ABORDAGEM MORFOFUNCIONAL DO SISTEMA ENDÓCRINO Djanira Aparecida da Luz Veronez 1 Michele Patrícia Müller Mansur Vieira 2 Neysa Aparecida Tinoco Regattieri 3 INTRODUÇÃO O sistema endócrino é constituído por glândulas e tecidos orgânicos responsáveis pela secreção interna de substâncias químicas que controlam funções biológicas denominadas de hormônios. Os hormônios influenciam praticamente todas as funções metabólicas do corpo humano. São substâncias responsáveis por regular as atividades entre as células, tecidos e órgãos do corpo, coordenando-as por meio do inter- relacionamento de vários tipos de mensageiros químicos. Estes são: Neurotransmissores: que são liberados por terminais axônicos durante as sinapses; 1 Biomédica. Doutora em Ciências Médicas área de concentração Neurociências pela Universidade Estadual de Campinas. Professora do departamento de anatomia da Universidade Federal do Paraná. 2 Tecnóloga em Radiologia pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Mestre em Saúde Pública pela University of Essex; Professora do Curso Técnico em Radiologia do Instituto Federal do Paraná. 3 Médica Radiologista. Membro Titular do Colégio Brasileiro de Radiologia. Doutora em Ciências, área de concentração Anatomia Morfofuncional pela Universidade de São Paulo. Mestre em Medicina, área de concentração Radiologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Professora da Universidade Tecnológica Federal do Paraná do curso Superior de Tecnologia em Radiologia. 1
Hormônios endócrinos: que são liberados por glândulas ou células especializadas, no sangue circulante, que influenciam funções celulares em outras localizações do corpo; Hormônios neuroendócrinos: secretados por neurônios no sangue circulante e influenciam funções celulares em outras partes do corpo; Hormônios parácrinos: secretados por células no líquido extracelular para afetar células vizinhas; Hormônios autócrinos: secretados por células no líquido extracelular para afetar a função das mesmas células que as produziram, ligandose aos receptores na superfície celular; Hormônios citocinas: peptídeos secretados por células no líquido extracelular podendo atuar como hormônios autócrinos, parácrinos ou endócrinos. O sistema endócrino - juntamente com o sistema nervoso - atua na coordenação e regulação das funções corporais. As estruturas que compõem o sistema endócrino são: hipotálamo, hipófise, glândula pineal, glândula tireoide, glândula paratireoide, glândulas suprarrenais, pâncreas, ovários e testículos. Hipotálamo O hipotálamo é uma região do diencéfalo localizado no cérebro situado superiormente à glândula hipófise. O hipotálamo ( Figura 1) é conhecido por exercer controle sobre a glândula hipófise por meio de conexões neurais e substâncias semelhantes a hormônios, chamados fatores desencadeadores, pelo qual o sistema nervoso controla o comportamento sexual via sistema endócrino. 2
Figura 1. Hipotálamo. O hipotálamo estimula a glândula hipófise a liberar os hormônios gonadotróficos, hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH), que atuam sobre as gônadas, estimulando a liberação de hormônios gonadais na corrente sanguínea. Na mulher, a glândula-alvo do hormônio gonadotrófico é o ovário; no homem, são os testículos. Os hormônios gonadais são detectados pela pituitária e pelo hipotálamo, inibindo a liberação de mais hormônio pituitário, por feed-back. O hipotálamo também produz outros fatores de liberação que atuam sobre a adenohipófise, estimulando ou inibindo suas secreções. Produz também os hormônios ocitocina e antidiurético, armazenados e secretados pela neuro-hipófise. Glândula hipófise: 3
