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19/09/2019 1 FISIOLOGIA DOS SISTEMAS Curso: Nutrição Sistema Endócrino Prof. Dr. Renato R. Sofia Sistema Endócrino Esta regulação e coordenação é mediada por mensageiros químicos extracelulares Hormônios Endócrinos Hormônios Neuroendócrinos Sistema de regulação e coordenação das atividades de diferentes células, tecidos e órgãos. P ri n c ip a is G lâ n d u la s e T e c id o s E n d ó c ri n o s Glândula Pineal Melatonina Glândula Tireoide Tiroxina T4 Triiodotironina T3 Calcitonina Timo Timopoetina (no crescimento) Trato Digestório Gastrina, Secretina, CCK, GIP, Motilin Ilhotas de Langerhans Insulina, Glucagon e Somatostatina Ovários Estrógeno, Progesterona e Inibina Hipotálamo ADH, Ocitocina, TRH, CRH, GHRH e GnRH Hipófise ACTH, TSH, GH, PRL, FSH e LH Paratireoide Paratormônio Coração Peptídeo natriurético atrial Glândula Suprarrenal Cortisol, Aldosterona, Epinefrina e Norepinetrina Rins Eritropoetina e Renina Gordura Leptina Testículos Testosterona e Inibina Principais Classes de Hormônios Derivados do aminoácido tirosina ✓ Tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) ✓ Epinefrina e norepinefrina Proteínas e polipeptídeos ✓ Hormônios da hipófise ✓ Insulina e Glucagon ✓ Paratormônio e outros Esteróides ✓ Hormônios do córtex adrenal ✓ Progesterona, estrógeno e testosterona 1 2 3 4 19/09/2019 2 Características da Ação Hormonal • O efeito da secreção hormonal pode ser imediato ou pode exigir meses para ser perceptível • A concentração plasmática dos hormônios é baixa (picograma a micrograma por mililitro) • (1 picograma = milionésima parte do micrograma) • A secreção e concentração da maioria dos hormônios é controlada por feedback negativo, dependente da atividade do tecido-alvo Tireoide • Localizado abaixo da laringe, lateral e anteriormente à traquéia; • Pesa de 15 a 20 g (adultos); • Secreta triiodotironina (T3; 7%) e tiroxina (T4; 93%), que aumentam a taxa metabólica do organismo; • A secreção desses hormônios é regulada pelo hormônio estimulante da tireóide (TSH) da adenohipófise Regulação da Secreção de T3 e T4 1 – Hipotálamo libera hormônio TRH (hormônio liberador de tireotrofina). 2 – TRH estimula a produção pela Hipófise de TSH (Hormônio Tireoestimulante). 3 – TSH estimula a liberação de T3 e T4 pela tireóide. 4 – Ação de T3 e T4 nos tecidos para produção de respostas. 5 – T3 e T4 realizam um feedback negativo na hipófise ↓ a produção de TSH e no hipotálamo ↓ a produção de TRH. Formação dos Hormônios Tireoideanos Captação de iodeto TSH Cada molécula de tireoglobulina apresenta ~70 tirosinas Oxidação do iodeto formando iodo (lisossomos) (7%) (93%) 5 6 7 8 19/09/2019 3 Mecanismo de Ação dos Hormônios T3 e T4 Funções dos hormônios T3 e T4 • a atividade metabólica de quase todos os tecidos do organismo • da produção de energia (aumento do tamanho e do número das mitocôndrias); maior formação de ATP. • a atividade da bomba de Na+ e K+, gerando mais calor. • Estimulam o metabolismo de carboidratos (glicólise, glicogenólise, e gliconeogênese) • Estimula o crescimento do organismo (criança) e do cérebro (período fetal e pós-natal) • Estimulam o metabolismo de lipídios (lipólise e oxidação de lipídios) Funções dos hormônios T3 e T4 • da síntese e catabolismo de proteínas • o apetite • o consumo de O2 e formação de CO2 • do fluxo sanguíneo, do débito cardíaco e da frequência cardíaca • da frequência e da profundidade da respiração Funções dos hormônios T3 e T4 • Estimulam as secreções digestivas e a motilidade do trato gastrointestinal; • Estimula o aumento da velocidade do pensamento (atividade cerebral); • Secundariamente, estimula a secreção de insulina (devido ao aumento da glicemia), de glicocorticoides (por feedback negativo devido ao seu metabolismo aumentado no fígado). 