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Fisiologia Segundo Semestre Professores: Ana Feito por: Beatriz Ming Karam Hissa Sumario 1 Conceitos fundamentais em Fisiologia: Composição dos LIC e LEC; homeostasia regulação e controle 2 Homeostasia, regulação e controle; Bioeletrogênese e potencial de ação 6 Impulso Elétrico 13 Transporte através da Membrana 18 Divisão eferente do sistema nervoso 21 Sistema Circulatório Cardiovascular 32 Sistema Respiratório e Introdução ao Sistema Endócrino 41 Sistema Digestório 50 Fisiologia do Sistema Excretor Conceitos fundamentais em Fisiologia: Composição dos LIC e LEC; homeostasia regulação e controle "A fisiologia não se preocupa somente em descrever a função, mas em entender: Por que? E como?” Físico Químico Respondem pela origem, pelo desenvolvimento e pela progressão da vida Sistemas Sistema Tegumentar Sistema Músculo- Esquelético Sistema Respiratório Sistema Digestório Sistema Urinário Sistema Reprodutor Sistema Imunológico Sistema Circulatório Sistema Endócrino Sistema Nervoso Níveis de organização Célula Tecidos Órgão Sistemas Organismo Composição do Corpo Humano 60% corpo humano é fluido (solução aquosa de íons e outras substâncias). 2/3 dentro das células (fluido intracelular) LIC 1/3 nos espaços fora da célula (fluido extracelular) LEC Então juntando o LIC + LEC = Nosso corpo é formado por aproximadamente 60% de fluido *essa informação pode variar de acordo com as idades, de homens para mulheres, com o biotipo da pessoas* 1 Composição do fluido extracelular LEC Movimento constante por todo o corpo Íons (sódio, cloreto e bicarbonato) e nutrientes (glicose, oxigênio, ácidos graxos, aminoácidos e outros) necessários para a sobrevivência da célula Liquido Intersticial Plasma Linfa Liquido sinovial Liquido pleural; pericárdico e peritoneal Humor aquoso Liquido cérebro espinal Meio interno = LEC O espaço que contem entre uma célula e outra é chamado de interstício, ex: estamos em uma piscina grande (a piscina seria o tecido) com cerca de 80 pessoas (cada pessoa seria uma célula), essa agua entre você e a outra pessoa (célula) seria o liquido intersticial Composição do fluido intracelular LIC Contém grandes quantidades de potássio, magnésio e íons fosfato Na+ (sódio) = LIC (pouco comparado ao LEC) K+ (potássio) = LIC (muito potássio comparado ao LEC) Quem garante essa diferença? A membrana plasmática 2 Homeostasia, regulação e controle; Bioeletrogênese e potencial de ação K+, potássio. NA+, sódio. Pré-aula: Assistir a Vídeo Aula "Potencial de Membrana". Para lembrar alguns conceitos: Nós temos células no nosso organismo que apresentam Membrana plasmática, uma região que apresenta o LIC e fora da célula o LEC. Dentro das células compondo o LIC, temos um íon que é muito importante: Fora das células compondo o LEC, temos um íon: Para definirmos o potencial de Membrana, precisamos entender que: ele é a diferença de voltagem, existente na membrana plasmática, entre os meios LEC e LIC. A membrana plasmática é mais Negativa na face Interna, do que quando a gente compara com a face Externa. 3 Alguns fatores como o gradiente elétrico, gradiente de concentração desses íons e a bomba de sódio e potássio ATP/ase, são responsáveis por manter essa diferença de carga elétrica na face interna e externa da membrana. Bomba de sódio e potássio: Ela é uma proteína existente na membrana das células que trabalha com o transporte ativo, sempre transportando o NA+ que entrou na célula. Por transporte passivo, ela transporta 3 moléculas de NA+ para fora e, enquanto isso, coloca 2 moléculas de K+ para dentro da célula. Para isso acontecer, ela gasta energia, 1 molécula de ATP. Visão; Audição; Olfato; Paladar; Também é considerada um elemento fundamental para manter essa diferença entre as cargas elétricas entre a face interna e externa da membrana plasmática, porque como ela faz esse transporte de NA+ e K+ dá um déficit de carga na célula, ela tira 3 moléculas e só consegue repor 2 moléculas. Todas as células do organismo apresentam esse potencial de membrana , mas hoje vamos ver mais sobre os neurônios. Esse potencial existe nos neurônios, mas como são células especializadas conseguem modificar esse potencial de membrana. Neurônios conseguem se excitar, produzir uma atividade elétrica, conduzir e transmitir uma atividade elétrica, são propriedades especiais do neurônio. Essa questão de ele modificar o potencial de membrana acaba com que a gente denomine no NEURÔNIO o potencial de membrana, como: Potencial de Repouso Neurônios São células capazes de captar informações e transformá-las em uma linguagem biológica. Transportar essas informações ao longo do axônio e transmitir as informações. E quando falamos em informações, temos que pensar no seguinte: Nós temos no nosso organismo o SNC (medula espinhal e encéfalo) que vive recebendo informações do ambiente, dos 5 sentidos: 1. 2. 3. 4. Tato; Pressão; Vibração; Temperatura,; Dor; Propriocepção (consciência corporal). Voluntárias, são todas aquelas enviadas para o nosso sistema somático (músculos estriados esqueléticos); Involuntárias, são consideradas neurovegetativas e são processadas por duas porções do nosso SNP que são: SNS. SNPS. 5.Somestesia: sistema sensorial que conhecemos como tato. Vamos utilizar a somestesia, porque dentro dela existe: Então, esses 5 sentidos mandam informações para o SNC, o SNC processa essas informações e cria respostas adequadas. Essas respostas podem ser de dois tipos: 1. 2. Nós temos que pensar que esse fluxo de informações é Constante e é todo elaborado por neurônios. Então, temos neurônios enviando informações para o SNC, temos neurônios no SNC e nós temos neurônios que tiram/partem a informação para os órgãos efetores. Todas as informações que entram no SNC através de neurônios são chamadas de: sensoriais ou Aferantes. Todas as informações que partem do SNC para um órgão efetor são chamadas de: Eferentes. Desta forma, temos neurônios que são chamados funcionalmente de SENSORIAIS, e Eferentes. Todos os neurônios que compõem as vias de entrada, SNC e as vias de saída, são neurônios organizados. 4 Sensoriais aferentes SNC Sensoriais eferentes Visão Audição Olfato Paladar Somestesia Tato Pressão Vibração Temperatura Dor Propriocepção Voluntárias Involuntária 5 Neurônios bipolares: para conduzir todas as informações de visão, audição, olfato e paladar. São aqueles que apresentam dois prolongamentos partindo do seu corpo celular; Neurônios pseudo-unipolares: carregando informações somestesicas. É aquele que tem um único prolongamento partindo do seu corpo, mas esse prolongamento se divide em duas porções. Uma porção que se destina à periferia, onde vai ser recebido o estímulo. E uma porção que se destina ao SNC, pra onde o estímulo vai ser enviado. Neurônios multipolares: dentro do SNC, são mais de 86 bilhões de neurônios. São neurônios que do seu corpo celular apresentam mais de 3 prolongamentos partindo dele. E os neurônios eferentes, aqueles que vão sair com a informação do SNC, também são do tipo multipolar. Temos 3 tipos de neurônio diferentes para trabalhar essas informações: 1. 2. 3. Mecânicos; Térmicos; Químicos: são bem específicos, relacionados ao processamento da DOR. Dizermos que o neurônio é bipolar, multipolar ou pseudo-unipolar, estamos falando de uma Classificação morfológica. Porque estamos dando nome de acordo com a carinha dele. E além de termos uma classificação morfológica, nós temos a Classificação funcional, e nessa os neurônios que levam a informação para o SNC podem ser chamados de neurônios sensoriais ou aferentes. Os neurônios que estão no SNC integrando a informação são chamados de neurônios associativos ou interneurônios. E os neurônios que partem com a informação do SNC para um órgão efetor é chamado de neurônios eferentes. Potencial de ação – exemplo em um neurônio pseudo-unipolar. Na porção receptora desse neurônio nós vamos encontrar proteínas específicas que vão serchamadas de Canais comporta dependentes de estímulo, quais estímulos? Além desses canais comporta dependentes de estímulo que verificamos somente na porção receptora do neurônio pseudo-unipolar, nós temos outros canais/proteínas espalhados por toda a membrana. Esses canais também vão ter o mesmo mecanismo de comporta, são canais que vão abrir e fechar dependendo do estímulo, porém agora com uma nova nomenclatura. Sendo Canais dependentes de voltagem NA+ e canais dependentes de voltagegem para K+, esses dois canais vão se distribuir por toda a membrana do neurônio. VALE RESSALTAR QUE DENTRO DA CÉLULA TEMOS UMA GRANDE CONCENTRAÇÃO DE K+ (LIC) E FORA DA CÉLULA DE NA+ (LEC). 6 Aula: Impulso Elétrico Neurônios; Células da glia, desempenham diferentes funções, inclusive funções de suporte ao neurônio. Começamos a Fisiologia estudando o SN. O SN é formado por dois tipos de células: 1. 2. Células da glia fazem tudo pelo neurônio, dando todo suporte funcional, metabólico para que eles funcionem bem. Várias doenças ocasionadas no SN, podem estar relacionados com problemas nas células da glia. Já o neurônio transmite as informações obtidas. Ele consegue gerar uma informação e passar de uma célula para outra. Impulso elétrico, como o SN e suas células se comunicam. Introdução • Excitabilidade: A membrana do neurônio apresenta a propriedade de excitabilidade, que permite que o neurônio Produza, Conduza e Transmita a outros neurônios os sinais elétricos em código que constituem a linguagem do SN. 7 Bomba de Na+ e K+ ATP/ase Todas as nossas células tem essa bomba. Ela pega 3 moléculas de Na+ que entraram dentro da célula e joga para fora, e pega 2 moléculas de K+ que saíram e coloca dentro da célula. A Bomba gasta energia, porque faz um Transporte ativo, porque ela vai por mais Na+ aonde já tem muito Na+, e vai colocar K+ aonde também tem muito K+ e isso é Transporte ativo. Membrana que separa o LIC e o LEC, e eles não tem a mesma constituição. Nos neurônios nós temos vários canais em que o Na+ por conta do gradiente de concentração, consegue sair do LEC e entrar no LIC. E temos canais que possibilitam a passagem de K+, do LIC para o LEC. Resumindo: Muito K+ dentro, ele vai querer sair e muito Na+ fora, vai querer entrar. E a bomba está ali pra isso, para organizar a casa da célula, regular os níveis de K+ e Na+. Então, ela Sempre pega 3 Na+ que entrou e joga pra fora e pega 2 K+ que saíram e coloca de volta para dentro. A bomba fica girando para pegar 3 e jogar e pegar 2 e colocar, então isso gera o gasto de 1 ATP, o ATP hidrolisa e se quebra, no momento da quebra gera energia e a bomba consegue girar para repetir o processo. Principal problema, perder a Homeostase: Segredinho 1: O Na+ também chamamos de molécula osmoticamente ativa, isso quer dizer que aonde ela vai, vai arrastar água junto. O Na+ é assim, glicose também, proteínas. É normal, Fisiológico , termos entrada de Na+ na célula pelo canal sem gastar energia, vai fluindo para dentro da célula, assim como o K+ que vai saindo da célula. E a bomba fica ali enlouquecida trabalhando e pegando as quantidades certas para regular. Porém, imaginando que a pessoa esteja com um problema metabólico e não consegue produzir ATP em quantidade suficiente para as bombas funcionarem, o que vai acontecer? 8 A entrada do canal de Na+ não depende de energia e a mesma coisa com o K+, sendo chamado de Difusão simples. Então começamos a pensar que se o Na+ está fluindo e entrando na célula, vai começar a arrastar água junto, e ai não teremos bomba para jogar para fora da célula o Na+ que entrou em excesso. Com isso, Na+ vai entrando, água vai entrando e a célula vai começar a crescer, engordando até sofrer lise, explodir. Isso não pode ser levado como normal, porque em alguns casos até conseguimos fazer outra célula para repor essa, porém em outros casos, como os neurônios, não conseguimos. Neurônio não sofre mitose, morreu morreu, não tem regeneração. Neurônio faz a homeostase Muito bem, fica trocando Na+ por K+ pra funcionar, e a bomba fica colocando ordem na bagunça. LOUSA DA PROFESSORA – exemplo neurônio pseudo-unipolar. Tem tudo em axônio, não tem dendrito. Pseudo (falso) um polo, porque só temos um prolongamento saindo do corpo e esse prolongamento se divide em dois, então por isso é chamado de Falso polo. Porção receptora Membrana é mais negativa na face interna quando comparada a face externa, essa diferença se dá por conta do déficit de carga, porque a bomba tira 3 moléculas e repõe só 2. Fora, bastante Na+. Dentro, bastante K+. Já o nosso neurônio consegue mudar isso e vai chegar uma hora que vai Inverter essa polaridade. Para que essa inversão aconteça, vamos ter que mudar os fluxos iônicos e colocar o neurônio pra trabalhar. 9 Porção Transmissora Mecânico; Térmico; Químico (dor). Porção receptora: aonde recebemos o estímulo e onde estão localizados os Canais Comporta Dependentes de Estímulo. Vamos receber o estímulo, conduzir a informação para todo o axônio e chegar na porção transmissora e daqui vai passar para outra célula. Canais comporta dependentes de estímulo São proteínas que quando específicas, um desses 3 estímulos chegar nessas proteínas, a comporta se abre. (lembrar de comporta de represa, água passar, levanta comporta. Não quer mais, fecha comporta). Esses canais comporta só trabalham com transporte Passivo. Sempre vai possibilitar o transporte por Difusão simples, molécula vai do lugar de maior concentração para o lugar de menor concentração sem gasto de energia. Canais comporta dependentes de voltagem Vão ficar distribuídos ao longo do axônio. Alguns canais de voltagem vão ser específicos para o íon Na+ e outro para K+, por isso a professora usou duas cores, para diferenciar. Vai depender da eletricidade, a célula tem carga elétrica, esses canais detectam a diferença de voltagem que vai ter na membrana, e como são canais comporta conseguem abrir e fechar. E a variação de voltagem vai ser o start para o canal dependente de voltagem, ou abrir ou fechar. Gráfico de variação de voltagem da célula Segredinho 2: Conseguimos aferir carga elétrica da membrana, existe um equipamento que faz isso, inserindo um eletrodo na célula. Com o eletrodo dentro da célula, acaba aferindo como está dentro da célula e aí a voltagem está mais negativa, em torno de -70mV em repouso, pode variar, não pode ser -90mV. Limiar de excitabilidade: valor mínimo de variação de voltagem que a célula tem que fazer para desencadear o potencial de ação, -30mV. O canal comporta dependente de estímulo, estímulo mecânico: exemplo, puxando a pele, mesmo de olhos fechados iria sentir, neurônios na pele. E por que eu sinto? Porque vamos disparar toda a atividade que tem nesse neurônio e a informação vai chegar no cérebro e ai vai ser processado. Os canais estavam fechados, agora foram estimulados e vão abrir. São canais que vão possibilitar a entrada de Na+ na célula. Ai a voltagem da célula começa a mudar, pois ganha carga positiva e fica cada vez menos negativa, atingindo a marca do limiar. Precisamos chegar no limiar para abrir os canais dependentes de voltagem. 10 Como que vai abrir e fechar? De acordo com a capacidade de detectar o estímulo, variação do potencial de membrana (cargas elétricas) e ai decide se vai abrir ou fechar. Com tudo isso citado até agora, a célula está em repouso, quietinha e a bomba trabalhando. Mas agora ela vai despertar. Canal de Na+: rápidos; Canal de K+: lentos. Chegando no limiar, os canais dependentes de voltagem vão ser ativados, vão abrir para os dois íons. Canal de Na+ e K+ trabalham de formas diferentes, pra abrir e fechar a comporta. Agora muito Na+ vai entrar, porque está abrindo o canal e agora cada vez mais a célula vai ganhar carga positivo, o valor máximo que uma célula pode atingir é +60mV. E nesse ponto a célula inverte, a célula fica mais positiva dentro, virando eletropositiva, ao contrário do que seria normal.11 E o fato da célula ter muito Na+, já avisa o canal dependente de voltagem que ele precisa fechar, ficou muito positivo, fecha rápido. Enquanto o canal K+ ainda está entendendo que ele precisa funcionar, abre devagar e K+ começa a escapar da célula. K+ também tem carga positiva e começa a escapar, com isso a célula que antes estava muito positiva começa a diminuir de carga e fica negativo novamente. Repouso; Potencial Receptor; Despolarização; Repolarização; Hiperpolarização. E até passa do repouso, o canal de K+ é tão lento que demora pra fechar e deixa a célula mais negativa do que realmente precisa. E assim, tudo volta ao normal e as células ficam em repouso esperando um novo estímulo. Tudo isso acontece em um milissegundo e serve para o neurônio funcionar. Fases: 12 Quando só o canal de K+ está funcionando é chamado de região ou Período refratário. Enquanto o Na+ está trancado, pode chegar quantos estímulos quiser que não vai ser respondido chamamos de Período refratário absoluto, quando sobe no gráfico e começa a descer. E quando destranca chamamos de Período refratário relativo, quando já pode começar a crescer um novo gráfico. Ou atinge o limiar para ter a repolarização ou não atinge e já volta pro repouso. tudo ou nada Zona de disparo: aonde tudo começa para o potencial de ação. Alguns neurônios tem bainha de mielina neurônios mielínicos e outros não, os que não tem chamamos de neurônios amielinicos . Função da bainha: aumentar a velocidade de condução do potencial de ação, serve como isolante. Neurônios que não tem bainha, demoram muito mais o potencial de ação. Bainha de mielina não é contínua, tem uns gominhos. Nodo de Ranvier: Entre as bainhas de mielina tem um espaço, onde o potencial vaiacontecer Transporte através da membrana 13 O que é osmolaridade? 300 mOsm = isotônico Acima de 300 = hipertônico Abaixo de 300 = hipotônico Soluções: 0,1 m = 100 0,3 m = 300 0,5 m = 500 Sacarose (i=1) 0,1 m = 50 0,3 m = 150 0,5 m = 250 Ureia (i=0,5) 0,05 m = 100 0,15 m = 300 0,25 m = 50 NaCl (i=2) H20 destilada = 0 Hipertônico: haverá um fluxo resultante de água para fora da célula, e a célula perderá volume Isotônico: não haverá fluxo resultante de água para dentro nem para fora da célula, e o volume da célula permanecerá estável. Hipotônico: haverá um fluxo resultante de água para dentro da célula, e a célula ganhará volume. Hipertônico, Isotônico e Hipotônico: O que é precipitado e sobrenadante? (-)Para as soluções que o sobrenadante não apresenta colocaração e/ou não apresenta precipitado; (+)Para soluções que a presença de coloração e/ou precipitado for discreta; (++)Para soluções que a presença de coloração e/ou precipitado for mediana; (+++) Para soluções que a presença de coloração e/ou precipitado for intensa; Comunicação Neural Definição Sinapse: é a unidade processadora de sinais do sistema nervoso, é o contato entre um neurônio e outra célula. Transmissão sináptica: passagem de informação através da sinapse. 14 Tipos de sinapses 1ª hipótese sobre transmissão sináptica – elétrica; Demonstração transmissão química majoritária – maioria dos animais especialmente vertebrados; Importantes para o desenvolvimento; Seu grau de importância vem sendo reavaliado. Sinapse Elétrica Entre 2 neurônios (separados por 3nm); Junções comunicantes ou “gap”: região de aproximação Canais iônicos especiais (conexons): passagem de corrente elétrica do citoplasma de uma célula para B. Sinapse Química Estrutura Membrana pré- sináptica Fenda sináptica (20 a 50nm) Membrana pós- sináptica Neurotransmissores Adrenalina Noradrenalina Dopamina Gaba 15 Acetilcolina Categorias químicas das moléculas neurotransmissoras Gaba Glicina Glutamato Aminoácidos Dopamina Adrenalina Histamina Noradrenalina Serotonina Aminas Encefalinas Substância P VIP CCK Neuropeptide- Peptídeos Elementos de uma sinapse química Transmissão sináptica As primeiras etapas da transmissão sináptica consistem na chegada do potencial de ação ao terminal axônico (A e B). Segue-se a abertura dos canais de Ca++ dependentes de voltagem (C), e a grande entrada de Ca++ que ocorre provoca a ancoragem das vesículas contendo neurotransmissor nas zonas ativas da membrana pré-sináptica (D). O resultado é a liberação do neurotransmissor na fenda sináptica TRANSMISSÃO SINÁPTICA – exocitose NT 16 Receptores para NT O receptor “funciona” como canal iônico (receptor ionotrópico) transmissão rápida 17 RECEPTORES METABOTRÓPICOS Receptor acoplado a Proteína G Potencial pós-sináptico PEPS; A despolarização transitória do potencial da membrana pós-sináptica causada pela liberação de neurotransmissor é denominada potencial excitatório pós-sináptico(PEPS) PPSI; A hiperpolarização transitória do potencial de membrana pós-sináptico causada pela pré́-sinapse é denominada potencial inibitório pós-sináptico(PIPS) PEPS PIPS RECICLAGEM DO NEUROTRANSMISSOR: ACETILCOLINA x AchE 18 Divisão eferente do sistema nervoso O piquenique estava ótimo! Você agora está sonolento, deitado na grama, sob raios quentes do sol da primavera, digerindo sua refeição. De repente, sente algo se movendo sobre sua perna. Você abre os olhos e, assim que eles se justam ao brilho da luz, você vê uma cobra de aproximadamente 1 metro de comprimento deslizando sobre seu pé. Mais por um instinto do que por razão, você chuta a cobra para longe e pula rapidamente para cima da mesa de piquenique mais próxima, o lugar mais seguro naquele momento. Você está respirando profundamente e seu coração está acelerado Em menos de um segundo seu corpo passou de um estado Tranquilo de repouso e digestão Para para um estado de pânico e agitação Na reação reflexa de "luta ou fuga" realizada pela porção eferente do sistema nervoso periférico, integrada e coordenada pelo sistema nervoso central. 19 Sistema Nervoso Parassimpático O sistema nervoso simpático está envolvido com o controle das funções de “repouso e digestão” Então, na cena do piquenique, do início da apresentação, o sistema nervoso parassimpático estaria envolvido no controle da digestão dos alimentos consumidos e no relaxamento. Sistema Nervoso Simpático O sistema nervoso simpático está no comando durante situações estressantes ou também chamada de resposta de “luta e fuga”. O aparecimento de uma cobra, que é uma ameaça em potencial, gera respostas de “luta e fuga”, na qual o encéfalo dispara uma descarga simpática maciça e simultânea em todo corpo Sistema Somático As vias motoras somáticas, controlam a musculatura estriada esquelética. Todo controle motor realizado pelo sistema nervoso, para que você possa sair correndo, ao ver uma cobra, é feito pelo sistema somático A Porção eferente do sistema nervoso periférico é dividida em: Eferente Sistema motor somático Controla os músculos estriados esqueléticos Periférico Sistema neurovegetativo Simpático: ativo em situações de estresse Parassimpático: ativo em situações de calmaria e durante a digestão 20 Sistema Circulatório Cardiovascular Sistema Circulatório: componentes Sistema cardiovascular: coração e vasos sanguíneos (tubos distribuidores e coletores e capilares) Sistema linfático: vasos linfáticos e tecidos linfáticos (ex: baço) Transporta líquido intersticial, gordura absorvida e linfócitos 1. 2. Funções: Respiratórias: eritrócitos (hemácias) Nutritivas: via sistema digestório Excretória: produtos de decomposição (uréia), excesso de água, íons e outros Hormonal: até os tecidos-alvo Temperatura: desvio do sangue vasos profundos Coagulação: perda sanguínea em lesões vasculares Imunológica: leucócitos 1.Transporte: 2. Regulação: 3.Proteção: 21 Coração Órgão muscular oco, divido em 4 câmeras Bomba pulsátil Responsável pelo fluxo sanguíneo em uma só direção Grande circulação ou circulação sistêmica Sangue rico em O2 sai do ventrículo esquerdo Tecidos Sangue rico em CO2 Retorna para ocoração – átrio direito Átrio Direito Músculo atrial Músculo ventricular Fibras especializadas(excitatórias e condutoras) 22 Pequena circulação ou circulação pulmonar Sangue ricoemCO2 sai do ventrículo direito Pulmões - hematose Sangue rico em O2 Retorna para o coração– átrio esquerdo Estrutura do coração um átrio (bomba fraca) e um ventrículo (bomba forte) Direito – bombeia sangue para os pulmões (Rico em CO2) Esquerdo – bombeia sangue para os órgãos internos (Rico em O2) Cada um é uma bomba pulsátil de duas câmaras composta por: ( Bomba contrátil propulsora) Átrio Esquerdo Músculos do coração Contração fraca poucas fibras, descargas elétricas rítmicas automáticas, na forma de potencial de ação, controla os batimentos cardíacos Fascículo atrioventricular Ramos subendocárdios Sístoles e Diástoles Células do marca passo Feixe de His Células de purkinje Constituído por fibras especiais Excitação natural do coração 23 Tecido Muscular Estriado Cardíaco + Fibras Especializadas Automatismo Excitabilidade Condutibilidade Ritimicidade Contratibilidade Relaxamento Propriedades mecânicas Sincício: As células são separadas umas das outras por discos interconectados, formando junções comunicantes que permitem a difusão de íons quase que totalmente. Sístole Diástole Elétricas Desta forma o miocárdio forma: Sincício atrial Sincício ventricular Um sincício de muitas células musculares cardíacas Separados por tecido fibroso que circula as válvulas átrio ventriculares (A-V) entre os átrios e os ventrículos 24 Contração muscular Filamentos protéicos (miosina e actina) Os filamentos de miosina deslizam sobre o filamento de actina, diminuindo o tamanho da fibra muscular – CONTRAÇÃO!!! Para isso é necessária presença do íon Cálcio Fase 1 = Breve repolarização Fase 2 = Platô (influxo de Ca2+) canal de cálcio rep. de voltagem- lento Fase 3 = Repolarização (e fluxo de K+) Fase 4 = Potencial de marca passo (diminuição da permeabilidade da membrana ao K+) Potencial de ação cardíaco Fase O = Despolarização (influxo de Na+) 25 Atividade elética do coração 26 Atividade elética do coração Nódulo sinoatrial ÁTRIOS D e E (sístole atrial) NÓDULO ÁTRIO VENTRICULAR Feixe de hiss (fascículo atrioventricular) fibras de purkinje (ramo subendocárdio) Ventrículos d e e (sístole ventricular) 27 Eletrocardiograma (ecg) O Eletrocardiograma (ECG) é a representação gráfica dos impulsos elétricos gerados por nosso marcapasso fisiológico. Ciclo cardíaco Padrão repetitivo de: Contração Sístole Relaxamento Diástole Ciclo cardíaco (mecânico) Ação de bombeamento em 2 etapas: contração atrial (esquerda e direita) seguida 0,1 a 0,2 seg mais tarde pela contração ventricular. Eficiência do bombeamento cardíaco. 28 Regulação do bombeamento cardíaco Regulação intrínseca: Mecanismo cardíaco de frank-starling É a capacidade intrínseca do coração de se adaptar a volumes crescentes de afluxo sanguíneo “se adapta” ao volume que recebe Regulação extrínseca: SNA – Simpática (na) – aumenta a permeabilidade da membrana ao sódio e cálcio Aumento da força de contração e da frequência cardíaca Parassimpática (Ach) – aumenta a permeabilidade da membrana ao potássio Diminuição da frequência cardíaca 29 Partes funcionais da circulação ♥ Artéria → arteríolas → capilares → vênulas → veias ♥ 1 - artérias Tubos cilindroides elásticos, nos quis o sangue circula centrifugamente em relação ao coração Sg para os tecidos sobre alta pressão paredes resistentes, sg com alta velociade 30 2 - arteríolas Sangue para os capilares 3 - capilares Vasos microscópicos, interpostos entre artérias e veias; Parede Delgada Fluxo sanguíneo lento Troca entre o sangue o tecido 4 - vênulas Coletam sague dos capilares e forma veias maiores Fluxo de sangue Vênula Veia Capilares Artéria Fluxo de sangue Arteríola Microcirculação Nutrição e a oxigenação tecidual 5 - veias São tubos nos quais o sangue circula centripetamente em relação ao coração Presença de válvulas 31 Fluxo sanguíneo É a quantidade de sangue que passa por determinado ponto da circulação durante curto intervalo de tempo, expresso em mL/min. Fluxo laminar: “linhas de corrente”, com camadas de sangue eqüidistantes da parede do vaso. Fluxo turbilhonar: fluxo de sangue em todas as direções. Sistema Respiratório e Introdução ao Sistema Endócrino Mecânica Respiratória Ciclo respiratório Inspiração Expiração Os pulmões eles não tem musculatura, eles não tem capacidade de contração e relaxamento Eles só fazem expansão e retração 32 Inspiração Respiração tranquila Processo Ativo aumento do diâmetro da caixa torácica - crânio-caudal aumento do diâmetro da caixa torácica - ântero-posterior Contração do Músculo Diafragma: Contração dos Músculos Intercostais Externos e Escalenos: 33 Inspiração Costelas para cima e para fora Posterior Ântero Crânio Caudal Expiração Processo Passivo A retração elástica dos pulmões e da caixa torácica leva o diafragma e as costelas para as suas posições originais relaxadas Para que ocorram os ciclos respiratórios - Pressões Os pulmões "flutuam" na cavidade torácia Estruturas elásticas que colapsam 34 Pressões que causam o movimento do ar para dentro e fora dos pulmões Pressão Pleural Pressão Alveolar Pressão Transpulmonar A) Pressão Pleural Pressão do líquido no estreito espaço entre a pleura visceral e a pleura parietal. Leve sucção entre os folhetos pressão negativa Repouso: ligeiramente negativa = - 5mmHg Inspiração Normal: gera uma pressão mais negativa = -7,5mmHg B) Pressão Alveolar 35 Garante o fluxo de ar para dentro e fora dos alvéolos C) Pressão Transpulmonar É a diferença entre a pressão alveolar e a pressão pleural. A distensão dos alvéolos depende da pressão transpulmonar. Pressão pleural - Pressão alveolar Inspiração -7,5 - (-1) = -6,5 Expiração -5 - (+1) = -6 36 Introdução do sistema Endócrino “O sistema nervosos e o sistema endócrino frequentemente respondem juntos a um estímulo, de modo a integrar as respostas do organismo a alterações nos seus ambientes externo e interno” METABOLISMO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO BALANÇO HIDROELETROLÍTICO REPRODUÇÃO COMPORTAMENTO REGULAÇÃO DE QUASE TODAS AS FUNÇÕES CORPORAIS Tipos de hormônios- estrutura química AMINAS Derivados do aminoácido tirosina (hormônios da tireóide e catecolaminas). ESTERÓIDES O colesterol é o precursor nessa classe de hormônios (hormônios do córtex adrenal, glândulas reprodutivas e metabólitos ativos da vitamina D). 37 PROTEÍNAS E PEPTÍDEOS Compreende a maioria dos hormônios (hormônios hipofisários, a insulina, o glucagon e o paratormônio) Localização 1- Membrana plasmática (Receptores específicos, principalmente para hormônios proteicos, peptídicos e catecolamínicos) *Ligados a canais iônicos *Ligados à proteína G *Ligados a enzimas 2-Citoplasma (receptores primários para hormônios esteróides) 3-Núcleo (hormônios da tireóide) Transporte de hormônios no sangue HORMÔNIOS HIDROSSOLÚVEIS (peptídeos e catecolaminas) São dissolvidos no plasma e transportados de seus locais de síntese para tecidos-alvo, onde se difundem dos capilares, entram no líquido intersticial e, finalmente, chegam às células. Em geral são degradados por enzimas no sangue e nos tecidos e rapidamente excretados pelos rins e fígado. Permanecem no sangue por curtos períodos. HORMÔNIOS ESTERÓIDES E DA TIREÓIDE Circulam no sangue, em grande parte, ligados a proteínas plasmáticas. Menos de 10% estão livres no plasma Removidos do sangue com intensidade muito menor, podem continuar na circulação por várias horas ou até mesmo dias. Receptores Hormonais Da éula- alvo 39 Hormônios hipofisários Hipófise anterior tipo celular para cada hormônio principal SOMATOTRÓPOS – hormônio do crescimento humano (hGH) – 30% CORTICOTROPOS– Adrenocorticotropina (ACTH) – 20% TIREOTROPOS – Hormônio estimulante da tireóide (TSH) GONADOTROPOS – hormônios gonadotrópicos, que compreendem o hormônio luteinizante (LH) e o LACTOTROPOS – prolactina (PRL) O hipotálamo controla a secreção hipofisária – hormônios LIBERADORES ou INIBIDORES vasos sanguíneos chamados de vasos porta hipotalâmicos-hipofisários 39 Hormônios liberadores e inibidores hipotalâmicos que controlam a secreção da hipófise TRH – HORMÔNIO LIBERADOR DA TIREOTROPINA GnRH – HORMÔNIO LIBERADOR DE GONADOTROPINA CRH – HORMÔNIO LIBERADOR DE CORTICOTROPINA GHRH – HORMÔNIO LIBERADOR DO HORMÔNIO DE CRESCIMENTO SOMATOSTATINA – HORMÔNIO INIBIDOR DO HORMÔNIO DE CRESCIMENTO PIH – HORMÔNIO INIBIDOR DA PROLACTINA PRF – MÚLTIPLOS FATORES LIBERADORES DA PROLACTINA 40 Sistema Digestório A parede do trato gastrointestinal (tgi) é formada por camadas e Funciona como um sincício complexos juncionais Atividade elétrica: Motilidade Intrínseca, contínua (lenta -80 à – 40 mV) e Intensa (Gap) Propagam 2 tipos de ondas Ondas lentas: Não são PA, são mudanças lentas e ondulatórias no potencial de repouso da membrana. Interações entre cels. Do músculo liso e células de Cajal (Marca-passo), abundantes no plexo mioentérico. Não alcançam o limiar de excitabilidade, não causam a contração porém, definem a Ritmicidade. 1. 2. Ondas em espículas (pontas) Abertura de canais lentos de cálcio-sódio (lentos - PA mais longo); Ultrapassam o limiar e provocam contração; Despolarização: canais de sódio-cálcio; Repolarização e hiperpolarização: canais de k+. 41 Tipos básicos de movimentos do tubo digestivo Movimentos de mistura Movimentos peristálticos (ou propulsivos) Reflexo peristaltico e a “lei do intestino” 42 Controle da função gastrointestinal Controle intrínseco Controle extrínseco (Miogênico, neural e hormonal) (Neural – snp e sns e hormonal) Sistema nervoso entérico (sne) Composto por 2 plexos 1-Plexo mioentérico ou de auerbach: Controla os movimentos GI Entre as camadas longitudinal externa e circular média 2-Plexo submucoso ou de meissner: •Controla a secreção de substâncias e o fluxo de sangue •Entreascamadas circular média e a mucosa Controle Neural da Função Gastrintestinal: SNA 43 Inervação Parassimpática – atividade colinérgica (Ach) Inervação Simpática (NA) Fibras nervosas eferentes: estímulo por irritação da mucosa estímulo por distensão excessiva estímulo por substâncias químicas específicas reflexos gastrointestinais Fibras nervosas aferentes: Controle Hormonal da Função Gastrintestinal Desempenham a regulação da secreção e motilidade gastrintestinais Secretados pelas células êntero-endócrinas (mucosa do estômago, intestino delgado e cólon) 1. 2. 1) Gastrina Proteína, distensão gástrica, descargas do nervo vago Produzidas pelas células G (porção antral da mucosa gástrica),duodeno e jejuno Estimula asecreção do ácido clorídrico e pepsina Crescimento da mucosa do estômago e intestinos Estimula a secreção de insulina Presença de ácido no estômago Estímulo para secreção: Locais de secreção: Ação Inibição 2) Colecistocinina Proteína, ácido, ácidos graxos no duodeno (gordura) Secretadas pelas cels “I” mucosa do duodeno e jejuno Secreção de enzima pancreática Secreção de bicarbonato pancreático Contração da vesícula biliar Esvaziamento gástrico Estímulo para secreção: Locais de secreção: Ação: Estimula: Inibe: 3) Secretina Ácido Secretada pelas cels. “S” da mucosa do duodeno jejuno e Íleo Estimula a secreção de bicarbonato pelas células pancreáticas Estimula da em resposta ao conteúdo gástrico ácido que é transferido do estômago para o duodeno Estímulo para secreção: Locais de secreção: Ação: , 44 4) Motilina Gordura, ácido Células “M” do duodeno e jejuno Motilidade intestinal e gástrica Estímulo para secreção: Locais de secreção: Ação: Digestão: decomposição de moléculas para absorção Absorção: produtos finais passam para sg e linfa Armazenamento (temporário) e eliminação (não digeríveis ex: celulose) Funções e processos 45 O TGI funciona como numa linha de montagem... Ingestão Mastigação Deglutição Peristaltismo Motilidade: movimento Exócrinas: água, HCl, bicarbonato e enzimas secretadas para o interior do lúmen Endócrinas: estômago e intestino delgado secretam hormônios (regulação) Secreção Ponto de vista anatômico- funcional Tratogastrointestinal (TGI) ou canal alimentar Órgãos digestórios acessórios Dividido em: 1. 2. Aproximadamente 9 m Estende-se da boca até o ânus Cavidade oral Faringe Esôfago Estômago Intestino delgado Intestino grosso Dentes Língua Glândulas salivares Fígado Vesícula biliar Pâncreas Órgãos do TGI: Órgãos acessórios: 46 47 Fisiologia da salivação Principais glândulas salivares Secreção salivar Valor médio de salivação diária de 1000mL pH entre 6,0 e 7,0 48 Dois tipos principais de secreção de proteínas: Uma secreção Serosa que contém Ptialina (α amilase) Digestão de amido Glândulas parótidas Uma secreção Mucosa que contém Mucina Lubrificar e proteger as superfícies Glândulas submandibulares e sublinguais BA: bolo alimentar EES: esfincter esofágico superior EEI: esfincter esofágico inferior Legenda A) Fase oral ou voluntária: a língua separa parte do (BA) e o comprime contra o palato duro, para cima e para trás da boca, forçando o BA contra a farínge, onde estímulos tácteis iniciam o reflexo da deglutição. B) Fase faríngea: fechamento das cordas vocais, da epiglote, levantamento da farínge e abertura do EES (B e C). Logo após a passagem do BA, abrem-se as cordas vocais, a epiglote relaxa e o EES se fecha. C e D) Fase esofágica: a motilidade esofágica é a continuação da deglutição: uma onda peristáltica começa e desloca-se até o ESI, relaxando-o e permitindo a entrada do BA no estômago (relaxamento receptivo). 59 Fisiologia Do Sistema Excretor Introdução Exógena (líquidos e alimentos) Endógena (oxidação dos carboidratos) Perda não percebida de água (evaporação Trato Resp. e difusão pela pele) Suor Fezes Urina (excreção) Líquidos corporais Fontes de água para o organismo Perda corporal 1. 2. 3. 4. 50 Compartimentos Corporais intersticial, Plasma sanguíneo Líquidos transcelulares juntos constituem 1 a 2L Compartimento extracelular Líquido Compartimento intracelular Constituição dos Compartimentos Corporais 51 Estrutra - ComponentesRim (2); Ureter (2); Bexiga urinária; Uretra. Anatomia Do Rim 52 Néfron = Unidade Funcional Do Rim Cada rim – 1 milhão de néfrons, cada um deles capaz de formar urina Glomérulo (Cápsula de Bowman + Capilares glomerulares) Túbulo proximal Alça de Henle descendente Alça de Henle ascendente Túbulo distal Túbulo coletor cortical Cada néfrom contém: Um longo Túbulo dividido em: Capilares peritubulares 53 Anatomia do néfron Funções renais 1º Excreção de Produtos Indesejáveis do Metabolismo, de Substâncias Químicas Estranhas, Fármacos e Metabólitos Hormonais 2º Regulação do Equilíbrio água e eletrólitos 3° Regulação homeostática do pH (ácido-básico) 4º Regulação da pressão arterial a longo prazo 5º Secreção, metabolismo e excreção de hormônios 6º Gliconeogênese Formação da urina Filtração glomerular + Reabsorção de substâncias nos túbulos renais + Secreção de substâncias do sangue para os túbulos renais. Taxa de excreção urinária = taxa de filtração – taxa de reabsorção + taxa de secreção 54 Formação da urina 1 Passo filtração glomerular A formação da urina começa com a filtração de grandes quantidades de líquidos, por meio dos capilares glomerulares para a cápsula de Bowman. Capilares glomerulares: relativamente impermeáveis à proteínas Filtrado glomerular essencialmente livre de proteínas e de elementos celulares como hemácias. Membrana capilar glomerular = semelhante a encontrada em outros capilares Constituída por três camadas: 1 - Endotélio Capilar (fenestras) 2 - Membrana Basal 3 - CélulasEpiteliais Barreira de filtração Impede a filtração de proteínas plasmáticas Fatores determinantes da Filtração Glomerular: 55 Taxa de Filtração Glomerular (TFG):Taxa de Filtração Glomerular (TFG): 125 ml/min 180 litros por dia 56 Taxa de Filtração Glomerular (TFG) Vantagens: Permite que os rins rapidamente removam os produtos indesejáveis do corpo (depende primeiramente da FG) Permite que todos os líquidos corporais sejam filtrados e processados pelos rins muitas vezes a cada dia Controle rápido e preciso do volume e composição dos líquidos corporais 2 Passo: Reabsorção tubular: volta para o sangue Processo seletivo Água (osmose) Solutos: Difusão ou transportadores (proteínas) 70 % sódio 100 % glicose 70 % água 30 a 40 % uréia Bicarbonato, fosfato, cloreto e cálcio dependente das necessidades corpóreas 3 Passo: Secreção tubular: do sague para o fluido Transporte de solutos p/ dentro do Fluido tubular Diminui a concentração plasmática de materiais indesejáveis Seletiva quando comparada ao processo de filtração 57 Filtração (glomérulo) X Secreção (capilares tubulares) As duas encaminham substâncias para o fluido A secreção é mais seletiva pois utiliza transportadores de membrana (epitélio tubular) Formação da urina 1º passo: filtração glomerular 2º passo: reabsorção 3º passo: secreção 4º passo: excreção FG R S A osmolaridade muda quando o filtrado flui ao longo do néfron TCD: Atuação do paratormônio e calcitriol, ↑ reabsorção de cálcio DC: Ação da aldosterona: ↑ reabsorção de sódio Ação do ADH: reabsorção de água 58 4. Excreção renal: fora Término da formação da urina Mecanismo de ação da vasopressina (ADH) 59 60
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