A hipófise (Figura 2) é uma glândula endócrina situada na base do encéfalo, em uma cavidade do osso esfenoide denominada de tela turca (sela túrcica ou fossa hipofisária). Apresenta-se revestida por uma cápsula de tecido conjuntivo contínua com a rede de fibras reticulares que suporta as células do órgão. Em humanos, apresenta o tamanho aproximado de um grão de ervilha e possui duas partes: o lobo anterior (ou adeno-hipófise) e o lobo posterior (ou neurohipófise). Figura 2. Glândula hipófise. A hipófise é controlada pelo hipotálamo, e esse controle é exercido por duas conexões: 1) o sistema porta-hipofisário, que une o hipotálamo à adeno-hipófise 2) o trato hipotálamo-hipofisário, que une o hipotálamo à neuro-hipófise 4
O lobo anterior é controlado por fatores ou hormônios de liberação e de inibição, que são produzidos pelos neurônios do hipotálamo e passam pelo sangue, através dos vasos do sistema porta. O lobo posterior contém as terminações distais das fibras nervosas que formam o trato hipotálamo-hipofisário. Lobo anterior da glândula hipófise: Adeno-hipófise Os hormônios secretados pela adeno-hipófise são: Hormônio do crescimento (hormônio somatotrópico ou somatotropina) Estimula o crescimento corporal aumentando o tamanho e o número de células. Tem um efeito pronunciado na cartilagem epifisária dos ossos longos. Esse hormônio não atua diretamente; ele estimula o fígado a produzir peptídeos chamados somatomedinas, que são responsáveis pelo efeito estimulante da somatotropina. Esta também promove um aumento da concentração de glicose no sangue (efeito diabetogênico). Hormônio tireoestimulante (TSH) Estimula a síntese e a secreção dos hormônios tireóideos (tiroxina e tri-iodotironina). Hormônio adrenocorticotrópico (ACTH) Estimula o crescimento do córtex das suprarrenais e aumenta a velocidade de síntese e secreção de hormônios adrenocorticais (cortisol, androgênios e aldosterona). Prolactina Promove o crescimento e funcionamento das glândulas mamárias. Hormônio foliculoestimulante Promove o crescimento dos folículos ovarianos e a maturação dos espematozoides, nas células de Sertoli, estimulando a espermatogênese. Hormônio luteinizante (LH) 5
Estimula a síntese de testosterona nas células de Leydig dos testículos e estimula a ovulação, a formação do corpo lúteo e a síntese de estrogênio e progesterona nos ovários. Lobo posterior da glândula hipófise: Neuro-hipófise Os hormônios secretados pela neuro-hipófise são: Hormônio antidiurético (ADH) Aumenta a reabsorção de água pelos rins e causa vasoconstrição e elevação da pressão arterial. Ocitocina Promove a estimulação para ocasionar a ejeção do leite das mamas e as contrações uterinas. Glândula pineal A glândula pineal (ou epífise) também é chamada de corpo pineal. Localiza-se no diencéfalo, fixada por uma haste à parte posterior do teto do terceiro ventrículo (Figura 3). É revestida externamente pela meninge pia-máter, da qual partem septos de tecido conjuntivo que penetram na glândula, dividindo-a em lóbulos. Esses septos levam vasos e nervos para o interior da glândula. Nessa glândula predominam dois tipos celulares, os pinealócitos e os astrócitos. Os pinealócitos representam 95% do contingente celular, sendo o restante constituído por astrócitos. 6
Figura 3. Glândula pineal. A principal substância isolada da glândula pineal é a melatonina. Além desta, ela apresenta quantidades variáveis de serotonina. Outras substâncias encontradas na pineal são noradrenalina, histamina, dopamina e Ácido Gama-Aminobutírico (GABA). As quantidades de serotonina sofrem variações rítmicas durante as 24 horas do dia, de acordo com a alternância dos períodos dia (claro) e noite (escuro). De dia, são encontrados níveis elevados de serotonina, pois o seu metabolismo é inibido pela luz. À noite, são encontrados níveis baixos de serotonina, uma vez que a diminuição da luminosidade começa a estimular o seu metabolismo. A diminuição da intensidade luminosa, que culmina com a fase noturna do dia, desencadeia uma importante sequência de mecanismos que levam à ativação de enzimas que permitem a formação de melatonina, a partir de serotonina. 7
