Homeostase e alostase

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Homeostase e alostase
Alostase: fenômeno de variação interna das partes do organismo para manutenção da constância do todo (manutenção da homeostase).
Homeostase: estado de estabilidade de um organismo vivo.
Estresse: é uma força contraria à homeostase, que exige do organismo uma resposta alostática.
Fisiologia: é o estudo da alostase.
Relação: interação entre os elementos da natureza.
Relação estrutural: é a relação de dependência anatômica.
Relação funcional: é aquela em que o estado do primeiro elemento influencia o estado do segundo.
Sistema: conjunto de elementos que se inter-relacionam. 
Os elementos da natureza se relacionam entre si, o que leva a transformações reciprocas (troca de energia) nesses elementos.
SISTEMAS
Quaisquer elementos da natureza que tenham algum tipo de relação funcional formam um sistema. 
· Requisito mínimo para existir um sistema: é a presença de duas partículas que mantenham entre si uma relação funcional, como os prótons e neutros, que formam um sistema chamado núcleo atômico.
Um sistema pode ser considerado um elemento de um sistema maior.
· Sistema dissipativo: é um sistema no qual ocorre perda de energia em forma de calor quando seus elementos interagem.
· É um sistema que intercambia energia, matéria e/ou informação com outros sistemas.
· Ex: envelhecimento celular.
· Sistema conservativo: é um sistema no qual não ocorre perda de energia em forma de calor quando seus elementos interagem.
· É um sistema que não troca nada com o resto da natureza. 
Não existem sistemas conservativos na natureza. Qualquer interação na natureza gasta energia.
EQUILIBRIO, ESTABILIDADE E HOMEOSTASE
Um sistema dissipativo, com o tempo, pode entrar em equilíbrio com seu meio circundante. 
· Isso acontece quando o sistema em questão não consegue mais utilizar os próprios recursos para realizar transformações. Entra, assim, em equilíbrio energético com o meio. 
· O equilíbrio sucede quando não há mais troca de energia.
Quando a célula perde a capacidade de intercambiar energia com seu entorno, seja ou não através de sua matéria, significa que existe estado de equilíbrio no organismo vivo. 
O equilíbrio entre a célula (ou outro elemento vivo) e o meio é o que chamamos de morte. Essa célula morre quando perde a capacidade de intercambiar energia com seu entorno. 
· A vida é incompatível com o equilíbrio. 
Moto-continuo: uma maquina que, uma vez acionada, funcionaria para sempre com o uso de energia do próprio trabalho.
Equilíbrio: estado de estabilidade espontânea no qual não ocorre mais troca de energia. O equilíbrio entre a célula (ou outro elemento vivo) e o meio é o que chamamos de morte.
Estabilidade: manutenção da configuração no decorrer do tempo. É um processo dinâmico em que há gasto de energia.
Autonomia: capacidade de um ser vivo de manter sua homeostase. 
· Um sistema pode ser estável e estar em equilíbrio com o meio.
· Os seres vivos, porem, por serem sistemas dissipativos, sempre mantem sua estabilidade bem longe do equilíbrio.
· “ser vivo é um sistema dissipativo, que mantém, com relativa autonomia, sua estabilidade longe do equilíbrio.
HOMEOSTASE
· É o estado de estabilidade dos seres vivos, à custa de gasto energético.
Essa homeostase tem que ser mantida apesar das pressões do ambiente, como variações na oferta de nutrientes e variações no calor solar etc.
· A energia que sustenta a homeostase produz processos dinâmicos (de transformação), que visão compensar as variações do entorno.
ALOSTASE
· É o conjunto de processos para a manutenção da homeostase.
Alostase é o processo de variação interna das partes do organismo para manutenção da estabilidade do todo. E essa estabilidade, é a homeostase. 
· Alostase é uma adaptação biológica, que busca a estabilidade (homeostase).
