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Unidade III FISIOLOGIA DO SISTEMA REGULADOR Profa. Claudia Minazaki Conteúdo da Unidade III Bloco 1 – Introdução ao sistema endócrino. Bloco 2 – Fisiologia do sistema endócrino I. Bloco 3 – Fisiologia do sistema endócrino II. Bloco 4 – Fisiologia do sistema endócrino III. Introdução ao sistema endócrino Sistema endócrino em conjunto com o sistema nervoso é responsável pela homeostasia (sistema neuroendócrino). Regula Crescimento. Desenvolvimento. Reprodução. Pressão sanguínea. Concentração de íons e outras substâncias. Comportamento. Figura: Glândulas endócrinas Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Glândulas endócrinas Hipófise (pituitária), tireoide, paratireoide, adrenal, pineal Células que secretam hormônios em tecidos ou órgãos: Hipotálamo, timo, pâncreas, ovários, testículos, rins, estômago. 4 Figura: Glândulas endócrinas Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Figura: Estruturas do sistema límbico Fonte: WIDMAIER, E. P.; RAFF, H.; STRANG, K. T., 2013. Figura: Eixo hipotálamo – hipófise Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Eixo hipotálamo – hipófise Regulação dos receptores hormonais 1. Regulação para baixo (Down-regulation): Aumento da liberação do hormônio. Diminuição do número de receptores (ou reatividade) na célula-alvo. 2. Regulação para cima (Up-regulation): Baixa liberação hormonal. Aumento do número de receptores (ou reatividade) na célula-alvo. Figura: Célula-alvo Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Hormônios circulantes e locais Autócrino. Parácrino. Endócrino. Locais. Inativação rápida. Circulantes. Minutos ou horas. Inativação pelo fígado. Excreção renal. Figura: Ação dos hormônios Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Classes químicas dos hormônios Lipossolúveis Hidrossolúveis Hormônios esteroides – REL (derivados do colesterol). Hormônios tireoidianos (T3 e T4). Óxido nítrico (NO-gás). Proteínas de transporte. Somente 0,1% a 10% não estão ligados a proteínas (fração livre). Hormônios aminados (radical amina – NH3). Catecolaminas: epinefrina, norepinefrina e dopamina. Hormônios peptídicos e proteicos (RER) – glicoproteicos. Hormônios eicosanoides Derivados do ácido araquidônico (prostaglandinas e leucotrienos). Maioria circula no plasma aquoso sob a forma livre. Ação dos hormônios 9 Lipossolúveis Hidrossolúveis Figura: Ação dos hormônios lipossolúveis e hidrossolúveis Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Regulação da secreção hormonal Manutenção da homeostase. “Liga e desliga”. Mecanismos: Neurais – nervos simpáticos pré-ganglionares. Feedback – positivo ou negativo. Feedback Positivo Negativo Raro Autocrescente e automilitante. Característica da secreção promove mais secreção do hormônio. Mais importante (autolimitante) Manutenção da homeostase – “liga e desliga”. Mecanismos: 1. Neurais – nervos simpáticos pré-ganglionares. 2. Feedback – positivo ou negativo. Regulação por feedback negativo Figura: Feedback negativo do ACTH Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Interatividade Os hormônios possuem diferenças para seu transporte no sangue e sua ação na célula. Os hormônios que circulam na forma livre no sangue são denominados de: a) Hormônios lipossolúveis. b) Hormônios hidrossolúveis. c) Hormônios parácrinos. d) Hormônios autócrinos. e) Hormônios hipofisários. Resposta Os hormônios possuem diferenças para seu transporte no sangue e sua ação na célula. Os hormônios que circulam na forma livre no sangue são denominados de: a) Hormônios lipossolúveis. b) Hormônios hidrossolúveis. c) Hormônios parácrinos. d) Hormônios autócrinos. e) Hormônios hipofisários. Hormônio Secretado pelos Hormônios de liberação – hipotálamo Hormônios de inibição GH Somatotrofos Hormônio de liberação do GH ou somatocrinina Hormônio de inibição do GH (GHIH) ou somatostatina Hormônio estimulante da tireoide (TSH) ou tirotropina Tirotrofos Hormônio liberador de tirotropina (TRH) Hormônio inibidor do hormônio do