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Apostila organizada por: Professora Mestra Amanda Passuello de Aguiar BIOLOGIA BÁSICA IIBIOLOGIA BÁSICA II AUTORA ● Licenciatura em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual do Paraná (UNESPAR). ● Mestra em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Estadual de Londrina (UEL). ● Pós-graduanda em ciências criminais pela Faculdade Descomplica. Professora e pesquisadora. Possui experiência nas áreas de genética e biologia molecular, atuando principalmente na linha de pesquisa de genética toxicológica e câncer. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/6831342314894185 Plano de Estudo: ● Embriologia e Histologia; ● Sistema Esquelético, Sistema Muscular e Sistema Nervoso; ● Sistema Digestório, Sistema Cardiovascular e Sistema Respiratório; ● Sistema Endócrino, Sistema Urinário e Sistema Reprodutor. http://lattes.cnpq.br/6831342314894185 3 APRESENTAÇÃO DO MATERIAL A biologia, é a ciência do estudo da vida. Conhecimentos em áreas da biologia relacionadas ao funcionamento e formação do organismo humano, trazem ao estudante das ciências da saúde, informações fundamentais a serem aplicadas na área. Durante este curso, revisaremos algumas ciências fundamentais para a manutenção da vida humana. O primeiro tópico a ser abordado, será a embriologia, a ciência que estuda o desenvolvimento de uma nova vida desde o momento da fecundação até o nascimento. Na sequência, seguiremos para a histologia, estudo dos tecidos e de como eles se organizam para constituir os diferentes tipos de órgãos. Por fim, estudaremos os diversos sistemas que compõem o corpo humano, que trabalham coordenadamente para realizar funções essenciais para a manutenção da vida. Portanto, este curso tem como objetivo abordar alguns dos principais assuntos da biologia, a serem aplicados durante sua jornada acadêmica. SUMÁRIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIATÓPICO 1.1 Embriologia A embriologia é a ciência dedicada ao estudo do desenvolvimento embrionário dos seres vivos, desde a fecundação de um embrião até o seu nascimento. Podemos considerar que o embrião humano se desenvolve em cinco estágios: ● Gametogênese; ● Fecundação; ● Clivagem; ● Gastrulação; ● Morfogênese e organogênese. 1.1.1 Gametogênese Processo pelo qual os gametas masculinos e femininos são formados. Os espermatozóides (gametas masculinos) são produzidos na gônada masculina, o testículo, por meio de um processo chamado de espermatogênese. Este processo tem início na puberdade e ocorre até a morte do indivíduo. O óvulo é o gameta feminino e seu processo de formação é denominado de ovogênese, a maior parte desse processo ocorre nas gônadas femininas, os ovários. As gametogêneses masculina e feminina envolvem os dois processos de divisão celular, a meiose e a mitose. Quando uma célula passa por mitose, ela origina duas novas células idênticas, chamadas de células filhas. Enquanto a meiose reduz o número de cromossomos presentes na célula (2n) pela metade (n). Os seres humanos possuem 46 6TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA cromossomos em suas células, portanto, ao passarem por meiose, as células reprodutivas possuirão apenas 23 cromossomos. Este processo é importante, pois, no momento da fecundação, o espermatozóide (n) e o ovócito (n) se encontram, restabelecendo o número de cromossomos (2n). A espermatogênese tem início quando as espermatogônias, células presentes no túbulo seminífero, sofrem divisão mitótica e geram duas células filhas, as células tipo A, que permanecem no tubo, e as células tipo B, que se movem para o compartimento adluminal, dando origem aos espermatócitos primários. Este espermatócito sofre meiose, reduzindo seu número de cromossomos (2n -> n). O espermatócito primário produzirá dois espermatócitos secundários, que sofrerão novamente uma meiose e darão origem às espermátides. Por fim, as espermátides diferenciam-se em espermatozóides em um processo chamado de espermiogênese. A ovogênese é um processo que leva anos para ser concluído, ainda no período fetal, os ovócitos da mulher entram em meiose I e permanecem estacionados nesta fase. É somente na puberdade, em resposta a um estímulo de LH, que o ovócito primário finaliza a meiose I e entra em meiose II, se tornando um ovócito secundário, que será liberado durante a ovulação. A meiose II só será concluída se houver o encontro com um espermatozóide, do contrário, o ovócito será degenerado. O processo de ovogênese produz quatro células filhas, no entanto, apenas uma dará origem ao óvulo. As outras três células produzidas são chamadas de corpos polares, que serão degenerados rapidamente sem serem fertilizados. 7TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA 1.1.2 Fecundação Durante o ato sexual, o sêmen é ejaculado com o propósito de abrigar e conduzir os espermatozóides até o ovócito. Para que esse encontro aconteça, o espermatozóide precisa percorrer praticamente todo o trato do sistema reprodutor feminino, o que é possível graças ao auxílio de seu flagelo (cauda). Ao encontrar o ovócito, o espermatozóide precisa ainda penetrar a corona radiata, um grupo de células que envolve o ovócito, e a zona pelúcida, uma película protetora que envolve o ovócito. Ocorre então a fusão da membrana do espermatozóide com a membrana do ovócito, neste momento, a membrana do ovócito se torna impenetrável para outros espermatozóides. Na fecundação ocorre a fusão dos núcleos dos gametas, um processo chamado de cariogamia, acarretando na formação do zigoto. 