Eixo Hipotálamo-Hipófise e o uso de anabolizantes

Objetivos

Ao final desta aula devemos ser capazes de:

1. Aprofundar os conhecimentos sobre a regulação dos mecanismos homeostáticos;

2. Compreender a relação anatômica e o funcional do eixo hipotálamo- hipófise

3. Entender os mecanismos de controle da síntese e liberação dos hormônios

apresentados, assim como suas principais funções.

4. Relacionar a ação do hormônios estudados com o exercício físico.

5. Iniciar a compreensão do uso de hormônios como anabolizantes

6. Entender a modulação endócrina sobre a hipertrofia e a geração da força muscular.

Analisando as alterações

fisiológicas necessárias para que os

atletas velocistas de 100 metros rasos

tenham um bom desempenho,

começamos a compreender a

importância da ação dos hormônios

sobre a regulação alostática e

modulação de comportamentos. Durante

o exercício físico, alguns hormônios são

preferencialmente produzidos, como a

adrenalina, noradrenalina, cortisol e

endorfinas a fim de modular o

funcionamento do sistema

cardiorrespiratório e do aporte

energético, incrementar a cognição, o

estado de alerta e reduzir a percepção de

dor. Outros hormônios como a

testosterona, a vasopressina, o hormônio

do crescimento e os hormônios

tireoidianos também são secretados a

fim de corroborar a ação destes

hormônios principais. Após o exercício

físico alguns hormônios ainda

continuam exercendo suas funções, por

exemplo, o hormônio do crescimento

atua possibilitando a reconstrução

muscular e assim o crescimento.

A partir desta compreensão, muitos

hormônios produzidos pela indústria

farmacêutica e que deveriam ser

utilizados no tratamento de disfunções

fisiológicas, vêm sendo utilizado

indiscriminadamente a fim de aumentar

o desempenho e melhorar a estrutura

física dos atletas e praticantes de

atividades físicas, e como consequência

deste uso indiscriminado diversas

patologias vem sendo observadas nestes

usuários.

______________________________________________________________________

Muitos hormônios estão sobre controle direto ou indireto do Hipotálamo. O

hipotálamo é uma região do diencéfalo que se liga a principal glândula endócrina do

corpo, a Hipófise ou Pituitária. Alguns neurônios que compõe o hipotálamo são

produtores de hormônios de natureza protéica/peptídica. Estes neurônios tem natureza

pulsátil, ou seja, secretam os hormônios de forma cíclica. Cada hormônio tem seu

padrão pulsátil característico, uns são circadianos, outros infradianos e outros

ultradianos. Os hormônios produzidos pelo hipotálamo são secretados pelos seus

respectivos axônios, que se projetam em direção a glândula Hipófise (figura 1).

A Hipófise, nos humanos, e formada por dois lobos, anterior e posterior, e por

uma haste chamada de infundíbulo. Os axônios enviados em direção ao lobo anterior,

ou adeno-hipófise, não chegam a atingir esta região da glândula. Eles alcançam uma

região conhecida como eminência mediana, localizada na região do infundíbulo, e que é

rica em vasos sanguíneos. A rede de vasos sanguíneos locais da eminência mediana é

conhecida como sistema porta, e é nela que alguns dos axônios hipotalâmicos liberam

seus hormônios, também chamados de fatores. O sistema porta irriga a adeno-hipófise e

é assim que os fatores hipotalâmicos atingem suas células alvo na adeno-hipófise. Por

outro lado, os axônios hipotalâmicos que se projetam em direção à hipófise posterior, ou

neuro-hipófise, chegam a inervar realmente a glândula e lá liberam seus hormônios

(figura 1).

Figura 1- Eixo Hipotálamo- Hipófise

A neuro-hipófise não produz hormônios, apenas secreta os hormônios

produzidos pelos neurônios hipotalâmicos cujos axônios atingem a região posterior da

glândula. Lá são secretados dois hormônios; 1. A ocitocina (OCT) que atua na

regulação das contrações uterinas do parto e na ejeção do leite materno. Este hormônio

também modula comportamentos afiliativos, e por este motivo vem sendo chamado do

hormônio da paixão. A produção e liberação da OCT é um dos poucos exemplos

fisiológicos em que existe um controle de retroalimentação positiva desacoplado de

uma retroalimentação negativa. Durante o parto, o estímulo mecânico provocado pelo

feto sobre o colo uterino da mulher induz a liberação inicial do hormônio pela

neurohipófise, e à medida que as concentrações plasmáticas da OCT aumentam, a

contração da musculatura lisa do útero é intensificada e retroalimenta o hipotálamo

induzindo maior produção e liberação de OCT. Quando o feto nasce as contrações

uterinas são cessadas e os níveis de OCT, assim como sua produção e liberação, vão

sendo reduzidos. Estes níveis novamente se elevam quando o bebê começa a mamar,

pois os estímulos mecânicos de sucção do mamilo da mãe induz novamente a liberação

de OCT. Quanto maior o estimulo de sucção, maior a liberação do hormônio e ejeção do

leite materno. Vejam que para que a retroalimentação positiva seja interrompida é

necessária a ação de um agente externo, nestes casos, o nascimento do bebê ou

interrupção da amamentação. (figura 2a). Observa-se também que este hormônio causa

diurese e vasodilatação, levando a redução da pressão sanguínea.

