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37: O Sistema Endócrino - Biologia


O sistema endócrino de um animal controla os processos do corpo por meio da produção, secreção e regulação de hormônios, que servem como "mensageiros" químicos que atuam na atividade celular e orgânica e, em última análise, mantêm a homeostase do corpo. O sistema endócrino desempenha um papel no crescimento, metabolismo e desenvolvimento sexual. Em humanos, as doenças comuns do sistema endócrino incluem doenças da tireoide e diabetes mellitus. Em organismos que sofrem metamorfose, o processo é controlado pelo sistema endócrino. A transformação de girino em sapo, por exemplo, é complexa e cheia de nuances para se adaptar a ambientes específicos e circunstâncias ecológicas.

  • 37.0: Introdução
    O sistema endócrino de um animal controla os processos do corpo por meio da produção, secreção e regulação de hormônios, que servem como "mensageiros" químicos que atuam na atividade celular e orgânica e, em última análise, mantêm a homeostase do corpo. Em humanos, as doenças comuns do sistema endócrino incluem doenças da tireoide e diabetes mellitus.
  • 37.1: Tipos de hormônios
    Existem três tipos básicos de hormônios: derivados de lipídios, derivados de aminoácidos e peptídeos. Os hormônios derivados de lipídios são estruturalmente semelhantes ao colesterol e incluem hormônios esteróides, como o estradiol e a testosterona. Os hormônios derivados de aminoácidos são moléculas relativamente pequenas e incluem os hormônios adrenais epinefrina e norepinefrina. Os hormônios peptídicos são cadeias polipeptídicas ou proteínas e incluem os hormônios hipofisários, o hormônio antidiurético (vasopressina) e a ocitocina.
  • 37.2: Como os hormônios funcionam
    Os hormônios causam mudanças celulares ligando-se aos receptores nas células-alvo. O número de receptores em uma célula-alvo pode aumentar ou diminuir em resposta à atividade hormonal. Os hormônios podem afetar as células diretamente por meio de receptores de hormônios intracelulares ou indiretamente por meio de receptores de hormônios da membrana plasmática. Hormônios derivados de lipídios (solúveis) podem entrar na célula por difusão através da membrana plasmática e se ligando ao DNA para regular a transcrição do gene.
  • 37.3: Processos de Regulação do Corpo
    Os hormônios têm uma ampla gama de efeitos e modulam muitos processos corporais diferentes. Os principais processos regulatórios que serão examinados aqui são aqueles que afetam o sistema excretor, o sistema reprodutivo, o metabolismo, as concentrações de cálcio no sangue, o crescimento e a resposta ao estresse.
  • 37.4: Regulação da produção de hormônios
    A produção e liberação de hormônios são controladas principalmente por feedback negativo. Em sistemas de feedback negativo, um estímulo provoca a liberação de uma substância; uma vez que a substância atinge um determinado nível, ele envia um sinal que interrompe a liberação posterior da substância. Dessa forma, a concentração de hormônios no sangue é mantida dentro de uma faixa estreita.
  • 37.5: Glândulas Endócrinas
    Os sistemas endócrino e nervoso usam sinais químicos para se comunicar e regular a fisiologia do corpo. O sistema endócrino libera hormônios que agem nas células-alvo para regular o desenvolvimento, o crescimento, o metabolismo energético, a reprodução e muitos comportamentos. O sistema nervoso libera neurotransmissores ou neuro-hormônios que regulam neurônios, células musculares e células endócrinas.
  • 37.E: O sistema endócrino (exercícios)

Sistema endócrino 1: visão geral do sistema endócrino e hormônios

O sistema endócrino compreende glândulas e tecidos que produzem hormônios para regular e coordenar funções corporais vitais. Este artigo, o primeiro de uma série de oito partes, é uma visão geral do sistema

Resumo

O sistema endócrino é composto de glândulas e tecidos que produzem e secretam hormônios para regular e coordenar funções corporais vitais. Este artigo - o primeiro de uma série de oito partes sobre a anatomia e fisiologia do sistema endócrino - explora a natureza das glândulas e tecidos endócrinos e o papel dos hormônios como sinais químicos que são transportados no sangue. Ele também destaca os diversos papéis dos hormônios na regulação e coordenação dos processos fisiológicos, bem como na manutenção da homeostase no corpo.

Citação: Cavaleiro J (2021) Sistema endócrino I: visão geral do sistema endócrino e hormônios. Nursing Times [online] 117: 5, 38-42.

Autor: John Knight é professor associado de ciências biomédicas, College of Human and Health Sciences, Swansea University.

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Introdução

O sistema endócrino é uma série de glândulas e tecidos que produzem e secretam hormônios, que são usados ​​pelo corpo para regular e coordenar funções corporais vitais, incluindo crescimento e desenvolvimento, metabolismo, função sexual e reprodução, sono e humor. Este artigo - o primeiro de uma série de oito partes sobre a anatomia e fisiologia do sistema endócrino - fornece uma visão geral do sistema, enfocando as glândulas e tecidos endócrinos e o papel dos hormônios como sinais químicos que são transmitidos pelo sangue. Também explica os diversos papéis dos hormônios na regulação e coordenação dos processos fisiológicos e na manutenção do equilíbrio homeostático no corpo.

O sistema endócrino (Fig. 1) é incrivelmente complexo: consiste em glândulas endócrinas especializadas - como a tireóide, paratireoides e glândulas supra-renais - juntamente com tecidos como gordura (tecido adiposo) e osso que têm uma função endócrina secundária e também secretam uma variedade de hormônios. Foi sugerido que o bioma microbiano (a diversidade de microrganismos que colonizam o corpo humano) também funciona como um "órgão endócrino virtual", secretando um coquetel de sinais químicos que influencia ainda mais a fisiologia humana (O'Callaghan et al, 2016 )

Glândulas endócrinas e exócrinas

Por definição, todos os tecidos glandulares produzem secreções. A maioria das estruturas glandulares é de origem epitelial e muitas são dobradas e organizadas em glândulas reconhecíveis com um ducto central. As glândulas que possuem um ducto são glândulas exócrinas (Fig. 2). O ducto atua como um conduto no qual as secreções são liberadas antes de serem levadas para seus locais de ação. As glândulas exócrinas incluem muitas das glândulas digestivas no intestino, glândulas sudoríparas na pele e glândulas produtoras de muco nas membranas mucosas da boca e do aparelho reprodutor.

Em contraste, as glândulas endócrinas não têm ducto, mas liberam suas secreções, chamadas hormônios, diretamente no sangue (Fig. 2). Por esse motivo, a maioria das glândulas endócrinas é altamente vascularizada e muitas de suas células componentes estão em contato direto com os capilares sanguíneos. Essa estreita associação com os vasos sanguíneos facilita a liberação direta de hormônios no sangue e permite que o sangue seja continuamente monitorado quanto a alterações fisiológicas que podem iniciar a liberação de hormônios. Como exemplo disso, as células produtoras de insulina do pâncreas liberam insulina quando detectam um aumento na concentração de glicose no sangue após o consumo de alimentos ricos em carboidratos.

A natureza altamente vascular das glândulas endócrinas também permite a entrega de sinais (geralmente outros hormônios) de outras glândulas para regular a liberação de seus próprios hormônios. Por exemplo, a glândula tireóide libera hormônios que regulam o metabolismo, como a tiroxina, em resposta ao hormônio estimulador da tireóide, que é produzido pela glândula pituitária anterior.

As principais glândulas endócrinas

A Fig 1 mostra a posição das principais glândulas endócrinas no corpo, no entanto, é importante estar ciente de que muitos outros órgãos e tecidos têm uma função endócrina secundária, incluindo o coração, rins, ossos e tecidos adiposos (Knight et al, 2020 Moser e van der Eerden, 2019).