1.1.3 Clivagem Após a formação do zigoto, dá se início o processo de clivagem, também conhecido como segmentação. As clivagens são divisões mitóticas que promovem a divisão do zigoto, fazendo aumentar a quantidade de células em progressão geométrica, isto é, primeiro são produzidas duas células, depois quatro, oito células e assim sucessivamente. Como esse processo ocorre rapidamente, não há tempo para crescimento celular entre as divisões, resultando em células cada vez menores. Esse processo começa cerca de 30 horas após a fecundação e ocorre enquanto o embrião se desloca em direção ao útero. Em certo momento da clivagem, o zigoto terá de 12 a 16 células e passará a ser chamado de mórula (“amora”). Após adentrar no útero, a mórula passa a acumular líquido uterino em seu interior, formando uma cavidade chamada de blastocele. A partir deste momento, a mórula passa a ser chamada de blastocisto. Dois tipos celulares são evidentes nesse estágio, o trofoblasto, uma camada de células que constituem a parte externa, e a parte mais inteira, o embrioblasto. Posteriormente, o trofoblasto contribuirá para a formação da placenta, enquanto o embrioblasto dará origem ao embrião propriamente dito. A partir do 6º dia, ocorre a implantação, ou seja, o blastocisto se fixará no endométrio (parede uterina). No 9º dia após a fertilização, o embrioblasto se dividirá em duas camadas de células, o epiblasto e o hipoblasto. Juntas, estas estruturas formarão o disco embrionário bilaminar e darão origem ao corpo. O epiblasto formará uma extensão chamada de saco amniótico, essa extensão é preenchida pelo líquido amniótico, o que protege o feto dos choques físicos. Já o hipoblasto, formará uma extensão chamada de saco vitelino, que posteriormente dará origem ao tubo digestório. 8TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA 1.1.4 Gastrulação Durante a 3º semana, têm-se início a fase de diferenciação celular, originando três folhetos embrionários, a ectoderme, a mesoderme e a endoderme. É por meio desses folhetos que os tecidos e órgãos serão formados. Esta etapa é chamada de gastrulação, e o embrião deixa de ser um disco embrionário bilaminar e passa a ser um disco embrionário trilaminar.A ectoderme dá origem a camada externa da pele, ao cérebro e a medula espinhal. A mesoderme origina o músculo, ossos e tecidos conjuntivos. A endoderme forma o revestimento epitelial. Além destes folhetos embrionários, algumas células se proliferam na extremidade caudal e cranial, formando a linha primitiva. Ademais, uma porção de células migram atra- vés do nó primitivo, formando um cordão celular que dá origem a notocorda, estrutura que será fundamental para o desenvolvimento do sistema nervoso. 1.1.5 Morfogênese e Organogênese Por volta da 4º semana de gestação ocorrerá a diferenciação dos folhetos em tecidos e órgãos. Essa fase é chamada de organogênese e ocorre até a 8º semana de gestação, quando o embrião passa a ser chamado de feto. Durante a diferenciação dos folhetos, sinalizadores são enviados às células, induzindo-as a mudar sua morfologia e adquirir funções específicas. A partir daí, as células passam a se agrupar, formando os tecidos e órgãos, caracterizando a organogênese. 9TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA Além disso, o embrião assume gradativamente o aspecto humano, principalmente por meio da formação da face e dos membros, processo chamado de morfogênese. 1.2 Histologia Ramo da biologia dedicado ao estudo dos tecidos. Afinal, você sabe qual a definição de tecido dentro da biologia? Para a biologia, um tecido pode ser definido como um conjunto de células da mesma natureza e que possuem a mesma função. Os principais tecidos presentes nos seres humanos são o tecido epitelial, tecido conjuntivo, tecido muscular e tecido nervoso. 1.2.1 Tecido Epitelial Composto por células justapostas, ou seja, células intimamente unidas umas às outras, tem como principal função revestir superfícies, como por exemplo a superfície externa do corpo e de órgãos, protegendo-os. 10TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA Esse tecido é classificado de acordo com sua função, podendo ser: epitélio de revestimento e epitélio glandular. O tecido epitelial de revestimento forma a pele, as mucosas (como nariz e boca) e as serosas (membranas que revestem os órgãos). As principais membranas de revestimento são a pleura (pulmão), o pericárdio (coração) e o peritônio (abdome). Portanto, este tecido é responsável por cobrir a superfície do corpo e proteger suas cavidades internas. Em alguns epitélios há a presença de glândulas (células secretoras), formando o tecido epitelial glandular. Este epitélio, além de revestir, produz e elimina substâncias fundamentais para a superfície dos tecidos. As glândulas podem ser classificadas de acordo com a forma que a liberação da secreção acontece, podendo ser classificadas em glândulas endócrinas, exócrinas e mesócrinas. ● Glândula endócrina: elimina sua secreção diretamente na corrente sanguínea (exemplo: glândula tireóide); ● Glândula exócrina: elimina sua secreção na superfície, seja para fora do corpo ou para a cavidade de órgãos (exemplo: glândulas sudoríparas e glândulas lacrimais); ● Glândula mesócrina: também conhecidas como glândulas mistas, possuem ao mesmo tempo uma parte endócrina e outra exócrina (exemplo: pâncreas). 