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SEGUNDO PERÍODO CAROLINA MAIRA DO NASCIMENTO ROSA @PEQUENAMEDICINA Fisiologia @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 1 Fisiologia HOMEOSTASIA Descreve a manutenção de condições quase constantes no meio interno Todos os órgãos e tecidos do corpo humano executam funções que contribuem para manter essas condições relativamente constantes As funções normais do organismo exigem ações integradas de células, tecidos, órgãos e múltiplos sistemas de controle nervosos, hormonais e locais que contribuem conjuntamente para a homeostasia e para a boa saúde HOMEOSTASIA X DOENÇA A doença é usualmente considerada um estado de ruptura da homeostasia No entanto, mesmo na presença de doenças, os mecanismos homeostáticos permanecem ativos e mantem as funções vitais, por meio de múltiplas compensações SISTEMA DE RETROALIMENTAÇÃO (FEEDBACK) O corpo pode regular seu ambiente interno por intermédio de muitos sistemas de retroalimentação Um sistema de retroalimentação ou alça de retroalimentação é um ciclo de eventos em que o estado de uma condição corporal é monitorado, avaliado, alterado, remonitorado, reavaliado e daí por diante Cada variável monitorada, como a temperatura corporal, a pressão arterial ou o nível de glicose sanguínea é chamada condição controlada. @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 2 RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA Usa o mínimo de tempo possível para reestabelecer a condição de normalidade Reverte uma variação em uma condição controlada RETROALIMENTAÇÃO POSITIVA Tende a aumentar ou a reforçar uma mudança em uma condição controlada do corpo Em um sistema positivo, a resposta afeta a condição controlada de modo diferente do sistema de retroalimentação negativa MEMBRANA PLASMÁTICA E O AMBIENTE IÔNICO Células vivas: envelopadas pela membrana plasmática Atuam como barreiras entre o citoplasma e o espaço extracelular Principais constituintes: fosfolipídios (contém resíduos lipofílicos e resíduos hidrofílicos) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 3 A pressão de água do líquido extra celular mantém as caudas unidas A membrana possui proteínas que permitem o transporte de substâncias Proteínas periféricas são mais encontradas na parte interna Glicocálix: carboidratos importantes para o reconhecimento de células, ligação de substâncias como fármacos, venenos e toxinas animais Não há igualdade na composição química dos líquidos devido a despolarização @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 4 O objetivo da célula é buscar o equilíbrio nessa composição Elementos com carga alteram a voltagem do elemento no qual estão inseridos GRADIENTE ELETROQUÍMICO E A EQUAÇÃO DE NERNST Gradientes de concentração induzem a difusão de partículas a fim de alcançar o equilíbrio entre as concentrações Toda vez que a célula é estimulada ela atinge seu potencial de ação MANUTENÇÃO DOS GRADIENTES IÔNICOS DO POTENCIAL DE MEMBRANA Fluxos iônicos através da membrana plasmática: proteínas especializadas Canais iônicos: facilitam a difusão através da membrana pela formação de poros aquosos Transportadores: promovem o movimento de substâncias através da membrana sem formar um poro (bombas, co-transportadores ou contra transportadores) DIFUSÃO SIMPLES Do meio mais concentrado para o menos concentrado Sem gasto de energia – transporte passivo Pode ocorrer por passagem livre na membrana ou canais iônicos (proteínas canais) OSMOSE Difusão simples de solvente (H2O) do meio menos concentrado para o mais concentrado através de uma membrana semipermeável Pressão osmótica/encótica: força que atrai a água para o compartimento (hipotônico para o hipertônico) Pressão hidrostática: pressão que ocorre no interior dos líquidos (força que expulsa a água do compartimento) Osmolaridade: concentração de solutos em meio aquoso Ex: Edema - Maior pressão hidrostática no interior do vaso (H2O vaso -> H2O interstício) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 5 - Maior pressão osmótica no interstício da célula (H2O vaso -> H2O interstício) DIFUSÃO FACILITADA Passagem de água do meio de maior concentração para o de menor concentração até entrar em equilíbrio com auxílio de uma proteína de membrana Sem gasto de energia TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO Meio de menor concentração para o de maior concentração Desfaz o equilíbrio Gasto de energia Precisa de uma proteína de membrana SECUNDÁRIO Não utiliza diretamente energia do ATP A energia utilizada diretamente depende da energia gasta pela bomba do transporte ativo primário Precisa de uma proteína de membrana CONSEQUÊNCIA DOS TRANSPORTES Garantir homeostasia, principalmente porque gera diferença iônica entre a face externa e a face interna da membrana plasmática ORIGEM DO POTENCIAL DE REPOUSO NORMAL DA MEMBRANA Potencial de repouso: uma célula sem estimulação Um dos fatores que ajudam a manter o potencial de repouso é a bomba de sódio e potássio A bomba de sódio e potássio tem essa capacidade pois ela coloca sódio para fora, gastando energia, e potássio para dentro @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 6 A ação de colocar 3 cargas positivas para fora e 2 positivas para dentro, gera uma diferença de voltagem O canal de vazamento de potássio também ajuda a manter o potencial de repouso O canal de vazamento de potássio se mantém aberto independente se a célula é estimulada ou não Juntando 3 cargas positivas saindo, mais 2 cargas positivas entrando, mais as cargas positivas saindo do canal de vazamento, vai haver um realçamento do aumento de cargas positivas do lado de fora em comparação com as positivas do lado de dentro Todo o potássio que vaza do canal, é colocado de volta através da bomba de Na+ e K+, mantendo o repouso Quem determina o potencial de membrana é o íon que está em maior movimento naquele momento No repouso, quem está em maior movimento é o potássio (potencial de reversão sendo -94 e o da célula próximo desse valor), logo, ele será o referencial TIPOS DE CANAIS IÔNICOS @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 7 POTENCIAL DE AÇÃO É uma perturbação da membrana que faz com que a célula funcione para o que ela foi destinada a fazer Variação rápida de DDP na membrana plasmática Para ocorrer precisa de um estímulo que traz para a célula informações, sinais Ex: neurônio FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO Os canais iônicos que participam das fases do potencial de ação são dependentes de voltagem DESPOLARIZAÇÃO A membrana deixa de estar em repouso Ocorre a abertura dos canais de sódio e a entrada de íons sódio movimenta o potencial da membrana REPOLARIZAÇÃO Canais de sódio são fechados Ocorre a abertura dos canais de potássio O potássio tende a sair, reestabelecendo a polaridade HIPERPOLARIZAÇÃO: Ocorre a saída excessiva de potássio É corrigida pela bomba de Na+ e K+ CONDUTÂNCIA IÔNICA Condutância é uma representação física do movimento de íons de um ponto a outro É dada pela quantidade de carga que está atravessando a membrana em uma @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 8 determinada área em um determinado intervalo de tempo PROPAGAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO Uma célula nervosa só vai conduzir um estímulo elétrico se toda a membrana estiver despolarizada A repolarização atua como feedbacknegativo, pois devolve à célula sua condição de estabilidade A despolarização age como feedback positivo, pois perpetua uma condição de instabilidade até o momento da repolarização PROCESSO DE GERAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO Só pode ocorrer se a voltagem for grande o suficiente para produzir deflagração de potenciais de ação que abram canais de sódio ativados por voltagem Estímulos subliminares: existem mas são incapazes de gerar potencial de ação PRESENÇA DO PLATÔ NO POTENCIAL DE AÇÃO CARDÍACO O músculo cardíaco precisa produzir despolarização da fibra muscular, mantendo-a contraída para vencer a resistência da artéria aorta e então se relaxar @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 9 O platô é o período em que a fibra se mantém contraída durante o tempo necessário para vencer a resistência da válvula, ejetar o sangue para dentro da artéria e o músculo cardíaco se relaxar O que causa o platô é a entrada do sódio e do cálcio simultaneamente a saída de potássio CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DA TRANSMISSÃO NOS TRONCOS NERVOSOS Célula de Schwann: constitui a bainha de mielina Bainha de mielina: isolante elétrico que afasta os pontos que o estímulo usará para saltar, fazendo com que ele trafegue mais rapidamente por um neurônio longo Nodo de Ranvier: onde se concentram os canais iônicos Esclerose Lateral Amiotrófica: a bainha de mielina é destruída por uma condição autoimune. CONDUC ̧ÃO SALTATÓRIA Faz com que a despolarização salte por longos trechos, ao longo do eixo da fibra nervosa, aumentando a velocidade da transmissão neural nas fibras mielinizadas Conserva energia para o axônio, pois apenas os nodos despolarizam, permitindo menores perdas de íons do que as que seriam necessárias caso não ocorresse condução saltatória e, como resultado, exigindo pouca atividade metabólica para o restabelecimento das diferenças de concentração de sódio e potássio, através da membrana celular, após uma série de impulsos