Glândula Tireoide: A glândula tireoide (Figura 4) é uma das maiores glândulas endócrinas do corpo humano. Está localizada na região do pescoço, anteriormente à traqueia, no nível das vértebras C5 até T1. A glândula tireoide apresenta-se recoberta pelos músculos do pescoço, músculo esterno-hioideo e músculo tireo-hioideo e pelas suas fáscias. Figura 4. Glândula tireoide. A principal função da glândula tireoide é a produção e armazenamento de hormônios tiroidianos, T3 (tri-iodotironina) e T4 (tiroxina). A produção destes hormônios é feita após estimulação das células pelo hormônio da hipófise TSH no receptor de membrana do TSH, existente em cada célula folicular. As células intersticiais, células C, produzem calcitonina, um hormônio que leva à diminuição da concentração de cálcio no sangue (estimulando a formação óssea). 8
A glândula tireoide é a única glândula endócrina que armazena o seu produto de excreção. As células foliculares sintetizam a partir de aminoácidos e Iodo, a proteína de alto peso molecular tiroglobulina que secretam dentro dos folículos numa solução aquosa viscosa, o coloide. De acordo com as necessidades (e níveis de TSH), as células foliculares captam, por pinocitose, líquido coloide. A tiroglobulina aí presente é digerida nos lisossomas e transformada em t3 e t4, que são libertadas no exterior do folículo, para a corrente sanguínea. A atividade das células foliculares é dependente dos níveis sanguíneos de TSH (hormona hipofisária tirotrófica). A TSH determina a taxa de secreção de t3 e t4 e estimula o crescimento e divisão das células foliculares. Esta é secretada na glândula hipófise. Os hormônios tireoidianos T3 e T4 (a T3 é mais potente e grande parte da T4 é convertida em T3 nos tecidos periféricos) estimulam o metabolismo celular (são hormônios anabólicos) através de estimulação das mitocôndrias. Glândulas paratireoides: As glândulas paratireoides apresentam-se em número de quatro (ou mais); glândulas muito pequenas, localizadas na face posterior da glândula tireoide, geralmente dentro da cápsula que reveste os lobos dessa glândula. As glândulas paratireoides sintetizam e liberam, no sangue, paratormônio. O paratormônio estimula a atividade osteolítica dos osteoclastos; aumenta a absorção renal de cálcio; aumenta a absorção de vitamina D; e absorção intestinal de cálcio, o que se traduz num incremento rápido e sustentado da quantidade de cálcio no sangue. Em condições normais, a concentração de cálcio no líquido extracelular é regulada com extrema precisão, ocorrendo raramente elevação, ou queda, de mais de alguns por cento em relação ao valor normal de cerca de 9,4 mg/dl. Esse controle preciso é essencial, visto que o cálcio desempenha papel-chave em muitos processos 9
fisiológicos, incluindo a contração dos músculos esqueléticos, cardíaco e liso, coagulação sanguínea e transmissão dos impulsos nervosos etc. As células nervosas são muito sensíveis às alterações das concentrações dos íons cálcio, e os aumentos da concentração desse íon acima do normal (hipercalcemia) provocam depressão progressiva do sistema nervoso. Por outro lado, a redução da concentração de cálcio (hipocalcemia) torna o sistema nervoso mais excitável. Com concentrações plasmáticas de íons cálcio cerca de 50% abaixo do normal, as fibras nervosas periféricas ficam tão excitáveis que começam a descarregar espontaneamente, provocando contrações musculares tetânicas. Também apresentam influência na concentração sanguínea de fosfato, aumentando a excreção renal deste íon pela diminuição da sua absorção nos túbulos renais. A regulação da glândula paratireoide é autônoma. São as próprias células da paratireoide que analisam a concentração de íon cálcio no sangue que as irriga, e respondem aumentando (se é baixa) ou diminuindo (se é alta) a síntese e liberação de paratormônio, de forma a manter a homeostasia do cálcio. Glândulas suprarrenais: Em número de duas, cada uma se situa no polo superior de cada rim. Ambas são envolvidas por tecido conjuntivo contendo grande quantidade de tecido adiposo. Cada glândula apresenta uma espessa cápsula de tecido conjuntivo, sendo seu estroma representado por uma intensa trama de fibras reticulares - que suporta as células. A glândula é dividida em duas camadas: a) Córtex: porção mais externa com coloração amarela. b) Medula: porção mais interna, com tonalidade vermelho escura O córtex da glândula suprarrenal tem como principal função produzir esteroides. Assim, todos os hormônios secretados nesta zona são comumente chamados de corticoesteroides. 