Para relembrar....

Figura 2- Sistemas de retroalimentação.

2. O hormônio antidiurético (ADH) ou vasopressina é secretado pela neuro-

hipófise quando ocorre queda da pressão arterial e aumento da osmolaridade sanguínea,

ou seja, da concentração de partículas dissolvidas no sangue. Estes estímulos sensoriais

são detectados por receptores de osmolaridade hipotalâmicos e baroceptores

(mecanorreceptores de estiramento) nas veias cava, pulmonar e átrios. O ADH tem duas

ações principais, uma rápida que causa vasoconstrição e uma lenta que incrementa a

reabsorção de água nos rins (figura 3). Esta ação rápida parece ser restrita aos vasos

sanguíneos viscerais e ocorre apenas quando o hormônio está sendo secretado em altas

concentrações. Ambas as ações elevam a pressão sanguínea do organismo e reduzem a

osmolaridade. À medida que o ADH realiza suas ações, tanto a pressão sanguínea

quanto a osmolaridade é restabelecida, e por meio de um mecanismo de

retroalimentação negativa, o estimulo para liberação do ADH vai sendo aos poucos

reduzidos até que seja completamente inibido.

Figura 3- Ação lenta do ADH e os mecanismos de sede desencadeados durante o

exercício físico de alta intensidade.

Existe outro mecanismo que regula a liberação do ADH, através do sistema

renina- angiotensina (SRA). Este sistema também é ativado quando há quedas de

pressão sanguínea, nesta ocasião os rins liberam a renina, uma enzima que vai

metabolizar uma proteína hepática a angiotensina. O produto final desta via de

metabolização é a angiotensina II que tem várias funções, dentre elas: induzir liberação

de ADH pela neuro-hipófise, vasoconstrição e liberação de aldosterona. A aldosterona é

um hormônio liberado pelo córtex das glândulas adrenais e cuja principal função é

induzir os rins a reabsorverem sódio e água e excretar o potássio. Estas ações em

conjunto induzem a elevação da pressão arterial e desativação do SRA e redução da

secreção de aldosterona.

Observa-se um aumento na secreção deste hormônio durante exercícios físicos

que o VO2 máximo excede 70%, ou seja, em exercícios mais intensos, aqueles de baixa

intensidade e curta duração não induzem a secreção de ADH. Nestas situações a

sudorese induz à desidratação e consequentemente a um aumento da osmolaridade

sanguínea, que induz a secreção do ADH e leva o hipotálamo desencadear o

comportamento de sede, que irá auxiliar no restabelecimento da homeostase (Figura 3).

O ADH permanece elevado por aproximadamente 60 minutos. Estudos apontam que o

metabolismo anaeróbico também induz a liberação de ADH. Já ativação do sistema

renina-angiotensina e liberação da aldosterona são observados principalmente em

exercícios físicos que o indivíduo apresente alta sudorese e desidratação. Há indícios

que a hidratação e climatização do ambiente, por exemplos em academias de ginásticas,

reduzem a liberação de aldosterona.

Questões...

Descreva a relação anatômica e fisiológica entre o hipotálamo e a

hipófise

Em sua opinião seria benéfico para o individuo liberar ocitocina durante

um exercício físico? Por quê?

Por que o ADH é liberado em exercícios físicos que o VO2 máximo

excede 70%. ? Qual seria sua função?

Explique como ocorre a regulação da secreção do ADH

Diferentemente da neuro-hipófise, que apenas secreta hormônios hipotalâmicos,

na adeno-hipófise existe a produção de hormônios por indução dos fatores

hipotalâmicos. Vários fatores hipotalâmicos agem sobre diferentes células da adeno-

hipófise, estimulando ou inibindo a produção de outros hormônios também de natureza

protéica/peptídica, como:

1. O hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) que é liberado a partir do estimulo

hipotalâmico do fator liberador de corticotrofina (CRF), e atua sobre o córtex da adrenal

estimulando a produção e secreção do cortisol. Este eixo foi inicialmente abordado na

aula 1, de homeostase e estresse e será detalhado na próxima aula, ele é o principal eixo

endócrino ativado durante o exercício físico.

2. O hormônio luterizante (LH) e o hormônio folículo estimulante (FSH) que

são produzidos e liberados a partir do estimulo do fator hipotalâmico conhecido como

hormônio liberador de gonadrotofinas (GnRH). Estes hormônios compõem o eixo

endócrino reprodutivo, eixo hipotálamo-hipófise- gônadas (HPG), que é responsável

pelo controle da reprodução em homens e mulheres, estimulando a produção dos

hormônios sexuais e a gametogênese pelas gônadas, induzindo o surgimento das

características sexuais secundárias e modulando comportamentos reprodutivos.

