Fisiologia_Aula 5 Adapts Endocrinas 17_18.pdf

Sistema Endócrino Estrutura e Funções Jose Morgado [email protected] Armando Costa [email protected] 2017/18 Ficha do Projeto Título: Sistema Endócrino – Estrutura e Funções Área Científica: Biologia e Saúde Resumo: Identificar e reconhecer as estruturas-base do Sistema Endócrino,...

Sistema Endócrino Estrutura e Funções Jose Morgado [email protected] Armando Costa [email protected] 2017/18 Ficha do Projeto Título: Sistema Endócrino – Estrutura e Funções Área Científica: Biologia e Saúde Resumo: Identificar e reconhecer as estruturas-base do Sistema Endócrino, bem como o seu funcionamento e funções fisiológicas. Palavras-chave: Sistema Endócrino; hormonas esteróides e não esteróides; mecanismo ligação hormona célula-alvo; adaptações do sistema endócrino. Bibliografia/Webgrafia: • McArdle, W; Katch, F e Katch, V. (1998). Fisiologia do Exercício: Energia, Nutrição e Desempenho Humano (4ª ed). Rio de Janeiro. Editora Guanabára Koogan S.A. • Wilmore, J.; Costil, D. & Kenney, W. (2008). Physiology of Sport and Exercise (4thEdt). Illinois. Human Kinetics Publisher. Objetivos • • • • • Identificar as estruturas-base do Sistema Endócrino; Reconhecer as estruturas-base do Sistema Endócrino; Reconhecer e identificar os diferentes tipos de hormonas; Explicar o sistema de ligação hormona – célula-alvo; Identificar e reconhecer as funções fisiológicas do Sistema Endócrino. Estrutura e Desenvolvimento Programáticos • 1. Constituição do Sistema Endócrino; • 2. Organização do Sistema Endócrino; • 3. Especificidades hormonais; • 4. Diferenciação hormonal • 5. Mecanismo de ligação hormona – célula-alvo; • 6. Sistema de controle das glândulas endócrinas; • 7. Produção hormonal e efeitos do exercício. Sistema Endócrino INTERAÇÃO Sistema Endócrino “O Sistema Endócrino ajuda a integrar e controlar as funções corporais, proporcionando, assim, uma homeostasia corporal. As hormonas produzidas pelas glândulas endócrinas afetam variados aspetos da função humana” McArdle, Katch & Katch (1998) – pág 239, Cap 20 Sistema Endócrino Constituição do Sistema Endócrino • Constituído por glândulas endócrinas, órgãos de dimensões reduzidas; • Alguns dos principais órgãos endócrinos que constituem este sistema são: a hipófise, o hipotálamo, o corpo pineal, a tiróide, a paratiróide, o timo, as suprarrenais, a pituitária, o pâncreas, gónadas; • As paredes do intestino delgado, estômago, coração e rins contêm bolsas de células de produção hormonal; • As hormonas são substâncias químicas que são sintetizadas por uma glândula hospedeira específica, sendo segregadas para a corrente sanguínea e transportadas através do corpo; • As hormonas podem ser derivadas de compostos esteróides ou de aminoácidos e polipeptídeos. Sistema Endócrino Legenda 10 1. Hipotálamo 2. Hipófise 3. Paratiróide 4. Gónadas - testículos 5. Gónadas - ovários 6. Pâncreas 7. Suprarrenais 8. Timo 9. Tiróide 10. Corpo Pineal Sistema Endócrino Estruturas constituintes do Sistema Endócrino Organização do Sistema Endócrino Endócrinas Glândulas (órgão hospedeiro) Hormonas (mensageiro químico) Órgão alvo/recetor Exócrinas Sistema Endócrino Organização do Sistema Endócrino Sistema Endócrino Glândulas Endócrinas Caracterizam-se por segregarem os compostos hormonais diretamente para os espaços extracelulares que circundam a glândula, entrando posteriormente na corrente sanguínea, sendo transportados por todo o organismo . Glândulas Exócrinas Segregam os compostos hormonais diretamente para um compartimento específico ou uma superfície. (ex.: glândulas sudoríparas) que não atuam em células-alvo. Sistema Endócrino Especificidades hormonais Hormonas Função principal Reguladores fisiológicos - alterar as velocidades de reações celulares específicas de células-alvo específicas Como o conseguem? • Alterando o ritmo de atividade enzimática; • Alterando o transporte através da membrana plasmática; • Induzindo a atividade secretória; • Alterando a velocidade de síntese proteica intracelular. Sistema Endócrino Diferenciação hormonal “As hormonas são substâncias químicas