nervosos. @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 10 PERÍODO REFRATÁRIO Período durante o qual novos potenciais de ação não podem ser produzidos Um novo potencial de ação não pode ser produzido enquanto a membrana estiver despolarizada pelo potencial de ação precedente Isso ocorre pois, logo depois que se inicia um potencial de ação, os canais de sódio (ou de cálcio, ou os dois) ficam inativados e qualquer quantidade de sinal excitatório que seja aplicada a esses canais nessa fase não irá abrir as comportas de inativação A única condição que reabrirá os canais é o retorno do potencial de ação ao valor (ou quase) do potencial de membrana em repouso PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO O intervalo de tempo durante o qual não pode ser produzido outro potencial de ação, mesmo com um estímulo muito forte PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO Estímulos mais fortes que os normais são capazes de excitar a fibra. CAUSAS: Alguns canais de sódio ainda não retornaram de seu estado de inativação Os canais de potássio ainda estão, em geral, inteiramente abertos, produzindo estado de hiperpolarização, que dificulta a estimulação da fibra TRANSMISSÃO SINÁPTICA Sinapse: comunicação entre duas células SINAPSE ELÉTRICA Os potenciais de ação são conduzidos diretamente entre as membranas plasmáticas de neurônios adjacentes por meio de estruturas chamadas junções comunicantes À medida que os íons fluem de uma célula para a outra por estas conexões, o potencial de ação também se propaga de uma célula para outra As junções comunicantes são comuns no músculo liso visceral, no músculo cardíaco e no encéfalo Comunicação mais rápida Sincronização: todas as células adjacentes presentes no tecido vão se despolarizar ao mesmo tempo, gerando contração simultânea no caso do tecido muscular, por exemplo Contração coordenada das fibras, o que possibilita a geração de batimento @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 11 cardíaco ou a passagem de alimentos pelo trato gastrintestinal SINAPSES QUÍMICAS Separadas pela fenda sináptica, um espaço de 20 a 50 nm, que é preenchido com líquido intersticial Os impulsos nervosos não podem ser conduzidos pela fenda sináptica; assim, ocorre uma forma alternativa e indireta de comunicação O neurônio pré-sináptico libera um neurotransmissor que se difunde pelo líquido da fenda sináptica e se liga a receptores na membrana plasmática do neurônio pós-sináptico 1 – O impulso nervoso chega por ação do canal de sódio ativado por voltagem, alterando o potencial de membrana do botão sináptico 2 – Quando a voltagem altera, o canal para cálcio se abre, alterando o potencial de membrana 3 – Após a alteração, as vesículas contendo neurotransmissores são atraídas para perto da membrana da periferia. Ao tocarem a periferia, as vesículas se fundem e o conteúdo é lançado para dentro da fenda sináptica 4 – Dentro da fenda sináptica o neurotransmissor migra até encontrar os receptores 5 – O receptor é um canal para sódio ativado por ligante. Após a entrada do sódio, há alteração do potencial de membrana na fenda sináptica 6 – O potencial se propaga para fora da fenda sináptica, estimulando canal para sódio ativados por voltagem, e dentro da fenda, estimula canais de sódio por ligante. Isso gera um potencial pós-sináptico 7 – O potencial pós-sináptico deflagra em um impulso nervoso se for no nervo. (Se for em uma célula muscular, gera contração. Se for em uma célula glandular, secreção) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 12 TIPOS DE CANAIS ATIVADOS POR LIGANTES SOMAÇÃO ESPACIAL: É quando foram necessários 2 neurônios diferentes para alcançar o potencial de deflagração no neurônio pós-sináptico SOMAÇÃO TEMPORAL: O estímulo de um neurônio é insuficiente, então acontecem vários estímulos subsequenciais que perturbam a membrana de forma a alcançar o limiar que deflagra o potencial de ação @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 13 CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO SARCOLEMA: Membrana celular da fibra muscular esquelética MIOFIBRILAS Compostas por filamentos de actina e de miosina que são responsáveis pela contração muscular TITINA: Funciona dando suporte as moléculas de miosina fazendo com que se mantenham posicionadas de forma que os filamentos de actina possam correr sob os de miosina SARCÔMEROS: Região de uma miofibrila situada entre duas linhas Z consecutivas (elementos que dão o aspecto de estrias ao tecido muscular) FAIXA A: Anisotropica, possui miosina e actina FAIXA I: Isotropica, apenas filamentos de actina e actina @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 14 PONTES CRUZADAS: Ligação entre o filamento espesso e o filamento fino. Quanto mais pontes cruzadas existirem, maior é a força que pode ser gerada pelo músculo LOCAIS OU SÍTIOS ATIVOS: Onde as cabeças da miosina vão se conectar com o filamento de actina TROPOMIOSINA: No estado de repouso ficam sobrepostas aos sítios ativos dos filamentos de actina, de modo a impedir que ocorra atração entre os filamentos de actina e miosina, para produção de contração TROPONINA Fixa a tropomiosina a actina A forte afinidade da troponina pelo cálcio desencadeia o processo contrátil Troponina A: afinidade pela actina Troponina T: afinidade pela tropomiosina Troponina C: afinidade pelo cálcio Cálcio + ATP: cálcio remove o complexo de tropomiosina, deixando os locais ativos livres, fazendo com que as cabeças de miosina se liguem na actina e, com o ATP, ocorre o movimento de dobradiça e, por conseguinte, a contração CONTRAÇÃO ISOTÔNICAOcorre quando a forca da contração muscular é superior à carga A tensão do músculo permanece constante durante a contração Quando o músculo é contraído, se encurta e move a carga @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 15 CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA Ocorre quando a carga é maior que a força da contração muscular O músculo gera tensão ao se contrair, mas o comprimento total do músculo não varia Não tem movimento da articulação FADIGA MUSCULAR Ocorre quando há perda de nutrientes, em especial de oxigênio, devido a interrupção do fluxo de sangue no músculo contraído UNIDADE MOTORA @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 16 TETANIZAÇÃO Quanto mais frequentes os estímulos, maior a força gerada pelo músculo. Mas estímulos excessivos impedem o relaxamento, acumulando ácido lático, gerando tetanização, que gera maior contração, mas gera também por consequência, mais dor EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Junção neuromuscular (placa motora): transmissão dos impulsos das terminações nervosas para as fibras musculares esqueléticas Sinapse química: secreção de acetilcolina pelos terminais nervosos ativa os receptores ionotrópicos colinérgicos CANAL DE ACETILCOLINA Receptor ionotrópico de acetilcolina fechado, contendo em seu interior resíduos de cargas negativas que atrairão íons carregados positivamente que repelirão a passagem de íons com carga negativa, como por exemplo, os cloretos @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 17 Quando a acetilcolina se liga a esse receptor, o canal se abre e o sódio atravessa, alterando o potencial de membrana fora da placa motora A voltagem da placa se difunde para toda a fibra muscular e faz com que os canais de sódio ativados por voltagem também se abram, permitindo assim, o potencial de ação na fibra muscular A enzima acetilcolinesterase fragmenta a acetilcolina em acetil e colina, tornando-a menos biologicamente ativa Após a fragmentação, a acetil e a colina podem ser recaptadas pelo neurônio, que as reciclam, formando novamente acetilcolina, mantendo-a dentro das vesículas que vão liberá-la quando o neurônio for reestimulado FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A FIBRA MUSCULAR POR AÇÃO SEMELHANTE À DA ACETILCOLINA Metacolina, o carbacol e a nitcotina Não são destruídas pela acetilcolinesterase ou são destruídas lentamente A cada vez que a fibra muscular se recupera de uma contração, essas áreas despolarizadas em virtude do vazamento de íons iniciam novo potencial de ação, levando dessa forma a estado de espasmo muscular FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A JUNÇÃO NEUROMUSCULAR, INATIVANDO A ACETILCOLINESTERASE Neostigmina, fisostigmina e fluorofosfato de di-isopropil Provocam espasmo muscular, mesmo quando poucos impulsos nervosos alcançam o músculo Neoestigmina e fisostigmina se combinam com a acetilcolinesterase para inativá-la por até várias horas Fluorofostato de di-isopropil, que funciona como potente gás venenoso para os “nervos”, inativa a acetilcolinesterase por semanas FÁRMACOS QUE BLOQUEIAM A TRANSMISSÃO NA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR TOXINA BOTULÍNICA Botox age seletivamente no terminal nervoso periférico colinérgico, inibindo a liberação de acetilcolina Por não haver contração, os músculos da mímica facial não enrugam a pele FÁRMACOS CURARIFORMES D-tubocurarina bloqueia a ação da acetilcolina nos receptores da fibra muscular evitando o aumento da @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 18 permeabilidade dos canais de membrana muscular POTENCIAIS DE PLACA MOTORA POTENCIAL DE AÇÃO MUSCULAR POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA: Cerca de -80 a -90 milivolts nas fibras musculares esqueléticas DURAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO: 