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Homeostasia Aspectos gerais A homeostase ou homeostasia é a tendência a resistir a mudanças a fim de manter um ambiente interno estável, utilizando mecanismo como a retroalimentação negativa (mais comum) e a retroalimentação positiva • Retroalimentação negativa: envolve ciclos que neutralizam mudanças de várias propriedades de seus valores-alvo (ponto de ajuste) • Retroalimentação positiva: amplia seus estímulos iniciadores (movem o sistema para longe de seu estado inicial) Função da homeostase O corpo mante a homeostase para muitos fatores como: temperatura, concentração de vários íons no sangue, manutenção do pH, concentração de glicose Ela é mantida em vários níveis, podendo ser o nível do corpo todo como é o caso da temperatura corporal ou em níveis mais restritos como o pH do estomago que é diferente dos órgãos ao seu redor • A manutenção da homeostase em cada nível é fundamental para manter a função global do corpo Manutenção da homeostase Os sistemas biológicos do corpo estão constantemente sendo empurrados para longe de seus pontos de equilíbrio, como por exemplo: • Ao fazer atividade física, os músculos aumentam a produção de calor, elevando a temperatura corporal • Ao beber um copo de suco de fruta, a glicose presente do sangue sobe Dessa maneira, a homeostase vai depender da capacidade do corpo de cada indivíduo de detectar e se opor a estas mudanças. A manutenção da homeostase geralmente envolve ciclo de retroalimentação negativa. • Esses ciclos agem em oposição ao estímulo ou ao sinal de entrada que o disparo Em geral os ciclos homeostáticos envolvem pelo menos dois ciclos de retroalimentação negativa 1- Um é ativado quando um parâmetro varia para cima do ponto de ajuste e é projetado pata trazê-lo de volta para baixo 2- O outro é ativado quando o parâmetro varia para baixo do valor de ajuste e é projetado para trazê-lo de volta para cima Regulação da temperatura Quando a temperatura corporal está muito elevada, a retroalimentação negativa irá agir para trazê-la novamente ao valor normal de 37 graus Etapas 1- A alta temperatura é detectada pelos sensores (células nervosas com terminações na pele e cérebro) e retransmitida para o centro de controle regulador de temperatura no cérebro (hipotálamo) 2- O centro de controle irá processar as informações e ativar efetores- tais com as glândulas sudoríparas- cujo trabalho é se opor ao estímulo diminuindo a temperatura do corpo Temperatura acima do ponto de ajuste Por exemplo, ao realizar exercícios físicos, a temperatura corporal pode subir e será necessário ativar mecanismo para se refrescar • O fluxo sanguíneo para a pele aumenta para acelerar a perda de calor em seus arredores • O suor também ocorre para que a evaporação do suor pela pele ajude a diminuir a temperatura • A respiração pesada também pode aumentar a perda de calor Resumindo, quando a temperatura está muito alta, os vasos sanguíneos dilatam-se, as glândulas sudoríparas secretam fluidos e se perde calor pelo corpo. Ao perder calor para o ambiente, a temperatura corporal tende a voltar ao normal Temperatura abaixo do ponto de ajunte Por outro lado, se a temperatura corporal abaixa, o centro de temperatura no cérebro precisa desencadear respostas que o ajudem a se aquecer • O fluxo de sangue para a pelo diminui • Pode haver tremores para que os músculos gerem mais calor • Pode ficar arrepiado para que os pelos do corpo se levantem e mantenham uma camada de ar perto da pele (ar é isolante térmico) • Há o aumento da liberação de hormônios que atuam para aumentar a produção de calor Resumidamente, quando a temperatura do corpo cai, os vasos sanguíneos se contraem, as glândulas sudoríparas não produzem suor e o tremor gera calor para aquecer o corpo. Isso faz com que o calor seja retido para a temperatura do corpo voltar ao normal Distúrbios na