Lista de exercícios TURMA:
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SISTEMA ENDÓCRINO E HORMÔNIOS QUESTÕES DE REVISÃO
Suprarrenais (Adrenais)
1) Citar as zonas funcionais das glândulas suprarrenais (adrenais) e relacionar os principais hormônios que cada zona secreta.
Resposta: - córtex adrenal (externo): secreta os hormônios corticosteroides (mineralocorticoides, glicocorticoides, androgênios e estrogênios), sintetizados a partir do colesterol.
- medula adrenal (parte central da glândula): funcionalmente relacionada ao sistema nervoso simpático: secreta as catecolaminas adrenalina (ou epinefrina) e noradrenalina (ou norepinefrina) em resposta ao estímulo simpático. 2) Descrever a regulação da síntese e liberação dos hormônios esteroides da suprarrenal (mineralocorticoides, glicocorticoides e androgênios), citando as consequências das anormalidades nas suas vias de biossíntese.
Resposta: Aldosterona (principal mineralocorticoide): quatro fatores desempenham papéis fundamentais na regulação da aldosterona:
(1) aumento da concentração de K+ no líquido extracelular: estimula a secreção de aldosterona.
(2) sistema da renina-angiotensina: a ocorrência de redução no volume sanguíneo circulante efetivo desencadeia a liberação de renina do aparelho justaglomerular no rim. A renina cliva o angiotensinogênio, formando a angiotensina I, que é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (Eca), ligada à membrana das células endoteliais. A angiotensina II é um potente vasoconstritor que estimula a produção de aldosterona na zona glomerulosa do córtex suprarrenal.
(3) aumento da concentração de Na+ no líquido extracelular: reduz ligeiramente a secreção de aldosterona.
(4) hormônio adrenocorticotrópico (ACTH): necessário para a secreção de aldosterona, tendo um pequeno efeito sobre a taxa de secreção.
Cortisol (principal glicocorticoide) e androgênios: ao contrário da secreção de aldosterona pela zona glomerular, que é controlada principalmente pelo potássio e pela angiotensina, que atuam diretamente sobre as células adrenocorticais, a secreção de cortisol e androgênios é controlada quase exclusivamente pelo hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) secretado pelo lobo anterior da hipófise. Este, por sua vez, tem sua secreção controlada pelo fator liberador de cortictotropina (CRH), secretado pelos corpos celulares dos neurônios do núcleo paraventricular do hipotálamo.
Qualquer deficiência na via das reações enzimáticas que levam à síntese dos mineralocorticoides, glicocorticoides e androgênios provoca uma grave patologia. A gravidade das manifestações inclui desde a morte in
utero (por exemplo, deficiência congênita da colesterol desmolase) até anormalidades que só se tornam evidentes na
vida adulta e não são potencialmente fatais. As consequências das anormalidades nas suas vias de biossíntese está representada no quadro abaixo, sendo o defeito enzimático da 21-hidroxilase responsável por 95% das anormalidades genéticas que ocorrem na síntese dos hormônios esteroides da suprarrenal.
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3) Explicar o mecanismo celular da ação dos hormônios adrenocorticais e citar suas principais ações fisiológicas durante a lesão e o estresse.
Resposta: Glicocorticoides: quase qualquer tipo de estresse, seja ele físico ou neurogênico, provoca elevação imediata e pronunciada da secreção adeno-hipofisária de ACTH, seguida, dentro de poucos minutos, de aumento pronunciado da secreção de cortisol pelo córtex supra-renal. O cortisol penetra nas células por difusão passiva e liga-se ao receptor citosólico de glicocorticoides tipo II. O complexo hormônio-receptor é transferido para o núcleo, onde liga-se liga a sequências de DNA específicas (elementos de resposta de glicocorticoides) e exerce seus efeitos fisiológicos, alterando a transcrição dos genes. Como praticamente todas as células expressam receptores de glicocorticoides, os efeitos fisiológicos são multissistêmicos. Os glicocorticoides afetam o metabolismo intermediário, estimulam a proteólise e gliconeogênese, inibem a síntese das proteínas musculares e aumentam a mobilização dos ácidos graxos. Em altos níveis, os glicocorticoides são catabólicos e resultam em perda da massa corporal magra. Também modulam a resposta imune através do aumento da síntese das citocinas antiinflamatórias e diminuição da síntese das citocinas pró-inflamatórias. No sistema nervoso central, modulam a percepção e emoção, podendo produzir alterações acentuadas no comportamento. Alguns dos principais efeitos dos glicocorticoides estão listados no quadro abaixo.
