hormônio

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE
CAMPUS DE PAUDOS FERROS – CAMEAM
CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA – CEF
DISCIPLINA DE FISIOLOGIA HUMANA
FISIOLOGIA
ENDÓCRINA
Aspectos Introdutórios: interação
neuroendócrina, anatomia das glândulas
e aspectos gerais sobre os hormônios
CEF/CAMEAM/UERN
Prof. Esp. Napoleão Diógenes:.
I N T R O D UÇ Ã O
A função de todas as células corporais está sujeita a mecanismos de controle,
quer sejam locais, ou seja, localizado na própria célula ou então vindo de
outra célula.
Indubitavelmente que o principal sistema de controle corporal é o nervoso.
Entretanto, esse sistema apresenta uma limitação – não há contato direto
entre os neurônios e todas as células corporais.
Os neurônios estabelecem sinapses apenas com os próprios neurônios, ou
então com as células efetoras, que por sua vez são representadas pelos
músculos e pelas glândulas.
As glândulas ou o epitélio glandular integram órgãos ou constituem órgãos,
no qual a principal característica é a produção de uma secreção.
Algumas glândulas ditas endócrinas secretam substâncias químicas
chamadas de hormônios, que lançados na corrente sanguínea afetam a
função de outras células distantes no corpo.
Este mecanismo de controle, isto é, por meio de uma substância química
lançada no sangue consegue vencer a limitação da ação neural e representa
um dos principais mecanismos de controle corporal involuntário.
Mecanismos de Controle
Como dito anteriormente, o sistema nervoso apresenta a limitação
anatômica de não poder controlar diretamente a função de todas as células
corporais.
A saída para resolução desta limitação foi a adoção de uma substância
reguladora que atua tendo como veículo um meio líquido (citosol, LEC ou
sangue), e não mais apenas o espaço físico restrito da sinapse.
Essa substância reguladora recebe genericamente o nome de hormônio e
este afeta o controle de outra célula, que para isso deve conter
necessariamente um receptor para este; e quando isso ocorre tal célula é
chamada de célula alvo.
O hormônio é necessariamente produzido por uma célula secretora, que
pode estar ou não obrigatoriamente associado a uma glândula, haja vista que
existem epitélios secretores e ou células secretoras em órgãos não
glandulares.
Algumas vezes, o hormônio é produzido pela própria célula ou por uma
célula vizinha. Nestes dois casos há uma regulação de função por meio de
controle autócrino e parácrino respectivamente.
Mecanismos de Controle
1. Controle Neural: é o mecanismo pelo
qual um neurônio controla a função de
uma célula, ou outro neurônio ou efetora,
por meio da síntese e secreção de
substâncias químicas chamadas de
neurotransmissores. Há que se destacar
que muitos NRT também atuam como
hormônios.
2. Controle Autócrino: é o mecanismo pelo
qual uma substância química produzida na
própria célula (auto regulação) atua no
controle da função da própria célula. Por
exemplo, as adipocinas do tecido adiposo e
as miocinas do tecido muscular, com
destaque para a ação muscular do MGF –
Mechano Growt Factor.
Mecanismos de Controle
3. Controle Endócrino: é o
mecanismo pelo qual a secreção de
uma glândula endócrina – o
hormônio é lançado na corrente
sanguínea e age sobre uma célula
que possui o receptor para esse
hormônio. O hormônio age então
como a substância reguladora.
4. Controle Parácrino: é o mecanismo pelo
qual a secreção de uma célula de um dado
tecido, normalmente epitélio, age sobre as
células vizinhas do mesmo tecido. Esse tipo
de controle é bastante comum na função
digestória, uma vez que a chegada de
determinados tipos de alimentos no tubo
digestivo induz a produção de hormônios que
atuam sobre as células do tubo ou sobre as
glândulas anexas deste sistema.
Hormônios – Aspectos Gerais
Os hormônios são substâncias químicas produzidas por células secretoras.
Sendo que tais células geralmente estão associadas a glândulas endócrinas.
As glândulas endócrinas constituem um sistema anatômico chamado de
sistema endócrino, cuja função primária é a regulação da função de muitos
aspectos da atividade celular.
Essencialmente o sistema endócrino é um sistema de controle, mas não
completamente autônomo, haja vista que a função endócrina está quase que
completamente subordinada a função nervosa ou neural.
Dentro desta perspectiva, a interação neuroendócrina pode ser analisada sob
o seguinte prisma: o sistema nervoso se envolve mais diretamente com o
controle da função somática orgânica, enquanto que o sistema endócrino se
encarrega de uma função mais visceral ou autônoma.
