03/07/2010

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Controle Hormonal do

Metabolismo

Alexandre Havt

Homeostase Metabólica

• Nível sanguíneo de nutrientes

• Nível hormonal

• Impulso nervoso

Disponibilidade

De substrato

energético

Necessidade

dos

tecidos

Integração intertecidual

A concentração de nutrientes no sangue afeta a taxa

que estes são utilizados ou armazenados nos tecidos

Hormônios levam mensagens a tecidos individuais sobre

o estado fisiológico do organismo e a demanda ou

suprimento de nutrientes

O sistema nervoso central (SNC) utiliza sinais neurais

para controlar o metabolismo dos tecidos, diretamente

ou pela liberação hormonal

Sinais da Regulação Metabólica

Necessidade de Glicose

Tecidos dependentes de glicose

Cérebro

Hemácias

Cristalino do olho

Células da Medula Renal

Requerimento diário de glicose (adulto)

190 gramas (glicemia normal 80 a 100 mg/dL)

150 gramas – cérebro

40 gramas – outros tecidos

Valores abaixo de 60 mg/dL

Limitação do metabolismo cerebral

Sintomas de hipoglicemia

Hormônios do Metabolismo

Insulina

Hormônio anabólico

Armazenamento de

nutrientes

Glicogênese

Músculo

Fígado

Lipogênese hepática

Armazenamento no

tecido adiposo

Síntese protéica

Utilização da glicose como

fonte energética

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Hormônios do Metabolismo

Glucagon

Principal hormônio

contra-regulatório da

insulina

Disponibiliza substratos

energéticos na ausência

de glicose na dieta

Glicogenólise

Gliconeogênese

Lipólise

Não interfere no

metabolismo

energético muscular

Hormônios do Metabolismo Glicemia Controla a liberação

de insulina e glucagon

Insulina alta concentração 30 a

45 minutos após refeição

Níveis basais 120 minutos após refeição

Glucagon Menor concentração

após refeição

Liberação controlada pela glicemia e níveis de insulina

Hormônios Contra-Regulatórios

Liberação controlada por

sinais neuronais

Processos de stress

Hipoglicemia

Reações de fuga

Pituitária - ACTH

Estimula córtex adrenal

Cortisol

Sistema nervoso

autônomo (SNA)

Medula adrenal

Adrenalina

Noradrenalina

Células -pancreáticas

Glucagon

Insulina Hormônio polipeptídeo

Cadeia A e cadeia B

União por duas pontes dissulfeto

Síntese da Insulina Controle da Liberação da Insulina

Limiar de liberação 80 mg de glicose/dL

>80 mg/dL

(Proporcional) Até 300mg/dL

-pancreática

GLUT2

Fosforilada pela glicoquinase

Metabolizada

Glicólise

Ciclo de Krebs

CTE

Inibição do canal de K+ dependente de ATP

Despolarização da membrana

Entrada de Ca+2

Exocitose das vesículas

Insulina

Peptídeo C

ATP

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Controle da Liberação da Insulina

Estímulo da liberação de insulina

Além da concentração de glicose:

Sinais neurais autonômicos indicativos da ingestão de

carboidratos

Alimentação rica em aminoácidos

Polipeptídeo inibidor gástrico (GIP)

Hormônio intestinal liberado após ingestão

Inibição da liberação

Adrenalina

Em resposta a jejum, estresse, trauma e exercício intenso

Efeitos Metabólicos da Insulina

Metabolismo dos Carboidratos

Armazenamento de glicose como glicogênio

Fígado

Músculos

Inibe a gliconeogênese e glicogenólise

Aumenta expressão de transportadores GLUT4

Tecido adiposo

Músculo

Metabolismo Protéico

Estimula entrada de aminoácidos nas células para

síntese protéica.

Efeitos Metabólicos da Insulina

Metabolismo dos Lipídeos

Diminuição da degradação de triacilgliceróis

Inibe a ação da lipase sensível a hormônio

Desfosforilação da enzima – inativação

Aumento da síntese de triacilgliceróis

Aumenta o transporte de glicose para o adipócito

Fornece substrato (glicerol-3-fosfato)

Aumenta atividade da lipase lipoprotéica

Fornece ácidos graxos para a esterificação

Aumento no fígado da conversão de glicose em triacilgliceróis

Mecanismo de Ação da Insulina

Receptor tetrâmero

2 cadeias

Extracelular

Sítio de ligação

2 cadeias

Transmembranais

Atividade tirosina quinase

Autofosforilação de

tirosinas

Ativação de 4 Proteínas

substratos do receptor

de insulina (SRIs)

Expressão gênica

Metabolismo

Crescimento celular

Mecanismo de Ação da Insulina Glucagon Hormônio polipeptídio sintetizado nas células -pancreáticas

Pré-pró-glucagon – Retículo endoplasmático rugoso (RE)

Clivagem em Pró-glucagon – Lúmen do RE

Proteína madura com 29 aminoácidos

Rapidamente metabolizado no fígado e nos rins

Meia-vida plasmática de 3 a 5 minutos

Glicose e insulina inibem a liberação

Estimulam a liberação

Glicemia baixa

Catecolaminas (adrenalina e noradrenalina)

Cortisol

hormônios gastrointestinais,

Alimentação rica em proteínas

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Efeitos Metabólicos do Glucagon

Metabolismo dos carboidratos

Aumento imediato da glicemia

Degradação do glicogênio hepático

Estímulo para gliconeogênese

Metabolismo protéico

Aumento da captação de aminoácidos pelo fígado

Aumento de esqueletos carbônicos para gliconeogênese

Níveis plasmáticos de aminoácidos reduzidos

Metabolismo dos lipídeos

Ativação da lipólise no tecido adiposo

Ácidos graxos liberados são captados pelos tecidos

Fonte de energia

No fígado - conversão à Acetil-CoA e destes em corpos cetônicos

Mecanismo de Ação do Glucagon

Efeitos Metabólicos do GH

Metabolismo do tecido adiposo Estimula lipólise - maior disponibilidade de energia

Aumenta sensibilidade dos adipócitos a ação lipolítica das catecolaminas

Diminui a sensibilidade da insulina – redução lipogênese

Metabolismo do músculo

Excesso de AG plasmáticos – utilização preferencial à glicose

Aumento do transporte de aminoácidos estimulando síntese protéica

Suprime captação de glicose e diminui velocidade da glicólise

Metabolismo no fígado

Aumento dos AG e glicerol plasmáticos

Aumento de acetil CoA – estímulo para cetogênese

Aumento do glicerol – estímulo para gliconeogênese

Glicose da gliconeogênese para formação de glicogênio

Aumento da formação de IGF-I estimulando crescimento celular

Efeitos das Catecolaminas

Adrenalina

Noradrenalina

Ação sobre receptores adrenérgicos e

Mobilização das reservas para oxidação para

satisfazer a demanda energética do estresse

Queda da liberação da insulina

Aumento da ação hemodinâmica facilitando a

entrega dos substratos energéticos ás células

Secretadas pelo sistema Simpático-Medula Adrenal

Adaptação corporal ao estresse

Dor, hemorragia, exercícios extenuantes,

hipoglicemia, hipóxia

Efeitos dos Glicocorticóides Liberação do hormônio liberador de corticotropina

(CRH)

Dor, hipoglicemia, hemorragia, exercícios extenuantes

CRH – libera adrenocorticotrópico (ACTH)

ACTH – estímulo da liberação do Cortisol

Cortisol

Contradição – diminui captação de glicose em alguns

tecidos

Disponibiliza substratos energéticos às células Estimula Lipólise no tecido adiposo

Estimula proteólise na pele e músculos

Ácidos graxos para fornecer energia

Glicerol e aminoácidos para gliconeogênese – glicogênio

Adrenalina degrada glicogênio

Efeitos dos Hormônios da Tireóide

Efeitos sobre o fígado

Aumenta a glicólise,

Síntese de colesterol e sua conversão à sais biliares

Aumento da sensibilidade do hepatócito à adrenalina

Aumento indireto da síntese de ácidos graxos

Efeitos no tecido adiposo

Intensifica efeito lipolítico da adrenalina

Efeitos no músculo

Aumenta captação de glicose

Estimula a síntese protéica

Efeitos no pâncreas

Aumento da sensibilidade das células aos estímulos que promovem

a liberação da insulina

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Resumo dos Efeitos Hormonais

Hormônios Captação de

glicose

Utilização de

glicose

Síntese

protéica

Saída de

glicose

Insulina

Glucagon - - -

Catecolaminas

(Adrenalina e

noradrenalina)

-

-

Glicocorticóide

(cortisol)

Hormônio do

crescimento

fracamente

fracamente

Hormônio da

tireóide

-

Somatostatina - - - -

Resumo dos Efeitos Hormonais

Hormônio Cetogênese Gliconeo-

gênese

Glicogenó-

lise

Glicogênese Síntese

de

lipídeos

Lipólise

Insulina

Glucagon - *

Adrenalina /

Noradrenalina

- - -

Cortisol - -

Hormônio do

crescimento

- - -

Hormônio da

Tireóide

- - -

Somatostatinab - - - - - -

* só em doses altas

b inibidor da liberação de insulina e glucagon

Ação do Exercício na

Liberação dos Hormônios

Hormônio do Crescimento (GH)

Aumento da liberação

tanto maior quanto a

intensidade do exercício

Relação com aumento da

Temperatura

Aptidão do atleta

Menor aumento em atletas

treinados

Queda maior após

exercício nos treinados

Hormônios da

Tireóide (T3 e T4)

Aumento Após exercícios extenuantes prolongados

T3 e T4 reduzem abaixo

dos níveis normais por dias após exercícios

TSH aumenta após o exercício

Hormônios Antidiurético e Aldosterona

ADH – neuro-hipófise

Aldosterona – córtex adrenal

Perda de água durante o exercício prolongado

Liberação do ADH

Túbulo coletor renal para reter água

Liberação da renina no rim

Estimula liberação de angiotensina I que forma angiotensiana II

Liberação de aldosterona adrenal

Aldosterona aumenta reabsorção de sódio distal

Consequentemente há aumento da reabsorção de água

Não há diferença entre treinados e destreinados

Retenção de

líquidos pelo corpo

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Efeitos sobre as Catecolaminas Íntima relação com a intensidade do

exercício

Quanto maior a intensidade maior a

liberação

Não há diferença entre os sexos

O treinamento reduz a liberação de

Adrenalina e Noradrenalina

Os treinados respondem melhor aos

efeitos do treinamento porque a

redução da concentração no sangue

diminui o estresse

Redução da frequência cardíaca

Na exaustão os treinados têm maior

concentração no sangue por

secretarem mais.

Testosterona e Estradiol Androgênios aumentam após exercícios máximos em

indivíduos altamente treinados

Não ocorre o mesmo em exercícios submáximos

Aumento da testosterona em exercícios de resistência

Cuidado – aumento da testosterona relacionado com a redução do

volume plasmático

Durante repouso

Homens têm testosterona 10 x mais que mulheres

Mulheres têm 43% a mais de androstenediona

Após 30 minutos de levantamento de peso

Aumento da testosterona em homens mas não nas mulheres

Androstenediona aumentam igualmente entre os sexos

Há redução mais baixa que os níveis normais 2 horas após os exercícios

Exercício e os Hormônios Femininos

Fase luteínica (6 a 9 dias

após ovulação)

Aumento da Progesterona,

Estradiol quase diretamente

proporcional à intensidade

Aumento do FSH e LH não

proporcional à intensidade

Fase folicular (6 a 9 dias

após menstruação)

Só há aumento do estradiol

Exercício e os Hormônios Femininos

Efeitos do treinamento esportivo rigoroso em

mulheres

Irregularidade do ciclo menstrual

Amenorréia – parada absoluta da menstruação

Relacionada a redução dos níveis do repouso de FSH e LH

Relação amenorréia - osteoporose

Não há aumento da liberação de estradiol, progesterona e

FSH quando realizados exercícios da intensidade similar

anteriores ao treinamento

Treinamento suprime liberação

Exercício e o Cortisol

Aumento da liberação após exercícios

extenuantes que causam estresse

ACTH aumenta 2 – 5 vezes após 20 min.

Corrida 80% VO2 máx.

Corrida progressiva até exaustão