Mineralocorticoides: a principal função fisiológica da aldosterona, principal mineralocorticoide humano, consiste em regular a reabsorção renal de sódio. A aldosterona liga-se ao receptor de mineralocorticoides nas células principais do túbulo distal e ducto coletor do néfron, produzindo um aumento na reabsorção de sódio e na excreção de potássio. A aldosterona também sofre difusão através da membrana plasmática e liga-se a seu receptor citosólico. O complexo hormônio-receptor é transferido para o núcleo, onde interage com a região promotora de genes-alvo, ativando ou reprimindo sua atividade de transcrição. A ativação das proteínas preexistentes induzida pela aldosterona e a estimulação de novas proteínas medeiam um aumento no transporte transepitelial de sódio. O aumento da reabsorção de Na+ leva a uma reabsorção aumentada de água, criando um gradiente eletroquímico que facilita a transferência do K+ intracelular das células tubulares para a urina. Quando a maior parte do Na+ filtrado é reabsorvida no túbulo proximal, apenas uma pequena quantidade de sódio alcança o túbulo distal (local de regulação da aldosterona). Neste caso, não ocorre nenhuma reabsorção efetiva de Na+ mesmo na presença de níveis elevados de aldosterona. Em consequência, a excreção de potássio é mínima. Com efeito, apenas 2% do sódio filtrado são regulados pela aldosterona.
Os efeitos específicos da aldosterona consistem em aumentar a síntese de canais de sódio na membrana apical, aumentar a síntese e atividade da bomba de sódio/potássio (Na+/K+-ATPase) na membrana basolateral (que arrasta o Na+ citosólico para o interstício em troca de K+) e aumento da expressão da bomba de H+ (H+- ATPase) na membrana apical e do trocador de Cl /HCO3 na membrana basolateral das células intercaladas. Tais células
expressam anidrase carbônica e contribuem para a acidificação da urina e alcalinização do plasma.
Os mineralocorticoides atuam sobre um menor número de tipos celulares do que os glicocorticoides. Os tecidos clássicos sensíveis à aldosterona incluem os epitélios com alta resistência elétrica, como as partes distais do néfron, o epitélio de superfície do cólon distal e os ductos das glândulas salivares e sudoríparas. Mais recentemente, foram identificadas outras células que expressam o receptor de mineralocorticoides, como os queratinócitos da epiderme, os neurônios do sistema nervoso central, os miócitos cardíacos e as células endoteliais e musculares lisas da vasculatura (vasos de grande calibre). Assim, outros efeitos da aldosterona consistem na reabsorção aumentada de sódio nas glândulas salivares e sudoríparas, aumento da excreção de K+ do cólon e efeito inotrópico positivo sobre o coração (aumento da força de contração do coração). Recentemente, tornou-se evidente que a aldosterona promove hipertrofia cardíaca e fibrose. Esses efeitos localizados da aldosterona não são relacionados a efeitos hemodinâmicos, tendo sido implicados no desenvolvimento da fibrose do miocárdio na hipertrofia ventricular. No
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cérebro, a aldosterona afeta a regulação neural da pressão arterial, o apetite pelo sal, a regulação do volume e o efluxo simpático.