O hipotálamo

O hipotálamo é uma região vital do cérebro, que desempenha um papel importante em:

  • Termorregulação
  • Respostas comportamentais e emocionais
  • Regulação do apetite
  • Coordenação do sistema nervoso autônomo
  • Gerando uma gama de hormônios que regulam a atividade das glândulas endócrinas.

Na verdade, o hipotálamo pode ser considerado o principal ponto de cruzamento entre o sistema nervoso e o sistema endócrino.

A glândula pituitária

A glândula pituitária é uma estrutura do tamanho de uma ervilha, pesando normalmente cerca de 500 mg e está localizada na base do cérebro, logo atrás da cavidade nasal, onde é protegida pelo osso esfenoidal do crânio (Ganapathy e Tadi, 2020). Possui duas regiões principais:

  • A parte posterior (parte posterior) - essencialmente, uma extensão do hipotálamo, a parte posterior da glândula pituitária armazena e concentra dois hormônios neuropeptídeos chamados hormônio antidiurético (ADH) e oxitocina, que são produzidos pelos neurônios (células nervosas) do hipotálamo. O ADH ajuda a regular o equilíbrio de fluidos e a pressão arterial, enquanto a oxitocina - entre outras coisas - inicia o parto (parto).
  • A parte anterior (porção frontal) - desenvolve-se a partir dos tecidos epiteliais no teto da cavidade oral embrionária, que se projeta para dentro do crânio, fundindo-se com a hipófise posterior. Ele produz vários hormônios importantes, como a somatotropina (hormônio do crescimento) e o hormônio estimulador dos melanócitos, que ajuda a regular a pigmentação da pele. A hipófise anterior também produz vários hormônios estimulantes que controlam a liberação de hormônios de outras glândulas endócrinas. Como exemplo disso, o hormônio adrenocorticotrópico regula a liberação do hormônio do estresse de longo prazo, o cortisol, do córtex adrenal.

Como a glândula pituitária regula a liberação de hormônios de outras glândulas endócrinas, é muitas vezes referida como a glândula "mestre". Esta é uma denominação incorreta, visto que a liberação de hormônios estimulantes da glândula pituitária está, ela mesma, sob o controle de hormônios produzidos pelo hipotálamo, o que será explorado na Parte 2.

Glândula tireóide e paratireóides associadas

A tireoide é um órgão bilobado (dois lobos) que se assemelha a uma gravata borboleta, normalmente pesa 25-30g e está localizado logo abaixo da laringe (Dorion, 2017). A própria tireoide tem duas populações principais de células endócrinas:

  • Células foliculares - produzem os hormônios que contêm iodo triiodotironina (T3) e tetraiodotironina (T4, também conhecido como tiroxina), que regulam o metabolismo do corpo
  • Células parafoliculares - produzem o hormônio calcitonina, que ajuda a regular a concentração de cálcio no sangue.

As glândulas paratireoides são encontradas embutidas na porção posterior da glândula tireoide. A maioria das pessoas tem quatro glândulas paratireoides (exploradas na Parte 3), que produzem o hormônio da paratireoide, que atua de forma antagônica à calcitonina durante a homeostase do cálcio.

Pâncreas

O pâncreas é um órgão vital nos sistemas digestivo e endócrino, residindo na alça em forma de U do duodeno, tem tipicamente 14-23 cm de comprimento e pesa cerca de 100g (Longnecker, 2021).

As porções endócrinas do pâncreas são conhecidas como ilhotas de Langerhans, que são pequenas ilhas de tecido glandular encontradas em toda a estrutura do pâncreas. As ilhotas pancreáticas contêm vários tipos de células endócrinas, incluindo:

Esses dois hormônios - glucagon e insulina - desempenham um papel fundamental na regulação da concentração de glicose no sangue, que será discutida na seção sobre homeostase posteriormente neste artigo.

Glândulas adrenais

Existem duas glândulas supra-renais - uma acima de cada rim. Eles têm forma aproximadamente triangular, cerca de 3 cm de largura e cada um pesa de 4 a 6 g (Lack e Paal, 2020). As glândulas adrenais têm duas regiões principais:

  • Córtex adrenal (região externa) - produz hormônios esteróides, incluindo o hormônio do estresse de longo prazo, cortisol, aldosterona (que regula os níveis de sódio e potássio no sangue) e um grupo de hormônios semelhantes à testosterona chamados andrógenos
  • Medula adrenal (região interna) - produz adrenalina (epinefrina) e noradrenalina (norepinefrina). Esses hormônios de "lutar ou fugir" - que geralmente são produzidos quando uma pessoa está sob ameaça, com medo ou excitada - funcionam principalmente para ativar o ramo simpático do sistema nervoso autônomo e preparar o corpo para a ação imediata.

Ovários e testículos

Os ovários são os principais órgãos reprodutivos nas mulheres, responsáveis ​​pela produção de óvulos. Ovários maduros são bastante irregulares, protuberantes e amendoados, tipicamente 3-5 cm de comprimento e pesam 5-8g, embora eles tendam a diminuir de tamanho mais tarde na vida (Wallace e Kelsey, 2004). Os óvulos se desenvolvem em sacos cheios de líquido chamados folículos conforme os folículos aumentam, eles liberam estrogênio, o hormônio sexual feminino que promove o espessamento do revestimento uterino (endométrio).

Uma vez que um folículo se rompe e libera seu óvulo maduro na trompa de Falópio durante a ovulação, os restos do folículo colapsam em uma estrutura chamada corpo lúteo (corpo amarelo). Isso produz o segundo principal hormônio sexual feminino, a progesterona, que prepara o endométrio para a implantação de um óvulo fertilizado (zigoto) e, subsequentemente, mantém a integridade do revestimento endometrial, caso a implantação ocorra.

Os testículos (testículos) são os pares de órgãos reprodutivos primários nos machos, responsáveis ​​pela produção de espermatozóides. Eles têm formato oval e, em machos adultos, têm tipicamente 4,5-5,1 cm de comprimento e pesam 15-19g (Silber, 2018). Cada testículo contém um grupo especializado de células endócrinas chamadas células intersticiais, que produzem o hormônio sexual masculino testosterona. É um esteróide anabolizante produzido em maior quantidade durante a puberdade, quando promove o desenvolvimento muscular, o crescimento dos pelos faciais e corporais e a expansão da laringe, levando ao aprofundamento da voz.

“Foi sugerido que o bioma microbiano (os diversos micro-organismos que colonizam o corpo) também funciona como um órgão endócrino virtual”

Hormônios como sinais químicos

Hormônios são tradicionalmente definidos como sinais químicos, transportados para seus tecidos-alvo no sangue hoje, no entanto, essa definição é frequentemente expandida para incluir todos os mensageiros químicos que se ligam às células-alvo com alta afinidade. Até agora, mais de 100 hormônios foram identificados no corpo humano, e esse número sobe para mais de 200 se substâncias semelhantes a hormônios forem incluídas (Silver e Kriegsfeld, 2001).

Os hormônios exercem seus efeitos fisiológicos ligando-se a receptores específicos associados às células-alvo (Fig. 3). Muitos medicamentos foram projetados para atingir esses locais de receptor, seja para imitar as ações dos hormônios (por exemplo, no caso de uma deficiência hormonal, como hipotireoidismo, que é tratado com levotiroxina) ou para atuar como antagonistas competitivos para bloquear fisicamente o receptor , impedindo o hormônio natural de se ligar e exercer seu efeito. Os hormônios podem ser amplamente divididos em três classes principais:

Hormônios peptídicos

Esses são os maiores hormônios, com pesos moleculares relativamente altos. Eles são sinais químicos proteicos, compreendendo cadeias de aminoácidos de comprimentos variados. Exemplos incluem:

Alguns hormônios peptídicos são inicialmente produzidos como formas inativas chamadas pró-hormônios; um bom exemplo é a insulina, que é primeiro sintetizada como uma molécula muito maior, chamada pró-insulina, e então clivada em sua forma ativa mais curta antes de ser liberada no sangue.

