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INTRODUÇÃO AO SISTEMA ENDÓCRINO: CONCEITUAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO E MECANISMO DE AÇÃO HORMONAL Rita de Cássia Siqueira Pestana AULA 5 – FISIOLOGIA HUMANA AULA 5 – FISIOLOGIA HUMANA OBJETIVOS: · Explicar a integração dos sistemas nervoso e endócrino. · Definir os termos glândula endócrina, hormônios, célula-alvo e receptor. · Citar as categorias químicas gerais dos hormônios os aspectos que caracterizam os hormônios. · Explicar os mecanismos de controle da secreção hormonal por retroalimentação (feedback). · Descrever os dois principais mecanismos da ação hormonal. · Discutir o papel do eixo hipotálamo-hipofisário na regulação dos níveis hormonais. · Descrever as relações fisiológicas e anatômicas entre o hipotálamo e a hipófise. · Explicar por que o hipotálamo tem função endócrina. · Identificar os fatores hipotalâmicos de liberação e inibição que controlam a secreção dos hormônios adenoipofisários. · Descrever a localização, a histologia, os hormônios e as funções das glândulas hipófise anterior e posterior. SISTEMA NERVOSO E SISTEMA ENDÓCRINO COORDENAM E REGULAM AS FUNÇÕES CORPORAIS _ HOMEOSTASE COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS NERVOSO E ENDÓCRINO CARACTERÍSTICA SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO MOLÉCULAS NEUROTRANSMISSORES E ÍONS HORMÔNIOS MEDIADORAS CÉLULAS AFETADAS MUSCULARES, TODAS AS CÉLULAS GLANDULARES E DO CORPO NEURÔNIOS TEMPO P/ INÍCIO DENTRO DE SEGUNDOS A HORAS DE AÇÃO MILISSEGUNDOS OU DIAS DURAÇÃO DA GERALMENTE GERALMENTE AÇÃO BREVE MAIS LONGA COMPARAÇÃO ENTRE OS SISTEMAS NERVOSO E ENDÓCRINO Órgãos e glândulas endócrinas secretam hormônios no fluido extracelular para atingir células alvo que possuam receptores. Neurônios liberam neurotransmissores na sinapse química que se acoplam ao seus receptores na célula pós-sináptica. SISTEMA NEUROENDÓCRINO # Coordena o sistema nervoso e o sistema endócrino _ Sistema nervoso estimula ou inibe a liberação de hormônios, que por sua vez, pode promover ou inibir a geração de impulsos nervosos. # As respostas motoras do sistema nervoso são enviadas para os músculos e glândulas # O sistema endócrino ajuda a regular os tecidos do corpo. _ Alteram o metabolismo _ Regulam o crescimento e o desenvolvimento _ Influenciam os processos reprodutivos TIPOS DE GLÂNDULAS CORPORAIS - As glândulas exócrinas secretam seus produtos para ductos para alcançar as cavidades corporais, lúmen de um órgão ou para superfície externa do corpo. As glândulas endócrinas secretam seus hormônios para o liquido extracelular, em torno das células secretoras, e não em ductos. A secreção difunde-se para os capilares e é conduzida para o sangue. As glândulas mistas ou anfícrinas têm secreção exócrina e endócrina. ÓRGÃOSSISTEMA ENDÓCRINO Glândulas endócrinas e órgãos que possuem células secretoras de hormônios O sistema nervoso recepciona e conduz estímulos captados do meio, induzindo o sistema endócrino a reagir de acordo com as necessidades metabólicas. ÓRGÃOS DO SISTEMA ENDÓCRINO GLÂNDULAS ENDÓCRINAS: HIPÓFISE PINEAL TIREÓIDE PARATIREÓIDE ADRENAL ÓRGÃOS E TECIDOS CORPORAIS: HIPOTÁLAMO TECIDO TIMO ADIPOSO PÂNCREAS PLACENTA OVÁRIOS TESTÍCULOS RINS ESTÔMAGO FÍGADO INTESTINO DELGADO PELE CORAÇÃO SECREÇÃO DAS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS HORMÔNIOS Mensageiros químicos de natureza protéica e lipídica lançados na corrente circulatória sanguínea e em líquido intersticial em resposta aos fatores externos ou processos que permitem o equilíbrio interno, atuando sobre a funcionalidade dos órgãos. FUNÇÕES DOS HORMÔNIOS 1- PARTICIPAM DA REGULAÇÃO: # da composição química e do volume do meio interno # do metabolismo e do balanço energètico # do relógio biológico (ciclo circadiano) # da contração musculares dos músculos lisos e estriado