A alostase é um processo de integração entre os elementos (p. ex., sistema imunológico) de determinado sistema, no qual pode haver desde uma rede de influencias entre os elementos até um elemento central que ordena e modula a função de diversos sistemas independentes (p. ex., eixos hipotámo-hipófise-glândulas).
AUTO-ORGANIZAÇÃO E RETROALIMENTAÇÃO
De maneira geral, as variações do comportamento dos elementos do sistema são retroalimentadas pelos efeitos desse comportamento.
Processo alostático: processo de integração entre os elementos de determinado sistema.
Auto-organização: é a capacidade do organismo de organizar-se de maneira espontânea. 
· Os processos compensatórios que levam à auto-organização do sistema são chamados processos de retroalimentação.
O feedback, ou retroalimentação, na verdade nada mais é que um processo alostático, já que busca estabilizar o sistema.
No corpo humano, os servomecanismos (processos alostáticos que buscam a homeostase) operam por processos de retroalimentação.
· Servomecanismos = qualquer mecanismo ou dispositivo que se autorregula.
FEEDBACK NEGATIVO / RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA: processos de regulação inibitória. A resultante “comportamento” de determinado(s) elemento(s) do sistema tem efeito inibitório sobre a atividade desses elementos.
· Situação em que o efeito de um processo reduz a intensidade desse processo. 
· A regulação da temperatura interna do organismo é resultado de processos de feedback negativo que atuam no sistema de termorregulação.
· Ex: termostato da geladeira (servomecanismo).
· “quanto mais, menos”.
FEEDBACK POSITIVO / RETROALIMENTAÇÃO POSITIVA: remete a ideia de que o efeito do comportamento de um elemento do sistema tonifica, estimula esse comportamento. Assim, há uma tendencia de esse comportamento expressar-se de maneira cada vez mais potente.
· Situação em que o efeito de um processo aumenta a intensidade desse processo.
· Ex: processo de ovulação.
· “quanto mais, mais”.
Na retroalimentação positiva, muitas vezes os mecanismos alostáticos não remetem à homeostase, e em muitas oportunidades tais feedbacks são a causa de danos à homeostase e à integridade do organismo.
CARGA ALOSTÁTICA E DOENÇA
A ideia de carga remete à quantidade de energia que deverá ser gasta para a realização de determinado trabalho.
Carga alostática: quantidade de energia metabólica que devera ser dispensada por determinado mecanismo alostático para a manutenção da homeostase.
Sobrecarga alostática: fenômeno no qual o organismo sofre demanda de energia maior do que a oferta.
Faixa de tolerância: intervalo do qual a sobrecarga alostática ainda consegue ser compensada. 
Uma doença é resultado da descompensação da homeostase causada por sobrecarga alostática em algum mecanismo do sistema, e essa sobrecarga provoca reflexos globais que são danosos ao sistema. 
· Doença é uma condição especial, que se dá quando a sobrecarga alostática é muito intensa, quando ela dura muito tempo ou quando o individuo é predisposto o suficiente para que ocorra colapso de determinado sistema de homeostase.
· Doença é o efeito de uma sobrecarga alostática não compensada. 
O organismo não foi concebido para reconhecer a doença, então, qualquer alteração em determinada parte do sistema vai desencadear mecanismos alostáticos para resolver o problema daquela parte especifica, ainda que para isso todo o resto do sistema tenha de pagar o preço.
· Se um determinado órgão for agredido, os processos alostáticos vão agir de maneira exacerbada para corrigir o problema. 
· Essa ação exacerbada nada mais é que a sobrecarga alostática, que é patológica, em vez da carga alostática, fisiológica.
· Se ocorre sobrecarga alostática, mais energia se gasta; uma vez que energia não se cria, a única saída é retirar dos outros processos a energia da carga alostática normal, o que acarreta um processo mal-adaptativo que culmina em sofrimento do sistema caso o processo patológico não seja interrompido.
Quando qualquer sistema alostático de um individuo entra em colapso e surge a doença, ocorre um desequilíbrio energético generalizado.
ESTRESSE
Estresse: evento que leva o organismo a uma resposta adaptativa. 
