptores para o PTH, ativando a bomba de cálcio e induzindo a remoção dos sais de fosfato de cálcio dos cristais ósseos amorfos. Ele aumenta a permeabilidade da membrana osteocítica, conferindo difusão do cálcio do líquido ósseo até a membrana celular, onde está a bomba de cálcio. (2) Fase lenta (efeito tardio) – ativação do sistema osteoclástico (ativação dos já existentes e produção de novos). Porém, essas células não possuem receptores. Assim, osteoblastos emitem um sinal secundário aos osteoclastos. -> No Intestino – Aumenta a absorção de cálcio e fosfato por meio de um efeito indireto: aumenta a formação de 1,25-(OH2) -D3. -> No Rim – Aumenta a reabsorção de cálcio e diminui a reabsorção de fosfato. Se não houvesse reabsorção, haveria perda contínua desse mineral na urina, provocando depleção no líquido extracelular e nos ossos. Até a menor redução na concentração de cálcio faz com que as glândulas paratireoides aumentem sua taxa de secreção e, em caso de persistência nesse declínio, hipertrofiem. Elas ficam aumentadas no raquitismo, gestação e lactação. Já outras condições induzem a diminuição da atividade dessa glândula, como muito cálcio na dieta, muita vitamina D na dieta e muita absorção óssea, causada por outros fatores. - Calcitonina: Hormônio peptídeo secretado pela tireoide. É sintetizado nas células parafoliculares, ou células C, que estão no líquido intersticial entre os folículos das glândulas. Ele tende a diminuir a concentração plasmática de cálcio. Sua secreção é estimulada pela elevação da concentração de cálcio, que gera um feedback hormonal. Esse hormônio é relativamente fraco e oposto ao PTH. Tem função de diminuir a concentração de cálcio no sangue, o que acontece por dois mecanismos: -> No Osso: (1) Efeito imediato – Reduz atividade dos osteoclastos e o efeito osteolítico da membrana osteocítica no osso, desviando para a deposição de cálcio nos sais cálcicos ósseos intercambiáveis. (2) Efeito prolongado – Diminuição da formação de osteoclastos e queda no número de osteoblastos. Tem efeito pouco prolongado, atuando como transitório, durando poucas horas. -> No Rim: aumenta a excreção de cálcio e fosfato. - Ineficácia do Efeito da Calcitonina: A redução da concentração de cálcio causada pela calcitonina leva a uma potente estimulação do PTH, superando o efeito. Taxas diárias de deposição e reposição são pequenas nos adultos, tendo efeitos leves sobre a concentração plasmática. O efeito em crianças é muito maior, já que a remodelagem óssea ocorre muito mais rápido. 8. Insulina, Glucagon e Diabetes Mellitus - Insulina: A insulina exerce efeito direto na promoção da captação de aminoácidos pelas células e na sua conversão em proteínas. Inibe o catabolismo das proteínas que já se encontram nas células. No caso do excesso de carboidratos, a insulina faz com que sejam armazenadas na forma de glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos. Todo o excesso de carboidrato que não pode ser armazenado sob a forma de glicogênio é convertido, sob estimulo da insulina, em gordura e armazenado no tecido adiposo. A secreção de insulina está associada à abundancia de energia, ou seja, quando existe grande abundancia de alimentos muito energéticos na dieta, em especial carboidratos. A insulina inibe a secreção do glucagon, a amilina inibe a secreção de insulina e a somatostatina inibe a secreção tanto de insulina como de glucagon. - Síntese da Insulina: A primeira fase da síntese consiste na tradução do RNAm da insulina por meio dos ribossomos ligados ao retículo endoplasmático para formar pré-pró- insulina. Essa, inicial, é clivada no RE para formar a pró- insulina. A pró-insulina consiste em três cadeias de peptídeos (A, B, C). É novamente clivada no aparelho de Golgi, para formar insulina composta pelas camadas A e B, ligadas por uma ponte dissulfeto e peptídeo cadeia C (peptídeo conector). Para começar a exercer seus efeitos sobre as células- alvo, a insulina, em primeiro lugar, se liga e ativa receptor proteico de membrana. É o receptor ativado que causa os efeitos subsequentes. - Peptídeo Conector: Não possui ação fisiológica conhecida, ele é secretado em quantidade equimolar em relação à insulina. Através de sua dosagem é possível ter uma estimativa precisa da quantidade de insulina endógena produzida no organismo. - Mecanismo da Secreção da Insulina: Sua secreção é estimulada pelo aumento da glicose sérica, aminoácidos e ácidos graxos. As células beta do pâncreas possuem grande quantidade de transportadores de glicose (GLUT-2). Quando a insulina é secretada na corrente sanguínea, ela circula quase inteiramente como sua forma livre. 5 a 10% da insulina é secretada na forma de pró-insulina. - Ativação dos Receptores da Insulina: É um receptor proteico de membrana, composto por 4 subunidades (duas subunidades alfa – externas - e duas subunidades beta – que penetram na membrana. Após a ligação com a subunidade alfa, as subunidades beta são fosforiladas, ativando a tirocinase. Assim ocorre a ativação de substratos de receptor de insulina (IRS). - Efeitos da Estimulação da Insulina: Aumenta a captação de glicose (músculo e gordura), através de vesículas com moléculas de proteínas transportadoras de glicose. A membrana, então, fica permeável a aminoácidos, potássio, e fosfato, liberando o aumento do transporte dessas substancias para a célula. Dentre os efeitos da estimulação pela insulina, também pode-se observar a alteração da atividade de enzimas metabólicas e da velocidade de transcrição de RNAm. - Efeitos Sobre o Metabolismo de Carboidratos: Após refeição rica em carboidrato, a secreção de insulina causa a RESUMO DE FISIOLOGIA II | Lucas Magalhães de Oliveira captação, o armazenamento e a utilização de glicose pelos tecidos. A captação de glicose pelo músculo depende da insulina (exceto durante exercícios). O armazenamento da glicose é feito na forma de glicogênio, que pode ser utilizado como fonte de energia pelo músculo posteriormente. Pode fornecer, também, o pico de energia anaeróbico durante alguns minutos, por meio da conversão glicolítica do glicogênio em ácido lático, o que pode ocorrer até na ausência de oxigênio. Um dos efeitos da insulina é o de fazer com que a maioria da glicose absorvida após as refeições sejam armazenadas quase que imediatamente no fígado sob forma de glicogênio. Então, entre as refeições, quando o alimento não está disponível e a concentração de glicose começa a cair, a secreção de insulina diminui rapidamente, e o glicogênio hepático passa a ser convertido em glicose, que é liberada de volta ao sangue, para impedir que a concentração da glicose caia a níveis muito baixos. Um outro efeito da insulina é a inativação da fosforilase hepática, que é a principal enzima que leva à quebra do glicogênio hepático em glicose. Isso impede a clivagem do glicogênio armazenado nas células hepáticas. Além disso, a insulina também aumenta a atividade da glicogênio-sintase.
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