Os hormônios peptídicos tendem a exercer seus efeitos ligando-se a receptores na superfície das membranas plasmáticas das células-alvo, conforme mostrado na Fig. 3. Isso desencadeia uma variedade de eventos transmembrana, levando à produção de segundos mensageiros (como monofosfato de adenosina cíclico) , que, posteriormente, iniciam o efeito desejado do hormônio na célula-alvo (Foster et al, 2019).

Hormônios esteróides

Os hormônios esteróides são lipídios (gorduras), derivados principalmente do colesterol, que atua como uma molécula precursora para a biossíntese de esteróides. Exemplos incluem:

Como os hormônios esteróides são lipídeos, eles se difundem rapidamente através da bicamada fosfolipídica de suas membranas celulares-alvo (Fig. 3) e exercem seus efeitos ligando-se a receptores no citoplasma ou núcleo (Ozawa, 2006). Os hormônios esteróides tendem a precipitar seus efeitos desejados modulando a atividade de genes específicos nas células.

Hormônios derivados de aminoácidos

Estes são sintetizados a partir de aminoácidos, portanto, são pequenas moléculas com baixo peso molecular. Exemplos incluem:

  • Adrenalina (epinefrina), derivada da tirosina
  • Hormônios tireoidianos tiroxina T4 e T3, derivados da tirosina
  • Melatonina (que ajuda a regular o sono), derivada do triptofano (Kleine e Rossmanith, 2016).

Como os hormônios peptídicos, alguns hormônios derivados de aminoácidos, como a adrenalina, ligam-se a receptores na superfície das membranas plasmáticas das células-alvo. Outros, entretanto, como o T3 da tireoide, atravessam as membranas plasmáticas de suas células-alvo e se ligam aos receptores dentro da célula de maneira semelhante aos hormônios esteróides.

Hormônios de ação local: autócrinos e parácrinos

Assim como os hormônios secretados pelas principais glândulas endócrinas, existem várias substâncias semelhantes a hormônios de ação local. Geralmente, são liberados no fluido intersticial (a fina película de fluido do tecido que envolve a maioria das células) e exercem seus efeitos na vizinhança local.

As autocoides são sinais químicos liberados por uma célula que exercem seus efeitos sobre essa mesma célula. Os sinais parácrinos agem de forma mais ampla, afetando células vizinhas na vizinhança imediata (Alberts et al, 2015). Esses hormônios de ação local - tanto autócrinos quanto parácrinos - geralmente são rapidamente decompostos antes de entrarem na circulação mais ampla. Bons exemplos são os eicosanóides, uma grande família de moléculas derivadas de lipídios, que incluem as prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos e lipoxinas (O’Donnell et al, 2009).

Prostaglandinas e a resposta à febre

A febre (pirexia) está comumente associada à infecção. Quando os leucócitos fagocíticos (glóbulos brancos), como os monócitos, entram nos locais de infecção e começam a capturar e matar os patógenos, eles liberam uma citocina (uma substância química sinalizadora produzida pelas células do sistema imunológico) chamada interleucina-1 (IL-1). A IL-1 é um pequeno peptídeo que circula no sangue antes de se ligar a receptores nas células do hipotálamo - região do cérebro que contém o centro termorregulador responsável por controlar a temperatura corporal, que geralmente tem um ponto de ajuste em torno de 37 ° C (Knight et al, 2020).

Assim que a IL-1 se liga ao seu receptor, a enzima ciclooxigenase (COX) é ativada, levando à produção do eicosanóide, prostaglandina E2 (PGE2), este sinal de ação local desloca o ponto de ajuste do hipotálamo para cima (normalmente em torno de 38 ° C-39 ° C), levando à febre (Eskilsson et al, 2017).

A febre é uma resposta útil durante a infecção, pois pode retardar a replicação dos patógenos, ao mesmo tempo em que acelera e aumenta a morte do patógeno pelos leucócitos. No entanto, a febre também retira enzimas das células do corpo para fora de sua temperatura ideal normal de 37 ° C, desacelerando as reações bioquímicas necessárias à vida. Isso pode causar mal-estar e mal-estar geral até que a infecção seja tratada e a temperatura volte ao normal.

Se a febre ficar extremamente alta (≥40 ° C), existe um risco aumentado de convulsões febris. Os medicamentos antipiréticos - que incluem muitos antiinflamatórios não esteróides (AINEs) comuns, como a aspirina - podem ser administrados para reduzir a febre. Os AINEs atuam, principalmente, inibindo a atividade da enzima COX, evitando assim a produção de PGE2 e deslocando para cima o ponto de ajuste do centro termorregulador.

Se a febre de um paciente precisar ser reduzida, é prática comum combinar o uso de medicamentos antipiréticos e intervenções como a redução da roupa de cama - por exemplo, cobertores com circulação de ar ou água ou absorventes revestidos com hidrogel para circulação de água também podem ser usado. Não há evidências de que os ventiladores ajudem na regulação da temperatura e devem ser evitados, pois podem aumentar o risco de tremores (Doyle e Schortgen, 2016).

O sistema endócrino e a homeostase

Pensa-se que um ser humano adulto médio com um peso de 70 kg compreende cerca de 30-40 trilhões de células (Sender et al, 2016). Para que cada célula funcione de forma eficaz, ela deve ser mantida na temperatura e pH corretos e fornecida com um fluxo constante de nutrientes e oxigênio. Ao mesmo tempo, o ambiente local de cada célula precisa que quaisquer metabólitos residuais, como dióxido de carbono e uréia, sejam removidos com eficiência.

A homeostase pode ser amplamente definida como a capacidade de manter um ambiente interno relativamente estável, sendo essencial para uma boa saúde e sobrevivência (Modell et al, 2015). Uma infinidade de variáveis ​​no corpo são suscetíveis a flutuações contínuas e significativas, e a maioria dos principais sistemas orgânicos do corpo se dedica a manter essas variáveis ​​dentro de suas faixas fisiológicas normais.

Os processos bioquímicos internos necessários para a vida são impulsionados principalmente por catalisadores biológicos conhecidos como enzimas, que geralmente se enquadram em duas categorias:

  • Enzimas anabólicas - estes são responsáveis ​​pela construção de moléculas no corpo. Por exemplo, a DNA polimerase constrói novas moléculas de DNA necessárias para a divisão e crescimento celular, enquanto a glicogênio sintase pega moléculas únicas de glicose e as polimeriza (liga-as) para formar longas cadeias ramificadas de glicogênio (amido animal), que é armazenado em grandes quantidades no fígado e músculos
  • Enzimas catabólicas - estes quebram as moléculas e incluem as enzimas do trato digestivo, que digerem as macromoléculas (moléculas grandes e complexas) dos alimentos em componentes simples que podem ser absorvidos e usados ​​pelo corpo. Outras enzimas catabólicas essenciais são aquelas envolvidas na respiração celular, nas quais os açúcares são metabolizados (geralmente na presença de oxigênio) para liberar a energia necessária para a vida.

As enzimas anabólicas e catabólicas só podem funcionar de forma eficiente em faixas estreitas de temperatura e pH; elas também requerem um suprimento constante das moléculas do substrato sobre as quais atuam (Puri, 2018). Por exemplo, para que ocorra o metabolismo celular aeróbio, as enzimas respiratórias nas células requerem um fluxo constante de glicose e oxigênio.

Os mecanismos homeostáticos que garantem um ambiente estável no corpo dependem de um processo chamado feedback negativo, que é discutido a seguir.

Pontos de ajuste, feedback negativo e o papel dos hormônios

Para cada variável no corpo humano, existe um valor ideal hipotético - o ponto de ajuste. Como exemplo, o ponto de ajuste para a glicose é em torno de 5mmol / L (Fig. 4) a 5mmol / L, as células humanas são supridas com um suprimento constante de glicose, que pode ser usado para liberar energia durante a respiração celular.