Embora se tenha acreditado anteriormente que a aldosterona fosse apenas produzida a partir da zona gromerulosa das glândulas suprarrenais, é evidente hoje que o hormônio pode ser sintetizado em outros tecidos, incluindo o coração, podendo, desse modo, exercer um efeito parácrino. Estudos recentes demonstraram a atividade de aldosterona sintase, RNA mensageiro e aldosterona por células endoteliais e células musculares lisas vasculares no coração e vasos sanguíneos. A importância fisiológica da aldosterona de produção local ainda não foi bem esclarecida, porém alguns estudos sugeriram que ela pode contribuir para o reparo tecidual após o infarto do miocárdio.
4) Citar os principais mineralocorticoides, suas ações biológicas e órgãos ou tecidos-alvo.
Resposta: principais mineralocorticoides: A aldosterona exerce quase 90% da atividade mineralocorticóide da secreção adrenocortical, mas o cortisol, o principal glicocorticoide secretado pelo córtex suprarrenal, também exibe grau significativo de atividade mineralocorticoide - sua atividade mineralocorticóides corresponde a apenas ¼ da atividade da aldosterona, mas sua secreção é cerca de 80 vezes maior do que a da aldosterona. Outros esteroides suprarrenais secretados em pequenas quantidades e que possuem efeitos mineralocorticoides incluem a corticosterona, que também exerce efeitos glicocorticoides, e a desoxicorticosterona, que exibe quase os mesmos efeitos da aldosterona, porém com 1/50 da sua potência.
Ações biológicas e órgãos ou tecidos-alvo: a aldosterona provoca aumento do transporte de sódio e de potássio por troca isto é, absorção de sódio e excreção simultânea de potássio pelas células epiteliais tubulares renais -especialmente no túbulo coletor, mas também em menor grau no túbulo distal. Também atua nas glândulas sudoríparas e salivares, aumentando acentuadamente a reabsorção de cloreto de sódio e a excreção de potássio pelos dutos, além de também aumentar muito a absorção intestinal de sódio, sobretudo no cólon, evitando, assim, a perda de sódio nas fezes. Outros órgãos ou tecidos-alvo e ações biológicas: olhar resposta da questão 3.
5) Descrever a regulação da secreção dos mineralocorticoides e relacioná-la com a regulação da excreção de sódio e potássio.
Resposta: A regulação da secreção de aldosterona está tão intimamente relacionada à regulação das concentrações de eletrólitos do líquido extracelular, do volume do líquido extracelular, do volume sanguíneo, da pressão arterial e de muitos outros aspectos especiais da função renal. Quatro fatores diferentes desempenham papéis fundamentais na regulação da aldosterona. De acordo com a sua provável ordem de importância, temos:
Aldosterona (principal mineralocorticoide): quatro fatores desempenham papéis fundamentais na regulação da aldosterona:
(1) aumento da concentração de K+ no líquido extracelular: estimula a secreção de aldosterona.
(2) sistema da renina-angiotensina: a ocorrência de redução no volume sanguíneo circulante efetivo desencadeia a liberação de renina do aparelho justaglomerular no rim. A renina cliva o angiotensinogênio, formando a angiotensina I, que é convertida em angiotensina II pela enzima conversora de angiotensina (Eca), ligada à membrana das células endoteliais. A angiotensina II é um potente vasoconstritor que estimula a produção de aldosterona na zona glomerulosa do córtex suprarrenal.
(3) aumento da concentração de Na+ no líquido extracelular: reduz ligeiramente a secreção de aldosterona.
(4) hormônio adrenocorticotrópico (ACTH): necessário para a secreção de aldosterona, tendo um pequeno efeito sobre a taxa de secreção.
6) Citar as causas e consequências da secreção excessiva e deficiente de glicocorticoides, mineralocorticoides e androgênios suprarrenais.