crescimento (GHIH) Hormônio FSH e LH Gonadotrofos Hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH) ----- Prolactina (PRL) Lactotrofos Hormônio liberador de prolactina (PRH) e TRH Hormônio inibidor de prolactina (PIH) que é a dopamina 15 Regulação hipotálamo – hipófise Regulação hipotálamo – hipófise Hormônio Secretado pelos Hormônios de liberação – hipotálamo Hormônios de inibição Hormônio adrenocortico -trópico (ACTH) ou corticotropina Corticotrofos Hormônio liberador de corticotropina (CRH) ----- Hormônio estimulante dos melanócitos (MSH)* Corticotrofos Hormônio liberador de corticotropina (CRH) Dopamina 16 * Alguns corticotrofos remanescentes da parte intermédia Hipófise – subdivisão Figura: Subdivisão da hipófise Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Hormônios da hipófise posterior ou neuro-hipófise Não sintetiza os hormônios. Armazena e libera 2 hormônios. Formada por pituitócitos e terminais axônicos das células neurossecretoras hipotalâmicas. Hormônios produzidos: Ocitocina. Hormônio antidiurético (ADH) ou vasopressina. Ocitocina Ejeção de leite. Contração uterina. Em baixas concentrações provoca contrações rítmicas poderosas sobre o músculo liso uterino. Indução do trabalho de parto. Redução do sangramento após o parto. Regulação da secreção: Amamentação (principal). Outros: Respostas condicionadas à visão, ao som ou ao olfato da criança podem causar a liberação do leite. Secretada também durante o trabalho de parto. ADH – hormônio antidiurético Também chamado vasopressina. Diminui a produção de urina. Ausência de ADH: Volume da urina pode aumentar mais de 10 vezes (normal: 1-2 litros por dia). Ação Tecidos-alvo: rim, glândulas sudoríparas, músculo liso, parede dos vasos sanguíneos: Aumenta a reabsorção de água (rim retorna mais água para o sangue e diminui o volume de urina). Diminui a atividade secretora das glândulas sudoríparas. Contração do músculo liso na parede das arteríolas, aumentando a pressão arterial. Regulação da secreção de ADH Figura: Ação do ADH Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Hipófise anterior – adeno-hipófise Secreta 6 hormônios: 1.TSH – hormônio estimulante da tireoide. 2.FSH – hormônio folículo-estimulante. 3.LH – hormônio luteinizante. 4.Hormônio do crescimento humano (GH) ou somatotropina. 5.Prolactina (PRL). 6.Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) ou corticotropina. Hormônio do crescimento humano (hGH) Somatotrofos são os tipos de células mais abundantes na hipófise anterior. Hormônio com maior concentração. Efeitos: Ação nas células dos tecidos (fígado, músculo esquelético, cartilagem e osso) – síntese de pequenos hormônios proteicos – fatores de crescimento semelhante à insulina (IGFs): Promove crescimento e multiplicação celular (aumenta a velocidade de síntese de proteínas). Aumenta a velocidade da lipólise (tecido adiposo). Estimula a liberação da glicose pelas células hepáticas, mas diminui sua captação (para períodos de escassez). Secreção de hGH Padrão pulsátil (surtos a intervalos de poucas horas especialmente durante o sono). Controle: Hormônio de liberação do hGH (GHRH) – libera. Hormônio de inibição do hGH (GHIH) ou somatostatina – suprime. Taxas de secreção: Constante do nascimento até a infância. Infância – permanece estável. Puberdade – explosão nas mulheres pelo estrogênio e nos homens pela testosterona. Hormônio folículo-estimulante (FSH) Regulação: GnRH. Mulheres: Ovários. Foliculogênese. Estimulação das células foliculares para secreção de estrogênios. Homens: Testículos. Produção de espermatozoides. Regulação: Testosterona – feedback negativo. Hormônio luteinizante (LH) Regulação: GnRH. Mulheres: Junto com FSH estimula secreção de estrogênio pelas células ovarianas: ovulação. Estimula formação de corpo lúteo. Estimula secreção de progesterona. Homens: Estimula células intersticiais dos testículos a secretar testosterona. Prolactina Síntese: Células lactotróficas (lobo anterior da hipófise). Estímulos: TRH estimula secreção de prolactina. Regulação: 