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EXERCÍCIO DE LABORATÓRIO UTILIZANDO "RATOS VIRTUAIS" PARA ENSINAR A FISIOLOGIA ENDÓCRINA Para ajudar na determinação da identidade dos hormônios desconhecidos, o aluno deve procurar mudanças entre os valores de controle e os valores do hormônio desconhecido (animal intacto e castrado). As mudanças entre os ratos de controle e os ratos tratados com o hormônio desconhecido devem ser de 0,20% se forem consideradas significativamente diferentes. Se a mudança for, 20%, é atribuída a erros experimentais ou biológicos. Erros experimentais podem incluir pequenos erros em procedimentos de calibração, medições ou instrumentação. Qualquer variabilidade que ocorre devido às diferenças entre os animais é considerada erro biológico. ANÁLISE: 1) O que era hormônio 1? Explique sua resposta. 2) O que era hormônio 2? Explique sua resposta. 3) O que era hormônio 3? Explique sua resposta. 4) O que era hormônio 4? Explique sua resposta. 5) O que era o hormônio 5? Explique sua resposta. 6) O que era hormônio 6? Explique sua resposta. RESPOSTAS ÀS PERGUNTAS DE TEXTO: 1) O hipotálamo é um importante centro de controle para regular a liberação de hormônios da Glândula pituitária anterior. Os hormônios de liberação, como o TRH, são liberados no sangue e viajam através de um vaso sanguíneo especializado para a glândula pituitária anterior. Lá, o TSH é segregado da glândula pituitária anterior e entra no sistema sanguíneo. _____________________________________________________________________ 2) Os hormônios liberados pela glândula pituitária anterior são TSH, LH, FSH, GH, ACTH e prolactina. _____________________________________________________________________ 3) A glândula pituitária anterior é conhecida como glândula mestra porque secreta hormônios múltiplos. _____________________________________________________________________ 4) O feedback negativo é um mecanismo regulatório utilizado pelo sistema endócrino. Uma vez que uma quantidade suficiente de hormônio tenha sido liberada, ele irá voltar a inibir o órgão de liberar o hormônio. O hormônio pode alimentar de volta ao órgão libertador, à glândula pituitária e / ou ao hipotálamo. Por exemplo, o TSH remete ao hipotálamo e à glândula pituitária anterior para diminuir a produção de TRH e TSH, respectivamente. _____________________________________________________________________ 5) hormônio tireoidiano: • Regulado por TRH do hipotálamo, que provoca a liberação de TSH da glândula pituitária anterior. • Regula a liberação de TRH e TSH através de inibição de feedback negativo. • Influi a taxa de crescimento dos tecidos e é essencial para o desenvolvimento adequado do sistema nervoso central. • Funções para aumentar a BMR de uma pessoa e aumentar a produção de calor. _____________________________________________________________________ 6) Cortisol: • Regulado por CRH do hipotálamo, que provoca a liberação de ACTH da glândula pituitária anterior. • Regula a liberação de CRH e ACTH através de uma inibição de feedback negativo. • Estimula a degradação de proteínas e gorduras e ajuda o corpo a se adaptar ao estresse. • Pode funcionar como um medicamento antiinflamatório e um imunossupressor (portanto, quando em excesso, o cortisol causará uma diminuição da função do sistema imunológico). _____________________________________________________________________ 7) O papel da LH é diferente em homens e mulheres. Em homens, LH viaja para as células de Leydig para permitir a liberação de testosterona. A testosterona é responsável pelas características sexuais secundárias dos machos. Nas fêmeas, a LH faz com que o folículo no ovário secrete o estrogênio. O estrogênio é responsável pelas características sexuais secundárias das fêmeas. _____________________________________________________________________ 8) O feedback positivo de LH, visto nas fêmeas, faz com que o folículo libere estrógeno. O estrogênio se alimenta de volta à glândula pituitária anterior para causar um aumento na LH secreção, o que resulta em uma onda de LH imediatamente antes da ovulação. O aumento dos níveis de LH é essencial para a ovulação. _____________________________________________________________________ 9) A hipertrofia é um aumento no tamanho do órgão devido a uma estimulação contínua ou