sintetizadas por uma glândula hospedeira específica e libertadas para a corrente sanguínea e transportadas por todo o corpo” (McArdle, Katch & Katch ,1998). As hormonas podem ser classificadas em duas categorias químicas diferenciadas: 1. Hormonas derivadas dos esteróides; 2. Hormonas derivadas dos aminoácidos ou polipeptídeos. Sistema Endócrino Hormonas esteróides – ativação direta As hormonas esteróides unem-se aos recetores proteicos específicos dentro da célula. Sistema Endócrino Hormonas não esteróides – 2º mensageiro As hormonas não esteróides unem-se aos recetores proteicos na membrana plasmática. Sistema Endócrino Mecanismo de Ligação hormona – Célula-alvo • As células-alvo respondem às hormonas através de recetores proteicos específicos que se encontram na sua membrana plasmática ou no seu interior, permitindo às hormonas específicas fixarem-se. Mecanismo de fechadura Sistema Endócrino Mecanismo de Ligação hormona – Célula-alvo • O mecanismo de Ligação Hormona – Célula-alvo compreende uma série de processos, nomeadamente: • Ligação hormona-recetor; (Hormonas esteróides e não esteróides) • Formação de AMPcíclico; (Hormonas não esteróides) • Ligação de AMPc com proteína quinase; (Hormonas não esteróides) • Ativação de enzima-alvo e resposta celular. (Hormonas esteróides e não esteróides) Sistema Endócrino Ligação hormona-recetor Constitui a primeira etapa que inicia a ação hormonal. A hormona liga-se a recetores hormonais que sendo estruturas dinâmicas se adaptam às necessidades fisiológicas, através de regulação ascendente - a célula-alvo forma mais recetores hormonais devido a elevadas concentrações hormonais, ou através de regulação descendente - a célula-alvo perante exposição prolongada a altas concentrações hormonais perde recetores hormonais. Formação de AMPcíclico As hormonas não esteróides fixam-se a recetores específicos na membrana plasmática e reagem com a enzima adelinato ciclase presente na membrana plasmática. Esta reação origina a formação de AMPc – adenosina monofosfato cíclico através de uma molécula de ATP. Ligação de AMPc com proteína quinase O AMPc atua com um “segundo mensageiro” e ativa uma proteína quinase específica para dar resposta às necessidades fisiológicas. Ativação de enzima-alvo e resposta celular A proteína quinase ativa uma enzima-alvo que produz uma resposta celular. As respostas celulares são diferenciadas de acordo com o tipo de hormona que se fixa no recetor hormonal e tipo de célula-alvo que recebe a hormona. Exemplo de mecanismo de ligação hormona não esteróide – célula-alvo Sistema de controlo das glândulas endócrinas Estimulação Hormonal A secreção hormonal pode ser regulada por um mecanismo de retroalimentação hormonal, isto é, aumentam o nível de secreção hormonal ou inibem de acordo com as necessidades orgânicas. Estimulação Humoral Níveis diferenciados de concentração de certos nutrientes ou iões no sangue e outros líquidos corporais estimulam a libertação hormonal. O açucar (agente humoral) influencia a libertação de insulina ou glucagon consoante a sua concentração. Estimulação Neural A atividade neural influencia a secreção hormonal. No decorrer do exercício o cérebro regula concentrações hormonais. Um exemplo concreto deste fenómeno é a ação do hipotálamo e do sistema simpático na redução de concentrações de insulina. Sistema Endócrino Adaptações endócrinas ao exercício Hipófise – GH, Endorfinas; Suprarrenal – Catecolaminas Pâncreas – Insulina e Glucagon Sistema Endócrino Funções do GH • Aumento de captação de aminoácidos e da síntese proteica pelas células e redução da quebra das proteínas; • Acentuação da utilização de lípidos e diminuição da utilização de glicose para obtenção de energia; • Estimulação da reprodução celular (crescimento tecidual); • Estimulação do crescimento da cartilagem e do osso. Sistema Endócrino GH e exercício – adaptações agudas • Quanto mais intenso for o exercício, mais libertação de GH existe, em virtude da inibição de produção de somatostatina pelo fígado, responsável por reduzir a segregação do GH Sistema Endócrino GH e exercício Num