2 vias reguladoras a partir do hipotálamo: Inibição: Hormônio inibidor da prolactina – PIH ou dopamina. Feedback negativo. Estimulação: Hormônio estimulador de prolactina (PRL). Prolactina Estímulos mais importantes: Gravidez. Amamentação. Ações da prolactina: a) Desenvolvimento das mamas. b) Produção do leite (lactogênese). c) Inibição da ovulação (inibe GnRH – gonadotropina). Função nos homens: Função desconhecida. Hipersecreção: disfunção erétil, impotência (incapacidade de ereção peniana). Função nas mulheres: Hipersecreção: galactorreia (lactação inapropriada) e amenorreia (ausência de ciclos menstruais). Interatividade O eixo hipotálamo-hipófise permite que a regulação hormonal ocorra diretamente com a liberação de hormônios liberadores do hipotálamo, regulando a liberação hormonal da hipófise; porém na neuro-hipófise há a presença de neurônios neurossecretores que liberam hormônios. Um desses hormônios é denominado de: a) Hormônio folículo estimulante. b) Hormônio do crescimento. c) Hormônio luteinizante. d) Hormônio ocitocina. e) Hormônio prolactina. Resposta O eixo hipotálamo-hipófise permite que a regulação hormonal ocorra diretamente com a liberação de hormônios liberadores do hipotálamo, regulando a liberação hormonal da hipófise; porém na neuro-hipófise há a presença de neurônios neurossecretores que liberam hormônios. Um desses hormônios é denominado de: a) Hormônio folículo estimulante. b) Hormônio do crescimento. c) Hormônio luteinizante. d) Hormônio ocitocina. e) Hormônio prolactina. Hormônio estimulante da tireoide (TSH) Estimula a síntese e a secreção de 2 hormônios tireoidianos produzidos na tireoide: T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina). Controle: Hormônio liberador de tireotropina (TRH) do hipotálamo. Níveis sanguíneos de TSH e T3, metabolismo. Sistema de feedback negativo. Figura: Tireoide Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Hormônios tiroidianos Material na luz: Coloide: Hormônios tiroidianos – ligados à tireoglobulina (enzimas degradam a tireoglobulina – liberam T3 e T4). Hormônios lipossolúveis (proteínas de transporte – globulina fixadora de tiroxina – TBG). Grande quantidade de iodo (alimentação); Tiroxina (T4) não é a forma mais ativa, mas é o principal produto secretado (conversão em T3). T3 é várias vezes mais potente. Figura: Folículos tireoideanos Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Secreção de T3 e T4: Efeitos em órgãos e tecidos-alvo. Inibição da secreção de TRH e TSH. Hormônio liberador de tireotropina. Secreção de tireotropina. Regula a síntese e a secreção de T3 e T4. Feedback negativo Figura: Feedback TRH e TSH Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Ações dos hormônios tiroidianos Regulação: Utilização de oxigênio (produção de ATP). Metabolismo basal (produção de calor). Metabolismo celular. Crescimento e desenvolvimento (principalmente tecido nervoso). Acentuam ações das catecolaminas (epinefrina e norepinefrina) – estimulam receptores beta. Figura: Regulação hormonal da tireoide Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Calcitonina Efeito: Diminui a concentração de cálcio no sangue. Sintetizada pelas células parafoliculares da tireoide (células C). Não participa minuto a minuto da regulação da concentração plasmática de Ca++. Paratireoides 4 pequenas glândulas na face posterior da tireoide. Células: células epiteliais em cordão (2 tipos). Células principais: menores e secretam paratormônio. Células oxífilas: a partir dos 7 anos de idade, maiores, função desconhecida. Paratormônio ou hormônio paratiroidiano (PTH). Produz aumento na concentração de Ca++ no sangue (ação fisiológica nos ossos, nos rins e no intestino). Figura: Paratireoides Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Hormônio adrenocorticotrópico adrenocorcotropina (ACTH) Corticotrofos. Função: Controla a produção e a secreção de hormônios glicorticoides (córtex da adrenal). Regulação: Hormônio liberador de corticotropina (CRH) do hipotálamo, estimula a