Resumo de Fisiologia II - P1

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Resumo de Fisiologia II – P1
Aula 1 – CONTROLE DA INGESTÃO ALIMENTAR
A Leptina é produzida pelo tecido adiposo branco e possui a função de sinalizar a saciedade. Seus níveis no sangue estão diretamente relacionados com a sensação de fome.
Alta na concentração de Leptina = Saciedade (diminuição da fome);
Baixa na concentração de Leptina = Fome.
A Leptina atua em receptores expressos no hipotálamo, especialmente no núcleo arqueado, para promover a sensação de saciedade e regular o balanço energético. 
Diversos estudos demonstram que a Leptina atua no sistema nervoso central por meio de mediadores como o neuropeptídeo Y (NPY), o peptídeo agouti (AgRP), o hormônio liberador de corticotropina (CRH), o hormônio estimulante dos melanócitos (MSH), a colecistocinina (CCK), entre outros.
A Grelina é um hormônio produzindo pelas células da mucosa gástrica e intestinal que atua no Hipotálamo provocando a sensação de fome. No momento da ingestão da comida, logo antes das refeições, a concentração de Grelina atinge o pico e provoca a sensação de fome. Esse pico pode se repetir várias vezes durante o dia. Após as refeições, a sua produção/concentração cai e produz-se a sensação de saciedade.
O estímulo para a inibição da produção de Grelina é a dilatação do estômago causada pela chegada do alimento.
Assim como Glucagon e a Insulina, a Grelina e a Leptina são hormônios com funções opostas liberados em diferentes momentos de acordo com a alimentação do indivíduo.
Esse complexo circuito age de forma integrada, interferindo nas sensações de fome, saciedade, esvaziamento e plenitude gástrica. De forma simplificada, esse processo ocorre da seguinte maneira: 
Primeiramente, o cérebro é informado sobre a quantidade de alimentos ingeridos e sobre o seu conteúdo em nutrientes por sinais aferentes. O trato gastrointestinal é equipado com quimiorreceptores e mecanorreceptores especializados que monitoram a atividade fisiológica e passam informações ao cérebro por meio do nervo vago ou de hormônios liberados na corrente sanguínea.
Experiência de Pavlov: Condicionamento clássico. Cães que recebiam comida após um sinal sonoro logo ficavam condicionados e relacionavam o sinal com a comida mesmo que não houvesse nada. Ao perceber o sinal, o organismo já se preparava para ingerir o alimento (salivação excessiva). Ligação entre o sistema sensorial e o controle da ingestão.
O apetite e a ingestão de alimentos são controlados por dois grupos de fatores:
Fatores Hedônicos: memória, cheiro do alimento, seu gosto e aparência.
Fatores Metabólicos: níveis da reserva de gordura, níveis e glicose no sangue, conteúdo estomacal.
O controle do SNC sobre o apetite se dá, num primeiro momento, a partir da captação de informações nutricionais a partir do sangue. Os Órgãos Circunventriculares são áreas especiais do cérebro que não possuem barreira hematoencefálica, possibilitando assim a chegada e a percepção de hormônios peptídicos e outras substâncias que normalmente não poderiam passar pela barreira hematoencefálica devido a sua natureza polar.
A Colecistocinina (CCK) é produzida pelo intestino e agirá sobre a vesícula biliar, estimulando-a e também sobre as terminações vagais sinalizando saciedade.
O Peptídeo YY (PYY) é produzido pelo intestino grosso no momento em que há uma distensão devido ao bolo alimentar em digestão. Tem função anorexigênica.
No Hipotálamo situa-se uma estrutura chamada de Núcleo Arqueado (ARC). O ARC é responsável por receber as informações de integração nutricional vindas através da corrente sanguínea. Possui dois centros com funções opostas na regulação da ingestão alimentar:
O Hipotálamo Lateral é a área responsável pela indução de fome.
O Hipotálamo Ventromedial é a área responsável pela sensação de saciedade.
Em cada uma dessas regiões do ARC encontramos uma população de neurônios responsáveis pela indução da fome ou saciedade.
