Introdução a Fisiologia Humana (1)

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<p>INTRODUÇÃO A</p><p>FISIOLOGIA HUMANA</p><p>Disciplina: Fisiologia Humana</p><p>Docente: Prof. Me. José Arthur Carolino Pinheiro</p><p>Quatro sistemas realizam a troca de substâncias entre os meios interno e externo.</p><p>O sistema tegumentar, composto pela pele, forma um revestimento protetor que</p><p>separa o meio interno do organismo do ambiente externo (o mundo externo).</p><p>O sistema musculosquelético propicia a sustentação e os movimentos corporais.</p><p>O sistema respiratório (pulmonar) realiza as trocas gasosas;</p><p>O sistema digestório (gastrintestinal) absorve nutrientes e água e elimina resíduos;</p><p>O sistema urinário (renal) remove o excesso de água e resíduos metabólicos; e o</p><p>sistema reprodutivo produz os gametas feminino e masculino.</p><p>FISIOLOGIA: UMA CIÊNCIA INTEGRATIVA</p><p>No nível mais básico de organização, os átomos dos elementos ligam-se, formando moléculas. Nos seres vivos, os conjuntos</p><p>de moléculas formam a célula, a menor unidade estrutural capaz de realizar todos os processos vitais. Uma barreira</p><p>constituída por lipídeos e proteínas, chamada de membrana celular (ou membrana plasmática), separa as células do meio</p><p>externo.</p><p>Organismos simples são formados por uma única célula, porém os organismos complexos possuem muitas células com</p><p>diferentes especializações estruturais e funcionais. Os conjuntos de células que desempenham funções relacionadas são</p><p>chamados de tecidos. Os tecidos formam unidades estruturais e funcionais, conhecidas como órgãos, e os grupos de órgãos</p><p>integram suas funções para formar os sistemas.</p><p>Alguns dos sistemas recebem nomes alternativos, descritos</p><p>entre parênteses, os quais se baseiam nos nomes dos órgãos</p><p>do sistema mais do que na função do sistema.</p><p>O sistema tegumentar, composto pela pele, forma um</p><p>revestimento protetor que separa o meio interno do organismo</p><p>do ambiente externo (o mundo externo).</p><p>O sistema musculosquelético propicia a sustentação e os</p><p>movimentos corporais.</p><p>Os quatro sistemas remanescentes estendem-se por todo o</p><p>corpo.</p><p>O sistema circulatório (cardiovascular) distribui substâncias</p><p>por meio do bombeamento de sangue através dos vasos</p><p>sanguíneos.</p><p>Os sistemas nervoso e endócrino coordenam as funções</p><p>corporais.</p><p>FISIOLOGIA: UMA CIÊNCIA INTEGRATIVA</p><p>OBS-> O sistema imune não citado, o qual inclui, mas não está</p><p>limitado a, as estruturas anatômicas conhecidas como sistema</p><p>linfático. As células especializadas do sistema imune estão</p><p>dispersas por todo o corpo.</p><p>Protegem o meio interno de substâncias estranhas,</p><p>interceptando as substâncias que entram pelos intestinos e</p><p>pelos pulmões ou através de uma lesão na pele.</p><p>A função de um sistema ou evento fisiológico é o “porquê” do sistema ou evento: por que uma</p><p>determinada resposta ajuda um animal a sobreviver a uma situação específica? Em outras</p><p>palavras, qual é o significado adaptativo desse evento para esse animal?</p><p>FUNÇÃO E MECANISMO</p><p>Pensar em um evento fisiológico em termos de seu significado adaptativo é a abordagem</p><p>teleológica da ciência.</p><p>A resposta teleológica* da questão sobre por que os eritrócitos transportam oxigênio é?</p><p>A resposta teleológica da questão sobre por que os eritrócitos transportam oxigênio é “porque as células</p><p>necessitam de oxigênio e os eritrócitos o levam até as células”</p><p>Que processos evoluíram em nossa anatomia e fisiologia que nos permitiram sobreviver</p><p>a esse ambiente hostil?</p><p>Um deles é a produção de urina altamente concentrada pelos rins, o que permite ao corpo conservar água.</p><p>Essa afirmação nos diz por que produzimos urina concentrada, mas não explica como os rins efetuam essa</p><p>tarefa.</p><p>*Na teleologia acredita-se que os seres humanos e</p><p>outros organismos têm finalidades e objetivos que</p><p>orientam seu comportamento.</p><p>A maior parte dos fisiologistas estuda processos fisiológicos ou mecanismos – o “como” de um sistema. A</p><p>abordagem mecanicista da fisiologia examina o processo. A resposta mecanicista à questão “Como os eritrócitos</p><p>transportam oxigênio?”</p><p>“O oxigênio liga-se às moléculas de hemoglobina presentes nos eritrócitos”. Essa resposta bastante concreta</p><p>explica exatamente como o transporte de oxigênio ocorre, mas não diz nada sobre a importância do transporte de</p><p>oxigênio para o animal.