10
Os esteroides secretados podem ser classificados em três categorias, segundo sua ação predominante: mineralocorticoides, glicocorticoides e hormônios sexuais. O córtex da glândula suprarrenal é constituído por três camadas, zona glomerulosa, situada imediatamente abaixo da cápsula conjuntiva; suas células dispõem-se em agrupamentos globosos, envolvidos por capilares; suas células são colunares. Secretam hormônios chamados mineralocorticoides, cujo principal representante é a aldosterona, relacionada com o controle hídrico e o balanço eletrolítico; zona fasciculada, suas células poliédricas formam cordões paralelos entre si e perpendiculares à superfície do órgão. Essas células são as principais produtoras de glicocorticoides, cujo principal produto é o cortisol; zona reticulada, zona mais interna do córtex, limítrofe da camada medular; as células dispõem-se em cordões irregulares, formando um aspecto de rede. Local onde são produzidos hormônios sexuais, principalmente andrógenos, em especial a dehidroepiandrosterona. Sua ação, porém, é menos de 1/5 daquela exercida pelo andrógeno testicular (testosterona). As células da medula da glândula adrenal apresentam-se poliédricas e se dispõem em cordões que formam uma intensa rede em cujas malhas há capilares e vênulas. As células contêm grânulos citoplasmáticos que se tornam marrons quando expostos a sais de cromo, sendo, por esse motivo, denominadas células cromafins. Estas secretam catecolaminas, representadas pela adrenalina e pela noradrenalina, substâncias mediadoras químicas do sistema nervoso simpático. Ao contrário do córtex da glândula suprarrenal, que lança seus produtos continuamente na circulação sanguínea, a medula da glândula suprarrenal os armazena. Os hormônios adrenalina e a noradrenalina são geralmente liberados após fortes reações emocionais. Pâncreas: 11
O pâncreas é uma glândula mista (Figura 5). Apresenta-se tanto exócrina como endócrina. A maior parte do pâncreas produz secreção exócrina, que se dirige ao duodeno. As porções endócrinas da glândula são facilmente reconhecidas ao microscópio óptico como grandes áreas claras situadas entre os ácinos secretores, que se coram mais fortemente. Cada uma dessas áreas claras consiste em grupos irregulares de células conhecidos como ilhotas de Langerhans. As células das ilhotas dispõem-se em cordões anastomosados, profusamente irrigados por capilares fenestrados. As ilhotas de Langerhans não são encapsuladas, sendo sustentadas por fibras reticulares e não possuem ductos. Suas células lançam sua secreção diretamente na corrente sanguínea. As células alfa situam-se na periferia das ilhotas e secretam glucagon. As células delta são encontradas entre as células alfa e secretam somastotatina, que é o fator inibidor da liberação do hormônio hipofisário do crescimento, mas também é inibidor da secreção de insulina e glucagon. 12