População indutora da FOME – Núcleo Lateral: utilizam NPY e AgRP como neurotransmissores.
População indutora da SACIEDADE – Núcleo Ventromedial: utilizam POMC e CART como neurotransmissores.
A POMC é uma molécula-base grande que dará origem à outras ao sofrer clivagem em sua estrutura. Uma dessas moléculas é a alfa-MSH que atuará sobre os neurônios anorexigênicos promovendo uma sensação de saciedade.
Orexígenos: induzem fome – neurônios orexigênicos.
Anorexígenos: induzem saciedade – neurônios anorexigênicos.
A resistência a substâncias anorexigênicas pode levar à obesidade já que o não haverá inibição dos neurônios orexígenos que provocam uma sensação de fome.
Aula 2 – DIABETES MELITO
Síndrome metabólica que apresenta, entre outros sintomas, a hiperglicemia, contínua ou intermitente. Atualmente se classifica a DM em dois grupos:
Diabetes Tipo 1 (Doença auto-imune):
Mais rara. Ocorre devido à destruição das células Beta nas ilhotas pancreáticas por células do próprio sistema imune do indivíduo – níveis plasmáticos de anticorpos elevados.
Tem desenvolvimento abrupto.
Acomete indivíduos mais jovens, magros, mas pode aparecer na vida adulta e até em pacientes que possuam a diabetes tipo 2. O indivíduo se torna dependente de Insulina exógena e apresenta cetoacidose na fase inicial.
Pergunta da atividade: A insulina é um hormônio que pode ser utilizado para tratamento da hiperpotassemia (ou hipercalemia)?
Resposta: Sim. A Insulina permitirá o influxo de glicose para as células do corpo e a produção de ATP a partir dela pelas mitocôndrias celulares. Esse ATP poderá ser usado para otimizar o funcionamento da bomba de Na+/K+ e assim diminuir os níveis de potássio no sangue.
Diabetes Tipo 2 (Diabetes Tardia):
Mais comum que a Tipo 1. Acomete geralmente indivíduos mais velhos e com um índice de massa corporal elevado (obesos) que apresentam um histórico familiar de ocorrência desse tipo de Diabetes.
Tem desenvolvimento gradual.
A fisiopatologia da diabetes melito tipo 2 envolve resistência à Insulina e deficiência relativa da secreção de Insulina – não é Insulina dependente. A desregulação das múltiplas etapas do controle glicêmico é decorrente de resistência à Insulina no fígado, músculo esquelético, hipotálamo e pâncreas. No tecido adiposo, em uma fase do ganho de peso, pode haver maior captação de glicose. Em fases mais avançadas da obesidade, pode ocorrer resistência à ação da Insulina. O desenvolvimento de resistência seletiva à Insulina no endotélio vascular contribui para a redução da produção de óxido nítrico local e aceleração da aterosclerose.
O quadro pode ser revertido com uma mudança no estilo de vida e dieta.
Aula 3 – PROGRAMAÇÃO DA FUNÇÃO REPRODUTIVA
OBS pré-aula:
Privações sofridas por indivíduos na infância vão influenciar a fisiologia do adulto. Holandeses que passaram fome durante a segunda guerra mundial se tornaram adultos com propensão à hipertensão.
Acetilação/Metilação e Desacetilação/Desmetilação são efeitos que podem afetar o DNA e as Histonas, afetando e alterando o desenvolvimento de uma pessoa.
Roger Goski: acreditava que a função reprodutiva se definia nos cinco primeiros dias do desenvolvimento. Fez experiências em roedores retirando as gônadas originais e substituindo-as pelas gônadas do sexo oposto ou administrando doses hormonais não correspondentes ao sexo do animal.
As fêmeas que sofreram implante de testículos e administração de hormônios masculinos apresentaram ausência de ovulação e comportamento masculinizado em relação à outras fêmeas normais.
Os machos castrados e que receberam ovários na vida adulta apresentaram um comportamento feminilizado com uma postura lordótica – posição favorável a cópula por outro indivíduo.