Este eixo é ativado quando o hipotálamo libera no sistema porta-hipofisário o

fator ou hormônio liberador de gonadotrofinas (Gonadotropin-Releasing Hormone-

GnRH). O GnRH ao atingir a adeno-hipófise estimula-a a produzir e liberar na

circulação sistêmica o hormônio luterizante (Luteinizing Hormone- LH) e o hormônio

folículo estimulante (Follicle-stimulating hormone- FSH). O LH induz a síntese dos

hormônios sexuais pelas gônadas, nos homens a produção de testosterona pelos

testículos e nas mulheres a produção de estrógeno e progesterona pelos ovários (figura

4). O FSH juntamente com os hormônios sexuais induzem a espermatogênese nos

homens (figura 4). A indução da ovulação nas mulheres é um fenômeno mais complexo

que envolve a participação tento do FSH quanto do LH e dos hormônios sexuais (figura

4). Os hormônios sexuais, através de mecanismos de retroalimentação negativa inibem a

produção e liberação do LH, FSH e GnHR. Existe também um hormônio conhecido

como inibina que é produzida juntamente com os hormônios sexuais e tem papel

fundamental na retroalimentação negativa do eixo HPG (figura 4)

Figura 4- Eixo Hipotálamo-hipófise-gônadas nos homes.

Existe um dimorfismo sexual relevante no que se refere ao funcionamento do

eixo HPG. Nos homens, este eixo é ativado durante a puberdade e passa a funcionar

continuamente até por volta dos 50 anos quando se inicia uma discreta redução da

ativação deste eixo e um leve declínio na produção dos hormônios sexuais masculinos.

Já nas mulheres, após a ativação do eixo na puberdade, este funciona de maneira cíclica.

Um ciclo sexual feminino tem aproximadamente 28 dias e é composto por três fases;

folicular, ovulatória e luteal. Durante a fase folicular ocorre uma elevação do LH, do

FSH e do estrógeno, concomitantemente ao amadurecimento do folículo ovariano. A

medida que os níveis de estrógeno se elevam, ocorre uma redução na secreção do FSH e

do LH, mais discretamente. Ao final desta fase, um ou dois dias antes da ovulação,

ocorre uma liberação acentuada de LH e um pouco menor de FSH, observa-se também

incrementos nas concentrações de estrógeno e um discreto aumento de progesterona,

que em conjunto parecem ser os responsáveis pela ovulação. Não se entende muito bem

qual o mecanismo que regula estes picos hormonais. Logo após a ovulação inicia-se a

fase luteal, onde se observa a redução dos níveis de estrógeno e a elevação da

progesterona. A progesterona tem papel fundamental na preparação do útero para a

gestação. Ao final desta fase se não ocorreu a fecundação do ovulo e implantação do

embrião na parede uterina, ocorre aqueda nos níveis hormonais e a menstruação (figura

5). A partir dos 50 anos observa-se nas mulheres um declínio até uma interrupção total

no funcionamento do eixo HPG, período conhecido como menopausa.

Figura 5- ciclo reprodutivo feminino.

A testosterona (T) é o principal andrógeno secretado pelos testículos, nos tecidos

periféricos este hormônio normalmente é metabolizado pela ação da enzima 5-alfa-

redutase a outra molécula conhecida como diidrotestosterona (DHT). O DHT é um

hormônio muito mais ativo que a T, pois se liga mais fortemente aos receptores de

andrógenos. A T também pode ser metabolizada à estradiol pela ação da enzima

aromatase, esta conversão é observada inclusive nos músculos esqueléticos (figura 6).

Figura 6- Vias de metabolização da testosterona.

Atualmente sabe-se que os hormônios sexuais possuem outras ações, por exemplo,

modulam funções cognitivas como a memória, o humor, comportamentos não-

reprodutivos, como a agressividade e dominância e são hormônios anabólicos, pois

induzem o crescimento de músculos e ossos e redução dos estoques de gordura, uma

vez que induz a utilização dos lipídeos como fonte energética. Apesar da T não atuar

facilitando a entrada de aminoácidos nas células musculares para aumentar a síntese

protéica, este hormônio induz a reutilização dos aminoácidos intracelulares.

