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Atlas Netter
,de Fisiolo ia
Humana
John T.Hansen
Bruce M, Koeppen
,.,
SEÇAO DE ENDOCRINOLOGIA
For Evaluation Only.Copyright (c) by Foxit Software Company, 2004Edited by Foxit PDF Editor
FISIOLOGIA ENDÓCRINA
Visão Geral da Ação Hormonal 2 Medula Adrenal 18
Regulação da Secreção Hormonal 3 Pâncreas Endócrino 19
Hipotálamo e Hipófise 4 Secreção de Insulina 20
Hipófise Anterior 5 Ações da Insulina 21
Hipófise Posterior: Ocitocina 6 Ações do Glucagon 22
Hipófise Posterior: ADH 7 Glândula Paratireóide 23
Hormônio do Crescimento 8 Formação das Gônadase dos Duetos Genitais 24
Glândula Tireóide: Estrutura 9Desenvolvimento da Genitália
Glândula Tireóide: Função 10 Externa 25
Glândula Tireóide: Ação Hormonal .. 11 Puberdade 26
Glândula Adrenal: Estrutura 12 Testículos 27
Glândula Adrenal: Histologia 13 O Ciclo Menstrual 28
Hormônios Adrenocorticais 14 Regulação Hormonal
Cortisol 15 do Ciclo Menstrual 29
Androgênios Adrenais 16 Prolactina 30
Aldosterona 17
1
For Evaluation Only.Copyright (c) by Foxit Software Company, 2004Edited by Foxit PDF Editor
,FISIOLOGIA ENDOCRINA Visão Geral da Ação Hormonal
Hormônios esteróides
Hormônios tireóideos
Vitamina D
'O I
Hormônios
do crescimento
Hormônios
peptídicose catecolamínicos
.. , .•• t'
••• , I ••
Autócrina Parácrino Endócrino
Regulação das vias metabólicas,
do crescimento celular, ete.
Neurócrino
~Efeito
Corrente
sangüíneaCélula
do tipo 2
Célula
do tipo 1
~Efeito
Corrente
sangüíneaCélula
do tipo 2
~Efeito
tHormônio
~Célula
do tipo 2
Célula
do tipo 1
~Efeito
Célula
do tipo 1
Célula
do tipo 1
J. PerkinsMS,MFA
©~,~N
FIGURA 1 VISÃO GERAL DA AçÃo HORMONAl
Os hormônios estão envolvidos no processo de sinalizaçãocélula a célula. Os hormônios interagem com suas células-alvopor meio de interações específicas hormônio-receptor. O receptor pode estar na membrana plasmática ou no interior da célula(citoplasmática ou nuclear). A interação hormônio-receptor podegerar segundos mensageiros ou regular a expressão gênica. O
efeito do hormônio na célula pode ser o resultado de vias metabólicas alteradas (isto é, alterações na atividade enzimática ouconcentrações de enzimas) ou de alterações na estrutura e nocrescimento da célula. O painel inferior ilustra as diferentes formas de comunicação célula a célula.
2
"Regulação da Secreção Hormonal FISIOLOGIA ENDOCRINA
Retroalimentação Negativa Retroalimentação Positiva
c;yãd~_1'f.1>.
©~·~N
Ovário ~'V
j~ íEstradiol
\
l~
Hipófiseanterior
Hipotálamo
Tecido-alvo(por exemplo,mamas,endométrio uterino)
Hipófiseanterior ,~~~
~I
Hipotálamo
Tecido-alvo(por exemplo, músculo)
~~~~~•••:8,I••,IIII,•I•••••••••••••••IIII
81•II•••III•I,I•II•
_\~TestícuIOS: ij (f)j! iI •I •• I
Testosterona .J. •• ..!
{I
FIGURA 2 REGUlAÇÃO POR RETROAlIMENTAÇÃO
A secreção hormonal é regulada por mecanismos de retroalimentação negativa (por exemplo, a testosterona) e por mecanismos deretroalimentação positiva (por exemplo, na fase folicular do ciclo menstrual).
3
;: FISIOLOGIA ENOOCRINA Hipotálamo e HipófiseI •• __ _ _ ~ ~_
Tecido
conjuntivo(trabéculas)
Parte tuberal
Quiasma áptico
arte intermédia1Eminência
mediana
Haste infundibular
Trato hipotálamo-hipofisário
Hasteneural
Área hipotalâmica
Processo /
infundibular ;-
Corpo mamilar
Lobo anterior----v---- ....-------y---------'
Lobo posterior
FIGURA 3 ESTRUTURA DO HIPOTÁLAMO E DA HIPÓFISE
A neuro-hipáfise (hipófise posterior) é formada por uma evaginação do diencéfalo do cérebro. A adeno-hipófise (hipófise anterior) é derivada da bolsa de Rathke (tecido ectodérmico, na oro
faringe). O lobo intermédio não é bem desenvolvido, noshumanos. Células neuroendócrinas no hipotálamo enviam axô-
nios para a hipófise posterior e para a região da eminênciamediana. Essesaxônios liberam hormônios no sangue sistêmico(hipófise posterior) ou no sistema porta hipofisário (consulte aFigura 4), na região da eminência mediana.
4
, ,Hlpófise Anterior FISIOLOGIA ENDOCRINA
As veias porta hipofisárias levam asneurossecreções para a adeno-hipófise
Neurossecreções hipotalâmicas liberadas no plexoprimário da circulação porta hipofisária, após seremtransportadas ao longo das fibras nervosas
Tecido adiposo
IGFs
Células secretoras específicas,na adeno-hipófise, são influenciadaspelas neurossecreções hipotalâmicas
Núcleo
supra-óptico
Sítio hipotéticoparaa estimulação
'~~O-T ..SH.... .\~~!