</p><p>Essencialmente, todos os órgãos e tecidos do corpo humano executam funções que contribuem para manter essas condições relativamente</p><p>constantes. Por exemplo, os pulmões fornecem oxigênio ao líquido extracelular para repor o oxigênio utilizado pelas células, os rins mantêm</p><p>constantes as concentrações de íons e o sistema gastrointestinal fornece os nutrientes. Os vários íons, nutrientes, produtos degradados e outros</p><p>componentes do organismo são normalmente regulados dentro de uma faixa de valores, em vez de valores fixos. Para alguns constituintes do corpo,</p><p>essa faixa é extremamente reduzida. Variações na concentração de íons de hidrogênio no sangue, por exemplo, costumam ser inferiores a 5</p><p>nanomoles por litro. A concentração de sódio no sangue também está estreitamente regulada e, geralmente, varia somente alguns milimoles por</p><p>litro, mesmo na ocorrência de variações consideráveis na ingestão de sódio. Por qual motivo isso acontece?</p><p>HOMEOSTASIA</p><p>Quando deixamos de comer por vários dias, por que não morremos?</p><p>A doença é usualmente considerada um estado de ruptura da homeostasia. Porém mesmo na</p><p>presença de doenças, os mecanismos homeostáticos permanecem ativos e mantendo as funções</p><p>vitais, por meio de múltiplas compensações.</p><p>Em alguns casos, essas compensações podem levar, a desvios significativos da faixa normal das</p><p>funções corporais, tornando difícil a distinção entre a causa principal da doença e as respostas</p><p>compensatórias.</p><p>Por exemplo, as doenças que comprometem a capacidade dos rins de excretar sal e água podem levar</p><p>a uma elevação da pressão arterial, que inicialmente ajuda a recuperar os valores normais de</p><p>excreção, de modo que seja possível manter um equilíbrio entre a absorção e a excreção renal.</p><p>Esse equilíbrio é necessário para a manutenção da vida, mas, durante longos períodos, a pressão</p><p>arterial elevada pode danificar vários órgãos, incluindo os rins, causando aumentos ainda</p><p>maiores na pressão arterial com intensificação da lesão renal.</p><p>Logo as compensações homeostáticas, que se seguem após a lesão, doença ou grandes agressões</p><p>ambientais ao corpo, podem representar um “compromisso” necessário para manter as funções vitais</p><p>do corpo, mas a longo prazo contribuem para anomalias adicionais no organismo.</p><p>O que é exatamente o meio interno do nosso corpo?</p><p>O meio interno é o ambiente aquoso interno que circunda as células. É um “mar interno”, dentro do corpo, chamado</p><p>de líquido extracelular. O líquido extracelular (LEC) funciona como um meio de transição entre o ambiente externo de</p><p>um organismo e o líquido intracelular (LIC), encontrado no interior das células.</p><p>O líquido extracelular é uma zona de tamponamento entre as células e o mundo externo, os processos fisiológicos</p><p>elaborados evoluíram para manter a composição do LEC relativamente estável.</p><p>Quando a composição do líquido extracelular varia além do seu intervalo normal de valores, são ativados mecanismos</p><p>compensatórios para tentar fazer o líquido retornar ao estado normal.</p><p>Por exemplo, quando você ingere um grande volume de água, a diluição do seu líquido extracelular dispara um</p><p>mecanismo que faz seus rins removerem o excesso de água, protegendo as suas células de um possível inchaço</p><p>devido ao influxo de água. A maioria das células dos animais multicelulares não tolera muitas mudanças. Elas</p><p>dependem da constância do líquido extracelular para manter a sua função normalizada.</p><p>MEIO INTERNO?</p><p>A lei do balanço de massa diz que se a quantidade de uma substância no corpo deve permanecer constante, qualquer</p><p>ganho deve ser compensado por uma perda igual</p><p>A quantidade de uma substância no corpo também é chamada de carga corporal daquela substância, como em “carga de</p><p>sódio”. Por exemplo, a perda de água para o ambiente externo (saída) pelo suor e pela urina deve ser balanceada pelo</p><p>ganho de água a partir do ambiente externo somado à produção metabólica de água</p><p>(entrada). A concentração de outras</p><p>substâncias, como oxigênio e dióxido de carbono, sais e concentração hidrogeniônica (pH) também são mantidas pelo</p><p>balanço de massa.</p><p>A HOMEOSTASIA E O BALANÇO DE MASSA</p><p>Para manter o balanço de massa, o corpo tem duas opções envolvendo a saída. A opção mais fácil é simplesmente</p><p>excretar a substância.</p><p>Excreção é definida como a eliminação de substâncias pelo corpo, normalmente via urina, fezes, pulmões ou pele.</p><p>Por exemplo, o dióxido de carbono (CO2) produzido durante o metabolismo é excretado pelos pulmões. Muitas</p><p>substâncias estranhas que penetram no corpo, como fármacos ou aditivos artificiais presentes nos alimentos, são</p><p>excretadas pelo fígado e pelos rins. (Qualquer substância “estranha” no corpo é chamada de xenobiótico, do grego</p><p>xenos, ou estranho.)</p><p>Uma segunda opção de saída para manter o balanço de massa é converter a substância em uma substância diferente,</p><p>por meio da metabolização da mesma.</p><p>Os nutrientes que entram no corpo são o ponto de partida para as vias metabólicas que convertem o nutriente original</p><p>em uma molécula diferente.</p><p>Entretanto, a conversão do nutriente original em algo diferente cria um novo distúrbio no balanço de massa, devido à</p><p>adição dessa nova substância, ou metabólito, ao corpo. (Metabólito é o termo geral para qualquer produto gerado em</p><p>uma via metabólica.)</p><p>A homeostase é a estabilidade, ou constância, do meio interno do corpo, à estabilidade do compartimento de líquido</p><p>extracelular (LEC). A razão para focar na homeostasia do líquido extracelular é que o mesmo é fácil de ser monitorado a partir de</p><p>uma amostra de sangue.</p><p>É muito mais difícil acompanhar o que está acontecendo no compartimento de líquido intracelular (LIC), embora as células</p><p>também mantenham uma homeostasia celular.</p><p>Em um estado de homeostasia, a composição de ambos os compartimentos do corpo é relativamente estável.</p><p>Essa condição é um estado de estabilidade dinâmica.</p><p>O termo dinâmico indica que as substâncias estão constantemente se movendo de um lado para outro entre os dois</p><p>compartimentos. Em um estado de estabilidade não há movimento efetivo (líquido) de substâncias entre os compartimentos.</p><p>A HOMEOSTASE É O EQUILÍBRIO?</p><p>ESTADO DE ESTABILIDADE É O MESMO QUE EQUILÍBRIO?</p><p>Não! Equilíbrio implica que a composição dos compartimentos corporais seja idêntica. Se examinarmos a</p><p>composição do LEC e do LIC, veremos que as concentrações de muitas substâncias são diferentes nos</p><p>dois compartimentos.</p><p>O sódio (Na ) e o cloreto (Cl) são muito mais concentrados no LEC do que no LIC, enquanto o potássio (K)</p><p>é mais concentrado no LIC. Devido a essas diferenças de concentração, os dois compartimentos líquidos</p><p>não estão em equilíbrio. Em vez disso, o LEC e o LIC encontram-se em um estado de desequilíbrio</p><p>relativamente estável.</p><p>Então qual o objetivo da homeostasia?</p><p>Manter um estado de estabilidade dinâmica entre</p><p>os compartimentos do corpo, e não tornar os</p><p>compartimentos iguais.</p><p>NA PRÁTICA, COMO OCORRE?</p><p>O corpo humano monitora certas funções-chave, como a pressão</p><p>arterial e a glicemia, as quais devem permanecer dentro de um</p><p>intervalo de operação específico se o corpo deseja se manter saudável.</p><p>Essas importantes variáveis reguladas são mantidas dentro de seu</p><p>intervalo aceitável (normal) por mecanismos de controle fisiológico</p><p>ativados se a variável se distanciar muito do seu ponto de ajuste.</p><p>De forma mais simples, todos os sistemas de controle possuem três</p><p>componentes 1 um sinal de entrada; 2 um controlador, ou centro</p><p>integrador, que integra a informação aferente e inicia uma resposta</p><p>apropriada; e 3 um sinal de saída que produz uma resposta.</p><p>O que é AFERENTE e EFERENTE?</p><p>O tecido nervoso pode ser classificado em: Sensitivos ou aferentes:</p><p>quando transmitem os impulsos nervosos dos órgãos receptores até</p><p>o sistema nervoso central; Motores ou eferentes: quando transmitem</p><p>os impulsos nervosos do sistema nervoso central para os órgãos</p><p>efetores; Misto: quando possuem tanto fibras sensitivas quanto</p><p>fibras motoras.</p><p>Um arco reflexo é a via de transmissão que um reflexo nervoso segue, como o reflexo patelar.</p><p>1. Uma pancada suave no joelho estimula os receptores sensitivos, criando um sinal nervoso. O</p><p>sinal viaja ao longo de um nervo até a medula espinhal. 2. Na medula espinhal, o sinal é</p><p>transmitido de um nervo sensitivo até um nervo motor. 3. O nervo motor envia, de novo, o sinal</p><p>a um músculo na coxa. 4. O músculo contrai-se, fazendo com que a parte inferior da perna</p><p>salte. 5. O reflexo todo ocorre sem envolver o cérebro.</p><p>NA PRÁTICA, COMO OCORRE?</p><p>A forma mais simples de controle é o controle local, que está restrito ao tecido ou à célula</p><p>envolvida.</p><p>No controle local, uma mudança relativamente isolada ocorre em um tecido. Uma célula</p><p>próxima ou um grupo de células detecta a mudança em suas imediações e responde,</p><p>normalmente com a liberação de alguma substância química.