Tratado de Fisiologia Médica
Hipófise Posterior e sua Relação com o Hipotálamo
HIPÓFISE POSTERIOR E SUA RELAÇÃO COM O
HIPOTÁLAMO
A hipófise posterior, também chamada neuro-hipófise, é composta,
principalmente, por células semelhantes às células gliais, chamadas
pituícitos. Os pituícitos não secretam hormônios; eles agem, simplesmente,
como estrutura de suporte para grande número de fibras nervosas terminais
e terminações nervosas de tratos nervosos que se originam nos núcleos
supraóptico e paraventricular do hipotálamo, como mostrado na Figura 76-
9. Esses tratos chegam à neuro-hipófise pelo pedúnculo hipofisário. As
terminações nervosas são botões bulbosos que contêm diversos grânulos
secretores. Tais terminações localizam-se na superfície dos capilares, onde
secretam dois hormônios hipofisários posteriores: (1) hormônio
antidiurético (ADH), também chamado vasopressina; e (2) ocitocina.
Se o pedúnculo hipofisário for cortado acima da hipófise, mas o
hipotálamo permanecer intacto, os hormônios da hipófise posterior
continuam a ser secretados normalmente, depois de diminuição transitória
por alguns poucos dias; eles, então, serão secretados pelas extremidades
seccionadas das fibras no hipotálamo, e não pelas terminações nervosas na
hipófise posterior. A justificativa para isso é que os hormônios são,
inicialmente, sintetizados nos corpos celulares dos núcleos supraóptico e
paraventricular e depois transportados em associação às proteínas
“transportadoras”, chamadas neurofisinas, para as terminações nervosas na
hipófise posterior, sendo necessários diversos dias para atingir a glândula.
O ADH é formado, primeiramente, nos núcleos supraópticos, enquanto a
ocitocina é formada, primeiramente, nos núcleos paraventriculares. Cada
um desses núcleos é capaz de sintetizar cerca de um sexto tanto do segundo
hormônio como do hormônio primário.
Quando os impulsos nervosos são transmitidos para baixo, ao longo das
fibras dos núcleos supraóptico ou paraventricular, o hormônio é, imediatamente, liberado dos grânulos secretores nas terminações nervosas
por meio do mecanismo secretor usual da exocitose e captado pelos
capilares adjacentes. Tanto a neurofisina como o hormônio são secretados
juntos, mas, como eles têm apenas ligação frouxa entre si, o hormônio se
separa quase imediatamente. A neurofisina não apresenta qualquer função
conhecida depois de deixar os terminais nervosos.
Figura 76-9. Controle hipotalâmico da hipófise posterior.
Estruturas Químicas do Hormônio Antidiurético e da Ocitocina
Tanto a ocitocina como o ADH (vasopressina) são polipeptídeos, cada um
contendo nove aminoácidos. Suas sequências de aminoácidos são as seguintes:
Vasopressina: Cis-Tir-Fe-Gln-Asn-Cis-Pro-Arg-GliNH2
Ocitocina: Cis-Tir-Ile-Gln-Asn-Cis-Pro-Leu-GliNH . 2
Observe que esses dois hormônios são quase idênticos, exceto pelo fato de
que, na vasopressina, a fenilalanina e a arginina substituem a isoleucina e a
leucina da molécula de ocitocina. A similaridade entre as moléculas explica suas
similaridades funcionais parciais.
FUNÇÕES FISIOLÓGICAS DO HORMÔNIO
ANTIDIURÉTICO
A injeção de quantidades muito pequenas de ADH — de apenas 2
nanogramas — pode causar diminuição da excreção de água pelos rins
(antidiurese). Esse efeito antidiurético é discutido no Capítulo 29. Em
resumo, na ausência de ADH, os túbulos e ductos coletores ficam quase
impermeáveis à água, o que impede sua reabsorção significativa e,
consequentemente, permite perda extrema de água na urina, causando,
também, diluição extrema da urina. Por outro lado, na presença de ADH, a
permeabilidade dos ductos e túbulos coletores aumenta consideravelmente e
permite que a maior parte da água seja reabsorvida, à medida que o líquido
tubular passa por esses ductos, consequentemente conservando água no
corpo e produzindo urina muito concentrada.
Sem ADH, as membranas luminais das células epiteliais tubulares dos
ductos coletores são quase impermeáveis à água. No entanto,
imediatamente no lado interno da membrana celular, existe grande número
de vesículas especiais que apresentam poros muito permeáveis à água,
chamados aquaporinas. Quando o ADH age na célula, em primeiro lugar,
ele se associa aos receptores de membrana que ativam a adenilil ciclase,
levando à formação de cAMP no citoplasma das células tubulares. Essa
formação leva à fosforilação dos elementos nas vesículas especiais, o que,
em seguida, faz com que as vesículas se insiram nas membranas celulares
apicais, fornecendo, assim, muitas áreas de alta permeabilidade à água.
Tudo isso ocorre dentro de 5 a 10 minutos. Então, na ausência de ADH, o
processo inteiro é revertido em outros 5 a 10 minutos. Assim, esse processo
fornece diversos novos poros que possibilitam a difusão livre da água do líquido tubular pelas células epiteliais tubulares e no interstício renal.
