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CONTROLO HORMONAL DO CRESCIMENTO.

REGULAO HORMONAL DO METABOLISMO MINERAL.

O CONTROLO DO CRESCIMENTO

A anlise do crescimento de um indivduo importante como indicador de sade mental e fsica e da

qualidade de vida, nomeadamente quando se avalia nos primeiros anos de vida. O crescimento um

processo complexo influenciado por factores endgenos (genoma, expresso gentica, sistema nervoso e

endcrino), e uma variedade de factores ambientais (clima, nutrio, habitat e outros).

O processo de crescimento envolve sntese de protenas e divises celulares em todas as clulas do

organismo, embora normalmente, a nvel macroscpico, determinado pela medio do peso e da estatura

dos indivduos, os quais reflectem nomeadamente a evoluo da massa corporal e o do tamanho dos

ossos, nomeadamente da coluna vertebral e dos membros superiores e inferiores.

Nos humanos podemos dividir o crescimento em trs etapas fundamentais para a sua anlise: O

crescimento ou desenvolvimento fetal, o crescimento infantil e puberdade, e o crescimento adulto,

condicionando cada uma de elas a etapa a seguir. Isto quer dizer que, por exemplo, se o desenvolvimento

fetal no bem sucedido e a criana morre, evidentemente j no h crescimento infantil nem adulto.

O crescimento fetal atinge o auge entre as 16 e 20 semanas de gestao havendo uma grande actividade

na sntese de protenas e na diviso celular. Neste perodo acontece a morfognese, que a diferenciao

e especializao das clulas em tecidos e rgos. A gordura depositada predominantemente durante as

10 ltimas semanas de gestao. Embora possa parecer que o crescimento um processo linear, os

diferentes tecidos e rgos tm caractersticas prprias, assim, por exemplo os rgos reprodutores sofrem

um crescimento proporcionalmente maior a partir dos 12 anos de vida.

Exerccio: Previso da altura em adulto

Altura dos homens = (altura do Pai + altura da Me + 13) / 2

Altura das mulheres = (altura do Pai - 13 + altura da Me) / 2

Nesta unidade pedaggica estudaremos o controlo hormonal do crescimento. Estudaremos um determinado

nmero de hormonas reguladoras do crescimento indicando, quando seja pertinente, o seu efeito especfico

em alguma das etapas do crescimento citadas anteriormente.

HORMONA DO CRESCIMENTO

A hormona de crescimento humano (GH, somatotrofina) uma hormona que exerce um papel fundamental

no crescimento coordenado normal, nomeadamente na estimulao do crescimento infantil e na

manuteno da massa corporal e ssea nos adultos.

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Os efeitos desta hormona sero estudados nas seguintes unidades pedaggicas, embora tambm esto

relacionados com o crescimento, pois um maior crescimento precisa de um maior aporte de energia e de

constituintes estruturais.

Efeitos da Hormona do Crescimento

Os diferentes efeitos desta hormona so devidos ligao da hormona ao seu receptor, que um receptor

com actividade enzimtica, o que atravs dos processos de transduo do sinal provoca um aumento ou

diminuio da expresso de um ou vrios genes. Dependendo do gene em questo os efeitos podem-se

manifestar nas clulas que possuem este receptor ou noutras, e assim podemos classificar estes em efeitos

directos e indirectos (Fig. 2-1; 2-2):

FIGURA 2-1

Os efeitos directos devem-se a uma aco da hormona em clulas que possuem receptor para ela. Os

efeitos indirectos devem-se ao aumento da expresso gnica do Insulin Growth Factor 1 (IGF1), que

uma molcula sinalizadora semelhantes insulina e que vai agir em diferentes tecidos. Um exemplo destes

efeitos indirectos a estimulao do crescimento da cartilagem e dos ossos (Fig. 2-1).

Em geral a Hormona do crescimento uma hormona anablica. Entre os efeitos nos tecidos temos (Fig. 2-

2):

1- Estimulao da sntese de protenas no fgado e msculo, e aumento da massa muscular.

2- Aumento do crescimento dos ossos devido a uma estimulao da proliferao e da actividade dos

condrcitos, que so as clulas responsveis da formao de cartilagem.