9 10 11 12 19/09/2019 4 Hipertireoidismo Causas: ✓ Autoimunidade (Doença de Graves – anticorpos anti- receptores de TSH); ✓ Adenoma tireoidiano (tumor); ✓ Adenoma de tireotrofos pituitários: elevado nível de TSH Diagnóstico: T3 e T4 (livres e totais) séricos elevados (Tireotoxicose), bócio e exoftalmia. Hipertireoidismo Sinais e Sintomas: • Grau variado de exoftalmia (proptose); • Bócio • Alta excitabilidade e agitação; Tremor nas mãos; • Produção excessiva de calor, causa: sudorese, aumento da ingestão de água, e desconforto em ambientes quentes; • Perda de peso apesar do aumento do consumo de alimento; • Perda de massa muscular e fraqueza muscular; • Grau variado de diarréia; • Fadiga; • Insônia; nervosismo; • Dificuldade de deglutição e de respiração (devido ao bócio); • Taquicardia sinusal • Aumento do débito cardíaco. Hipotiroidismo Causas: ✓ Disgenesia da glândula tireóide; ✓ Deficiência de iodeto na alimentação (principal causa de hipotireoidismo em crianças); ✓ Autoimunidade (Doenças de Hashimoto; anticorpos bloqueadores de receptores TSH ou citotóxicos). Cretinismo: Se o tratamento não ocorrer 2 a 4 semanas após o nascimento, o SNC não amadurecerá (atraso no sentar, ficar de pé e andar), resultando em retardo mental grave irreversível. Hipotireoidismo Sinais e Sintomas: • Fadiga; • Sonolência; • Lentidão muscular; • Aumento de peso corporal; • Constipação; • Lentidão mental; • Redução da frequência cardíaca e do débito cardíaco; • Aterosclerose; • Cretinismo (em bebês ou crianças; pode ser prevenido pelo teste do pezinho); • Acúmulo de mucopolissacarídeos nos tecidos, causando mixedema; • Intolerância ao frio (baixa sudorese e pele seca); • Ptose palpebral. 13 14 15 16 19/09/2019 5 Glândulas Adrenais ou Supra-renais Possuímos duas glândulas adrenais, cada uma localizada sobre os rins, e pesando ~4 g cada. Glândulas Adrenais 1) Mineralocorticóide 2) Glicocorticóide 3) Androgênios Possui duas regiões: • Córtex (secreta corticosteróides) • Medula (secreta epinefrina e norepinefrina) Principais Hormônios Adrenocorticais Mineralocorticóides • Aldosterona Glicocorticóides • Cortisol • Corticosterona Androgênios • Desidroepiandrosterona (DHEA) – precursor de hormônios sexuais masculinos e femininos. • Androstenediona – funciona como pré-hormônio testosterona e estrogênio. Os hormônios adrenocorticais são esteróides derivados do colesterol 17 18 19 20 19/09/2019 6 Receptores Hormonais Intracelulares Aldosterona Principal mineralocorticóide adrenal Funções: • a absorção de sódio e secreção de potássio pelos túbulos renais; • Secundariamente, a absorção de água e cloreto pelos rins; • Causa secreção de hidrogênio pelos rins; • a absorção de Na+ e secreção de K+ pelo epitélio tubular das glândulas salivares e glândulas sudoríparas • a absorção de sódio pelo epitélio do intestino, principalmente do cólon. Mecanismo de ação: • Altera a expressão gênica, estimulando principalmente a síntese de bombas de Na+/ K+. Aldosterona Regulam a secreção de aldosterona: • Secreção estimulada pelo aumento da concentração plasmática de potássio • Secreção estimulada pelo aumento dos níveis plasmáticos de angiotensina II • Secreção estimulada pela diminuição da concentração plasmática de sódio • ACTH, estimula muito pouco, apesar de ser necessário Glicocorticóides – Principal → Cortisol Funções: • Estimula a gliconeogênese no fígado, aumentando a formação de glicose; • moderadamente a utilização celular de glicose; • da glicemia, e estimulação da secreção de insulina; • Estimula a lipólise no tecido adiposo, elevando a concentração plasmática de ácidos graxos livres (possibilita uma maior conservação de glicose e glicogênio pelo organismo); • o estoque de proteínas em todas as células do corpo, excetuando o fígado (Inibindo a síntese proteica, e estimulando seu catabolismo) • a concentração de aminoácidos no plasma, possibilitando sua utilização pelo fígado para a gliconeogênese e síntese proteica. 21 22 23 24 19/09/2019 7 Efeitos dos glicocorticóides sobre a inflamação (sistema imunológico) • Inibem a produção de citocinas pró- inflamatórias (IL-1, TNF-, IL-12) • Reduz a permeabilidade vascular • Inibem a migração de leucócitos para os tecidos • Atenua a febre • Inibe a fagocitose • Inibem a proliferação de linfócitos T Regulação da Secreção de Glicocorticoídes Estimulado por diferentes estímulos estressores físicos e mentais: • Trauma; • Infecções; • Calor e frios intensos; • Cirurgias; • Doenças debilitantes; • Outras situações estressantes (desentendimentos conjugais, avaliações acadêmicas, acidentes, etc). Regulação da Secreção de Glicocorticoídes hormônio adrenocorticotrópico Fator liberador de corticotropina Ritmo circadiano de secreção de glicocorticóides 25 26 27 28 19/09/2019 8 Andrógenos Adrenais Principal: Desidroepiandrosterona • Efeito pequeno em seres humanos • Desenvolvimento precoce dos órgãos sexuais masculinos na infância • Desenvolvimento de pêlos axilares e pubianos nas mulheres na fase da adolescência Anormalidades na Secreção Adrenocortical Hipoadrenalismo (Doença de Addison) • Deficiência de Mineralocorticóides; • Deficiência de Glicocorticóides; • Rara 1/100.000; • Só se manifesta com a destruição de aproximadamente 90% da supra renal. • Sintomas: ✓ Fadiga crônica e progressiva. ✓ Tonteiras. ✓ Perda de força muscular. ✓ Perda de apetite e de peso. ✓ Como perdem sal pela urina, há uma avidez pelo consumo de sal na dieta. ✓ Coloração escura da pele, sobretudo nas regiões de dobras. ✓ Febre, náuseas e vômitos. ✓ Hipotensão. ✓ Hipoglicemia (queda da taxa de açúcar no sangue). ✓ Hiperpigmentação cutânea. Anormalidades na Secreção Adrenocortical Hiperadrenalismo (Síndrome de Cushing) • Geralmente apresenta altos níveis de ACTH e cortisol plasmáticos; • Ampla redução de proteínas teciduais; • Supressão da resposta imune; • Aparência edematosa da face. Pâncreas Possui 1 a 2 milhões de ilhotas de Langerhans 29 30 31 32 19/09/2019 9 Ilhotas de Langerhans Células • 25% de suas células • Secreção de glucagon Células • 65% de suas células • Secreção de insulina Células (delta) • 10% de suas células • Secreção de somatostatina Insulina • Foi isolada em 1922 • Proteína pequena, formada por duas cadeias polipeptídicas e meia vida na circulação de 6 minutos (degradada pela insulinase) • Liberada quando o organismo tem excesso de energia, auxiliando no seu armazenamento. • Receptor de insulina nas células Mecanismo de Secreção da Insulina Concentração de glicose e a liberação de insulina (mecanismo de feedback) Glicemia no jejum: 80 a 90 mg/100 mL Glicemia imediatamente após refeição: 120 a140 mg/100mL 33 34 35 36 19/09/2019 10 Cinética de Liberação de Insulina Efeitos da Insulina • Promove captação, armazenamento e utilização da glicose, principalmente pelo tecido muscular, tecido adiposo e fígado • Formação de glicogênio muscular e hepático (ativação da glicogênio sintetase) • Estimula a conversão de glicose em ácidos graxos, e a formação de VLDL (Very Low Density Lipoprotein), que transporta os triglicerídeos para o tecido adiposo • Inibe a gliconeogênese • O cérebro é uma exceção, onde a captação e utilização de glicose independe da insulina; • No tecido adiposo, a glicose captada forma principalmente glicerol, fundamental para a formação de triglicerídeos, a partir dos ácidos graxos advindos da circulação • Estimula a captação de aminoácidos pelas células e a síntese de proteínas Efeitos da Ausência de Insulina • Causa a estimulação