A função do sistema endócrino é regular o metabolismo, o volume e o conteúdo de líquidos, crescimento, maturação, desenvolvimento sexual, senescência e o comportamento. Os sistemas nervoso e endócrino trabalham juntos para manter o homeostasia.
Os hormônios são moléculas sinalizadoras conduzidas pela circulação sanguínea (endócrina), por axônios neurais e circulação sanguínea(neuroendócrina) ou por difusão local(parácrina, autócrina).
As moléculas dos hormônios podem ser proteínas, peptídeos, catecolaminas, esteróides, derivados de aminoécidos ou prostanóides.
A síntese de hormônios peptídicos e protéicos envolve transcrição gênica, excisão e montagem do RNAm primário, tradução e subseqüente processamento de um produto primário do gene, chamado pró-hormônio. Tal processamento inclui a clivagem proteolítica, glicosilação e fosforilação. Hormônios tireoideanos e esteróides, catecolaminas e prostanóides são sintetizados a partir de precursores por reações enzimáticas múltiplas.
Os hormônios peptídicos e protéicos e as catecolaminas são estocados em grânulos e secretados por excocitose. O hormônio tireoideano é estocado dentro de moléculas protéicas em grandes quantidades; os hormônios esteróides não são estocados. Ambos são liberados por difusão.
Proteínas e peptídeos, catecolaminas e prostanóides agem em células-alvo através de receptores protéicos específicos localizados nas membranas plasmáticas. Os complexos hormônio-receptor traduzem os sinais por meio de segundos mensageiros. Proteínas G estimulatórias ou inibitórias geralmente ligam o receptor a mecanismos de membrana que geram AMP-c, Ca², diacil glicerol e trifosfato de inosital. Essas moléculas atuam intracelularmente aumentando ou reduzindo atividades enzimáticas. Outros receptores ativam sítios de tirosina cinase que posteriormente fosforilam enzimas e outras moléculas-chave. Todos esses efeitos são rápidos.
Os hormônios tireoideanos e esteróides e a vitamina D atuam por meio de receptores protéicos localizados no núcleo da célula. O complexo hormônio receptor interage com elementos do promotor ou elementos inibitórios nas moléculas de DNA, e com fatores de transcrição, induzindo ou reprimindo a expressão de genes-alvo. Isto leva ao aumento ou redução na concentração de enzimas e outras proteínas de célula. Esses efeitos são mais lentos do que aqueles dos hormônios que interagem com receptores da membrana plasmática.
A sensibilidade de um organismo à ação hormonal é expressa com a concentração do hormônio que produz metade da atividade máxima. A sensibilidade pode ser influenciada por mudanças no número de receptores, afinidade, degradação hormonal ou antagonistas competitivos. O efeito máximo produzido por concentrações saturantes do hormônio pode ser influenciado pelo número de células-alvo, número de receptores, concentração das enzimas-alvo ou antagonistas não competitivos.
A secreção hormonal é medida diretamente pelo gradiente de concentração arteriovenoso e taxas de fluxo através da glândula. Clinicamente, os níveis plasmáticos e as taxas de excreção urinária são usados como índices das taxas de secreção hormonal. Esses índices são válidos enquanto a remoção metabólica ou renal do hormônio está normal.



METABOLISMO CORPORAL TOTAL

A aquisição de energia como calorias dos carboidratos, gorduras e proteínas precisa ser igual ao gasto de energia se se deseja que o peso corporal permaneça constante. O gasto energético é composto de termogênese basal, induzida pela dieta e dos componentes da atividade sedentária, mais o exercício voluntário e necessidades do trabalho pesado. A taxa de metabolismo basal(60%-70% do total), proporcional à massa corporal, é, em parte, geneticamente determinada, e declina com o envelhecimento.
Os ácidos graxos são os principais combustíveis na maioria dos tecidos, exceto no sistema nervoso central e nas hemácias, onde a glicose é substrato oxidativo obrigatório. Dependendo da disponibilidade, os ácidos graxos e a glicose são substratos competitivos no músculo e no fígado. O uso de um substrato poupa o uso e pode aumentar a produção de outro substrato.
A oxidação dos ácidos graxos e o uso do acetil-CoA pelo ciclo de Krebs são os principais mecanismos bioquímicos que geram ATP pela fosforilação oxidativa. A eficiência global do rendimento energético é 65%. A glicose anaeróbica pode manter o gasto energético pelo músculo em exercício por apenas alguns minutos.
A energia é primariamente armazenada como triglicerídeos no tecido adiposo. Quantidades de energias menos prontamente mobilizáveis são armazenadas como proteínas. As reservas de carboidratos são triviais, e , portanto a produção eficiente de glicose no fígado é necessária para manter um suprimento para o cérebro.
Durante o jejum a longo prazo, a glicogênese a partir dos aminoácidos, glicerol e lactado é necessária para manter um metabolismo do sistema nervoso central e outras funções criticas que são dependentes da glicose. A via da glicogênese é parcialmente uma reversão da glicose, mas ela axige passos especiais do piruvato. O uso aumentado dos ácidos graxos durante o jejum aumenta enormemente os cetoácidos hidroxibutirato e acetoacenato.
A taxa de renovação da proteína endógena obriga a uma ingestão diária de proteínas , em particular dos aminoácidos essenciais com a leucina. Os aminoácidos essenciais são irreversivelmente degradados, e os seus esqueletos carbônicos não podem ser sintetizados. Os esqueletos carbônicos dos aminoácidos não-essenciais com a alanina são degradados e ressintetizados diariamente. A síntese protéica requer a disponibilidade de todos os 20 aminoácidos.
O metabolismo da gordura envolve várias partículas circulantes de lipoproteínas que transferem triglicerídeos e colesterol, originados da dieta ou da síntese hepática, para e dos tecidos periféricos e do fígado. As partículas de lipoproteína de baixa densidade, ricas em colesterol, exercem um papel no desenvolvimento da aterosclerose, enquanto as partículas de lipoproteínas de alta densidade tem um efeito protetor.
As necessidades energéticas durante o exercício são satisfeitas em seqüência pelo fosfato de creatina muscular mais ATP, glicogênio muscular armazenado, glicólise anaeróbica e, finalmente oxidação aeróbica da glicose e então dos ácidos graxos, que são captados do plasma. Estes substratos são supridos pela gliconenólise e gliconeogênese hepáticas e pela lipólise do tecido adiposo, respectivamente.
A correlação entre a ingestão e o gasto energético com as reservas energéticas é um processo complexo, controlado no hipotálamo. Este processo envolve numerosos neurotransmissores e neuromoduladores aminos e peptídeos. O hipotálamo sente a massa de tecido adiposo( reservas de energia), primariamente pela recepção da leptina, um sinal circulante gerado nas células adiposas. A obesidade pode resultar de um ponto de ajuste alterado das reservas energéticas, de uma ingesta calórica não-regulada ou de um uso diminuído da energia. A resistência à ação da leptina poderia ser uma causa de obesidade.

