Controlehormonal e neural do Os dois grandes sistemas integradores do organismo, o sistema endócrino e o SN, interagem de diversas maneiras para assegurar a manutenção dos níveis adequados de fornecimento, armazenamento e utilização de substratos energéticos em diferentes condições fisiológicas. O suprimento adequado de substratos energéticos, para os diversos tecidos do organismo em condições basais e em situações de demanda alterada por fatores internos ou externos, depende principalmente do controle endócrino e neural do metabolismo de três tecidos: hepático, adiposo e muscular. O fígado é o principal responsável pela manutenção dos níveis glicêmicos, e o tecido adiposo é o fornecedor dos AGL plasmáticos. O tecido muscular, pela sua massa, é um grande consumidor de substratos energéticos, e suas proteínas constituem importante fonte de aa. O SNC, através do SNA simpático ou parassimpático, pode alterar o fluxo em vias metabólicas do fígado ou dos tecidos adiposo e muscular, agindo direta ou indiretamente nesses tecidos, modulando a secreção de hormônios como as catecolaminas, insulina e glucagon, que agem sobre as mesmas vias. REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO HEPÁTICO: METABOLISMO DE CARBOIDRATOS: Período digestivo: durante o período digestivo grandes quantidades de glicose chegam ao fígado pelo sistema porta e são captadas por um processo de difusão facilitada. O transportador predominante no hepatócito é o GLUT-2, que não é sensível à insulina. Insulina: o o o No interior do hepatócito a glicose é fosforilada a glicose-6-P pela glicocinase – esse é o passo limitante da utilização da hexose pelo fígado. A insulina ativa a glicocinase, acelerando a fosforilação da glicose. A insulina estimula a glicogênio-sintase estimula síntese e armazenamento de glicogênio; A insulina também reduz a produção hepática de glicose por inibir a glicogenólise e a gliconeogênese; Glucagon: Estimula a glicogenólise: ativa a fosforilase e inibe a glicogênio sintase; Estimula a gliconeogênese: - Aumenta a capacidade dos hepatócitos de captarem aminoácidos; - Ativa enzimas como: piruvato-carboxilase, P-enolpiruvato carboxiquinase e a frutose-1,6- bifosfatase; - Inibe enzimas da via glicolítica: fosfofrutoquinase e piruvato-quinase. METABOLISMO LIPÍDICO: Em situações de abundância de substratos energéticos, os ácidos graxos são sintetizados no citosol a partir de acetil-CoA, pelo complexo intramitocondrial da piruvato-desidrogenase. Além dessa síntese ‘de novo’, o fígado também capta ácidos graxos da circulação. Os ácidos graxos sintetizados ou captados são então esterificados com glicerol-3-P, formando assim os TGC. Os TGC podem ser armazenados no hepatócito ou incorporados em VLDL secretadas pelo fígado. Obs.: Além da glicose e do glicerol, compostos de três carbonos (lactato, piruvato e aminoácidos) podem ser utilizados pelo fígado para produzir glicerol-3-P necessário para a formação de TGC e posterior incorporação em VLDL – essa via é denominada de gliceroneogênese. A insulina estimula o transporte de glicose para o interior da célula. associado à ativação do sistema da piruvatodesidrogenase mitocondrial. REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLIMO DO TECIDO ADIPOSO: METABOLISMO DE CARBOIDRATOS: O transporte de glicose pela membrana do hepatócito é um passo limitante na utilização desse carboidrato. inibe a acetil-CoA carboxilase e a síntese de ácidos graxos. ativando através do simpático. que ativa a lipase lipoproteica (enzima na membrana basal dos capilares próximos do adipócito. aumentando o fluxo de ácidos graxos para o fígado. Esses efeitos do simpático sobre a secreção de hormônios resultam em um aumento da produção hepática de glicose. isso deve-se em parte ao aumento do fluxo glicolítico por ela produzido. sendo que a insulina inibe esses processos. potencializa a produção de corpos cetônicos. que hidrolisa os TGC de lipoproteínas). por inibição da glicogenólise e da gliconeogênese. SN Parassimpático: estimula a secreção de insulina. REGULAÇÃO NEURAL DO METABOLISMO DO TECIDO ADIPOSO: Em situações de aumento da demanda de substratos energéticos pelos tecidos periféricos. Outro efeito da insulina é a inibição da mobilização de ácidos graxos no tecido adiposo. por outro lado. o hormônio favorece ainda a esterificação e o armazenamento dos ácidos graxos sintetizados. o tecido adiposo contribui para atender a essa demanda. Essa captação é estimulada pela insulina. SN Simpático: estimula a secreção de glucagon e inibe a secreção de insulina. onde é imediatamente fosforilada. Também estimula a oxidação de ácidos graxos e a produção de corpos cetônicos. O simpático pode ativar a lipólise agindo . O glucagon. REGULAÇÃO NEURAL DO METABOLISMO HEPÁTICO: O SNC pode alterar o fluxo nas vias metabólicas hepáticas: (a) diretamente. O tecido adiposo também pode captar ácidos graxos já formados que se encontram na circulação incorporados em TGC de lipoproteínas. sendo potentes estimuladores da lipólise. o processo de lipólise e mobilização dos ácidos graxos. através da inervação simpática e parassimpática do hepatócito. gerando NADPH para a síntese de ácidos graxos. Esse efeito do glucagon. Além disso. A insulina estimula o fluxo na via glicolítica e na via das pentoses.A insulina estimula a síntese de ácidos graxos no fígado. METABOLISMO LIPÍDICO: Tal como ocorre no hepatócito. Esse processo é estimulado pela insulina. A insulina também reduz a beta oxidação de ácidos graxos. que é sensível à insulina. ativando ou inibindo a secreção de hormônios que atuam sobre essas vias metabólicas. a insulina estimula enzimas como a acetil-CoA carboxilase e a ácido-graxo-sintetase. que é devida a um aumento da fração de ácidos graxos que são reesterificados após a lipólise e a uma redução da velocidade da lipólise (a insulina tem um efeito inibitório sobre a lipase sensível a hormônio). Aumentando o fornecimento de glicerol-3-P (derivado da via glicolítica). O glucagon e as catecolaminas (especialmente a adrenalina secretada pela medula da adrenal) ativam a lipase sensível a hormônio. os ácidos graxos são sintetizados ‘de novo’ no citosol a partir de acetil-CoA. no tecido adiposo. pois tanto o glucagon como a adrenalina são potentes estimuladores da glicogenólise e da gliconeogênese. O transportador predominante é o GLUT-4. ainda estimula a secreção de catecolaminas (principalmente adrenalina) pela medula adrenal. (b) indiretamente. com a consequente redução da produção hepática de glicose. METABOLISMO DE LIPÍDIOS: Acredita-se que os principais substratos energéticos das células musculares são os AG de cadeia longa. Seguir a via glicolítica fornecendo ATP e lactato. de contração rápida. Uma outra via metabólica que pode ocorrer em músculos esqueléticos é a glicogeniogênese. principalmente de lactato. fornecendo moléculas de acetil-CoA e citrato. fornecendo energia pela fosforilação oxidativa na cadeia respiratória mitocondrial. pela fosforilação da glicogênio-fosforilase e inibição da glicogêniosintase. sensíveis à insulina. Pelo fato de o tecido muscular representar quase a metade do peso corporal. ATP e H2O. isso acaba por inibir a utilização da glicose pelo tecido muscular (ciclo de Randle). o que tem sido associado à resistência à insulina. inibe a oxidação da glicose. Uma vez dentro das células eles são acilados com Co-A e após a ligação com a carnitina. inibindo a secreção de insulina e estimulando a de glucagon. as quais podem estimular a glicogenólise. (2) Precursores para a síntese de glicose (gliconeogênese hepática). Os AG captados e não adequadamente oxidados podem levar ao acúmulo de estoques de TAG no músculo.diretamente no adipócito ou indiretamente. de adrenalina. Ser totalmente oxidada a CO2. de contração lenta. a qual consiste na síntese de glicogênio a partir de outros substratos. Os aminoácidos gerados pela degradação das proteínas dependendo da situação fisiológica podem ser: (1) Reutilizados para a síntese de novas proteínas. mediada por transportadores do tipo GLUT-4. Assim que a glicose atravessa a membrana é prontamente fosforilada a glicose-6-P. A oxidação dos ácidos graxos. Uma vez dentro da célula muscular. com muitas mitocôndrias. a glicose pode: o o o Seguir a via de síntese do glicogênio: esta via em condições normais encontra-se ativada. principalmente em músculos brancos. que estimula a atividade da glicogênio-sintase e inibe a glicogênio-fosforilase. principalmente pela ação da insulina. por sua vez. METABOLISMO DE PROTEÍNAS: O músculo é o tecido que contém a maior quantidade de proteínas do organismo e é o tecido mais especializado na síntese e na degradação de proteínas. . ele é o principal responsável pelo ‘clearance’ da glicose circulante após uma refeição. são transportados para o interior das mitocôndrias para serem oxidados. e especialmente. em músculos vermelhos. As células musculares também apresentam receptores para catecolaminas. Ácidos graxos livres e corpos cetônicos também podem ser oxidados nas células musculares. REGULAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO DO TECIDO MUSCULAR: METABOLISMO DE CARBOIDRATOS: A captação de glicose pela célula ocorre principalmente por difusão facilitada. onde agem ativando a via dependente de ATP e ubiquitina. Insulina: a insulina estimula os seguintes eventos: o o o Estimula a captação de aminoácidos pelas células musculares. síntese de fatores de iniciação e de elongação). estimulando a taxa de síntese de proteínas em músculos oxidativos. a