da lipólise e a liberação de grandes quantidades de ácidos graxos na circulação; • Causa a estimulação da glicogenólise e a liberação de glicose na circulação; • Síntese de fosfolipídios e colesterol pelo fígado (em excesso podem causar aterosclerose) • Cetose: produção de corpos cetônicos (ácido acetoacético, -hidroxibutírico e acetona), em excesso podem causar acidose e coma. • Estimula o catabolismo de proteínas e a liberação de aminoácidos para a circulação. Efeitos Plasmáticos da Retirada do Pâncreas 37 38 39 40 19/09/2019 11 O GH e a Insulina Atuam de Forma Sinérgica para Promover o Crescimento Glucagon • Liberado pelas células alfa das ilhotas de Langerhans • Polipeptídeo • Secretado quando a glicemia cai (“hormônio da fome”) • Causa hiperglicemia (“hormônio hiperglicêmico”) Efeitos do Glucagon • Estimula a glicogenólise; • Estimula a gliconeogênese hepática; • Aumento da glicemia; • Secundariamente, o glucagon em concentrações muito elevadas estimula a lipólise. Regulação da Secreção do Glucagon 41 42 43 44 19/09/2019 12 Somatostatina • Produzido pelas células delta das ilhotas de Langerhans • Inibem a secreção de insulina e glucagon • Secreção estimulada pelo equilíbrio da glicose, aminoácidos e lipídios na circulação • Sugere-se que a função da somatostatina é o de manter os nutrientes alimentares mais prolongadamente na circulação. Efeitos da Glicose Elevada • Aumento da pressão osmótica sanguínea • Eliminação de glicose pela urina, aumentando a eliminação de água e eletrólitos (diurese osmótica) • Lesões vasculares (podendo causar derrames, doenças renais e cegueira) Diabetes Melito Diabetes tipo I – insulina dependente (Diabetes juvenil – início ~14 anos) Diabetes tipo II – insulina independente (resistência insulínica) – 90% dos casos; Ocorre geralmente após os 30 anos, e mais frequentemente entre 50 e 60 anos Diabetes tipo I • Glicemia aumentada (300 a 1200 mg/mL) • Perda de glicose pela urina • Diurese osmótica (poliúria) • Desidratação intracelular e extracelular • Aumento da sede • Aumento da utilização de lipídios e proteínas • Aumento do colesterol plasmático (pode levar a aterosclerose) • Acidose metabólica • Lesões teciduais, principalmente vasculares (retinopatias, cegueira, derrames, isquemias, doenças renais, hipertensão, ataque cardíaco, neuropatias periféricas, dentre outros) 45 46 47 48 19/09/2019 13 Diabetes tipo II • Relacionado a um aumento da resistência dos tecidos do organismo aos efeitos da insulina (resistência insulínica); • Há hiperinsulinemia, devido ao aumento da secreção de insulina pelo pâncreas, em resposta ao aumento da glicemia; • Relacionado ao excesso de peso e à obesidade; • Há risco de aterosclerose e doença cardiovascular; • Causa hiperglicemia; • Pode causar exaurimento das células pancreáticas; Hiperglicemia crônica e suas complicações. Arquivos Brasileiros de Ciências da Saúde, v.36, n. 3, p. 182-8, Set/Dez 2011 Diabetes Defeito na secreção e ou ação da insulina Dificulta a entrada de glicose na célula ↑ a glicose plasmática Hiperglicemia Crônica – Fator desencadeador de complicações Fatores Macrovasculares Distúrbios Metabólicos Fatores Microvasculares Artérias coronárias, dos membros inferiores e cerebrais ↑ Hormônios Contrainsulínicos: Glucagon e Adrenalina Capilares ↑ Proteólise muscular e ↑ Lipólise ↑ Gliconeogênese e Glicogenólise Hepática ↑ Oxidação de ácidos graxos hepáticos ↑ Conversão de acetil-CoA↑ Conversão em corpos cetônicos Causando acidose metabólica Cetoacidose Diabética Doença arterial coronariana, Doença vascular periférica, Acidente vascular encefálico e renal Macroangiopatias Comprometendo: Retina Glomérulos Nervos motores Nervos sensitivos Microangiopatias 49 50
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