Então, a água é absorvida a partir dos túbulos e ductos coletores por
osmose, como explicado no Capítulo 29, em relação ao mecanismo de
concentração da urina nos rins.
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO DO HORMÔNIO
ANTIDIURÉTICO
O Aumento da Osmolaridade do Líquido Extracelular Estimula a
Secreção de ADH. Quando uma solução concentrada de eletrólitos é
injetada na artéria que irriga o hipotálamo, os neurônios ADH nos núcleos
supraóptico e paraventricular imediatamente transmitem impulsos para a
hipófise posterior, de modo a liberar grande quantidade de ADH no sangue
circulante, aumentando, ocasionalmente, a secreção de ADH em até 20
vezes o seu nível normal. Por outro lado, a injeção de uma solução diluída
nessa artéria leva à interrupção dos impulsos e, consequentemente, à
suspensão quase completa da secreção de ADH. Assim, a concentração de
ADH nos líquidos orgânicos pode mudar de pequena para grande
quantidade, ou vice-versa, em apenas poucos minutos.
Em algum ponto dentro ou próximo ao hipotálamo, existem receptores
neuronais modificados chamados osmorrecep tores. Quando o líquido
extracelular fica muito con centrado, ele é retirado por osmose das células
osmorreceptoras, reduzindo seu tamanho e iniciando sinalização nervosa
apropriada no hipotálamo, para levar à secreção adicional de ADH.
Inversamente, quando o líquido extracelular fica muito diluído, a água é
movida por osmose na direção oposta, para a célula, o que reduz o sinal
para a secreção de ADH. Apesar de alguns pesquisadores situarem esses
osmorreceptores no próprio hipotálamo (possivelmente, nos núcleos
supraópticos), outros autores acreditam que eles estão localizados no organum vasculosum, uma estrutura altamente vascular na parede
anteroventral do terceiro ventrículo.
Independentemente do mecanismo, os líquidos corporais concentrados
estimulam os núcleos supraópticos, e os líquidos diluídos os inibem. Existe
um sistema de controle por feedback para controlar a pressão osmótica total
dos líquidos do organismo.
No Capítulo 29, encontramos mais detalhes sobre o controle da secreção
do ADH e o papel do ADH no controle da função renal e da osmolalidade
do organismo.
O Baixo Volume Sanguíneo e a Baixa Pressão Sanguínea
Estimulam a Secreção do ADH — Os Efeitos Vasoconstritores
do ADH. Ao mesmo tempo em que concentrações minúsculas de ADH
provocam aumento da conservação de água pelos rins, concentrações mais
elevadas de ADH apresentam potente efeito de vasoconstrição sobre as
arteríolas do corpo e, portanto, de aumentar a pressão arterial. Por essa
razão, o ADH tem outro nome, que é vasopressina.
Um dos estímulos para uma secreção intensa de ADH é a baixa volemia.
Isso acontece de forma especialmente forte, quando ocorre queda no
volume de sangue de 15% a 25% ou mais; por vezes, a secreção pode
aumentar muito, podendo chegar a 50 vezes o valor normal. O motivo para
esse efeito é o seguinte.
Os átrios contêm receptores de distensão, que são excitados pelo
enchimento excessivo. Quando esses receptores são excitados, eles enviam
sinais para o cérebro a fim de inibir a secreção do ADH. Por outro lado,
quando os receptores não são excitados, como resultado de um enchimento
insuficiente, ocorre o oposto, com aumento acentuado da secreção do ADH.
A diminuição da distensibilidade dos barorreceptores das regiões das
carótidas, aórtica e pulmonar também estimula a secreção do ADH. Mais detalhes relativos a esse mecanismo de feedback por volume e pressão
sanguíneos são encontrados no Capítulo 29.
FUNÇÕES FISIOLÓGICAS DA OCITOCINA
A Ocitocina Provoca Contração do Útero Grávido. O hormônio
ocitocina, de acordo com seu nome, estimula poderosamente a contração do
útero grávido, especialmente no final da gestação. Portanto, muitos
obstetras acreditam que esse hormônio é, ao menos, parcialmente
responsável pelo nascimento dos bebês. Os seguintes fatos reforçam essa
noção: (1) no animal hipofisectomizado, a duração do trabalho de parto é
prolongada, indicando possível efeito da ocitocina durante o parto; (2) a
quantidade de ocitocina no plasma aumenta durante o trabalho de parto,
especialmente no último estágio; e (3) o estímulo do colo uterino em animal
gestante desencadeia a liberação de sinais neurais, que se dirigem ao
hipotálamo e causam aumento da secreção de ocitocina. Esses efeitos e esse
possível mecanismo de auxílio no processo do parto são discutidos, com
mais detalhes, no Capítulo 83.
A Ocitocina Auxilia na Ejeção do Leite pelos Seios. A ocitocina
também desempenha papel especialmente importante na lactação —que é
mais bem compreendido do que seu papel no parto. Na lactação, a ocitocina
faz com que o leite possa ser expulso pelos alvéolos para os ductos da
mama, de modo que o bebê possa obtê-lo por meio da sucção.
