Controle endocrino do metabolismo energético

CONT ROLE ENDÓCRI NO DO MET ABOLI SMO ENERGÉT I CO Rosana Nogueira de Morais, MSc. PhD.

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Principais Hormônios ν ν ν ν ν ν ν ν

I nsulina Glucagon GH/I GF-1 Cortisol Catecolaminas T 3/T 4 Leptina T estosterona

ν ν

ν ν ν

Catabolismo Anabolismo

Glicídios Lipídios Protídios

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

As vias metabólicas mais importantes para a geração de energia no músculo durante o exercício físico

glicólise/glicogenólise oxidação de ácidos graxos ciclo do ácido cítrico (Krebs) cadeia respiratória (fosforilação oxidativa)

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Glic贸lise

Glicose

Glicose

glicerol

piruvato

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

I nteração entre os substratos energéticos

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

T odas as enzimas da via metabólica seguem a mesma direção em resposta à atividade física continuada

GLI CÓLI SE: fosfofrutoquinase (PFK) e lactato desidrogenase (LDH)

OXI DAÇÃO DE ÁCI DOS GRAXOS: 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase

CI CLO DE KREBS: citrato sintase, succinato desidrogenase

CADEI A RESPI RAT ÓRI A: citrocomo c oxidase

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

I nsulina (β) ν

ν ν ν

ν ν ν

ν

Facilita o transporte de glicose para as células (músculo) Promove a glicogênese I nibe a gliconeogênese Estimula a síntese de ácidos graxos e T GL I nibe a lipólise Aumenta a captação de aa Estimula a síntese de proteínas I nibe a proteólise

Glucagon (α) ν ν

ν ν

Promove a glicogenólise Promove a gliconeogênese hepática Ativa lipase (adipócitos) I nibe o armazenamento de T GL no fígado

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Resposta ao Exercício

I nsulina ν

ν

ν

É diminuída durante o exercício Diminui menos após o treinamento Diminui os estímulos para a utilização de glicose

Glucagon

ν

ν

ν

Aumenta durante o exercício Aumenta menos após o treinamento Aumenta a glicose sanguínea através da glicogenólise e gliconeogênese

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

T este de tolerância à glicose (n = 10)

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

(n = 04)

CAPT AÇÃO DE GLI COSE E SENSI BI LI DADE À I NSULI NA

:

Aumento na capacidade da célula captar glicose.

• • • •

•

processo de difusão facilitada ação de proteínas transportadoras (GLUT -4) sob condições basais GLUT -4 no citoplasma sob estimulação (contração muscular ou I nsulina) são translocados para a membrana aumento na atividade e número em resposta ao exercício aeróbico.

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

HORMÔNI O DO CRESCI MENT O (GH OU SOMAT OT ROFI NA) ν

ν

ν

Hormônio protéico (191 aa) produzido pelos somatotrofos da adeno-hipófise (30 a 40% da massa celular da hipófise anterior) Controle da secreção feito pelo GHRH E GHI RH de origem hipotalâmica Atua sobre todos os tecidos do organismo através de receptores de membrana Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Açþes do GH

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

EFEI T OS DO GH

ν

ν

Aumento na captação de aminoácidos circulantes (fígado e músculo esquelético) Aumento da síntese de proteínas (anabolismo: músculo esquelético, cardíaco, diafragmático e fígado)

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

EFEI T OS DO GH ν

ν

ν

Aumento na oxidação de gorduras (nos adipócitos aumenta síntese e atividade de lipases) Aumento da glicemia (decorrente do aumento da lipólise com diminuição da utilização de glicose pelos tecidos e diminuição da ação da insulina). Pode ocorrer hiperglicemia em decorrência de excesso de GH (diabetogênico) Crescimento ósseo e calcificação de cartilagens (efeitos realizados através da SOMAT OMEDI NA C ou I GF1, produzida pelo fígado em resposta ao GH)

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Controle da Secreção do GH Exercício

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

GH/GLI COSE/I NSULI NA

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

I GF-1 e GH ν

ν ν

ν

A hipertrofia muscular é dependente da expressão de um gene codificador de I GF-1 na célula muscular A infusão local de I GF-1 em ratos, induz hipertrofia GH, I nsulina e Corticóides estimulam a expressão desse gene.

Mecanismo de sinalização intracelular envolve uma proteína Calcineurina e é dependente de Ca+ +

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Glicocorticóides ν ν ν ν ν ν ν

Estimula a gliconeogênese Aumenta a mobilização de gorduras I nibe a utilização de glicose Estimula a proteólise Atua como agente anti-inflamatório Diminui a resposta imune Aumenta a vasoconstrição induzida pelas catecolaminas Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Glicocortic贸ides

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Resposta ao Exercício ν

ACT H - CORT I SOL ν

ν

ν

Aumentos proporcionais à intensidade do exercício Aumenta menos após o treinamento com exercício sub-máximo Aumentar a gliconeogênese hepática e lipólise

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

T 3/T 4 Ação Hormonal ♦

♦

♦

♦

Passagem livre pela membrana plasmática/ receptores nucleares de alta afinidade Modificações da expressão gênica / ativação do metabolismo celular/ aumento no consumo de oxigênio/ diferenciação celular Alterações no conjunto de proteínas da célula alvo (enzimas, transportadores, receptores, hormônios, etc.)