O que causa o dimorfismo sexual é a presença ou ausência de hormônios andrógenos. No desenvolvimento masculinos, vemos um pico na concentração plasmática de esteroides gonadais (andrógenos) logo antes do nascimento e que se mantém até um pouco depois. Nas fêmeas isso não ocorre.
A aromatase é uma enzima responsável por transforma andrógenos em estrógenos e, portanto,tem papel fundamental no desenvolvimento feminino. Testosterona----aromatase---- 17 Beta Estradiol (estrogênio).
Um excesso de aromatase pode levar a um desenvolvimento de características femininas em um homem, como a ocorrência de ginecomastia e baixa estatura. Em excesso, leva a gigantomastia e baixa estatura em mulheres devido a ação dos estrógenos junto as epífises ósseas.
D.E.S – Di-etil-estil-bestrol: estrógeno sintético antigamente usado para combater câncer na próstata, impedindo a multiplicação das células mutantes. Foi também usado para auxiliar as mulheres no parto natural, mas depois se descobriu que o DES provocava câncer de mama e seu uso foi proibido.
A hipófise possui gonadotropos que produzem FSH e LH sob influenciado GnRH liberado pelo Hipotálamo.
Nas fêmeas, a liberação desses hormônios é cíclica com o pico ocorrendo no período de ovulação. Já nos machos é tônica, sem grandes variações ao longo do tempo.
A ausência de Serotonina (5HT) vai influenciar neurônios presentes no Núcleo Arqueado e inibir a liberação de GnRH e consequentemente LH e FSH, causando infertilidade por stress – animais em cativeiro.
Kisspeptina: controla a produção/liberação de GnRH, afetando a produção de LH e FSH. (Ver Sistema kisspeptidérgico):
A Kisspeptina liberada por neurônios presentes no ARC e no Núcleo Paraventricular do Hipotálamo estimula a liberação de GnRH e consequentemente a produção e liberação de FSH e LH pela Hipófise.
A alta na concentração desses hormônios hipofisários estimula a produção de hormônios sexuais femininos ou masculinos pelos ovários ou testículos respectivamente.
Os neurônios liberadores de Kisspeptina no ARC são inibidos pela presença de hormônios sexuais no sangue, enquanto os neurônios liberadores de Kisspeptina presentes no Núcleo Paraventricular são estimulados por eles. Assim há um controle da concentração dos hormônios sexuais por meio de diferentes feedbacks percebidos em diferentes áreas do Hipotálamo.
Na puberdade há um aumento nos níveis de Kisspeptina, sugerindo que ela seja responsável pelo começo da puberdade e no aumento da produção dos hormônios sexuais característico dessa fase.
No hipotálamo, a leptina acelera a pulsação de liberação do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH), age também na hipófise estimulando a produção de hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH), e nos ovários, regulando a produção de hormônios esteroides.
Ao perceber a capacidade do organismo em armazenar gordura (tecido adiposo – níveis de leptina altos) o hipotálamo dá início à produção de GnRH que estimulará a Hipófise a produzir LH e FSH que atuarão junto as gônadas e estimularão a produção de hormônios esteroides. Meninas introduzidas precocemente em atividades esportivas apresentam um atraso da puberdade e uma desregulação do ciclo menstrual devido ao baixo teor de gordura corporal que vai interferir na produção dos hormônios FSH e LH. 
Aspectos do Controle da Função Reprodutiva:
Controle Endócrino da espermatogênese:
O FSH liberado pela hipófise chega ao seu receptor no testículo e causa um aumento na concentração citoplasmática de AMPc. O AMPc se ativará a Proteína Quinase A (PKA) que estimulará a produção de espermatozoides junto às células de Sertoli.
A Testosterona chega ao testículo e passa pela membrana passivamente (hormônio esteroide) e já dentro do citoplasma poderá se diferenciar em Testosterona 5DH, em Estradiol ou em ABP. A ABP – Proteína Ligadora de Andrógenos – se liga a essas substâncias e sofre exocitose para chegar ao túbulo seminífero onde ocorrerá a maturação dos espermatozoides. Um animal sem ABP é estéril.