Resposta: Glicocorticoides:
Secreção excessiva Secreção deficiente
Causas Glicocorticoides: tumor suprarrenal;
estimulação excessiva por ACTH elevado
Mineralocorticoides: tumor suprarrenal; estimulação excessiva do sistema renina-angiotensina. (**pseudo-aldosteronismo: ativação permanente dos receptores mineralocorticoides por substancias diferentes da aldosterona)
Androgenios suprarrenais: perda de regulação da atividade enzimática suprarrenal (17-hidroxilase e
17,20-Glicocorticoides: deficiência suprarrenal (deficiência primaria); deficiência na produção de ACTH (deficiência secundaria)
Mineralocorticoides: destruição da adrenal por processo infeccioso, auto-imune ou por lesão; distúrbios genéticos que afetam as suprarrenais; estimulação inadequada da produção de aldosterona (baixa concentração de renina)
Androgenios suprarrenais:
Mineralocorticoides: destruição da adrenal por processo infeccioso,
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liase daP450c17); tumores adrenais auto-imune ou por lesão; distúrbios genéticos que afetam as suprarrenais; estimulação inadequada da produção (hipopituarismo)
Consequências Glicocorticoides: Sindrome de
Cushing (aumento de peso e de deposição de gordura central; espessamento do deposito de gordura facial (face de lua cheia); aumento do coxim adiposo dorsocervical (giba de búfalo); hipertensão; intolerância a glicose; amenorreia; diminuição de libido; equimoses espontâneas; astenia; depressão; insônia; diminuição da taxa de crescimento linear de criancas/adolescentes.
Mineralocorticoides: hipernatremia e hipocalemia plasmáticas; PA elevada; dores de cabeça constantes; polidipsia e poliuria; alcalose metabólica; irritabilidade; hipersensibilidade neuromuscular; edema; constipação; arritmias cardíacas; mialgia; paralisias musculares; câimbras e espasmos musculares
Androgenios suprarrenais: virilizacao, hipertricose
Glicocorticoides: hipotensão ortostática; astenia; anorexia e perda de peso; diarreia; hiperidrose; eosinofilia; poliuria; hipoglicemia; amenorreia; dimiuicao da atenção;
Mineralocorticoides: hipotensão; desidratação; hiponatremia; excreção renal de sódio aumentada; poliuria;
Androgenios suprarrenais aumento da deposição de tecido adiposo; desenvolvimento de características femininas; queda de cabelo.
7) Citar a natureza química das catecolaminas e explicar sua biossíntese e destino metabólico.
Resposta: As catecolaminas (epinefrina e norepinefrina) são produzidas na medula suprarrenal, sendo que a epinefrina é secretada em maior quantidade (a maior parte da norepinefrina circulante provém das terminações nervosas). As catecolaminas são sintetizadas a partir da tirosina, por meio de quatro reações citosólicas:
1) hidroxilação da tirosina em L-diidrofenilalanina (L-dopa) pela enzima tirosina hidroxilase; 2) descarboxilação de L-dopa em dopamina pela enzima dopa descarboxilase;
3) hidroxilacao da dopamina em norepinefrina pela enzima dopamina beta-hidroxilase; 4) metilacao da norepinefrina em epinefrina pela enzima feniletanolamina N-metiltransferase
A liberação de catecolaminas é uma reposta direta à estimulação simpática da medula adrenal, a acetilcolina liberada nas terminações nervosas causa uma ativação dos canais de cálcio, permitindo um influxo de cálcio que resultara na exocitose dos grânulos secretores de catecolaminas. Elas sao liberadas como resposta do estresse (físico ou psicológico), fazendo parte da resposta de luta ou fuga.
8) Descrever as consequências biológicas da ativação da medula adrenal, citando os órgãos ou tecidos-alvo dos efeitos das catecolaminas e o subtipo de receptor que medeia a resposta.