Neste sentido, enquanto a função neural controla diretamente aspectos
ligados a relação do ser vivo com o meio, o sistema endócrino se envolve
com o controle das funções internas.
Dentre tais funções destaca-se a regulação do metabolismo e aspectos
ligados ao crescimento, desenvolvimento e reprodução do ser vivo.
Interação Neuroendócrina
O esquema ao lado
mostra que um dado
estímulo
interno
ou
externo põe em ação o
sistema nervoso;
Este por sua vez, e
através do hipotálamo
envia o comando para
que haja atividade da
principal
glândula
endócrina do corpo – a
hipófise ou pituitária;
Essa pequena glândula
atua na produção de
hormônios estimuladores
de
outras
glândulas
endócrinas;
Estas glândulas ativadas
pela
hipófise
então
liberam o hormônio final.
Interação Neuroendócrina
A figura mostra a relação
entre a ação do estresse
com a atividade do sistema
nervoso e sua consequente
ativação
do
sistema
endócrino;
Perceba que os efeitos
neurais
do
estresse
convergem
para
o
hipotálamo e em seguida
para a hipófise;
A hipófise então ativa as
outras glândulas endócrinas;
As glândulas periféricas
ativadas
secretam
hormônios que ativam o
sistema endócrino, que
nesta situação representa a
resposta ao estresse.
Interação Neuroendócrina
Esse esquema mostra uma visão geral de
todo o sistema endócrino, bem como sua
subordinação ao sistema nervoso.
Funções Hormonais Gerais
1. Regulação do Metabolismo:
os hormônios regulam a oferta,
captação e uso de substratos
durante a condição de repouso e
exercício;
Alguns deles exercem efeitos
notadamente anabólicos (ver
figura ao lado) como, por
exemplo,
o
GH,
a
testosterona e a insulina;
Outros, como o cortisol e o
glucagon exercem efeitos
catabólicos.
Anabolismo
Funções Hormonais Gerais
2. Controle no Desenvolvimento:
hormônios como o GH e a insulina
exercem importantes efeitos sobre o
desenvolvimento do corpo como
um todo.
A
maturação
sexual, por
exemplo,
é
notadamente
influenciada pela ação dos
hormônios sexuais.
3. Controle do Crescimento: o
crescimento do corpo é influenciado
diretamente
pela
ação
de
hormônios, com destaque para o
GH e a insulina.
Alterações na secreção de GH
leva ao desenvolvimento de
anomalias do crescimento, como
o gigantismo e o nanismo.
Funções Hormonais Gerais
4.
Reprodução:
a
atividade
reprodutiva dos seres humanos
depende da adequada ação
hormonal.
O desenvolvimento, a maturação
sexual, o desejo sexual, o coito e
a gestação são dependentes de
hormônios.
Neste caso, com destaque para
os hormônios sexuais.
5.
Reações
Comportamentais:
aspectos importantes como o
controle/tolerância ao estresse e
desejo/impulso
sexual
sofrem
influência
direta
de
muitos
hormônios.
Estas respostas ou reações
comportamentais
são
controladas através da atividade
conjunta
do
sistema
neuroendócrino.
Sistema Endócrino - Noções
Como dito anteriormente, o ramo da anatomia que estuda as glândulas
endócrinas é chamado de sistema endócrino.
As glândulas endócrinas são um dos três tipos de glândulas do nosso organismo.
Glândulas são estruturas que apresentam a capacidade de sintetizar e secretar
substâncias químicas; que passam a se chamar genericamente de secreções –
nem sempre são hormônios, por exemplo, o muco das vias aéreas.
Estas se originam do epitélio glandular/secretor, que por sua vez se origina do
epitélio de revestimento.
De acordo com a estrutura as glândulas são classificadas em três tipos: exócrinas,
endócrinas ou anfícrinas (mistas).
As exócrinas são aquelas possuidoras de ductos e liberam a secreção para o
epitélio de revestimento, o qual se originou. Essa secreção pode ir para a pele ou
para o interior de vísceras ocas ou tubulares.
As endócrinas são glândulas que não possuem ductos e liberam a secreção no
interior da corrente sanguínea. A secreção destas glândulas é chamada de
hormônio.
As mistas são as glândulas que possuem uma porção exócrina e outra endócrina
na mesma estrutura.
Origem das Glândulas
Tipos de Glândulas
Tipos de Glândulas
Tipos de Glândulas
Sistema Endócrino
Sistema Endócrino – Visão Geral
Sistema Endócrino – Visão Geral
Hormônios – Aspectos Específicos
Os hormônios são os produtos, isto é, as secreções das glândulas endócrinas.
De acordo com a estrutura química os hormônios são classificados em 3
classes: proteicos/peptídicos, esteróides e derivados do aminoácido tirosina.