3- Aumento do crescimento e da funcionalidade dos rgos viscerais, glndulas endcrinas, msculo,

corao, pele e tecido conjuntivo.

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4- Desenvolvimento normal do sistema imunitrio no crescimento infantil

5- Desenvolvimento das glndulas mamarias nas mulheres, em conjuno com outras hormonas

como o estradiol, progesterona e prolactina.

FIGURA 2-2

FIGURA 2-3

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Regulao da secreo da Hormona de Crescimento

A produo de GH est influenciada por variados factores, como o stress, exerccio fsico, nutrio, sono e a

prpria hormona. Contudo, os seus reguladores principais so duas hormonas do hipotlamo:

A) Hormona libertadora da hormona de crescimento (GHRH)

B) Hormona inibidora da hormona de crescimento (GHIH) ou Somatostatina (SS)

A secreo da GH tambm regulada por um feedback negativo com o IGF-1. (Fig. 2-3).

A aco do IGF1 est mais especificamente relacionada com o crescimento sseo, ao estimularem a

expanso clonal dos condrcitos e a formao e maturao dos osteoblastos (Fig. 2-1).

Que efeito tm os aminocidos, a glicose e as agresses (como o stress) sobre a secreo de GH?

A GH e as perturbaes no crescimento

Existem vrias situaes patolgicas que esto associadas com a secreo anormal da hormona de

crescimento. Clinicamente, a deficincia de GH ou defeitos no seu receptor tem o nome de nanismo. A

manifestao de uma deficincia de GH dependa de idade em que a doena surge e pode ser adquirida ou

hereditria.

O efeito da excreo excessiva de GH tambm dependente da idade e pode ser vista de duas formas:

A) Gigantismo: o resultado da secreo excessiva de GH em crianas e adolescentes. uma doena

extremamente rara e normalmente o resultado de um tumor nos somatotropos. Um dos gigantes mais

famosos chamava-se Robert Wardlow. Os seus pais aperceberam-se da doena quando o seu peso

com apenas um ano de idade era de 31 kg! O Robert atingiu em adulto um peso de 237kg e 2,85

metros de altura.

B) Acromegalia: o resultado de uma secreo excessiva de GH em adultos. A consequncia desta

situao o aumento do dimetro das mos, dos ps e dos dedos, a acentuao das arcadas

orbitarias e a proeminncia da mandbula e dos maxilares. A influncia da GH sobre os tecidos moles

origina um nariz de base alargada, uma lngua aumentada, o espessamento da pele e a escassez de

tecido adiposo subcutneo.

A secreo excessiva de GH e IGF-1 tambm pode levar a desregulaes metablicas, incluindo

intolerncia glicose.

O Sr. Saltinho tem um filho que quer ser jogador de basquetebol. O Sr. Saltinho sabe alguma coisa acerca

da GH e pediu ao mdico do filho que lhe prescrevesse um pouco desta hormona, para que o filho pudesse

crescer mais. O que que acha que o mdico respondeu ao Sr. Saltinho?

HORMONAS DA TIRIDE

A T3 uma hormona termognica que aumenta o consumo de oxignio na maioria dos tecidos e acelera o

metabolismo.

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Efeitos das Hormonas da Tiride

Esta hormona tem efeitos aos vrios nveis de crescimento das pessoas. Assim no desenvolvimento fetal,

o sistema da TSH e das hormonas da tiride comea a funcionar s 11 semanas de gravidez, e entre os

efeitos mais relevantes esto (Fig. 2-4):

1- Estimulao da ossificao e do crescimento linear dos ossos, efeito essencial no perodo fetal para

a maturao dos centros de crescimento dos ossos e muito importante tambm no crescimento infantil.

2- A T3 essencial para o desenvolvimento do sistema nervoso central do feto.

Ao nvel do crescimento adulto a T3 tambm provoca uma srie de efeitos (Fig. 2-4):

1- A estimulao da ossificao e do crescimento linear dos ossos.

2- Aumento da proliferao de eritrcitos devido a um aumento na produo de eritropoietina.

3- Aumento da fora e da frequncia de contractilidade cardaca.

4- Regula a funo reprodutora em homens e mulheres.

FIGURA 2-4

GLUCOCORTICOIDES

Se h extirpao das glndulas suprarenais num indivduo, este s pode sobreviver se houver um aporte

externo de cortisol. Esta hormona regula o metabolismo energtico, modula o sistema nervoso central e a

rede vascular, e afecta profundamente o funcionamento do sistema imunitrio..

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Efeitos do Cortisol

O efeito geral do cortisol e de aumentar o catabolismo ou inibir o anabolismo. Entre os efeitos mais

importantes do cortisol esto (Fig. 2-5):

1- No desenvolvimento fetal importante para a maturao do tracto gastrointestinal, do fgado, dos

pulmes, da pele e da retina.

2- Inibe a formao ssea por vrios mecanismos c.

3- Produz um aumento da fragilidade dos capilares, devido inibio da sntese de colagnio.

4- Tem um efeito imunosupressor e anti-inflamatrio.

5- Aumenta a filtrao glomerular e a eliminao de gua nos rins.

6- Modula o estado emocional e a excitabilidade.

FIGURA 2-5

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FIGURA 2-6

Controlo da secreo do cortisol

O cortisol e outros glucocorticoides so secretados em resposta hormona adrenocorticotrofica (ACTH) da

pituitria anterior. (Fig. 2-6), os seus nveis so controlados por um feedback negativo (Fig. 2-6).

ESTERIDES SEXUAIS: ANDROGNIOS, ESTROGNIOS E PROGESTAGNIOS

A participao destas hormonas no desenvolvimento fetal depende do desenvolvimento do hipotlamo e a

pituitria, dado que a estimulao da secreo dos esterides sexuais feita pela GnRH secretada pelo

hipotlamo, que estimula a produo de LH e de FSH pela pituitria. conhecido que a GnRH comea a

ser produzida s quatro semanas de gestao, e a LH e FSH entre a semana dez e doze.

No crescimento infantil, durante a maturao do eixo hipotlamo-hipfise-gnadas, os nveis de GnRH,

LH, FSH so muito baixos. S na puberdade h um aumento da sntese de GnRH e observa-se

posteriormente um aumento da LH e FSH circulante. a este nvel que comea a ovulao nas mulheres

(com a produo de estradiol e progesterona) e a espermatognese nos homens (com a produo de

testosterona).

Posteriormente, aproximadamente aos 50 anos de idade h descida na produo de LH e FSH que nos

homens gradual e nas mulheres acontece num curto perodo de tempo (alguns anos).

Controlo da secreo dos esterides sexuais

Em ambos os sexos, a LH estimula a secreo de esterides sexuais nas gnadas.

Nos testculos, a LH liga-se ao seu receptor nas clulas Leydig (clulas intersticiais), estimulando a

sntese e secreo de testoterona (Fig. 2-7).

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FIGURA 2-7: Controlo da secreo de hormonas masculinas

FIGURA 2-8: Controlo da secreo de hormonas femininas

Nos ovrios, a LH estimula as clulas da teca que secretam andrognios (DHEA) e progesterona. A FSH

estimula as clulas da granulosa que produz estradiol usando os andrognios produzidos pelas clulas da

teca. No ciclo ovrico o corpo lteo tambm estimulado pela LH que estimula a produo de

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progesterona e estradiol (Fig. 2-8). Esta regulao ser mais aprofundada, desde o ponto de vista

fisiolgico, no Bloco de Uro-genital que decorre ao mesmo tempo que o bloco de Endcrino e Metabolismo.

selectivamente inibem e activam a secreo de FSH pela hipfise.

Efeitos extra-testiculares da Testosterona

Estes efeitos correspondem ao desenvolvimento de caracteres masculinos e, em geral, a efeitos no

crescimento e maturao de tecidos especficos.

O andrognio que existe maioritariamente na circulao a testosterona, embora esta pode ser convertida

em dehidrotestosterona (DHT) que uma hormona com efeitos mais potentes que a testosterona. Ambas

so esterides e ligam o mesmo receptor intracelular. A ligao das hormonas ao receptor constitui um

complexo que age como um factor de transcrio e, portanto, vai regular a expresso gentica.

Entre os efeitos dos andrognios esto (Fig. 2-9):

1- Estimulam o crescimento da glndula prosttica e das vesculas seminais.

2- Estimulam a diferenciao do aparelho sexual masculino.

3- Estimulam os folculos pilosos, estimulando o aparecimento em certas zonas dos homens do

padro de cabelo que os caracteriza.

4- Estimulam as glndulas sebceas, e consequentemente o desenvolvimento da acne nos homens,

especialmente durante a puberdade.

5- Estimulam o desenvolvimento duma laringe mais comprida e o engrossamento das cordas vocais,

efeitos responsveis pelo padro de voz masculina.

6- Estimulam o aumento da massa muscular nos homens durante a puberdade, como j fora referido

anteriormente.

7- Favorecem a acumulao da gordura na zona visceral do corpo (caracterstica frequente nos

homens adultos).

8- Estimulam a sntese de eritropoietina, provocando um aumento do hematcrito nos homens em

relao s mulheres.

9- Inibem o crescimento das glndulas mamrias.

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FIGURA 2-9

Efeitos extra-ovricos da Progesterona e do Estradiol

Durante a puberdade o estradiol o responsvel do desenvolvimento das caractersticas morfolgicas

femininas: desenvolvimento do aparelho reprodutor feminino, ancas mais largas, distribuio do tecido

adiposo (nos homens a testosterona provoca uma distribuio visceral), e menor estatura das mulheres

entre outras.

BIBLIOGRAFIA

VANDER (2001): Human Physiology. Pgs 613-616.

BERNE e LEVY (1998): Physiology. Pgs 923-927; 944-949; 984-987; 997-999.

LINKS

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowTOC&rid=endocrin.TOC&depth=1:

Endocrinology Book

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REGULAO ENDCRINA DO METABOLISMO DO CLCIO E DOS FOSFATOS

Um complexo sistema de regulao mantm os nveis normais de clcio, fosfato e magnsio no organismo

humano. As hormonas chave que regulam as quantidades de clcio e fsforo so a hormona paratiride

(PTH), a vitamina D e a calcitonina. Estas hormonas actuam em trs rgos principais, o intestino, os rins

e os ossos, de modo a manter os nveis de clcio e fsforo.

HOMEOSTASE DO CLCIO

O clcio um io fundamental em todos os sistemas biolgicos. um elemento importante em numerosos

processos intracelulares e extracelulares. Entre as vrias funes, podemos destacar a sua participao

nos seguintes processos: contractilidade de vrios tipos de msculo; transmisso sinptica e outras funes

no tecido nervoso; agregao das plaquetas e coagulao; secreo de hormonas e endocitose em geral e

regulao da diviso celular.

Do clcio total do organismo apenas 1% encontra-se sob a forma livre a nvel extracelular ou intracelular; a

grande maioria do clcio encontra-se nos ossos. A homeostase do clcio consiste no equilbrio entre os

nveis de clcio nas diferentes partes do organismo, incluindo os nveis extracelular e intracelular. A

quantidade de clcio no soro depende de processos que acontecem no intestino, ossos, soro e rins:

Dentro do Ca2+ livre, o nvel de Ca2+ intracelular de 0,1-0,01 M ao passo que no exterior 10 mil vezes

superior (mM). O Ca2+ intracelular essencial para certos processos de transduo do sinal.

Os mecanismos fisiolgicos de controlo do balano cido-base e da presso arterial tm importantes efeitos

na homesotase do clcio:

- O aumento da filtrao glomerular que ocorre por um aumento do sdio no sangue provoca aumento da

perda de clcio na urina.

- O clcio e o fosfato servem como tampes para neutralizar cidos produzidos aps a ingesto de

alimentos resultando na sua perda pela via urinria e provocando maior reabsoro ssea.

- Quando h alcalose a quantidade de clcio sanguneo que se liga albumina aumenta provocando

diminuio do clcio livre embora a o clcio total srico est em nveis normais.

- A diminuio da albuminemia leva diminuio da quantidade de calcio total no sangue, embora o

nvel de clcio livre pode ser normal. De facto a quantidade de clcio livre deve ser corrigida usando a

seguinte frmula:

Clcio total corrigido = Clcio srico total + 0,8 (4- albuminemia (1) )

(1) Albuminemia = g/dL; Calcio = mg/dL.

O senhor Edelmiro apresenta um doseamento de clcio total srico de 7,8 mg/dL (normal 8,5-10,5).

Apresenta tambm uma albuminmia de 2 mg/dL (normal 3,2-4,8). Determine se existe uma situao de

hipocalcmia, normocalcmia ou hipercalcmia

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HOMEOSTASE DO FSFORO

O fsforo apresenta-se sob a forma de fosfato e essencial em todos os sistemas biolgicos. Constitui um

componente integral intermedirio em vrios metabolismos, como o dos hidratos de carbono, dos lpidos e

das protenas. Nomeadamente: constituinte dos intermedirios da gliclise; constituinte de molculas

carregadoras de energia e possui poder redutor (NAD, NADP); molculas fosforladas so essenciais em

diferentes processos; encontra-se presente em grandes quantidades nos ossos; o anio maioritrio a nvel

intracelular (a sua concentrao menor a nvel extracelular).

De uma forma geral, a quantidade de fosfato no soro depende de processos que acontecem em quatro

regies do organismo: intestino, ossos, soro e rim

BALANO SSEO*

Os ossos so formados por uma matriz orgnica (colagnio) impregnada em sais minerais, e muito

vascularizada. Os ossos so estruturas dinmicas que so formadas (deposio de minerais) e destrudas

(reabsoro ssea, diluio de minerais). O processo de formao mais activo que o de destruio at

aos 30 anos, acontecendo depois o contrrio. Os ossos jogam um importante papel no metabolismo

mineral, pois armazenam clcio, fsforo, magnsio e flor entre outros.

O osso um tecido caracterizado pela sua rigidez e pela sua grande resistncia tanto traco como

compresso. Neste tipo de tecido conjuntivo, a matriz e a rede densa de fibras esto impregnadas com sais

minerais, principalmente fsforo e clcio, formando a chamada matriz ssea. A grande maioria do magnsio

existente no organismo tambm est nos ossos associado matriz, sendo este io. As clulas que

compem o tecido sseo so de 3 tipos principais:

a) Osteoblastos: estas clulas apenas so activas durante cerca de 8 dias, tempo durante o qual

produzem a matriz e as fibras. Aps esse tempo ficam includas no tecido sseo, passando a

designarem-se por ostecitos.

b) Ostecitos: so clulas fusiformes e com numerosos prolongamentos citoplasmticos que

atravessam os canais do osso, ligando as diversas clulas entre si e aos vasos sanguneos que as

alimentam, so portanto responsveis pela manuteno da matriz ssea.

c) Osteoclastos, estas clulas vivem cerca de 2 dias, so grandes e multinucleadas. Apresentam uma

zona com vilosidades que se encontra em contacto com o osso formado, o qual destroem para retirar

fsforo e clcio, so responsveis pela reabsoro do tecido sseo, e participam nos processos de

remodelao dos ossos.

(*) Para uma melhor compreenso deste tpico aconselhamos revisar a matria dada no Bloco de

Locomotor (primeiro ano).

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HORMONA PARATIRIDE (PTH)

A PTH responsvel pelo estreito controlo da [Ca2+] no fludo extracelular e portanto essencial para a

vida.

Regulaco da secreo de PTH

Existem receptores que medem o nvel srico de clcio, e quando este baixo a PTH secretada (FIG.2-

10). Um aumento do fosfato srico, aumenta tambm a secreo de PTH, pois este diminui o clcio livre no

soro. A secreo de PTH tambm regulada por outros factores como por exemplo:

- Estimulao beta-adrenrgica (va AMPc) estimula a secreo.

- Vitamina D inibe a transcrio do gene de PTH.

Efeitos da PTH

Esta hormona regula a concentrao de clcio por uma aco concertada a trs nveis: Ossos, mucosa

intestinal e rim.

OSSOS: A PTH aumenta a reabsoro de clcio nos ossos (Fig. 2-11 e 2-12), libertando clcio.

FIGURA 2-10: Relao entre a concentrao de clcio e a PTH no sangue.

Com base na figura 2-10, Qual a relao que existe entre os nveis de Clcio e os nveis de PTH?

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FIGURA 2-11: Resumo da regulao hormonal do balano do clcio

RIM: A PTH tambm aumenta a reabsoro de clcio no rim.

INTESTINO: A PTH tambm aumenta a absoro de clcio no intestino. Este efeito indirecto, sendo o

resultado do aumento da produo renal de um metabolito da vitamina D (1,25-dihidroxivltamina D).

FIGURA 2-12: Resumo da regulao hormonal do balano dos fosfatos

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VITAMINA D3

Sntese de vitamina D3

A vitamina D3 sintetizada na pele partir do colesterol devido a aco da luz ultravioleta do sol. O 7-

dehidrocolesterol transformado em Vitamina D3 (Fig. 2-13). Mas esta no a forma activa da hormona,

que passa para sangue (transportada por protenas) e transformada em 25-hidroxicolecalciferol no fgado,

sendo este posteriormente hidroxilado no rim para originar a forma activa 1,25-dihidroxicolecalciferol

(calcitriol), ainda que possa ser convertido tambm em outras formas menos activas como o 24,25-

dihidroxicolecalciferol. Estas formas so conhecidas como diferentes formas de vitamina D.

A sntese endgena de vitamina D3 no suficiente para o organismo, e portanto, preciso ingeri-la na

dieta atravs dos alimentos.

Efeitos do calcitriol

Os efeitos das diferentes formas de vitamina D so mediados por ligao a receptores nucleares

especficos (VDR). O primeiro efeito aumentar a concentrao srica de clcio e fosfato, o qual ocorre a

vrios nveis:

INTESTINO: aumenta a absoro de clcio e fosfato a nvel gastrointestinal.

FIGURA 2-13: Resumo dos efeitos da vitamina D3

OSSOS: os efeitos a nvel sseo so complexos, contraditrios e no bem compreendidos. Inicialmente

parece que aumenta a reabsoro de clcio e fosfato j que indirectamente aumenta a actividade

dos osteoclastos e de forma sinrgica com a PTH. Por outro lado parece tambm que activa a

formao de osso, j que este processo criticamente dependente de vitamina D pois embora esta

diminua a transcrio de colagnio pelos osteoblastos, aumenta a produo de outras protenas como

osteocalcina e fibronectina. Esta a razo pela qual administrada nos doentes com osteoporose.

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RIM: aumenta debilmente a reabsoro de clcio e fosfato no rim.

Tambm existem outras aces do calcitriol como a inibio da proliferao celular, pelo que pode ser

usado terapeuticamente no tratamento de alguns tumores e na psorase.

CALCITONINA

A calcitonina um pptido (Fig. 2-14) secretada pelas clulas parafoliculares da tiride (Fig. 2-14).

FIGURA 2-14: Aminocidos constituintes da calcitonina

Os efeitos da calcitonina verifican-se principalmente no osso, donde inibe a reabsoro ssea devido

inibio da diferenciao dos osteoclastos e diminuindo a actividade dos osteoclastos maduros, tendo

como resultado final uma diminuio dos nveis de clcio no sangue (Fig. 2-11 e 2-12).

FIGURA 2-15: Clulas parafoliculares da tiride (clulas C).

OUTRAS HORMONAS

Embora as hormonas estudadas anteriormente so as que controlam principalmente o metabolismo do

clcio e dos fosfatos, outras hormonas tambm tem efeitos nestes metabolismos (Fig. 2-10 e 2-11):

- O cortisol inibe a formao dos ossos pois reduz a sntese de colagnio I (constituinte da matriz),

inibe a diferenciao de osteoblastos, e decresce a absoro de clcio intestinal devido ao

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antagonismo da aco da vitamina D (Fig. 2-11 e 2-12). Por todas estas aces e usado no tratamento

de inflamaes associadas com artrite.

- A GH estimula a proliferao das clulas dos ossos (osteoblastos), por estimulao da sntese de

protena, DNA e RNA.

- A testosterona estimula a diferenciao dos osteoblastos dos ossos.

- O estradiol inibe a reabsoro dos ossos pelo seu efeito inibidor da actividade dos osteoclastos.

- As hormonas da tiride estimulam a remodelao ssea, j que um aumento dos nveis destas

hormonas provoca uma diminuio dos nveis de PTH e de vitamina D.

BIBLIOGRAFIA

BERNE E LEVY (1998): Physiology. Captulo 48.