Resposta:
Efeitos mediados pelos receptores alfa-adrenergicos Efeitos mediados pelos receptores beta-adrenergicos
Vasoconstricao Vasodilatação
Midríase Taquicardia
Relaxamento intestinal Aumento da forca contrátil do miocárdio Contração dos esfíncteres intestinais Relaxamento das paredes intestinais e vesical
Contração do piloro Relaxamento da musculatura uterina
Contração do esfincter vesical Broncodilatacao
broncoconstricao Calorigênese (produção de calor)
Contracao do musculo liso uterino Glicogenólise Aumento da contratilidade cardíaca Lipólise Produção hepática de glicose
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9) Descrever as interações dos hormônios da medula e do córtex adrenal em resposta ao estresse.
Resposta: Existem duas possíveis reações fisiológicas do estresse no organismo: eixo hipotálamo-hipófise-córtex da supra-renal e o eixo sistema nervoso autônomo – medula supra- renal.
a. Hipotálamo-hipófise-córtex: Um grupo de células do hipotálamo libera uma substância denominada hormônio de liberação da corticotropina (CRF). O CRF induzirá a adeno-hipófise a liberação do hormônio adrenocorticoropina (ACTH) e este estimula a liberação de hormônios pelo córtex da supra-renal em especial os glicocorticóides, dentre esses se acentua o cortisol (95% de toda a atividade glicocorticóide é representada pelo cortisol). A liberação de cortisol servirá como mecanismo para fornecer a energia necessária para que seja executada a resposta contra a causa do stress (mecanismo de fuga ou luta), ao promover estimulação da proteólise e gliconeogênese e a mobilização dos ácidos graxos, aumentando assim a quantidade circulante de carboidratos, proteínas e lipídios, que servirão de substrato energético.
b. SNA-medula: A estimulação nervosa simpática é responsável por preparar o corpo para executar as respostas ao mecanismo causador do stress. Além de promover diretamente certas alterações, a ativação do SNA simpático estimula a liberação de catecolaminas pela medula adrenal. As catecolaminas irão estimular alterações funcionais no corpo para que ocorra a adaptação à situação de stress e o preparo para uma resposta (p.ex.: fuga ou luta), entre essas alterações estão: piloereção, sudorese, dilatação brônquica, vasoconstricao periférica, taquicardia, inibição da atividade do músculo liso no trato gastrointestinal, midríase, aumento da contratilidade miocárdica, aumento do débito cardíaco, entre outros.
Dessa forma podemos dizer que a ativação da medula adrenal promove alterações funcionais no corpo para que uma resposta contra a situação adversa possa ser executada rapidamente, enquanto a ativação do córtex fornece a base energética necessária para que a ação seja tomada.
10) Identificar as doenças causadas pela hipersecreção das catecolaminas adrenais.
Resposta: feocromocitomas: taquicardia, hipertensão sustentada ou paroxística, cefaleia, sudorese, palpitações, perda de peso e anorexia.
Pâncreas Endócrino
1) Citar os principais hormônios secretados pelo pâncreas endócrino, sua natureza química e células de origem. Resposta:
Hormonio Célula produtora Natureza química
Insulina Células beta Hormônio polipeptídico
Glucagon Células alfa Hormônio polipeptídico
Somatostatina Células delta Hormônio peptídico
Polipeptideo pancreático Células PP Hormônio peptídico
2) Relacionar os mecanismos nutricionais, neurais e hormonais que regulam a liberação dos hormônios pancreáticos. Resposta:
Hormônio Mecanismo nutricional Mecanismo neural Mecanismo hormonal
Insulina Estimulada pela
hiperglicemia e aumento de aminoácidos no plasma
Estimulo vagal aumenta a liberação; ativação dos receptores alfa-2 adrenérgicos diminui a secreção
Inibida pela somatostatina e pelo glucagon; Feedback positivo de insulina, GH, cortisol, CCK, gastrina e secretina estimulam a liberação
Glucagon Estimulada pela
hipoglicemia, altos níveis de aminoácidos
Estimulo vagal aumenta a liberação; ativação dos receptores beta-2 adrenérgicos aumenta a secreção
Inibida pela somatostatina, pela insulina e CCK; estimulada pelas catecolaminas
Somatostatina Estimulada pela ingestão de alimentos (especialmente os ricos em proteína)
Estímulo vagal aumenta a liberação
Inibida por insulina/glicagon
Polipeptideo pancreático Ingestão de alimentos; hipoglicemia; jejum prolongado
Inibida pela somatostatina
3) Citar os principais órgãos-alvo e efeitos biológicos da ação da insulina e do glucagon. Resposta:
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Glucagon: os principais efeitos desse hormonio sao mediados pelo fígado, onde é estimulada a gliconeogênese e a degradação do glicogênio, ao mesmo tempo em que a glicólise é diminuída. Esses efeitos são feitos por meio de ações sobre algumas enzimas da seguinte forma:
a. expressão aumentada de glicose-6-fosfatase – libera glicose para a circulação b. supressão da glicocinase – diminui a captação hepática de glicose
c. ativação da glicogênio fosforliase – estimula a glicogenólise d. inibição da glicogênio sintase – inibe a síntese de glicogênio
e. estimulação de fosfoenolpiruvato carboxinase – estimula a gliconeogênese
f. inativação de fosfofrutocinase-2 (PFK2) e ativação da frutose-6-fosfatase – inive a glicólise e estimula a gliconeogênese
g. supressão da piruvato cinase – diminui a glicólise
Em situações de stress ou de jejum prolongado que causem a supressão da liberação de insulina o glucagon age sobre os adipócitos, promovendo liberação de glicerol e ácidos graxos libre por mieo da ativaçãoo da proteinocinase A da lipase.
Insulina: os efeitos da insulina dividem-se em três tipos: precoces, intermediários e a longo prazo.
a. Efeitos precoces: ação no músculo esquelético, por meio da ativação de transportadores de glicose presentes na membrana (GLUT 4), promovendo captação de glicose pelo tecido muscular;
b. Efeitos intermediários: ocorre a inibição da lipólise e da cetogenese, devido à desativação da lipase presente nos adipócitos (redução da liberação de glicerol/AG). Ao mesmo tempo a expressão genica das enzimas hepáticas envolvidas na utilização e metabolização da glicose é aumentada. Esses efeitos causam um favorecimento do armazenamento de glicose e lipídios, bem como a síntese de proteínas em vários tecidos. c. Efeitos a longo prazo: a ativação da via da MAPK (Mitogen-activated protein kinase) estimula a mitose celular
em vários tecidos do corpo. Essa etapa se ativa exacerbadamente quando há a elevação crônica dos níveis de insulina, podendo causar neoplasias e câncer, especialmente de cólon, mama, endométrio, pâncreas e fígado. Além de influenciar o funcionamento das células musculares lisas vasculares, causando aumento da resistência vascular periférica e consequentemente aumento da PA.
4) Citar os estados mórbidos provocados pela hipersecreção, secreção deficiente ou diminuição da sensibilidade à insulina e descrever as principais manifestações de cada um deles.
Resposta:
Hipersecreção de insulina: geralmente é causada por tumores produtores de hormônio (insulinomas). A secreção aumentada desencadeia hipoglicemia, confusão, agressividade, palpitações, sudorese, convulsões e perda de consciência, de modo que estes sintomas são observados com maior frequência após longos períodos de jejum e/ou a prática de exercício físico. Como mecanismo compensatório ocorre uma hipersecreção de glucagon, catecolaminas, cortisol e GH.
Secreção deficiente: desencadeia a diabetes mellitus tipo I (insulino-dependente). Podem ser observados altos níveis plasmáticos de glicose, cetoacidose, poliúria, polidipsia, polifagia perda de peso e fadiga.
Diminuição da sensibilidade à insulina: também referido como resistência à insulina, esse é o mecanismo causador da diabetes mellitus tipo II, que apresenta alguns dos mesmos sintomas da diabetes tipo I (hiperglicemia, poliúria, poldipsia, polifagia) no entanto, apenas raramente causa cetoacidose e está associada ao aumento de peso e não à perda.