Exercícios de curta duração e alta intensidade ou trabalho de força causam aumento

nos níveis de T, que é mais acentuado nos homens que em mulheres. Observa-se queda

da T em exercícios de longa duração (acima de 2 h) e homens que praticam com

frequência exercícios de resistência apresentam hipogonadismo. Essa queda de T ocorre

muito provavelmente em função do aumento da ativação do eixo hipotálamo-hipófise-

adrenal (HPA). Existe uma relação mutua entre o eixo HPA e HPG, observa-se que o

eixo HPA inibe o funcionamento do eixo HPG masculino e feminino, enquanto o eixo

HPG masculino reduz o funcionamento do eixo HPA e o eixo HPG feminino

incrementa o funcionamento do mesmo (figura 7). A T e o cortisol (C) possuem ações

antagônicas com relação ao crescimento muscular, enquanto o cortisol provoca

catabolismo muscular, pois induz a quebra do glicogênio, para liberar glicose no

plasma, e das proteínas, para esta participarem da gliconeogênese hepática gerando mais

glicose, a T induz ao aumento da síntese de proteínas e a deposição de glicogênio nos

músculos esqueléticos e consequentemente o ganho de massa muscular. A ação

anabólica da T é prolongada, vez que é induzida a partir de transcrição gênica e síntese

proteica, mecanismos que requerem tempo. A relação entre seus níveis séricos de

repouso da T e do C serve como indicador do balanço entre o metabolismo anabólico e

catabólico e é utilizada como indicador de recuperação de atletas após o exercício. Em

situações de overtraining (ver aula 4) a relação T/C se mostra menor que 1, com altos

níveis de C e baixos de T, uma situação preocupante pois há predomínio de

metabolismo catabólico. Relações T/C menores que 1também podem ser observadas em

indivíduos que não possuem um tempo de recuperação necessária entre os treinos

Figura 7- Interações entre eixo HPA e HPG.

Existe o uso indiscriminado de esteróides androgênicos-anabolizantes com a

finalidade de melhorar o desempenho esportivo, elevar a motivação, induzir

comportamentos de dominância, adquirir maiores percentuais de massa magra

(crescimento muscular) e em alguns casos, para rejuvenescimento. A utilização exógena

de andrógenos anabolizantes reduz a produção natural dos andrógenos pelo eixo HPG,

vez que altos níveis destes hormônios inibem intensivamente o funcionamento deste

eixo pelo mecanismo de retroalimentação negativa. Alguns efeitos colaterais se

observam a partir do uso abusivo destes anabolizantes, como: a redução do volume do

testículo, da motilidade e alterações morfologia dos espermatozoides, doenças

cardiovasculares, câncer de próstata, entre outros. Como os andrógenos são hormônios

que induzem a utilização da gordura como fonte energética, favorecem a elevação de

ácidos graxos livres no sangue, os quais podem se depositar nos vasos induzindo o

surgimento de doenças vasculares, infartos e derrames. Além disto, o uso abusivo de

andrógenos sintéticos também induzem modificações no humor e de comportamentos,

aumentando a incidência de comportamentos agressivos e anti-sociais. Observa-se ainda

o surgimento de estados depressivos em usuários de anabolizantes androgênicos durante

os períodos de retirada.

A fim de reduzir os efeitos androgênicos e maximizar os efeitos anabólicos, a

indústria farmacêutica e de suplementos esportivos vem tentando desenvolver análogos

sintéticos da testosterona com algumas modificações estruturais que facilitem a ligação

deste composto aos receptores de andrógenos que induzem anabolismo e não os efeitos

androgênicos, que causam masculinização. Existem alguns destes compostos

disponíveis no mercado, como a oxandrolona e o estanozolol, mas na maioria dos países

seu uso para os humanos é proibido, com exceção para tratamento de patologias que

envolvem deficiências androgênicas.

Recentemente a indústria de suplementos esportivos também iniciou a

comercialização de uma molécula precursora dos hormônios sexuais, a

desidroepiandrosterona (DHEA), que se deriva do colesterol (figura 8). Além das

gônadas, a síntese dos hormônios sexuais a partir da DHEA também ocorre no córtex da

adrenal, no tecido adiposo e no cérebro. Os estudos sobre o uso destes suplementos são

controversos, muitos apontam uma melhora no humor, cognição e no percentual de

massa magra em jovens e adultos jovens sadios que usam doses moderadas à altas deste

suplemento. Porém outros estudos não encontram tais resultados nesta população,

apenas em indivíduos adultos maduros e idosos, onde se observa um declínio natural

nas concentrações destes hormônios. Apesar dos potenciais benefícios, deve-se analisar

com cautela o uso destes suplementos, pois concentrações elevadas dos hormônios

sexuais também causam riscos, como os cardiovasculares discutidos acima.

Figura 7- Síntese da desidroepiandrosterona (DHEA) e dos hormônios sexuais a

partir do colesterol.

Questões...

Ilustre o funcionamento do eixo HPG e discuta as diferenças observadas entre os

sexos.

Quais as ações fisiológicas desenvolvidas pela testosterona (T) que levam a sua

utilização como anabolizante? Quais os riscos desta utilização?

Relacione a liberação de T com o tipo, duração e intensidade do exercício físico.

Compare as ações da T e do cortisol (C) sobre a musculatura esquelética

O que é a desidroepiandrosterona (DHEA)? Explique o motivo de sua

comercialização pelas indústrias de suplementos esportivos. Quais os riscos

desta utilização?