1.2.2 Tecido Conjuntivo O tecido conjuntivo é caracterizado por possuir uma grande variedade de células e fibras e uma abundância de matriz extracelular. As diferentes combinações desses componentes podem contribuir para a formação de diversos tipos de tecido conjuntivo. Tem como principal função conectar tecidos e órgãos, servindo como preenchimento, conexão e sustentação. No entanto, os diferentes tipos de tecido conjuntivo podem apresentar diferentes funções. Você sabia que gordura, sangue e ossos, mesmo tão diferentes, são classificados como tecidos conjuntivos? Revisaremos aqui, as principais classes de tecido conjuntivo propostas por Marieb, Wilhelm e Mallatt (2014): ● Tecido conjuntivo propriamente dito: este tecido tem alta capacidade para resistir à tração, é responsável por sustentar praticamente todos os epitélios do cor- po, além de circundar alguns nervos e vasos sanguíneos. Atua também como um 11TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA defensor contra microrganismos invasores, devido à presença de células de defesa que protegem o corpo antes que os microrganismos se espalhem pela corrente sanguínea. Nesse tecido estão presentes os adipócitos, células especializadas no armazenamento de lipídios, formando o tecido adiposo. ● Tecido cartilaginoso: mais conhecido por proporcionar a forma a alguns órgãos como nariz e orelha, a cartilagem é um tecido que ocorre por todo o esqueleto, é firme e flexível e consiste em até 80% de água. ● Tecido ósseo: caracterizado pela rigidez e dureza, tem capacidade para sustentar e proteger as estruturas do corpo. ● Tecido sanguíneo: o sangue é o tecido conjuntivo mais atípico, ele se movimenta por todo o corpo servindo como meio de transporte para os gases (como o O2 e o CO2), os nutrientes absorvidos pelo sistema digestório, os hormônios e as células de defesa. 1.2.3 Tecido Muscular Caracterizado pela capacidade de contração e distensão de suas células, determinando o movimento dos membros e das vísceras. As células que compõem o tecido muscular são células alongadas, podendo também ser chamadas de fibras musculares. Essas células são ricas em filamentos de actina e miosina, responsáveis pela contração muscular. É essa contração muscular que promove o movimento de estruturas ligadas ao tecido, como os ossos, propiciando, consequentemente, o movimento do corpo. No corpo humano há três tipos de músculos, são eles: ● Tecido estriado esquelético: tem esta nomenclatura devido a sua localização, visto que está ligado ao esqueleto. As células que constituem este tecido são ricas em filamentos de actina e miosina, promovendo os movimentos corporais; ● Tecido estriado cardíaco: este tecido está presente na parede do coração e tem a função de se contrair para impelir o sangue por meio dos vasos sanguíneos; ● Tecido muscular liso: o músculo liso ocorre nas paredes dos órgãos ocos (como o útero e a bexiga urinária). Quando essa musculatura se contrai, ela encolhe o tecido onde se encontra, resultando, por exemplo, na locomoção do alimento pelo trato digestório, regulação do fluxo de ar dos pulmões, entre outros. 12TÓPICO 1 EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA 1.2.4 Tecido Nervoso O tecido nervoso está completamente interligado e distribuído pelo organismo, compondo o sistema nervoso. Este tecido é constituído por células altamente especializadas, os neurônios, e por células menores, que juntas formam uma substância intercelular denominada de neuroglia. O neurônio é uma célula com formato estrelado que possui extensões muito ramificadas. Essas extensões são chamadas de dendritos e são responsáveis por receber os sinais de outros neurônios. O axônio é uma extensão que se destaca por ser mais prolongado e pouco ramificado e tem a função de transmitir sinais para as demais células. O tecido nervoso é caracterizado por ser especializado na condução de estímulos. Ele recebe informações do meio ambiente por meio dos sentidos (tato, visão, audição, olfato e paladar) e do meio interno e processa essas informações, elaborando uma resposta. Essa resposta pode resultar em ações, como uma contração muscular. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13TÓPICO 2 TEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSO 2 SISTEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSOTÓPICO 2.1 Sistema Esquelético O sistema esquelético é constituído por peças ósseas e cartilaginosas, formando um sistema de alavancas movimentadas pelos músculos. Podemos dividir o esqueleto humano em duas partes: o esqueleto axial e o esqueleto apendicular, sendo que, o esqueleto axial é constituído pelacaixa craniana, coluna vertebral e caixa torácica, enquanto o esqueleto apendicular compreende as escápulas e clavículas, ossos ilíacos e o esqueleto dos membros superiores e inferiores (braços e pernas). 14TÓPICO 2 TEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSO A caixa craniana compreende os ossos que formam o crânio, incumbidos de proteger o encéfalo, e os ossos faciais, que protegem e dão suporte aos olhos, orelhas, nariz e boca. A coluna vertebral fornece suporte à cabeça e uma ligação para as costelas, ela é responsável principalmente por proteger a medula espinhal. A caixa torácica é constituída pelas costelas e o esterno, ossos que protegem a região torácica do corpo, como os pulmões e o coração. O sistema esquelético possui algumas funções específicas: ● Fornecer suporte para as estruturas corporais; ● Permitir o movimento e um ponto de fixação para os músculos; ● Proteger órgãos internos; ● Estocar minerais, como o cálcio e o fósforo; ● Auxiliar na formação de células sanguíneas, visto que a medula óssea está localizada no interior dos ossos. As células que formam o tecido ósseo são de 3 tipos: ● Osteócitos: ocupam espaços vazios no interior da matriz óssea e auxiliam em sua manutenção; ● Osteoblastos: envolvidos no processo de produção da matriz óssea; ● Osteoclastos: participam do processo de remodelação óssea, promovendo a reabsorção do tecido. 