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HIPOTÁLAMO


O Hipotálamo é uma estrutura que corresponde a menos de 1% do volume do cérebro, mas por onde passam várias fibras que controlam, que coordenam o funcionamento do organismo no sentido da homeostasia. Então as principais funções do hipotálamo estão relacionadas à fome, sede, assim como à saciedade. E vocês vão ver também que a libido, apetite sexual, é controlado também pelo hipotálamo, assim como o controle da temperatura.
Então, o hipotálamo corresponde a menos de 1% do volume do cérebro e contém circuitos neuronais que estão envolvidos com a variação das emoções. O hipotálamo faz parte, também, do sistema límbico. Então, temperatura, freqüência cardíaca, pressão arterial, fome, sede e a sexualidade passam pelo controle do hipotálamo,
O hipotálamo, além disso, tem um controle neuro-endócrino sobre a hipófise (hipófise anterior e hipófise posterior). A neurohipófise controlando os níveis de ocitocina e vasopressina e a adenohipófise os hormônios hipofisários. Isso tudo vai no sentido de manter a homeostasia, uma constância do meio interno.
Várias estruturas do prosencéfalo e do sistema límbico projetam um controle no hipotálamo, como o córtex cerebral, a amígdala (fazendo parte do sistema límbico) e a formação reticular. Esses circuitos modulam o hipotálamo que através do sistema nervoso autônomo começa a organizar respostas coerentes, resposta coerente por exemplo a uma variação da temperatura. Nós temos uma temperatura constante em torno de 36,5 a 37ºC. Mas aqui a gente está a 30ºC, 32ºC, 34ºC, ou a gente pode ir para Garanhuns e pegar uma temperatura de 15ºC, 18ºC. Mas a nossa temperatura permanece em 36,5 a 37ºC. Como é que o organismo consegue fazer isso? Como é que mesmo passando de uma temperatura de 0º para 40ºC, mantemos uma temperatura constante? O hipotálamo é quem detecta essa temperatura em várias partes do corpo e integra e responde para manter isso constante. No caso, se estamos com uma temperatura de 36,5ºC, 37ºC e lá fora esta fazendo 40ºC, é necessária a perda de líquido, tem que haver sudorese. Então o hipotálamo vai, através do sistema nervoso autônomo e do sistema endócrino, providenciar uma queda do metabolismo basal. Porque o metabolismo basal é a nossa fornalha, que está lá queimando lenha para produzir calor, como entropia. E a gente mantém a temperatura através desse calor. Mas a gente está num ambiente extremamente quente. Então baixa o nível do metabolismo basal. E a gente precisa perder liquido, para perder calor para o ambiente, para manter a nossa temperatura em 36,5ºC, 37ºC, enquanto lá fora está em 40ºC. Então ocorre vasodilatação periférica e a gente começa a suar, perder líquido. A gente tem também a maneira de aumentar a freqüência respiratória, para trocar com maior intensidade o volume pulmonar e com isso perder calor para o ambiente. A gente pode até ter uma respiração ofegante.
No caso do frio, os mamíferos fazem piloereção. Isso é muito importante. O ser humano, pelo processo evolutivo, perdeu a maior parte do pêlo que cobria toda a superfície do corpo. Mas outros mamíferos, a raposa, o urso, animais polares mantêm o pêlo. E aí eles têm a piloereção, ereção dos pêlos, que formam uma capa que dificulta a perda de calor. Então no frio a gente vai ter vasoconstricção periférica. O hipotálamo controla tudo isso. Controla essa maneira de produzir energia, produzir calor. No frio, aumenta o metabolismo basal, a gente começa a produzir mais calor, começa a requerer mais ingestão de lipídios. Então se come muita gordura no clima temperado (clima frio) e se transforma em muito calor. É feito vasoconstricção e piloereção. Tem-se todo um comportamento periférico endócrino e autonômico que depende do controle do hipotálamo. O hipotálamo é como aquela sala de computadores de Houston, no Texas que controla tudo que está acontecendo com o foguete que está voando sobre a Terra. Então é o local onde todas as informações vão pra lá e de acordo com essas informações o hipotálamo determina as medidas a serem tomadas, contanto que se mantenha a homeostasia. Então, osmolaridade, temperatura e vários outros sinais são mandados para o hipotálamo e ele tem como se manifestar através do sistema nervoso autônomo (simpático e parassimpático) e do sistema endócrino.
Algumas conexões do hipotálamo com estruturas centrais (para mostrar como o hipotálamo está relacionado com todas essas vias faladas anteriormente),

