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Fisiologia do Sistema Regulador Prof: Mauro Duarte HORMÔNIOS Hormônios são substâncias químicas produzidas por glândulas do sistema endócrino ou por neurônios especializados. São de extrema importância para o controle do funcionamento do corpo humano. Vários hormônios são produzidos em nosso corpo, sendo que cada um possui um efeito específico. HORMÔNIOS Fisiologistas Ernest Starling e William Bayliss, ambos britânicos, que identificaram as substâncias denominadas hormônios, em 1902. São produzidos pelo próprio organismo, em glândulas ou tecidos especializados, e são derivados de proteínas, lipídios, glicídios, etc. Do Grego HORMAO Estímulo Movimento HORMÔNIOS Os hormônios atuam nas células e o efeito é resultado das respostas celulares. Possuem função reguladora ou homeostática, integram os diversos sistemas do organismo, desenvolvimento, reprodução e crescimento de órgãos do corpo e ajudam outros hormônios em sua funções, além de alterar a permeabilidade celular, eles podem alterar a atividade de enzimas e liberação de outros hormônios. Funções Centro Regulador Hipotalâmico Hipotálamo é a parte do diencéfalo relacionada ao controle de funções viscerais, endócrinas e autonômicas, e com o comportamento afetivo. Localização na parte central do cérebro, protegida pela calota craniana. Corresponde a uma pequena área no SNC responsabilizada por fenômenos vitais dentro do organismo animal e, dada a sua importância, evolutivamente foi privilegiada pela sua localização na parte central do cérebro, protegida pela calota craniana. O hipotálamo se estende da região do quiasma óptico à margem caudal dos corpos mamilares. Hipotálamo Corpos mamilares FUNÇÕES DO HIPOTÁLAMO 1 - Regulação da Adenohipófise 2 - Regulação da Diurese e "Descida do Leite"=> a partir da liberação de ADH e Ocitocina 3 - Controle do Sistema Nervoso Autônomo 4 - Regulação da temperatura por estímulo local 5 - Regulação do sono (Posterior) e Vigília (Anterior) FUNÇÕES DO HIPOTÁLAMO 6 - Regulação da fome (hiperfagia = ventromedial, Afagia = Lateral) 7 - Regulação da sede (osmorreceptores locais) 8 - Controle do comportamento e das emoções (indiferença, fobia, agressividade etc...) 9 - Ação regulatória indireta sobre o funcionamento da Tireóide, Adrenal, Gônadas, Gls. mamárias. 10 - Neurotransmissão nervosa auxiliar Centro Regulador Hipotalâmico É responsável pelo comando da endocrinologia em geral, exercendo sua ação direta sobre a hipófise e indireta sobre outras glândulas: adrenal, gônadas, tireóide, mamárias, e ainda sobre vários tecidos orgânicos (muscular, ósseo, vísceras) pois possui células sensíveis aos níveis circulantes de esteróides, glicocorticóides, T3, T4, e outros hormônios. Capaz de regular a secreção destes através de um mecanismo de feed back negativo. O hipotálamo é o principal centro subcortical de regulação de atividade simpática e parassimpática. Centro Regulador Hipotalâmico Exerce atividade sobre a regulação do sono, do metabolismo de açucares e gorduras, regula a temperatura corporal e o balanço hídrico. Funções complexas como as emoções e reações afetivas estão sob controle do hipotálamo e suas conexões com o sistema límbico. Estes controles são contínuos durante toda a vida do indivíduo e fundamentais para a sobrevivência. Centro Regulador Hipotalâmico Anatomicamente e funcionalmente pode ser dividido em duas porções: • Anterior e Posterior Cada porção por sua vez apresenta uma série de áreas e núcleos que são responsáveis por funções fisiológicas determinadas. Controle simpático/parassimpático: As regiões anterior e medial do hipotálamo regulam a função parassimpática. O estímulo desta áreas hipotalâmicas determina a vasodilatação periférica, aumento do tônus e da motilidade vesical e do trato digestivo. As regiões lateral e posterior do hipotálamo regulam a função simpática. Quando estas áreas do hipotálamo são estimuladas, observam-se as respostas de combate ou fuga típicas da reação simpática: Piloereção, taquicardia, vasoconstricção, sudorese, dilatação pupilar, aumento da pressão sanguínea e da frequência respiratória, e inibição dos movimentos peristálticos viscerais. Controle simpático/parassimpático: Relação com o sono: A substância reticular ativadora (SRA) projeta fibras para o tálamo e para o córtex, fibras estas que em seu trajeto passam pela porção posterior do hipotálamo. Diversos experimentos mostram que estimulação do hipotálamo posterior em animais em vigília levam ao sono profundo, mas isto provavelmente se deve às conexões do tálamo que por ali passam. Parece não haver um centro de vigília hipotalâmico próprio, mas lesões a nível de hipotálamo posterior danificam as projeções aferentes da SRA, levando ao coma. Controle da fome: O hipotálamo regula a ingestão de alimentos através de dois centros: Centro da fome [lateral, no núcleo do leito do feixe medial do cérebro anterior em sua junção com as fibras pálido-hipotalâmicas] A estimulação do centro da fome induz à conduta de comer e sua destruição leva a severa desnutrição por anorexia. Controle da fome: O hipotálamo regula a ingestão de alimentos através de dois centros: Centro da saciedade [localizado no núcleo ventro-medial]. Estimulação do centro da saciedade leva à conduta de cessar o ato de alimentação e a destruição deste centro leva à hiperfagia e obesidade. Controle da fome: Estes centros não trabalham alternadamente. O centro da alimentação está sempre ativado e pode ser inibido pelo centro da saciedade. O centro da saciedade é ativado quando os níveis de glicose em suas células for elevado. Quando os níveis de glicose forem baixos, as células são inibidas e o centro da fome passa a exercer sua função. Controle da fome: O sistema límbico também exerce um papel no controle da fome. Nos casos de lesão dos núcleos amigdalóides do sistema límbico, os animais apresentam hiperfagia [mais discreta do que em lesões do hipotálamo], porem perdem o critério da escolha de alimentos e ingerem alimentos deteriorados e diversos materiais e objetos. Animais hiperfágicos costumam apresentar também alterações de comportamento do tipo agressividade. Controle da fome: Outros fatores também colaboram no ato da alimentação em seres humanos, dificultando assim o estudo puro dos centros controladores da fome são: visão e olfação, contrações peristálticas do estômago vazio, gasto energético com exercícios, fatores culturais, situações de ansiedade, recuperação pós-enfermidades e cirurgias etc. Controle da sede: A região do controle da ingestão de líquidos se localiza no hipotálamo lateral e as células são chamadas osmoreceptores pois reagem à pressão osmótica dos líquidos que as cercam. Lesões ou estimulações de certas áreas do hipotálamo levam à alteração da ingestão de líquidos sem que haja qualquer alteração na ingestão de alimentos sólidos. Controle da sede: As células do centro da sede apresentam um abundante suprimento sanguíneo e a osmolaridade plasmática é o maior fator regulador daingestão de água. O núcleo paraventricular e principalmente o núcleo supraóptico do hipotálamo sintetizam, transportam e liberam a vasopressina (hormônio anti-diurético, ADH) e a ocitocina. Nesta região do hipotálamo as células osmorreceptoras respondem rapidamente a situações de desidratação (hiperosmolaridade sanguínea) e hiperhidratação (hipoosmolaridade), ajustando a produção de ADH. Controle da sede: Quando o ADH alcança o rim, aumenta a ação facilitatória sobre a reabsorção de água nos túbulos contornados distais e coletores. Na ausência de ADH, maior diurese aquosa ocorre. Outro fator que regula a ingestão de água é a secura da mucosa faríngea. Mesmo com lesão do centro da sede que determina adipsia, um animal ingerirá pequenas quantidades de água para obter alívio desta secura. Controle da Temperatura: A regulação da temperatura corporal é mediada principalmente pelo hipotálamo através das áreas de produção, conservação e dissipação de calor. Os sistemas enzimáticos do corpo tem necessidades estritas de temperatura para optimização de sua função. O corpo humano, assim como os de outros animais homeotérmicos, não apresenta variações de temperatura de acordo com o ambiente, mas sim de acordo com suas situações específicas. Controle da Temperatura: Nos seres humanos o controle da temperatura é bastante rígido. A temperatura corporal varia 0,2 °C durante o dia e a temperatura visceral fica em média 0,5 °C maior que a temperatura da pele e as extremidades são mais frias que o resto do corpo. Alguns fatores ambientais e pessoais podem mudar a temperatura corporal [ex, ingestão de alimentos quentes ou frios, épocas do ciclo menstrual, exercícios, temperatura ambiente etc], mas estas mudanças geralmente são pequenas e ocorre um rápido ajuste às variações fisiológicas pelo hipotálamo. Controle da Temperatura: A temperatura se mantem estável graças ao equilíbrio entre a produção e perda de calor pelo corpo. A produção de calor se dá principalmente pela ingestão de alimentos e pela contração dos músculos esqueléticos. Adrenalina e noradrenalina produzem um aumento fugaz da temperatura corporal. Tiroxina (hormônio tireoidal) produz um aumento mais duradouro. Controle da Temperatura: A gordura marrom, encontrada em crianças e em diversos animais, é produtora de grandes quantidades de calor devido à intensidade de seu metabolismo. A perda de calor se dá quando a temperatura ambiente está abaixo da temperatura corpórea. A pele determina, em grande parte, a quantidade de calor ganha ou perdida. Dependendo do fluxo de sangue para a pele, mais ou menos calor é perdido das partes internas do corpo. Controle da Temperatura: Como a quantidade de pelos no corpo é pequena, usamos roupas para complementar a proteção para evitar perdas de calor. A camada de ar aprisionada entre a pele e as roupas também é um importante isolante térmico. A cor das roupas pode também ser considerada devido ao fator de calor irradiado pela luz. Controle da Temperatura: A perda de calor pela pele se faz continuamente através da sudorese. Perda de água de 50ml/hora nos seres humanos. A evaporação de 1g de água retira cerca de 0,6kcal de calor. Em caso de exercícios extenuantes, a sudorese pode atingir até 1600ml/hora, determinando uma perda calórica de mais de 900kcal/hora. A perda desta água depende da evaporação do suor, que por sua vez é dependente da umidade do ambiente. Controle da Temperatura: Para diminuir a perda de calor, os indivíduos assumem posições como "enrolar como uma bola", e apresentam tremor involuntário e aumento dos movimentos voluntários. As respostas reflexas ativadas pelo frio são regidas pelo hipotálamo posterior [ex, tiritar de frio] e as respostas para o calor são determinadas pelo hipotálamo anterior [ex, vasodilatação periférica e aumento da sudorese]. Controle da Temperatura: Febre é uma reação do organismo a substâncias pirogênicas, geralmente liberadas de células sanguíneas como resposta à infecção. Num indivíduo febril, os mecanismos termorreguladores reagem como se tivessem sido reajustados, e apenas a febre acima de 43 °C pode ser considerada como nociva para o organismo, podendo levar à morte por lesão cerebral. Hiperpirexia pode ser um sintoma de um tumor na região do hipotálamo anterior, de meningeomas supraselares e complicação de cirurgia desta área cerebral. Causas da Febre: Entre as causas da febre, é importante destacar: Infecções por vírus, bactérias, fungos e parasitas Doenças do sistema nervoso central (hemorragias, traumatismos, tumores cerebrais) Neoplasias (câncer de fígado, rins, intestinos, linfomas, leucemia), Doenças cardiovasculares (infarto, tromboflebite, embolia pulmonar) hipertireoidismo Alguns tipos de hepatite e de doenças reumáticas, etc. Controle da Temperatura: Na hipotermia os processos metabólicos e fisiológicos ficam retardados. Há diminuição da frequência cardíaca e respiratória, da pressão arterial e do nível de consciência. O ser humano tolera temperaturas de 24-28 °C e a diminuição da atividade metabólica e hemodinâmica produzida por esta condição pode ser usada com finalidade terapêutica [Ex, cirurgia cardíaca e trauma de crânio]. HIPÓFISE ou PITUITÁRIA A Hipófise está localizada na base do cérebro em uma depressão óssea chamada de "sela túrcica", e envolvida quase totalmente pela dura- máter. HIPÓFISE ou PITUITÁRIA A Hipófise coordena o funcionamento das demais glândulas, porém não é independente, obedece a estímulos do hipotálamo. É formada de três partes: Hipófise anterior ou Adenohipófise Hipófise intermediaria Hipófise posterior A atividade das células hipofisárias e a emissão de seus hormônios no sangue estão sob o controle de centros nervosos situados no hipotálamo. HIPÓFISE ou PITUITÁRIA As relações entre as duas estruturas se faz por intermédio de substâncias químicas: os fatores de liberação, ou “releasing factors”, secretados por alongamentos de células especializadas do hipotálamo. Dos sete hormônios produzidos pela adeno-hipófise, quatro exercem sua ação por intermédio de uma outra glândula endócrina. HIPÓFISE ou PITUITÁRIA HIPÓFISE ou PITUITÁRIA Adenohipófise REGULAÇÃO DA ADENOHIPÓFISE Em 1905, Popa e Fielding descreveram uma relação vascular entre o hipotálamo e a hipófise. Muitos anos após, Houssay (fisiologista argentino) demonstrou que tal vascularização se dirigia do hipotálamo para a hipófise e a partir daí os estudos acabaram por demonstrar o que hoje se conhece como sistema hipotalâmico-porta-hipofisário. Tal sistema tem como finalidade conduzir certas substâncias do hipotálamo para a hipófise no sentido de controlar a hipófise. REGULAÇÃO DA ADENOHIPÓFISE Essas substâncias, até então de natureza química desconhecida, foram chamadas de Fatores de Liberação (R.F = Releasing Factor) e tinham como finalidade estimular a hipófise anterior (adeno-hipofise). Hoje se sabe que tais fatores são hormônios e podem ter caráter estimulante ou inibidor. Por essa razão passaram a ser chamados de Hormônios de Liberação (RH = Releasing Hormone) oude Inibição (IH = Inhibitting Hormone), dependendo de sua ação sobre a secreção das células hipofisárias. Os hormônios controladores da hipófise são uma forma especial de integrar os sistemas nervoso e endócrino, dando origem ao que se denominou Neuroendocrinologia. FATORES E HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS HORMÔNIO HIPOTALÂMICO NOME HORMÔNIO HIPOFISÁRIO AÇÃO GnRH Hormônio Liberador de Gonadotrofina FSH/LH Ação sobre testículos e ovários TRH Hormônio Liberador de Tireotrofina TSH Ação sobre a Tireóide CRH Hormônio Liberador de Corticotrofina ACTH Ação sobre a córtex da adrenal GHRH Hormônio Liberador de GH SOMATOTROFINA Ação sobre o metabolismo em geral GHRIH Horm.Inibidor da Liberação do GH PRF Fator Liberador de Prolactina PROLACTINA Ação sobre glândulas mamárias PIF Fator Inibidor da prolactina MSHRF Fator Liberador de MSH MSH Ação sobre os melanóforos Neurotransmissor MSHIF Fator Inibidor de MSH ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR A adenohipófise produz hormônios essenciais ao crescimento, ao metabolismo geral e à reprodução, garantindo a sobrevivência da espécie. Ela produz pelo menos seis hormônios: GONADOTROFINAS (sexuais) Estas substâncias estimulam as gônadas [testículos e ovários] a produzirem células reprodutoras. ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR HORMÔNIO TIREOTRÓFICO (TSH) Estimula a glândula tireóide e participa no metabolismo orgânico, no aproveitamento da água, do iodo, do cálcio, do fósforo, dos açúcares, das gorduras, das proteínas e das vitaminas. ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR HORMÔNIO ADRENOCORTICOTRÓFICO O hormônio adrenocorticotrófico [ACTH] é o ativador da parte externa da glândula supra-renal, vital no controle da água, sais e outros elementos e regula produção e secreção de cortisol. ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR O HORMÔNIO SOMATOTRÓFICO (STH) ou HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GH) O sexto hormônio, o somatotrófico, ou hormônio do crescimento, estimula o crescimento de todos os tecidos do corpo e também tem grande importância no aparecimento do diabetes. Embora o ganho de altura seja o melhor efeito conhecido do GH, o hormônio também assiste muitas outras funções metabólicas: O GH aumenta a retenção de cálcio e aumenta a mineralização dos ossos; aumenta a massa muscular; induz a síntese de proteínas e o crescimento de vários órgãos do corpo. ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR O HORMÔNIO SOMATOTRÓFICO (STH) ou HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GH) Estimula o sistema imunológico e tem um papel na homeostase de energia do organismo: ele reduz o consumo de glicose por parte do fígado, que é um efeito oposto ao da insulina. Aumenta a utilização de gorduras e inibe a captação de glicose plasmática pelas células, aumentando a concentração de glicose no sangue (inibe a produção de insulina, predispondo ao diabetes). ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR O HORMÔNIO SOMATOTRÓFICO (STH) ou HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GH) Também contribui para a manutenção e funcionamento das ilhotas pancreáticas; tende a promover lipólise, que resulta em alguma redução do tecido adiposo (gordura corporal) e no aumento de ácidos graxos livres e glicerol na corrente sanguínea. ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR O HORMÔNIO SOMATOTRÓFICO (STH) ou HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GH) AÇÕES: Promove o crescimento linear (IGF1) Aumenta glicemia e diminui sensibilidade à insulina Aumenta lipólise Aumenta síntese proteica. REGULAÇÃO: Aumento: Sono, exercício físico, hipoglicemia, Diminuição: Hiperglicemia, corticóides, obesidade, hipotireoidismo ADENOHIPÓFISE OU HIPÓFISE ANTERIOR O HORMÔNIO SOMATOTRÓFICO (STH) ou HORMÔNIO DE CRESCIMENTO (GH) HIPÓFISE INTERMEDIÁRIA E O HORMÔNIO MELANOTRÓFICO Estimulam a pigmentação da pele (aceleram a síntese natural de melanina) e a síntese de hormônios esteróides pelas glândulas adrenal e gonadal. Ainda interferem na regulação da temperatura corporal, no crescimento fetal, secreção de prolactina, proteção do miocárdio em caso de isquemia, redução dos estoques de gordura corporal. HIPÓFISE POSTERIOR ou NEUROHIPÓFISE Localiza-se no lobo posterior, sendo constituída por fibras nervosas desprovidas de mielina (desmielinizadas) e por células da neurologia. Os hormônios neurohipofisários são: Vasopressina ou hormônio antidiurético (ADH), ambos produzidos no hipotálamo e armazenados no lobo posterior da hipófise, que controla o equilíbrio hídrico do organismo. Atua sobre os rins, aumentando a retenção de água pelo corpo e a concentração de íons e, consequentemente, elevando a pressão arterial. HIPÓFISE POSTERIOR ou NEUROHIPÓFISE A Ocitocina age na musculatura lisa da parede do útero, facilitando a expulsão do feto e da placenta. Estimula os músculos mamários para facilitar a libertação do leite materno; Desenvolve apego e empatia entre pessoas; Produz parte do prazer do orgasmo; Produzir medo do desconhecido. CENTROS DE REGULAÇÃO DO COMPORTAMENTO E DA EMOÇÃO No tronco encefálico estão localizados vários núcleos de nervos cranianos, viscerais e somáticos. Ativando-se essas estruturas ocorrem estados emocionais, resultando diversas manifestações como: o choro, alterações fisionômicas, sudorese, salivação, aumento do ritmo cardíaco. Além de sua participação nos fenômenos emocionais, estas áreas relacionam-se também com comportamentos ligados às necessidades básicas do organismo tais como a sede, a fome e o sexo, importantes para a preservação do indivíduo e da espécie. CENTROS DE REGULAÇÃO DO COMPORTAMENTO E DA EMOÇÃO As áreas encefálicas que regulam o comportamento emocional também regulam o sistema nervoso autônomo, assim, as emoções se expressam através de manifestações viscerais [choro, aumento de salivação, eriçar de pelos em um gato com raiva] e são acompanhadas de alterações da pressão arterial, do ritmo cardíaco e respiratório. Torna-se claro também que muitos distúrbios emocionais graves resultam de afecções viscerais, sendo um exemplo clássico o caso das úlceras gástricas e duodenais. CENTROS DE REGULAÇÃO DO COMPORTAMENTO E DA EMOÇÃO A hipófise é muitas vezes marcada nas tradições como o “Terceiro Olho”. Inúmeras obras de arte sacra e crenças místicas indígenas representam essa marca entre as sobrancelhas, na testa, assim como todas as religiões reconhecem sua importância espiritual. Esta nobre glândula governa também a memória, a sabedoria, a inteligência e o pensamento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Endocrinologia. I. Lipner, Harry. – São Paulo: Edgard Blücher, Ed. Da Universidade de São Paulo. GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Fisiologia humana e mecanismo das doenças. Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1997 CONSTANZO, L. Fisiologia. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
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