falta de inibição pelos hormônios. Por outro lado, a atrofia é uma diminuição do tamanho do órgão devido à inibição contínua ou à falta de estimulação por hormônios. _____________________________________________________________________ 10) O hipertireoidismo é um aumento na produção de hormônio da tireóide, resultando em um aumento da RBB e da produção de calor. A causa mais comum do hipertireoidismo é a doença de Grave. O hipotireoidismo é uma diminuição na produção de hormônio da tireoideia, diminuindo a BMR, produção de calor e apetite. _____________________________________________________________________ 11) Uma diminuição na testosterona afetará principalmente os órgãos sexuais masculinos. Se os níveis de testosterona forem baixos,os machos não se desenvolveram normalmente e terão uma contagem de esperma muito baixa para fertilizar um ovo. Nota do autor: Para fins ilustrativos, permitimos que a glândula pituitária diminua de tamanho para demonstrar os efeitos do mecanismo de feedback negativo. No entanto, uma vez que a glândula pituitária libera muitos hormônios e é relativamente pequena, os efeitos do sistema de feedback negativo não serão tão visíveis como são retratados nesta experiência. Também demonstramos que as glândulas adrenais e os testículos diminuem de tamanho devido ao feedback negativo do cortisol e da testosterona, respectivamente. Como o cortisol só afeta uma pequena porção das glândulas adrenais, uma mudança notável no tamanho das glândulas não seria vista. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CÓPIA DO PROFESSOR DE RESPOSTAS DE LABORATÓRIO A Tabela 2 mostra a Tabela 1 completa. Hormônio 1: ACTH A ACTH estimula a liberação de cortisol das glândulas adrenais; No entanto, o cortisol só é lançado em quantidade máxima que o organismo pode produzir (dose fisiológica). O aumento do cortisol provoca o mecanismo de feedback negativo para inibir a produção de ACTH da glândula pituitária anterior, o que provoca uma diminuição no tamanho da glândula. As glândulas supra-renais aumentaram de peso porque estavam sendo estimuladas, enquanto a glândula timo apresentava redução de peso devido à ação imunossupressora do cortisol. O timo é a visão do processamento e desenvolvimento de linfócitos. Cortisol também causou um general diminuição do peso corporal, pois promove a degradação da proteína e a lipólise. A ACTH não afeta os órgãos reprodutivos. Hormônio 2: LH LH afeta o sistema reprodutivo. Houve aumento de tamanho nos testículos, próstata e vesículas seminais no rato intacto devido à liberação de excesso de testosterona. Um aumento no peso corporal também é visto por causa dos efeitos fisiológicos da testosterona. No rato de castração, não houve testículos para LH para estimular nem a testosterona a ser liberada; Portanto, o tamanho da próstata e vesículas seminais não mudou no rato de castração. O tamanho da glândula pituitária no rato intacto diminuiu em tamanho devido aos efeitos de feedback negativo da LH. Hormônio 3: testosterona Quando a testosterona foi adicionada de uma fonte externa, o castro e os animais intactos pareciam os mesmos. O grande aumento do peso corporal foi devido às doses farmacológicas do andrógeno, causando aumento da massa muscular (note que os homens geralmente são mais volumosos do que as fêmeas). Houve diminuição na massa de testículos porque a testosterona se alimenta negativamente para inibir a libertação dos testículos.Da mesma forma, a glândula pituitária também diminuiu em tamanho devido ao feedback negativo da testosterona. Um aumento na massa das vesículas seminais e da próstata foi visto porquea testosterona funciona para manter o sistema reprodutor masculino. Hormônio 4: TRH A diferença mais óbvia foi o aumento do tamanho da glândula pituitária devido ao excesso de estimulação por TRH. A tireóide aumentou de tamanho porque a TRH estimulou a liberação de TSH. Houve um efeito geral de desperdício em todos os órgãos do corpo, porque o hipertireoidismo causa um aumento no metabolismo, assim, a diminuição do peso corporal e do tamanho do órgão. O TSH não afeta significativamente os órgãos reprodutores. Hormônio 5: Cortisol O cortisol causa degradação da proteína e lipólise (degradação das gorduras) e, portanto, uma diminuição geral da massa corporal. As glândulas pituitária