Qualquer evento real ou imaginário que ameace ahomeostase, exigindo uma resposta alostática do organismo, é chamado de estresse.
Se esse estresse produzir sobrecarga alostática, talvez seja o agente etiológico de uma doença. Um mesmo estressor, como uma bactéria do intestino, tanto pode ser uma pressão adaptativa que leva a uma reorganização da flora ou a uma resposta imunológica quanto o agente patogênico que causa doença infecciosa.
Agentes estressores = disruptores
Disruptores: qualquer agente capaz de romper a homeostase, ou seja, ameaçar a estabilidade de um sistema qualquer. Os disruptores podem ser:
· Físicos: variação brusca de temperatura, variação brusca de pressão, radiações, trauma mecânico etc.
· Químicos: venenos, pesticidas, metais pesados etc.
· Biológicos: vírus, bactérias, fungos, protozoários e helmintos.
· Todo estresse gera uma carga alostática, mas a doença ocorre apenas quando há uma sobrecarga alostática.
Objetivo da fisiologia: estudar os mecanismos alostáticos que atuam de maneira continua objetivando a homeostase. Quando tais
mecanismos se esgotam e entram em falência, ocorre uma sobrecarga alostática. Temos, então, a doença, que é o objeto de estudo da patologia.
· Fisiologia é o estudo da alostase.
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI – MARIA FERNANDA MARCONDES CUNHA
QUESTÕES
1) No capítulo "Homeostase e Alostasia" é apresentado o conceito de que quaisquer elementos da natureza que tenham algum tipo de relação funcional formam um sistema. Sobre os sistemas, leia as afirmativas abaixo:
I. No organismo, o coração pode ser considerado um elemento do sistema circulatório, e não um sistema.
II. O requisito mínimo para um sistema existir é a presença de duas partículas que mantenham entre si uma relação funcional.
III. No sistema dissipativo não há a necessidade de intercâmbio de energia, pois as interações ocorreriam para sempre.
IV. Na natureza existem tanto sistemas conservativos quanto dissipativos.
a) São corretas as afirmativas I, II e III.
b) Apenas a afirmação II é correta;
c) São corretas as afirmativas II, III e IV.
d) Apenas as afirmações I e II são corretas.
III – No sistema conservativo não há a necessidade de intercambio de energia.
IV – Os sistemas podem ser classificados como conservativos e dissipativos. Porém, na natureza só existem sistemas dissipativos.
2) Analise as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta:
I. Podemos entender a homeostase como um estado fixo, sem qualquer condição de adaptação, indicando um ambiente adequado e equilibrado em suas funções.
II. A homeostase é um evento dinâmico, onde as diferentes estruturas do corpo se adaptam para tentar alcançar o equilíbrio.
a) As duas afirmações são corretas.
b) Apenas a afirmação I é correta.
c) Apenas a afirmação II é correta.
d) As duas afirmações são incorretas.
I – Homeostase não é um sistema fixo, pelo contrário, é dinâmico, adaptando-se a todo momento.
3) Associe corretamente as colunas de CONCEITO e DEFINICÃO:
CONCEITO
1-Equilibrio
2-Estabilidade
3-Autonomia
DEFINIÇÃO
A - Capacidade de um ser vivo de manter sua homeostase.
B - Manutenção da configuração no decorrer do tempo, havendo gasto de
energia.
C - Estado de estabilidade espontânea no qual não ocorre mais troca de energia.
São associações corretas:
a) 1-A; 2-C; 3-B.
b) 1-B; 2-A; 3-C.
c) 1-C; 2-B; 3-A.
d) 1-B; 2-C; 3-A.
Equilíbrio: nessa situação, por exemplo, a célula perde a capacidade de intercambiar energia com seu entorno = MORTE.
Estabilidade: seus parâmetros são mantidos em uma certa constância, porem à custa de gasto energético. 