A termorregulação testicular é feita pelo músculo Cremáster que controla a distância da bolsa escrotal em relação ao corpo para manter uma temperatura de 32-34°C, ideal para a espermatogênese. Além disso, os vasos que irrigam os testículos – artéria e veia espermática – se entrelaçam formando uma espécie de novelo chamado de Plexo Pampiniforme que por meio de um sistema de contracorrente, transfere o calor do sangue arterial que chega ao testículo ao sangue venoso que sai dele, evitando que haja um superaquecimento do órgão.
Controle Neural da ereção peniana:
A ereção se dá, basicamente, pelo aumento do fluxo de sangue em direção ao pênis, o que causará um acúmulo local e provocará o inchaço do pênis. O aumento do fluxo depende da ação das células do endotélio dos vasos sobre o diâmetro dos próprios vasos.
SNPS: Neurônios do sistema Parassimpático liberam Acetilcolina no endotélio das artérias penianas. Lá a Ach vai se ligar aos receptores muscarínicos M1/M3 e provocará (por meio da ativação da PTN Gq) um aumento da concentração citoplasmática de Diacilglicerol (DAG) e do Trifosfato de Inositol (IP3). O aumento dessas substâncias gera um aumento da concentração intracelular de Cálcio que ativa a enzima NOS (Óxido nítrico sintase) que vai produzir Óxido Nítrico a partir da Arginina. O óxido nítrico age como um mensageiro secundário e vai estimular a enzima Guanilato Ciclase (GC) que irá transformar o GTP em GMPc. O GMPc vai fosforilar a Fosfoquinase G (PKG) que fechará os canais de Cálcio e abrirá os canais de Potássio da célula, gerando uma hiperpolarização da célula e um relaxamento muscular da parede do vaso.
Neurônio Nitrérgico: Neurônios capazes de produzir a NOS em seu citoplasma e consequentemente Óxido Nítrico a partir da Arginina. Liberam o óxido nítrico diretamente sobre as células do endotélio, encurtando o número de eventos necessários para que haja a resposta muscular. A partir da entrada do NO, o caminho é o mesmo assim como o efeito de hiperpolarização/relaxamento.
SNS: Neurônios do sistema Simpático liberam Noradrenalina que se ligará ao receptor alfa-1 e provocará um aumento da concentração de Cálcio na célula muscular e também a ativação da PTN Quinase C. Esses efeitos vão gerar uma despolarização e consequentemente uma contração da musculatura do vaso.
Resumo dos efeitos:
SNPS: Provoca relaxamento da musculatura do vaso – aumento do volume de sangue – Ereção.
Neurônio Nitrérgico: Provoca relaxamento da musculatura do vaso – aumento do volume de sangue – Ereção.
SNS: Provoca contração das células musculares do endotélio – vasoconstricção – diminuição do volume de sangue – perda da ereção.
Ciclo Reprodutivo Feminino:
Separado em duas fases:
Fase Folicular:
Pro-estro: FSH e LH atuando, ocorre maturação folicular, aumento de estrogênio.
Estro: Ovulação.
Fase Luteínica:
Metaestro: Luteinização – formação do Corpo Lúteo, produção de Progesterona.
Diestro: Altas concentrações de Progesterona causam luteólise, o que encerra o ciclo.
O aumento de estrogênio na fase de Pro-estro vai causar alterações morfológicas, motoras, secretoras e comportamentais, todas com o objetivo de promover a cópula e a fecundação.
Aumento das contrações uterinas;
Aumento da produção de muco e engrossamento da parede vaginal (atrito com o pênis);
Cio;
Maior aceitabilidade sexual;
Aumento do útero, das trompas, da ampola e das fímbrias (captura do ovócito).
Aula 4 – CONTROLE DO METABOLISMO ENERGÉTICO
Insulina:
Para ser funcional, a molécula de insulina deve possuir três pontes dissulfeto em sua estrutura. Uma ligando diferentes regiões na cadeia alfa e duas interligando as cadeias alfa e beta.
A insulina é produzida e liberada pelas células Beta presentes nas ilhotas pancreáticas.