Figura 5. Duodeno e pâncreas. A ilhota de Langerhans apresenta sensível e aperfeiçoado mecanismo de regulação da glicemia (teor de glicose no sangue).o glucagon promove o aumento da glicemia ativando a lise das moléculas de glicogênio armazenadas no fígado, sendo, portanto, considerado um hormônio hiperglicemiante; já a insulina é um hormônio hipoglicemiante, pois retira a glicose da corrente sangüínea e a deposita nas células de todo corpo, sendo o excesso de glicose armazenado no fígado na forma de glicogênio. Ovários Os ovários ( Figura 6) são duas estruturas nodulosas, com sua superfície podendo apresentar-se lisa, desigual e enrugada, de cor róseo-acinzentada, sendo recoberto pelo epitélio germinativo, estando este em continuidade com o peritônio. Cada ovário tem aproximadamente 4 cm de comprimento, 2 cm de largura e 8 mm de espessura, pesando entre 2 g e 3,5 g e contém um hilo, o qual serve de passagem para nervos e vasos, tanto sanguíneos quanto linfáticos. Além do epitélio germinal, o ovário é composto por uma região de tecido conjuntivo, o estroma, que contém uma camada externa denominada córtex, na qual estão inseridos os folículos ovarianos; e uma camada interna chamada medula, com intensa vascularização. 13
Figura 6. Útero e ovário. Os folículos ovarianos são a unidade funcional do sistema reprodutor feminino, que é basicamente formado por folículo primário envolto por células foliculares, os quais vão se desenvolver e amadurecer após a puberdade, liberando o óvulo, que poderá ser fecundado por espermatozoide ou expelido na menstruação, caso a fecundação não ocorra. Os ovários apresentam-se como glândulas endócrinas produtoras de estrogênio e progesterona. O estrogênio também estimula o crescimento de todos os ossos logo após a puberdade, mas promove rápida calcificação óssea, fazendo com que as partes dos ossos que crescem se "extingam" dentro de poucos anos, de forma que o crescimento, então, para. A mulher, nessa fase, cresce mais rapidamente que o homem, mas para após os primeiros anos da puberdade; já o homem tem um crescimento menos rápido, porém mais prolongado, de modo que ele assume uma 14
estatura maior que a da mulher, e, nesse ponto, também se diferenciam os dois sexos. O estrogênio tem, igualmente, efeitos muito importantes no revestimento interno do útero, o endométrio, no ciclo menstrual. A progesterona tem pouco a ver com o desenvolvimento dos caracteres sexuais femininos; está principalmente relacionada com a preparação do útero para a aceitação do embrião; e à preparação das mamas para a secreção láctea. Em geral, a progesterona aumenta o grau da atividade secretória das glândulas mamárias e, também, das células que revestem a parede uterina, acentuando o espessamento do endométrio e fazendo com que ele seja intensamente invadido por vasos sanguíneos; determina, ainda, o surgimento de numerosas glândulas produtoras de glicogênio. Finalmente, a progesterona inibe as contrações do útero e impede a expulsão do embrião que se está implantando ou do feto em desenvolvimento. Testículos Os testículos (Figura 7) são glândulas masculinas internas apresentando-se como um órgão par, nos quais ocorre a produção dos espermatozoides, ou seja, a espermatogênese. Cada testículo é oval, com cerca de 5 cm de comprimento, localizado no interior da cavidade abdominal até por volta de dois meses antes do nascimento. Após, eles deixam o abdome e descem para o escroto, ficando ali suspensos pelos funículos espermáticos. Além do escroto, eles são também revestidos por túnicas que provêm das lâminas serosa, muscular e fibrosa da parede abdominal, sendo elas a fáscia espermática externa, fáscia cremastérica, fáscia espermática interna e túnica vaginal. 15
Figura 7. Testículo. A fáscia espermática externa, também denominada fáscia intercrural ou intercolunar, é uma membrana fina que se prolonga sobre o funículo e testículos, fazendo parte da fáscia de revestimento externo do corpo, por estender-se pelo anel inguinal superficial com a fáscia de cobertura do anel inguinal superficial da aponeurose do oblíquo externo do abdome. A fáscia cremastérica é formado por feixes dispersos do músculo cremaster, que se insere no escroto e age suspendendo os testículos, unidos em uma membrana continua pela fáscia cremastérica, que compõem a camada espermática média e relaciona-se ao oblíquo interno do abdome e sua fáscia. 16
