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Biologia Celular Histologia Básica II Percurso de Aprendizagem Unidade 3| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Desenvolvimento do material Nadja Biondine Marriel Copyright © 2024, Afya. Nenhuma parte deste material poderá ser reproduzida, transmitida e gravada, por qualquer meio eletrônico, mecânico, por fotocópia e outros, sem a prévia autorização, por escrito, da Afya. Histologia Básica II Para Início de Conversa... .............................. 3 Pontos de Aprendizagem .............................. 4 Aprofundando os pontos .............................. 4 Tema 1 – Células do Tecido nervoso .... 5 Tema 2 – Células do tecido sanguíneo e sistema cardíaco ................................... 11 Tema 3 - Células do Sistema respiratório ................................................. 18 Teoria na Prática ............................................ 24 Sala de Aula ..................................................... 25 Infográfico ........................................................ 25 Direto ao Ponto .............................................. 26 Referências ...................................................... 26 1 1 Para Início de Conversa... Seja bem-vindo(a) à disciplina Biologia Celular. Será um prazer tê- lo(a) por aqui. Esperamos contribuir para o aprimoramento de seu aprendizado com qualidade, de forma crítica e, sobretudo, respondendo às suas necessidades enquanto aluno(a) e profissional do mercado. Este material abordará conteúdos pertinentes à histologia básica. Vamos caracterizar e descrever os tecidos nervoso e sanguíneo e os sistemas circulatório e respiratório. Vamos compreender a funcionalidade dos tecidos e sua importância no contexto da fisiologia. Nesse aspecto, será fundamental entender os aspectos bioquímicos dos tecidos em questão. Aprenderemos, também, como as células diferentes formam tecidos diferentes; o processo das sinapses entre os neurônios; e, ainda, a diferença entre as células sanguíneas. Além disso, também vamos descrever e comparar os diferentes tipos de vasos sanguíneos e os sangues venoso e arterial. Detalharemos o sistema respiratório, falando sobre a anatomia e a fisiologia desse sistema fundamental para o nosso organismo. 3Biologia Celular 2 2 Pontos de Aprendizagem Durante a leitura do texto, procure entender a estrutura geral do tecido nervoso, suas funções e a distinção entre neurônios e células da glia. O tecido hematopoiético é essencial para a produção dos componentes celulares do sangue, sendo produzido na medula óssea. No estudo do sistema circulatório, analisaremos a forma como o coração e os vasos sanguíneos colaboram para garantir o fluxo sanguíneo, enfatizando as particularidades das artérias, das veias e dos capilares, e a importância central do coração. O sistema respiratório, fundamental para a troca de gases, será discutido com foco na anatomia dos pulmões e das vias aéreas. Vários tipos de células têm funções específicas na realização e na transferência de gases. Vamos explicar as funções dos pequenos alvéolos pulmonares e sua relevância na fisiologia do corpo. Ao abordarmos esses temas, explicaremos as funções exercidas pelo sistema circulatório e respiratório, demonstrando a interação entre eles para garantir o equilíbrio do corpo. Vamos analisar como o tecido nervoso e hematopoiético se conectam a esses sistemas, ressaltando a complexidade e a relevância de cada parte no funcionamento do corpo humano como um todo. 3 3 Aprofundando os pontos Nosso corpo apresenta uma diversidade de tecidos, sendo eles o epitelial, os conjuntivos, o nervoso e o muscular. Se observarmos com detalhe, vemos que são formados por células diferentes, que, por sua vez, desempenham funções diferentes. A caracterização histológica nos permitirá compreender como células diferentes formam tecidos diferentes! No que diz respeito aos tecidos nervosos e hematopoiéticos, é essencial ter em mente que as células que se formam têm diferentes formas e configurações, o que influencia, diretamente, suas funções fisiológicas. Vamos entender por que os neurônios enviam sinais elétricos e o papel das células da glia na sustentação e na proteção desses neurônios. Vamos examinar a produção dos componentes do sangue no tecido hematopoiético e sua relevância na defesa e na oxigenação do corpo. Para isso, será necessário destacar as características específicas de cada tipo de tecido, assim como a estrutura celular das principais células