2.1.1 Sistema Muscular 15TÓPICO 2 TEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSO O sistema muscular compreende os três grupos musculares, o músculo estriado esquelético, o estriado cardíaco e o músculo liso, já descritos anteriormente em histologia. Esses músculos, juntamente com o sistema esquelético, contribuem para a movimentação do corpo. Atos como piscar, respirar e andar são completamente dependentes da ação deste sistema. As principais atribuições dos músculos são: ● Realizar movimentos corporais; ● Dar forma ao corpo, auxiliando na manutenção da postura; ● Manter a temperatura corporal. Os tipos musculares têm algumas especificidades em comum. A primeira delas é chamada de contratilidade, o que corresponde à capacidade dos músculos de se contraírem em resposta a um estímulo. A irritabilidade ou excitabilidade, é a capacidade de responder rapidamente aos estímulos elétricos, causando os impulsos. A capacidade que um músculo possui de ser estendido quando não está em repouso é chamada de extensibilidade. Por fim, a elasticidade determina a capacidade do músculo retornar a sua posição normal quando em repouso. Coletivamente, essas quatro propriedades conferem ao sistema muscular a capacidade de realizar movimentos complexos. 2.1.2 Sistema Nervoso 16TÓPICO 2 TEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso é o principal sistema de comunicação e controle do corpo. Você sabia que seus pensamentos e ações são resultados da atividade deste sistema? Pois bem, é por meio dele que as informações e os estímulos externos são captados e respondidos, na forma de movimentos, sensações ou constatações. As células nervosas comunicam-se através de sinais elétricos rápidos e específicos, produzindo respostas quase imediatas. No sistema nervoso há a predominância de dois tipos celulares, os neurônios e as células da glia. Os neurônios são as células responsáveis pela recepção de estímulos e transmissão dos mesmos. Estas células são dotadas de duas propriedades fundamentais: a irritabilidade e a condutibilidade. A irritabilidade corresponde à capacidade celular de responder aos estímulos internos e/ou externos. Uma vez que os neurônios foram excitados por esses estímulos, uma onda de excitação é transmitida em alta velocidade por toda a sua extensão, esse fenômeno corresponde a condutibilidade. A célula nervosa possui uma morfologia bem específica, ela é composta por um corpo celular e por prolongamentos celulares denominados dendritos e axônios. Os dendritos são prolongamentos ramificados que atuam como receptores de estímulos. Já os axônios são prolongamentos mais alongados que atuam como condutores dos impulsos nervosos. Cada neurônio pode possuir vários dendritos, mas apenas um axônio. Os axônios possuem um revestimento denominado de bainha de mielina, este revestimento acelera os impulsos nervosos que estão percorrendo o axônio, além de produzir uma substância chamada de mielina, que o protege. Portanto, podemos dizer que os dendritos obtêm e carregam mensagens para o corpo celular, enquanto o axônio carrega a mensagem para fora da célula. As sinapses são as regiões onde as mensagens são transmitidas de um neurônio para outro. As células da glia não participam da transmissão dos impulsos nervosos, elas estão responsabilizadas por isolar, apoiar e proteger o neurônio. O sistema nervoso pode ser dividido em duas partes: o sistema nervoso central e o sistema nervoso periférico. O SNC (sistema nervoso central) divide-se em encéfalo e medula. Ao passo que o SNP (sistema nervoso periférico) é formado por nervos encarregados de fazer as ligações entre o sistema nervoso central e o corpo. O encéfalo consiste na junção de três órgãos: o cérebro, o cerebelo e o tronco encefálico. O cérebro, sendo o maior e mais complexo dos órgãos deste sistema, é responsável pelos pensamentos, memórias, e demais funções relacionadas aos sentidos e cognição humana. O cerebelo tem como função coordenar os movimentos do corpo e manter o equilíbrio. O tronco encefálico possui a função de conduzir os impulsos nervosos 17TÓPICO 2 TEMA ESQUELÉTICO, SISTEMA MUSCULAR E SISTEMA NERVOSO do cérebro para a medula espinhal e vice-versa. Também atua produzindo estímulos nervosos de controle das atividades vitais, como os batimentos cardíacos e a respiração. A medula espinhal atua como um centro nervoso de atos involuntários e como veículo para os impulsos nervosos. É a partir da medula que partem os nervos, que se ramificam, conectando-a com todo o corpo. Possibilitando assim, o recebimento de mensagens de vários locais do corpo e o envio dessas mensagens para o cérebro, e recebendo mensagens do cérebro e as transmitindo para as diversas partes do corpo. O SNP é composto pelos nervos que conectam o cérebro e a medula espinhal com os músculos, receptores sensoriais e as glândulas. Sua função é conectar o SNC com o resto do corpo. Compõem este sistema dois tipos de nervos: os nervos cranianos e os raquidianos. Os nervos cranianos têm sua origem no cérebro e tronco cerebral, sua função é transmitir informações sensoriais ou motoras, principalmente para as regiões da cabeça e pescoço. Os nervos raquidianos saem da medula espinhal, eles conduzem impulsos desta região para a periferia do corpo, como os músculos. O SNP também pode ser dividido em sistema nervoso somático e sistema nervoso autônomo. O sistema nervoso somático é a parte do SNP que tem como função regular ações voluntárias, aquelas que nós somos capazes de controlar, e regular a musculatura esquelética. Já o sistema nervoso autônomo, atua de modo integrado com o SNC, ele possui ainda duas subdivisões: o sistema nervoso simpático, que regula o funcionamento dos órgãos, e o sistema nervoso parassimpático, que inibe o funcionamento dos mesmos. Curiosidade: Durante uma fratura na coluna, as vértebras que normalmente protegem a medula podem danificar as células. Dependendo da área em que a lesão ocorrer, o trânsito dos sinais será interrompido até o ponto da fratura, podendo levar o indivíduo a perder seus movimentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIOTÓPICO TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO 18 3.1.1 Sistema Digestório O sistema digestórioé o sistema responsável por garantir