cardíaco # das secreções glandulares # de algumas atividades do sistema imune 2- CONTROLAM O CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO 3- REGULAM O FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS REPRODUTORES As glândulas endócrinas lançam os hormônios no fluido extracelular (corrente sanguínea e/ ou fluido intersticial) que os conduz aos órgãos alvo. - Os hormônios se fixam quimicamente a um receptor protéico os receptores são continuamente sintetizados e degradados. REGULAÇÃO PARA BAIXO (DOWN-REGULATION) - Quando o hormônio está em quantidades excessivas Diminui o número de receptores na célula-alvo. Diminui a reatividade das células-alvo ao hormônio. REGULAÇÃO PARA CIMA (UP-REGULATION) - Quando a concentração do hormônio é deficiente Aumenta o número de receptores. A célula-alvo fica mais reativa ao hormônio. CLASSIFICAÇÃO DOS HORMÔNIOS DE ACORDO COM A DISTÂNCIA A PARTIR DO LOCAL DE SUA PRODUÇÃO - HORMÔNIOS CIRCULANTES OU ENDÓCRINOS OU GERAIS: São secretados, em geral, por glândulas endócrinas Entram no sangue e atuam sobre células-alvo distantes São inativados pelo fígado e excretados pelos rins - HORMÔNIOS LOCAIS: Atuam localmente sem entrar na corrente sanguínea Podem ser parácrinos e autócrinos HORMÔNIOS LOCAIS Hormônios autócrinos – atuam sobre as mesmas células Hormônios parácrinos – atuam sobre células vizinhas EXEMPLOS DE HORMÔNIOS LOCAIS # ACETILCOLINA – liberada nas terminações nervosas parassimpáticas e esqueléticas # SECRETINA – liberada pela parede duodenal e transportada até o pâncreas, onde provoca secreção pancreática aquosa. # COLECISTOCININA – liberada pelo intestino delgado e transportada até a a vesícula biliar, onde provoca sua contração. E para o fígado estimulando a produção da bile. São chamados de locais porque exercem efeitos locais específicos EXEMPLO DE HORMÔNIO LOCAL: GÁS ÓXIDO NÍTRICO – liberado pelas células endoteliais que revestem as os vasos sanguíneos, provocam relaxamento das fibras musculares lisas – vasodilatação, aumentando o fluxo de sangue. HORMÔNIOS GERAIS # A maioria é produzida pelas glândulas endócrinas. # Conduzidos através do sangue para os órgãos-alvo. # Ex: Norepinefrina e epinefrina secretados pela medula suprarrenal em resposta a estimulação simpática, induzem constrição dos vasos sanguíneos e elevação da pressão arterial. Hormônio do crescimento (age em quase todas as partes do corpo). Hormônio tireóideo (aumenta a velocidade das reações químicas em quase todas as partes do corpo) CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA DOS HORMÔNIOS Hormônios solúveis em lipídios: HORMÔNIOS ESTERÓIDES HORMÔNIOS TIROIDIANOS GÁS ÓXIDO NÍTRICO Hormônios solúveis em água: HORMÔNIOS AMINADOS HORMÔNIOS PEPTÍDICOS E PROTÉICOS HORMÔNIOS EICOSANÓIDES HORMÔNIOS ESTERÓIDES (solúveis em lipídios) Derivados do colesterol Sintetizados no retículo endoplasmático liso Grande diversidade funcional HORMÔNIOS ESTERÓIDES SECRETADOS PELO CÓRTEX SUPRARRENAL: Cortisol – envolvido com a resposta ao estresse, aumenta a pressão arterial e o açúcar no sangue, suprime o sistema imune. Aldosterona – regula balanço de íons sódio e potássio no sangue. HORMÔNIOS ESTEROIDES SECRETADOS PELOS OVÁRIOS E PELA PLACENTA: Estrogênio – sinais sexuais Progesterona – age em todo corpo físico da mulher preparando-a para a gravidez SECRETADO PELOS TESTÍCULOS: Testosterona – desenvolvimento e manutenção das características sexuais, importante na função sexual HORMÔNIOS TIROIDIANOS (T3, T4) (solúveis em lipídios) - Sintetizados a partir de 2 moléculas de tirosina (aminoácidos). - Regulam as taxas do metabolismo. - Efeitos sistêmicos: maior contração cardíaca, maior atenção e ansiedade. - Carência: causa déficit mental Gás óxido nítrico (NO) – hormônio e neurotransmissor, radical livre gasoso, altamente difusível. É liberado pelas células endoteliais. GÁS ÓXIDO NÍTRICO (solúvel em lipídio) HORMÔNIOS SOLÚVEIS EM ÁGUA HORMÔNIOS AMINADOS – conservam um radical amina (_NH3+) catecolaminas (epinefrina, norepinefrina e dopamina), liberados pelas glândulas suprarrenais em situação de estress. histamina (envolvido em respostas imunológicas), serotonina (regula ciclo circadiano, sono, apetite) melatonina (organização temporal dos ritmos biológicos ciclo claro/escuro, processo regulatórios fisiológicos etc). PRODUZIDOS PELA MEDULA ADRENAL, GLÂNDULA PINEAL, MASTÓCITOS NO TECIDO CONJUNTIVO, PLAQUETAS. 