</p><p>A resposta fica restrita à região onde a mudança ocorreu – por isso o termo controle local.</p><p>Quando a concentração de oxigênio em um tecido diminui. As células que revestem os</p><p>pequenos vasos sanguíneos que levam sangue àquela área detectam a concentração reduzida</p><p>de oxigênio e respondem, secretando um mensageiro químico.</p><p>Esta molécula sinalizadora se difunde até a musculatura lisa da própria parede do vaso,</p><p>levando uma mensagem que diz para essa musculatura relaxar.</p><p>O relaxamento da musculatura aumenta o diâmetro (dilata) do vaso, aumentando o fluxo</p><p>sanguíneo para o tecido e, consequentemente, levando mais oxigênio àquela área.</p><p>E COMO OCORRE QUANDO</p><p>A MUDANÇA É SISTÊMICA?</p><p>O CONTROLE REFLEXO UTILIZA SINALIZAÇÃO DE LONGA DISTÂNCIA</p><p>As alterações que se distribuem por todo o corpo, isto é, de natureza sistêmica, necessitam de</p><p>sistemas de controle mais complexos para a manutenção da homeostasia.</p><p>Por exemplo, a manutenção adequada da pressão arterial para distribuir o sangue por todo o corpo é</p><p>muito mais uma questão sistêmica do que local.</p><p>Como a pressão arterial é sistêmica, a sua manutenção requer comunicação de longa distância e</p><p>coordenação adequada.</p><p>Um reflexo fisiológico pode ser dividido em duas partes: uma alça de resposta e uma alça de</p><p>retroalimentação.</p><p>Assim como no sistema de controle simples, uma alça de resposta tem três componentes</p><p>primários: um sinal de entrada, um centro integrador para integrar o sinal e um sinal de saída.</p><p>O lado de entrada da alça de resposta começa com a chegada de um estímulo – a alteração que</p><p>ocorre quando a variável regulada se afasta do intervalo desejado.</p><p>Um sensor especializado monitora a variável. Se o sensor for ativado pelo estímulo, ele envia</p><p>um sinal de entrada para o centro integrador.</p><p>O centro integrador avalia a informação recebida do sensor e gera um sinal de saída. O sinal de</p><p>saída direciona-se a um alvo responsável por produzir uma resposta.</p><p>Se bem-sucedida, essa resposta leva a variável regulada de volta ao intervalo desejado de</p><p>valores.</p><p>O CONTROLE REFLEXO UTILIZA SINALIZAÇÃO DE LONGA DISTÂNCIA</p><p>Pense sobre um aquário cujo aquecedor está programado para manter a temperatura da água (a variável regulada) em 30°C. A temperatura do ambiente é de 25°C.</p><p>A temperatura desejada da água (30°C) é o ponto de ajuste da variável regulada.</p><p>inicialmente, a água do aquário encontra-se na temperatura ambiente de 25°C. Quando liga a caixa de controle, você ajusta a alça de resposta em movimento. O</p><p>termômetro (sensor) registra a temperatura de 25°C e envia essa informação através de um fio elétrico (sinal de entrada) para a caixa de controle (centro integrador). A</p><p>caixa de controle é programada para avaliar o sinal sobre a temperatura de entrada, compará-lo com o ponto de ajuste do sistema (30°C) e “decidir” se é necessário ativar</p><p>uma resposta para elevar a temperatura da água até o valor do ponto de ajuste.</p><p>A caixa de controle envia um sinal através de outro fio elétrico</p><p>(sinal de saída) para o aquecedor (o alvo), que liga e começa a</p><p>aquecer (a resposta).</p><p>Essa sequência – do estímulo à resposta – é a alça de resposta.</p><p>O exemplo do aquário envolve uma variável</p><p>(temperatura) que é</p><p>controlada por um único sistema de controle (o aquecedor).</p><p>Também é possível descrever sistemas que estão sob controle</p><p>duplo. Pense em uma casa com sistema de aquecimento e sistema</p><p>de ar-condicionado com ciclo frio.</p><p>Você deseja que a temperatura da casa permaneça em 21°C.</p><p>Nas manhãs frias de outono, quando a temperatura da casa cai, o</p><p>aquecedor liga para aquecer a casa.</p><p>Então, à medida que o dia passa e começa a esquentar, o</p><p>aquecedor não é mais necessário e desliga.</p><p>Quando o sol aquece a casa acima do ponto de ajuste, o aparelho</p><p>de ar-condicionado liga para refrigerar a casa e mantê-la nos</p><p>21°C. O aquecedor e o ar-condicionado têm controle antagônico</p><p>sobre a temperatura da casa, pois trabalham em direções opostas.</p><p>Situações similares ocorrem no corpo humano quando duas</p><p>divisões do sistema nervoso ou dois hormônios distintos têm</p><p>efeitos opostos sobre um único alvo.</p><p>SISTEMA DE RETROALIMENTAÇÃO OU “FEEDBACK”</p><p>Um exemplo de alça de retroalimentação positiva envolve o controle hormonal das contrações uterinas</p><p>durante o trabalho de parto.