MECANISMOS DE REGULAÇÃO DE FUNÇÕES

BIOLÓGICAS

HOMEOSTASIA ORGÂNICA

REGULAÇÃO FISIOLÓGICA E SISTEMAS

DE CONTROLE

Níveis de organização celular

Organismo pluricelular

Organização dos sistemas

biológicos

Estabilidade de processos biológicos

Células Meio extracelular Meio interno

Características fisico-químicasHomeostasia

Atividade integrada de sistemasFígado, pulmões, trato

gastrintestinal, rins, etc

Alterações

Respostas regulatórias compensatóriasMecanismos regulatórios

Sistemas de regulação

Organismo pluricelular

/

Homeostasia

Atividade coordenada de sistemas

• Sistema nervoso – nervos e hormônios

• Sistema endócrino - hormônios

Sistemas inter-relacionados - NEUROENDOCRINOLOGIA

Meio externo – fonte de influências que podem alterar o

equilíbrio do organismo

Sistemas de controle

Conjunto de componentes interligados – responsáveis pela

constância de parâmetro físico ou químico.

Características gerais:

• Sensível à variação de algum parâmetro

• Capacidade de gerar um sinal

• Ligação com um sistema de controle central

• Capacidade de enviar um sinal alterando a variação

• Retroalimentação (positiva ou negativa)

Sistema de controle não biológico

Sensor - fio condutor - caixa controle – fio condutor – unidade de aquecimento

Ex: sistema não biológico - manutenção da temperatura da água de um banho

Sistema de controle biológico (componentes)

Como analisar um sistema? Perguntas?

1. Parâmetro ou constante ?

2. Onde estão os sensores / receptores ?

3. Onde está o centro integrador ?

4. Qual a natureza das vias aferente e eferente ?

5. Quais são os efetores? Como funcionam ?

Respostas reflexas – sistema complexo de regulação (distância)

Arco reflexo – reflexo de fibras nervosas e glândulas

Neutralização do estímulo pela resposta do efetor (retroalimentação negativa)

Exemplo de

sistema

homeostático

biológico

Exemplo de

sistema

homeostático

biológico

Estímulo

Receptor/

centro

integrador

Via eferente

Efetor

Retroalimentação

Regulação da glicemia

Exemplo de sistema homeostático

biológico

Regulação da temperatura corporal

Via reflexa de regulação da temperatura corpórea

2. Respostas locais – áreas individualizadas – auto regulação local

Alteração do meio intra ou extracelular – altera a atividade celular

Ex:

1. lesão na pele - defesa

2. Músculo em exercício – substância vasodilatadora

1. Respostas reflexas – sistema complexo de regulação (distância)

Comunicação ou sinalização – nervos ou mensageiros químico

1. Ação de mensageiros a distância – mecanismos endócrinos

2. Ação de mensageiros locais – mecanismos parácrinos ou

autócrinos (hormônios)

Respostas homeostáticas locais

Regulação parácrina ou autócrina

Respostas reflexas

(distância)

Regulação endócrina ou

neuro-endócrina

Sistemas de controle – Tipos de regulação

Formas de comunicação celular / modelos de sinalização

Qual a razão para

estes modelos de

sinalização?

Quantidade

Vida média

Outro exemplo de homeostasia – balanço químico de uma substância

no sangue (pool)

ganho perda

Processos importantes relacionados à homeostase

1 - Adaptação / aclimatização

a. Uma pessoa fica exposta por 30 min a alta temperatura – 1º dia

• temperatura corporal aumenta

• suor começa após determinado tempo / volume de suor é medido

b. Por uma semana a mesma pessoa entra numa câmara quente (1-2h) e se

exercita. No 8º dia – novas medidas

• o suor começa mais cedo, em maior volume, e a temperatura não aumenta como

no teste inicial

A pessoa tornou-se aclimatada ao calor. Ela passou por um processo de

mudanças adaptativas induzidas por exposição repetida ao calor e agora ela

é capaz de responder melhor à exposição ao calor.

2 - Ritmos biológicos de

diferentes variáveis

biológicas

Processos importantes relacionados à homeostase

Retro – alimentação (feedback)

Retroalimentação negativa

Ex.: Hormônios em geral

Retroalimentação positiva

Ex.: Sistema reprodutor da fêmea

• Ovulação

• Parto

Feedback negativo

Feedback positivo

Feedback negativo

Mecanismos hormonais de controle

Hormônio

“Substância química sintetizada por uma glândula ou célula e

secretada no sangue ou espaço intercelular, e é levado até os

locais onde exerce suas funções.

Funções: reprodução/lactação; desenvolvimento inicial/crescimento;

nutrição; ingestão de alimentos; osmorregulação/balanço

hidroeletrolítico; estresse; imunidade; comportamento.

Ação dos hormônios – receptores específicos (ligação do hormônio –

cascata de etapas enzimáticas que realizam e amplificam seus

efeitos.

Natureza química:

Esteroides

Derivados de aminoácidos

Derivados e ácidos graxos

Peptídeos/proteínas

EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE

Hipotálamo

Hipófise – adenohipófise, hipófise posterior, hipófise intermédia

Tireóide

Adrenal - (cortical)

Gônadas (ovários e testículos)

Adrenal - (medular)

Pâncreas endócrino

Paratireoides

Pineal

Trato gastrointestinal

Fígado

Rim

Coração

Placenta

Cérebro

Timo

Pele

Sangue

Ossos

Músculo esquelético

Tecido adiposo

Especificidade

Receptor lipídico

Receptor proteico

• Inositol trifosfato (IP3) + diacilglicerol (DAG)

AMPc

AMPc Ações

DAG + IP3

Cálcio

Eixo hipotálamo – pituitária – glândula / órgão alvo

Funções gerais do hipotálamo:

• Controle do sistema nervoso autônomo;

• Regulação da temperatura corporal;

• Regulação do comportamento emocional;

• Regulação do sono e da vigília;

• Regulação da ingestão de alimentos;

• Regulação da ingestão de água;

• Regulação da diurese;

• Regulação do sistema endócrino;

• Geração e regulação de ritmos circadianos.

Áreas hipotalâmicas Principais funções

Pré-óptica e anterior Centro da perda de calor: vasodilatação cutânea e sudorese

Posterior Centro da conservação de calor: vasoconstricção e tremor

Lateral Centro da fome: estimula o comportamento alimentar

Ventromedial Centro da saciedade: inibe o comportamento alimentar

Supra-óptico Secreção de HAD e ocitocina

Periventricular Secreção de hormônios liberadores e inibidores - adenohipófise

Divisão e funções do hipotálamo

Relação anatômica

Neural e vascular

Sistema porta hipotálamo -

adenohipófise

9 hormônios

Tipos celulares da

adeno-hipófise

HAD

Ocitocina

Relação dos H hipotalâmicos e hipofisários

(DA)

(endorfinas, lipotrofinas, MSH)

Feedback

ou

Retroalimentação

negativa

no eixo H-H

Eixo do estresse

Feedback positivo

Ciclo menstrual

HAD

Ocitocina