F Núcleo do tracto solitário: aonde começa o nervo vago que foi visto na aula anterior como o principal nervo do parassimpático. O nervo vago libera acetilcolina, modulando as funções cardíaca, entéricas etc. O nervo vago, pela sua atuação, tem expressão direta do controle da temperatura, da freqüência cardíaca, da pressão arterial e da função respiratória. Então, já é uma conexão do hipotálamo com o núcleo do tracto solitário, onde ele pega na base do nervo vago e por aí ele se estende.
F Tronco cerebral - Bulbo ventral rostral: aqui ele tem a saída pré-ganglionar do sistema simpático, controlando, então, a piloereção, aumentando a pressão arterial, a freqüência cardíaca, promovendo sudorese e a dilatação da pupila. O que acontece aqui na verdade? O simpático quando é estimulado ele vai liberar noradrenalina. A noradrenalina vai atuar, por exemplo, no miocárdio, em cima de receptores do tipo beta 1 adrenérgicos. Esse receptor tem como mediador a adenilciclase. Promove aumento de cronotropismo e do ionotropismo, aumento da força da contração cardíaca e aumento da freqüência cardíaca, através da interação da noradrenalina com receptores do tipo beta 1 adrenérgicos.
F Fluxo de saída autonômico da medula espinhal: Então, aqui ele pega na própria medula espinhal a saída do simpático e do parassimpático.

O hipotálamo também se expressa através do sistema endócrino. A teoria de três pesquisadores( Ernst, Scharrer e Harris), em conjunto é que determina essa interação humoral do hipotálamo com o sistema endócrino, que precisava ser descoberto. Sabia-se que o controle da adenohipófise era feito pelo hipotálamo, mas por mais que fizessem estudos anatômicos não se distinguia uma conexão uma conexão neuronal entre o hipotálamo e a adenohipófise, até que foi descoberto o sistema porta-hipofisário. E no sistema porta-hipofisário se viu a possibilidade dos grânulos de secreção, dos fatores de liberação hormonais hipotalâmicos (???) então neurônios que secretavam dentro de um sistema porta-venoso, um sistema que vai do hipotálamo até a adenohipófise e que controla a liberação de todos os hormônios. Então existem fatores hormonais envolvidos nessa integração. No caso dos neurônios peptidérgicos magnocelulares (grandes) , você tem a projeção na neurohipófise. Esses neurônios maiores projetam diretamente seu axônio na neurohipófise e aí há a liberação de ocitocina ou de vasopressina (neurônios para a ocitocina e neurônios para o ADH). Isso nos mamíferos superiores. Porque nos marsupiais, por exemplo, a neurohipófise pode ser reptiliana, um pouco mais atrasada. Em vez de existir essa diferenciação de ocitocina e vasopressina, existe apenas a vasoxina. Entre a vasopressina e a ocitocina , a diferença é de um ou dois aminoácidos no máximo. Então a vasoxina é um neurohormônio que tem a função dos dois (ocitocina e ADH) .
Agora, os neurônios hipotalâmicos menores, que são os parvocelulares, estimulam ou inibem a adenohipófise. Aí vocês têm: hormônio de liberação da tireotropina, gonadotropina, corticotropina e hormônio do crescimento. Existem fatores de liberação para todos esses hormônios e fatores de inibição como a somatostatina, que inibe o hormônio do crescimento e o PIF - fator inibidor da prolactina - que é a dopamina. A dopamina não é um polipeptídeo. É o único fator de liberação que não é uma proteína. A dopamina é uma catecolamina.
O hipotálamo controla tudo isso: controla toda essa parte endócrina e controla também o sistema nervoso autônomo. Também recebe informações de qual o nível de glicose, qual a osmolaridade, através da concentração de sódio. Ele tem informações da temperatura de todo o corpo. Se houver uma perturbação na regulação do hipotálamo você pode estar com febre. Então existe um controle do hipotálamo e agora a gente vai ver como isso é feito. Esse processo do hipotálamo é feito através do servomecanismo. Servomecanismo é sinônimo de feedback. O que caracteriza um feedback, um servomecanismo? Caracteriza a existência de um centro integrador. Caracteriza a presença de detectores de um determinado parâmetro. O detector de um parâmetro informa ao centro integrador a posição daquele parâmetro (osmolaridade, temperatura etc.) . E o centro integrador compara aquela informação com um padrão que ele tem. Quando é feita a comparação, se estiver igual ao normal, fica por isso mesmo. Se estiver em um valor alto, ele tem que mandar uma resposta, para mandar baixar. Existe um ponto fixo. No caso da temperatura, para todo mundo aqui na sala o ponto fixo é o mesmo. A gente tem a temperatura do corpo humano que determina muita coisa. O valor de temperatura do corpo humano é muito importante, principalmente por causa das enzimas. E as enzimas são proteínas. A proteína tem uma estrutura quaternária, estrutura essa que otimiza as reações enzimáticas da vida: do fígado, do rim, do cérebro, do coração. Todas essas funções que dependem de reações enzimáticas, que são catalisadas por enzima, merecem um respeito, ou seja, aquela estrutura quaternária da enzima otimizada trabalha em osmolaridade constante, em temperatura constante, o meio tem que ser homeostático. Então quando a gente está com febre, começa a trabalhar mal. O coração, o cérebro, tudo. Porque as enzimas não desempenham seu papel nas melhores condições. Então todos nós temos um ponto fixo para a temperatura, que é o mesmo. Geneticamente isso é o mesmo. A nossa programação para isso é a mesma.