secreção de ACTH. Estímulos como estresse, trauma físico, baixa concentração de glicose interleucina-1. Feedback negativo – glicocorticoides inibem secreção de CRH e ACTH. Feedback negativo – ACTH Eixo CRH – ACTH – células córtex adrenal – hormônios adrenocorticais. Figura: Feedback CRH e ACTH Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Córtex e medula adrenal Localizados acima de cada rim. 2 glândulas separadas (medula e córtex) com secreções essenciais para a vida. Medula: mais interna. Córtex: mais externo. Figura: Adrenal Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Figura: Regulação hormonal da adrenal Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Adrenal – secreção de hormônios (aldosterona) (cortisol, corticosterona e cortisona) (deidroepiandrosterona) (epinefrina (80%) e norepinefrina) Figura: Hormônios da adrenal Fonte: COSTANZO, 2005 Glicocorticoides Essenciais à vida. Reguladores do metabolismo e da resistência ao estresse: Cortisol (hidrocortisona). Corticosterona. Cortisona (95% da atividade). Ações: Aumentam a degradação de proteínas. Formação de glicose (gliconeogênese). Lipólise (liberação de ácidos graxos). Efeito anti-inflamatório. Mineralocorticoides Participam do controle da homeostasia da água e de eletrólitos (especialmente sódio e potássio). Cerca de 95% da atividade é da aldosterona: Ação na porção terminal do túbulo distal e ductos coletores do rim. Aumentam a reabsorção de sódio – há reabsorção de cloreto, bicarbonato e água. Aumentam secreção de potássio e íons H+ (impedem acidose). Aldosterona – via renina-angiotensina Figura: Sistema renina-angiotensina-aldosterona. Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Androgênios Liberados em homens e mulheres em pequenas quantidades pelo córtex da adrenal (quantidades maiores pelos testículos dos homens). Liberação estimulada pelo ACTH (controle não bem estabelecido). Principal androgênio: Deidroepiandrosterona (Dhea). Meninos e meninas: Estimulam crescimento de pelos axilares e pubianos. Contribuem para o surto pré-puberal de crescimento. Interatividade O coloide presente no interior dos folículos tireoideanos contém: a) Hormônio folículo estimulante. b) Hormônio luteinizante. c) Hormônio tireoestimulante. d) Hormônios T3 e T4. e) Hormônio liberador de tireotropina. Resposta O coloide presente no interior dos folículos tireoideanos contém: a) Hormônio folículo estimulante. b) Hormônio luteinizante. c) Hormônio tireoestimulante. d) Hormônios T3 e T4. e) Hormônio liberador de tireotropina. Pâncreas – endócrino Células – 70% secretam insulina. Células – 20% secretam glucagon. Células (delta) – 5% somatostatina. Figura: Pâncreas Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Insulina Secretada pelas células . Hormônio peptídico. Regulação: Mais importante fator é a glicose. Aumentos na concentração sanguínea de glicose, estimulam rapidamente a secreção de insulina que é hipoglicemiante. Glucagon Secretado pelas células alfa. Ações coordenadas para aumentar a concentração sanguínea de glicose- hiperglicemiante. Aumento da concentração sanguínea de glicose (aumenta a glicogenólise, aumenta a lipólise e inibe a síntese de ácidos graxos). Pâncreas – endócrino Somatostatina Secretada pelas células delta. Inibe a secreção de insulina e glucagonpor meio de ação parácrina nas células alfa e beta. Função: Modular e limitar as respostas da insulina e do glucagon ao alimento ingerido. Sistema reprodutor masculino Figura: Sistema reprodutor masculino Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Figura: Túbulos seminíferos Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Testículos: Produção de hormônios e espermatozoides (túbulos seminíferos). Túbulos seminíferos: Epitélio seminífero. Células de Sertoli. Células intersticiais ou de Leydig. Células mioides. Sistema reprodutor masculino Espermatogênese Produção de espermatozoides. Ciclo completo dura: 65 a 75 dias (128 milhões/dia). Processo inicia diariamente. Processo envolve: 1.Mitose. 