As células Beta possuem um canal de glicose que não depende de insulina (GLUT2), permitindo a elas que percebam o aumento da concentração plasmática de glicose e comecem a liberar as vesículas contendo insulina.
1 – A glicose presente no sangue vinda do alimento ingerido chega as Ilhotas Pancreáticas e entra na célula Beta através do receptor independente de Insulina GLUT2.
1,5 (não tem no esquema) – Após entrar na célula a Glicose é fosforilada pela enzima glicoquinase e se torna glicose-6P. Assim ela não poderá sair da célula pelo mesmo receptor que entrou e ficará no citoplasma.
2 – A Glicoseé utilizada normalmente pela mitocôndria e gera moléculas de ATP que são liberadas no citoplasma.
3 – O excesso de ATP no citoplasma fecha canais de K+ (sensíveis ao ATP) e o cátion começa a se acumular no citoplasma causando uma despolarização da membrana.
4 – A despolarização da membrana abre canais de Cálcio voltagem dependentes e há um influxo desses íons para o citoplasma.
5 – Com a presença do Cálcio, o as vesículas contendo Insulina anteriormente fabricada podem se fundir à membrana e liberar o seu conteúdo para o meio externo – exocitose (antes de serem liberadas, as vesículas sofrem um processo de fosforilação).
O SNPS estimula a liberação de Insulina pelo Pâncreas: Ach – receptores muscarínicos – PTN Gq – PLC + IP3 – abertura dos canais de cálcio – exocitose das vesículas.
O SNS inibe a liberação de Insulina pelo Pâncreas, mantendo a glicemia alta: NA/NE – receptores alfa-2 – PTN Gi – queda na concentração de Adenilciclase – queda de AMPc – queda na fosforilação das vesículas – queda na exocitose.
O Cérebro, Fígado, e Pâncreas não dependem da Insulina para absorver Glicose. Depender somente de um hormônio seria um risco ao funcionamento desses órgãos.
A liberação de insulina pelo pâncreas ocorre em duas fases. Na primeira, mais rápida, as vesículas já formadas e cheias de Insulina são rapidamente liberadas e há um pico de insulina logo após a alta da glicemia. Na segunda, as vesículas devem ser renovadas e a Insulina sintetizada o que acaba por tornar todo o processo de liberação mais lento.
Uma doença hepática pode interferir na queda normal da glicemia após um período de tempo por ação da Insulina. A metabolização não ocorre tão rapidamente e há um acúmulo de glicose no sangue.
Efeitos da Insulina no organismo:
Transporte de glicose; Síntese de PTNs; Síntese de Lipídeos; Formação de glicogênio; Crescimento e expressão gênica.
Glucagon:
Hormônio de ação oposta ao da Insulina.
Produzido e liberado em situações de jejum pelas células Alfa das Ilhotas Pancreáticas.
O mecanismo de liberação do Glucagon é bem semelhante ao da Insulina. A diferença está nos canais de Cálcio presentes nas células alfa, que fecham ao ocorrer a despolarização pela saída de K+ (num momento de glicemia alta). Sem o Cálcio, não há exocitose das vesículas contendo Glucagon.
Efeitos do Glucagon no organismo:
Glicogenólise;
Gliconeogênese;
Cetogênese;
Aumento da glicemia.
Efeitos metabólicos do GH:
Crescimentos dos tecidos;
Aumenta a síntese proteica;
Mobiliza ácido graxo do tecido adiposo – conversão em acetil-CoA – fonte de energia;
Reduz a utilização de glicose em todo o corpo – exercício mais prolongado.
Efeitos dos Glicocorticoides:
Redução da captura e utilização da glicose;
Aumento da proteólise;
Aumento do armazenamento de glicose (glicogênio);
Aumento do metabolismo lipídico que resultará em:
Aumento de ácidos graxos livres.
Resultado final: Hiperglicemia.
Efeitos dos hormônios Tireoidianos:
Aumento da sensibilidade da reação catecolamina – receptor;
Aumento de consumo de O2 pelos tecidos;
Aumento da captação de glicose pelos tecidos periféricos;
Aumento da Lipólise;
Estimula a síntese e aumenta a degradação de Insulina.