Comportamento Alimentar

Agora, será que a gente tem o mesmo ponto fixo para peso corpóreo? E o peso corpóreo varia em função da idade também, é claro. A gente nasce com um peso, vai progredindo e depois a gente, na velhice, pode até reduzir o peso. Agora, esse ponto fixo do peso existe para cada pessoa, mas não é o mesmo. Depende de outras condições genéticas: altura, constituição óssea. Isso pode variar de pessoa para pessoa, podendo variar também para a própria pessoa. Então, o servomecanismo admite um centro de integração para um determinado fator e a gente vai aqui falar de fome, sede, saciedade e temperatura. E eu já mostrei que tem ponto fixo. Um ponto fixo, um centro de integração detectores à informação e à correção que vai através do sistema nervoso autônomo ou através do sistema endócrino
Em cada etapa da nossa vida, teríamos uma espécie de padrão dentro do centro de integração do hipotálamo que seria o ponto fixo, estipulado para o que fosse o nosso peso corpóreo ideal, a nossa massa corpórea. Esse ponto fixo varia com várias condições da vida: varia com estresse, varia com o gosto da comida (se formos colocados na presença de alimentos dos quais não gostamos do gosto iremos comer menos, iremos comer o mínimo necessário para a sobrevivência), varia com a prática ou não de exercício, com fatores ambientais e fatores genéticos. Um exemplo de fatores ambientais: temperatura. No calor nós comemos menos.

Regra de Kleber: Essa regra preconiza um fato muito interessante: preconiza que o gasto diário de energia para qualquer indivíduo é igual. O gasto diário de energia é uma constante igual a 70(setenta). Como esse valor é calculado? A massa metabólica é igual ao peso corporal em gramas elevado à potência 0,75. Esse gasto diário de energia é dado em Kcal. Esse cálculo é válido para qualquer tipo de pessoa com livre acesso à comida. Essa constante é válida para qualquer e todo animal.
Agora, o que é que vai variar para manter essa relação constante? Vai variar o controle da ingestão. Esse controle da ingestão é exercido pelo hipotálamo. Dentro do hipotálamo existem vários núcleos hipotalâmicos. Existem os núcleos ventromediais, que são bilaterais. Quando é promovida a lesão desses núcleos, ocorre o comportamento de hiperfagia. Experimentalmente, em animais, podem ser feitas cirurgias onde é inserido um eletrodo no núcleo e passando uma corrente elétrica, promover a eletrocoagulação desse núcleo, causando lesões. É a extereotaxia, mapeamento do cérebro, por exemplo de um rato. Essas lesões podem ser causadas tamb Tem-se que o comportamento de hiperfagia é devido a uma lesão dos núcleos ventromediais, o que leva a uma obesidade grave. Já a lesão do hipotálamo lateral promove o comportamento de afagia e a pessoa morre de inanição.
A estimulação desses núcleos provoca comportamento oposto. A estimulação dos núcleos ventromediais promove a afagia e a estimulação do hipotálamo lateral promove a hiperfagia. De onde se conclui que o hipotálamo lateral corresponde ao centro da fome e o hipotálamo medial ao da saciedade

 

 

...Antigamente, se acreditava-se que o hipotálamo fosse o centro deintegração da fome e da saciedade, porém hoje se sabe que o hipotálamo sofre influência de outros centros como córtex cerebral e a formação reticular, sendo portanto um local de passagem das vias relacionadas com a fome e a saciedade. A liberação de noradrenalina no hipotálamo provoca anorexia. O que se toma com moderador do apetite é alguma droga que tem base na anfetamina. A
anfetamina, moderex... todos modificam o comportamento: causando agressividade, insônia, mal humor (efeitos colaterais).
As lesões e estimulações no hipotálamo podem não afetar o centro de integração e sim, alterar as vias de passagens no hipotálamo. Pode tá ocorrendo uma alteração do ponto fixo, alterando o equilíbrio hormonal,
sendo isto os efeitos de atuação sobre as fibras de passagens. Elementos bioquímicos são importantes para o controle da fome e da saciedade. Nós temos no sistema nervoso central uma bioquímica para tudo: A
bioquímica da tristeza, da dor, do desespero, da euforia, da felicidade, do prazer, do orgasmo...
Existe então, para cada sentimento destes, neurotransmissores específicos associados.
As drogas modificam essa bioquímica: pode atenuar a dor, como os analgésicos; quebrar a ansiedade, como os anseuríticos; modificar o apetite, como os anorexivos. No núcleo paraventricular hipotalâmico a:
Noradrenalina dar apetite específico para carboidratos; Galaninas dar, para lipídeos; Opiácidos dar, proteínas.
Os opiácidos que eu falo são: endorfinas, encefalinas, dimorfinas, são os endógenos. Os outros, exógenos, são: Morfinas, heroínas... Vocês vão ver no próximo semestre. O neuropeptídeo Y (NPY) é o principal neuromodulador estimulante do apetite. A área pirifornical é a principal área da saciedade, onde age a anfetamina
e a dopamina, além das drogas anoraxígenas (para emagrecer). Os glicorreceptores hipotalâmicos disparam em alta freqüência nas variações da glicemia (apenas em casos patológicos: diabetes) A saciedade está relacionada com níveis de colecistocinina no intestino superior, quanto mais aminoácidos e ácidos graxos no estômago chegar, a
grande quantidade do hormônio provoca uma diminuição da velocidade de passagem do bolo alimentar do estômago para o intestino, deixando o estômago "mais cheio" e provocando um sentimento de plenitude gástrica e,
consequentemente, o sentimento de saciedade. Esse hormônio atua de duas formas: Uma periférica, antes descrita, e outra central. De forma central, ele atua diretamente provocando a sensação de saciedade, no Sistema Nervoso Central. A introdução de outros hormônios como: glucagon, neurotensina e calcitonina no 3º ventrículo, também dá a sensação de plenitude (saciedade). Como os vegetais tem 90% do seu peso em água, a carne (músculo) tem 40%,
uma boa alimentação (rica em vegetais) pode diminuir a nossa procura por água. Como nós adicionamos muitos sais minerais na nossa alimentação, o que afeta na osmolaridade, nós precisamos de adicionar água a nossa
alimentação.
Na sede existe um ponto fixo, como nas outras ingestas sólidas, regulado pela osmolaridade. Se o indivíduo tomar mais água que o necessário, é perda de tempo em beber e em eliminar, pois quando se chega ao limite de osmolaridade o excesso bebido vai ser filtrado no rim e eliminado na urina. No caso de uma hemorragia, se a pessoa vai tomar água para compensar o volume se líquido perdido, a sede passa antes do volume sangüíneo ser refeito. No caso da sede, o ponto fixo não é corrigido de imediato. A determinação do ponto fixo é feita pela osmolaridade e pela volemia, que são regulados por osmorreceptores e receptores de volume, que provocam
sintomas como secura na boca e sensação de temperatura alterada. Os osmorreceptores estão localizados nos vasos de grandes volumes, átrio direito e sistema vascular, algumas veias. O aumento do sódio determina, pelo rim, a liberação de renina, que transforma o angiotensinogênio em angiotensina1, que se transforma em angiotensina2 que atua a nível hipotalâmico, também determinando a sede. A angiotensina2 também provoca uma vasoconstricção e a liberação de aldotesrona e vasopressina que promove a retenção de sódio e a diminuição da diurese.
Vistos estes fatores edomísticos, que controlam a sede a fome, há três fatores que são motivacionais. Se no "horário da fome" agente se depara com a comida, e vê, sente o odor, você se motiva a comer. Você também pode ver
aquele prato muito bonito, muito apetitoso e de odor agradável, mas se for apresentado noutro momento (que você esteja saciado) você vai Ter repugnância. Um dos fatores que modulam os processos motivacionais é a necessidade
ecológica, ex.: Os carnívoros que comeram suas presas rapidamente, conseguiram sobreviver sobre os outros que não comiam suas presas rapidamente. Outro fator são os mecanismos antecipatórios, ex.: Você acorda, toma
banho, pê-pê-pê, pá-pá-pá... e senta numa mesa para tomar café da manhã, com fome ou não. Você faz daquele horário, um horário de alimentação. São mecanismos antecipatórios que constitui o relógio biológico.
O relógio biológico, com participação muito forte do hipotálamo, incorpora seu horário de alimentação e começa a fazer a secreção dos hormônios baseados nesses hábitos. Outro fator são os edonísticos, são fatores relacionados ao prazer, ex.: é o prazer de tomar um refrigerante com sede, de comer uma caixa de chocolate, mesmo que seu ponto fixo esteja satisfeito. Você pode até mudar seu ponto fixo, por causa do prazer: vocês vão ver que o prazer compensa o estresse, e a pessoa quando muda o ponto fixo, e fica obesa, come mais chocolate, então fica mais obeso, fica mais ansioso, come mais chocolate... 

...mas, a anfetamina modifica o comportamento da atividade, irritabilidade e insônia... Vai atuar em cima do receptor gabaérgico. A aplicação de anfetamina com um bendiazepínico(???) corresponde a você dirigir um carro com um pé no freio e outro no acelerador ao mesmo tempo, vai estourar alguma coisa. Na pele, nas vísceras e nos músculos, nós temos termorreceptores que enviam suas informações para o hipotálamo ( o centro da temperatura é o
hipotálamo), então através de diversos mecanismos , como resposta para o metabolismo basal, vasomotora, piloereção, e freqüência respiratória; o hipotálamo regula a temperatura do corpo. Ex.: Se a temperatura estiver
elevada, vai ter uma diminuição do metabolismo basal, vasodilatação (suar), não vai ter piloereção e aumento da freqüência respiratória. Se, ao contrário, a temperatura estivei baixa, aumenta o metabolismo basal, vasoconstricção, piloereção e diminuição da freqüência respiratória. Essas providências são integradas no hipotálamo e executada pelo Sistema Nervoso Central e pelo Sistema Endócrino.