3. O hormônio tireoestimulante (TSH), que é estimulado pelo TRH hipotalâmico,

e atua sobre a glândula tireoide induzindo a produção de T3 (triiodotironina) e

T4(tiroxina), que elevam o metabolismo corporal. Este eixo endócrino é conhecido com

eixo hipotálamo-pituitária-tireóide (HPT) (figura 8). O íon iodo é um importante

componente estrutural do T3 e T4, sendo assim, para realizar a biossíntese destes

hormônios a glândula tireóide retira iodo do plasma. A tireóide produz e armazena

grandes quantidades de T3 e T4 e vai secretando estes hormônios à medida que sofre

estímulos do TSH. Aproximadamente 85% da secreção glandular é de T4 e 15% de T3,

entretanto, o T4 é metabolizado à T3 em diversos tecidos do corpo, sendo T3 o

hormônio mais atuante e que induz respostas mais intensas. O controle deste eixo é

realizado por mecanismos de retroalimentação negativa (ver aula 1) e à medida que a

concentração plasmática do T3 e T4 se eleva, e estes se ligam a receptores específicos

localizados na adeno-hipófise e no hipotálamo, inibem a produção e secreção do TSH e

do TRH, respectivamente (figura 8).

Figura 8- Eixo Hipotálamo- hipófise- tireoide

O T3 e T4 são transportados no sangue ligados a globulina ligadora de tiroxina

(TBG) e para se ligarem a seus receptores intracelulares é preciso desfazer a ligação.

Estes hormônios são imprescindíveis para o controle da homeostase energética, pois

possuem função de aumentar o metabolismo energético corporal, que resulta de

regulações de reações bioquímicas, funcionamento celular e sistêmico. Receptores

destes hormônios estão presentes em todos os tecidos do corpo; vascular, cardíaco,

pulmonar, na musculatura esquelética, na musculatura lisa do tubo gastrointestinal, no

cérebro, fígado, pâncreas, rins, entre outros. Observem a tabela 1 que ilustra os efeitos

destes hormônios nestes tecidos.

Tabela 1- Efeitos sistêmicos dos hormônios T3 e T4

Efeitos sistêmicos dos hormônios T3 e T4

Direção

Termogênese ↑

Diâmetro dos vasos ↑

Debito cardíaco ↑

Contração cardíaca ↑

Frequência e amplitude respiratória ↑

Glicemia ↑

Funcionamento gastrointestinal (motilidade, secreção, absorção e

excreção)

↑

Filtração renal ↑

Contração da musculatura esquelética ↑

Crescimento da musculatura esquelética ↑

Atividade cognitiva ↑

Vários estudos vêm investigando os efeitos do exercício físico sobre o eixo HPT

e apontam resultados divergentes de incremento ou ausência de variação no

funcionamento deste eixo. Estes resultados divergentes podem ser explicados pela

presença de inúmeros fatores que modulam esta relação, como: tipo, duração,

frequência e intensidade do exercício, além do sexo, idade, aptidão física e estado

nutricional do individuo. Normalmente observa-se maior liberação de TSH em

exercícios de alta intensidade e longas durações, como os de resistência, e menor

liberação em treinamento de força. Os níveis de T3 e T4 permanecem elevados por

aproximadamente 40 minutos. Alguns estudos também apontam que indivíduos

treinados apresentaram maiores níveis basais de hormônios tireoidianos que indivíduos

sedentários. Por outro lado, patologias associadas ao funcionamento inadequado do eixo

HPT, como o hipertireoidismo e hipotireoidismo, alteram o funcionamento de diversos

sistemas fisiológicos e consequentemente reduz o desempenho do individuo durante o

exercício físico. Por exemplo, nestas patologias a contração muscular encontra-se

alterada ocorrendo maior acumulação de acido lático durante o exercício,

principalmente no hipotireoidismo, reduzindo assim a tolerância do indivíduo. No

hipertireoidismo a atividade cardio-repiratória já se encontra elevada durante o repouso

e os músculos acessórios da respiração encontram-se enfraquecido, estes fatores

reduzem a capacidade de incremento respiratório necessária durante a execução do

exercício. Já no hiportireoidismo observa-se hipoventilação alveolar e redução das

capacidades respiratórias (ver aula do sistema respiratório), levando a prejuízos no

desempenho principalmente em treinamentos de resistência. Existem evidencias de que

o uso de esteróides anabólicos induz a redução de TBG, e consequentemente a redução

de T3 e T4 total no plasma, desencadeando sintomas similares ao hipotireoidismo.

Como os hormônios tireoidianos possuem a capacidade de elevar o metabolismo

basal e a termogênese, apesar da proibição, as indústrias de suplementos vêm

produzindo e comercializando tais hormônios no intuito de elevar o desempenho dos

atletas e reduzir percentual de gordura. Está provado que superdoses agudas de L-

tiroxina podem levar a infarto do miocárdio.

Questões...

Ilustre o eixo HPT com seus respectivos sistemas de retroalimentação negativa.