Os hormônios proteicos e peptídicos são os mais comuns. Para efeito de
norma, aqueles formados por até 100 aminoácidos são considerados
peptídicos. Alguns são pequenos e formados por apenas 3 aminoácidos.
Os hormônios proteicos e peptídicos são hidrossolúveis. Esta característica
permite que sejam facilmente transportado difundido no plasma sanguíneo,
mas impede que eles atravessem com facilidade a membrana celular.
Os hormônios esteróides possuem estrutura química semelhante ao
colesterol, ou então são derivados diretamente desta classe de lipídios.
São hormônios hidrofóbicos e lipossolúveis e isso faz com que seu transporte
no sangue se dê em combinação com proteínas de transporte, mas em
contrapartida eles atravessam facilmente a parte fosfolipídica da membrana
celular.
Os hormônios derivados da tirosina são quatro, sendo dois produzidos pela
tireóide (T3 e T4) e os outros 2 chamados de catecolaminas
(adrenalina/epinefrina e noradrenalina/norepinefrina).
Hormônios – Síntese
Os hormônios protéicos/peptídicos são sintetizados no retículo endoplasmático
rugoso sob a forma de pré-pró-hormônios, que são moléculas metabolicamente
inativas.
Ainda no RER tais moléculas são clivadas e originam os precursores hormonais,
que são chamados de pré-hormônios (ainda inativos).
No complexo de Golgi, as enzimas ai presentes clivam os precursores e originam
as formas ativas. Posteriormente eles são armazenados em vesículas para serem
posteriormente liberadas.
Os hormônios esteróides são sintetizados tanto no retículo rugoso quanto no liso
e não são armazenados em vesículas, ou seja, são prontamente liberados após
serem sintetizados.
Como não há armazenamento deste tipo de hormônio em vesículas, o que
garante a produção continuada destes nas células secretoras é a presença de
vacúolos ricos em colesterol suspenso no citoplasma das mesmas.
Habitualmente, após sua liberação estes se ligam a proteínas de transporte
plasmáticas, que permitem um efeito mais duradouro da ação deste tipo
hormonal (a ligação com a proteína representa uma fonte do hormônio).
Os derivados da tirosina apresentam síntese específicas.
Na tireóide os hormônios ativos ficam ligadas a uma grande proteína – a
tiroglobulina, e quando necessário são clivados desta estrutura e lançados no
sangue.
Hormônios – Síntese
Hormônio proteico
Hormônio esteróide
Hormônios – Mecanismo de Ação
Uma vez sintetizado todo e qualquer tipo de hormônio é lançado na corrente
sanguínea. A depender da composição química o mesmo irá se ligar ou não a
proteínas de transporte plasmática.
Os hormônios derivados do aminoácido tirosina e os esteróide se ligam a
proteínas de transporte, já os protéicos/peptídicos se dissolvem no plasma.
No sangue, os hormônios alcançam todas as células do corpo, mas a ação
hormonal só irá ocorrer se a célula possuir um receptor para o hormônio.
Ou seja, a ação hormonal é semelhante ao efeito do neurotransmissor na
sinapse química.
As células que possuem o receptor para um dado hormônio passa a ser
chamada de célula alvo. Alguns hormônios possuem efeitos sistêmicos e
outros localizados.
Os receptores hormonais são sempre proteínas. O número de receptores de
hormônios em uma célula varia de 2.000 a 100.000.
A localização dos receptores dos hormônios varia entre os tipos de
hormônios. Para os proteicos/peptídicos, estes se localizam na membrana
celular. Para os esteróides no citoplasma e para os derivados da tirosina no
núcleo celular e diretamente no material genético nuclear.
Mecanismo de Ação Geral
Mecanismo de Ação – Hormônios Protéicos
Os hormônios protéicos/peptídicos são hidrossolúveis e ligam-se a moléculas
de água, de modo que a entrada na célula é limitada pelo tamanho da
molécula.
Este tipo de hormônio liga-se a receptores de membrana celular e a
interação entre o hormônio/receptor irá desencadear uma série de respostas
celulares.
Alguns hormônios promovem alteração na permeabilidade da membrana a
substâncias, como íons ou macromoléculas.
Outros hormônios desta classe ligam-se a receptores que são proteínas que
deflagram respostas celulares por meio da ativação do sistema de segundos
mensageiros.
Os segundos mensageiros ativados desencadeiam as respostas fisiológicas e,
portanto, os efeitos biológicos do hormônio.
Os segundos mensageiros ativados pelos hormônios são o AMPc, que é
ativado via proteína G; o Ca+2 que ativa a proteína calmodulina e o sistema
da fosfolipase C.