</p><p>Quando o bebê está pronto para nascer, ele desce para a parte inferior do útero e começa a pressionar</p><p>a cérvice, a abertura do útero. Os sinais sensoriais enviados da cérvice (ou colo uterino) para o</p><p>encéfalo causam a liberação do hormônio ocitocina, que faz o útero contrair e empurrar a cabeça do</p><p>bebê ainda com mais força contra a cérvice, causando mais estiramento e pressão.</p><p>O aumento do estiramento produz mais liberação de ocitocina, o que intensifica ainda mais as</p><p>contrações que empurram o bebê contra a cérvice. Este ciclo continua até finalmente o bebê ser</p><p>expulso no parto, cessando o estiramento da cérvice e interrompendo a alça de retroalimentação</p><p>positiva.</p><p>Alguns reflexos se desenvolveram para permitir que o</p><p>corpo possa prever que uma mudança está prestes a</p><p>acontecer e possa ativar uma alça de resposta antes da</p><p>mudança.</p><p>Esse tipo de mecanismo é chamado de controle</p><p>antecipatório.</p><p>Um exemplo fisiológico de controle antecipatório fácil de</p><p>ser compreendido é o reflexo da salivação.</p><p>A visão, o cheiro ou mesmo o pensamento no alimento são</p><p>suficientes para fazer nossa boca salivar na expectativa da</p><p>ingestão de alimento.</p><p>Esse reflexo é ainda mais amplo, pois o mesmo estímulo</p><p>também pode dar início à secreção de ácido clorídrico,</p><p>uma resposta antecipatória do estômago ao alimento que</p><p>está a caminho.</p><p>CONTROLE</p><p>ANTECIPATÓRIO</p><p>Neurônios pré-ganglionares</p><p>Neurônios da coluna intermediolateral da medula espinal,</p><p>encontrados nos níveis T1-T12 e L1-L3</p><p>RELEMBRANDO, O QUE SÃO OS</p><p>GÂNGLIOS?</p><p>Os gânglios são agregados de corpos celulares de neurônios localizados fora do sistema</p><p>nervoso central. Diferenciam-se em dois tipos de gânglios: sensitivos e autônomos. Os</p><p>sensitivos são encontrados na raiz dorsal dos nervos espinais e nos nervos cranianos</p><p>trigêmeo, facial, glossofaríngeo e vago.</p><p>Fisiologia é o estudo do funcionamento normal de um organismo vivo e de suas partes.</p><p>Muitas funções complexas são propriedades emergentes que não podem ser previstas a partir das</p><p>propriedades individuais de cada componente.</p><p>Os fisiologistas estudam diversos níveis de organização dos seres vivos, desde moléculas até populações de</p><p>uma espécie.</p><p>A célula é a menor unidade estrutural capaz de executar todos os processos vitais.</p><p>Os conjuntos de células que desempenham funções relacionadas formam os tecidos e os órgãos.</p><p>O corpo humano tem 10 sistemas fisiológicos: tegumentar, musculosquelético, respiratório, digestório,</p><p>urinário, imune, circulatório, nervoso, endócrino e reprodutivo.</p><p>A função de um sistema ou evento fisiológico é o “porquê” do sistema. O mecanismo por meio do qual o</p><p>evento ocorre é o “como” de um sistema.</p><p>A abordagem teleológica da fisiologia explica por que os eventos ocorrem; a abordagem mecanicista explica</p><p>como eles ocorrem.</p><p>A pesquisa translacional aplica os resultados da pesquisa fisiológica básica aos problemas médicos.</p><p>A homeostasia é a manutenção de um meio interno relativamente constante. As variáveis que são reguladas</p><p>para manter a homeostasia incluem a temperatura, o pH, as concentrações iônicas, o nível de oxigênio e a</p><p>quantidade de água.</p><p>Falhas na manutenção da homeostasia podem levar a doenças ou enfermidades.</p><p>O meio interno do corpo é o líquido extracelular.</p><p>RESUMÃO</p><p>O corpo humano como um todo está adaptado para enfrentar um ambiente externo variável, mas a maioria das</p><p>células do corpo só é capaz de tolerar mudanças muito pequenas.</p><p>A lei do balanço de massa diz que, para a quantidade de uma substância no corpo permanecer constante, qualquer</p><p>entrada deve ser compensada por uma saída igual.</p><p>A entrada de substâncias no corpo pode ser proveniente do metabolismo ou do meio externo. A saída ocorre pela</p><p>metabolização ou por excreção.</p><p>Tanto as células quanto o líquido extracelular se mantêm em homeostasia, mas a composição dos dois não é</p><p>idêntica. A condição de estabilidade/constância é conhecida como estado de estabilidade dinâmica.</p><p>A maioria dos solutos é mais concentrada em um compartimento do que no outro, criando um estado de</p><p>desequilíbrio.</p><p>As vias reflexas podem ser divididas em alças de resposta e alças de retroalimentação. Uma alça de resposta</p><p>começa com um estímulo que é detectado por um sensor. O sinal de entrada conecta o sensor ao centro integrador</p><p>que decide qual a melhor resposta. O sinal de saída viaja do centro integrador até o alvo que produz a resposta</p><p>apropriada.