Qual a importância dos hormônios tireoidianos na regulação fisiológica durante

um exercício físico. Cite exemplos de alterações no desempenho que podem

ocorrer em um atleta com hiper e hipotireoidismo.

Façam uma tabela que relacione o tipo, duração e intensidade de exercícios

físicos e os hormônios ate aqui estudados que são liberados nas respectivas

situações.

4. O fator liberador do hormônio do crescimento (Growth hormone releasing

hormone- GHRH), também conhecido como somatrotofina, é produzido no hipotálamo

e liberado no sistema de vasos porta atingindo a adeno-hipófise estimulando a produção

do hormônio do crescimento (GH). O GH tem como principal função promover o

crescimento, a duplicação e a diferenciação celular. Existe ainda outro fator

hipotalâmico que é liberado no sistema de vasos porta e atua inibindo a síntese e

secreção do GH, chamado somatostatina (figura 9). Percebam que como existem fatores

estimulantes e inibitórios da produção e liberação do GH, portanto, este controle não

ocorre por mecanismos de retroalimentação negativa. Apesar dos fatores hipotalâmicos

serem os principais mecanismos reguladores da secreção do GH existem outros

moduladores, alguns indutores, como: o sono, o exercício físico, os hormônios sexuais.

A maior liberação circadiana do GH ocorre nas 2 ou 3 primeiras horas após o início do

sono e alterações na estrutura do sono, causadas por insônias ou patologias, podem

alterar o padrão de secreção do GH. Alguns inibidores da secreção do GH são a

obesidade e o estresse. Também se observa uma redução da secreção deste hormônio

com a idade.

Quando o GH é secretado na circulação sistêmica ele induz a liberação hepática

de proteínas conhecidas como somatomedinas ou fator de crescimento semelhante a

insulina (Insulin-like growth factor 1; IGF-1). Estas moléculas se ligam aos mesmos

receptores do GH, que estão distribuídos por todo o corpo nas membranas das células

dos: músculos esqueléticos, fígado, rins, pâncreas, coração, intestino, pulmão e cérebro.

As IGF-1 possuem ações idênticas às deste hormônio, assim as IGF-1 amplificam as

respostas do GH. O aumento na concentração de IGF-1 também induz uma redução na

secreção do GH através de um mecanismo de retroalimentação negativa (figura 9).

Figura 9- Ação lenta do ADH e os mecanismos de sede desencadeados durante o

exercício físico de alta intensidade.

Como o GH é um hormônio anabólico e promove o crescimento celular,

necessita que haja um maior aporte energético e de matéria- prima para as células, para

que este desenvolva suas ações. Então, o GH facilita a entrada de aminoácidos e

lipídeos nas células, os aminoácidos irão formar as proteínas que são as principais

moléculas estruturais e os lipídeos são as moléculas que apresentam um maior saldo

energético por unidade. Concomitantemente, o GH modifica o substrato energético da

célula, que deixa de utilizar preferencialmente a glicose e passa a utilizar os lipídeos que

são mobilizados do tecido adiposo. Essas alterações de substrato energético poupa a

glicose que passa a ser armazenada no fígado e nos músculos esqueléticos na forma de

gliconeogênio.

Como o GH inibe a utilização da glicose como fonte energética, sua liberação

induz um rápido aumento da concentração de glicose plasmática, uma hiperglicemia

aguda. Nesta ocasião os mecanismos responsáveis pela regulação da glicemia são

ativados, ocorrendo a secreção e insulina pelo pâncreas. A insulina será responsável

pela facilitação da entrada de glicose nas células hepáticas e musculares esqueléticas

onde será armazenada como glicogênio. Mais a frente, nesta aula, veremos com maior

detalhe a regulação da glicemia e as ações da insulina. Quando a insulina promove a

entrada de glicose nas células, secundariamente induz a entrada de aminoácidos que

serão utilizados como matéria-prima para o crescimento, duplicação e diferenciação

celular. Percebe-se então que há uma ação conjunta do GH e da insulina, dizemos que a

insulina atua de forma permissiva, promovendo a ação do GH.

Elevadas secreções agudas de GH são observadas em exercícios aeróbicos de

alta intensidade e de força quando se utiliza protocolos metabólicos, ou seja, protocolos

que exijam esforço máximo e que induzam elevada produção de lactato, em função de

grandes números de repetições e intervalo de descanso reduzido. A redução nas

concentrações plasmáticas do GH ocorre aproximadamente entre 60 e 90 minutos após

o fim do exercício. Apesar disto, as ações gênicas de transcrição e tradução induzidas

por este hormônio duram horas e até dias para serem completadas, isto é um fator

importante a ser considerado quando analisamos o crescimento muscular em função da

liberação do GH no exercício físico, devendo assim compreender que seus efeitos não

são agudos e sim prolongados.