A fáscia espermática interna ou fáscia infundibuliforme é uma fina membrana de difícil identificação com relação à fáscia cremastérica, porém identificável do funículo e do testículo contidos nela. A túnica vaginal, assim como a túnica albugínea e a túnica vasculosa, reveste o testículo. É uma bolsa de membrana serosa, com superfície interna lisa revestida por uma camada de células mesoteliais e é constituída por uma lâmina visceral e uma parietal. Revestindo a maior parte do testículo e do epidídimo, a lâmina visceral liga essas duas estruturas por uma prega, partindo da margem posterior da glândula até a superfície interna das túnicas escrotais. Já a lâmina parietal reveste a porção ventral e medial do funículo espermático e a parte inferior do testículo, sendo mais externa que a lâmina visceral, havendo um intervalo entre essas duas lâminas formando a cavidade da túnica vaginal. Cada testículo é revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo, a túnica albugínea, que por sua vez, é recoberta pela túnica vaginal. A túnica albugínea contém um septo incompleto chamado mediastino do testículo, do qual partem numerosos septos imperfeitos que dividem o testículo em lóbulos. Cada compartimento ou lóbulo comporta diversos túbulos enovelados, os túbulos seminíferos, os quais possuem células germinativas em vários estágios de desenvolvimento. São essas células germinativas no interior dos túbulos seminíferos que, através do processo de espermatogênese, irão se desenvolver nos espermatozoides. A terceira das três túnicas pelas quais o testículo é revestido é a vascular, que é uma camada vascular dos testículos composta por uma rede de vasos sanguíneos mantidos por tecido areolar. É recoberto pela túnica albugínea e pelos septos do interior da glândula, sendo, portando, um revestimento interno dos espaços da glândula. Além das células reprodutoras, os testículos possuem as células de Sertoli e as células intersticiais de Leydig, sendo que a primeira tem como função a de nutrir e dar suporte aos espermatozoides, e a segunda está distribuída entre os túbulos e são responsáveis pela produção de hormônio masculino, testosterona. 17
A testosterona é um hormônio sexual masculino, responsável pelo desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos e dos caracteres sexuais secundários. Estimulam os folículos pilosos para que façam crescer a barba masculina e os pelos pubianos; estimulam o crescimento das glândulas sebáceas e a elaboração do sebo; produzem o aumento de massa muscular nas crianças durante a puberdade, pelo aumento do tamanho das fibras musculares; promove o crescimento da laringe, tornando mais grave a voz entre outras funções. REFERÊNCIA: 1 DÂNGELO, J.G.; FATTINI, C.A. Anatomia Humana Sistêmica e Segmentar. 2 a ed. Rio de Janeiro: Livssraria Atheneu, 2005. 2 ELIS, H., LOGAN, B., DIXON, A. Anatomia Seccional Humana. São Paulo, Editora Santos, 2001. 3 FLECKENSTEIN, P.; TRANUM-JENSEN, J. Anatomia em Diagnóstico por Imagens. 2 a ed. São Paulo: Manole, 2004. 4 GUYTON AC, Hall JE. Tratado de Fisiologia Médica. 11 a ed. Rio de Janeiro: Elsevier; 2006. 5 GRAY, Tratado de Anatomia Humana. 36ª Edição, Guanabara Koogan, 2000. 6 MOORE, K.L., DALLEY, A.F. Anatomia Orientada para a Clínica. 5ª Edição. Editora Guanabara Koogan 2007. 7 NETTER, F. Atlas de Anatomia Humana. Editora Artmed. 2004. 8 SOBOTTA. Atlas de Anatomia Humana. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2006. 18
9 SPENCE, A. P. Anatomia Humana Básica. 2 ed. São Paulo: Manole, 1991. 10 ROHEN, J. W. Y., YOKOCHI, C. Atlas Fotográfico de Anatomía Humana. Editora Manole.2004. 11 Van de Graaff KM. Anatomia Humana. 6 a ed. São Paulo: Manole, 2003. 12 WEIR, J.; ABRAHAMS, P.H. Atlas de Anatomia Humana em Imagens. 2 a ed. São Paulo: Manole, 2000. 13 WOLF-HEIDEGGER, G. Atlas de Anatomia Humana. 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 19