Estas respostas podem ser rápidas, como as alterações da permeabilidade da
membrana ou então lentas e duradoras, como a síntese proteica.
Mecanismo de Ação – Hormônios Protéicos
Mecanismo de Ação – Hormônios Protéicos
Mecanismo de Ação – Hormônios Protéicos
Mecanismo de Ação – Hormônios não proteicos
Os hormônios esteróides são lipossolúveis, deste modo são transportados no
plasma em combinação química fraca e reversível com proteínas de
transporte.
Esta ligação se desfaz quando há necessidade do hormônio na célula alvo, e
quando não o hormônio fica ligado a proteína de transporte que acaba
servindo como depósito do hormônio.
Nas células o hormônio esteróide atravessa facilmente a membrana celular e
liga-se a receptores protéicos localizados no citosol da célula.
O complexo receptor-hormônio esteróide atravessa a membrana celular e
liga-se ao DNA nuclear.
A ativação do DNA estimula a síntese de novas proteínas no citoplasma, por
meio da produção de moléculas de RNA.
Essa proteínas podem ser enzimas ou proteínas estruturais, que podem
modificar o funcionamento da célula.
Os hormônios tireóideos ligam-se a receptores localizados diretamente no
DNA celular e, portanto, desencadeiam respostas que levam a formação de
novas proteína; muitas das quais são enzimas e que possuem capacidade de
afetar diretamente o metabolismo corporal.
Mecanismo de Ação – Hormônios Esteróides
Mecanismo de Ação – Hormônios Esteróides
Mecanismo de Ação – Comparativo
Hormônios – Controle da Secreção
Uma vez liberados, os hormônios ligam-se aos seus receptores e exercem
seus efeitos fisiológicos.
Após essa ligação e exercício dos seus efeitos, o complexo hormônio-receptor
ativado deve ser inativado.
A inativação dá-se por meio de uma série de mecanismos, que são
específicos para cada tipo de hormônio, sendo os mais comuns: inativação
enzimática, eliminação hepática pela bile e depuração renal.
O controle da secreção ocorre por meio de alças de feedback, comumente o
negativo; apesar de que alguns hormônios têm o seu início de secreção por
meio de feedback positivo – o LH, por exemplo.
Um aspecto importante sobre a secreção hormonal é que alguns hormônios
apresentam liberação influenciada ciclicamente, tanto por fatores
circadianos (GH), sazonais e desenvolvimentistas (testosterona).
Tais aspectos, descritos anteriormente, por sua vez desencadeiam respostas
neurais, que por sua vez estimulam o sistema endócrino.
Alguns hormônios são secretados sob a forma de pulsos, mas para todos os
hormônios a quantidade de secreção hormonal é extremamente pequena.
Outro aspecto relevante é que o número de receptores dos hormônios nas
células pode sofrer regulação tanto para baixo quanto para cima.
Hormônios – Controle da Secreção
O
GH
estimula
a
produção de fatores de
crescimento semelhante
a insulina – IGF no fígado;
O IGF é quem exercerá o
efeito fisiológico do GH;
Dentre
as
inúmeras
atividades
do
IGF,
especialmente sobre os
músculos,
ossos
e
articulações, o IGF ativa o
hipotálamo para que este
produza o fator inibidor
do GH, que é chamado de
somatostatina;
O principal regulador
desta alça é o nível de
atividade do órgão alvo,
que no caso do GH é o
fígado.
C O N S I D E R AÇ Õ E S F I NA I S
O controle das funções corporais é responsabilidade de dois sistemas principais –
o nervoso e o endócrino.
O sistema nervoso se encarrega de controlar as funções ligadas a interação do
organismo com o meio ambiente – fatores abióticos e bióticos.
O controle das funções internas e ligadas ao metabolismo por sua vez não requer
participação do córtex cerebral, uma vez que ocorrem de forma automática,
involuntária e ou inconsciente.
A capacidade de controle destas funções internas depende da perfeita interação
entre o sistema nervoso e o endócrino, sendo este sistema subordinado ao
nervoso.
O sistema endócrino é formado por glândulas que secretam hormônios dentro da
corrente sanguínea.
Os hormônios agem sobre células quando ligam-se a receptores proteicos
localizados em diferentes locais.
A formação do complexo hormônio-receptor desencadeia uma série de efeitos
biológicos, que podem ser agudos (imediatos) ou tardios, e envolvem aspectos
importantes da nossa existência tais como: a reprodução, o crescimento, o
desenvolvimento, influencia em alguns comportamentos.
Sendo o mais importante destes efeitos a regulação do metabolismo, tanto do
metabolismo primário quanto do secundário.