1 a 5 milissegundos no músculo esquelético (cerca de 5 vezes mais prolongado que nos grandes nervos mielinizados) VELOCIDADE DE CONDUÇÃO: 3 a 5 m/s (cerca de 1/3 da velocidade de condução nas grandes fibras nervosas mielinizadas que excitam o musculo esquelético) SISTEMA TÚBULO-TRANSVERSO Túbulos T são extensões internas da membrana celular Quando um potencial de ação se propaga pela membrana de uma fibra muscular, ele também se propaga nos túbulos T para o interior da fibra muscular As correntes de potencial de ação, em torno desses túbulos T, induzem a contração muscular MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 1 – Um potencial de ação percorre um axônio motor até suas terminações nas fibras musculares @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 19 2 – Em cada terminação, há secreção de pequena quantidade da substância neurotransmissora, chamada acetilcolina 3. – A acetilcolina atua sobre área localizada da membrana da fibra muscular, abrindo numerosos canais proteicos acetilcolina dependentes 4 – A abertura desses canais acetilcolina- dependentes permite o influxo de grande quantidade de íons sódio para o interior da membrana da fibra muscular, no ponto da terminação nervosa, produzindo um potencial de ação na fibra muscular 5 – O potencial de ação se propaga ao longo da membrana da fibra muscular do mesmo modo como o faz nas membranas neurais 6 – O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também penetra profundamente no interior dessa fibra. Isso faz com que o retículo sarcoplasmático libere, para as miofibrilas, grande quantidade de íons cálcio, que ficam armazenadas em seu interior 7 – Os íons cálcio geram forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que deslizem um em direção ao outro, o que constitui o processo contrátil 8 – A contração muscular termina quando os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo, onde permanecem armazenados até que ocorra novo potencial de ação muscular @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 20 AÇÃO DO CÁLCIO E DO ATP NA CONTRAÇÃO MUSCULAR Cálcio se liga a troponina C, fazendo com que haja um movimento sobre a troponina T, liberando os sítios ativos (troponina A) Com os sítios ativos liberados, as cabeças de miosina podem se ligar As cabeças de miosina só se ligam se houver a presença de ATP Com a ligação do ATP, há soltura da miosina da ponte cruzada que ela está, para que ela possa se ligar na ponte cruzada seguinte Ao se ligar na ponte cruzada seguinte, há deslizamento e, por conseguinte, contração Somente na presença de uma nova partícula de ATP é que a cabeça de miosina se solta do filamento de actina Se ainda tiver cálcio e ATP, a cabeça de miosina vai se ligar no sítio ativo seguinte Se não houver mais cálcio disponível, o sítio ativo também não estará, não havendo a ligação da cabeça de miosina com a actina, fazendo com que o músculo relaxe @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 21 CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO Dimensões físicas Organização em feixes ou folhetos Resposta a diferentes tipos de estímulo (exemplo: estiramento) Característica da inervação Contração involuntária COMPARAÇÃO ENTRE A CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO E A CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Baixa frequência de ciclos das pontes cruzadas de miosina: quando o músculo liso entra em contração, existem menos ciclos de ligação e desligamento da cabeça de miosina com a actina, então a frequência de pontes cruzadas é menor Baixa energia necessária para manter a contração do músculo liso Lentidão do início da contração e do relaxamento do tecido muscular liso total (há alguns casos de exceção, como os músculos lisos presentes na parede dos vasos e o músculo responsável pela contração da pupila) A força máxima da contraçãogeralmente é maior no músculo liso do que no músculo esquelético O mecanismo de ‘’trava’’ facilita a manutenção prolongada das contrações do músculo liso Não possui túbulos T, possui cavéolas que aumenta a área do sarcoplasma @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 22 MECANISMO DE CONTRAÇÃO O cálcio extracelular é importante no músculo liso para estimular a liberação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático No músculo liso, o cálcio não se liga a troponina , se liga a calmodulina, uma substância que modula a quantidade excessiva de cálcio Ao se ligar com o cálcio, se torna complexo cálcio calmodulina (Ca++-CaM) A Ca++-CaM ativa as enzimas quinases das cadeias leves da miosina do músculo (MLCK), tornando-a uma estrutura ativa Na presença de ATP, a MLCK ativa converte ATP em ADP e fosfato, além de fosforilar a miosina A miosina fosforilada se torna ativa e se liga a actina, havendo a contração do músculo liso RELAXAMENTO DO M.LISO Quando o estímulo da contração acaba, não há canal de cálcio aberto para o sarcoplasma @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 23 Há uma bomba de cálcio que retira o excesso de cálcio do interior da célula, colocando-o para fora ou no retículo sarcoplasmático, deixando a calmodulina livre Calmodulina sem formar o complexo com o cálcio não torna a MLCK uma estrutura ativa Há então, ação da miosina fosfatase que desfosforila a cabeça de miosina, deixando-a inativa Se a miosina está inativa, ela não se liga a actina, havendo o relaxamento muscular INERVAÇÃO DO MÚSCULO LISO Junções de hiato: permitem a sinapse elétrica Varicosidade neuronal: se expande para fazer com que a liberação aconteça em todos os receptores e em todas as junções neuromusculares lisas ao mesmo tempo, potencializando a contração muscular No músculo multiunitário, não há necessidade de contrações vigorosas o tempo todo (o útero, por exemplo), assim, cada célula é estimulada, de forma independente, por um neurotransmissor liberado desde as varicosidades nervosas autônomas estreitamente associadas @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 24 @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 25 FISIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Aferência: informação que chega Eferência: informação que sai Vias aferentes: vias sensoriais que levam informação da periferia para o sistema nervoso Via efetoras: ligam o SNC ao SNP A informação aferente entra na célula em sua quase totalidade através de sinapses localizadas sobre os dendritos ou sobre o corpo celular neuronal Dendritos são especializações capazes de aumentar a área da membrana celular do neurônio, e em cada região são possíveis conexões de outros neurônios No corpo celular se tem todas as funções semelhantes das demais células (núcleo, mitocôndria, etc), e é onde ocorre a produção do neurotransmissor PARTE SENSORIAL - RECEPTORES A figura mostra a parte do sistema sensorial (pós-central) que transmite a informação dos receptores O fuso muscular e o aparelho tendinoso de Golgi fazem a percepção de estiramentos abruptos sobre o músculo e sobre o tendão, e informam ao SNC de que pode haver um estímulo que seja lesivo e que pode romper fibras musculares @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 26 A maioria das atividades do sistema nervoso é iniciada pela experiência sensorial emanada a partir dos receptores sensoriais, sejam eles visuais, auditivos, táteis ou outros tipos As informações alcançam o cerebelo pois qualquer tipo de resposta depende da sua ativação, principalmente motora As informações de temperatura passam pelo tálamo, já que nele há termostatos que fazem a regulação da temperatura corporal O córtex cerebral é responsável por tornar informações de dor, frio, calor, pressão e tato conscientes Informações a nível medular, cerebelar e de gânglios da base (formação bulboreticular e tálamo) não se tornam conscientes A informação sensorial entra no SNC pelos nervos espinhais e é conduzida para áreas sensoriais primárias localizadas em todos os níveis da medula espinhal, na substância reticular do bulbo, ponte, mesencéfalo, cerebelo, tálamo e nas áreas somestésicas do córtex cerebral PARTE MOTORA – EFETORES A figura mostra o eixo motor do sistema nervoso envolvido no controle da contração do músculo esquelético Arco reflexo: uma área medular do SNC é capaz de produzir uma resposta efetora rápida o suficiente para um determinado estímulo Exemplo: 1 – O tendão patelar é atingido 2 – Há então um estiramento abrupto da musculatura da coxa 3 – O estiramento excita os fusos musculares, que vão até a medula 4 – A medula devolve uma resposta efetora, fazendo com que haja uma contração do tecido impedindo a ruptura da fibra Somente depois que a resposta medular acontece, informações sensoriais serão capazes de alcançar o cérebro, e @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 27 então se tomará consciência do que ocorreu Os músculos esqueléticos podem ser controlados por níveis muito diferentes do sistema nervoso central, incluindo a medula espinhal, a substância reticular do bulbo, ponte, mesencéfalo, gânglios basais, cerebelo e o córtex motor Cada uma dessas diferentes áreas desempenha seu papel específico no controle dos movimentos corporais: Os níveis mais baixos estão envolvidos primariamente com as respostas automáticas e instantâneas do corpo aos estímulos sensoriais As regiões superiores estão envolvidas com movimentos deliberados, controlados pelos processos de pensamento do cérebro NÍVEL CEREBRAL SUPERIOR (CORTICAL): Processos mentais Consciência Recuperação da memória NÍVEL CEREBRAL INFERIOR (SUBCORTICAL): Controle da respiração e da pressão arterial Controle do equilíbrio Reflexos alimentares Padrões emocionais (raiva, excitação, resposta sexual, reação à dor, reação ao prazer) NÍVEL MEDULAR: Movimento de marcha Reflexos (dor e sustentação) Reflexos intestinais e vesicais ANALOGIA COM COMPUTADOR O cérebro é como um computador que coleta informação sensorial e, juntamente com as informações já armazenadas, computa a programação diária da atividade orgânica SINAPSE QUÍMICA O neurônio secreta, na junção, um neurotransmissor que atua sobre proteínas receptoras localizadas na membrana do neurônio seguinte para o excitar, o inibir ou modificar sua sensibilidade Condução unidirecional @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 28 SINAPSE ELÉTRICA Os potenciais de ação são conduzidos diretamente entre as membranas plasmáticas de neurônios adjacentes por meio de estruturas chamadas junções comunicantes À medida que os íons fluem de uma célula para a outra por estas conexões, o potencial de ação também se propaga de uma célula para outra CANAIS DE NA+ DEPENDENTES DE VOLTAGEM SEGUNDOS MENSAGEIROS Proteínas G: podem se ligar ao receptor desde que ele esteja ativado por um neurotransmissor Uma vez ligada ao receptor que contêm o neurotransmissor, ela sofre mudanças conformacionais, sendo uma delas a de se transformar em fosforiladora de moléculas energéticas como o GTP Há alguns efeitos que ocorrem após a ativação da proteína G ser ativada, como: a proteína G alfa abrir um canal iônico que não tinha relação com o receptor, ativação de enzimas presentes na membrana do neurônio ou no meio intracelular e promovendo assim, a transcrição gênica no neurônio @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 29 RECEPTORES EXCITATÓRIOS OU INIBITÓRIOSNA MEMBRANA PÓS-SINÁPTICA EXCITATÓRIOS Produzem a excitação da célula pós- sináptica permitindo influxo de grande número de cargas elétricas positivas para a célula pós-sináptica com a abertura dos canais de sódio Impedem ou reduzem a excitação por canais de cloreto e/ou potássio Se o cloreto entrar na célula ele leva cargas negativas, afastando o potencial de repouso do limiar de excitabilidade, dificultando a despolarização Se o potássio sai, ele leva consigo cargas positivas, causando inibição Pode estimular alterações no metabolismo do neurônio pós-sináptico, para excitar a atividade celular ou em alguns casos, aumentar o número de receptores de membrana excitatórios, ou diminuir o número de receptores inibitórios da membrana INIBITÓRIOS Abertura dos canais para íon cloreto na membrana neuronal pós-sináptica Aumento na condutância dos íons potássio para o exterior dos neurônios Ativação de enzimas receptoras que inibem as funções metabólicas celulares, promovendo aumento do número de receptores sinápticos inibitórios, ou diminuindo o número de receptores excitatórios EVENTOS ELÉTRICOS DURANTE A EXCITAÇÃO NEURONAL A figura mostra que o potencial de repouso da membrana é da ordem de -65 milivolts. Essa voltagem menor é importante pois permite o controle tanto positivo como negativo do grau de excitabilidade do neurônio Levando a voltagem para um valor menos negativo, torna a membrana do neurônio mais excitável, enquanto @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 30 aumentando para um valor mais negativo, torna o neurônio menos excitável Na parte superior é mostrado que a concentração de íons sódio é maior no LEC e pequena no interior do neurônio, esse gradiente é mantido graças a bomba de sódio e potássio que bombeia esse íon para fora do neurônio A concentração de potássio é grande dentro do neurônio e baixa no LEC, sendo a bomba de sódio e potássio responsável por bombear esse íon para dentro do neurônio A concentração de íon cloreto é alta no LEC e baixa dentro dos neurônios, isso se deve ao potencial de -65 mV dentro dos neurônios A voltagem negativa repele os íons cloreto negativamente carregados, fazendo-os fluir para fora do neurônio até que sua concentração iônica se torne muito maior do lado de fora que do lado de dentro NÍVEL DE DISPARO Quando o potencial pós-sináptico excitatório alcança amplitude suficiente, é atingido o nível de disparo, deflagrando um potencial de ação no segmento inicial do axônio Somação espacial: efeito da somação de potenciais pós-sinápticos pela estimulação de terminais múltiplos sobre áreas extensas da membrana Somação temporal: potenciais pós- sinápticos ocorrem com frequência suficientemente rápida, somando-se da mesma forma que os potenciais pós- sinápticos originados pelos terminais distribuídos sobre a superfície do neurônio @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 31 FUNÇÕES DOS DENDRITOS NA EXCITAÇÃO DOS NEURÔNIOS TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSORIAIS SOMÁTICAS CORPÚSCULO DE PACINI A imagem mostra o mecanismo pelo qual o potencial do receptor é gerado no corpúsculo de Pacini Na pequena área do terminal que foi deformada pela compressão do corpúsculo os canais iônicos se abriram na membrana, permitindo que íons sódio positivamente carregados se difundissem para o interior da fibra O influxo de sódio leva ao aumento da positividade dentro da fibra, que é o potencial do receptor, que induz um circuito local de fluxo de corrente (indicado pelas setas vermelhas) que se espalham ao longo da fibra nervosa No primeiro no nodo de Ranvier, que ainda se localiza dentro da cápsula do corpúsculo de Pacini, o fluxo de corrente local despolariza o nodo provocando o disparo de potenciais de ação que são conduzidos ao longo da fibra nervosa em direção ao SNC @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 32 Para que um receptor possa reconhecer um sinal ambiental, ele precisa traduzi-lo em um sinal neuronal (transdução) Uma alteração no corpúsculo de Pacini é suficiente para alterar o potencial de membrana RELAÇÃO ENTRE A INTENSIDADE DO ESTÍMULO E O POTENCIAL DO RECEPTOR O gráfico mostra as alterações do potencial do receptor ao ser aumentado de forma progressiva a compressão mecânica aplicada sobre o núcleo central de um corpúsculo de Pacini A amplitude aumenta rapidamente, mas esse aumento se torna progressivamente menos rápido à medida que a intensidade do estímulo vai se elevando A estimulação muito intensa do receptor causa redução progressiva do aumento do número de potenciais de ação, isso permite que o receptor tenha uma faixa de resposta ampla, indo de estímulos muito fracos a muito intensos ADAPTAÇÃO DOS RECEPTORES Após determinado período de tempo, os receptores se adaptam total ou parcialmente aos estímulos a que são sensíveis Quando um estímulo sensorial é aplicado, os receptores respondem, inicialmente, com uma frequência de impulsos muito alta, com o passar do tempo, há uma queda progressiva da frequência de resposta até que, finalmente, muitos deles deixam de responder A figura mostra curvas de adaptação típicas para certos tipos de receptores FENÔMENO DE SOMAÇÃO ESPACIAL O aumento da intensidade do sinal é transmitido pela utilização de um número progressivamente maior de fibras @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 33 Um estímulo puntiforme aplicado a pele excita, simultaneamente, terminações de várias fibras sensíveis à dor, sendo elas maiores no centro do campo e menores na periferia Quando a espetadela ocorre no centro do campo receptivo de uma determinada fibra sensível à dor, o grau de estimulação dessa fibra é muito maior do que quando o estímulo é aplicado na periferia de seu campo O aumento progressivo de fibras estimuladas tornam os sinais mais fortes e eles se espalham por mais e mais fibras, sendo esse, o fenômeno da somação espacial Outra maneira de transmitir sinais de maior intensidade, é aumentar a frequência dos impulsos nervosos em cada fibra (somação temporal – ilustrada pelo gráfico) ORGANIZAÇÃO DE NEURÔNIOS PARA A TROCA DE SINAIS À esquerda: fibras de entrada com centenas de ramos que se espalham sobre uma grande área, fazendo um grande número de sinapses À direita: fibras de saída Zona de descarga: área em que quase todos os neurônios são estimulados pelas fibras aferentes @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 34 Em ambos os lados dessa área, os neurônios estão facilitados, mas não excitados, correpondendo as zonas facilitadas DIVERGÊNCIA DE SINAIS QUE PASSAM POR GRUPAMENTOS NEURONAIS Um sinal de entrada se espalha por um número maior de neurônios à medida que ele passa ao longo de sucessivas junções neuronais em seu trajeto Esse tipo de divergência é característico da via corticoespinhal em seu controle sobre a contração dos músculos esqueléticos, em que uma só célula piramidal do córtex motor é capaz de excitar diversas fibras musculares CIRCUITO DE INIBIÇÃO RECÍPROCA Esse circuito é característico do controle de todos os pares de músculos antagonistas Ocorre quando o sinal chega a um grupamento neuronal, provoca um sinal de saída excitatório em determinada direção e, ao mesmo tempo, um sinal inibitório dirigido para outro local A fibra aferente excita diretamente a via de saída excitatória, mas estimula um neurônio inibitório intermediário que, inibe a segunda via de saída do grupamento neuronal Esse tipo de circuito é importante na prevenção de hiperatividade em diversas áreas cerebrais @pequenamedicina 2ºperíodo @pequenamedicina 