retroalimentação A homeostase depende da retroalimentação negativa, então qualquer coisa que interfira no mecanismo de retroalimentação irá perturbar a homeostase, podendo levar a uma doença Diabetes É uma doença causada por um defeito na retroalimentação envolvendo o hormônio insulina. Esse defeito na retroalimentação dificulta ou impossibilita o corpo de diminuir o alto nível de açúcar do sangue (glicemia) para valores saudáveis Regulação da glicemia: Em uma pessoa saudável os níveis glicêmicos são controlados por dois hormônios: insulina e glucagon Insulina: diminui a concentração de glicose no sangue. 1- Depois de uma refeição, os níveis de glicose aumentam, ativando a secreção de insulina pelas células beta pancreáticas. 2- A insulina age como um sinal que ativa as células do corpo, como adipócitos e células musculares para que usem a glicose como combustível. 3- A insulina também faz com que a glicose seja convertida em glicogênio no fígado. 4- Ambos os processos citados retiram a glicose do sangue, levando a uma diminuição da glicemia e redução na secreção de insulina, recuperando a homeostase do sistema Glucagon: o glucagon age aumentando a concentração de glicose no sangue. 1- No estado de jejum, a glicose do sangue cai ativando as células alfas que liberam o glucagon. 2- Ele atua no fígado fazendo que o glicogênio seja quebrado em glicose e liberado na corrente sanguínea, levando a um aumento nos níveis de glicose no sangue. 3- Isso reduz a secreção de glucagon e recupera a homeostase do sistema Resumidamente, se a concentração de glicose no sangue sobe acima do normal, a insulina é liberada, o que estimula as células do corpo a remover a glicose do sangue. Se a concentração de glicose no sangue cai abaixo do nível normal, glucagon é liberado, o que estimula as células do corpo a liberarem glicose no sangue. A diabetes acontece quando o pâncreas de uma pessoa não consegue produzir insulina suficiente, ou quando as células do corpo param de responder a insulina. Sob essas condições o corpo não consegue assimilar a glicose rapidamente, de forma que o nível de açúcar no sangue permanece alto por um longo período após uma refeição. Isso acontece por dois motivos 1- Células musculares e adiposa não recebem glicose suficiente, isso pode deixar as pessoas cansadas e levar ao desgaste dos tecidos musculares e adiposo 2- Glicemia elevada causa sintomas como excesso de urina, sede e até desidratação. Com o passar do tempo, pode levar a complicações mais severas Retroalimentação positiva Ao contrário dos ciclos de retroalimentação negativa, ciclos de retroalimentação positiva ampliam o sinal. Ciclo de retroalimentação positiva geralmente ocorrem em processos que precisam ser impulsionados para se completarem e não quando o status quo deve ser mantido Retroalimentação positiva no parto Um ciclo de retroalimentação positiva entra em ação durante o parto. 1- A cabeça do bebê é pressionada contra o cérvix- o colo do útero, através do qual o bebê deve emergir- isso ativa neurônios no cérebro. 2- Os neurônios enviam um sinal que leva a liberação do hormônio oxitocina pela hipófise 3- A oxitocina aumenta as contrações uterinas e consequentemente a pressão no cérvix 4- Isso provoca a liberação de mais oxitocina que produz contrações mais fortes ainda 5- Essa retroalimentação positiva se mante até o nascimento do bebê Resumidamente o parto normal é impulsionado por um ciclo de retroalimentação positiva, que gera uma mudança no status do corpo, ao invés de um retorno à homeostase O ciclo de retroalimentação inclui: 1- Impulsos nervosos do colo do útero são transmitidos ao cérebro 2- O cérebro estimula a hipófise a secretar oxitocina 3- A oxitocina é carregada pela corrente sanguínea ao útero 4- A oxitocina estimula contraçõesuterinas e empurra o bebê em direção ao colo do útero 5- A cabeça do bebê empurra o colo do útero e ciclo se mantem