</p><p>Na retroalimentação negativa, a resposta opõe-se ou remove o estímulo inicial, o que encerra a alça de resposta.</p><p>Nas alças de retroalimentação positiva, a resposta reforça o estímulo, em vez de reduzi-lo ou removê-lo. Isso</p><p>desestabiliza o sistema até que alguma intervenção ou evento externo à alça interrompa a resposta.</p><p>O controle antecipatório permite ao corpo prever uma mudança que está por vir e ativar a alça de resposta em</p><p>antecipação à mudança.</p><p>RESUMÃO</p><p>O corpo humano como um todo está adaptado para enfrentar um ambiente externo variável, mas a maioria das</p><p>células do corpo só é capaz de tolerar mudanças muito pequenas.</p><p>A lei do balanço de massa diz que, para a quantidade de uma substância no corpo permanecer constante, qualquer</p><p>entrada deve ser compensada por uma saída igual.</p><p>A entrada de substâncias no corpo pode ser proveniente do metabolismo ou do meio externo. A saída ocorre pela</p><p>metabolização ou por excreção.</p><p>Tanto as células quanto o líquido extracelular se mantêm em homeostasia, mas a composição dos dois não é</p><p>idêntica. A condição de estabilidade/constância é conhecida como estado de estabilidade dinâmica.</p><p>A maioria dos solutos é mais concentrada em um compartimento do que no outro, criando um estado de</p><p>desequilíbrio.</p><p>As vias reflexas podem ser divididas em alças de resposta e alças de retroalimentação. Uma alça de resposta</p><p>começa com um estímulo que é detectado por um sensor. O sinal de entrada conecta o sensor ao centro integrador</p><p>que decide qual a melhor resposta. O sinal de saída viaja do centro integrador até o alvo que produz a resposta</p><p>apropriada.</p><p>Na retroalimentação negativa, a resposta opõe-se ou remove o estímulo inicial, o que encerra a alça de resposta.</p><p>Nas alças de retroalimentação positiva, a resposta reforça o estímulo, em vez de reduzi-lo ou removê-lo. Isso</p><p>desestabiliza o sistema até que alguma intervenção ou evento externo à alça interrompa a resposta.</p><p>O controle antecipatório permite ao corpo prever uma mudança que está por vir e ativar a alça de resposta em</p><p>antecipação à mudança.</p><p>RESUMÃO</p><p>1. Defina fisiologia.</p><p>2. Descreva a relação entre fisiologia e anatomia.</p><p>3. Cite os 10 sistemas fisiológicos do corpo e descreva a função principal de cada um.</p><p>4. O que a afirmação “fisiologia é uma ciência integrativa” significa?</p><p>5. Defina homeostasia. Cite algumas variáveis reguladas que são mantidas pela homeostasia.</p><p>6. A homeostase é o equilíbrio? desenvolva.</p><p>7. Quais são os sistemas responsáveis por coordenar a função corporal? E pela proteção do corpo contra possíveis</p><p>agentes invasores? Que sistemas realizam a</p><p>troca de substâncias com o meio externo e o que cada sistema troca?</p><p>8. Explique as diferenças entre retroalimentação positiva, retroalimentação negativa e controle antecipatório. Sob</p><p>que circunstâncias cada um seria vantajoso?</p><p>9. Um grupo de biólogos foi até um shopping e perguntou para as pessoas “Por que o sangue flui?”. A seguir, estão</p><p>descritas algumas das respostas. Quais dessas respostas são teleológicas e quais são mecanicistas (nem todas as</p><p>respostas estão corretas, mas mesmo assim elas podem ser classificadas)?</p><p>(a) Por causa da gravidade.</p><p>(b) Para levar oxigênio e nutrientes para as células.</p><p>(c) Pois se ele não fluir iremos morrer.</p><p>(d) Por causa da atividade de bombeamento do coração</p><p>RESUMÃO</p><p>As células são os blocos elementares de construção do corpo, fornecendo a estrutura dos tecidos e órgãos do corpo, ingerindo</p><p>nutrientes e convertendo-os em energia, e executando funções especializadas.</p><p>As células também contêm o código hereditário do corpo que controla as substâncias sintetizadas pelas células, o que lhes permite</p><p>fazer cópias de si mesmas.</p><p>CÉLULA</p><p>Composição da célula</p><p>Íons. Os mais importantes na célula são os de potássio, magnésio, fosfato,</p><p>sulfato, bicarbonato, e, em menores quantidades, os de sódio, cloreto e</p><p>cálcio.</p><p>Os íons fornecem as substâncias químicas inorgânicas para as reações</p><p>celulares e são também necessários para a operação de alguns dos</p><p>mecanismos de controle celular. Por exemplo, íons que agem na membrana</p><p>celular são necessários para a transmissão de impulsos eletroquímicos em</p><p>nervos e fibras musculares.