O corpo se esforça para manter as variáveis ​​o mais próximo possível de seus pontos de ajuste, usando mecanismos de feedback negativo. Durante o feedback negativo, quaisquer desvios do ponto de ajuste são resistidos e minimizados, permitindo que uma variável seja restringida dentro de uma faixa fisiológica estreita e normal. Se a concentração de glicose no sangue for medida ao longo do dia, espera-se que flutue em torno de seu ponto de ajuste. Por exemplo, após o exercício, a concentração de glicose no sangue normalmente cai, pois a glicose é usada para fornecer energia para a contração muscular, ao contrário, após uma refeição ou lanche rico em carboidratos (como uma barra de chocolate), o nível de glicose no sangue aumenta.

Os hormônios freqüentemente desempenham papéis importantes no feedback negativo e muitas vezes trabalham juntos em pares antagônicos. A Fig. 4 mostra que quando a concentração de glicose no sangue aumenta, o hormônio insulina é liberado, o que promove a captação de glicose pelas células do corpo e o nível de glicose no sangue cai. Por outro lado, se a concentração de glicose no sangue cair, o hormônio glucagon é liberado, o que estimula a liberação da glicose armazenada no fígado, o que faz com que a glicose no sangue suba novamente. Os dois hormônios pancreáticos, insulina e glucagon, atuam de forma antagônica entre si para restringir efetivamente a concentração de glicose no sangue em sua faixa fisiológica normal de 4-6mmol / L (Knight et al, 2020).

Efeitos de variáveis ​​fora de sua faixa normal

Uma em cada 14 pessoas no Reino Unido tem a doença metabólica crônica, diabetes mellitus, o que significa que elas não produzem mais insulina (tipo 1) ou se tornam resistentes aos seus efeitos (tipo 2). Sem uma resposta eficaz à insulina, a concentração de glicose no sangue aumentará acentuadamente acima de sua faixa fisiológica normal. Alguns pacientes com diabetes não diagnosticados podem ter concentrações de glicose no sangue seriamente altas de & gt33mmol / L, exigindo tratamento imediato. A glicose sanguínea elevada é chamada de hiperglicemia e é a principal característica clínica do diabetes.

Muitos pacientes com diabetes injetam insulina para controlar e normalizar seus níveis de glicose no sangue. Ocasionalmente, alguns podem injetar insulina em excesso ou comer carboidratos insuficientes, de modo que a concentração de glicose no sangue cai muito abaixo da faixa fisiológica normal, isso é chamado de hipoglicemia e pode ser extremamente perigoso. Quando pronunciada, a hipoglicemia pode levar a deficiência mental, mudanças de comportamento, inconsciência, coma e potencialmente a morte (Mukherjee et al, 2011).

O exemplo de hiperglicemia e hipoglicemia mostra como, quando uma variável é considerada fora de sua faixa normal por um período prolongado de tempo, ela é prejudicial à saúde e leva à patologia (estados de doença), tanto a hiperglicemia quanto a hipoglicemia são freqüentemente encontradas em diabetes mal gerenciado .

Conclusão

Este artigo forneceu uma visão geral da natureza dos hormônios, juntamente com as principais glândulas endócrinas e sua importância na regulação e coordenação das funções vitais do corpo. Cada uma das principais glândulas endócrinas e suas secreções hormonais serão examinadas em maiores detalhes posteriormente na série, parte 2 enfoca o hipotálamo e a glândula pituitária.

Pontos chave

  • O sistema endócrino é composto por glândulas e tecidos que secretam hormônios para regular e coordenar as funções vitais do corpo
  • As glândulas endócrinas diferem das glândulas exócrinas por liberar suas secreções diretamente na corrente sanguínea, em vez de um ducto central
  • A natureza altamente vascular das glândulas endócrinas permite que as variáveis ​​no sangue sejam monitoradas continuamente e os hormônios apropriados sejam rapidamente liberados na circulação
  • Os hormônios exercem seus efeitos fisiológicos ligando-se a receptores específicos associados a suas células-alvo
  • Os hormônios regulam os processos fisiológicos e são essenciais para manter o equilíbrio homeostático no corpo

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Órgãos do sistema endócrino

As glândulas do sistema endócrino incluem:

  1. Hipotálamo: Controla a temperatura corporal, regula as emoções, a fome, a sede, o sono, o humor e permite a produção de hormônios.
  2. Pituitária: A hipófise está localizada abaixo do hipotálamo. Os hormônios que produz afetam o crescimento e a reprodução. Eles também podem controlar a função de outras glândulas endócrinas.
  3. Pineal: A pineal também é conhecida como tálamo. Produz derivados da serotonina da melatonina, que afetam os padrões de sono.
  4. Tireoide: A glândula tireóide está localizada na parte frontal do pescoço. É muito importante para o metabolismo.
  5. Paratireóide: Esta glândula ajuda a controlar a quantidade de cálcio presente no corpo.
  6. Timo: Ajuda na produção de células T, no funcionamento do sistema imunológico adaptativo e na maturidade do timo.
  7. Ad-renal: Esta glândula produz os hormônios que controlam o impulso sexual, o cortisol e o hormônio do estresse.
  8. Pâncreas: Esta glândula está envolvida na produção de hormônios da insulina, que desempenham um papel crucial na manutenção dos níveis de açúcar no sangue.
  9. Testes: Nos homens, os testículos secretam o hormônio sexual masculino, a testosterona. Também produz esperma.
  10. Ovários: No sistema reprodutor feminino, os ovários liberam estrogênio, progesterona, testosterona e outros hormônios sexuais femininos.

Função do sistema endócrino

É responsável por regular uma série de funções corporais por meio da liberação de hormônios. Os hormônios são secretados pelas glândulas do sistema endócrino, viajando pela corrente sanguínea para vários órgãos e tecidos do corpo. Os hormônios então dizem a esses órgãos e tecidos o que fazer ou como funcionar. Alguns exemplos de funções corporais que são controladas pelo sistema endócrino incluem:


37: O Sistema Endócrino - Biologia

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O sistema endócrino

Os sistemas endócrino e nervoso trabalham juntos para atuar como um sistema de comunicação para o corpo humano, controlando as funções homeostáticas e o comportamento.

o sistema endócrino atua como uma ferramenta de comunicação dentro do corpo humano, trabalhando em conjunto com o sistema nervoso para se comunicar com os outros sistemas internos do corpo. Os sistemas nervoso e endócrino enviam mensagens para todos os lugares do corpo humano. Algumas dessas mensagens têm impacto no comportamento.

Hormônios são substâncias químicas do sistema endócrino que afetam a atividade fisiológica. Eles são secretados por um tecido e transportados pela corrente sanguínea para outro tecido. Os hormônios têm altos níveis de especificidade, o que significa que eles reagem apenas com certos locais receptores no corpo. A melhor maneira de descrever os hormônios é pensar em uma fechadura e uma chave: apenas um determinado hormônio (fechadura) pode criar uma certa resposta dentro do tecido receptivo do seu corpo (chave).

Existem oito principais glândulas endócrinas, cada um com uma função diferente.

& # 8211 Pituitária glândula: o “cérebro” do sistema endócrino regula todas as sete outras glândulas e secreta o hormônio do crescimento.
& # 8211 Tireóide: regula a taxa metabólica de uma pessoa, que é a quantidade de energia gasta diariamente por uma pessoa em repouso.
& # 8211 Timo: auxilia no desenvolvimento do sistema imunológico de uma pessoa.
& # 8211 Glândula adrenal: regula o equilíbrio de fluidos e sódio no corpo e secreta epinefrina (“adrenalina”) quando o corpo está sob estresse, produzindo a resposta de luta ou fuga.
& # 8211 Ovários (nas mulheres) e testículos (nos homens): controlam o desenvolvimento das características sexuais secundárias.
& # 8211 Ilhotas pancreáticas: regulam o açúcar no sangue.
– Pineal gland: regulates biorhythms and mood, and stimulates the onset of puberty.