O treinamento frequente reduz o estresse celular e liberação de lactato, vez que o

corpo de adapta aos protocolos de exercício. Nestas situações observa-se uma redução

na liberação do GH, que pode ser reestabelecida pela inserção de protocolos mais

intensos. Alguns estudos apontam também que os níveis de repouso do GH podem ser

mais elevados em indivíduos jovens e adultos treinados que em sedentários de mesma

faixa etária e em mulheres em período fértil que em homens, pois hormônios sexuais

femininos, mais especificamente o estrógeno induz a secreção de GH. Não são

observadas mudanças crônicas nos níveis de GH em populações idosas submetidos a

treinamento prolongado, discute-se que isto se deve a redução na produção do lactato

nesta faixa etária.

Devido ao seu potente efeito lipogênico e anabólico, induzido pela síntese

proteica e produção de glicogênio no musculo esquelético, o GH vem sendo utilizado

como anabolizante indiscriminadamente principalmente por atletas e fisiculturistas e por

mulheres, vez que este hormônio não apresenta propriedades androgênicas. Entretanto,

o abuso do GH pode induzir a uma disfunção na homeostase da glicose, uma vez que

este hormônio é hipergliceminante, e consequentemente o surgimento de uma

resistência a insulina e da diabetes tipo 2. Além disto, apesar de doses supra-fisiológicas

do GH induzirem a mobilização da gordura armazenada no tecido adiposo, não aumenta

proporcionalmente a taxa de oxidação destas gorduras para geração de energia,

provocando o aumento de ácidos graxos livres, facilitando sua deposição nos vasos

sanguíneos, acentuando a incidência de doenças coronárias, derrames e infartos. Outros

efeitos colaterais do uso de GH é o surgimento de câncer e aumento da retenção de

líquidos, que pode provocar elevação de pressão sanguínea. Existem ainda controvérsias

a respeito de que doses supra-fisologicas do GH funcionam como anabolizante em

indivíduos sadios, pois nem sempre os resultados alcançados em estudos com

indivíduos deficientes de GH ou em idosos se equiparam aos efeitos em indivíduos

saudáveis. E muitos dos efeitos de mudança corporal que normalmente são associados

ao ganho de massa muscular, na verdade se deve a ação sobre a retenção de líquido

produzido por este hormônio. E apesar de estudos observarem aumentos do anabolismo

proteico em indivíduos saudáveis que utilizam GH exógeno, não observam o aumento

de força, o que induz ao raciocínio que outras proteínas, diferentes das utilizadas para

realizar contração muscular, estão sendo sintetizadas.

5. A prolactina (PRL)- A dopamina, mensageiro químico muito conhecido por

atuar como neurotransmissor, também é um hormônio liberado pelo hipotálamo no

sistema de vasos porta-hipofisário e inibe a liberação da prolactina pela adeno-hipófise.

A prolactina (PRL) é liberada em altas concentrações, pelas mulheres, nos períodos da

gestação e amamentação, nestas ocasiões fatores pouco conhecidos, relacionados à

gravidez, inibem a liberação de dopamina pelo hipotálamo e consequentemente a adeno-

hipófise inicia a secreção de prolactina. A prolactina atua na regulação do

desenvolvimento das mamãs durante a gravidez e produção do leite materno após o

parto. Apesar de não ser sua ação mais clássica, sabe-se que, em níveis basais, a PRL

atua como imunomodulador e causa vasoconstrição, sendo inclusive liberada durante

resposta de estresse, principalmente desencadeada por fatores psicossociais.

7. Endorfinas

As endorfinas produzidas pela adenohipófise possuem função de modular a

percepção de dor e prazer. A produção e liberação de endorfina ocorrem juntamente

com a do GH e ACTH, pois todos estes três hormônios são sintetizados a partir de uma

única molécula chamada Proopiomelanocortina (POMC). Atualmente sabe-se que ocorre

liberação e endorfinas durante o exercício físico, sendo assim um dos mensageiros químicos

responsáveis pela sensação e prazer induzido pela atividade física.

A hipertrofia e a força muscular.

O processo de hipertrofia muscular pode ser obtido a partir do aumento no

número ou no volume celular. O GH, IGF-1 e T são hormônios importantes tanto para o

processo de proliferação quanto de diferenciação celular, influenciando no número de

células. O musculo esquelético, assim como a maior parte das células do organismo,

está sobre constante reconstrução através de processos anabólicos e catabólicos e o

volume destas células é resultante, em parte, do balanço entre o anabolismo (A) e

catabolismo (Ca) proteico.

Na aula passada aprendemos que o cortisol é um hormônio que induz o

catabolismo, pois mobiliza os aminoácidos musculares para serem transformados em

glicose pelo processo de gliconeogênese hepática. Por outro lado, o GH, o IGF-1 e os

andrógenos ativam mecanismos anabólicos e induzem a transcrição e tradução gênica

nas células musculares, elevando a síntese protéica por um período de até 48 horas,

aumentando o volume celular. Estes hormônios, em níveis basais ou até mesmo em

níveis mais elevados como os observados após certos tipos de exercícios físicos, só irão

gerar hipertrofia muscular se os processos de proliferação, diferenciação e anabolismo

por eles desencadeados forem superiores aos catabólicos. Ou seja, no período de 48

após o treino, se houver o descanso adequado da musculatura, e não houver liberação

acentuada de cortisol, provavelmente haverá crescimento muscular. Sabe-se que alguns

nutrientes como glicose, aminoácidos, e em menor intensidade alguns minerais e

vitaminas, são capazes de induzir a produção e liberação do GH/IGF-1, potencializando

assim o processo de anabolismo.