HORMÔNIOS DAS ILHOTAS PANCREÁTICAS

As ilhotas pancreáticas são composta de células secretoras de insulina, células secretoras de glucagon, células secretoras de somatostatina e células secretoras de polipeptídeo pancreático. A microarquitetura e os arranjos de fluxo sanguíneo permitem funcionamento parácrino e neurócrino, assim como comunicação direta célula a célula através de junções comunicantes.
A insulina é um grande hormônio glicorregulatório, antilipolítico, anticetogenico e anabólico. Ela consiste de dois peptídeos de cadeia reta unidos por ligações dissulfidicas e é sintetizada por um precursor na cadeia única.
A secreção da insulina é estimulada principalmente pela ingestão de glicose nos alimentos, mas também por outros nutrientes, peptídeos gastrintestinais e estímulos colinérgicos e adrenérgicos. A liberação é diminuída durante o jejum e por exercícios, ambas circunstâncias que requerem mobilização de estoques energéticos.
A insulina promove armazenamento de combustível. Seus efeitos ordenados de acordo com a dose crescente de insulina requerida para sua efetuação são a inibição de lipólise de tecido adiposo e de cetogenese, inibição de glicogenólise hepática, gliconeogenese e liberação de glicose, inibição de proteólise muscular, estimulo da captação de glicose muscular e armazenamento como glicogênio.
A insulina também estimula a captação celular de aminoácidos, potássio, fosfato e magnésio, assim como a síntese de inúmeras proteínas.
A insulina age através de um receptor de membrana plasmática que se liga à insulina, e então se fosforila em resíduos de tirosina específicos e portanto, adquire atividade externa de tirosina cinase. O receptor ativado fosforila quatro substratos do receptor da insulina. Desta fosforilação flui uma cascata de modulação das atividades de numerozas enzimas envolvidad no metabolismo da glicose e dos ácidos graxos. Além disso, a transcrição gênica de numerosas enzimas e proteínas essenciais para o crescimento celular é induzida ou reprimida.
A insulina diminui os níveis plasmáticos de glicose, ácidos graxos livres, cetoacidos, glicerol e aminoácidos de cadeia ramificada e outros. A deficiência da insulina leva a hiperglicemia, perda de massa magra e massa de tecido adiposo, atrasa o crescimento e por fim provoca cetoacidose metabólica.
O glucagon é um peptídeo de cadeia reta liberado em resposta a hipoglicemia e aminoácidos. Sua secreção é suprimida pela glicose e insulina. A secreção de glucagon aumenta durante jejum prolongado e exercícios.
A somatostatina é um neuropeptideo de origem tanto de células das ilhotas pancreáticas quanto intestinal. Ela diminui a motilidade do trato gastrintestinal, as secreções gastrintestinais, a digestão e a absorção de nutrientes e a secreção tanto de insulina quanto de glucagon. A somatostatina é secreta em resposta a refeições, suas ações somadas àquelas da insulina e do glucagon, provavelmente coordenam a ingesta de nutrientes com a eliminação de substratos.


PRINCÍPIOS DA FISIOLOGIA ENDÓCRINA


REGULAÇÃO ENDÓCRINA DO METABOLISMO DO CÁLCIO E DO FOSFATO

O cálcio participa criticamente em uma gama de funções biológicas, incluindo neurotransmissão, ação e secreção hormonal, atividades enzimáticas, contração muscular e coagulação sanguínea. O cálcio é também o principal mineral que contribui para a integridade estrutural do esqueleto e dos dentes.
O fosfato é critico para todas as principais via enzimáticas envolvidas na geração de energia, disponibilidade de substrato, síntese de proteínas e outras macromoléculas. O fosfato é também o principal ânion parceiro do cálcio na estrutura óssea.
O equilíbrio do cálcio e a homeostase plasmática do cálcio dependem da ingestão da dieta, da absorção gastrintestinal fracional, da regulação da excreção renal e do movimento interno de cálcio para dentro e para fora dos reservatórios do esqueleto.
O equilíbrio do fosfato e a homeostase plasmática do fosfato refletem a ingestão da dieta, a excreção renal e os deslocamentos internos entre o liquido extracelular, os grandes conteúdos dos tecidos moles e o reservatório do esqueleto.