2.Meiose I e II. 3.Espermiogênese (espermátide em espermatozoide. 1 2 3 Figura: Espermatogênese Fonte: MOORE; PERSAUD, 2004. Controle hormonal da espermatogênese Puberdade: GnRH / LH e FSH. LH: estimula células de Leydig a secretar testosterona a partir do colesterol nos testículos. FSH: Atua diretamente na espermatogênese. Junto com a testosterona estimula a secreção de ABP (proteína ligante de androgênio) pelas células de Sertoli – mantém alta a concentração de testosterona no local, estimulando as fases finais da espermatogênese. Figura: Hormônios reprodutores masculino Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. Regulação hormonal dos testículos Hipotálamo GnRH Adeno-hipófise (anterior) LHFSH Células de Leydig Células de Sertoli TestosteronaInibina - -- ++ + Parácrina Sistema reprodutor feminino Figura: Sistema reprodutor feminino Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Fases do ciclo reprodutivo feminino Conduta cíclica dos ovários. Variação de 21 a 35 dias (média: 28 dias). Dividida em 4 fases: 1. Fase menstrual (menstruação) 2. Fase pré-ovulatória (fase proliferativa – útero) 3. Ovulação 4. Fase pós-ovulatória Fase folicular (ciclo ovariano) Fase lútea Fase secretora Foliculogênese Figura: Foliculogênese (ovários) Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004. Fases do ciclo reprodutivo feminino Figura: Fases do ciclo reprodutivo feminino Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2010. A A – FSH B – LH C – Fase proliferativa D – Fase secretoraB C D Fase menstrual Menstruação (duração: cerca dos primeiros 5 dias do ciclo – 1º dia da menstruação marca o primeiro dia do novo ciclo). Eventos nos ovários Eventos no útero Crescimento de cerca de 20 ou mais folículos. Acúmulo de líquido folicular. Diminuição do nível dos hormônios ováricos (especialmente a progesterona). Liberação de prostaglandinas – desprendimento de todo o estrato funcional. Fluxo menstrual. Fase pré-ovulatória Entre a menstruação e a ovulação. Duração variável no ciclo (diferença) – 6 a 13 dias (em um ciclo de 28 dias). Eventos nos ovários Eventos no útero Influência do FSH: crescimento dos folículos. Início da secreção de estrogênios e inibina pelo folículo dominante (por volta do 6º dia), diminuindo a secreção de FSH e parando o crescimento dos demais folículos e atresia. Estrogênios liberados pelos folículos em crescimento estimulam reparo do endométrio. Fase pré-ovulatória é também denominada de fase proliferativa (proliferação do endométrio). Ovulação Ruptura do folículo maduro e liberação do ovócito secundário (metáfase da meiose II). Normalmente no 14º dia do ciclo de 28 dias. Eventos 1. Altos níveis de estrogênio – feedback positivo GnRH, promovendo liberação de LH e FSH. 2. Pico de LH – ruptura do folículo dominante e expulsão do ovócito secundário. 3. Formação do corpo hemorrágico. 4. Formação do corpo lúteo sob a influência do LH. 5. Estimulado pelo LH, o corpo lúteo secreta progesterona, estrogênio, relaxina e inibina. Fase pós-ovulatória Período de duração mais constante (14 dias – do 15º ao 28º dia em um ciclo de 28 dias). Período entre a ovulação e o início da próxima menstruação. Eventos nos ovários Eventos no útero Influência do LH: corpo lúteo (secreção de quantidades crescentes de progesterona e alguns estrogênios). Fase lútea do ciclo ovariano. Alterações do endométrio devido ação da progesterona e estrogênios produzidos pelo corpo lúteo. 1 semana após a ovulação, as mudanças atingem o ponto máximo – tempo provável da chegada do ovócito fertilizado. Interatividade Hormônio que estimula os processos de espermatogênese e ovogênese: a) Hormônio luteinizante. b) Hormônio gonadotropina. c) Hormônio folículo estimulante. d) Hormônio prolactina. e) Hormônio ocitocina. Resposta Hormônio que estimula os processos de espermatogênese e ovogênese: a) Hormônio luteinizante. b) Hormônio gonadotropina. c) Hormônio folículo estimulante. d) Hormônio prolactina. e) Hormônio ocitocina. ATÉ A PRÓXIMA!
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