35 NEUROFISIOLOGIA MOTORA E INTEGRATIVA Os sinais sensoriais entram na medula quase exclusivamente pelas raízes sensoriais (posteriores) Todos os sinais após passarem pela medula, seguem dois caminhos: Primeiro: um ramo do nervo sensorial termina na substância cinzenta da medula, originando reflexos segmentares locais Segundo: outro ramo transmite sinais para níveis localizados na própria medula, no tronco cerebral ou no córtex Fusos musculares: são distribuídos na massa muscular e enviam para o sistema nervoso informações sobre o comprimento muscular e sobre a velocidade com que ele se altera Órgãos tendinosos de Golgi: enviam informações sobre a tensão muscular e a velocidade com que ela varia Quando o interneurônio inibitório é excitado pela fibra 1b, significa que o neurônio motor alfa será inibido, não havendo mais contração As fibras descendentes fazem conexão direta com a placa motora e com o fuso muscular de forma a ajustar de maneira consciente, o tamanho do músculo para a necessidade ambiental exigida @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 36 REFLEXO DE ESTIRAMENTO (PATELAR) Reflexo que responde a uma alteração do comprimento muscular (estiramento) de forma abrupta e repentina, havendo contração imediata do músculo devido a excitação dos fusos musculares REFLEXO TENDINOSO DE GOLGI Percebe força e tensão excessiva (acima da capacidade de resistência do músculo) que poderia romper o tecido tendinoso e informa a medula que o estímulo pode ser lesivo, inibindo o neurônio motor e fazendo músculo relaxar REFLEXO FLEXOR E EXTENSOR CRUZADO Quase todo tipo de estímulo sensorial cutâneo provoca a contração reflexa nos músculos do membro estimulado, fazendo com que o membro seja afastado do estímulo O reflexo flexor é desencadeado com maior intensidade pela estimulação de terminações sensíveis à dor Se alguma parte do corpo sofrer estímulo doloroso, essa parte será retirada do estímulo Nos membros superiores, há estimulação do músculo extensor e inibição do flexor O reflexo extensor cruzado ocorre poucos segundos após o reflexo flexor ser desencadeado, desenvolvendo a extensão do membro contralateral @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 37 correspondente (ou seja, o músculo extensor) INIBIÇÃO RECÍPROCA: Estímulos entram na parte posterior da medula e agem sobre o membro que está em risco e, para que ele não seja lesado, fazem várias sinapses que causam a excitação da musculatura flexora e a inibição da musculatura extensora para que o membro seja retirado da situação de perigo CÓRTEX MOTOR Sulco central diferencia a área do córtex motor da área do córtex somático As percepções externas se transformam em estímulos no córtex motor primário A área pré-motora, os gânglios basais, o tálamo e o córtex cerebral constituem um sistema para o controle dos padrões mais complexos de atividade muscular coordenada em várias regiões corporais Área motora suplementar: recebe estímulos mais fortes do que nas outras áreas para conseguir uma contração muscular Com estimulação elétrica e observação da perda de função motora que ocorria após lesões destrutivas de áreas corticais específicas, foram descobertas regiões motoras altamente especializadas que controlam funções muito específicas, localizadas sobretudo nas áreas pré-motoras @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 38 TRATO PIRAMIDAL É a via de saída mais importante do córtex motor, também conhecido como trato corticoespinal VIA CORTICORRUBROESPINHAL A via corticorrubroespinhal serve como via auxiliar para a transmissão de sinais relativamente discretos do córtex motor para a medula espinhal Quando as fibras corticoespinhais são destruídas, se a via estiver intacta, os movimentos discretos ainda permanecem NÚCLEO RUBRO OU VERMELHO Recebe grande número de fibras diretas do córtex motor primário, pelo trato coricorrubal O núcleo rubro tem representação somatográfica de todos os músculos corporais, portanto, a estimulação de um ponto único do núcleo causará a contração de um só músculo ou de um pequeno grupo de músculos TRATO OU FEIXE RUBROESPINHAL Cruza para o lado oposto no tronco cerebral, seguindo trajeto imediatamente adjacente e anterior ao trato corticoespinal, passando pelas colunas laterais da medula espinal O feixe corticoespinhal faz parte das colunas laterais da medula juntamente com o feixe rubroespinhal, e termina sobre os interneurônios e neurônios motores que controlam os músculos distais dos membros (sistema motor lateral da medula) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 39 VIAS DE CONTROLE MOTOR Na parte mais alargada da medula cervical um número moderado tanto de fibras corticoespinhais como de fibras rubroespinhais termina diretamente sobre neurônios motores anteriores, possibilitando uma via direta do cérebro para a ativação da contração muscular TRONCO CEREBRAL Formado pelo mesencéfalo, ponte e bulbo Dotado de estruturas relacionadas com o movimento e com a postura Área de percepção de situações ambientais NÚCLEOS RETICULARES PONTÍNUOS (NRP) Geram eferências para neurônios motores anteriores mediais que excitam os músculos axiais antigravitacionais do corpo – músculos paravertebrais e os músculos extensores das extremidades NÚCLEOS VESTIBULARES (NV) Funcionam em associação com os NRP transmitindo fortes sinais excitatórios para os músculos antigravitacionais por meio de tratos vestibuloespinais lateral e medial, nas colunas anteriores da medula espinal NÚCLEOS RETICULARES BULBARES (NRB) Transmitem sinais inibitórios para os mesmos neurônios motores anteriores antigravitacionais por meio de trato diferente (reticuloespinal bulbar) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 40 CONTROLE BULBAR, PONTINO E MESENCÉFALICO DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNA ANATOMIA FISIOLÓGICA DO SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO SISTEMA NERVOSO PARASSIMPÁTICO @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 41 SNS X SNP NEUROTRANSMISSORES E RECEPTORES NEUROTRANSMISSORES ACETILCOLINA Uma vez secretada acetilcolina para o tecido pela terminação nervosa colinérgica, ela persistirá no tecido só por alguns segundos enquanto realiza sua função de transmissor do sinal A acetilcolina é decomposta em íon acetato e em colina, em reação catalisada pela enzima acetilcolinesterase, ligada com colágeno e glicosaminoglicanos no tecido conjuntivo local NOREPINEFRINA @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 42 LIBERAÇÃO E DEGRADAÇÃO DA NORADRENALINA RECEPTORES ADRENÉRGICOS E SUAS FUNÇÕES RESUMO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO DIVISÃO SOMÁTICA X DIVISÃO AUTÔNOMAS VIAS MOTORAS SOMÁTICAS X VIAS MOTORAS AUTÔNOMAS @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 43 fisiologia endócrina Hormônio: molécula mediadora liberada para regular a atividade celular em outras partes do corpo Tanto os neurotransmissores quanto os hormônios exercem seus efeitos ligando-se a receptores encontrados nas suas “células-alvo” Alguns mediadores atuam tanto como neurotransmissor quanto como hormônio (ex: norepinefrina, liberada como neurotransmissor pelos neurônios pós-ganglionares simpáticos e como hormônio pelas células cromafins da medula da glândula suprarrenal) ESTRUTURA QUÍMICA DE HORMÔNIOS LIPOSSOLÚVEIS Hormônios lipossolúveis são aptos a atravessar a membrana, o que é positivo já que podem agir dentro dascélulas HORMÔNIOS ESTERÓIDES São derivados do colesterol (diferentes grupos químicos fixados em vários locais nos quatro anéis no núcleo da sua estrutura) HORMÔNIOS DA TIREÓIDE São sintetizados pela conexão de iodo ao aminoácido tirosina (dois anéis de benzeno em T3 ou T4 tornam essas moléculas muito lipossolúveis) ÓXIDO NÍTRICO (NO) É tanto um hormônio quanto um neurotransmissor @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 44 Sua síntese é catalisada pela enzima óxido nítrico sintase Importante na constrição vascular ESTRUTURA QUÍMICA DE HORMÔNIOS HIDROSSOLÚVEIS Agem em receptores de membrana, fazendo com que seja preciso estimular reações intracelulares para que possam agir de maneira satisfatória HORMÔNIOS AMINADOS São sintetizados pela descarboxilação (remoção da molécula de CO2) ou modificação de determinados aminoácidos. São chamados de aminados porque retêm um grupo amina (–NH3+) As catecolaminas (epinefrina, norepinefrina e dopamina) são sintetizadas pela modificação do aminoácido tirosina A histamina é sintetizada a partir de aminoácidos histidina por mastócitos e plaquetas. A serotonina e melatonina derivam do triptofano HORMÔNIOS PEPTÍDICOS Formados por 3 a 49 aminoácidos O hormônio antidiurético (ADH) e a ocitocina são exemplos de hormônios peptídicos HORMÔNIOS PROTEICOS 50 a 200 aminoácidos O hormônio do crescimento humano e a insulina são hormônios proteicos Vários hormônios proteicos, como o hormônio tireo-estimulante, possuem grupos de carboidrato afixados e, dessa forma, são hormônios glicoproteicos HORMÔNIOS EICOSANOIDES Derivados do ácido araquidônico, um ácido graxo de 20 carbonos Os dois principais tipos de eicosanoides são as prostaglandinas (PG) e os leucotrienos (LT) Os eicosanoides são importantes hormônios locais, podendo atuar também como hormônios circulantes (processos inflamatórios) COORDENAÇÃO DAS FUNÇÕES CORPORAIS POR MENSAGEIROS QUÍMICOS NEUROTRANSMISSORES Liberados por terminais de axônios de neurônios nas junções sinápticas (atuam localmente para controlar as funções das células nervosas) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 45 HORMÔNIOS ENDÓCRINOS Liberados por glândulas ou células especializadas no sangue circulante e influenciam a função das células-alvo em outro local do corpo HORMÔNIOS NEUROENDÓCRINOS Secretados por neurônios no sangue circulante e influenciam a função de células-alvo, em outro local do corpo (ex.: hormônios liberados pela Hipófise Posterior) SUBSTÂNCIAS PARÁCRINAS Secretados por células no líquido extracelular e afetam células-alvo vizinhas de tipo diferente SUBSTÂNCIAS AUTÓCRINAS Secretados por células no líquido extracelular e afetam a função das mesmas células que os produziram, ligando-se a receptores na superfície celular CITOCINAS Peptídeos secretados por células no líquido extracelular e podem funcionar como hormônios autócrinos, parácrinos ou endócrinos (ex.: interleucinas e outras linfocinas secretadas por células auxiliadoras e atuam sobre outras células do sistema imune) HORMÔNIOS LOCAIS E CIRCULANTES É chamado de hormônio circulante por ter efeito endócrino, ou seja, está dentro do mesmo organismo, mas age em estruturas diferentes (ex: produzido na hipófise e agindo nas gônadas) 1 – O hormônio circulante age à distância para alcançar o sangue 2 – Quando alcança o sangue, a célula endócrina libera sua substância no líquido extracelular 3 – Por difusão, a substância entra no líquido circulante, indo até as células-alvo distantes 4 – As células-alvo distantes devem ter receptores na membrana que responderão ao efeito desse hormônio à distância @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 46 A célula parácrina libera substâncias no líquido extracelular que se encontram com uma célula-alvo vizinha (efeito parácrino) que possui receptores para a substância liberada pela célula parácrina A célula autócrina responde ao hormônio que ela mesma produziu, podendo isso ter alguns efeitos como a produção em excesso ativar receptores que impeçam a produção excessiva da substância que já foi inicialmente liberada SÍNTESE E SECREÇÃO DE HORMÔNIOS PEPTÍDICOS Hormônios polipeptídicos e proteicos são armazenados em vesículas secretoras até que sejam necessários Uma estimulação prévia do núcleo por meio do DNA faz com que ele seja estimulado a transcrever e produzir mRNA O mRNA é traduzido nos retículos e então acondicionado no aparelho de Golgi As vesículas se mantem armazenadas no interior da célula até que haja um estímulo que seja suficiente para fazer a secreção da substância até a célula-alvo EFEITOS DA ATIVAÇÃO DE UM RECEPTOR HORMONAL LIGADOS À PROTEÍNA G Quando o hormônio ativa o receptor, o complexo acoplado a proteína G a, b e g inativas, associa-se ao receptor e é ativado, com uma troca de GTP por GDP Essa ativação faz com que a subunidade a (que está ligada no GTP) se dissocie das subunidades b e g da proteína G e interaja com as proteínas- alvo ligadas à membrana (enzimas) que iniciam sinais intracelulares @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 47 LIGADOS À ENZIMAS O receptor existe como homodímero (duas partes idênticas), e a leptina se liga à parte extracelular do receptor, causando fosforilação e ativação da janus quinase 2 (JAK2) intracelular associada Esse mecanismo causa fosforilação das proteínas transdutoras de sinal e ativadoras da transcrição de genes-alvo e a síntese de proteínas A fosforilação de JAK2 também ativa vários outros sistemas de enzimas que medeiam alguns dos efeitos mais rápidos da leptina Y, locais de fosforilação específicos da tirosina INTRACELULARES E AÇÃO DE GENES Depois que o hormônio se liga ao receptor no citoplasma ou núcleo, o complexo hormônio-receptor se liga ao receptor no citoplasma (promotor) no DNA Essa ligação ativa ou inibe a transcrição genética, a formação do RNA mensageiro e a síntese proteica SISTEMA DE SEGUNDOS MENSAGEIROS @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 48 CONTROLE POR FEEDBACK DA SECREÇÃO HORMONAL O feedback negativo impede a hiperatividade (hipersecreção) dos sistemas hormonais (ou de um de seus produtos) sobre tecidos-alvo. Surtos de secreção hormonal podem ocorrer com feedback positivo: quando a ação biológica do hormônio causa sua secreção adicional (ocitocina, LH...). @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 49 RECEPTORES HORMONAIS E SUA ATIVAÇÃO Os receptores hormonais são grandes proteínas e cada célula estimulada tem em geral uns 2.000 a 100.000 receptores O número e a sensibilidade dos receptores hormonais são regulados: proteínas do receptor costumam ser inativadas ou destruídas durante o curso de sua função e, em outras vezes, são reativadas ou fabricadas novas proteínas. REGULAÇÃO PARA BAIXO Inativação de algumas das moléculas de receptores (podem ser inativados pois as células amadureceram o suficiente para não permitir mais a atividade do hormônio) Inativação de parte das moléculas de sinalização das proteínas intracelulares (pode ser que a molécula esteja presente, mas ela não será responsiva pois parte dela sofreu modificação – ex: receptores ligados a proteína G) Sequestro temporário do receptor para o interior da célula (pode ser uma condição temporária e patológica, em que o receptor não estará na membrana e tenha sido sequestrado para o interior da célula) Destruição dos receptores por lisossomos depois de serem interiorizados (pode ocorrer em processos patológicos como a miastenia grave) Condição celular que possa causar a diminuição da produçãodos receptores (pode estar relacionado a idade do indivíduo – período pós-menopausa) REGULAÇÃO PARA CIMA Estimulação pelo hormônio induz a formação de receptores ou moléculas de sinalização intracelular, maior que a normal, pela célula-alvo ou maior disponibilidade do receptor para interação com o hormônio O tecido-alvo se torna cada vez mais sensível (por ter mais receptores) aos efeitos de estimulação do hormônio @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 50 HORMÔNIOS HIPOFISÁRIOS E SEU CONTROLE PELO HIPOTÁLAMO HIPÓFISE ANTERIOR @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 51 HIPÓFISE POSTERIOR HORMÔNIOS HIPOFISÁRIOS POSTERIORES HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) – VASOPRESSINA: Na presença de ADH, a permeabilidade dos ductos e túbulos coletores aumenta consideravelmente Isso permite que a maior parte da água seja reabsorvida À medida que o líquido tubular passa por esses ductos, consequentemente conserva água no corpo e produz urina muito concentrada OCITOCINA Provoca contração do útero grávido Auxilia na ejeção do leite pelos seios Auxilia na ereção peniana e na ejaculação Interfere no reconhecimento social TIREÓIDE HORMÔNIOS METABÓLICOS DA TIREÓIDE Localizada imediatamente abaixo da laringe, ocupando as regiões laterais e anterior da traqueia, sendo uma das maiores glândulas endócrinas Hormônios principais: tri-iodotironina (T3) e a tiroxina (T4) A ausência completa de secreção de tireoidiana, em geral, faz com que o metabolismo basal caia para 40% a 50% do normal, e o excesso extremo de secreção pode aumentá-lo de 60 a 100% @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 52 Os folículos possuem células epiteliais cuboides que formam o colóide em seu interior O colóide é constituído em sua maior parte, pela grande glicoproteína tireoglobulina, cuja molécula contêm os hormônios tireoidianos Célula C: responsáveis pela produção de calcitonina O IODO E A FORMAÇÃO DE TIROXINA Para formar quantidades normais de tiroxina, é necessária a ingestão de cerca de 50 miligramas de iodo na forma de iodeto a cada ano – cerca de 1 mg/semana (sal de cozinha) A maior parte do iodeto é rapidamente excretada pelos rins, mas por volta de um quinto é seletivamente removido do sangue circulante pelas células da tireoide e usado para a síntese dos hormônios tireoidianos CONVERSÃ0 DA TIROXINA (T4) EM TRI-IODOTIRONINA (T3) Tudo começa pela bomba de sódio e potássio, colocando potássio para dentro e sódio para fora, fazendo com que haja dentro da célula, uma diminuição da concentração de íons sódio Ao entrar, o sódio leva junto com ele por simporte, o iodeto O iodeto entra na célula e é rapidamente transportado por uma Pendrina (contra transportador) que coloca iodo pra fora e cloreto pra dentro O cloreto deixa o ambiente celular negativo, propriciando a entrada de sódio que trás consigo o iodeto, que é essencial para o funcionamento Iodeto junta-se com tireoglobulina (vem da tirosina), que conjuga-se com o iodo, fazendo iodização e conjugação, formando a monoiodotirosina e a di- iodotirosina, sendo eles matéria prima para a produção de T3 e T4 Mono-iodotirosina somada a di- iodotirosina formam tri-iodo, que é o principal elemento de formação do hormônio T3 A gotícula de coloide sofre ação de proteases, produzindo T3 e T4 que ficam prontos para serem secretados e caírem na circulação para fazerem seus efeitos a distância @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 53 Tudo isso ocorre dentro da célula cuboide BIOQUÍMICA DA FORMAÇÃO DA TIROXINA (T4) E TRI- IODOTIRONINA (T3) A tirosina é, inicialmente, iodada para monoiodotirosina e, então, para di- iodotirosina TAXA DIÁRIA DA SECREÇÃO DE TIROXINA E TRI-IODOTIRONINA Cerca de 93% dos hormônios secretados pelos tireoide são formados por tiroxina e apenas 7% por tri- iodotironina Após poucos dias, cerca da metade da tiroxina é lentamente desiodada, formando mais tri-iodotironina Hormônios tireoidianos podem ser estocados em vesículas por até 2-3 meses TRANSPORTE DE TIROXINA E TRI-IODOTIRONINA PARA OS TECIDOS Ao serem liberadas no sangue, mais de 99% da tiroxina e tri-iodotironina se combinam imediatamente às diversas proteínas plasmáticas sintetizadas pelo fígado Elas se combinam, principalmente, com a globulina de ligação de tiroxina e muito menos com a pré-albumina de ligação de tiroxina e albumina A tiroxina e a tri-iodotironina são liberadas lentamente para as células teciduais A metade da tiroxina sanguínea é liberada, aproximadamente, a cada seis dias A metade da tri-iodotironina — devido à sua menor afinidade com as proteínas transportadoras — é liberada para as células em cerca de um dia @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 54 AFINIDADE DE TIROXINA E TRI-IODOTIRONINA COM AS PROTEÍNAS CELULARES Ao penetrar as células, a tiroxina e a tri-iodotironina se ligam, novamente, a proteínas intracelulares; a ligação da tiroxina é mais forte que a da tri- iodotironina Portanto, são de novo armazenadas, mas dessa vez nas próprias células-alvo, e são usadas, lentamente, ao longo de dias ou semanas AÇÃO DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS FUNÇÕES FISIOLÓGICAS DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS A T4 e a T3 entram na membrana celular através de um processo de transporte mediado por carregador, dependente de adenosina trifosfato Uma grande parte de T4 é deiodada para formar T3, que interage com o receptor de hormônio tireoidiano, ligado como um heterodímero ao receptor de hormônio ao receptor de retinoide X, do elemento genético de resposta ao hormônio tireoidiano Essa ação aumenta ou reduz a transcrição de genes que levam à formação de proteínas, produzindo, assim, a resposta celular ao hormônio tireoidiano São demonstradas as ações dos hormônios tireoidianos nas células de diferentes sistemas: TAXA DE METABOLISMO BASAL @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 55 EFEITO DOS HORMÔNIOS TIREOIDIANOS NAS FUNÇÕES CORPORAIS ESPECÍFICAS METABOLISMO DE CARBOIDRATOS Captação rápida de glicose pelas células, o aumento da glicólise, da gliconeogênese, da absorção pelo trato gastrointestinal e, até mesmo, da secreção de insulina, com seus efeitos secundários resultantes no metabolismo de carboidratos Provavelmente, todos esses efeitos resultam do aumento geral das enzimas metabólicas celulares, causado pelo hormônio tireoidiano METABOLISMO DE GORDURAS Lipídios são rapidamente mobilizados a partir do tecido adiposo, o que reduz os acúmulos de gordura no organismo de modo mais acentuado que os de qualquer outro elemento tecidual A mobilização dos lipídios do tecido adiposo também aumenta a concentração de ácidos graxos livres no plasma e acelera, de forma acentuada, sua oxidação pelas células GORDURAS PLASMÁTICAS E HEPÁTICAS O aumento do hormônio tireoidiano reduz as concentrações de colesterol, fosfolipídios e triglicerídeos no plasma, embora aumente a de ácidos graxos livres A redução da secreção tireoidiana aumenta consideravelmente as concentrações plasmáticas de colesterol, fosfolipídios e triglicerídeos e, quase sempre, provoca o depósito excessivo de lipídios no fígado NECESIDADE AUMENTADA DE VITAMINAS Como o hormônio tireoidiano aumenta a quantidade de muitas enzimas corporais e como as vitaminas formam partes essenciais de algumas das enzimas ou coenzimas, o hormônio tireoidiano aumenta a necessidade de vitaminas AUMENTO DE METABOLISMO BASAL Como o hormônio tireoidiano aumenta o metabolismo em quase todas as células corporais, seu excesso pode, ocasionalmente, aumentaro metabolismo basal de 60% a 100% Ao contrário, quando sua produção cessa, o metabolismo basal quase cai à metade do normal @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 56 REDUÇÃO DO PESO CORPORAL Uma quantidade muito elevada de hormônio tireoidiano, quase sempre, reduz o peso corporal, e a quantidade muito reduzida, quase sempre, o aumenta Esses efeitos não ocorrem sempre, porque o hormônio tireoidiano também aumenta o apetite, o que pode compensar a variação do metabolismo AUMENTO DO FLUXO SANGUÍNEO E DO DÉBITO CARDÍACO O aumento do metabolismo nos tecidos provoca a utilização mais rápida de oxigênio que o normal e a liberação de quantidades aumentadas de produtos metabólicos Esses efeitos provocam vasodilatação na maioria dos tecidos, elevando o fluxo sanguíneo AUMENTO DA FREQUÊNCIA CARDÍACA A frequência cardíaca aumenta consideravelmente mais sob a influência do hormônio tireoidiano do que seria esperado pelo aumento no débito cardíaco O hormônio tireoidiano parece apresentar efeito direto na excitabilidade do coração, o que eleva a frequência cardíaca Esse é um dos sinais físicos que o médico utiliza para determinar o excesso ou a redução da produção de hormônio tireoidiano. AUMENTO DA FORÇA CARDÍACA A elevação da atividade enzimática, provocada por apenas ligeiro aumento da secreção do hormônio tireoidiano, já é capaz de aumentar a força da contração cardíaca Contudo, quando a secreção do hormônio tireoidiano é acentuadamente elevada, a força do músculo cardíaco fica deprimida, devido ao catabolismo proteico excessivo, por longos períodos AUMENTO DA RESPIRAÇÃO Um maior metabolismo aumenta a utilização de oxigênio e a formação de dióxido de carbono; esses efeitos ativam todos os mecanismos que elevam a frequência e a profundidade da respiração AUMENTO DA MOTILIDADE GASTROINTESTINAL O hormônio tireoidiano aumenta tanto a produção de secreções digestivas como a motilidade do trato gastrointestinal O hipertireoidismo, portanto, frequentemente resulta em diarreia, @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 57 enquanto a falta de hormônio tireoidiano pode causar constipação EFEITOS EXCITATÓRIOS NO SNC O hormônio tireoidiano aumenta a velocidade da atividade cerebral, embora os processos do pensamento possam estar dissociados; por outro lado, sua falta reduz a velocidade da atividade cerebral Um indivíduo com hipertireoidismo, frequentemente, apresenta muito nervosismo e tem tendências psiconeuróticas, tais como complexos de ansiedade, preocupação excessiva e paranoia EFEITO NA FUNÇÃO DOS MÚSCULOS Hormônio tireoidiano faz com que os músculos reajam com vigor, mas, quando a quantidade de hormônio fica excessiva, os músculos são enfraquecidos, devido ao excesso do catabolismo proteico A falta de hormônio tireoidiano torna os músculos vagarosos, relaxando-se lentamente, após uma contração SONO Devido ao efeito exaustivo do hormônio tireoidiano na musculatura e no sistema nervoso central, a pessoa com hipertireoidismo frequentemente se queixa de cansaço constante Entretanto, devido aos efeitos excitatórios dos hormônios tireoidianos nas sinapses, o sono é dificultado EFEITO EM OUTRAS GLÂNDULAS ENDÓCRINAS Aumento da secreção de tiroxina: secreção de insulina pelo pâncreas Aumento da atividades metabólicas relacionadas com a formação óssea: aumenta a secreção de paratormônio Aumenta a inativação de glicocorticoides adrenais pelo fígado: elevação, por feedback, da produção de ACTH pela hipófise anterior (aumento de glicocorticoides pelas adrenais) REGULAÇÃO DA SECREÇÃO TIREOIDEANA A secreção tireoidiana é controlada, principalmente, pelo hormônio @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 58 tireoestimulante (TSH), secretado pela hipófise anterior A tireoide também secreta calcitonina (32 aminoácidos), hormônio importante para o metabolismo do cálcio CALCITONINA A síntese e a secreção da calcitonina ocorrem nas células parafoliculares, ou células C, situadas no líquido intersticial entre os folículos da glândula tireoide O principal estímulo para a secreção de calcitonina é a elevação da concentração de cálcio iônico no líquido extracelular. Em contraste, a secreção do PTH é estimulada pela queda na concentração de cálcio A calcitonina, hormônio peptídico secretado pela glândula tireoide, tende a diminuir a concentração plasmática do cálcio e, em geral, tem efeitos opostos aos do PTH Reduz as atividades absortivas dos osteoclastos e possivelmente do efeito osteolítico da membrana osteocítica por todo o osso, desviando o equilíbrio em favor da deposição de cálcio nos sais cálcicos ósseos intercambiáveis Diminui a formação de novos osteoclastos. Além disso, o declínio da quantidade de osteoclastos é seguido pela queda do número de osteoblastos PARATIREÓIDE Quatro glândulas paratireoides em seres humanos, situadas bem atrás da glândula tireoide EFEITO DO PARATORMÔNIO NAS CONCENTRAÇÕES DE CÁLCIO E FOSFATO NO LÍQUIDO EXTRACELULAR @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 59 PARATORMÔNIO PÂNCREAS ENDÓCRINO Possui características endócrinas e exócrinas Localizado na região abdominal próximo ao estômago, já que seu conteúdo exócrino é lançado no trato digestivo como coadjuvante no processo de digestão Ilhotas de Langerhans: responsáveis pela produção endócrina do pâncreas Insulina e glucagon: cruciais para a regulação normal do metabolismo da glicose, dos lipídios e das proteínas Ácinos pancreáticos: possui ductos que recolhem a produção das glândulas das células exócrinas e vão disponibilizar seu conteúdo que vai auxiliar na digestão Amilina, somatostatina e polipeptídeo pancreácito INSULINA E SEUS EFEITOS METABÓLICOS A insulina afeta o metabolismo de lipídios e proteínas quase tanto como o metabolismo dos carboidratos Anormalidades do metabolismo das gorduras: acidose e arteriosclerose (causas usuais de morbidade e morte nos pacientes diabéticos) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 60 Diabetes prolongado sem tratamento: a redução da capacidade de sintetizar proteínas leva ao consumo de tecidos, assim como a muitos distúrbios celulares funcionais INSULINA E A ABUNDÂNCIA DE ENERGIA Há secreção de insulina quando existe grande abundância de alimentos muito energéticos na dieta, em especial quantidades excessivas de carboidratos No caso de excesso de carboidratos, a insulina faz com que sejam armazenados sob a forma de glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos Todo o excesso de carboidrato que não pode ser armazenado na forma de glicogênio é convertido sob o estímulo da insulina em gordura e armazenado no tecido adiposo QUÍMICA E SÍNTESE DE INSULINA A insulina é uma proteína pequena (peso molecular de 5.808) formada por duas cadeias de aminoácidos, conectadas por meio de ligações dissulfeto Quando as duas cadeias de aminoácidos se separam, a atividade funcional da molécula de insulina desaparece A insulina é sintetizada nas células beta começando com a tradução do mRNA da insulina por meio dos ribossomos ligados ao retículo endoplasmático para formar uma pré- proinsulina Essa pré-proinsulina inicial apresenta peso molecular em torno de 11.500, sendo então clivada no retículo endoplasmático, para formar a proinsulina, com peso molecular de aproximadamente 9.000, e consiste em três cadeias de peptídeos, A, B e C @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 61 ATIVAÇÃO DOS RECEPTORES DAS CÉLULAS-ALVO PELA INSULINA E OS EFEITOS CELULARES RESULTANTES A insulina se liga à subunidade de seu receptor,o que provoca a autofosforilação do receptor da subunidade b, que, por sua vez, induz a atividade da tirosina quinase A atividade da tirosina quinase no receptor inicia uma cascata de fosforilação celular, que aumenta ou diminui a atividade das enzimas, incluindo os substratos dos receptores de insulina que medeiam os efeitos da insulina em glicose, lipídios e metabolismo proteico Por exemplo, os transportadores de glicose são transferidos para a membrana celular, para facilitar a entrada da glicose na célula INSULINA E O METABOLISMO DE CARBOIDRATOS A insulina promove a captação e o metabolismo da glicose nos músculos Durante grande parte do dia, o tecido muscular utiliza glicose como fonte de energia, bem como ácidos graxos DIFUSÃO AUMENTADA DA GLICOSE Durante grande parte do dia, o tecido muscular utiliza glicose como fonte de energia, bem como ácidos graxos Poucas horas seguintes à refeição (altas concentrações de insulina) ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO NO MÚSCULO Se os músculos não estiverem se exercitando depois da refeição e, ainda assim, a glicose for transportada abundantemente para as células musculares, então a maior parte da glicose é armazenada sob a forma de glicogênio muscular, em vez de ser utilizada como energia, até o limite de concentração de 2% a 3% @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 62 EFEITO QUANTITATIVO DA INSULINA PARA AUXILIAR O TRANSPORTE DE GLICOSE ATRAVÉS DA MEMBRANA DA CÉLULA MUSCULAR A INSULINA PROMOVE A CAPTAÇÃO, O ARMAZENAMENTO E A UTILIZAÇÃO DA GLICOSE PELO FÍGADO A insulina inativa a fosforilase hepática, a principal enzima que leva à quebra do glicogênio hepático em glicose. Essa inativação impede a clivagem do glicogênio armazenado nas células hepáticas A insulina causa aumento da captação de glicose do sangue pelas células hepáticas mediante aumento da atividade da enzima glicocinase, provocando a fosforilação inicial da glicose A insulina também aumenta as atividades das enzimas que promovem a síntese de glicogênio, inclusive, de modo especial, a glicogênio sintase, responsável pela polimerização das unidades de monossacarídeos, para formar as moléculas de glicogênio A GLICOSE É LIBERADA DO FÍGADO ENTRE AS REFEIÇÕES A redução da glicose sanguínea faz com que o pâncreas reduza sua secreção de insulina A ausência de insulina reverte todos os efeitos relacionados anteriormente para o armazenamento de glicogênio (interrompe a síntese de glicogênio no fígado e impede a captação adicional da glicose do sangue pelo fígado) A ausência de insulina (com o aumento do glucagon) ativa a enzima fosforilase, que causa a clivagem do glicogênio em glicose fosfato A enzima glicose fosfatase, inibida pela insulina, é então ativada pela ausência de insulina e faz com que o radical fosfato seja retirado da glicose: isso possibilita a difusão de glicose livre de volta para o sangue @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 63 A INSULINA PROMOVE A CONVERSÃO DO EXCESSO DE GLICOSE EM ÁCIDOS GRAXOS E INIBE A GLICONEOGÊNESE NO FÍGADO A insulina promove a conversão de todo esse excesso de glicose em ácidos graxos (quantidade de glicose nas células hepáticas maior do que a que pode ser armazenada em glicogênio ou metabolizada pelos hepatócitos) Os ácidos graxos são subsequentemente empacotados sob a forma de triglicerídeos em lipoproteínas de densidade muito baixa e depositados como gordura no tecido adiposo A FALTA DO EFEITO DA INSULINA NA CAPTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DA GLICOSE PELO CÉREBRO A maioria das células neurais é permeável à glicose e pode utilizá-la sem a intermediação da insulina Neurônios: utilizam apenas glicose como fonte de energia e só podem empregar outros substratos para obter energia, tais como as gorduras com dificuldade Entre 20 e 50 mg/100 mL, desenvolvem-se os sintomas de choque hipoglicêmico: irritabilidade, convulsões, coma. INSULINA E O METABOLISMOD DE GORDURA O efeito em longo prazo da falta de insulina provoca aterosclerose extrema, muitas vezes levando acidentes vasculares (cerebrais, miocárdicos e em outros órgãos). A insulina aumenta a utilização da glicose pela maioria dos tecidos do corpo, o que automaticamente reduz a utilização da gordura, poupando-a ingestão de mais carboidratos do que é possível usar imediatamente como energia, fornecendo, assim, o substrato necessário para a síntese de gordura O PAPEL DA INSULINA NO ARMAZENAMENTO DE GORDURA NAS CÉLULAS ADIPOSAS A insulina inibe a ação da lipase hormônio-sensível (provoca a hidrólise dos triglicerídeos previamente armazenados nas células adiposas, inibindo a liberação dos ácidos graxos do tecido adiposo para o sangue) A insulina promove o transporte da glicose através da membrana celular para o interior das células adiposas, formando α-glicerol fosfato (glicerol + ácidos graxos = triglicerídeos armazenados nos adipócitos) @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 64 A DEFICIÊNCIA DE INSULINA AUMENTA O USO DA GORDURA COMO FONTE DE ENERGIA A deficiência de insulina causa lipólise das gorduras armazenadas e liberação de ácidos graxos livres A deficiência de insulina aumenta as concentrações de colesterol e de fosfolipídios plasmáticos A utilização excessiva das gorduras durante a falta de insulina causa cetose e acidose A INSULINA E O METABOLISMO PROTEÍNAS E NO CRESCIMENTO A insulina estimula o transporte de muitos dos aminoácidos para as células A insulina aumenta os processos de tradução do RNA mensageiro formando, dessa maneira, novas proteínas Em longo prazo, a insulina aumenta a transcrição de sequências genéticas selecionadas de DNA no núcleo celular, formando quantidade aumentada de RNA e síntese de proteínas A insulina inibe o catabolismo das proteínas, reduzindo, dessa forma, a liberação de aminoácidos das células, em especial das células musculares No fígado, a insulina deprime a gliconeogênese. Isso ocorre por meio da redução da atividade das enzimas que promovem a gliconeogênese @pequenamedicina 2º período @pequenamedicina 65 GLUCAGON E SUAS FUNÇÕES Hormônio secretado pelas células alfa das ilhotas de Langerhans quando a concentração da glicose sanguínea reduz, tem diversas funções que são diametralmente opostas às da insulina O glucagon é também chamado hormônio hiperglicêmico EFEITOS DO GLUCAGON NO METABOLISMO DA GLICOSE 1 – Ativação da adenilil ciclase na membrana da célula hepática. 2 – Ativação forma monofosfato cíclico de adenosina. 3 – Que ativa a proteína reguladora da proteína cinase 4 – Que ativa a proteína cinase. 5 – Que ativa a fosforilase cinase b. 6 – Que converte a fosforilase b em fosforilase a. 7 – Que promove a degradação do glicogênio em glicose-1-fosfato. 8 – Que é desfosforilada, e a glicose é liberada das células hepáticas OUTROS EFEITOS DO GLUCAGON Aumenta a força do coração Aumenta o fluxo do sangue para alguns tecidos, especialmente os rins Aumenta a secreção de bile Inibe a secreção de ácido gástrico RESUMO DA REGULAÇÃO DA GLICOSE SANGUÍNEA 1. O fígado funciona como importante sistema tampão da glicose sanguínea. 2. Tanto a insulina como o glucagon funcionam como importantes sistemas de controle por feedback para manter a concentração de glicose sanguínea normal. 3. Também, na hipoglicemia grave, o efeito direto dos baixos níveis de glicose sanguínea no hipotálamo estimula o sistema nervoso simpático. A epinefrina secretada pelas glândulas adrenais aumenta ainda mais a liberação de glicose pelo fígado 4. E finalmente, durante um período de horas e dias, tanto o hormônio do crescimento como o cortisol são secretados em resposta
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