Sistema Endócrino e Metabolismo no Exercício

Sistema endócrino e metabolismo no exercício Prof. Dr. Ricardo Dantas de Lucas UFSC Sistema endócrino • Glândulas – Hormônios - Células Alvo • Eixo Hipotálamo – Hipófise (pituitária) >>>> • Regulação hormonal – Mecanismo de Feedback Sistema endócrino Gland. Pineal Hipotálamo Hipófise Gland. Tireóide Gland. Paratireóide Timo Gland. Adrenal (supra renal) Pâncreas Gônadas - Ovário (Fem.) - Testículo (Masc.) Mecanismos de liberação hormonal (a) Humoral Stimulus Hormone release caused by altered levels of certain critical ions or nutrients. Capillary (low Ca2+ in blood) Parathyroid glands PTH Stimulus: Low concentration of Ca2+ in capillary blood. Response: Parathyroid glands secrete parathyroid hormone (PTH), which increases blood Ca2+. (b) Neural Stimulus Hormone release caused by neural input. CNS (spinal cord) Preganglionic sympathetic fibers Medulla of adrenal gland Stimulus: Action potentials in preganglionic sympathetic fibers to adrenal medulla. Response: Adrenal medulla cells secrete epinephrine and norepinephrine. (c) Hormonal Stimulus Hormone release caused by another hormone (a tropic hormone). Hypothalamus Anterior pituitary gland Thyroid gland Adrenal cortex Gonad (Testis) Stimulus: Hormones from hypothalamus. Response: Anterior pituitary gland secretes hormones that stimulate other endocrine glands to secrete hormones. Sistema endócrino - Geral Hipotálamo Neurosecreção Adenoipófise (lobo anterior) Hormônios liberadores Neuroipófise (lobo posterior) Prolactina Gonadotrófico Tireotrófico Adrenocorticotrófico Somatotrófico Ocitocina Antidiurético Glândula mamária (expulsão do leite) Contrações do útero Néfron Glândula mamária (produção de leite) Gônadas Tireóide Supra-renal Osso Sistema endócrino Estimula la síntesis de proteína y el crecimiento del hueso Hormona del crecimiento (somatotropina) Hipófisis anterior Hormona folículo estimulante (FSH) Hormona luteinizante (LH) Estimula la producción de gametos y la producción de hormonas sexuales Prolactina Estimula la producción de leche Hormona estimulante del tiroides (TSH) Estimula la secreción de tiroxina Hormona adrenocorticotrópica (ACTH) Estimula la secreción de cortisol Conceitos gerais sobre os hormônios Funções gerais: Crescimento e desenvolvimento Reprodução Regulação da disponibilidade energética Manutenção do meio interno Modulação do comportamento Mecanismos de ação: formação de 2° mensageiro: ativação de AMPc ativação de IP3/Ca++ ativação direta do gene Regulação metabólica - METABOLISMO – reações químicas que mantêm o funcionamento do organismo. anabolismo catabolismo - anabolismo - catabolismo Regulação metabólica - GH Hormônio de crescimento (GH) Regulação metabólica - GH GH IGF-1 ↑ glucose uptake ↑ lipolysis ↑ FFA ↑ gluconeogenesis ↑ glycogenolysis Insulin resistance ↑ gluconeogenesis ↓ glucose uptake ↑ glycogenolysis ↑ insulin secretion Hyperglycemia Regulação metabólica – Insulina/ Glucagon Regulação da Glicemia Relação Insulina – GLUT4 (transportador de membrana) Regulação da glicemia – Cortisol Cortisol Músculo Proteínas Aminoácidos Gliconeogênese hepática Aminoácidos e glicerol Glicose Tecido adiposo Triglicerídeos Ácidos graxos livres + Glicerol Sangue Ácidos graxos livres Tecidos Oxidação de ácidos graxos livres Bloqueio da entrada Glicose Glicose FIGURA 5.17 Papel do cortisol na manutenção da glicose plasmática. Regulação metabólica – Cortisol Ações dos glicocorticóides sobre os carboidratos, lipídios e proteínas (cortisol) Adrenal cortex Glucocorticoids (e.g., cortisol) Adipose tissue Triglycerides Free fatty acids Liver Acetyl CoA Ketone bodies Pyruvic acid Glucose Sangue Free fatty acids Ketone bodies Glucose Amino acids Muscles Protein Meia-vida 70-90 min Metabólicos Efeitos Efeitos e ações do Cortisol Ações Deficiência Excesso Metabolismo de carboidrato ↑ da gliconeogênese ↓ glicemia no jejum ↑ glicemia resistência à