</p><p>Proteínas. Depois da água, as substâncias mais abundantes, na maioria das células, são as proteínas que normalmente</p><p>constituem 10% a 20% da massa celular. Elas podem ser divididas em dois tipos: proteínas estruturais e proteínas</p><p>funcionais.</p><p>CÉLULA</p><p>Proteínas Funcionais</p><p>Composta de combinações de poucas moléculas na forma</p><p>tubuloglobular. Essas proteínas são principalmente enzimas da célula e,</p><p>ao contrário das proteínas fibrilares, em geral, são móveis no líquido</p><p>celular.</p><p>Estruturais: estão presentes na célula, principalmente, na forma de</p><p>longos filamentos que são polímeros de muitas moléculas individuais</p><p>de proteínas. Tais filamentos intracelulares formam microtúbulos e</p><p>estes formam os “citoesqueletos” de organelas celulares, como cílios,</p><p>axônios de neurônios...</p><p>Fora da célula-> nas fibras de colágeno e elastina do tecido conjuntivo e</p><p>nas paredes dos vasos sanguíneos, nos tendões, nos ligamentos e em</p><p>outras estruturas...</p><p>Lipídios: Os mais importantes são os fosfolipídios e o colesterol, que juntos</p><p>constituem cerca de 2% do total da massa celular. A significância dos</p><p>fosfolipídios e do colesterol é que eles são insolúveis principalmente em</p><p>água e, portanto, são usados para formar a membrana celular e as</p><p>membranas intracelulares, barreiras que separam os diferentes</p><p>compartimentos da célula.</p><p>Lipidios: Além dos fosfolipídios e do colesterol, algumas células contêm grandes quantidades de triglicerídios, também</p><p>chamados gordura neutra. Nos adipócitos, os triglicerídios geralmente são responsáveis por até 95% da massa celular. A</p><p>gordura armazenada nessas células representa a principal reserva de nutrientes energéticos do corpo que, posteriormente,</p><p>pode ser usada para fornecer energia em qualquer parte do corpo, conforme necessário.</p><p>CÉLULA</p><p>Carboidratos</p><p>Possuem pouca função estrutural na célula, exceto como partes das</p><p>moléculas de glicoproteínas, mas desempenham o papel principal na nutrição</p><p>da célula. A maioria das células humanas não mantém grandes reservas de</p><p>carboidratos; essa quantidade, em geral, fica em torno de 1% de sua massa</p><p>total, mas aumenta para até 3% nas células musculares e, eventualmente, até</p><p>6% nas células hepáticas.</p><p>O carboidrato, na forma de glicose dissolvida, está sempre presente no</p><p>líquido extracelular, prontamente disponível para as células. Há uma pequena</p><p>quantidade de carboidrato que é sempre armazenada nas células na forma de</p><p>glicogênio.</p><p>Envolve a célula e é uma estrutura fina, flexível e elástica sendo composta quase totalmente de proteínas e lipídios.</p><p>MEMBRANA CELULAR</p><p>A Barreira Lipídica da Membrana Celular Impede a Penetração de Substâncias Hidrossolúveis</p><p>A dupla camada lipídica básica é composta de três tipos</p><p>principais de lipídios: fosfolipídios, esfingolipídios e colesterol.</p><p>Os fosfolipídios são os lipídios mais abundantes da membrana</p><p>celular. Uma extremidade da molécula de fosfolipídio é solúvel</p><p>em água; ou seja, é hidrofílica.</p><p>A outra extremidade é solúvel apenas em lipídios; ou seja, é</p><p>hidrofóbica.</p><p>A extremidade do fosfolipídio com fosfato é hidrofílica, e a</p><p>extremidade com ácido graxo é hidrofóbica. Pelo fato de as</p><p>partes hidrofóbicas das moléculas de fosfolipídio serem</p><p>repelidas pela água, mas, se atraírem entre si, elas</p><p>espontaneamente se dispõem no interior da membrana.</p><p>MEMBRANA CELULAR</p><p>Lipossomos: são vesículas constituídas de</p><p>uma ou mais bicamadas fosfolipídicas</p><p>orientadas concentricamente em torno de</p><p>um compartimento aquoso e servem como</p><p>carreadores de fármacos, biomoléculas ou</p><p>agentes de diagnóstico.</p><p>Cada parte desempenha uma função</p><p>específica!</p><p>MEMBRANA CELULAR</p><p>As partes hidrofílicas com fosfato constituem as duas superfícies da membrana celular completa, em contato com a</p><p>água intracelular na superfície interna da membrana, e com a água extracelular na superfície externa.</p><p>A camada lipídica, no meio da membrana, é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como íons, glicose</p><p>e ureia.</p><p>Inversamente, as substâncias lipossolúveis, como oxigênio, dióxido de carbono e álcool, podem entrar nessa parte</p><p>da membrana com facilidade.</p><p>Muitas das proteínas integrantes formam canais estruturais</p><p>(ou poros), pelos quais as moléculas de água e substâncias</p><p>hidrossolúveis, principalmente os íons, podem se difundir</p><p>entre os líquidos extra e intracelulares.