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1 Fisiologia Animal II Prof. Daniel Ribeiro Menezes Profa. Flaviane Mª F. Monteiro Silva Colegiado de Medicina Veterinária UNIVASF Fisiologia Animal II Fisiologia do Sistema Endócrino Fisiologia do Sistema Endócrino • Tópicos: – Introdução – Hormônios – Eixo hipotalâmico – Hipofisário: • Hipófise – Glândulas endócrinas: • Tireóide • Pâncreas • Adrenais SISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDSISTEMA ENDÓÓÓÓÓÓÓÓCRINOCRINOCRINOCRINOCRINOCRINOCRINOCRINO X X X X X X X X SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO 2 SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO Controle •Alteram a função Neural •Influenciam muitos tipos de comportamento SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO • O sistema nervoso está ligado às células do organismo através das fibras nervosas, servindo ao registro e influenciando as alterações funcionais. SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO • Os estímulos que agem sobre os órgãos dos sentidos, juntamente com as informações provenientes dos diversos órgãos, são processados no sistema nervoso central, desencadeando reações bem específicas. SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO • O sistema nervoso é importante para a rápida adaptação do organismo às alterações do meio externo e interno. 3 SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO • Existe uma estreita comunicação entre o sistema nervoso central e o sistema endócrino através da hipófise ao hipotálamo (Sistema hipotalâmico- hipofisário). SISTEMA ENDSISTEMA ENDÓÓCRINOCRINO • O sistema endócrino está relacionado com a regulação do crescimento, do metabolismo orgânico e da reprodução. • Ao contrário da função nervosa, que se processa rapidamente, a regulação humoral geralmente se desenvolve lentamente. • Os hormônios são os sinalizadores celulares hormonais Hormônios definição: Substâncias químicas, secretadas para o sangue por céls. especializadas, que regulam a(s) função(ões) metabólica(s) de outras céls. do organismo. composição química: derivados de aas ou de colesterol produção: glândulas endócrinas ou tecido neurossecretor transporte: no sangue: livres ou ligados às proteínas plasmáticas atuação: nas células-alvo (com receptor) degradação: pelo fígado (fezes) e excreção renal Conceitos gerais sobre os hormônios HORMÔNIOSHORMÔNIOS • Substâncias químicas, produzidas em baixa concentração por órgãos endócrinos específicos, que são transportadas pelo sistema vascular sanguíneo e capazes de afetar órgãos alvos distantes (Definição clássica). • Os hormônios são denominados substâncias ativas, formados em determinados grupamentos celulares, que, já durante o seu percurso sanguíneo, influenciam outras células em seu funcionamento, mesmo em pequenas quantidades. • A formação de hormônios se dá em glândulas, que liberam o seu produto diretamente para a corrente sanguínea (secreção endócrina). 4 Conceitos gerais sobre os hormônios Hormônios Crescimento e desenvolvimento Funções gerais: Reprodução Manutenção do meio interno Regulação da disponibilidade energética Mecanismos de ação: formação de 2o mensageiro: ativação de AMPc ativação de IP3/Ca++ ativação direta do gene Modulação do comportamento GLÂNDULAS ENDGLÂNDULAS ENDÓÓCRINASCRINAS Diferenças entre ações de substâncias endócrinas, parácrinas e neurócrinas 5 CLASSIFICAÇÃO DOS HORMÔNIOS • Os hormônios clássicos podem ser agrupados de acordo com sua estrutura química: – Peptídeos, esteróides ou aminas: • Hormônios peptídeos: GH, insulina, ACTH, ocitocina, ADH • Aminas são modificações bioquímicas de um único aminoácido, a tirosina (adrenalina, dopamina, melatonina) • A síntese dos hormônios esteróides começa com o colesterol como substrato (cortisol, testosterona) Glicocorticóide Colesterol Progesterona Androestenediona Esteróides sexuais Androestenediona Testosterona Estradiol Esteróides sexuais • Eicosanóides (prostaglandinas, tromboxanos, acido aracdônico) – Enquanto esses agentes não são hormônios clássicos, são importantes mensageiros químicos envolvidos na regulação de funções fisiológicas. CLASSIFICAÇÃO DOS HORMÔNIOS >> Eicosanóides => prostaglandinas, tromboxanos, acido aracdônico CLASSIFICAÇÃO DOS HORMÔNIOS 6 SSÍÍNTESE DE HORMÔNIOSNTESE DE HORMÔNIOS • Os hormônios protéicos são sintetizados inicialmente como pré- pró-hormônios; • Em seguida, separados no retículo endoplasmático rugoso para formar pró-hormônios; • Bem como no aparelho de Golgi para formar os hormônios ativos, que ficam armazenados em grânulos antes de serem liberados por exocitose; SSÍÍNTESE DE HORMÔNIOS NTESE DE HORMÔNIOS PROTPROTÉÉICOSICOS • Os esteróides são sintetizados a partir de colesterol, que é sintetizado pelo fígado • Os esteróides não ficam armazenados, sendo liberados conforme são sintetizados. SSÍÍNTESE DE HORMÔNIOSNTESE DE HORMÔNIOS SSÍÍNTESE DE HORMÔNIOS NTESE DE HORMÔNIOS PROTPROTÉÉICOSICOS 7 TRANSPORTE NO SANGUETRANSPORTE NO SANGUE • Hormônios peptídicos e protéicos – Hidrofílicos – Dissolvidos no sangue • Hormônios