A miosina é uma das proteínas musculares envolvidas na contração muscular,

estando assim diretamente envolvida na geração de força. A expressão gênica desta

proteína pode ser regulada por alguns hormônios, como a testosterona, e fatores

metabólicos. Exercícios de resistência não induzem alterações nas fibras musculares, na

expressão de miosinas, apesar de induzirem uma ampliação no numero de mitocôndrias

musculares a fim de suportar a atividade de resistência. Já exercícios de força induzem

maior expressão de miosina, e consequentemente num período de tempo longo, de

fibras musculares e massa magra.

Questões....

Explique os mecanismos de regulação de produção e síntese do GH.

O que são as IGF-1? Qual sua importância?

Quais as ações fisiológicas desenvolvidas pelo GH que levam a sua utilização

como anabolizante? Quais os riscos desta utilização?

Durante o exercício físico o que induz a liberação e GH?

A hipertrofia e a força muscular.

O processo de hipertrofia muscular pode ser obtido a partir do aumento no

número ou no volume celular. O GH, IGF-1 e T são hormônios importantes tanto para o

processo de proliferação quanto de diferenciação celular, influenciando no número de

células. O musculo esquelético, assim como a maior parte das células do organismo,

está sobre constante reconstrução através de processos anabólicos e catabólicos e o

volume destas células é resultante, em parte, do balanço entre o anabolismo (A) e

catabolismo (Ca) proteico.

Na aula passada aprendemos que o cortisol é um hormônio que induz o

catabolismo, pois mobiliza os aminoácidos musculares para serem transformados em

glicose pelo processo de gliconeogênese hepática. Por outro lado, o GH, o IGF-1 e os

andrógenos ativam mecanismos anabólicos e induzem a transcrição e tradução gênica

nas células musculares, elevando a síntese protéica por um período de até 48 horas,

aumentando o volume celular. Estes hormônios, em níveis basais ou até mesmo em

níveis mais elevados como os observados após certos tipos de exercícios físicos, só irão

gerar hipertrofia muscular se os processos de proliferação, diferenciação e anabolismo

por eles desencadeados forem superiores aos catabólicos. Ou seja, no período de 48

após o treino, se houver o descanso adequado da musculatura, e não houver liberação

acentuada de cortisol, provavelmente haverá crescimento muscular. Sabe-se que alguns

nutrientes como glicose, aminoácidos, e em menor intensidade alguns minerais e

vitaminas, são capazes de induzir a produção e liberação do GH/IGF-1, potencializando

assim o processo de anabolismo.

A miosina é uma das proteínas musculares envolvidas na contração muscular,

estando assim diretamente envolvida na geração de força. A expressão gênica desta

proteína pode ser regulada por alguns hormônios, como a testosterona, e fatores

metabólicos. Exercícios de resistência não induzem alterações nas fibras musculares, na

expressão de miosinas, apesar de induzirem uma ampliação no numero de mitocôndrias

musculares a fim de suportar a atividade de resistência. Já exercícios de força induzem

maior expressão de miosina, e consequentemente num período de tempo longo, de

fibras musculares e massa magra.

Questões....

Explique como ocorre a hipertrofia e a força muscular? Quais os hormônios

envolvidos?

Leitura complementar

Vamos aprofundar os estudos da relação dos hormônios sexuais, principalmente

os andrógenos, com o exercício físico e o seu uso como anabolizante a partir do texto

“Esteroides anabolizantes no esporte”, que esta anexado no material didático no

Moodle acadêmico.

Em seguida, respondam as questões abaixo.

1. De acordo texto sugerido e com a aula “Os Hormônios e a Regulação

Fisiológica”, explique como ocorre a síntese e liberação dos hormônios

esteróides, de maneira geral, como estes são transportados no sangue, em qual

local da célula estão localizados seus receptores e como comporta-se a meia vida

destes hormônios. Depois compare com o grupo de hormônios de natureza

similar ao hormônio do crescimento.

2. O que são esteróides anabolizantes? Cite algumas de suas ações.

3. O que são esteróides androgênicos? As mulheres produzem estes hormônios?

Onde? Cite algumas de suas ações.

4. O texto explica a produção dos andrógenos e dos espermatozoides a partir do

funcionamento do eixo hipotálamo-hipófise-gonadal. Em sua opinião, o eixo

descrito está completo?

5. Com quais finalidades os esteróides androgênicos anabolizantes são utilizados

por atletas?