4) Em relação aos parâmetros homeostáticos, são feitas as seguintes afirmações:
I. Encontram-se estáveis em uma faixa de normalidade, dentro da qual conseguem variar sem comprometer a vitalidade do organismo.
II. Os valores que compõem os parâmetros homeostáticos são constantes em relação ao tempo.
III. A faixa de normalidade de um determinado parâmetro é estabelecida com base na observação dos parâmetros em amostras populacionais de pessoas com a doença em questão.
IV. As faixas de normalidade podem ser específicas para determinados caracteres subpopulacionais, como idade ou sexo.
São afirmações corretas:
a) II, III e IV.
b) I, II, III e IV.
c) Apenas I e III.
d) Apenas I e IV.
II – Os valores não são constantes em relação ao tempo. Dentro da faixa de normalidade, eles sofrem variação sem comprometer a vitalidade do organismo.
III – A faixa de normalidade é estabelecida com base e pessoas saudáveis.
5) Sobre alostase, analise:
Na alostase, o estado de um determinado elemento do sistema ordena, interfere, modula, regula o estado de outros elementos do sistema.
Por que
A alostase é um processo de integração entre os elementos de determinado sistema.
Sobre essa asserção e suas duas proposições é correto afirmar que:
a) As duas proposições são verdadeiras.
b) As duas proposições são falsas,
c) A primeira proposição é falsa e a segunda proposição é verdadeira.
d) A primeira proposição é verdadeira e a segunda proposição é falsa.
6) Observe com atenção o gráfico:
As linhas tracejadas (N) representam:
a) Padrão homeostático.
b) Faixa de normalidade.
c) Variável alostática.
d) Auto-organização.
Linha azul = padrão homeostático 
Linha roxa = variável alostática
Linhas tracejadas = faixa de normalidade 
7) Com relação ao processo de retroalimentação, marque V (verdadeiro) ou F (falso).
( ) O processo de retroalimentação não pode ser considerado um processo alostático.
( ) O feedback negativo e positivo são exemplos de processos de retroalimentação.
( ) Na retroalimentação positiva, sempre os mecanismos alostáticos remetem à homeostase.
( ) Grande parte dos processos de retroalimentação são processos de feedback negativo,
Assinale a alternativa que apresenta, de cima para baixo, a sequência correta:
a) F-V-F-V.
b) F-V-V-V.
c) V-V-V-V
d) F-F-V-F.
O processo de retroalimentação pode ser considerado um processo alostático, uma vez que buscam estabilizar o sistema.
Na retroalimentação positiva, muitas vezes os mecanismos alostáticos não remetem à homeostase, e em muitas oportunidades tais feedbacks são a causa de danos à homeostase e à integridade do organismo.
8) Em condições de frio excessivo, é possível que pessoas com predisposição ao infarto sejam acometidas por tal agravo.
A condição apresentada no trecho acima mostra que o frio excessivo ocasiona, com o tempo:
Assinale a alternativa correta:
a) Carga alostática.
b) Faixa de tolerância.
c) Sobrecarga alostática.
d) Homeostase.
A sobrecarga alostática leva a uma demanda de energia maior que a ofertada pelo organismo.
No caso apresentado, o excesso de trabalho do musculo cardíaco, exigido pelos sistemas que regulam a temperatura, aumenta a demanda de oxigênio pelo coração. Quando a demanda se torna maior que a oferta, ocorre o infarto.
9) Associe corretamente as colunas de CONCEITO e DEFINIÇÃO:
CONCEITO
1-Senomecanismo
2-Feedback negativo
3-Feedback positivo
4-Carga alostática
DEFINIÇÃO
A- Situação em que o efeito de um processo aumenta a intensidade desse processo.
B- Quantidade de energia metabólica dispensada por determinado mecanismo alostático para a manutenção da homeostase.
C- Qualquer mecanismo ou dispositivo que se autorregule.
D- Situação em que o feito de um processo reduz a intensidade desse processo.