esteróides e da tireóide – Lipofílicos – Ligados a proteínas plasmáticas (globulinas, albuminas) – Forma livre X Forma Ligada Ação Hormonal • Hormônios alteram a atividade das células alvo por um dos dois mecanismos: – Através de 2os mensageiros: • Proteínas G • Fosfolipase C • Cálcio-calmodulina – Ativação gênica direta através dos hormônios esteróides A resposta final depende do tipo de célula alvo O hormônio liga-se ao receptor Hormônio Ação Hormonal Ativação da proteína G: Mecanismo de ação hormonal • Hormônios produzem umas ou mais das seguintes mudanças celulares nas células alvo: – Alteram a permeabilidade da membrana plasmática – Estimulam a síntese protéica – Ativam ou desativam sistemas enzimáticos – Induzem atividade secretória – Estimulam a mitose 8 INTERAINTERAÇÇÃO HORMÔNIOÃO HORMÔNIO--CCÉÉLULA LULA • Os hormônios protéicos têm receptores específicos nas membranas plasmáticas do tecido alvo. • Os hormônios esteróides têm receptores específicos no citoplasma ou núcleo RESPOSTAS CELULARES PRESPOSTAS CELULARES PÓÓSS-- RECEPTORAS RECEPTORAS • Hormônios protéicos requerem um mensageiro RESPOSTAS CELULARES PRESPOSTAS CELULARES PÓÓSS-- RECEPTORAS RECEPTORAS • Os esteróides interagem diretamente com o núcleo celular, mediante a formação de um complexo com seu receptor citosólico. • Hormônios circulam em todos os tecidos mas ativam apenas as células alvo • Células alvo devem ter receptores específicos nos quais os hormônios se ligam • Os receptores podem ser intracelulares ou localizados na membrana plasmática Especificidade da célula alvo 9 • Exemplos de atividade hormonal – Receptores de ACTH são encontrados apenas em certas células do córtex adrenal – Receptores de tiroxina são encontrados em quase todas as células do corpo Especificidade da célula alvo • Ativação da célula alvo depende de 3 fatores: – Dos níveis séricos dos hormônios – Do número relativo de receptores nas células alvo – Da afinidade dos receptores para o hormônio As células alvo podem formar ou perder receptores de resposta ao hormônio Ativação da célula alvo • Hormônios circulam no sangue em 2 formas => livre ou ligado – Esteróides e hormônios tireoideanos circulam ligados à proteínas plasmáticas – Todos os outros hormônios circulam livres Concentrações hormonais no sangue • Concentrações dos hormônios circulantes refletem: – Taxa de secreção – Velocidade de inativação e remoção do corpo Concentrações de hormônios no sangue10 • Hormônios são removidos da circulação sanguínea por: – Enzimas degradantes – Filtração renal – Sistema enzimático do fígado Concentrações de hormônios no sangue • 3 tipos de interação hormonal: – Permissividade – um hormônio não pode exercer seu efeito sem outro hormônio estar presente – Sinergismo – mais do que um hormônio produz os mesmos efeitos na célula alvo – Antagonismo – um ou mais hormônios se opõem à ação de outro hormônio Interação dos hormônios nas células alvo Ação calcitonina/paratormônio (antagonismo) Mecanismo de ação hormonal • Níveis séricos dos hormônios: – São controlados pelo sistema de feedback negativo – Variam dentro de uma estreita faixa desejável • Hormônios são sintetizados e liberados em resposta a estímulos humoral, neural, e hormonal Controle da liberação hormonal 11 Estímulo Humoral • Estímulo humoral – secreção de hormônios em resposta direta à mudanças nos níveis sanguíneos de íons e nutrientes Exemplo: concentração de íons cálcio no sangue – Declínio dos níveis séricos de Ca2+ estimula as glândulas paratireóides a secretarem PTH (paratormônio) – PTH causa aumento nas concentrações de Ca2+ e o estímulo é removido Estímulo Humoral Baixas concentrações de ca+2 nos capilares Secreção de paratormônio => ↑ca+2 circulante Tireóide Paratireóide Paratireóide Estímulo Neural • Fibras nervosas estimulam a liberação hormonal – Fibras do sistema nervoso simpático pré- gangliônico (SNS) estimulam a medula adrenal a secretar catecolaminas Neurônio pré- ganglionar SNC Medula da supra-renal Capilar • Liberação de hormônios em resposta a hormônios produzidos por outros orgãos endócrinos – Os hormônios hipotalâmicos estimulam a hipófise anterior – Por sua vez, hormônios hipofisários estimulam glândulas alvos a secretarem mais hormônios Estímulo Hormonal 12 Estímulo Hormonal Hipotálamo secreta hormônios que... ...estimulam a secreção de hormônios pela hipófise anterior que... Hipófise Gônadas Supra- renaisTireóide ...estimula outras glândulas a produzirem seus hormônios. O sistema nervoso modifica o estímulo das glândulas endócrinas e seus mecanismos de feedback negativo Modulação do Sistema Nervoso MECANISMOS DE CONTROLE DE MECANISMOS DE CONTROLE DE RETROALlMENTARETROALlMENTAÇÇÃOÃO • O sistema nervoso pode se sobrepor aos controles endócrinos normais – Por exemplo, controle dos níveis de glicose sanguínea • Normalmente o sistema endócrino mantém a normoglicemia • Sob stress, o corpo precisa de mais glicose • O hipotálamo e o SNS são ativados para suprir a maior demanda de glicose Modulação do Sistema Nervoso
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