corredor velocista (essencialmente anaeróbia), os níveis de GH normalmente atingem valores mais altos do que numa sessão de um fundista (essencialmente aeróbia). Isto ocorre porque as adaptações necessárias do velocista envolvem mais síntese tecidual (formação de massa muscular) do que as necessárias para o fundista. Sistema Endócrino GH e exercício – adaptações crónicas Indivíduos destreinados libertam mais GH do que treinados, já que os indivíduos treinados necessitam de uma menor síntese tecidual do que os destreinados em termos de massa muscular. Sistema Endócrino Funções das Catecolaminas • Aumento da taxa de metabolismo; • Aumento da glicogenólise tanto no fígado como no músculo em exercício; • Aumento da força de contração do coração; • Aumento da libertação de glicose e AGL’s para a corrente sanguínea; • Vasodilatação em vasos nos músculos em exercício e vasoconstrição em vísceras e na pele (especificamente a noradrenalina); • Aumento e pressão arterial (noradrenalina); • Aumento da respiração. Sistema Endócrino Catecolaminas e exercício adaptações agudas • A produção de adrenalina aumenta conforme aumenta a intensidade e duração do exercício, de forma quase exponencial; • A produção de noradrenalina também aumenta de acordo com a duração do exercício, mas em relação à intensidade permanece muito próxima dos valores basais quando a intensidade do exercício é de até 75% do Vo2 máx. A partir deste valor aumenta linearmente. Catecolaminas e exercício adaptações agudas • No fim, do treino os valores de adrenalina voltam aos valores iniciais, mas os da noradrenalina podem permanecer elevados durante várias horas. Sistema Endócrino Catecolaminas e exercício - adaptações crónicas • Com o treino, os níveis de catecolaminas diminuem: • Após 3 semanas de treino aeróbio, a adrenalina diminui de 6 mg/ml para 2 mg/ml • Após 3 semanas de treino aeróbio, a noradrenalina diminui de 1,8 mg/ml para 1,0 mg/ml. Sistema Endócrino Funções do Glucagon e da Insulina • Glucagon: • Controlar a concentração de glicose plasmática; • Aumentar a concentração de glicose no sangue em situação de jejum ou exercício; • Inibir a libertação de insulina . • Insulina: • Regular o metabolismo da glicose por todos os tecidos com exceção do cérebro; • Diminuir a glicémia sanguínea; • Inibir a libertação de glucagon . Sistema Endócrino Funções do Glucagon e da Insulina • Insulina: • Reabastecer as reservas de glicogénio nos músculos e no fígado. • Estimular a captação de glicose pelas células adiposas se os níveis de glicose sanguínea ainda forem elevados de forma a energia. transformá-la em triglicéridos, armazenando Sistema Endócrino Ilhotas de Langerhans • α (alfa) Glucagon • β (beta) Insulina Glucagon e Insulina em exercício - adaptações agudas • Glucagon: • No início do exercício a concentração de glucagon sofre incremento (até um rápido aos 15 m) estabilizando-se depois. • Insulina: • Devido ao aumento de concentração de glucagon a insulina apresenta uma concentração baixa no exercício de forma a disponibilizar glicose. A diminuição da sua concentração é proporcional à exercício. intensidade do Glucagon e Insulina em exercício – adaptações crónicas • Glucagon: • Um indivíduo treinado apresenta concentrações de glucagon menores que as apresentada por um indivíduo destreinado em situação de exercício. • Insulina: • Um indivíduo treinado apresenta concentrações de insulina superiores que as apresentada por um indivíduo destreinado em situação de exercício . Avaliação 1- Caracterize o Sistema Endócrino. 2- Explique o mecanismo de ligação hormona – célula-alvo. 3- Enuncie as principais adaptações endócrinas ao exercício. Aprendizagem Sistémica e Dinâmica Sugestões/Opiniões: Para qualquer sugestão de melhoria e/ou opinião relevante ao conteúdo deste Objecto de Aprendizagem deve, o utilizador, enviar um email para o contacto do Autor. Consentimento/Autorização do Autor Este trabalho está licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso Não-ComercialVedada a Criação de Obras Derivadas 3.0 Unported. 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