The endocrine system affects behaviour by controlling key functions in the body. For example, the hypothalamus controls the basic drives for hunger, thirst and sexual attraction, determining behaviour and responses to stimuli. The testes secrete testosterone which in men and women is both linked to the sexual arousal. The hormone serotonin in the brain determines mood levels. Estrogen in females is important in the mood changes of women particularly in the menopause where it can cause low arousal, depression and irritability. The best example is secreted by the adrenal glands, norepinephrine and epinephrine are hormones which cause the body to initiate the fight or flight response causing fear and aggression.

Questões Práticas

Khan Academy

MCAT Official Prep (AAMC)

Biology Question Pack, Vol. 1 Passage 6 Question 37

Biology Question Pack, Vol. 2 Passage 13 Question 87

Sample Test B/B Section Passage 8 Question 41


Pontos chave

• The endocrine system acts as a communication tool for the human body, working in tandem with the nervous system to communicate with the body’s other internal systems.

• The endocrine system differs from the nervous system in that its chemical signals are slower-moving and longer-lasting.

• Hormones act as chemical messengers within the body, telling it to perform specific physical and mental functions.

• There are eight major endocrine glands, each performing a different function: the pituitary gland, the thyroid, the thymus gland, the adrenal gland, the ovaries (female) and testes (male), the pancreatic islets, and the pineal gland

• Hormones can alter human behaviour by driving survival functions (fight or flight) and processes such as hunger and excretion.

Epinephrine: (adrenaline) an amino acid-derived hormone secreted by the adrenal gland in response to stress

Hormone: a chemical that is made by specialist cells, usually within an endocrine gland, and it is released into the bloodstream

Endócrino sistema: the collection of glands that produce hormones that regulate bodily processes

Glândula: an organ that synthesizes a substance, such as hormones or breast milk, and releases it, often into the bloodstream or into cavities inside the body or on its outer surface


Sistema endócrino

The endocrine system produces hormones that function to control and regulate many different body processes. The endocrine system coordinates with the nervous system to control the functions of the other organ systems. Cells of the endocrine system produce molecular signals called hormones. These cells may compose endocrine glands, may be tissues or may be located in organs or tissues that have functions in addition to hormone production. Hormones circulate throughout the body and stimulate a response in cells that have receptors able to bind with them. The changes brought about in the receiving cells affect the functioning of the organ system to which they belong. Many of the hormones are secreted in response to signals from the nervous system, thus the two systems act in concert to effect changes in the body.

Hormones

A manutenção da homeostase dentro do corpo requer a coordenação de muitos sistemas e órgãos diferentes. One mechanism of communication between neighboring cells, and between cells and tissues in distant parts of the body, occurs through the release of chemicals called hormones. Hormones are released into body fluids, usually blood, which carries them to their target cells where they elicit a response. The cells that secrete hormones are often located in specific organs, called glândulas endócrinas, and the cells, tissues, and organs that secrete hormones make up the endocrine system. Examples of endocrine organs include the pancreas, which produces the hormones insulin and glucagon to regulate blood-glucose levels, the adrenal glands, which produce hormones such as epinephrine and norepinephrine that regulate responses to stress, and the thyroid gland, which produces thyroid hormones that regulate metabolic rates.

The endocrine glands differ from the exocrine glands. Exocrine glands secrete chemicals through ducts that lead outside the gland (not to the blood). For example, sweat produced by sweat glands is released into ducts that carry sweat to the surface of the skin. The pancreas has both endocrine and exocrine functions because besides releasing hormones into the blood. It also produces digestive juices, which are carried by ducts into the small intestine.

Endocrinologist An endocrinologist is a medical doctor who specializes in treating endocrine disorders. Cirurgião endócrino especializado no tratamento cirúrgico de doenças endócrinas e glândulas. Some of the diseases that are managed by endocrinologists include disorders of the pancreas (diabetes mellitus), disorders of the pituitary (gigantism, acromegaly, and pituitary dwarfism), disorders of the thyroid gland (goiter and Graves’ disease), and disorders of the adrenal glands (Cushing’s disease and Addison’s disease).

Os endocrinologistas são obrigados a avaliar os pacientes e diagnosticar distúrbios endócrinos por meio do uso extensivo de testes laboratoriais. Muitas doenças endócrinas são diagnosticadas por meio de testes que estimulam ou suprimem o funcionamento dos órgãos endócrinos. Amostras de sangue são então coletadas para determinar o efeito da estimulação ou supressão de um órgão endócrino na produção de hormônios. Por exemplo, para diagnosticar diabetes mellitus, os pacientes devem jejuar por 12 a 24 horas. They are then given a sugary drink, which stimulates the pancreas to produce insulin to decrease blood-glucose levels. Uma amostra de sangue é coletada uma a duas horas após o consumo da bebida açucarada. If the pancreas is functioning properly, the blood-glucose level will be within a normal range. Outro exemplo é o teste A1C, que pode ser realizado durante a triagem de sangue. The A1C test measures average blood-glucose levels over the past two to three months. The A1C test is an indicator of how well blood glucose is being managed over a long time.

Once a disease such as diabetes has been diagnosed, endocrinologists can prescribe lifestyle changes and medications to treat the disease. Some cases of diabetes mellitus can be managed by exercise, weight loss, and a healthy diet in other cases, medications may be required to enhance insulin’s production or effect. Se a doença não pode ser controlada por esses meios, o endocrinologista pode prescrever injeções de insulina.

Além da prática clínica, os endocrinologistas também podem estar envolvidos em atividades primárias de pesquisa e desenvolvimento. Por exemplo, a pesquisa em andamento sobre o transplante de ilhotas está investigando como as células saudáveis ​​das ilhotas do pâncreas podem ser transplantadas em pacientes diabéticos. Os transplantes de ilhotas bem-sucedidos podem permitir que os pacientes parem de tomar injeções de insulina.

Como funcionam os hormônios

Hormones cause changes in target cells by binding to specific cell-surface or intracellular hormone receptors, molecules embedded in the cell membrane or floating in the cytoplasm with a binding site that matches a binding site on the hormone molecule. Desse modo, embora os hormônios circulem por todo o corpo e entrem em contato com muitos tipos de células diferentes, eles afetam apenas as células que possuem os receptores necessários. Receptors for a specific hormone may be found on or in many different cells or may be limited to a small number of specialized cells. Por exemplo, os hormônios da tireoide agem em muitos tipos de tecidos diferentes, estimulando a atividade metabólica em todo o corpo. As células podem ter muitos receptores para o mesmo hormônio, mas geralmente também possuem receptores para diferentes tipos de hormônios. O número de receptores que respondem a um hormônio determina a sensibilidade da célula a esse hormônio e a resposta celular resultante. Additionally, the number of receptors available to respond to a hormone can change over time, resulting in increased or decreased cell sensitivity. No up-regulation, the number of receptors increases in response to rising hormone levels, making the cell more sensitive to the hormone and allowing for more cellular activity. When the number of receptors decreases in response to rising hormone levels, called down-regulation, cellular activity is reduced.

Endocrine Glands

The endocrine glands secrete hormones into the surrounding interstitial fluid those hormones then diffuse into blood and are carried to various organs and tissues within the body. The endocrine glands include the pituitary, thyroid, parathyroid, adrenal glands, gonads, pineal, and pancreas.

o glândula pituitária, sometimes called the hypophysis, is located at the base of the brain ([link]uma) It is attached to the hypothalamus. The posterior lobe stores and releases oxytocin and antidiuretic hormone produced by the hypothalamus. The anterior lobe responds to hormones produced by the hypothalamus by producing its own hormones, most of which regulate other hormone-producing glands.