insulina ↓ da utilização da glicose ↓ da sensib. à insulina Metabolismo de proteínas ↑ da degradação ↓ degradação de ptn perda de massa magra ↓ da síntese ↓ gliconeogênese ↓ glicemia em jejum Metabolismo de lipídeos ↑ da lipólise perda de peso ↑ de lipídeos no sangue distribuição de gordura redistribuição da gordura corporal obesidade Resposta hormonal ao estresse Short-term stress Nerve impulses Spinal cord Preganglionic sympathetic fibers Adrenal medulla (secretes amino acid-based hormones) Catecholamines (epinephrine and norepinephrine) Short-term stress response • Heart rate increases • Blood pressure increases • Bronchioles dilate • Liver converts glycogen to glucose and releases glucose to blood • Blood flow changes, reducing digestive system activity and urine output • Metabolic rate increases Stress Hypothalamus CRH (corticotropin-releasing hormone) Prolonged stress Corticotropic cells of anterior pituitary To target in blood Adrenal cortex (secretes steroid hormones) ACTH Mineralocorticoids • Kidneys retain sodium and water • Blood volume and blood pressure rise Glucocorticoids • Proteins and fats converted to glucose or broken down for energy • Blood glucose increases • Immune system supressed Long-term stress response Resposta hormonal ao exercício: Catecolaminas Resposta hormonal ao exercício Hormone Regulation of Fat Metabolism Cortisol Growth Hormone Norepinephrine ↑oxidation of fats Epinephrine Resposta hormonal ao exercício • Epinefrina ou Adrenalina • Estímulo direto sobre o metabolismo de gorduras Resposta hormonal ao exercício • Epinefrina ou Adrenalina • Dependente da intensidade Resposta hormonal ao exercício FIGURA 5.14 Alterações da concentração plasmática de adrenalina durante exercícios de intensidade e duração diferentes. Adrenalina (nmol·l¯¹) Tempo (min) 100-110% do VO₂ máx (●) 82-89% do VO₂ máx (●) 60-70% do VO₂ máx (■) 40-56% do VO₂ máx (■) Resposta hormonal ao exercício Exercício: 2h a 70% VO2max SEM suplementação de Carbo COM suplementação de Carbo (30-60g/ hora) GH GLUC CORT EPIN Resposta hormonal ao exercício intenso de longa duração Resposta hormonal ao exercício intenso de longa duração 5min : 1min pausa Resposta hormonal ao exercício intenso de longa duração 132% 121% Acute Hormonal Response to Exercise Ideal time to stop exercising Enhanced calorie burn during entire period Catabolic Period Hormonal Incorrect Exercise Zone Cortisol continues to rise after exercise ceases and rise is accentuated if the post-workout meal is delayed Testosterone Growth Hormone Cortisol Pre-Workout Meal (carbs blunt GH release) Lag Period before GH release (higher intensity = shorter lag) Exercise Period Post-Workout Meal (helps to counteract rise in cortisol and drop in testosterone and GH - ideally eat within 40 minutes) Testosterone Rebound (depends 5-15 hrs post-workout depending on fitness level, nutrition, emotional stress, sleep, and intensity; if post-workout meal is omitted rebound will begin closer to 15 hrs) Restorative Period (homeostasis reestablished) Testosterone Peaks (24 - 48 hrs post-workout depending on fitness level, nutrition, emotional stress, sleep, and intensity) Anabolic Period supercompensation Time to exercise again! Anabolic Period (physiological improvements occur as the body restructures itself to become better able to handle the specific stress imposed by the workout) 0 10 30 45 60 90 Minutes 5 24 48 Hours Figura 21-5 Resumo do metabolismo Adaptado de L. L. Langley, Homeostasis (Nova York: Reinhold, 1965). Dieta Gorduras Carboidratos Proteínas Ácidos graxos livres + glicerol Armazenamento de gordura Lipogênese Lipólise Excesso de glicose Glicose Armazenamento de glicogênio Lipogênese Aminoácidos Síntese protéica Gliconeogênese Urina Glicogenólise Gliconeogênese Variação normal da glicose plasmática Excesso de nutrientes Metabolismo da maioria dos tecidos Metabolismo cerebral Aminoácidos Proteína corporal