e adrenal diminuem de tamanho porque são inibidas pelo feedback negativo do cortisol. A dose farmacológica de cortisol causou uma grande redução de peso na glândula timo por causa de sua imunossupressão ação. O cortisol não afeta significativamente os órgãos reprodutores. Hormônio 6: TSH O tamanho da hipófise diminuiu porque o TSH se alimenta negativamente da glândula pituitária e do hipotálamo. Somente as glândulas da tireóide aumentam de tamanho com o excesso de estimulação pelo TSH. O resto do corpo sofreu um efeito desperdício devido à liberação do excesso de TH, que elevou o BMR, fazendo com que o peso corporal do rato diminua. O TSH não afeta os órgãos reprodutivos. __________________________ PRINCIPAIS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS E SEUS HORMÔNIOS BIOLOGIA Conhecer as principais glândulas endócrinas e seus hormônios é fundamental para a compreensão do funcionamento do organismo. Os hormônios são substâncias produzidas pelas chamadas glândulas endócrinas. Essas glândulas produzem secreções que são lançadas diretamente na corrente sanguínea. No nosso corpo, o conjunto dessas glândulas forma o chamado sistema endócrino. A seguir conheceremos as principais glândulas endócrinas e seus hormônios: → Hipotálamo Fator inibidor da prolactina (PIF) – Inibe a produção de prolactina pela hipófise; Hormônio liberador da corticotrofina (CRH) – Estimula a liberação do hormônio adrenocorticotrófico; Hormônio liberador da tireotrofina (TRH) – Estimula a secreção do hormônio tireoestimulante; Hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) – Estimula a liberação dos hormônios folículo estimulante e luteinizante; Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH) – Estimula a secreção do hormônio do crescimento; Ocitocina ou oxitocina – Estimula a contração do útero e a expulsão do leite. Esse hormônio, apesar de ser sintetizado no hipotálamo, é armazenado na porção da hipófise denominada de neuro-hipófise; Vasopressina ou hormônio antidiurético (ADH) – Promove a reabsorção de água pelos rins. Assim como a ocitocina, esse hormônio, após a síntese, é armazenado na neuro-hipófise. → Hipófise ou glândula pituitária Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) – Estimula a liberação de hormônios pelo córtex das suprarrenais; Hormônio do crescimento (GH) – Promove o desenvolvimento de ossos e cartilagens, acelerando o crescimento do organismo; Hormônio Folículo Estimulante (FSH) – Promove a espermatogênese no homem e, na mulher, estimula o crescimento dos folículos ovarianos; Hormônio luteinizante (LH) – No homem, estimula a produção de testosterona e, na mulhe,r atua na maturação do folículo ovariano e na ovulação; Hormônio Tireoestimulante (TSH) – Estimula a secreção dos hormônios da tireoide; Prolactina – Estimula a produção de leite nas glândulas mamárias. → Glândula pineal Melatonina – Atua, principalmente, regulando o sono, mas possui funções imunomoduladoras, anti-inflamatórias, antitumorais e antioxidantes. → Tireoide Calcitonina – Diminui os níveis de cálcio no sangue. Possui ação contrária à do paratormônio; Tiroxina – Atua no metabolismo e na respiração celular; Tri-iodotironina – Atua no metabolismo e na respiração celular. → Paratireoide Paratormônio – Aumenta o nível de cálcio no sangue. Possui ação contrária à da calcitonina. → Suprarrenais Córtex da suprarrenal Aldosterona – Promove a reabsorção do sódio, garantindo o equilíbrio eletrolítico; Cortisol – Provoca aumento na concentração de glicose no sangue e na mobilização de aminoácidos do músculo esquelético para o fígado. Medula da suprarrenal Adrenalina – Promove a estimulação cardíaca e o aumento dos níveis de glicose no sangue; Noradrenalina – Atua, principalmente, como um vasoconstritor. → Pâncreas Insulina – Aumenta a captação de glicose pelas células, a síntese de glicogênio e estimula a síntese de proteínas; Glucagon – Promove a gliconeogênese (síntese de glicose) no fígado. → Testículos Testosterona – Promove o desenvolvimento de características sexuais masculinas e estimula a espermatogênese. → Ovários Estrógeno – Promove o desenvolvimento de características sexuais femininas e o aumento do endométrio. Progesterona – Promove o desenvolvimento de características sexuais femininas e garante a manutenção do endométrio.