The anterior pituitary produces six hormones: growth hormone, prolactin, thyroid-stimulating hormone, adrenocorticotropic hormone, follicle-stimulating hormone, and luteinizing hormone. Growth hormone stimulates cellular activities like protein synthesis that promote growth. Prolactin stimulates the production of milk by the mammary glands. The other hormones produced by the anterior pituitary regulate the production of hormones by other endocrine tissues ([link]). The posterior pituitary is significantly different in structure from the anterior pituitary. It is a part of the brain, extending down from the hypothalamus, and contains mostly nerve fibers that extend from the hypothalamus to the posterior pituitary.

o glândula tireóide is located in the neck, just below the larynx and in front of the trachea ([link]b) It is a butterfly-shaped gland with two lobes that are connected. The thyroid follicle cells synthesize the hormone thyroxine, which is also known as T4 because it contains four atoms of iodine, and triiodothyronine, also known as T3 because it contains three atoms of iodine. T3 e T4 are released by the thyroid in response to thyroid-stimulating hormone produced by the anterior pituitary, and both T3 e T4 have the effect of stimulating metabolic activity in the body and increasing energy use. A third hormone, calcitonin, is also produced by the thyroid. Calcitonin is released in response to rising calcium ion concentrations in the blood and has the effect of reducing those levels.

Most people have four glândulas paratireoides however, the number can vary from two to six. These glands are located on the posterior surface of the thyroid gland ([link]b).

The parathyroid glands produce parathyroid hormone. Parathyroid hormone increases blood calcium concentrations when calcium ion levels fall below normal.

o glândulas adrenais are located on top of each kidney ([link]c) The adrenal glands consist of an outer adrenal cortex and an inner adrenal medulla. These regions secrete different hormones.

The adrenal cortex produces mineralocorticoids, glucocorticoids, and androgens. The main mineralocorticoid is aldosterone, which regulates the concentration of ions in urine, sweat, and saliva. Aldosterone release from the adrenal cortex is stimulated by a decrease in blood concentrations of sodium ions, blood volume, or blood pressure, or by an increase in blood potassium levels. The glucocorticoids maintain proper blood-glucose levels between meals. They also control a response to stress by increasing glucose synthesis from fats and proteins and interact with epinephrine to cause vasoconstriction. Androgens are sex hormones that are produced in small amounts by the adrenal cortex. They do not normally affect sexual characteristics and may supplement sex hormones released from the gonads. The adrenal medulla contains two types of secretory cells: one that produces epinephrine (adrenaline) and another that produces norepinephrine (noradrenaline). Epinephrine and norepinephrine cause immediate, short-term changes in response to stressors, inducing the so-called fight-or-flight response. The responses include increased heart rate, breathing rate, cardiac muscle contractions, and blood-glucose levels. They also accelerate the breakdown of glucose in skeletal muscles and stored fats in adipose tissue, and redirect blood flow toward skeletal muscles and away from skin and viscera. The release of epinephrine and norepinephrine is stimulated by neural impulses from the sympathetic nervous system that originate from the hypothalamus.

o pancreas is an elongate organ located between the stomach and the proximal portion of the small intestine ([link]d) It contains both exocrine cells that excrete digestive enzymes and endocrine cells that release hormones.

The endocrine cells of the pancreas form clusters called pancreatic islets or the islets of Langerhans. Among the cell types in each pancreatic islet are the alpha cells, which produce the hormone glucagon, and the beta cells, which produce the hormone insulin. These hormones regulate blood-glucose levels. Alpha cells release glucagon as blood-glucose levels decline. When blood-glucose levels rise, beta cells release insulin. Glucagon causes the release of glucose to the blood from the liver, and insulin facilitates the uptake of glucose by the body’s cells.

The gonads—the male testes and female ovaries—produce steroid hormones. The testes produce androgens, testosterone being the most prominent, which allow for the development of secondary sex characteristics and the production of sperm cells. The ovaries produce estrogen and progesterone, which cause secondary sex characteristics, regulate production of eggs, control pregnancy, and prepare the body for childbirth.

There are several organs whose primary functions are non-endocrine but that also possess endocrine functions. These include the heart, kidneys, intestines, thymus, and adipose tissue. The heart has endocrine cells in the walls of the atria that release a hormone in response to increased blood volume. It causes a reduction in blood volume and blood pressure, and reduces the concentration of Na + in the blood.

The gastrointestinal tract produces several hormones that aid in digestion. The endocrine cells are located in the mucosa of the GI tract throughout the stomach and small intestine. They trigger the release of gastric juices, which help to break down and digest food in the GI tract.

The kidneys also possess endocrine function. Two of these hormones regulate ion concentrations and blood volume or pressure. Erythropoietin (EPO) is released by kidneys in response to low oxygen levels. EPO triggers the formation of red blood cells in the bone marrow. EPO has been used by athletes to improve performance. But EPO doping has its risks, since it thickens the blood and increases strain on the heart it also increases the risk of blood clots and therefore heart attacks and stroke.

o thymus is found behind the sternum. The thymus produces hormones referred to as thymosins, which contribute to the development of the immune response in infants. Adipose tissue, or fat tissue, produces the hormone leptin in response to food intake. Leptin produces a feeling of satiety after eating, reducing the urge for further eating.

Endocrine Glands and Their Associated Hormones
Endocrine Gland Associated Hormones Efeito
Pituitary (anterior) hormônio do crescimento promotes growth of body tissues
prolactin promotes milk production
thyroid-stimulating hormone stimulates thyroid hormone release
adrenocorticotropic hormone stimulates hormone release by adrenal cortex
hormônio folículo estimulante stimulates gamete production
luteinizing hormone stimulates androgen production by gonads in males stimulates ovulation and production of estrogen and progesterone in females
Pituitary (posterior) hormônio antidiurético stimulates water reabsorption by kidneys
oxitocina stimulates uterine contractions during childbirth
Tireoide thyroxine, triiodothyronine stimulate metabolism
calcitonina reduces blood Ca 2+ levels
Parathyroid parathyroid hormone increases blood Ca 2+ levels
Adrenal (cortex) aldosterona increases blood Na + levels
cortisol, corticosterone, cortisone increase blood-glucose levels
Adrenal (medulla) epinephrine, norepinephrine stimulate fight-or-flight response
Pâncreas insulina reduces blood-glucose levels
glucagon increases blood-glucose levels

Regulation of Hormone Production

Hormone production and release are primarily controlled by negative feedback, as described in the discussion on homeostasis. In this way, the concentration of hormones in blood is maintained within a narrow range. For example, the anterior pituitary signals the thyroid to release thyroid hormones. Increasing levels of these hormones in the blood then give feedback to the hypothalamus and anterior pituitary to inhibit further signaling to the thyroid gland ([link]).

Goiter, a disease caused by iodine deficiency, results in the inability of the thyroid gland to form T3 e T4. The body typically attempts to compensate by producing greater amounts of TSH. Which of the following symptoms would you expect goiter to cause?

  1. Hypothyroidism, resulting in weight gain, cold sensitivity, and reduced mental activity.
  2. Hyperthyroidism, resulting in weight loss, profuse sweating, and increased heart rate.
  3. Hyperthyroidism, resulting in weight gain, cold sensitivity, and reduced mental activity.
  4. Hypothyroidism, resulting in weight loss, profuse sweating, and increased heart rate.

Resumo da Seção

Hormones cause cellular changes by binding to receptors on or in target cells. The number of receptors on a target cell can increase or decrease in response to hormone activity.

Hormone levels are primarily controlled through negative feedback, in which rising levels of a hormone inhibit its further release.