Osso, músculo,outros órgãos(crescimento)Testosterona Estrogênio ProgesteronaHormônios
tireóideos
Influências emocionais e
exteroceptivas~ por meiodos nervos aferentes
,..;--.:-_--------,,-,.;:.:::.:::.:::.:::.::::111'IIIIIIII hipotalâmica1,11111'I L ~r'l =========II •••.--------11'11,'1IIII1,11 ~
1,11 .g1,11 ro
1,11 -sIIII âfIIII •...11'1 ,~IIII 2!IIII <<1>
I,II~1111,S:IIII IIIII V">
IIII ~IIII c:IIII ~s1111 ~IIII ro
IIII ~IIII <1>
1111 'sIIII ~IIII cIIII (l)
IIII 2!IIII oIIIIUIIIIIIII GlândulaIIII '''dIIII tlreol eIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII\,\'---,~====
FIGURA 4 VISÃO GERAL DA FUNÇÃO DA HIPÓFISE ANTERIOR
As células neuroendócrinas do hipotálamo liberam hormônios,no sistema porta hipotálamo-hipofisário, que estimulam, ou inibem, as células secretoras da hipófise anterior. Sob o controledesses hormônios hipotalâmicos de liberação e de inibição, ascélulas da hipófise anterior liberam hormônios tróficos, que, em
seguida, vão agir sobre as glândulas endócrinas, Os hormônios,secretados pelas glândulas endócrinas, produzem um mecanismo de retroalimentação com as células da hipófise anterior edo hipotálamo, para regular a secreção dos hormônios tróficos edos hormônios de liberação,
5
, ~i FISIOLOGIA ENDOCRINA Hipófise Posterior: Ocitocina
A ocitocina
é captada peloscapilares do loboposterior
Impulsos aferentes,originados nos mamilos
~
y EstÍmu~ospsicogê,nicosj /
o núcl~o 'paraventricular,no hjp0t~la:mo (local de produçãoda ocit~Qina)
A prolactina estimulaa produção de leitena mama endocrinamente preparada
A ocitocina promovea ejeção de leite
FIGURA 5
A ocitocina causaa contração uterina
Impulsos aferentes causadospela dilatação cervical ou pelaestimulação vaginal
~
FUNÇÃO DA HIPÓFISE POSTERIOR (OCITOCINA)
A ocitocina é liberada, pela hipófise posterior, em resposta àestimulação vaginal e pela amamentação. Em resposta à estimulação vaginal, como a que ocorre durante o ato sexual, a ocitocina é liberada, produzindo contração uterina. Isso pode facilitaro transporte do esperma pelo útero e pelas tubas uterinas. A ocitocina também facilita o parto, por aumentar as contrações ute
ri nas, durante o trabalho de parto. Durante 9 período de ama-
6
mentação, a estimulação do mamilo, pelo bebê que suga, provoca a liberação de ocitocina, que atua, então, sobre as célulasmioepiteliais, que circundam os alvéolos e duetos da glândulamamária, provocando a ejeção do leite. As vias nervosas, ativadas durante a amamentação, também estimulam a secreção deprolactina.
,Hipófise Posterior: ADH FISIOLOGIA ENDOCRINA
Inibem a secreção de ADH
Diminuição da osmolalidade dos líquidos corporais
Aumento do volume sangüíneo
Aumento da pressão arterial
Peptídeo natriurético atrial
Etanol
Perda hídrica e eletrolítica,
pelo intestino (vômitos,
diarréia), pelas cavidades
(ascite, efusões) ou externas
(sudorese, hemorragia)
o hormônio antidiurético
desce por fibras nervosas,
sendo captado pelos
capilares da neuro
hipófise
As células, nos núcleos paraventricular
e supra·óptico, recebem estímulos dos
osmorreceptores (monitoram as variações
da osmolalidade dos liquidas corporais),
dos barorreceptores periféricos (monitoram
as variações do volume e da pressão sangüíneos)
e dos centros nervosos superiores
Estimulam a secreção de ADH
Aumento da osmolalidade dos líquidos corporais
Redução do volume sangüíneo
Queda da pressão arterial
Angiotensina 11
Dor
Estresse
Náuseas e vômitos
o ramo ascendente da alça
de Henle é impermeável
à água, mas reabsorve
ativamente os sais, criando
a elevada osmolalidade
da medula renal
Aproximadamente,
180 litros de líquido
são filtrados, a partir
do plasma sangüíneo,
pelos glomérulos,a cada 24 horas
:00"I •"
:0o
Noventa por cento da água filtrada
é reabsorvida pelo túbulo
proximal e pela alça de Henle,
devido à reabsorção dos sais,
deixando 15 a 20 litros,
a cada dia
Hormônio
antidiurêtico (ADH),
ou vasopressina
São reabsorvidos 14 a 16 litros,
a cada dia, sob a influência do
hormônio antidiurético, resultando
em 1 a 2 litros de urina, a cada dia
o hormônio antidiurético
faz com que o túbulo coletor
fique permeável à água,
permitindo sua reabsorção,
devido á elevada osmolalidade
da medula renal
o hormônio antidiucético
faz com que o túbulo
convoluto distal fique
permeável à água,
permitindo, assim, que ela
seja reabsorvida, junto com
o sal, que é ativamente
reabsorvido
FIGURA 6FUNÇÃO DA HIPÓFISE POSTERIOR (AD;H)
o hormônio antidiurético (ADH), ou vasopressina, participa daregulação do balanço hídrico. As alterações da osmolalidade
dos líquidos corporais e do volume e da pressão do sangue sãoos reguladores fisiológicos primários da secreção de ADH.
Quando os níveis de ADH estão elevados, apenas um pequenovolume de urina concentrada é excretado. Quando os níveis deADH estão diminuídos, um grande volume de urina diluída éexcretado.