a digestão, processo que garante a transformação de nutrientes obtidos por meio da alimentação, em substâncias menos complexas e absorvíveis, para que possam ser utilizados pelas células. Podemos resumir as funções deste sistema em: ● Ingestão: captação do alimento pela boca; ● Propulsão: movimento que auxilia o alimento a percorrer o tubo digestório. Fazem parte a deglutição e o peristaltismo; ● Digestão mecânica: prepara o alimento fisicamente para a digestão. Fazem parte da mastigação. ● Digestão: série de etapas em que as moléculas do alimento são digeridas; ● Absorção: transporte dos produtos finais digeridos para os capilares sanguíneos onde serão absorvidos; ● Defecação: eliminação na forma de fezes das substâncias não aproveitáveis. Muitos órgãos fazem parte do sistema digestório. A boca, onde se encontram os dentes e a língua, é responsável por preparar o alimento para a digestão por meio da mastigação. Com o auxílio da língua, o alimento será empurrado até o estômago, passando durante o caminho pela faringe e o esôfago. O alimento só consegue passar por esse trajeto devido ao peristaltismo. 19TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO No estômago é produzido o suco gástrico, uma solução rica em ácido clorídrico e enzimas. A acidez desta substância dissolverá o alimento, auxiliando na fragmentação iniciada na mastigação, durante este processo, a pepsina, enzima presente no suco gástrico, catalisa a digestão das proteínas. Ao ser misturado com o suco gástrico, o alimento se transforma em uma massa acidificada semilíquida e passa a ser chamado de quimo. Ao passar pelo piloro, um esfíncter muscular, o quimo irá, aos poucos, adentrando no intestino delgado. Curiosidade: O estômago pode armazenar até quase 1,5 litros de comida, o que faz com que não seja necessária a ingestão de alimentos em um curto período de tempo. A maior parte da digestão ocorre no intestino delgado, este órgão é dividido em três partes, o duodeno, o jejuno e o íleo. Grande parte da digestão do quimo ocorre no duodeno e no início do jejuno. No duodeno, há a ação do suco pancreático, produzido pelo pâncreas, e da bile, produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar. Ambas as substâncias auxiliam na digestão do alimento. As enzimas digestivas presentes no suco pancreático, juntas com os sais biliares, são responsáveis pela hidrólise das moléculas de alimento, como os carboidratos, as proteínas e as gorduras. Ocorre então a absorção dos nutrientes. A mucosa intestinal é uma região que apresenta inúmeros dobramentos, chamados de vilosidades, além disso, as células do epitélio intestinal apresentam dobramentos microscópicos, chamados de microvilosidades. Estas características contribuem para o aumento da superfície de absorção intestinal. Os nutrientes então são absorvidos pelos vasos sanguíneos presentes no intestino e são transportados ao fígado, onde são distribuídos pelo corpo. Algumas substâncias são reagrupadas em triacilgliceróis, essas substâncias são transferidas para os vasos linfáticos e em seguida para os vasos sanguíneos, onde alcançam as células gordurosas (adipócitos), sendo, então, armazenadas. No intestino grosso, há a presença de mucosas que lubrificam as fezes, facilitando a sua locomoção e eliminação pelo ânus. Há também a presença de inúmeras bactérias, responsáveis por dissolver os restos alimentícios que não foram aproveitados. Este órgão absorve uma quantia considerável de água, com isso, o conteúdo intestinal é condensado até formar as fezes, que serão evacuadas. 20TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO 3.1.2 Sistema Cardiovascular O sistema cardiovascular, também conhecido como sistema circulatório, é o sistema responsável por garantir a circulação do sangue no corpo, permitindo que as células recebam o oxigênio e os nutrientes fundamentais para que exerçam suas funções. Além disso, o transporte do sangue pelo corpo também assegura a coleta de resíduos que devem ser eliminados. Este sistema é composto basicamente pelo coração e pelos vasos sanguíneos, como as veias, artérias e os capilares. O coração humano é dividido em quatro cavidades: dois átrios, localizados na parte superior do coração, e dois ventrículos, localizados na porção inferior do órgão. Os átrios correspondem à cavidade responsável por receber o sangue que chega ao coração, enquanto os ventrículos são encunbidos de garantir o bombeamento do sangue para fora do coração. Outras estruturas presentes no coração que são de extrema importância para o sistema circulatório são as válvulas. A função das válvulas é certificar que o sangue siga sempre em uma única direção, dos átrios para os ventrículos. O átrio direito se comunica com o ventrículo direito por meio da válvula tricúspide, enquanto o átrio esquerdo se comunica com o ventrículo esquerdo através da válvula bicúspide ou mitral. As câmaras cardíacas se contraem e dilatam alternadamente, isso ocorre aproximadamente 70 vezes por minuto. Quando o coração se encontra contraído, damos a este processo o nome de sístole. Já o relaxamento do mesmo, que ocorre entre as sístoles, chamamos de diástole. 21TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO Com relação a circulação do sangue dentro do corpo humano, podemos dividi-la em dois trajetos. Um desses circuitos é responsável por levar o sangue aos pulmões, para garantir a sua oxigenação. O outro, leva o sangue oxigenado para as células distribuídas pelo corpo. Por esse motivo, diz-se que a nossa circulação é dupla. A esses dois trajetos damos o nome de circulação pulmonar e circulação sistêmica, respectivamente. FIGURA 1 - TRAJETO DO SANGUE NAS CIRCULAÇÕES PULMONAR E SISTÊMICA Fonte: A autora (2022). No que diz respeito aos vasos sanguíneos, podemos classificá-los em três tipos: ● Artérias: São vasos de parede espessa que saem do coração levando o sangue para os órgãos e tecidos do corpo; ● Capilares: São vasos de pequeno calibre que garantem a troca de substâncias entre os tecidos do corpo e o sangue; ● Veias: São vasos que garantem o retorno do sangue ao coração. Curiosidade: Você certamente já precisou aferir a sua pressão arterial, correto? Seja em uma visita médica ou em uma doação sanguínea. O que foi aferido, foi a pressão exercida pelo sangue contra a parede das artérias. 22TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO 3.1.3 Sistema Respiratório Você sabia que as células presentes em nosso corpo dependem de oxigênio para produzir a energia necessária para realizar todas as suas funções? Após utilizarem o oxigênio, as células produzem gás carbônico, um subproduto que deve ser eliminado. Isso só é possível graças a ação do sistema respiratório, responsável por absorver o oxigênio do meio ambiente e eliminar o gás carbônico. Inicialmente, o ar adentra o corpo por meio das fossas nasais, em que será filtrado. O ar então percorre o caminho necessário para chegar até o pulmão, passando pela faringe, laringe e traquéia, esta última se ramifica em dois brônquios, dando acesso ao pulmão. O ar então adentra os bronquíolos, e por fim chega aos alvéolos pulmonares, local em que ocorrem as trocas gasosas. O oxigênio presente no ar dissolve-se no revestimento dos alvéolos, difundindo-se através do epitélio para os capilares. O oxigênio então será transportado para as células do organismo, no qual será utilizado no processo de respiração celular. Neste processo, as células convertem a glicose em ATP, fazendo uso do oxigênio e gerando gás carbônico. Esses acontecimentos só são possíveis devido aos processos que constituem a respiração: a inspiração e a expiração. A inspiração ocorre devido a contração do diafragma, que acarreta na contração e elevação das costelas. Esteocorrido aumenta a caixa torácica, 23TÓPICO 3 SISTEMA DIGESTÓRIO, SISTEMA CARDIOVASCULAR E SISTEMA RESPIRATÓRIO diminuindo a pressão interna e forçando a entrada do ar nos pulmões. Na expiração ocorre o processo inverso, por meio do relaxamento do diafragma, a caixa torácica retorna ao seu tamanho de repouso e os pulmões se retraem. Com isso, há o aumento da pressão interna, forçando o ar para fora dos pulmões. Os órgãos que fazem parte deste sistema são: ● Nariz: responsável por inalar, umedecer, aquecer e filtrar o ar; ● Faringe: via de passagem para o alimento e o ar; ● Laringe: via de passagem para o ar, também evita que o alimento penetre nas vias respiratórias; ● Traqueia: via de passagem para o ar, também age filtrando, aquecendo e umedecendo o ar; ● Árvore bronquial: via de passagem do ar; ● Alvéolos: local onde ocorrem as trocas gasosas; ● Pulmões: captar oxigênio e liberar gás carbônico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR TÓPICO TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR 24 4.1.1 Sistema Endócrino O sistema endócrino é um sistema regulatório, ele tem como função manter o ambiente interno do corpo dentro da normalidade. Os órgãos que compõem este sistema são as glândulas hormonais. Os hormônios, que circulam pelo corpo por meio da corrente sanguínea, são capazes de alcançar e sinalizar respostas fisiológicas para células distantes. Desta maneira, o sistema endócrino é capaz de regular processos importantes para o homem, como o crescimento do corpo e o desenvolvimento de órgãos reprodutores. Você deve se lembrar de quando abordamos sobre as glândulas em histologia. As glândulas são formadas no tecido epitelial glandular, e não são apenas aglomerados de células que compartilham da mesma morfologia ou que desempenham as mesmas funções básicas, atributos que caracterizam um tecido. As glândulas são órgãos definidos que atuam na produção de importantes substâncias para a manutenção do bom funcionamento do organismo e para a regulação do metabolismo. Ao ser liberado no sangue, o hormônio terá contato com praticamente todas as células do corpo, no entanto, atuará especificamente em algumas delas, que são chamadas de células-alvo. Essas células possuem em sua superfície externa receptores hormonais, que são proteínas capacitadas a se combinarem com os hormônios específicos. O estímulo hormonal só acontecerá quando ocorre a combinação entre um hormônio e seu receptor na célula-alvo. 25TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR As células endócrinas podem criar e secretar seus hormônios por meio de três estímulos: humoral, neural e hormonal. No estímulo humoral, a liberação hormonal é provocada por níveis alterados de íons ou nutrientes no sangue. O estímulo neural tem a sua liberação hormonal provocada a partir de fibras nervosas. Por fim, o estímulo hormonal tem sua liberação provocada por outro hormônio. Um dos principais componentes do sistema endócrino é a hipófise. Este órgão está localizado na base do encéfalo e secreta, pelo menos, nove hormônios. Alguns desses hormônios são denominados trópicos, pois atuam sobre outras glândulas endócrinas, comandando a secreção de outros hormônios. Podemos citar como exemplo as gonadotropinas, hormônios que atuam nas gônadas masculinas e femininas. Ou os hormônios somatotróficos, que atuam no crescimento, estimulando o alongamento dos ossos. Localizado no cérebro, logo acima da hipófise, o hipotálamo recebe informações provenientes de diversos nervos do corpo e do encéfalo, desempenhando uma integração entre os sistemas endócrino e nervoso. Também secreta substâncias semelhantes a hormônios que atuam sobre a hipófise, conhecidos como fatores de liberação. O hipotálamo estimula a hipófise a liberar hormônios gonadotróficos, que irão atuar sobre as gônadas (testículos e ovário), os estimulando a liberar