The pituitary gland is located at the base of the brain. The anterior pituitary receives signals from the hypothalamus and produces six hormones. The posterior pituitary is an extension of the brain and releases hormones (antidiuretic hormone and oxytocin) produced by the hypothalamus. The thyroid gland is located in the neck and is composed of two lobes. The thyroid produces the hormones thyroxine and triiodothyronine. The thyroid also produces calcitonin. The parathyroid glands lie on the posterior surface of the thyroid gland and produce parathyroid hormone.

The adrenal glands are located on top of the kidneys and consist of the adrenal cortex and adrenal medulla. The adrenal cortex produces the corticosteroids, glucocorticoids and mineralocorticoids. The adrenal medulla is the inner part of the adrenal gland and produces epinephrine and norepinephrine.

The pancreas lies in the abdomen between the stomach and the small intestine. Clusters of endocrine cells in the pancreas form the islets of Langerhans, which contain alpha cells that release glucagon and beta cells that release insulin. Some organs possess endocrine activity as a secondary function but have another primary function. The heart produces the hormone atrial natriuretic peptide, which functions to reduce blood volume, pressure, and Na + concentration. The gastrointestinal tract produces various hormones that aid in digestion. The kidneys produce erythropoietin. The thymus produces hormones that aid in the development of the immune system. The gonads produce steroid hormones, including testosterone in males and estrogen and progesterone in females. Adipose tissue produces leptin, which promotes satiety signals in the brain.

Art Connections

[link] Goiter, a disease caused by iodine deficiency, results in the inability of the thyroid gland to form T3 e T4. The body typically attempts to compensate by producing greater amounts of TSH. Which of the following symptoms would you expect goiter to cause?

  1. Hypothyroidism, resulting in weight gain, cold sensitivity, and reduced mental activity.
  2. Hyperthyroidism, resulting in weight loss, profuse sweating and increased heart rate.
  3. Hyperthyroidism, resulting in weight gain, cold sensitivity, and reduced mental activity.
  4. Hypothyroidism, resulting in weight loss, profuse sweating and increased heart rate.

Perguntas de revisão

Most of the hormones produced by the anterior pituitary perform what function?


Sistema endócrino

The endocrine system includes all of the glands of the body and the hormones produced by those glands. The glands are controlled directly by stimulation from the nervous system as well as by chemical receptors in the blood and hormones produced by other glands. By regulating the functions of organs in the body, these glands help to maintain the body’s homeostasis.

Hipotálamo
o hypothalamus é uma parte do cérebro located superior and anterior to the brain stem and inferior to the tálamo. It serves many different functions in the nervous system, and is also responsible for the direct control of the endocrine system through the pituitary gland. The hypothalamus contains special cells called neurosecretory cells—neurons that secrete hormones:

  • Thyrotropin-releasing hormone (TRH)
  • Growth hormone-releasing hormone (GHRH)
  • Growth hormone-inhibiting hormone (GHIH)
  • Gonadotropin-releasing hormone (GnRH)
  • Corticotropin-releasing hormone (CRH)
  • Oxitocina
  • Antidiuretic hormone (ADH)

All of the releasing and inhibiting hormones affect the function of the anterior pituitary gland. TRH stimulates the anterior pituitary gland to release thyroid-stimulating hormone. GHRH and GHIH work to regulate the release of growth hormone—GHRH stimulates growth hormone release, GHIH inhibits its release. GnRH stimulates the release of follicle stimulating hormone and luteinizing hormone while CRH stimulates the release of adrenocorticotropic hormone. The last two hormones—oxytocin and antidiuretic hormone—are produced by the hypothalamus and transported to the posterior pituitary, where they are stored and later released.

Glândula pituitária
o glândula pituitária, also known as the hypophysis, is a small pea-sized lump of tissue connected to the inferior portion of the hypothalamus of the brain. Muitos blood vesselssurround the pituitary gland to carry the hormones it releases throughout the body. Situated in a small depression in the sphenoid bone called the sella turcica, the pituitary gland is actually made of 2 completely separate structures: the posterior and anterior pituitary glands.

    Pituitária posterior: The posterior pituitary gland is actually not glandular tissue at all, but nervous tissue instead. The posterior pituitary is a small extension of the hypothalamus through which the axons of some of the neurosecretory cells of the hypothalamus extend. These neurosecretory cells create 2 hormones in the hypothalamus that are stored and released by the posterior pituitary:

  • Oxytocin triggers uterine contractions during childbirth and the release of milk during breastfeeding.
  • Antidiuretic hormone (ADH) prevents water loss in the body by increasing the re-uptake of water in the kidneys and reducing blood flow to sweat glands.
  • Thyroid stimulating hormone (TSH), as its name suggests, is a tropic hormone responsible for the stimulation of the thyroid gland.
  • Adrenocorticotropic hormone (ACTH) stimulates the adrenal cortex, the outer part of the adrenal gland, to produce its hormones.
  • Follicle stimulating hormone (FSH) stimulates the follicle cells of the gonads to produce gametes—ova in females and sperm in males.
  • Luteinizing hormone (LH) stimulates the gonads to produce the sex hormones—estrogens in females and testosterone in males.
  • Human growth hormone (HGH) affects many target cells throughout the body by stimulating their growth, repair, and reproduction.
  • Prolactin (PRL) has many effects on the body, chief of which is that it stimulates the mammary glands of the breast to produce milk.

Pineal Gland
o Glândula pineal is a small pinecone-shaped mass of glandular tissue found just posterior to the thalamus of the brain. The pineal gland produces the hormone melatonin that helps to regulate the human sleep-wake cycle known as the circadian rhythm. The activity of the pineal gland is inhibited by stimulation from the photoreceptors of the retina. This light sensitivity causes melatonin to be produced only in low light or darkness. Increased melatonin production causes humans to feel drowsy at nighttime when the pineal gland is active.

Glândula tireóide
o glândula tireóide is a butterfly-shaped gland located at the base of the neck and wrapped around the lateral sides of the trachea. The thyroid gland produces 3 major hormones:

Calcitonin is released when calcium ion levels in the blood rise above a certain set point. Calcitonin functions to reduce the concentration of calcium ions in the blood by aiding the absorption of calcium into the matrix of bones. The hormones T3 and T4 work together to regulate the body’s metabolic rate. Increased levels of T3 and T4 lead to increased cellular activity and energy usage in the body.

Parathyroid Glands
o glândulas paratireoides are 4 small masses of glandular tissue found on the posterior side of the thyroid gland. The parathyroid glands produce the hormone parathyroid hormone (PTH), which is involved in calcium ion homeostasis. PTH is released from the parathyroid glands when calcium ion levels in the blood drop below a set point. PTH stimulates the osteoclasts to break down the calcium containing bone matrix to release free calcium ions into the bloodstream. PTH also triggers the kidneys to return calcium ions filtered out of the blood back to the bloodstream so that it is conserved.

Glândulas adrenais
o glândulas adrenais are a pair of roughly triangular glands found immediately superior to the kidneys. The adrenal glands are each made of 2 distinct layers, each with their own unique functions: the outer adrenal cortex and inner adrenal medulla.

  • Adrenal cortex: The adrenal cortex produces many cortical hormones in 3 classes: glucocorticoids, mineralocorticoids, and androgens.
    1. Glucocorticoids have many diverse functions, including the breakdown of proteins and lipids to produce glucose. Glucocorticoids also function to reduce inflammation and immune response.
    2. Mineralocorticoids, as their name suggests, are a group of hormones that help to regulate the concentration of mineral ions in the body.
    3. Androgens, such as testosterone, are produced at low levels in the adrenal cortex to regulate the growth and activity of cells that are receptive to male hormones. In adult males, the amount of androgens produced by the testes is many times greater than the amount produced by the adrenal cortex, leading to the appearance of male secondary sex characteristics.
  • Adrenal medulla: The adrenal medulla produces the hormones epinephrine and norepinephrine under stimulation by the sympathetic division of the autonomic nervous system. Both of these hormones help to increase the flow of blood to the brain and muscles to improve the “fight-or-flight” response to stress. These hormones also work to increase heart rate, breathing rate, and blood pressure while decreasing the flow of blood to and function of organs that are not involved in responding to emergencies.

Pâncreas
o pancreas is a large gland located in the abdominal cavity just inferior and posterior to the estômago. The pancreas is considered to be a heterocrine gland as it contains both endocrine and exocrine tissue. The endocrine cells of the pancreas make up just about 1% of the total mass of the pancreas and are found in small groups throughout the pancreas called islets of Langerhans. Within these islets are 2 types of cells—alpha and beta cells. The alpha cells produce the hormone glucagon, which is responsible for raising blood glucose levels. Glucagon triggers muscle and liver cells to break down the polysaccharide glycogen to release glucose into the bloodstream. The beta cells produce the hormone insulin, which is responsible for lowering blood glucose levels after a meal. Insulin triggers the absorption of glucose from the blood into cells, where it is added to glycogen molecules for storage.

Gonads
The gonads—ovaries in females and testes in males—are responsible for producing the sex hormones of the body. These sex hormones determine the secondary sex characteristics of adult females and adult males.

  • Testes: O testículos are a pair of ellipsoid organs found in the scrotum of males that produce the androgen testosterone in males after the start of puberty. Testosterone has effects on many parts of the body, including the muscles, bones, sex organs, and hair follicles. This hormone causes growth and increases in strength of the bones and muscles, including the accelerated growth of long bones during adolescence. During puberty, testosterone controls the growth and development of the sex organs and body hair of males, including pubic, chest, and facial hair. In men who have inherited genes for baldness testosterone triggers the onset of androgenic alopecia, commonly known as male pattern baldness.
  • Ovaries: O ovaries are a pair of almond-shaped glands located in the pelvic body cavity lateral and superior to the uterus in females. The ovaries produce the female sex hormones progesterone and estrogens. Progesterone is most active in females during ovulation and pregnancy where it maintains appropriate conditions in the human body to support a developing fetus. Estrogens are a group of related hormones that function as the primary female sex hormones. The release of estrogen during puberty triggers the development of female secondary sex characteristics such as uterine development, breast development, and the growth of pubic hair. Estrogen also triggers the increased growth of bones during adolescence that lead to adult height and proportions.

Timo
o thymus is a soft, triangular-shaped organ found in the chest posterior to the sternum. The thymus produces hormones called thymosins that help to train and develop T-lymphocytes during fetal development and childhood. The T-lymphocytes produced in the thymus go on to protect the body from pathogens throughout a person’s entire life. The thymus becomes inactive during puberty and is slowly replaced by adipose tissue throughout a person’s life.

Other Hormone Producing Organs
In addition to the glands of the endocrine system, many other non-glandular organs and tissues in the body produce hormones as well.

  • Coração: The cardiac muscle tissue of the coração is capable of producing the hormone atrial natriuretic peptide (ANP) in response to high blood pressure níveis. ANP works to reduce blood pressure by triggering vasodilation to provide more space for the blood to travel through. ANP also reduces blood volume and pressure by causing water and salt to be excreted out of the blood by the kidneys.
  • Rins: O kidneys produce the hormone erythropoietin (EPO) in response to low levels of oxygen in the blood. EPO released by the kidneys travels to the red bone marrow where it stimulates an increased production of red blood cells. The number of red blood cells increases the oxygen carrying capacity of the blood, eventually ending the production of EPO.
  • Sistema digestivo: The hormones cholecystokinin (CCK), secretin, and gastrin are all produced by the organs of the gastrointestinal tract. CCK, secretin, and gastrin all help to regulate the secretion of pancreatic juice, bile, and gastric juice in response to the presence of food in the stomach. CCK is also instrumental in the sensation of satiety or “fullness” after eating a meal.
  • Adipose: Adipose tissue produces the hormone leptin that is involved in the management of appetite and energy usage by the body. Leptin is produced at levels relative to the amount of adipose tissue in the body, allowing the brain to monitor the body’s energy storage condition. When the body contains a sufficient level of adipose for energy storage, the level of leptin in the blood tells the brain that the body is not starving and may work normally. If the level of adipose or leptin decreases below a certain threshold, the body enters starvation mode and attempts to conserve energy through increased hunger and food intake and decreased energy usage. Adipose tissue also produces very low levels of estrogens in both men and women. In obese people the large volume of adipose tissue may lead to abnormal estrogen levels.
  • Placenta: In pregnant women, the placenta produces several hormones that help to maintain pregnancy. Progesterone is produced to relax the uterus, protect the fetus from the mother’s immune system, and prevent premature delivery of the fetus. Human chorionic gonadotropin (HCG) assists progesterone by signaling the ovaries to maintain the production of estrogen and progesterone throughout pregnancy.
  • Local Hormones: Prostaglandins and leukotrienes are produced by every tissue in the body (except for blood tissue) in response to damaging stimuli. These two hormones mainly affect the cells that are local to the source of damage, leaving the rest of the body free to function normally.
    1. Prostaglandins cause swelling, inflammation, increased pain sensitivity, and increased local body temperature to help block damaged regions of the body from infection or further damage. They act as the body’s natural bandages to keep pathogens out and swell around damaged joints like a natural cast to limit movement.
    2. Leukotrienes help the body heal after prostaglandins have taken effect by reducing inflammation while helping white blood cells to move into the region to clean up pathogens and damaged tissues.

Endocrine System vs. Nervous System Function
The endocrine system works alongside of the nervous system to form the control systems of the body. The nervous system provides a very fast and narrowly targeted system to turn on specific glands and muscles throughout the body. The endocrine system, on the other hand, is much slower acting, but has very widespread, long lasting, and powerful effects. Hormones are distributed by glands through the bloodstream to the entire body, affecting any cell with a receptor for a particular hormone. Most hormones affect cells in several organs or throughout the entire body, leading to many diverse and powerful responses.

Hormone Properties
Once hormones have been produced by glands, they are distributed through the body via the bloodstream. As hormones travel through the body, they pass through cells or along the plasma membranes of cells until they encounter a receptor for that particular hormone. Hormones can only affect target cells that have the appropriate receptors. This property of hormones is known as specificity. Hormone specificity explains how each hormone can have specific effects in widespread parts of the body.

Many hormones produced by the endocrine system are classified as tropic hormones. A tropic hormone is a hormone that is able to trigger the release of another hormone in another gland. Tropic hormones provide a pathway of control for hormone production as well as a way for glands to be controlled in distant regions of the body. Many of the hormones produced by the pituitary gland, such as TSH, ACTH, and FSH are tropic hormones.

Hormonal Regulation
The levels of hormones in the body can be regulated by several factors. The nervous system can control hormone levels through the action of the hypothalamus and its releasing and inhibiting hormones. For example, TRH produced by the hypothalamus stimulates the anterior pituitary to produce TSH. Tropic hormones provide another level of control for the release of hormones. For example, TSH is a tropic hormone that stimulates the thyroid gland to produce T3 and T4. Nutrition can also control the levels of hormones in the body. For example, the thyroid hormones T3 and T4 require 3 or 4 iodine atoms, respectively, to be produced. In people lacking iodine in their diet, they will fail to produce sufficient levels of thyroid hormones to maintain a healthy metabolic rate. Finally, the number of receptors present in cells can be varied by cells in response to hormones. Cells that are exposed to high levels of hormones for extended periods of time can begin to reduce the number of receptors that they produce, leading to reduced hormonal control of the cell.

Classes of Hormones
Hormones are classified into 2 categories depending on their chemical make-up and solubility: water-soluble and lipid-soluble hormones. Each of these classes of hormones has specific mechanisms for their function that dictate how they affect their target cells.


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