São associações corretas:
a) 1-B; 2-C; 3-A; 4-D.
b) 1-D; 2-A; 3-C; 4-B.
c) 1-C; 2-D; 3-A; 4-B.
d) 1-A; 2-C; 3-B; 4-D.
10) Com relação à doença e ao estresse, marque V (verdadeiro) ou F (falso).
( ) Doença é o efeito de uma sobrecarga alostática não compensada.
( ) Quando ocorre alteração em determinada parte do sistema, os mecanismos alostáticos só serão desencadeados caso não haja prejuízo para o resto do corpo.
( ) Estresse é um evento que leva o organismo a uma resposta adaptativa.
( ) Disruptor ou agente estressor é qualquer agente capaz de restabelecer a homeostase.
Assinale a alternativa que apresenta, de cima para baixo, a sequência correta:
a) F-V-F-V.
b) F-V-V-V.
c) V-V-V-V.
d) V-F-V-F.CASOS DE APLICAÇÃO
1) Quando os níveis de pressão arterial são alterados, o organismo aciona mecanismos que visam os trazer para a normalidade. Logo, se a pressão arterial se eleva além do normal, o organismo utiliza mecanismos para que ela possa retornar aos valores habituais.
Sendo assim, a regulação da pressão arterial ocorre por retroalimentação negativa ou positiva? Justifique
Quando os níveis de pressão arterial são alterados, o organismo aciona mecanismos que visam os trazer para a normalidade. Logo, se a pressão arterial se eleva além do normal, o organismo utiliza mecanismos para que ela possa retornar aos valores habituais. Sendo assim, a regulação da pressão arterial ocorre por retroalimentação negativa ou positiva.
Justifique.
Resposta = Mecanismo de retroalimentação NEGATIVA
Provoca uma mudança negativa em relação à alteração inicial, ou seja, um
estímulo contrário à aquele que levou ao desequilíbrio. 
2) Observe a imagem abaixo:
O sistema de controle representado na imagem pode ser chamado de alça de retroalimentação negativa ou 
positiva? Justifique.
Resposta = alça de retroalimentação negativa.
O aumento de um fator do ambiente interno 1(X) é detectado por um sensor.
Essa informação é transmitida a um centro de integração, o que faz com que um
efetor produza uma alteração na direção oposta 2(X).
Consequentemente, o desvio inicial é revertido.
3) A secreção de um hormônio pode ser inibida por seus próprios efeitos, sendo uma maneira de retroalimentação negativa. Por exemplo, sabe-se que a insulina, produz uma redução da glicemia.
As imagens abaixo representam as etapas do processo responsável pela manutenção da homeostasia referente à concentração de glicose no sangue.
Coloque-os na ordem/sequência correta do processo de retroalimentação negativa da secreção de insulina e da glicemia.
Sistema de controle de alça fechada denominado de inibição por retroalimentação negativa.
4) O controle hormonal das contrações uterinas durante o trabalho de parto é considerado um ótimo exemplo de alça de retroalimentação positiva. Explique porque este processo é considerado um exemplo de feedback positivo, citando as etapas que acontecem durante seu curso.
Esse processo é considerado um exemplo, porque em uma alça de retroalimentação positiva, a resposta reforça o estimulo, em vez de reduzi-lo ou removê-lo. Como a retroalimentação positiva intensifica a resposta, esse tipo de retroalimentação necessita de alguma intervenção / evento externo à alça para que a resposta seja interrompida. 
ETAPAS: bebê pronto para nascer = bebê desce para a parte inferior do útero e pressiona a cérvice, a abertura do útero.
Sinais sensoriais enviados da cérvice para o encéfalo = liberação do hormônio ocitocina – faz o útero contrair e empurrar a cabeça do bebê ainda com mais força contra a cérvice, causando mais estiramento e pressão. 
Aumento do estiramento = mais liberação de ocitocina, o que intensifica ainda mais as contrações que empurram o bebê contra a cérvice.
Ciclo continua ate o bebê ser expulso = cessa o estiramento da cérvice e interrompe a alça de retroalimentação positiva.