hormônios gonadais na corrente sanguínea. A tireóide, situada na parte anterior do pescoço, é uma glândula responsável principalmente pela produção dos hormônios T3 (tri-iodotironina) e T4 (tiroxina). Estes hormônios afetam diversas células do corpo, tem como principal função aumentar a taxa metabólica basal (taxa em que o corpo utiliza oxigênio para transformar nutrientes em energia). As pessoas que secretam pouca quantidade desse hormônio, têm o ritmo mais lento e sentem mais frio, enquanto indivíduos que o secretam em excesso, são pessoas mais inquietas e que sentem muito calor. A calcitonina, outro hormônio produzido pela tireóide, entra em ação diminuindo os níveis de cálcio no sangue quando este está elevado. As glândulas paratireóides são pequenas e situam-se na parte posterior da tireóide. Elas produzem um hormônio chamado de paratormônio, ou hormônio da paratireóide (PTH). Esse hormônio, quando necessário, aumenta a concentração de cálcio no sangue, fator importante para a manutenção da vida, visto que, o cálcio é importante para a coagulação sanguínea, para excitabilidade de células nervosas e para a contração muscular. O homem possui duas glândulas supra-renais, cada uma dessas é dividida em duas partes secretoras de hormônios diferentes, a medula e o córtex. A medula desta glândula é constituinte do sistema nervoso, mas também secreta hormônios que auxiliam a resposta do corpo nos momentos de luta e fuga, são os hormônios derivados da norepinefrina. Os corticosteróides são os hormônios secretados pelo córtex, eles podem ser de dois tipos, 26TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR mineralocorticóide ou glicocorticóide. Os mineralocorticóides são secretados em resposta a um declínio na pressão arterial ou no volume sanguíneo. Os glicocorticóides, dos quais o cortisol é o mais conhecido, ajudam o corpo a passar por situações de estresse, como o jejum, a infecção e a ansiedade. Localizado na parte posterior da cavidade abdominal, o pâncreas apresenta células endócrinas e exócrinas ao mesmo tempo. As células exócrinas secretam enzimas digestivas no intestino delgado durante a digestão do alimento. As células endócrinas ficam contidas nas ilhotas pancreáticas e podem ser do tipo alfa e beta. As células alfa liberam o glucagon, um hormônio que sinaliza às células hepáticas para liberar glicose, elevando o nível de açúcar no sangue sempre que estiver baixo. Já as células beta, são responsáveis pela secreção da insulina, um hormônio que sinaliza às células para captar e armazenar a glicose do sangue, diminuindo os níveis excessivos de açúcar no sangue. Os testículos e o ovário, são a principal fonte dos hormônios esteróides sexuais. Eles atuam no sistema endócrino ao secretarem hormônios que estimulam o crescimento e o desenvolvimento do corpo. Os androgênios secretados pelas células endócrinas localizadas nos testículos, mantêm os órgãos reprodutores e as características sexuais secundárias dos homens (como o desenvolvimento de pêlos faciais), e ajudam a formar os espermatozóides. Nos ovários, os androgênios são secretados e convertidos em estrogênio, hormônio que mantém as características sexuais secundárias das mulheres (como o desenvolvimento dos seios) e seus órgãos reprodutores. As células foliculares também produzem progesterona, responsável por sinalizar ao útero para que se prepare para a gravidez. 4.1.2 Sistema Urinário Também conhecido como sistema excretor, o sistema urinário é incumbido de eliminar substâncias tóxicas do corpo. Diariamente, os rins atuam filtrando o sangue e eliminando, por meio da urina, toxinas, excesso de água e de íons e resíduos metabólicos. Enquanto isso, devolvem ao sangue substâncias necessárias obtidas no fluido filtrado,que podem ser reaproveitadas. Portanto, podemos dizer que o sistema excretor é o responsável por manter a pureza do sangue. No córtex renal (parte externa do rim), existem estruturas chamadas de néfrons. Nessa estrutura ocorre a filtração do sangue e reabsorção de algumas substâncias. O sangue chega até essas estruturas por meio da artéria renal. Dentro do rim, esta artéria se afina até que se torne um vaso capilar, que se enrola formando o glomérulo renal, localizado dentro da cápsula renal. O sangue arterial é conduzido para fora do glomérulo, em direção a veia renal, se tornando sangue venoso. 27TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR A filtração do sangue ocorre quando este passa pela cápsula renal. O material fil- trado é deslocado até os túbulos do néfron, em que serão absorvidas algumas substâncias, como a glicose e água. O material que não for reabsorvido irá se acumular e tornar-se urina. Os principais resíduos excretados na urina são: ureia, ácido úrico e creatinina. Os principais órgãos que constituem esse sistema são: ● Rins: responsáveis pela formação da urina; ● Ureteres: tubos que transportam a urina até a bexiga; ● Bexiga urinária: reservatório temporário da urina; ● Uretra: canal de transporte da urina para fora do corpo. 4.1.3 Sistema Reprodutor Todos os seres vivos precisam se reproduzir para garantir a perpetuação da espécie. Nos seres humanos, este processo ocorre por meio da ação do sistema reprodutor. Para que a reprodução ocorra, é necessário que haja a formação dos gametas por meio dos processos chamados de espermatogênese e ovogênese. Nós já estudamos estes processos na embriologia. Portanto, neste subtópico nós apenas revisamos as estruturas e funcionamento dos sistemas genitais masculino e feminino. O sistema reprodutor feminino é composto por dois ovários, duas tubas uterinas, também conhecidas como trompas de Falópio, útero e vagina. 28TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR Cabe ao ovário produzir os óvulos e alguns hormônios sexuais femininos. A partir da puberdade, a cada 28 dias, um folículo ovariano passa pela maturação, liberando o óvulo do ovário. O desenvolvimento do folículo e a liberação do óvulo ocorre sob a influência dos hormônios FSH e LH. Após a ovulação, o folículo rompido cresce, se transformando em corpo lúteo, e passa a secretar progesterona, hormônio que mantém o crescimento da parede do útero. Caso não ocorra a fecundação, o corpo lúteo se degenera, cessando a produção da progesterona. Neste caso, a membrana espessa do endométrio irá se fragmentar, resultando na menstruação. As tubas uterinas são dois tubos que unem o ovário ao útero. O tecido epitelial que reveste o interior dessa estrutura possui a presença de células ciliadas. O movimento desses cílios, unido aos movimentos peristálticos das tubas, conduzem o óvulo até o útero. O útero é um órgão oco estreito e pequeno, no entanto, durante a gravidez, tem a capacidade de se expandir de forma significativa, com o intuito de abrigar o embrião durante a gestação. A vagina compreende o canal entre o colo de útero e a vulva (genitália feminina externa), ela é composta por um tecido muscular liso revestido por uma mucosa, este tipo de tecido permite à vagina acomodar o pênis durante a relação sexual e abrir espaço para a passagem do bebê durante o parto. O sistema reprodutor masculino é formado basicamente pelos: testículos, epidídimos, canal deferente, uretra, pênis, escroto, próstata, vesículas seminais e as glândulas bulbouretrais. Os testículos são as gônadas masculinas e ficam armazenados no saco escrotal. Cada testículo é composto por tubos seminíferos, tais tubos são formados pelas células de Sertoli e pelo epitélio germinativo, local de formação dos espermatozoides. As células presentes nos tubos seminíferos produzem hormônios masculinos, como a testosterona, responsáveis pelo desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos e dos caracteres sexuais secundários. Os epidídimos conectam os testículos com o canal deferente e ajudam no desenvolvimento e armazenamento dos espermatozóides. O canal deferente compreende dois tubos que partem dos testículos e unem-se ao canal ejaculatório, no qual desembocam as vesículas seminais. Estes canais servem como armazenamento para as células do esperma e como ductos excretores. As vesículas seminais produzem secreções que nutrem e protegem o espermatozóide durante o seu trajeto pelo sistema reprodutor feminino. Durante a ejaculação, o fluido seminal é incorporado aos espermatozóides, que deixam os ductos ejaculatórios, sendo liberado pela uretra. 29TÓPICO 4 SISTEMA ENDÓCRINO, SISTEMA URINÁRIO E SISTEMA REPRODUTOR O pênis é um órgão externo deste sistema, ele contém um tecido erétil que se torna alargado e rígido durante o estímulo sexual. Quando um homem fica sexualmente excitado, impulsos nervosos inundam os corpos cavernosos com sangue, o que faz com que o pênis aumente de tamanho e se torne firme. A uretra, um canal que se estende ao longo do pênis, é destinada tanto para a ejaculação quanto para liberação da urina. No entanto, os músculos presentes na entrada da bexiga se contraem durante a ereção, evitando que a urina entre no sêmen e o sêmen entre na bexiga. A próstata é responsável por secretar um fluido que melhora a mobilidade do esperma. Este líquido é alcalino e neutraliza secreções vaginais ácidas, aumentando a viabilidade e motilidade dos espermatozóides dentro do canal vaginal. Assim como a próstata, as glândulas bulbouretrais também são responsáveis por liberar uma secreção alcalina ao sêmen, neste caso, esta secreção atua como um lubrificante para a relação sexual e como um agente, limpando a uretra de quaisquer vestígios de urina. 30 CONSIDERAÇÕES FINAIS Caro (a) aluno (a), neste curso você revisou informações fundamentais em áreas da biologia relacionadas ao funcionamento e formação do organismo humano. A embriologia, a histologia e os sistemas do corpo humano. Esses tópicos são extremamente complexos e abrangentes, cujos detalhes não puderam ser expressados neste material. Entretanto, o principal objetivo deste curso de nivelamento é abordar resumidamente temas que serão aplicados em disciplinas futuras durante a sua graduação. Iniciamos com o tema embriologia, no qual estudamos como ocorre a formação e desenvolvimento do embrião, e com o tema histologia, em que estudamos a formação e a função dos tecidos. Em seguida, abordamos alguns sistemas que compõem o corpo humano: sistema esquelético, responsável por formar o esqueleto, sistema muscular, cuja principal função é garantir a movimentação e o sistema nervoso, que coordena e regula as atividades corporais. Seguimos então com o estudo dos sistemas, em que abordamos: sistema endócrino, que regula e controla as funções do organismo, sistema cardiovascular, responsável por garantir o transporte do sangue pelo corpo, e sistema respiratório, que possibilita a ocorrência das trocas gasosas. Finalizamos então o nosso conteúdo estudando os últimos sistemas: sistema digestório, responsável por garantir a absorção dos nutrientes, sistema urinário, incumbido de eliminar toxinas, e sistema reprodutor, que garante a perpetuação da espécie. Esperamos que você tenha aproveitado ao máximo o conteúdo disponível neste material e desejamos boa sorte em sua jornada acadêmica. Lembre-se, seu futuro depende principalmente de você. Persevere. 31 MARIEB, Elaine N.; WILHELM, Patricia Brady; MALLATT, Jon. Anatomia Humana. 7. ed. São Paulo: Editora Pearson, 2014. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/ Leitor/Publicacao/10214/epub/0. Acesso em: 09 dez. 2022. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ENDEREÇO MEGAPOLO SEDE Praça Brasil , 250 - Centro CEP 87702 - 320 Paranavaí - PR - Brasil TELEFONE (44) 3045 - 9898Botão 11: Botão 8: Botão 9: Botão 10: