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Controle sobre os órgãos viscerais HIPOTÁLAMO & SNA Homeostasia Funções integrativas do Hipotálamo Profa Silvia Mitiko Nishida Depto de Fisiologia Homeostasia Fisiológica Walter B. Cannon (1871-1945) Tendência permanente do organismo para manter a constância do meio interno ou dentro de limites toleráveis. Estado de independência relativa do organismo em relação às oscilações do ambiente externo. Claude Bernard (1813-1878) OK! OK! O mecanismo de regulação funciona agindo contra a variação, seja para cima ou para baixo. A temperatura desejável é de 30ºC (ponto de ajuste). Mas água está a 25ºC como regular? ESTÍMULO Centro integra dor Via aferente ALVO ou EFETUADOR RESPOSTA Sensor ou Receptor Via eferente Termômetro (SENSOR) Cabo para o termômetro Termostato (CENTRO INTEGRADOR) Cabo do aquecedor Aquecedor (EFETUADOR) Aumento de Temperatura para 30º C Redução da temperatura abaixo de 30º C Somos animais homeotérmicos endotérmicos e o nosso corpo possui mecanismos de regulação da temperatura, cjuo ponto de ajsute está em torno de 36,5º C. Qualquer mecanismo de regulação ou controle possui, minimamente, os elementos constitutivos: Sistema de informação (sistema de órgãos sensoriais somáticos e viscerais mais as vias aferentes periféricas): detectam e monitoram continuamente os sinais ambientais internos e externos ao corpo e enviam as informações para um centro integrador Centro integrador (sistema nervoso central + sistema endócrino): analisa e processa os parâmetros fisiológicos e geram comandos de ação ao sistema de órgãos efetuadores Sistema de órgãos efetuadores (via eferente + sistema de músculos e glândulas): produz a resposta regulatória Termorreceptores Hipotálamo Efetuadores do corpo (músculos e glândulas) Produção/retenção de calor A temperatura aumenta e fica regulada A temperatura cai abaixo do ponto de ajuste A própria resposta regulada é fonte de informação para sistema Mecanismo de retro-alimentação NEGATIVA Ponto de ajuste (36,5º c) OK Ações contra a variação temperatura temperatura Retroalimentação negativa Retroalimentação negativa Temperatura do corpo diminui e volta ao normal Temperatura corpo aumenta e volta ao normal ÓRGÃOS EFETUADORES Estimula as perdas de calor ÓRGÃOS EFETUADORES Estimula a produção de calor e reduz a perda de calor CENTRO INTEGRADOR (Hipotálamo) TERMORRECEPTORES Detectam a variação Termorreceptores Detectam a variação Útero começa a contrair Receptores mecânicos uterinos de estiramento Hipotálamo materno Hipófise Ocitocina Estímulo do feto maduro Aumento de concentração de ocitocina + O sistema regula o aumento crescente de uma variável biológica (ocitocina), por tempo limitado. Mecanismo de retro-alimentação POSITIVA Este mecanismo exacerba uma variação por tempo determinado O níveis de ocitocina (estimula a contração uterina) aumentam até que o parto ocorra. Findo o trabalho, os níveis hormonais caem. Muitas variáveis ambientais são previsíveis (dia e noite; as estações do ano, etc.) e o ideal seria, basicamente, dormir, ter acesso ao alimento e investir na reprodução. Mas as variáveis ambientais são IMPREVISIVEIS na maioria das vezes! E a seleção natural favoreceu mecanismos fisiológicos para que o nosso corpo se antecipe e reaja aos perigos que põe em risco a saúde e a vida. Aquecimento global Na tentativa de escapada são necessários ajustes rápidos para dar suporte ao exercício muscular ! Entram em ação os centros integradores (sistema nervoso e endócrino) para organizar a reação de urgência: fugir do perigo iminente. Aumento de fluxo sanguíneos muscular (vasodilatação; relaxamento da m.lisa) Redução de fluxo sanguíneos intestinal (vasoconstricção; contração da m.lisa) Aumento da pressão arterial periférica (vasoconstricção;contração da m. lisa) Aumento da freqüência cardíaca (contração da musculatura cardíaca) Brônquio dilatação (relaxamento da m.l isa) Sudorese (estimulação da secreção) e vasoconstricção cutânea Diminuição na produção de insulina e aumenta a de glucagon Aumento na liberação de glicose pelo fígado Estimulação da lipólise e a liberação de ácidos graxos Urgência e emergência Reajustes cardiovasculares necessários ao exercicio Núcleo do Trato Solitário (NTS) Recebe aderências viscerais do corpo e se comunica com o HIPOTALAMO e NUCLEOS DO TRONCO ENCEFALICO participando de vários reflexos viscerais. Corpo caloso Diencefálo Mesencéfalo Ponte Bulbo Cerebelo Medula Telencéfalo HIPOTÁLAMO O alto comando da hierarquia das funções viscerais está no HIPOTÁLAMO HIPOTÁLAMO Pequeno no tamanho mas poderoso em termos de controle das funções vitais do organismo. Situado no diencéfalo (abaixo do tálamo), formam bilateralmente as paredes laterais do III ventrículo. O hipotálamo recebe vários sinais químicos (humorais), por meio dos órgãos circunventriculares que atravessam a barreira hematoencefálica e chegam na circulação liquorica. Regulação do SNA Regulação do sistema endócrino Regulação da Ingestão de alimentos Regulação da Ingestão de água Equilíbrio hidro-eletrolitico Termorregulação Regulação do comportamento emocional Controle do sono e vigília O HIPOTÁLAMO desempenha funções integrativas viscerais e endócrinas Conexões nervosas do Hipotálamo Muitas aferências sensoriais e eferências Local de integração e processamento de comandos SNA ADENOHIPÓFISE REGULA O SISTEMA ENDÓCRINO REGULA O SISTEMA NERVOSO AUTONOMO O NTS recebe aferencias de todos os órgaos viscerais O HIPOTALAMO organiza a expressão visceral do corpo controlando o SNA, o sistema endocrino (hipofise) e o sistema imune. DIVISAO SIMPÁTICA Medula toraco-lombar DIVISAO PARASSIMPATICA Tronco encefálico (III, VII, IX e X) Medula sacral Sistema Nervoso Autônomo Hipotálamo Tronco Encefálico Órgãos Viscerais Divisão simpática Divisão parassimpática O sistema nervoso motor somático é diferente do sistema motor visceral (SNA) A sinapse neuromuscular visceral é diferente da muscular esquelética Na divisão simpática há neurônios modificados na medula da glândula suprarrenal que agem como hormônios endócrinos. Seja para FUGIR ou LUTAR a forma como a ativação simpática é ativada é semelhante (urgência e emergência) A estimulação parassimpática diminui a frequência cardíaca A estimulação simpática aumenta a frequência cardíaca O SNA simpático e parassimpático, na maioria das vezes, inervam o mesmo órgão visceral tendo ações antagônicas. Modulação das atividades do Coração Modulação das atividades do Sistema Digestório Ações antagônicas de um mesmo NT dependem de receptores distintos: a adrenalina apresenta dois efeitos diferentes nos vasos. Hiperhidrose Resfriamento térmico durante o exercicio muscular Suar frio Glândulas sudoríparas As glândulas sudoríparas são inervadas pelo SNA simpático que estimula a sudorese. Não há inervação parassimpática nas glândulas sudoríparas. Correr ou lutar são atividades físicas biologicamente adaptativas que se tornaram exercícios esportivos de alta performance.Passada a situação de urgência e emergência....diminui o tônus simpático e, se o organismo iniciar a reposição de água, eletrólitos e energia estimula o tônus parassimpático. Os detalhes de regulação autonômica sobre a função digestória e da osmolaridade dos líquido corporais serão vistas nos respectivos módulos de Fisiologia Humana. O Hipotálamo controla a hipófise N. paraventricular N. supra-optico N. arqueado Infundíbulo Corpo mamilar ADENOHIPÓFISE NEUROHIPÓFISE Eminência mediana O hipotálamo possui células nervosas neurossecretoras - Neurônios parvicelulares do N. arqueado - Neurônios magnocelulares do N. supra-otico e N. paraventricular Grande circulação Órgãos alvos Neuro-hormônios Hormônios hipofiseotropicos Hormônios Adeno-hipofisários Esses neurônios hipotalâmicos, ao invés de fazer sinapse nervosa, sintetizam e liberam os seus mediadores na corrente sanguínea. Neuro-hormônios ADH Ocitocina Transduçâo neuroendócrina Corrente sangüínea Neuro-hormonio Impulso nervoso Processa os Impulsos nervosos aferentes 1) Neurônios hipotalâmicos: recebem aferências de outras regiões do SNC 2) Integram eletricamente os sinais nervosos e respondem gerando potenciais de ação. 3) Ao invés fazer sinapse com outras celulas nervosas, os terminais axônicos liberam os mediadores químicos na corrente sanguinea. 4) Vários neurônios do hipotálamo exercem função endócrina 5) No hipotálamo há neurônios liberadores de hormônios . Conclusão: os neurônios hipotalamicos sâo transdutores neuro-endócrinos. NT NT NT HIPOTÁLAMO Mecanismos pelos quais a liberação de hormônios hipofisários podem ser controlados. a) Ação indireta via neurônios de outras regiões do SN (retina, sistema límbico, córtex cerebral, do tronco e da medula;1). b) Ação de neurônios hipotalâmicos (2) e extra-hipotalâmicos (3) c) Ação de neurônios agindo diretamente sobre a adenohipofise (4) O Hipotálamo regula a atividade da hipófise a) Controlando a síntese e secreção dos hormônios adenohipofise b) Regulando a liberação na Neurohipofise
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