inervação simpática pode atuar diretamente. devido à preservação de sua massa muscular esquelética e sua postura. pois são praticamente inexistentes os receptores para tal hormônio. com a liberação de ACh nas placas motoras. durante o jejum prolongado há uma queda nos níveis de hormônios tireoidianos. assim como na maioria das outras células são descritas quatro vias proteolíticas: (1) Via (2) Via (3) Via (4) Via lisossomal. velocidade de tradução do mRNA. Glucagon: no músculo esquelético o glucagon não apresenta efeito biológico. residual. claro das inervação na parede dos vasos sanguíneos do tecido muscular. Existem terminações nervosas adrenérgicas do SN simpático diretamente nas fibras musculares esqueléticas com a liberação de adrenalina como NT. Assim. dependente de ATP e de ubiquitina. provavelmente pela ativação de receptores adrenérgicos do tipo beta. fazendo assim com que as proteínas musculares sejam preservadas. através das catecolaminas (adrenalina e noradrenalina) secretadas pela medula da adrenal e pela noradrenalina liberada nas terminações adrenérgicas. o músculo esquelético é inervado também pelo sistema nervoso simpático. responsável pela contração muscular. AJUSTES NEUROENDÓCRINOS DO METABOLISMO EM SITUAÇÕES DE DEMANDA ENERGÉTICA: SITUAÇÕES DE ESTRESSE: . proporcionando ao organismo submetido a uma situação de estresse a capacidade de sobrevivência. Estimula processos de síntese proteica (transcrição de genes. No tecido muscular. Hormônios tireoidianos: estimulam tanto processos de síntese quanto de degradação proteica – por exemplo. CONTROLE NEURAL DO METABOLISMO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: O músculo esquelético é inervado pelo SN motor. o SN simpático exerce uma ação anabólica no metabolismo de proteínas do músculo esquelético. ATP e H2O. mas principalmente uma redução na degradação das proteínas. Além disso. isto leva a uma queda na síntese. a insulina também reduz a degradação de proteínas por mecanismos ainda pouco conhecidos. Sistema Nervoso Simpático: diferentemente de seus efeitos catabólicos no metabolismo de carboidratos e de lipídios (promovendo glicogenólise e lipólise). as catecolaminas parecem fazer parte de um sistema regulador do ajuste fino do metabolismo de proteínas. principalmente em situações de deficiência nutricional ou hormonal.(3) Precursores de ácidos graxos/corpos cetônicos. dependente de cálcio. Glicocorticoides: são potentes estimuladores da degradação proteica. principalmente nos músculos brancos. Além da inibição da proteólise muscular. além. (4) Oxidados a CO2. JEJUM: No início do jejum. podendo advir pneumonia e a morte. assim há uma grande economia de proteínas musculares. para garantir a disponibilidade de tecidos para alguns tecidos totalmente dependentes deste carboidrato. poupando assim a utilização das proteínas musculares. No jejum mais prolongado. o SNC passa a utilizar como substrato energético os corpos cetônicos. A lipólise no tecido adiposo libera glicerol e ácidos graxos livres: o Glicerol: é utilizado como precursor na gliconeogênese hepática. principalmente pela massa muscular. elas auxiliam na manutenção da massa muscular. ou seja. independentemente da insulina. a oxidação aumentada dos AGL inibe a utilização da glicose. utilizando principalmente glutamina. o Ativação do SN Simpático. o Ativação da medula adrenal. há uma repentina perda da massa proteica. existem áreas restritas no hipotálamo que são sensíveis à insulina e a glicose. Embora o SNC atue. o rim também passa a sintetizar glicose. Jejum prolongado: ocorrem outras alterações além da queda da relação insulina/glucagon. as catecolaminas também ganham importância. a queda na relação insulina/glucagon além de promover as alterações já descritas. quando esses estoques são depletados pela continuação da lipólise e redução da lipogênese. Essa substituição da glicose como principal fonte de energia reduz a necessidade de gliconeogênese e consequentemente reduz a proteólise muscular. As catecolaminas possuem os seguintes efeitos: reduzem a proteólise e aumentam a taxa de síntese de proteínas no músculo esquelético. também leva à ativação da lipólise no tecido adiposo. Além disso. além da queda dos hormônios tireoidianos. O SNC também está envolvido nessas respostas. Os principais substratos para a gliconeogênese são os aminoácidos provenientes da proteólise muscular. com liberação local de noradrenalina e aceleração da lipólise. EXERCÍCIO: . Nos músculos. ocorre aumento da atividade neoglicogenética. com fraqueza dos músculos respiratórios. Dessa maneira o processo de gliconeogênese fica menos sobrecarregado. Como as reservas de glicogênio hepático tendem a se esgotar rapidamente. promovendo: o Alteração na secreção dos