Esse mecanismo funciona da seguinte maneira: o estímulo da sucção no
mamilo provoca a transmissão de sinais por nervos sensoriais para os
neurônios ocitocinérgicos nos núcleos paraventricular e supraópticos no
hipotálamo, o que leva à liberação da ocitocina pela hipófise posterior. A
ocitocina é, então, transportada pelo sangue para as mamas, onde provoca a
contração das células mioepiteliais que se localizam externamente e formam uma malha em volta dos alvéolos das glândulas mamárias. Em
menos de 1 minuto depois do início da sucção, o leite começa a fluir. Esse
mecanismo é chamado ejeção do leite ou descida do leite. Ele é discutido
mais detalhadamente no Capítulo 83, em relação à fisiologia da lactação.
Bibliografia
Allen DB, Cuttler L: Clinical practice. Short stature in childhood—challenges and choices. N
Engl J Med 368:1220, 2013.
Bartke A, Sun LY, Longo V: Somatotropic signaling: trade-offs between growth, reproductive
development, and longevity. Physiol Rev 93:571, 2013.
Beltramo M, Dardente H, Cayla X, Caraty A: Cellular mechanisms and integrative timing of
neuroendocrine control of GnRH secretion by kisspeptin. Mol Cell Endocrinol 382:387,
2014.
Chiamolera MI, Wondisford FE: Thyrotropin-releasing hormone and the thyroid hormone
feedback mechanism. Endocrinology 150:1091, 2009.
Chikani V, Ho KK: Action of GH on skeletal muscle function: molecular and metabolic
mechanisms. J Mol Endocrinol 52:R107, 2013.
Cohen LE: Idiopathic short stature: a clinical review. JAMA 311:1787, 2014.
Freeman ME, Kanyicska B, Lerant A, Nagy G: Prolactin: structure, function, and regulation
of secretion. Physiol Rev 80:1523, 2000.
Gazzaruso C, Gola M, Karamouzis I, et al: Cardiovascular risk in adult patients with growth
hormone (GH) deficiency and following substitution with GH—an update. J Clin
Endocrinol Metab 99:18, 2014.
Gimpl G, Fahrenholz F: The oxytocin receptor system: structure, function, and regulation.
Physiol Rev 81:629, 2001.
Ho JM, Blevins JE: Coming full circle: contributions of central and peripheral oxytocin
actions to energy balance. Endocrinology 154:589, 2013.
Juul KV, Bichet DG, Nielsen S, Nørgaard JP: The physiological and pathophysiological
functions of renal and extrarenal vasopressin V2 receptors. Am J Physiol Renal Physiol
306:F931, 2014.
Koshimizu TA, Nakamura K, Egashira N, et al: Vasopressin V1a and V1b receptors: from
molecules to physiological systems. Physiol Rev 92:1813, 2012.
Livingstone C: Insulin-like growth factor-I (IGF-I) and clinical nutrition. Clin Sci (Lond)
125:265, 2013.
McEwen BS: Physiology and neurobiology of stress and adaptation: central role of the
brain. Physiol Rev 87:873, 2007.
Melmed S: Acromegaly pathogenesis and treatment. J Clin Invest 119:3189, 2009.
Moeller HB, Fenton RA: Cell biology of vasopressin-regulated aquaporin-2 trafficking.
Pflugers Arch 464:133, 2012.
Møller N, Jørgensen JO: Effects of growth hormone on glucose, lipid, and protein
metabolism in human subjects. Endocr Rev 30:152, 2009.
Nielsen S, Frokiaer J, Marples D, et al: Aquaporins in the kidney: from molecules to
medicine. Physiol Rev 82:205, 2002.
Perez-Castro C, Renner U, Haedo MR, et al: Cellular and molecular specificity of pituitary
gland physiology. Physiol Rev 92:1, 2012.
Zhu X, Gleiberman AS, Rosenfeld MG: Molecular physiology of pituitary development:
signaling and transcriptional networks. Physiol Rev 87:933, 2007.
OceanofPDF.com
CAPÍTULO 77
Hormônios Metabólicos da
Tireoide
A tireoide, localizada imediatamente abaixo da laringe e ocupando as
regiões laterais e anterior da traqueia, é uma das maiores glândulas
endócrinas, normalmente pesando de 15 a 20 gramas em adultos. Essa
glândula secreta dois hormônios principais, a tiroxina e a tri-iodotironina,
usual mente chamados T e T , respectivamente. Ambos aumentam 4 3
intensamente o metabolismo do organismo. A ausência completa de
secreção tireoidiana, em geral, faz com que o metabolismo basal caia para
40% a 50% do normal, e o excesso extremo de secreção pode aumentá-lo
de 60% a 100%. A secreção tireoidiana é controlada, principalmente, pelo
hormônio tireoestimulante (TSH), secretado pela hipófise anterior.
A tireoide também secreta calcitonina, hormônio importante para o
metabolismo do cálcio, discutido, em detalhes, no Capítulo 80.