Enzima conversora de T 4 p/ T 3 (5´ -desiodase)/ rins, fígado, músculos/ fatores metabólicos e ambientais Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Efeitos Biológicos (T 3)

♦

ν ♦

♦

♦

Est imula a sínt ese do GH e seus r ecept or es/ ação siner gist a/ cr esciment o nor mal Aument o na t axa met abólica basal/ t er mogênese Aument o na lipogênese e lipólise hepát ica, t ecido adiposo mar r om e br anco e glândula mamár ia Aument o na gliconeogênese hepát ica e glicogenólise hepát ica e muscular Aument o na sínt ese e cat abolismo pr ot éico/ nor mal – anabolismo

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Efeitos sobre a sensibilidade aos hormônios

<

CAT ECOLAMI NAS (adrenalina e nor-adrenalina) = Os efeitos simpáticos são intermediados por receptores β-adrenérgicos (adrenalina) = O treinamento parece aumentar a densidade destes receptores no músculo, aumentando os efeitos da adrenalina sobre a atividade de enzimas oxidativas.

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

T estosterona ν

ν

ν

Estimula a síntese protéica Estimula o crescimento ósseo e deposição de cálcio Aumento no número de eritrócitos (hemoglobina)

ν

ν

Aumenta em resposta ao exercício Sem significado fisiológico conhecido

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

LEPT I NA ν

ν

Hormônio protéico secretado pelos adipócitos Função chave no controle do metabolismo

ν

ν

Reduzida em resposta ao jejum e hipoglicemia Exercício moderado a prolongado reduz a sua concentração

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Alterações hormonais na síndrome de supertreinamento ν

ν

Aumento da Adrenalina, afetando a função de células do sistema imune Aumento do cortisol maior na síndrome (cortisol salivar de nadadores) depr essão do sist ema imune maior cat abolismo modificações da função ner vosa (apet it e, humor )

ν

Alteração na proporção testosterona:cortisol anabolismo x cat abolismo

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Homeostase energética ν

Controle neural ν ν ν

ν

controle da fome e saciedade influência sobre o consumo de energia regulação da secreção de hormônios envolvidos no controle do metabolismo

Hipotálamo ν ν ν

integração de sinais externos e internos comandos anabólicos e catabólicos sinais de curta ou longa duração Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Centros hipotalâmicos ν

Centro hipotalâmico Ventromedial ν

Centro da saciedade

F at or es qu e dim in u em a in ges t ão de alim en t os

N or adr en alin a β -r ecept or D opam in a S er ot on in a CR H Colecis t oqu in in a ( CCK ) L ept in a ( s in ais de lon ga du r ação) Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Centros hipotalâmicos ν

F at or es que aument am a ingest ão de aliment os

Centro hipotalâmico lateral ν

Nor adr enalina α-r ecept or Neur opept ídeo Y

Centro da fome

GHR H Pept ídeos Opióides Hipoglicemia

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Controle de curta duração ν

Fatores que regulam o tamanho e duração de refeições individuais ν

ν

Fatores metabólicos (glicemia, níveis de aa) Peptídeos gastroinstestinais (hormônios entéricos) ν

Colecist oquinina (CCK), via vagal, est imula o hipot alámo Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Controle a longo-prazo ν

Fatores que regulam os estoques de energia e o balanço energético ν ν ν

ν

fator periférico de ativação neural LEPT I NA camundongo obeso (ob/ob) não sintetiza leptina, com hiperfagia e redução no gasto calórico (1994) leptina reduz a expressão do NPY no cérebro Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Sinais fisiológicos envolvidos na regulação energética

Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

T ecido adiposo ν

Funções dos Adipócitos ν

estoque do excesso de energia na forma de triglicerídeos ν ν

ν

ν

diâmetro 20 x e volume milhares de vezes 10 a 20 kg de gordura corporal

liberação dos triglicerídeos sob controle neural, endócrino e metabólico sinalização local e endócrina ν

T NF, lipoproteína-lipase (AGL) Rosana Nogueira de Morais Abril/2003

Diabetes mellitus ν ν

ν ν ν

Aumento na concentração de AGL AGL inibem a utilização de glicose estimulada pela insulina nos músculos estimula a liberação de glicose pelo fígado inibe a metabolização da insulina pelo fígado T NF secretado pelos adipócitos inibe a transdução do sinal da insulina ao nível do receptor Rosana Nogueira de Morais Abril/2003