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Heloiza Bernardes Fisiologia Endócrina FUNÇÕES DO PÂNCREAS: - Funções digestivas e endócrinas; - Secreção hormonal: Insulina e glucagon são cruciais para a regulação normal do metabolismo da glicose, dos lipídios e das proteínas; - Outros hormônios que o pâncreas produz: Amilina, polipeptídeo pancreático e somatostatina. - O pâncreas humano contém cerca de 1 a 2 milhões de ilhotas de Langerhans. - As ilhotas contêm células alfa, beta, delta e F. - O principal estímulo para a secreção de insulina e glucagon são os níveis de glicose. Porém, dentro das próprias ilhotas existe um controle direto da secreção hormonal por meio da comunicação intercelular. - O sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático exerce ação sobre o pâncreas. - A principal ação do glucagon: Elevar o nível sanguíneo de glicose que se encontra abaixo do normal. - A principal ação da insulina: Reduzir o nível de glicose sanguínea que se encontra muito elevado. - O nível de glicose sanguínea controla a secreção de glucagon e de insulina via feedback negativo. QUADROS DE HIPOGLICEMIA: - Ocorre estímulo para secreção de glucagon pelas células alfa das ilhotas pancreáticas. Pâncreas endócrino - As células alfa secretam glucagon; - As células beta secretam insulina; - As células delta secretam somatostatina; - As células F secretam polipeptídeo pancreático. Heloiza Bernardes Fisiologia Endócrina - O glucagon atua nos hepatócitos acelerando a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise) e promovendo a formação de glicose a partir do ácido lático e de determinados aminoácidos (gliconeogênese). - Assim, os hepatócitos liberam glicose no sangue de maneira mais rápida e a glicemia se eleva. - Se a glicemia continua a se elevar no sangue: Os níveis de glicose, por feedback negativo, inibem a liberação de glucagon pelas células alfa. QUADROS DE HIPERGLICEMIA: - Estimulam a secreção de insulina pelas células beta das ilhotas de Langerhans. - A insulina age em várias células do corpo para promover as seguintes ações: 1. Acelerar a difusão facilitada da glicose para as células; 2. Apressar a conversão de glicose em glicogênio (glicogênese); 3. Intensificar a captação de aminoácidos pelas células e aumentar a síntese proteica; 4. Retardar a conversão de glicogênio em glicose (glicogenólise); 5. Acelerar a síntese de ácidos graxos (lipogênese); 6. Tornar mais lenta a formação de glicose a partir do ácido lático e de aminoácidos (gliconeogênese). - Os resultados são da secreção de insulina: Queda do nível de glicose do sangue. - Quando o nível sanguíneo de glicose cai para abaixo do normal, ocorre inibição da liberação de insulina, via feedback negativo, e estímulo à liberação de glucagon. OUTROS ESTÍMULOS PARA A SECREÇÃO DE INSULINA: - Acetilcolina liberada pelas fibras parassimpáticas do nervo vago que inervam as ilhotas pancreáticas; - Arginina e leucina em níveis mais elevados depois de uma refeição rica em proteína; - Peptídeo insulinotrópico dependente de glicose (GIP) liberado pelas células enteroendócrinas do intestino delgado em resposta à presença de glicose no sistema digestório. Heloiza Bernardes Fisiologia Endócrina - Assim, a digestão e a absorção de alimentos contendo tanto carboidratos, quanto proteínas são um forte estímulo à liberação de insulina. OUTROS ESTÍMULOS PARA A SECREÇÃO DE GLUCAGON: - Atividade mais intensa do SNA simpático, como acontece durante a prática de exercícios físicos; - Elevação de aminoácidos sanguíneos quando o nível sanguíneo de glicose está baixo, o que pode acontecer, por exemplo, após uma refeição rica em proteína. SÍNTESE DA MOLÉCULA DE INSULINA: - A pró-insulina é formada por cadeia A, B e C, onde a cadeia C é a cadeia conectora entre A e B. - A quebra da pró-insulina, ocorre no complexo de Golgi das células beta pancreáticas, em duas moléculas: Peptídeo C e insulina. - O peptídeo C não tem ação sobre o organismo, mas ele é secretado e armazenado em grânulos conjuntamente à insulina ATIVAÇÃO DOS RECEPTORES DAS CÉLULAS-ALVO PELA INSULINA: - Os receptores de insulina são constituídos por duas subunidades alfa (no domínio externo) e duas subunidades beta (na região de transmembrana) que são interligadas por pontes dissulfeto. - A insulina liga-se as subunidades alfa, estimula a autofosforilação da subunidade beta do receptor de insulina. Essa autofosforilação induz à atividade enzimática da tirosina cinase que inicia uma cascata de fosforilação celular, que pode aumentar ou diminuir a atividade enzimática das vias metabólicas, incluindo os IRSs. SUBSTRATOS DOS RECEPTORES DE INSULINA (IRS): - Quando fosforilados: - Aumenta a quantidade de GLUT-4 para a região de membrana da célula alvo, a fim de captar mais glicose. - Promove síntese de lipídio e proteína, crescimento e expressão gênica e síntese de glicogênio. PACIENTES DIABÉTICOS: - A mensuração de insulina circulante é feita pela dosagem de peptídeo C, pois a meia vida dele é maior do que a da insulina. - O peptídeo C é um ótimo marcador dos níveis de insulina. Heloiza Bernardes Fisiologia Endócrina INSULINA ATUANDO NOS MÚSCULOS: - A membrana da fibra muscular em repouso tem pouca permeabilidade à glicose, exceto quando a fibra muscular é estimulada pela insulina. - A quantidade de insulina secretada durante as refeições é insuficiente para promover a entrada de quantidades significativas de glicose nas células musculares. CONDIÇÕES QUE OS MÚSCULOS UTILIZAM GRANDE QUANTIDADE DE GLICOSE: 1. Durante a realização de exercícios moderados ou intensos: Essa utilização de glicose não precisa de grande quantidade de insulina, porque a contração muscular aumenta a translocação da molécula transportadora de glicose 4 (GLUT-4) dos depósitos intracelulares para a membrana celular, o que, por sua vez, facilita a difusão da glicose na célula muscular. 2. Após poucas horas seguintes à refeição: A concentração de glicose no sangue fica bastante elevada, e o pâncreas está secretando grande quantidade de insulina – essa insulina adicional provoca transporte rápido de glicose para as células musculares. ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO NOS MÚSCULOS: - Músculos em repouso depois da refeição: A maior parte da glicose transportada é armazenada (cerca de 2-3%) sob a forma de glicogênio muscular em vez de ser utilizada como fonte de energia. - O glicogênio pode ser utilizado depois como fonte de energia pelo músculo especialmente durante períodos curtos de uso energético extremo pelos músculos, e até mesmo para fornecer picos de energia anaeróbica durante alguns minutos (por meio da conversão glicolítica do glicogênio em ácido lático). INSULINA ATUANDO NO FÍGADO: - Insulina promove a captação, armazenamento e utilização da glicose pelo fígado: - A maioria da glicose absorvida é armazenada rapidamente no fígado sob a forma de glicogênio. - Redução da glicose sanguínea faz o pâncreas reduzir a sua secreção de insulina; - A ausência de insulina reverte todos os efeitos relacionados anteriormente para o armazenamento de glicogênio, interrompendo a continuação da síntese de glicogênio. - A ausência de insulina ativa a enzima fosforilase que causa a clivagem do glicogênio em glicose fosfato. - A enzima glicose fosfatase é ativada pela ausência de insulina, fazendo com que o radical fosfato seja retirado da glicose, possibilitando a difusão da glicose livre de volta para o sangue. - Assim, o fígado remove a glicose do sangue, quando ela está presente em quantidade excessiva após uma refeição, e a devolve para o sangue, quando a concentração da glicose diminui entre as refeições. - Cerca de 60% da glicose da refeição é armazenada no fígado e então retorna posteriormente para a corrente sanguínea. - Insulina promove síntese e armazenamento de gorduras:- A insulina aumenta o transporte de glicose para células hepáticas; - Quando a concentração do glicogênio atinge 5 a 6% no fígado, ocorre inibição da síntese posterior de glicogênio; Heloiza Bernardes Fisiologia Endócrina - Toda a glicose remanescente que penetra nas células hepáticas fica disponível sob a forma de gordura; - A glicose transforma-se então em piruvato que se converte em acetil-CoA pela via glicolítica (substrato de síntese de ácidos graxos); - Ciclo do ácido cítrico: Produz excesso de íons citrato e isocitrato quando muita quantidade de glicose é utilizada como fonte de energia. - Esses íons apresentam efeito direto na ativação da acetil-CoA carboxilase (enzima que realiza a carboxilação do acetil-CoA), que forma malonil-CoA no primeiro estágio da síntese de ácidos graxos. - A maior parte dos ácidos graxos é sintetizada no fígado e utilizada para formar triglicerídeos que é a forma usual de armazenamento da gordura; - A gordura é liberada das células hepáticas para o sangue na forma de lipoproteínas; - A insulina ativa a lipoproteína lipase nas paredes dos capilares do tecido adiposo, que quebra os triglicerídeos, formando ácidos graxos para que sejam absorvidos pelos adipócitos, local onde são convertidos novamente em triglicerídeos e armazenados. OS PRINCIPAIS EFEITOS DO GLUCAGON NO METABOLISMO DA GLICOSE: - Quebra do glicogênio hepático (glicogenólise); - Aumento da gliconeogênese no fígado; - Esses dois efeitos elevam a disponibilidade da glicose para outros órgãos do organismo. VARIAÇÃO DOS NÍVEIS DE GLICOSE: - A concentração de glicose sanguínea está sob controle estrito, variando entre 80 e 90 mg/100 mL de sangue na pessoa em jejum a cada manhã; - Essa concentração aumenta para 120 a 140 mg/100 mL durante a primeira hora ou um pouco após a refeição; - Os sistemas de feedback para controle da glicose sanguínea restabelecem a concentração de glicose rapidamente aos níveis de controle, em geral, até 2 horas após a ultima absorção de carboidratos. Inversamente, na ausência de alimentação, a função da gliconeogênese do fígado produz a glicose necessária para manter o nível sérico de glicose em jejum. É IMPORTANTE QUE A CONCENTRAÇÃO DE GLICOSE SANGUÍNEA NÃO AUMENTE DEMAIS, POIS: - A glicose contribui para aumento da pressão osmótica no LEC e, em valores excessivos, a concentração de glicose pode provocar desidratação celular; - Níveis elevados de glicose provocam a perda de glicose na urina (glicosúria); - A perda de glicose na urina provoca diurese osmótica pelos rins que pode causar depleção do organismo de seus líquidos e eletrólitos. - Isso em longo prazo pode ocasionar lesões em diversos tecidos, especialmente em vasos sanguíneos. A lesão vascular associada ao diabetes descontrolado leva ao maior risco de ataques cardíacos, derrame cerebral, doença renal e cegueira.
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