2) HORMÔNIOS PEPTÍDICOS E PROTÉICOS – HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS DE LIBERAÇÃO E INIBIÇÃO, OCITOCINA, HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO. HORMÔNIO DO CRESCIMENTO, ESTIMULANTE DA TIRÓIDE, ADRENOCORTICOTRÓPICO, FOLÍCULO-ESTIMULANTE, LUTEINIZANTE, PROLACTINA, ESTIMULANTE DOS MELANÓCITOS. INSULINA, GLUCAGON, SOMATOSTATINA, POLIPEPTÍDEO PANCREÁTICO. HORMÔNIO PARATIROIDIANO CALCITONINA SINTETIZADOS NO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO 3) HORMÔNIOS EICOSANÓIDES – derivados do ácido araquidônio. (PROSTAGLANDINAS E LEUCOTRIENOS) As prostaglandinas causam maior permeabilidade capilar e tem o poder quimiotaxia, atraindo macrófagos que fagocitam restos celulares durante o processo inflamatório. Os leucotrienos são importantes constritores da musculatura lisa. Participam dos processos inflamatórios crônicos aumentando a permeabilidade vascular, favorecendo o edema da zona afetada. TRANSPORTE DOS HORMÔNIOS PELO SANGUE - Maioria dos hormônios solúveis em água circulam no plasma sob forma “livre” – não ligados às proteínas plasmáticas. - Maioria das moléculas de hormônios solúveis em lipidíos se ligam à proteínas de transporte (ou transportadoras ou carreadoras) sintetizadas pelas células hepáticas. FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS DE TRANSPORTE - Melhoram a transportabilidade dos hormônios solúveis em lipídios, por ficarem temporariamente solúveis em água; - Retardam a passagem das pequenas moléculas dos hormônios pelo mecanismos de filtração renal, diminuindo a velocidade e intensidade perda hormonal pela urina; - Formam reserva do hormônio presente na corrente sanguínea. MECANISMO DE AÇÃO HORMONAL - EFEITOS HORMONAIS NA CÉLULA ALVO: _ Alteração da permeabilidade da membrana plasmática; _ Estimulação do transporte de substâncias para dentro ou fora da célula-alvo; _ Alteração da velocidade ou intensidades das reações metabólicas; _ Produção de contração de músculos lisos ou cardíaco; MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS Os hormônios solúveis em água e transportados de forma livre têm seu receptor na membrana da célula alvo. Os hormônios solúveis em lipidios e transportados a uma proteína carreadora têm os seus receptores no interior da célula. Hormônio solúvel em lipídio se difunde para a célula; O complexo receptor-hormônio ativado altera a expressão gênica; O RNA mensageiro recém formado dirige a síntese de proteínas específicas, nos ribossomos; As novas proteínas alteram a atividade celular, causando respostas fisiológicas. MECANISMO DE AÇÃO DOS HORMÔNIOS SOLÚVEIS EM LIPÍDIOS AÇÃO DOS HORMÔNIOS SOLÚVEIS EM ÁGUA # Não podem difundir-se através da membrana plasmática para se fixar a receptores, no interior da célula-alvo; # Os receptores para os hormônios hidrossolúveis são proteínas integrais da membrana plasmática; # Hormônio hidrossolúvel fixo ao seu receptor na membrana plasmática, funciona como um primeiro mensageiro; # Um segundo mensageiro é liberado no interior da célula, onde ocorre as respostas estimuladas pelo hormônio. FUNÇÕES METABÓLICAS INFLUENCIADAS POR AÇÃO HORMONAL CONTROLE HÍDRICO DISPONIBILIDADE DE CARBOIDRATOS PARA O TRABALHO CELULAR ABSORÇÃO DE MINERAIS PRESSÃO ARTERIAL SURGIMENTO DOS CARACTERES SEXUAIS MATURAÇÃO DE CÉLULAS REPRODUTIVAS