7
,11 FISIOLOGIA ENDOCRINA Hormônio do Crescimento
Aminoácidos
~Hipotálamo
/
/'
+--<3-•..._-,-\--------- GI:~~e,
GH
Aumento da massa
corporal magra
-.--,-
"'-"---'
.• Somatomedina(IGF)
1-1
Adiposidade diminuída
1
t'--.~,:I
Aumento do tamanho dos órgãosAumento docrescimento linear
~omatomedina(IGF)
(\1-1\'
\\\ \
\' "
},(:?,
J. PerkinsMS, MFA
©~,~
FIGURA 7 HORMÔNIO DO CRESCIMENTO
o principal efeito fisiológico do hormônio do crescimento é ode estimular o crescimento e o desenvolvimento das crianças edos adolescentes, Também participa, de modo importante, naregulação global do metabolismo, O hormônio do crescimentoexerce muitos de seus efeitos por meio da geração e da ação
subseqüente das somatomedinas, como O fator de crescimentosemelhante à insulina (/nsulin-like Growth Factor [IGF]), Abrevia
ções: AGL, ácidos graxos livres; GHRH, hormônio de liberaçãodo hormônio do crescimento,
8
Glândula Tireóide: Estrutura FISIOLOGIA ENDÓCRINA
Canal torácico
Glândulatireóide
Nervo frênico
Linfonodo
Istmo
Cartilagem tireóide
LobopiramidalLoboesquerdoLobo direito
Osso hióide
Membrana tireo-hióidea
Nervo laríngeo superior
Nervo vago (esquerdo)
Arco aórtico
Nervos laríngeosrecorrentes (inferiores)
Nervo vago
Veia jugular interna
Veia tireóidea média
Cartilagem cricóide
Artéria tireóidea inferior
Veias tireóideas inferiores
FIGURA 8 ESTRUTURA DA GLÂNDULA TIREÓIDE
A glândula tireóide é uma glândula endócrina, sem canal excretor, pesando cerca de 20 gramas, que consiste de um lobo direitoe de um lobo esquerdo, unidos pelo istmo. Em cerca de 15% dapopulação, existe um pequeno lobo piramidal, estendendo-se na
direção craniana, como nesta figura. A glândula fica anterior àtraquéia e imediatamente inferior à cartilagem cricóide. Comoacontece com todas as glândulas endócrinas, a tireóide tem ricasvascularização e drenagem venosa.
9
, ,,I FISIOLOGIA ENDOCRINA Glândula líreóide: FunçãoII
lúmen do folículotireóideo
Peroxidase
Membranaapical
\!
f
, • t •• f
i::::::
1
Seqüestrodo iodo
FIGURA 9 FUNÇÃO DA GLÂNDULA TIREÓIDE
J. PerkinsMS, MFA
©';~N
A glândula tireóide é composta por folículos, formados por células epiteliais. Essascélulas epiteliais foliculares sintetizam, armazenam e secretam a tiroxina (T4) e a triiodotironina (T)). A glândula tireóide capta ativamente o iodo, combina moléculas detirosina (MIT = monoiodotirosina; DIT = diiodo tirosina), as une,
para formar T4 e T), e as armazena, presas à tireoglobulina, nosfolículos tireóideos. Na presença do hormônio tireo-estimulante
10
(TSH), ocorre endocitose da tireoglobulina, com T) e T4 sendoliberadas para o sangue (o TSH também estimula a síntese de T),T4e de tireoglobulina). A maior parte (90%) do hormônio secretado está na forma de T4, que atua como um pré-hormônio,visto que a T4 é convertida em T), que é a forma mais ativa, nostecidos periféricos.
~Glândula Tireóide: Ação Hormonal FISIOLOGIA ENDOCRINA
I"
t mitocôndrias
t enzimas respiratórias
t Na+-K+-ATPase
t outras enzimas!t consumo de 02t metabolismo
Efeitos globais sobre o corpo
t Uréia
t Função renal
t Débito cardíacot cO2
t Ventilação
Sistema nervoso centralOsso
1
J. PerkinsMS, MFA
©IIDN~~":T",' = ~
FIGURA 10 . AçÃo HORMONAl DA GLÂNDULA TIREÓIDE
A tiroxina (T4) é convertida em triiodotironina (T3), nos tecidosalvo, O T3 se fixa a receptor nuclear, resultando na transcrição deinúmeras proteínas e enzimas celulares. O efeito final é umaumento do metabolismo e do consumo de O2, Essesefeitos
estão associados a aumento do funcionamento do coração, dospulmões e dos rins. O T3 também é importante para o crescimento e o desenvolvimento normais.
11
11: FISIOLOGIA ENDÓCRINA Glândula Adrenal: EstruturaI,
Veia cava inferior Artérias frênicas inferiores
Esôfago
Veia frênica inferior esquerda
Artérias supra-renaissuperiores esquerdas
Veia supra-renal direita
Glândula supra-renaldireita
Artéria supra-renalmédia direita
Artéria supra-renalinferior direita
Artéria e veia renais direitas
Aorta abdominal
Veia cava inferior
Arérias supra-renaissuperiores esquerdas
Tronco celíaco
Artéria supra-renal inferioresquerda
Veia supra-renal esquerda
Artéria e veia renais esquerdas
Artéria mesentérica superior
FIGURA 11 ESTRUTURA DA GLÂNDULA ADRENAL
As glândulas adrenais (supra-renais) são um par de glândulas
endócrinas, sem canal excretor, situadas, retroperitonealmente,
acima do pólo superior de cada um, imediatamente abaixo do
12
diafragma sobrejacente. Cada glândula normalmente pesa cerca
de 7 a 8 gramas, sendo muito vascularizada e consistindo do
córtex externo e da medula interna (consulte a Figura 12).
, Glândula Adrenal: Histologia FISIOLOGIA ENDÓCRINA
Zona glomerulosa --
Zona fasciculada --
Plexo capsular
Capilares corticais
Arteríola medular
Capilares medulares
Veia central
Veias musculares Estereograma esquemático dacirculação intrínseca da supra-renal
FIGURA 12 HISTOLOGIA DA GLÂNDULA ADRENAL
A glândula adrenal consiste do córtex e da medula, com essasduas regiões sendo ricamente vascularizadas, por plexo vascularde orientação radial. O córtex adrenal produz mais de duasdúzias de hormônios esteróides, sendo estruturalmente dividida
em três regiões, histologicamente distintas: a zona glomerulosaexterna, produtora de mineralocorticóides (principalmente,aldosterona), a zona fascicular média, produtora de glicocorticóides (em especiat cortisol, corticosterona e cortisona), e azona reticular interna, produtora de androgênios. Como mostrado nesta figura, a estimulação pelo ACTH altera, de forma significativa, a manutenção e o funcionamento das duas camadasmais internas do córtex adrenal. A medula adrenal ocupa o cen-
tro da glândula adrenal, produzindo adrenalina e noradrenalina.As células da medula são, na verdade, os elementos pós-ganglionares da divisão simpática do sistema nervoso autônomo,mas, como células endócrinas, elas liberam adrenalina e nora
drenalina na corrente sangüínea, em vez de na fenda sináptica.A adrenalina representa cerca de 70 a 80% das secreções medulares. Como representado no painel inferior, o sangue drena docórtex para a medula. Essadisposição vascular assegura que amedula receba grandes quantidades de cortisol, o que estimula aenzima que converte a noradrenalina em adrenalina (isto é,fen iI-etanolam ina-N-meti Itransferase).