</p><p>Esses canais, formados por proteínas, também apresentam</p><p>propriedades seletivas, permitindo a difusão preferencial de</p><p>algumas substâncias em relação a outras.</p><p>Outras proteínas integrantes agem como proteínas</p><p>carreadoras para o transporte de substâncias que, do</p><p>contrário, não poderiam penetrar na dupla camada lipídica.</p><p>MEMBRANA CELULAR</p><p>Por vezes, essas proteínas carreadoras transportam até substâncias na direção oposta à dos seus gradientes</p><p>eletroquímicos para a difusão, o que é chamado “transporte ativo”. Outras ainda agem como enzimas.</p><p>Proteínas integrantes da membrana também podem servir como receptores para substâncias químicas</p><p>hidrossolúveis, tais como hormônios peptídios, que não penetram facilmente na membrana celular.</p><p>A interação dos receptores da membrana celular com ligantes</p><p>específicos, que se ligam ao receptor, causa alterações estruturais</p><p>na proteína receptora.</p><p>Por sua vez, esse processo estimula a atividade enzimática da parte</p><p>intracelular da proteína ou induz interações entre o receptor e as</p><p>proteínas do citoplasma que agem como segundos mensageiros,</p><p>transmitindo o sinal da parte extracelular do receptor para o interior</p><p>da célula.</p><p>Dessa maneira, as proteínas integrantes atravessando a membrana</p><p>celular constituem um meio de transmitir informações sobre o</p><p>ambiente para o interior da célula.</p><p>MEMBRANA CELULAR</p><p>Os carboidratos: ocorrem,</p><p>quase invariavelmente, em</p><p>combinação com proteínas ou</p><p>lipídios, na forma de</p><p>glicoproteínas ou glicolipídios.</p><p>O glicocálice de algumas células se une ao glicocálice de outras, assim fixando as células umas às</p><p>outras.</p><p>Muitos dos carboidratos agem como receptores de substância para a ligação de hormônios, tais</p><p>como a insulina; quando a ligação se dá, a combinação ativa as proteínas internas acopladas que,</p><p>por sua vez, ativam cascata de enzimas intracelulares.</p><p>FISIOLOGIA DE MEMBRANAS</p><p>O líquido extracelular contém grande quantidade de</p><p>sódio, mas somente pequena quantidade de potássio. O</p><p>oposto é válido para o líquido intracelular. O líquido</p><p>extracelular contém também grande quantidade de íons</p><p>cloreto, ao passo que o líquido intracelular contém</p><p>quantidade muito pequena desses íons.</p><p>Já as</p><p>concentrações de fosfato e de proteínas no líquido</p><p>intracelular são consideravelmente maiores do que no</p><p>líquido extracelular.</p><p>FISIOLOGIA DE MEMBRANAS</p><p>Tipos de transportes: ocorre por um de dois</p><p>processos básicos: difusão ou transporte ativo.</p><p>Difusão: movimento molecular aleatório de substâncias,</p><p>molécula a molécula, através dos espaços intramoleculares</p><p>ou em combinação com proteínas carreadoras (a energia</p><p>utilizada para isso é a da movimentação cinética normal da</p><p>matéria.</p><p>Transporte ativo: movimento dos íons ou de outras</p><p>substâncias, através da membrana em combinação com</p><p>uma proteína carreadora, de modo tal que a proteína</p><p>carreadora faz com que a substância se mova em direção</p><p>oposta à de um gradiente de energia, como passando de</p><p>um estado de baixa concentração para um estado de alta</p><p>concentração. Esse movimento requer uma fonte</p><p>adicional de energia, além da energia cinética.</p><p>FISIOLOGIA DE MEMBRANAS</p><p>A difusão simples pode ocorrer através da membrana</p><p>celular por duas vias: (1) pelos interstícios da</p><p>bicamada lipídica, no caso da substância que se</p><p>difunde ser lipossolúvel; e (2) pelos canais aquosos</p><p>que penetram por toda a espessura da membrana,</p><p>por meio de alguma das grandes proteínas</p><p>transportadoras.</p><p>Quanto + lipossolúvel + rápido.</p><p>A lipossolubilidades do oxigênio,</p><p>do nitrogênio, do dióxido de</p><p>carbono e do álcool, por exemplo,</p><p>são altas; assim, todas elas podem</p><p>se dissolver diretamente na</p><p>bicamada lipídica e se difundir</p><p>através da membrana celular.</p><p>FISIOLOGIA DE MEMBRANAS</p><p>Como ficam as substancias insolúveis?</p><p>Canais proteicos.</p><p>Muitas das membranas celulares do corpo contêm “poros” proteicos chamados aquaporinas que</p><p>permitem, seletivamente, a passagem rápida de água através da membrana celular.</p><p>Outras moléculas insolúveis em lipídios podem passar pelos canais dos poros das proteínas do mesmo modo que</p><p>as moléculas de água, caso sejam hidrossolúveis e suficientemente pequenas. A medida que suas dimensões</p><p>aumentam, sua penetração diminui acentuadamente.</p>