FUNÇÕES METABÓLICAS INFLUENCIADAS POR AÇÃO HORMONAL ESTIMULAÇÃO DO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO REGULAÇÃO DO CICLO MENSTRUAL FEMININO SECREÇÃO DE LEITE DOS MAMÍFEROS DILATAÇÃO DO CANAL VAGINAL E CONTRAÇÓES UTERINAS NO PARTO REGULAÇÃO DO RELÓGIÓ BIOLÓGICO (CICLO CIRCADIANO) REGULAÇÃO DO SISTEMA ENDÓCRINO # Exercido por meio de um mecanismo de feedback negativo 1) A glândula endócrina tem tendência a secretar seu hormônio em excesso; 2) O hormônio exerce cada vez mais seu efeito sobre o órgão-alvo; 3) O órgão-alvo desempenha a sua função; 4) Quando a função é demasiada, algum fator produz um efeito de redução da velocidade de secreção, diminuindo a concentração do hormônio. REGULAÇÃO DO SISTEMA ENDÓCRINO # Ocasionalmente, um sistema de feedback positivo contribui para a regulação da secreção hormonal. (a resposta intensifica o estímulo iniciador) _ Ex.: durante o parto a ocitocina estimula as contrações uterinas, que estimulam maior liberação de ocitocina. _ Ex.: o surto do hormônio luteinizante (LH) resulta em ovulação CONTROLE DA SECREÇÃO HORMONAL - A regulação da secreção hormonal mantém a homeostasia e impede a produção excessiva ou deficiente de qualquer hormônio. Acontece por : sinais do sistema nervoso, alterações químicas do sangue ou por ação de outros hormônios. EIXO HIPOTÁLAMO E HIPÓFISE O encéfalo é constituído pelo cérebro (telencéfalo e diencéfalo), tronco encefálico (mesencéfalo, ponte e bulbo) e cerebelo. O diencéfalo é formado pelo tálamo, epitálamo, hipotálamo e subtálamo. O hipotálamo é a porção anterior e inferior do diencéfalo e está conectada a glândula endócrina, denominada hipófise (anterior e posterior), por meio da haste hipofisária ou infundíbulo. EIXO HIPOTÁLAMO E HIPÓFISE O hipotálamo é influenciado por dor, sono, estado de alerta, emoção, medo, raiva, sensações olfatórias e outros estímulos. No hipotálamo tem neurônios capazes de secretar hormônios estimulantes e inibitórios para a hipófise anterior (neurônios parvocelulares) e de secretar hormônios que serão liberados pela hipófise posterior (neurônios magnocelulares). Os hormônios hipotalâmicos alcançam a hipófise anterior (ou adenohipófise) através da circulação porta-hipofisário. SISTEMA PORTA A VIA SANGUÍNEA DIRETA QUE PERMITE OS HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS ATUEM RAPIDAMENTE SOBRE AS CÉLULAS DA HIPÓFISE ANTERIOR, ANTES QUE SEJAM DILUÍDOS OU DESTRUÍDOS NA CIRCULAÇÃO SISTÊMICA. HIPOTÁLAMO - FUNÇÕES CONTROLE DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO REGULAÇÃO : TEMPERATURA CORPÓREA COMPORTAMENTO EMOCIONAL CICLOS DE SONO E VIGILIA INGESTÃO DE ALIMENTOS INGESTÃO HÍDRICA DIURESE SISTEMA ENDÓCRINO GERAÇÃO E REGULAÇÃO DO RITMO CIRCADIANO EXPERIÊNCIAS DOLOROSAS, ESTRESSANTES E EMOCIONAIS ALTERAM AS ATIVIDADES HIPOTALÂMICAS. HIPÓFISE ANTERIOR OU ADENO-HIPÓFISE A hipófise anterior tem células alvo para os hormônios hipotalâmicos estimulantes ou inibitórios. * Células corticotróficas, tireotróficas, gonadotróficas, somatotróficas e lactotróficas. HORMÔNIOS ESTIMULANTES HIPOTALÂMICOS E HIPOFISÁRIOS HORMÔNIOS ESTIMULAANTESHIPOTALÂMICOS CÉLULASDA HIPÓFISE ANTERIOR HORMÔNIOS HIPOFISÁRIOS ALVO FINAL Hormônio liberador datireotropina(TRH) Células tireotróficas Hormônioestimulador datireoide(TSH) Glândulatireoide (estimula secreção de T3, T4) Hormônio liberador do hormônio degonadotrofina(GnRH) Células gonadotróficas Hormônio folículo estimulante (FSH) Hormônio Luteinizante (LH) Ovário (produção de hormônios sexuais); Testículos e ovários (produção de hormônios sexuais) Hormônioliberador dacorticotropina(CRH) Células corticotróficas Hormônioadrenocorticotrófico (ACTH) Córtex adrenal (secreção demineralocorticoides,glicocorticoidese androgênios) Hormônio liberador do hormônio docrescimento (GHRH) Célulassomatotróficas Estimulaa secreção dohorrmôniodo crescimento (GH) Quase todos os tecidos (atua sobreo crescimento do corpo, estimulando a síntese de proteínas Hormônio liberador daprolactina(PRH) Célulaslactotróficas Estimulaa secreção daProlactina Glândulasmamárias (preparação e manutenção da glândula mamária para secreção de leite) HORMÔNIOS INIBITÓRIOS HIPOTALÂMICOS E HIPOFISÁRIOS HORMÔNIOS ESTIMULAANTESHIPOTALÂMICOS CÉLULASDA HIPÓFISE ANTERIOR HORMÔNIOS HIPOFISÁRIOS Hormôniolinibidordo hormônio do crescimento (GHRH) Célulassomatotróficas Inibea secreção do hormôniodo crescimento (GH) Dopamina Célulaslactotróficas Inibe a secreção daprolactina HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS HORMÔNIOS ESTIMULAANTESHIPOTALÂMICOS ALVO FINAL Hormônio anti-diurético (ADH) Rins ( estimula a reabsorçãode água) Ocitocina Glândulas mamária ( estimula a ejeção de leite para os ductos) GLÂNDULA HIPÓFISE POSTERIOR OU NEURO-HIPÓFISE A hipófise posterior não tem aspecto histológico glandular como a hipófise anterior. - É formada por células gliais e por terminações nervosas dos neurônios hipotalâmicos. * NÃO SINTETIZA HORMÔNIOS Os neurônios hipotalâmicos produzem dois hormônios que são armazenados e secretados pela hipófise posterior. * HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) e OCITOCINA HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO OU VASOPRESSINA (ADH) Tem ação importante para o equilíbrio hídrico do organismo. A redução do volume sanguíneo, aumenta a osmolaridade. Os osmoreceptores recebem e conduzem a informação para o sistema nervoso central, resultando na produção do ADH pelas células hipotalâmicas e a secreção pela hipófise posterior. ADH aumenta a permeabilidade dos ductos e túbulos coletores renais, reabsorvendo a maior parte da água. Conservando água no corpo e produzindo uma urina muito concentrada. HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO OU VASOPRESSINA (ADH) O ADH age na musculatura dos vasos sanguíneos, resultando em vasoconstrição e aumento da pressão arterial. Além de aumentar a reabsorção renal de água e aumentar o volume sanguíneo. HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO OU VASOPRESSINA (ADH) O ADH diminui a atividade secretora das glândulas sudoríparas, reduzindo a intensidade da perda hídrica por perspiração (eliminação de suor)através da pele. RINS PARAM DE RETER ÁGUA, FORMANDO MAIOR VOLUME DE URINA. AUMENTAM A SECREÇÃO DAS GLÂNDULAS SUDORÍPARAS VASODILATAÇÃO O aumento do volume de água no organismo, diminui a osmolaridade do sangue, inibem os osmoreceptores e interrompe a secreção de ADH. DESEQUILÍBRIOS HOMEOSTÁTICOS DIABETE INSÍPIDO (DI) ANORMALIDADE COMUM ASSOCIADA À DISFUNÇÃO DA GLÂNDULA HIPÓFISE POSTERIOR INCAPACIDADE DE SECRETAR OU RESPONDER AO ADH HIPOSSECREÇÃO DE ADH – DIABETE INSÍPIDO NEURO- GÊNICO (causado por tumor cerebral, trauma cefálico ou cirurgia craniana que lese a hipófise posterior) DIABETE INSÍPIDO NEFROGÊNICO – OS RINS NÃO RES- PONDEM AO ADH (excreção de grande quantidade de urina, como resultante da desidratação) OCITOCINA -Ocitocina é um hormônio produzido pelas células hipotalâmicas e secretadas pela hipófise posterior. Age nas glândulas mamárias durante a lactação e no miométrio durante o parto normal. A sucção mamária, o contato físico e visual, estimulam a produção e secreção da ocitocina por feedback positivo. A contração do colo uterino durante o parto normal, por feedback posistivo, estimula produção e secreção da ocitocina. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ESTÁCIO ENSINO SUPERIOR. Programa do Livro Universitário. Fisiologia Humana. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. Material didático da disciplina de Fisiologia Humana. CARROL, ROBERT G. Fisiologia. Elsevier Médica, 1ª edição/2007. 3) ARTHUR C. GUYTON. Fisiologia Médica. Guanabara Koogan. 9ª edição.
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