13
OH
CH20HIC=O---OH
o
Cortisoi
Ciclo sono/vigília ~nsildadT Estre~se(por exemplo, infecção, trauma, cirurgia)Hipotálamo \
(~\(I \~ '"! ' CRH "'~.
\\ li.,.'.! \ \. Hipófise
) <~~TjACTH
Colesterol!CYP77A7Ll5-pregnenolona
3f3-H50Y ~YP77Progesterona 17a-OH-pregnenolona
CYP27AY 7 ~-H502
11-desoxicorticosterona CYP 7 7* 17a-OH-progesterona
CYP77B/ ~YP27A2Corticosterona Deidroepiandrosterona 11-desoxicortisol
7YP77 B2 (DHEA) '\.. CYP77B7SUlfotra7Sfera. se '\
CORTlSOl
DHEA-SUlFATO ANDROSTENEDIONA • TESTOSTERONA • ESTRADlOl
(DHEA-S) O O OH
OHSO{'
ALDOSTERONA
J. PerkinsMS, MFA
O
.I0HN Io.CRAIC-,ACl©lmN I:•......• '::
FIGURA 13 HORMÔNIOS ADRENOCORTICAIS
o córtex adrenal sintetiza e secreta hormônios glicocorticóides(por exemplo, cortisol), hormônios mineralocorticóides (porexemplo, aldosterona) e androgênios (por exemplo, DHEA,androstenediona). Pequenas quantidades circulantes de testosterona e de estradiol são derivadas do córtex adrenal, mas as
gônadas são suas fontes primárias. Todos os hormônios esteróides adrenais são derivados do colesterol. A secreção de cortisolestá sob o controle do hormônio adenocorticotrófico (ACTH),
que é secretado pela hipófise anterior, em resposta ao hormônioliberador de corticotropina. O ACTH também estimula a produção dos androgênios adrenais. O ACTH não é o regulador primário da secreção de aldosterona (consulte a Figura 15). Abre
viações: CYP7 7A 7, c1ivagem da cadeia lateral; 3f3-HSD 2,
3~-hidróxi-esteróide desidrogenase; CYP2 7 A2, 21-hidrolase;CYP7 787, 11~-hidrolase; CYP7 782, aldosterona-sintetase;CYP77, 17a-hidrolase; CTP77*, 17,20-liase.
14
,Cortisol FISIOLOGIA ENDOCRINA
Cortisol inibe a captaçãode glicose, estimulada pelainsulina, pelas célulasmusculares e adiposas
Fígado
Ação antialérgoica
Linfócitos
Circulação
Neutrófilos
Aminoácidos, .•acão catabólicao(~ntianabólica) (gliconeogênesel
~Produção -'
aumOentada Deposiçãode glicose de gordura
(centrípeta)
Proliferação diminuídade fibroblastos
Inicialmente,aumento daliberação deanticorpos
Reabsorçãode cálcio
Reabsorçãoda matrizóssea
Lise",dos
linfonodos é\ ,. Eventualmente't..~".- - - - - - - - - -'- - - - - ~"~'woo produção diminuída
de anticorpos
Redução dotecido conjuntivo
Atrofiamuscular
\1
I)
FIGURA 14 AÇÕES DO CORTlSOl
o cortisol tem muitas ações, diretas e indiretas. Ele causa atrofiamuscular, deposição de gordura, hiperglicemia, resistência àinsulina, osteoporose, supressão da resposta imune (antiinflamatória) e produção diminuída de tecido conjuntivo, que podelevar à cicatrização deficiente dos ferimentos. Em altos níveis,
pode apresentar ações mineralocorticóides, causando retençãode Na+ e aumento da excreção de K+e de H+ pelos rins. O cortisol também é necessário para a produção normal de adrenalinapela medula adrenal (consulte a Figura 17).
15
I ,I: FISIOLOG IA ENDÓCRI NA Androgênios Adrenais~,',
Fígado
Pêlospubianos
Circulação
Aminoácidos,-II(------(açãoanabólica)
~~ Recessão da linha capilar. _
~- -V-'Hipertrofia dasr- ''r'' glândulas sebáceas
~:' '!" , (acne)~ ~~.'~'~;i ~~-J-
~r~;:~~'V ~ A _-- /;'~..: Pelos . .k\' /
'" faciais ~ //.' ~Pêlos / \"//axilares /////Aumento ,/da laringe
Aumentoda massamuscular
Deposiçãode cálcio
DeposiçãOde matriz óssea
Pequenacontribuiçãopara o efeito gonádicosobre odesenvolvimentodo falo,na puberdade
Músculo
FIGURA 15 AÇÕES DOS ANDROGÊNIOS ADRENAIS
""CHN A.CRAIC ••..AO©IIQN I~ ,':;
Os androgênios adrenais, deidroepiandrosterona (DHEA) eandrostenediona, não têm efeitos significativos no sexo masculino, em que predominam as ações da testosterona. No sexofeminino, as glândulas adrenais são a fonte principal dos androgênios circulantes, Essesandrogênios adrenais são os responsáveis pelo crescimento dos pêlos pubianos e axilares. Nos doissexos, os androgênios adrenais têm participação importante napuberdade. No início da puberdade, os androgênios adrenais
contribuem para o desenvolvimento da genitália externa e deoutras características sexuais secundárias - o processo conhecido como adrenarca (consulte a Figura 25). Os efeitos geraisdos androgênios são anabólicos, levando a uma maior massamuscular e maior formação de osso. Eles também causam hipertrofia das glândulas sebáceas, a recessão da linha capilar e ocrescimento dos pêlos faciais.
16
Fatores cardíacos
Aumenta a secreçãodos íons potássioe hidrogênio
A aldosterona tendea aumentar o volumesangüíneo
A aldosterona tem papelcoadjuvante na elevaçãoda pressão arterial
A aldosteronaretém sódio e água
HipercalemiaFatores renais
Aumentodo líquidoextracelulare do sódio
Glândulasudorípara
Intestino -----
Glândulasalivar
Renina
tAngiotensina II Peptídeo natriurético
______________________ ~O atrial
E"imo"ç'o ~ 'oibiç'oX-~---:' \
-,I
Volume sangüíneo/
./
Sangue circulante
!'); ,- Perda
. . de sangue
<Ilo:iE
';:;<Il
<-U
FIGURA 16 AÇÕES DA ALDOSTERONA
o mineralocorticóide aldosterona tem participação importantena regulação dos volumes do líquido extracelular (LEC) e dosangue, e na manutenção do balanço do K+. Quando os volum~s do LEC e do sangue ficam reduzidos (por exemplo, apóshemorragia ou diarréia), a renina é liberada pelo rim, o que, porsua vez, aumenta os níveis de angiotensina 11.A angiotensina IIé um potente estimulador da secreção de aldosterona pela glândula adrenal. A aldosterona atua sobre vários órgãos, provocando retenção de Na+ e de água, resposta que serve para
aumentar os volumes do LEC e do sangue. O rim é o órgão maisimportante nessa resposta. Quando os volumes do LEC e do sangue ficam aumentados (por exemplo, insuficiência cardíaca congestiva), o peptídeo natriurético atrial é secretado, atuando sobreo córtex adrenal, para inibir a secreção de aldosterona. Aumentoda [K+], no LEC (hipercalemia), também estimula a secreção dealdosterona pelo córtex adrenal. A aldosterona atua primariamente no rim, para estimular a excreção de K+. Por fim, a aldosterona aumenta a excreção renal de H+.
17
, ,.I ;':' FISIOLOGIA ENDOCRINA Medula AdrenalI "I! I'
CHrCH-COOH
Q ~H2OH
Tirosina•~:-CH2-NH ÁH2-CH2-NH2
~ I OH~'" I CH3 OH
OH "" Conversão Dopamina
OH estimulada OH •pelo cortisoi I
Adrenalina ~ ~-CH2-N~2
lOH~:. OH
I NoradrenalinaCortiso
Córtexadrenal
Excreçãourináriade metabólitos
FIGURA 17 FUNÇÕES DA MEDULA ADRENAL
A medula adrenal produz adrenalina e noradrenalina. As células, da medula, na verdade, são os elementos pós-sinápticos dadivisão simpática do sistema nervoso autônomo, mas, comocélulas endócrinas, ela liberam adrenalina e noradrenalina no
sangue, em vez de na fenda sináptica. A adrenalina representacerca de 70 a 80% das secreções medulares. São mostrados aamplitude relativa e os efeitos da adrenalina e da noradrenalina.
18
FIGURA 18
Veia cava inferiorAorta
Tronco celíaco
Veia portaQucto biliar comum
Omento menor(borda livre)
--",
Corte com pequena amplificaçãodo pâncreas (1. ácinos; 2. ilhota;3. septo interlobular; 4. ducto interlobular)
ESTRUTURA DO PÂNCREAS ENDÓCRINO
Principal ducto pancreático(Wirsung)
Ducto pancreático acessório(Santorini)
IIhota pancreática: A (= células a),B (= células ~) e D (células 8);
1. retículo, 2. ácinos
o pâncreas é, ao mesmo tempo, glândula exócrina e endócrina.Suas enzimas digestivas são secretadas para o duodeno, pormeio do sistema dos ductos pancreáticos, e cerca de 99% desuas células tem função exócrina. A parte endócrina do pâncreas é representada pelos grupos das células insulares (de Langerhans) (micrografia no canto inferior esquerdo), que são populações de células heterogêneas, responsáveis pela elaboração epela secreção do glucagon (células a), de insulina (células ~) ede somatostatina (células 8). O glucagon é um hormônio mobili-
zador de combustível (consulte a Figura 21). A insulina é umhormônio de armazenamento de combustível (consulte a Figura20). A somatostatina tem diversas ações, no trato GI; nas ilhotas,ela atua, sobre as células a e ~, para suprimir as secreções deglucagon e de insulina. Um quarto tipo celular, a célula F (não émostrada), secreta o polipeptídeo pancreático, cuja ação primária é a de inibir a secreção das enzimas e de HCO)-, pelo componente exócrino do pâncreas.
19
GlicoseTransportador
GLUT 2 '-----
O Colecistoclnina
\ Acetilcolina
ca2+O
,.., GlucagonV Somatostatina GLP-l
\ Adrenilato-ciclase
J. PerkinsMS, MFA
©lmN~'.',,,",'::
FIGURA 19 SECREÇÃO DE INSULINA
o fator mais importante que regula a secreção de insulina é aconcentração de glicose no sangue. Quando a concentraçãosangüínea de glicose aumenta, a secreção de insulina é estimulada. A glicose entra na célula, onde seu metabolismo aumentaos níveis intracelulares de ATP. Os níveis aumentados de ATP
fecham um canal de K+dependente do ATP na membrana plasmática, e, por conseguinte, despolarizam o potencial de membrana (Vm)' Essadespolarização do potencial de membrana abrecanais de Ca2+ dependentes da voltagem, resultando em aumento do [Ca2+] intracelular. Esseaumento do [Ca2+] intrace-
20
lular desencadeia a exocitose dos grânulos secretores, contendoinsulina. Outros fatores potencializam esse efeito da glicosesobre a secreção de insulina. Hormônios e candidatos a hormônios, liberados pelas células neuroendócrinas do intestino,durante a digestão, facilitam a secreção de insulina. Esseshormônios e os candidatos a hormônios incluem a colescistocinina,
o peptídeo semelhante ao glucagon (GLP-l) e o glucagon. Aacetilcolina (dos eferentes vagais) também estimula a secreçãode' insulina, enquanto a somatostatina, pelas células insulares 6,inibe essa secreção.
-,Glicose
'\
Clf~_/'1.:;>.
©',~N
••••••II,Cetoácidos
Insulina
Estimula
Inibe.........-
FIGURA 20 AÇÕES DA INSULINA
A insulina é um hormônio armazenador de combustível. Os
principais combustíveis usados pelas células são a glicose, osácidos graxas, e os cetoácidos (derivados durante o metabolismodos ácidos graxos). Algumas células utilizam preferencialmenteglicose, como seu combustível (por exemplo, os neurônios),enquanto outras células, também de modo preferencial, usam osácidos graxos (por exemplo, músculos esqueléticos). Os cetoácidos podem ser utilizados por muitas células, quando a glicose eos ácidos graxas não estão imediatamente disponíveis (por
exemplo, no jejum). A insulina estimula a captação da glicosepelas células, onde é armazenada sob a forma de glicogênio(especialmente, no fígado e no músculo esquelético). Tambémestimula a síntese da gordura e inibe a lipólise, armazenando,assim, os ácidos graxos, como triglicerídeos (o metabolismo dosácidos graxos a cetoácidos também é inibido). Por fim, a insulina estimula a captação de aminoácidos pelas células e seuarmazenamento como proteínas. O efeito final é o de diminuiros níveis sangüíneos de glicose e de cetoácidos.
21
; I,: FISIOLOGIA ENDÓCRINA Ações do Glucagon: ~ !
Glucagon
Cetoácidos
Glicose
Tecido
adiposo J
FIGURA 21 AÇÕES DO GLUCAGON
C/'j~©m~N
o glucagon é um hormônio para a mobilização de combustível.Atua no fígado, para degradar o glicogênio, e estimula a gliconeogênese hepática a partir dos aminoácidos. O efeito dessasações é o de aumentar a concentração sangüínea de glicose. Oglucagon também atua sobre o tecido adiposo, para estimular alipólise e a liberação de ácidos graxos. O metabolismo dos áci-
22
dos graxos pelo fígado produz cetoácidos. Os aminoácidos sãoliberados pelos músculos, em resposta aos glucagons, sendoconvertidos em glicose pelo fígado por meio da gliconeogênese.O efeito final dos glucagons é o de que os níveis de glicose, deácidos graxos e de cetoácidos, no sangue, ficam aumentados.
o PTH promove a reabsorçãoosteociástica do osso
(Ca2+, Pi e matriz)
Soro e líquidoextracelular
('} Hormônio
U. paratireóideo (PTH)O
Glândulas paratireóides
o""lJ'>
:õc
Luz ultravioleta
Sol
PTH
1,25(OH)2D
Ca2+
Pi
Pele
o PTH aumenta a
produção de 1,25(OH12 D, promove areabsorção de Ca2+e inibe a reabsorção de Pi
1,25(OHbDé necessário
para a mineralização doosso
Rim
FIGURA 22 HORMÔNIO PARATIREÓIDEO
As glândulas paratiróides secretam o hormônio paratireóideo
(PTH) em resposta à diminuição do [Ca2+] ionizado no sangue.
O PTH atua sobre o osso, causando reabsorção e liberação de
Ca2+. A reabsorção renal de Ca2+ também é estimulada peloPTH. O PTH altera o metabolismo da vitamina D, um esterol
produzido na pele e absorvido da dieta. Ele passa, por conver
sões metabólicas, no fígado e nos rins. O PTH atua sobre os
rins, para estimular a conversão da 25(OH)-vitamina D para aforma ativa do hormônio, 1,25-(OH)2-vitamina D (o aumento do
P; sangüíneo também estimula essa conversão). Os níveis
aumentados de 1,25-(OH),-vitamina D, por sua vez, estimulam a
absorção intestinal de Ca2+. O efeito final dessas ações é o de o
PTH aumentar o [Ca2+] ionizado do sangue. O PTH também
provoca a liberação de fosfato (P;) pelo osso, aumentando sua
absorção pelo trato GI. Contudo, grande parte desse P; é excre
tada na urina, visto que o PTH também diminui a reabsorção
renal de Pó.Assim, o [P;1 sangüíneo não é alterado de forma sign ificativa.
23
· i' , FISIOLOGIA ENDÓCRINA Formação das Gônadas e dos Duetos Genitais, !'.'
A testosterona dos testículos fetaisage localmente nos duetos wolffianos,fazendo com que eles persistam e sediferenciem do fator inibitório mülleriano,também secretado pelos testículos fetais,causando degeneração dos duetos müllerianos
Masculino~;,-",
f6, '\\,", Testículo"
rlt-- Dueto mülleriano.: em degeneraçãoI
,I Persistência do/' dueto de Wollf
,/ (canal deferente)
t Canal deferenteVesícula seminal
Utrículo prostático
Glândula prostáticaGlândulabulbo-uretral
t r ..........----Canaldeferente..........----,Apêndice
~dO epidídimo
\. Apêndice testicular
~) K Epidídimo, I - .:a1'r - Vasos deferentes1'\, ~,
~ TestículoGubernáculo
Feminino
Seio urogenital
Bexiga(afastada)
Gônadas
Mesonefros(corpo de Wolff)Duetos mesonéfricos(wolffianos)
Ducros müllerianos
Tuba de FalópioDueto de Gartner
EpooforoApêndicevesiculoso
EpooforoO ' . /vano,
Útero ILigamento •redondo --- I 'Vagina superior --t---fResíduo do _dueto de WolffUretra
Vagina inferior
Dueto de Skene fGlândula de Bartholin
Indiferenciada
FIGURA 23 FORMAÇÃO DAS GÔNADAS E DOS DUCTOS GENITAIS
Com base na expressão de produtos gênicos específicos, sob ocontrole dos cromossomas sexuais (cromossomas X e V), as gônadas e o sistema de ductos ainda indiferenciados, do embrião
humano, desenvolvem-se segundo as linhagens masculina oufeminina (a participação exata desses produtos gênicos [genes SRYe DAX-l J ainda está sendo investigada). Em presença da expressão do gene SRY(complemento cromossômico 46XY), o testículofetal se desenvolve e produz testosterona, que atua localmentesobre o sistema mesonéfrico (wolffiano) (mostrado em vermelho),
que persiste e se desenvolve nos dúctulos eferentes, no epidídimo,
no canal deferente, nos ductos ejaculatórios e nas vesículas seminais. Os duetos paramesonéfricos (müllerianos) degeneram emresposta ao hormônio secretado pelos testículos fetais, a substância inibidora do sistema mülleriano. Na ausência de testosterona,as gônadas do feto feminino normal (complemento cromossômico46 XX) se diferenciam no par de ovários, e o sistema de duetosparamesonéfricos (mostrado em azul, nos painéis da esquerda)persiste, enquanto os duetos mesonéfricos degeneram. Os ductosparamesonéfricos originam as tubas uterinas (de Falópio), o útero,na linha média e a parte superior da vagina.
24
Ânus
Rafe perineal
Tecidos perianais, incluindoo esfíncterexterno
Escroto
Rafe do pênis
Corpo do pênis
Prepúcio
Masculino
Glande
Marca epitelial
Corpo do pênisFenda uretral
Pregas uretrais,fundindo-seRafe penoescrotal
:_ •...". ~ubérculo anal~ -Anus
Testosterona
~= '"-cod"""Diidrotestosterona
Vagina
Rafe perineal
Tecidos perianais,incluindo o esfíncte~externo
Ânus
Lábio maior ----
Corpo do clitóris
t
Feminino
Lábio menor
Prepúcio
Glande do clitóris
Glande
Marca epitelial
Corpo doclitóris
Pregas uretrais
Fenda urogenital
Dilataçãolábio-escrotalTubérculo anal
Ânus
Indiferenciada
Área da glande _
Marca epitelial ~
Prega uretral
Fenda uretrai ~Suporte lateral(dilatação lábio-escrotalTubérculo anal
Depressão analI-
I
1
Durante o desenvolvimento embrionário inicial, a genitáliaexterna é indiferenciada, consistindo de dilatações teciduais,compreendendo o tubérculo genital e as pregas uretrais e anais.Sob a influência da diidrotestosterona, o tubérculo genital sealonga, para formar o falo (glande), e o desenvolvimento genital
FIGURA 24 DIFERENCIAÇÃO DA GENITÁlIA EXTERNA
externo masculino progride. Na ausência dos androgênios testiculares, a genitália indiferenciada se desenvolve na do sexofeminino normal. O esquema de cores, nesta figura, mostra asestruturas homólogas da genitália externa entre os dois sexos.
25
Aparecimento
dos pêlos axilares
Pode ocorrer
aumento das
mamas
Aparecimento
dos pêlos pubianos
Aumento do
pênis, da
próstata e dasvesículas
seminais
Aceleração da
fusão epifisária
Aparecem os
pêlos faciais
Aumento da
laringe (voz
mais grave)
Desenvolvimento
da musculatura
Aparece acne
Começo darecessão da
linha dos cabelos
Prolactina
Córtices
adrenais
O LH atua sobre as células inters
ticiais de Leydig, para estimular a
produção de testosterona. O FSH,
junto com a testosterona, atua so
bre as células de Sertoli, para esti
mular a espermatogênese
Centros cerebrais f:I!II!!II!Isuperiores ~"ativam" a
• adeno-hipófise
ACTH
Aumento da
zona reticular
Aumento
dos
androgêniosadrenais
'~ti?Córtices
adrenais
r;;;:.-~-,rçJAumento da
zona reticular
Prolactina
Aumento das gona
dotropinas hipofisáriasFSH
LH
Aumento dos
androgêniosadrenais
Centros
cerebrais
superiores"ativam" a
adeno
hipófise
o LH atua sobre as células tecais, para
estimular a produção de androgênios, e
sobre as células da granulosa, para esti
mular a produção de progesterona. O
FSH atua sobre as células da granulosa
para estimular a produção de estrogê
nios a partir dos androgênios
Aceleraçãoda fusão
epifisária
Aparece acne
FIGURA 25 PUBERDADE
Um a dois anos, antes da puberdade, os níveis dos androgêniosadrenais aumentam (adrenarca). Essesandrogênios adrenais sãoresponsáveis, nos dois sexos, pelo desenvolvimento inicial dospêlos pubianos e axilares, e pelo aumento do crescimento. Napuberdade, o hipotálamo aumenta a freqüência e a quantidadede hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH) liberada. Porsua vez, o GnRH estimula a liberação do hormônio luteinizante(LH) e do hormônio folículo-estimulante (FSH) pela hipófiseanterior. No sexo masculino, o LH atua sobre as células intersti
ciais de Leydig do testículo, para estimular a produção de testos-
terona. O FSH, junto com a testosterona, atua sobre as célulasde Sertoli do testículo, importantes para a sustentação e odesenvolvimento dos espermatozóides. No sexo feminino, o LHatua sobre as células da teca e da granulosa do ovário. Em resposta ao LH, as células tecais produzem androgênios, que sãoentão convertidos em estrogênios pelas células da granulosa. OLH atua sobre as células da granulosa para estimular a produçãode progesterona. O FSH atua sobre as células da granulosa paraestimular a produção de estrogênios a partir dos androgênios.
26
InibinaFSH
Hipófise
LH FSH
\•__ ".h .•..~ \
~í\ \. \, \~
;;
Hipotálamo
GnRH
LH
..., ....
Célula de
Leydig
Testosterona
~:=::-==--====_._--(, ..---------.-----
Célula de
Sertoli
1
Proteína fixadora deandrogênios
Espermatogênese
J. PerkinsMS, MFA
©~~N
FIGURA 26 CONTROLE DA FUNÇÃO TESTICULAR
Os testículos estão sob o controle do hormônio luteinizante (LH)
e do hormônio folículo-estimulante (FSH); sua secreção, pelahipófise anterior, é controlada pelo hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH), do hipotálamo. O LH atua sobre as célulasintersticiais de Leydig, para estimular sua produção de testosterona. O FSH atua sobre as células de Sertoli, para estimular sua
produção da proteína fixadora de androgênios, que, por sua vez,concentra a testosterona nos túbulos seminíferos, sustentando e
promovendo a espermatogênese. A testosterona exerce umaretroalimentação negativa, inibitória, sobre a liberação de LH,enquanto a inibina, produzida pelas células de Sertoli, exerceretroalimentação inibitória sobre a secreção de FSH.
27
I , ,
p:t! FISIOLOGIA ENDOCRINA o Ciclo Menstrual
Fase FOLlCUlAR OVUlATÓRIA ~-==--=
Folículos em desenvolvimento Folículomaduro
Ciclo
ovariano
Ciclo
uterino
4Dias 14Dias 2860
<I>
40 J\O
·2 {I'J
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'~ ,:: ....JZ -...202 Inibina
O
FIGURA 27 () CICLO MENSTRUAL
o ciclo menstrual é dividido em três fases: folicular, ovulatória elútea. A fase folicular começa durante a menstruação, com proliferação das células da granulosa em um folículo selecionado.Isso está associado a níveis crescentes de estradiol e, em menor
grau, de progestinas, que exercem retroalimentação sobre ohipotálamo e a hipófise, para estimular (isto é, uma retroalimentação positiva) um surto de secreção do GnRH, seguido porpicos de secreção dos hormônios iutenizante (LH) e folículoestimulante (FSH), que, em seguida, induzem a ovulação (consulte a Figura 8.28).
Após a ovulação, as células foliculares se transformam no corpolúteo (amarelo), que produz grandes quantidades de progesterona e de estradiol. Durante essa fase lútea, as células da granulosa também produzem inibina. Em conjunto, a progesterona, oestradiol e a inibina exercem retroalimentação sobre a hipófise,para suprimir a secreção de LH e de FSH (consulte a Figura 28).Na ausência de fertilização do ovo liberado, o corpo lúteoregride e começa a menstruação.
28
Célulada teca
Célulada teca
+
+
HipotálamoGnRH
Hipotálamo "GnRH
\\
Progestinas
+
FASES FOUCULAR
E OVULATÓRIA
FASE
LÚTEA
EstrogêniosJ. Perkins
MS,MFA
©'~N
·1
FIGURA 28 REGULAÇÃO HORMONAL DO CICLO MENSTRUAL
Painel superior: durante a fase folicular, as células da granulosa,em um folículo selecionado, proliferam e produzem estradiol,em resposta ao hormônio folículo-estimulante (FSH). Ao mesmotempo, o hormônio luteinizante (LH) estimula as células tecais aproduzir androgênios. Os androgênios, produzidos pelas célulastecais, se difundem para as células da granulosa, onde são convertidos em estradiol. Isso leva a um grande aumento da produção de estradiol. Os níveis crescentes de estradiol, e, em menorgrau, de progestinas (por exemplo, progesterona), exercemretroalimentação sobre o hipotálamo e sobre a hipófise, paraestimular (isto é, uma retroalimentação positiva) um surto de
secreção de GnRH, seguido por picos de secreção de Lh e deFSH, que, então, induzem a ovulação. Painel inferior: após aovulação, as células foliculares remanescentes se transformamno corpo lúteo, em resposta ao LH, produzindo grandes quantidades de progesterona e de estradiol. Durante essa fase lútea, ascélulas da granulosa também produzem inibi na. Em conjunto, aprogesterona, o estradiol e a inibina exercem retroalimentaçãosobre a hipófise, para suprimir a secreção de LH e de FSH. Naausência de fertilização do ovo liberado, o corpo lúteo regride ecomeça a menstruação.
29
':'j: FISIOLOGIA ENDÓCRINA Prolactina.!,I
Retroalimentação de alça curta Outros fatores moduladores
HorasrTTlTlV\NVV
Prolactina
Proiactina
TRH
Prolactina Dopamina, (PIF)
\)~!'I Inibição pela~, ) -"";l( retroalimentação
,.....J do PIF Estrogênio
O fator inibidor da prolactina (PIF), a dopamina, modula a secreção de prolactina. Os níveis elevados deprolactina aumentam a secreção de PIF,causando inibição, por retroalimentação, da secreção de prolactina(inibição por retroalimentação de alça curta). O estrogênio e o TRH estimulam a secreção de prolactina
~ogesterona• •
Corticóides adrenais
A prolactina, junto com o GH , o estrogênio, a progesterona e os corticóides adrenais, é necessária para o desenvolvimento mamário
Na gravidez, os níveis aumentados deprolactina, de estrogênio e de progesterona aumentam o desenvolvimentoalvéolo-Iobular. Níveis muito elevados
de estrogênio inibem a lactação
lactação
~'""t Prolactina
(~ IOcitocina
Estrogênio.........•.
A redução abrupta do estrogênio e daprogesterona, em presença de prolactina, resulta em produção de leite. Aocitocina estimula a liberação de leite
---
Menopausa
II,,
I
Pós-parto
Semamamentar
I-
/Amamen- •
\ tando
..
Gravidez
Fasede
expulsão
/'Início dotrabalho
de parto
J
I
Puberdade(ã noite)
I \
Feto
Variações dos níveis de prolactina, em função da idade e da condição fisiológica
Pré-menarca Idade
reprodutiva"-::'''',-'t-r
Prolactina
(ng/ml) 2001801601401201008060
40
20
FIGURA 29 PROlACTINA
A participação da prolactina, no desenvolvimento mamário, nagravidez e na lactação, é resumida nesta figura. Embora a prolactina esteja sob duplo controle pelo hipotálamo, ela é única,
porque sua secreção está sob o controle inibitório pela dopamina (PIF). Abreviação: GH, hormônio do crescimento.
30