hormônios tireoidianos (eixo hipotálamo-hipófise-tireoide): a redução da atividade tireoidiana diminuição do metabolismo basal maior conservação das reserva metabólicas. B) Mobilização de lipídios – o aumento de ácidos graxos livres resulta geralmente. A sobrevivência ao jejum prolongado parece ser determinada pela reserva de tecido adiposo. da ativação direta de fibras simpáticas do tecido adiposo. De uma maneira geral.Quando o organismo é submetido a situações de estresse pode ocorrer a mobilização de suas reservas de carboidratos e de lipídios. essas respostas são mediadas pelo SNC: A) Mobilização de carboidratos – a hiperglicemia resulta da ativação da glicogenólise por catecolaminas provenientes da ativação simpática da região medular da adrenal. Além disso. Essas alterações são acompanhadas por uma queda nos níveis de insulina e aumento nos de glucagon. pela gliconeogênese renal. de maneira geral. o Ácidos graxos livres: ocorrerá um aumento na utilização desses AGL pelos tecidos periféricos. a tendência à queda dos níveis glicêmicos estimula a glicogenólise hepática. promove a estimulação coordenada da contração e da degradação do glicogênio. O lactato liberado do músculo durante o exercício: (1) pode ser convertido a glicose pela gliconeogênese. Este aumento da lipólise durante o frio. provocando aumento da produção hepática de glicose – esse aumento resulta tanto da ativação da glicogenólise como da gliconeogênese (nos exercícios de curta duração predomina o aumento da glicogenólise. parece ser mediado pela inervação simpática direta do tecido adiposo branco. Sistema nervoso. Se o frio permanece. como: (1) da musculatura esquelética. (2) do tecido adiposo marrom. há dilatação especifica de vasos sanguíneos por impulsos colinérgicos de nervos simpáticos e também por efeitos locais de produtos do metabolismo. (2) pode ser reutilizado no próprio músculo para a síntese de glicogênio. aumenta a contribuição da gliconeogênese. e consequentemente da [ácidos graxos] no plasma. por mecanismo independente de insulina. (3) pode ser utilizado pelas fibras musculares para a geração de energia. há necessidade de suprir os músculos com substratos energéticos adicionais. Estes dois tipos de termogênese apresentam algumas características em comum.Durante o exercício. responsável pela chegada do impulso nervoso na placa motora dos músculos. O aumento da atividade contrátil e da [Ca+2] intracelular ativa tanto a hidrólise do glicogênio muscular como a captação da glicose plasmática. Quem assume essas funções é a glândula tireoide. no tecido adiposo marrom também há um aumento da atividade dos nervos simpáticos. (b) De ácidos graxos captados da circulação. respostas vasculares e hormonais durante o exercício: O SN somático. o TRH estimula a liberação de TSH e este estimula a liberação dos hormônios pela glândula tireoide. no processo de termogênese independente do tremor muscular. . os animais homeotérmicos utilizam diversos mecanismos fisiológicos com o objetivo de manter a temperatura corporal constante. na chamada termogênese dependente do tremor muscular. Há um aumento na liberação de TRH . que vão aumentar o metabolismo. à medida que o exercício prolonga-se e as reservas de glicogênio hepático esgotam-se. alguém substitui as funções que inicialmente foram assumidas pelo sistema simpático. Um dos principais mecanismos é o aumento da produção de calor desencadeado pelo aumento da taxa metabólica basal de alguns tecidos. mantendo ao mesmo tempo um fornecimento adequado de glicose para o SNC. Com o passar do tempo. acelerando-se assim sua utilização pelos músculos. O SN Simpático. acompanhado da secreção de adrenalina pela medula da adrenal. que são produtos da hidrólise dos TGC estocados no tecido adiposo branco. Na exposição ao frio. promove as modificações necessárias no sistema cardiovascular e a mobilização dos estoques energéticos de glicogênio e de TGC. os níveis de insulina diminuem. Durante o exercício. para a qual são utilizados aa provenientes do músculo). também utilizam como fonte principal de energia para a produção de calor a oxidação de ácidos graxos. como por exemplo a regulação pelo SNC. O aumento dos AGL durante o exercício resulta da elevação da lipólise causada pela queda da relação insulina/glucagon. quais são as respostas? Depois. Uma importante resposta fisiológica ao exercício é o aumento do débito cardíaco e do fluxo de sangue para o músculo esquelético. os níveis de AGL do plasma aumentam. hidrólise dos TGC e produção de calor. Esses ácidos graxos são oriundos: (a) Da hidrólise dos TGC armazenados no próprio tecido (tecido muscular e adiposo marrom). FRIO: Quando expostos a baixas temperaturas.
Report "Controle Hormonal e Neural Do Metabolismo Energético"