presentes neles. No sistema cardiovascular, vamos explicar a anatomia do coração e dos vasos sanguíneos, contrastando a estrutura e a função das artérias, das veias e dos capilares, e como esses elementos colaboram para garantir a eficácia da circulação sanguínea. O sistema de proteção, fundamental para a troca de gases, será focado na estrutura dos pulmões e das vias respiratórias, evidenciando os diversos tipos de células responsáveis 4Biologia Celular pela condução e a transferência de gases. Entenderemos a relevância dos sacos de ar dos pulmões e suas alterações para melhorar a respiração. A partir desse ponto, será viável uma melhor compreensão da estrutura e da formação dos tecidos nervosos, hematopoiéticos, circulatórios e respiratórios, além de sua interação com outros tecidos e sistemas do organismo humano. Tema 1 – Células do Tecido nervoso A compreensão do sistema nervoso é essencial para a pesquisa nas áreas de biologia e de medicina, dada sua importância central na estrutura e no funcionamento do organismo humano. O sistema nervoso é responsável por coordenar e por regular uma vasta gama de funções vitais, incluindo a recepção de estímulos sensoriais; a integração e o processamento de informações; e a geração de respostas adequadas para manter a homeostase e a interação com o ambiente. O tecido nervoso é constituído por neurônios e células da glia. Os neurônios são células excitáveis especializadas na transmissão de sinais elétricos e químicos, enquanto as células da glia, como os astrócitos, os oligodendrócitos e as micróglias, desempenham funções de suporte, proteção e nutrição dos neurônios. A comunicação entre os neurônios ocorre por meio de impulsos elétricos conhecidos como potenciais de ação. O potencial de ação é um fenômeno eletroquímico que se propaga ao longo do axônio do neurônio, permitindo a rápida transmissão de sinais. Existem dois tipos principais de sinapses, as junções entre os neurônios onde ocorre a comunicação: sinapses elétricas e sinapses químicas. Nas sinapses elétricas, os sinais são transmitidos diretamente de um neurônio para outro por meio de junções comunicantes que permitem o fluxo direto de íons, proporcionando uma comunicação rápida e sincronizada. Nas sinapses químicas, a transmissão do sinal envolve a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica, uma pequena lacuna entre os neurônios. Os neurotransmissores se ligam a receptores na membrana do neurônio pós-sináptico, desencadeando uma resposta elétrica ou química. Este capítulo examinará a organização, a função e a categorização dos diferentes componentes do sistema nervoso, com ênfase nas especializações das células nervosas, como dendritos e axônios, e explorará a complexa rede de sinapses que permite a comunicação eficiente entre os neurônios. Também será analisado o papel das células da glia na manutenção da homeostase neural e no suporte funcional aos neurônios. Além disso, será analisada a contribuição do sistema nervoso para o equilíbrio do organismo e a resposta aos estímulos, ressaltando a relevância de cada componente na preservação da saúde e no funcionamento do corpo humano. Com base nesse conhecimento fundamental, será possível explorar, em maior profundidade, a análise de diferentes sistemas e tecidos, destacando a conexão entre as várias partes do corpo humano. Esse conhecimento é crucial para aplicações práticas em áreascomo 5Biologia Celular medicina, fisioterapia e biotecnologia, em que a compreensão detalhada do sistema nervoso frequentemente é necessária. Objetivos de Aprendizagem: • Identificar as diferenças entre sistema nervoso periférico e sistema nervoso autônomo. • Caracterizar as células que compõem o tecido nervoso. • Descrever o processo das sinapses. • Definir as funções do tecido nervoso. Conteúdo: 1.1 Neurônio Os neurônios são as unidades funcionais do sistema nervoso, sendo responsáveis pela transmissão de sinais elétricos e químicos que permitem a comunicação entre diferentes partes do corpo. Cada neurônio tem uma estrutura básica composta por corpo celular (soma), dendritos e axônio. O corpo celular contém o núcleo e a maioria das organelas celulares, funcionando como o centro metabólico do neurônio. Os dendritos são extensões ramificadas que recebem sinais de outros neurônios e os transmitem para o corpo celular. O axônio, uma longa extensão única, conduz impulsos elétricos do corpo celular para outras células nervosas, músculos ou glândulas. Figura 1: Representação de um Tecido Nervoso. Fonte: Ross e Pawlina (2016, p. 568). 6Biologia Celular Existem três tipos principais de neurônios, classificados com base em sua morfologia: • multipolares; • bipolares; • unipolares, Os neurônios multipolares têm um axônio e múltiplos dendritos, sendo o tipo mais comum no sistema nervoso central. Eles são encontrados no cérebro e na medula espinhal, onde desempenham papéis críticos na integração de informações e na execução de respostas motoras. Os neurônios bipolares têm um único axônio e um único dendrito que se estendem a partir de lados opostos do corpo celular. Esses neurônios são relativamente raros e estão presentes, principalmente, em órgãos sensoriais específicos, como a retina dos olhos e os gânglios vestibulares do ouvido interno, onde transmitem informações sensoriais para o sistema nervoso central. Os neurônios unipolares ou pseudounipolares têm um único processo que se divide em dois ramos: um que funciona como dendrito e outro como axônio. Esses neurônios são encontrados, predominantemente, nos gânglios das raízes dorsais dos nervos espinhais e são responsáveis por transmitir informações sensoriais do corpo para a medula espinhal. A morfologia dos neurônios é relacionada, intimamente, às suas funções. Os dendritos amplamente ramificados dos neurônios multipolares permitem a integração de múltiplos sinais sinápticos, enquanto as estruturas bipolar e unipolar facilitam a transmissão eficiente de sinais sensoriais específicos. Além disso, a presença de mielina ao longo dos axônios, fornecida pelas células da glia, aumenta a velocidade de condução dos impulsos elétricos, garantindo uma comunicação rápida e eficiente entre os neurônios. Compreender a morfologia e os tipos de neurônios é fundamental para desvendar os complexos mecanismos de funcionamento do sistema nervoso e suas diversas funções no corpo humano. 1.2 Células da Glia Também conhecidas como neuroglia ou, simplesmente, glia, são componentes essenciais do sistema nervoso, desempenhando funções de suporte, proteção e nutrição dos neurônios, existindo vários tipos de células gliais, cada uma com morfologia e funções específicas. Os astrócitos são células gliais com forma estrelada, abundantes no sistema nervoso central (SNC). Sustentam os neurônios, regulam a composição do fluido extracelular, ajudam na formação da barreira hematoencefálica e participam da cicatrização de lesões no SNC. Os astrócitos são fundamentais para a homeostase neuronal, fornecendo nutrientes e removendo resíduos. 7Biologia Celular Os oligodendrócitos, encontrados no SNC, têm extensões que se enrolam ao redor dos axônios de múltiplos neurônios, formando a bainha de mielina. Essa estrutura aumenta a velocidade de condução dos impulsos elétricos ao longo dos axônios, facilitando a comunicação rápida e eficiente entre os neurônios. Figura 2: Representação da Glia. Fonte: Ross e Pawlina (2016, p. 592). As células de Schwann desempenham uma função similar aos oligodendrócitos, sendo localizadas no sistema nervoso periférico (SNP), envolvendo um único axônio individualmente, proporcionando isolamento e apoio estrutural, além de facilitar a regeneração dos nervos após lesões. A micróglia é outro tipo de célula glial no SNC, atuando como a principal defesa imunológica do cérebro e da medula espinhal. São pequenas e móveis, capazes de fagocitar detritos celulares e patógenos, desempenhando um papel crucial na resposta inflamatória e na manutenção da saúde neuronal. Além disso, as células ependimárias revestem os ventrículos do cérebro e o canal central da medula espinhal. Essas células são cuboides ou cilíndricas e têm cílios que ajudam na circulação do líquido cerebrospinal (LCR), contribuindo para a proteção e a nutrição do tecido nervoso. Cada tipo de célula glial tem uma morfologia adaptada às suas funções específicas: • sustentação estrutural; • isolamento dos axônios; • defesa imunológica; • manutenção do ambiente extracelular. 8Biologia Celular Juntas, as células da glia garantem o funcionamento eficiente do sistema nervoso, permitindo que os neurônios realizem suas tarefas de comunicação e de processamento de informações. Compreender a diversidade e as funções das células gliais é fundamental para o estudo da neurociência e para o desenvolvimento de tratamentos para doenças neurológicas. 1.3 Sinapses e Neurotransmissores Vamos começar falando sobre sinapse, que é o potencial de ação que ocorre por meio de um fenômeno elétrico fundamental na comunicação neuronal. Começa quando um neurônio atinge um limiar de despolarização, geralmente devido à entrada de íons sódio (Na+) por meio de canais iônicos na membrana celular. Esse influxo de sódio causa uma rápida mudança no potencial elétrico da célula, que se propaga ao longo do axônio até atingir os terminais sinápticos. A transmissão do sinal entre neurônios ocorre nas sinapses, que são junções especializadas entre o terminal de um neurônio e a membrana de outro neurônio ou célula efectora. Nas sinapses, a comunicação é mediada por neurotransmissores, substâncias químicas que são liberadas pelo neurônio pré-sináptico em resposta ao potencial de ação. Esses neurotransmissores atravessam a fenda sináptica e se ligam a receptores na membrana do neurônio pós-sináptico, gerando uma resposta que pode ser excitatória ou inibitória. Essa interação pode resultar em uma nova despolarização e em um potencial de ação no neurônio pós-sináptico, perpetuando o sinal elétrico. A eficácia da transmissão sináptica é crucial para funções cerebrais complexas, incluindo aprendizado, memória e controle motor. Após a liberação, neurotransmissores são removidos da fenda sináptica rapidamente por processos de reabsorção ou degradação para garantir a precisão e a eficiência da comunicação neural. 1.4 Sistema Nervoso Central O sistema nervoso central (SNC) é uma das principais divisões do sistema nervoso e desempenha um papel crucial no controle e na coordenação das funções corporais. Composto pelo cérebro e pela medula espinhal, o SNC é responsável pela integração e o processamento de informações recebidas dos órgãos sensoriais e pela emissão de comandos para os músculos e as glândulas. O cérebro, a estrutura mais complexa do SNC, é dividido em várias regiões, sendo cada uma responsável por diferentes funções. O córtex cerebral, por exemplo, está envolvido em processos cognitivos como pensamento, percepção e tomada de decisões. O cerebelo, localizado na parte inferior do cérebro, coordena movimentos e mantém o equilíbrio. Já o tronco encefálico, por sua vez, controla funções vitais automáticas, como respiração e frequência cardíaca. A medula espinhal, que se estende desde a base do cérebro até a região lombar, atua como uma via de comunicação entre o cérebro e o resto do corpo. Ela transmite sinais motores docérebro para os músculos e sinais sensoriais do corpo para o cérebro. Além 9Biologia Celular disso, a medula espinhal coordena reflexos rápidos e automáticos que não requerem a intervenção consciente do cérebro. O SNC está envolvido em funções essenciais como • processamento sensorial; • regulação das emoções; • formação de memórias; • controle das atividades motoras. A proteção do SNC é garantida pelas meninges, que são camadas de tecido que envolvem e isolam o cérebro e a medula espinhal, e pelo líquido cerebrospinal, que atua como um amortecedor contra impactos e lesões. O bom funcionamento do SNC é vital para a saúde e o bem-estar geral, pois é essencial para a coordenação de quase todas as atividades corporais e mentais. 1.5 Sistema Nervoso Periférico O sistema nervoso periférico (SNP) é a extensão do sistema nervoso além do cérebro e da medula espinhal, desempenhando um papel fundamental na comunicação entre o sistema nervoso central (SNC) e o resto do corpo. É composto por nervos e gânglios, que se distribuem por todo o organismo, conectando o SNC a órgãos, músculos e glândulas. O SNP é dividido em duas principais seções. Sistema nervoso somático O sistema nervoso somático é responsável pelo controle das atividades voluntárias e pela transmissão de informações sensoriais para o SNC. Ele inclui nervos que inervam a pele, músculos esqueléticos e articulações, permitindo a percepção de estímulos táteis, dolorosos e de temperatura, bem como a execução de movimentos voluntários. Sistema nervoso autônomo O sistema nervoso autônomo, por outro lado, regula funções involuntárias e automáticas do corpo, como a frequência cardíaca, a digestão e a respiração. É subdividido em duas partes: o sistema nervoso simpático, que prepara o corpo para situações de estresse e emergência (“luta ou fuga”), e o sistema nervoso parassimpático, que promove o repouso e a recuperação (“repouso e digestão”). Os nervos periféricos são compostos por feixes de axônios envolvidos por camadas de tecido conectivo. Podem ser classificados em nervos cranianos, que emergem do cérebro, e nervos espinais, que se originam da medula espinhal. Esses nervos transmitem informações sensoriais ao SNC e conduzem comandos motores para os músculos e as glândulas. Além de sua função de comunicação, o SNP também desempenha um papel vital na manutenção da homeostase e na adaptação às mudanças no ambiente. Lesões no SNP 10Biologia Celular podem afetar a capacidade de sentir e de mover partes do corpo, e o tratamento, muitas vezes, requer a reabilitação para restaurar a função e a qualidade de vida. Como pudemos observar, a compreensão detalhada do sistema nervoso, incluindo seus componentes, funções e interações, é fundamental para a pesquisa em biologia e medicina. Os neurônios e as células da glia trabalham em conjunto para garantir uma comunicação eficiente e a manutenção da homeostase no organismo. A sinapse e a liberação de neurotransmissores são processos cruciais que facilitam a transmissão de sinais entre os neurônios, impactando diretamente funções cognitivas e motoras. O sistema nervoso central e o sistema nervoso periférico desempenham papéis complementares na coordenação e controle das funções corporais. O SNC processa e integra informações, enquanto o SNP realiza a comunicação entre o SNC e o restante do corpo. Compreender esses sistemas e suas interações é essencial para o desenvolvimento de tratamentos para distúrbios neurológicos e para a aplicação prática em áreas como medicina e fisioterapia, destacando a importância de um estudo aprofundado para a preservação da saúde e do bem-estar humano. " Além da sala de Aula Desde a descoberta da plasticidade cerebral, pesquisadores buscam entender seus fundamentos para melhorar o tratamento de doenças cerebrais e prever mudanças no cérebro. A neuroplasticidade, embora simples em conceito, é complexa em seus mecanismos. Pensando nisso, sugerimos a leitura do artigo “The times they are a-changin’: a proposal on how brain flexibility goes beyond the obvious to include the concepts of “upward” and “downward” to neuroplasticity”, de Diniz e Crestani (2023). Título: “The times they are a-changin’: a proposal on how brain flexibility goes beyond the obvious to include the concepts of “upward” and “downward” to neuroplasticity” Páginas indicadas: 977-992 Referência: DINIZ, C.; CRESTANI, A. P. (2023). The times they are a-changin’: a proposal on how brain flexibility goes beyond the obvious to include the concepts of “upward” and “downward” to neuroplasticity. Molecular Psychiatry, v. 28, n. 3, p. 977-992, 2023. Tema 2 – Células do tecido sanguíneo e sistema cardíaco As células do tecido sanguíneo e o sistema cardíaco desempenham papéis fundamentais na manutenção da homeostase e da vida nos organismos multicelulares. O sangue é Acesse aqui 11Biologia Celular https://www.nature.com/articles/s41380-022-01931-x composto por diversos tipos celulares, incluindo eritrócitos (glóbulos vermelhos), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas. Os eritrócitos são responsáveis pelo transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos e pela remoção do dióxido de carbono, graças à presença da hemoglobina. Os leucócitos são essenciais para o sistema imunológico, defendendo o corpo contra infecções e outras doenças. As plaquetas, por sua vez, são cruciais para a coagulação sanguínea, ajudando a prevenir a perda excessiva de sangue em caso de lesões. O sistema cardíaco, composto pelo coração e pelos vasos sanguíneos, é responsável pela circulação do sangue por todo o corpo. O coração, um órgão muscular localizado no tórax, atua como uma bomba, impulsionando o sangue por meio das artérias e das veias. Esse órgão é dividido em quatro câmaras, sendo dois átrios superiores e dois ventrículos inferiores. O sangue desoxigenado entra no átrio direito e é bombeado para o ventrículo direito, de onde é enviado para os pulmões para ser oxigenado. O sangue oxigenado retorna ao coração pelo átrio esquerdo e é bombeado pelo ventrículo esquerdo para todo o corpo. A coordenação entre o sistema cardiovascular e as células do tecido sanguíneo é vital para a entrega eficiente de oxigênio e nutrientes às células e para a remoção de resíduos metabólicos. Esse sistema também desempenha um papel crucial na regulação da temperatura corporal, no equilíbrio dos fluidos e na defesa imunológica. A integridade e o funcionamento adequado dessas estruturas são essenciais para a saúde e o bem-estar geral do organismo. Objetivos de Aprendizagem: Descrever a composição histológica do sistema circulatório. • Diferenciar os tipos de vasos sanguíneos. • Detalhar as funções do sangue. • Caracterizar as funções e as diferenças das células sanguíneas. Conteúdo: 2.1 Hematopoiese e Hemácias A hematopoiese é o processo de formação e desenvolvimento das células sanguíneas, que ocorre, principalmente, na medula óssea vermelha. Esse processo complexo garante a produção contínua de eritrócitos (glóbulos vermelhos), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas, todos essenciais para as funções vitais do organismo. A hematopoiese é regulada por uma série de fatores de crescimento e por citocinas que estimulam a diferenciação e a proliferação das células-tronco hematopoiéticas, as quais são pluripotentes e têm a capacidade de gerar todos os tipos de células sanguíneas (Figura 3). 12Biologia Celular Figura 3: Ilustração de um eritrócito. Fonte: Ross e Pawlina (2016, p. 445). As hemácias ou eritrócitos são as células mais abundantes no sangue e têm uma forma bicôncava, o que aumenta sua área de superfície e facilita a troca de gases. Elas são anucleadas nos mamíferos, o que significa que não têm núcleo, permitindo mais espaço para a hemoglobina, a proteína responsável pelo transporte de oxigênio e dióxido de carbono. Cada hemácia contém, aproximadamente, 270 milhões de moléculas de hemoglobina, que se ligam ao oxigênio nos pulmõese o liberam nos tecidos corporais, enquanto coletam o dióxido de carbono para ser expelido pelos pulmões. As hemácias têm uma vida útil média de cerca de 120 dias. Após esse período, são fagocitadas por macrófagos no baço, no fígado e na medula óssea. A produção de novas hemácias é estimulada pelo hormônio eritropoietina, que é liberado pelos rins em resposta à hipóxia (baixa concentração de oxigênio no sangue). Além do transporte de gases, as hemácias também contribuem para a manutenção do pH sanguíneo, agindo como tampões. A integridade e a funcionalidade das hemácias são cruciais para a oxigenação adequada dos tecidos e para a remoção eficiente de resíduos metabólicos, sendo fundamentais para o metabolismo e a saúde geral do organismo. 2.2 Leucócitos Os leucócitos ou glóbulos brancos são células do sistema imunológico responsáveis pela defesa do organismo contra infecções e substâncias estranhas. Existem vários tipos de leucócitos, cada um com funções específicas. Os principais tipos incluem neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monócitos e linfócitos. Os neutrófilos são os leucócitos mais abundantes e têm a função de fagocitar e destruir bactérias e fungos. São os primeiros a chegar ao local de uma infecção. Já os eosinófilos combatem parasitas e participam de reações alérgicas, liberando substâncias que ajudam a controlar a resposta inflamatória. Os basófilos liberam histamina e heparina, substâncias que desempenham um papel importante nas reações alérgicas e na regulação do fluxo sanguíneo. 13Biologia Celular Os monócitos, que se transformam em macrófagos quando entram nos tecidos, são responsáveis por fagocitar microrganismos, células mortas e outros detritos celulares. Também apresentam antígenos aos linfócitos, iniciando a resposta imune adaptativa. Os linfócitos são divididos em três principais subtipos: • linfócitos T; • linfócitos B; • células NK (natural killer). Os linfócitos T ajudam a regular a resposta imunológica e a destruir células infectadas por vírus. Os linfócitos B produzem anticorpos que neutralizam patógenos específicos. As células NK atacam e destroem células tumorais e infectadas por vírus de maneira não específica. Em suma, os leucócitos são vitais para a proteção do corpo contra infecções e doenças, cada tipo desempenhando um papel distinto e crucial no sistema imunológico. Circulam no sangue e nos tecidos, prontos para responder a qualquer ameaça ao organismo. 2.3 Plasma Sanguíneo, Plaquetas e a Coagulação Sanguínea O plasma sanguíneo é a parte líquida do sangue, composto, principalmente, por água (cerca de 90%), além de proteínas, hormônios, nutrientes, gases e resíduos metabólicos. Desempenha um papel crucial no transporte de substâncias pelo corpo, incluindo nutrientes, hormônios e produtos de excreção. As proteínas plasmáticas, como albumina, globulinas e fibrinogênio, têm funções essenciais na manutenção da pressão osmótica, na defesa imunológica e na coagulação sanguínea. Figura 4: Representação de uma plaqueta humana vista pelo microscópio. Fonte: Junqueira e Carneiro (2013, p. 251). Granulos eletron-densos Granulos de glicogenio Microtubulos Glicocálice Sistema de canaliculos abertos 14Biologia Celular As plaquetas ou trombócitos são pequenos fragmentos celulares derivados dos megacariócitos, que desempenham um papel fundamental na coagulação sanguínea. Quando ocorre uma lesão vascular, as plaquetas são ativadas e se agregam no local da lesão, formando um tampão inicial para estancar o sangramento. Também liberam substâncias químicas que atraem mais plaquetas e iniciam a cascata de coagulação. A coagulação sanguínea é um processo complexo que envolve a ativação de uma série de proteínas plasmáticas chamadas fatores de coagulação. Esse processo culmina na transformação do fibrinogênio em fibrina, uma proteína que forma uma rede insolúvel que estabiliza o tampão plaquetário, formando um coágulo. Existem duas vias principais de ativação da coagulação: a via intrínseca, que é iniciada por danos na superfície dos vasos sanguíneos, e a via extrínseca, que é iniciada por traumas teciduais externos. O equilíbrio entre a formação de coágulos e a sua dissolução é crucial para a manutenção da hemostasia. Distúrbios nesse equilíbrio podem levar a condições patológicas, como a trombose, caracterizada pela formação excessiva de coágulos, ou hemorragias, resultantes de uma coagulação insuficiente. 2.4 Histologia do Sistema Circulatório A histologia do sistema circulatório estuda a estrutura microscópica dos vasos sanguíneos e do coração, que, juntos, garantem a circulação sanguínea por todo o corpo. Existem três principais tipos de vasos sanguíneos, tendo cada um características distintas adaptadas às suas funções específicas: • artérias; • veias; • capilares. As artérias são vasos que transportam sangue do coração para os tecidos. Têm paredes espessas e elásticas, compostas por três camadas: • túnica íntima (interna); • túnica média (média); • túnica adventícia (externa). A túnica íntima das veias, assim como nas artérias, consiste em uma camada de células endoteliais que revestem o interior do vaso, proporcionando uma superfície lisa para o fluxo sanguíneo. No entanto, nas veias, essa camada é acompanhada por uma lâmina elástica interna menos proeminente, devido à menor pressão sanguínea. As veias são responsáveis por transportar o sangue dos tecidos de volta ao coração, e suas paredes são, geralmente, mais finas e menos elásticas em comparação com as artérias, refletindo a menor pressão do sangue em seu interior. A túnica média das veias é menos desenvolvida, composta por uma camada de células musculares lisas dispostas de forma mais rala, o que contribui para a menor capacidade contrátil das veias em relação às artérias. Em contrapartida, a túnica adventícia é, geralmente, mais espessa nas veias. 15Biologia Celular Essa camada externa é composta por tecido conjuntivo, colágeno e fibras elásticas, conferindo resistência e suporte estrutural ao vaso e ajudando a fixar as veias nos tecidos circundantes. Além disso, a túnica adventícia das grandes veias contém vasos nutricionais, pequenos vasos que fornecem nutrientes às camadas externas do vaso. Um aspecto distintivo das veias é a presença de válvulas internas, formadas por dobras da túnica íntima. Essas válvulas são essenciais para prevenir o refluxo sanguíneo, garantindo o fluxo unidirecional de volta ao coração, especialmente nas extremidades inferiores, onde a gravidade poderia causar o acúmulo de sangue. Os capilares são os menores vasos sanguíneos e são constituídos por uma única camada de células endoteliais, permitindo trocas eficientes de gases, nutrientes e resíduos entre o sangue e os tecidos. Formam uma vasta rede de microvasos que permeia todos os tecidos do corpo, facilitando a difusão direta de substâncias. As diferenças histológicas entre artérias, veias e capilares são fundamentais para suas funções específicas no sistema circulatório. As artérias distribuem o sangue sob alta pressão, as veias retornam o sangue ao coração sob baixa pressão, e os capilares permitem as trocas metabólicas essenciais. A histologia do coração revela a complexidade estrutural desse órgão vital, que é essencial para o bombeamento eficiente do sangue pelo corpo. O coração é composto por três camadas principais: • endocárdio; • miocárdio; • pericárdio. O endocárdio é a camada mais interna, formada por células endoteliais que revestem as cavidades internas do coração, proporcionando uma superfície lisa para o fluxo sanguíneo. Já o miocárdio é a camada intermediária e a mais espessa, composta por tecido muscular cardíaco especializado cujas células, os cardiomiócitos, têm estriações e interconexões que permitem a contração coordenada e eficiente do coração. O pericárdio, a camada externa, é um saco fibroso que envolve o coração, composto por duas subcamadas: o pericárdio visceral (epicárdio) eo pericárdio parietal. Esse revestimento fornece proteção e reduz o atrito entre o coração e as estruturas adjacentes durante os batimentos cardíacos. Além disso, o coração contém uma rede de fibras de condução, como o nó sinoatrial e o nó atrioventricular, que regulam o ritmo cardíaco, assegurando a sincronização das contrações. A histologia do coração reflete sua complexa estrutura e suas funções, essenciais para a circulação sanguínea eficiente. 2.5 Circulação Sanguínea Fisiologia A fisiologia da circulação sanguínea envolve a dinâmica do transporte de sangue pelo corpo, essencial para a entrega de oxigênio e nutrientes aos tecidos e para a remoção de resíduos metabólicos. O coração, um órgão muscular central, atua como a 16Biologia Celular bomba que impulsiona o sangue por meio dos vasos sanguíneos. A circulação sistêmica começa quando o sangue oxigenado é bombeado do ventrículo esquerdo para a aorta e distribuído por todo o corpo por meio das artérias. À medida que o sangue flui pelos capilares, ocorre a troca de gases, nutrientes e resíduos entre o sangue e as células dos tecidos. Após essa troca, o sangue desoxigenado é coletado pelas veias e retorna ao coração, entrando no átrio direito e, em seguida, no ventrículo direito. Daqui, o sangue é bombeado para os pulmões por meio da artéria pulmonar, iniciando a circulação pulmonar. Nos pulmões, o sangue recebe oxigênio e libera dióxido de carbono, completando o ciclo respiratório. O sangue oxigenado retorna ao átrio esquerdo do coração pelas veias pulmonares, pronto para iniciar um novo ciclo de circulação sistêmica. A regulação da circulação sanguínea é controlada por diversos mecanismos, incluindo a frequência e a força das contrações cardíacas, a resistência dos vasos sanguíneos e o volume sanguíneo total. O sistema nervoso autônomo desempenha um papel crucial, com o sistema simpático aumentando a frequência cardíaca e a vasoconstrição, enquanto o sistema parassimpático reduz a frequência cardíaca e promove a vasodilatação. Em resumo, a fisiologia da circulação sanguínea é um processo complexo e altamente coordenado que garante a manutenção da homeostase e a saúde dos tecidos corporais. Ao fim, aprendemos que a hematopoiese é o processo de formação e desenvolvimento das células sanguíneas, ocorrendo, principalmente, na medula óssea vermelha, produzindo eritrócitos, leucócitos e plaquetas. As hemácias ou eritrócitos são as células mais abundantes no sangue, facilitando a troca de gases devido à sua forma bicôncava e à alta concentração de hemoglobina, que transporta oxigênio e dióxido de carbono. A produção de hemácias é estimulada pela eritropoietina, liberada pelos rins em resposta à hipóxia. Os leucócitos são essenciais para a defesa do organismo, com tipos variados desempenhando funções específicas: neutrófilos fagocitam bactérias e fungos; eosinófilos combatem parasitas e reações alérgicas; basófilos liberam histamina e heparina; monócitos transformam-se em macrófagos para fagocitar microrganismos e células mortas; e linfócitos T, B e NK regulam a resposta imunológica e combatem células infectadas e tumorais. O plasma sanguíneo, composto, principalmente, por água e proteínas, transporta substâncias pelo corpo. As plaquetas são fragmentos celulares cruciais para a coagulação sanguínea, formando um tampão inicial em lesões e ativando a cascata de coagulação, resultando na formação de fibrina para estabilizar o coágulo. O equilíbrio entre formação e dissolução de coágulos é vital para a hemostasia. A histologia do sistema circulatório estuda as características microscópicas dos vasos sanguíneos e do coração. Artérias têm paredes espessas e elásticas; veias têm paredes mais finas com válvulas internas; capilares permitem trocas de gases e nutrientes. O 17Biologia Celular coração, com suas camadas de endocárdio, miocárdio e pericárdio, tem uma rede de fibras de condução que regula o ritmo cardíaco. A circulação sanguínea, essencial para a entrega de oxigênio e nutrientes e para remoção de resíduos, é controlada pelo sistema nervoso autônomo, garantindo a manutenção da homeostase e a saúde dos tecidos. " Além da sala de Aula “Red Blood Cells: Chasing Interactions” Leia o artigo “Red Blood Cells: Chasing Interactions”, de Virginia Pretini et al (2019), em aborda os glóbulos vermelhos humanos (RBC), que são células altamente diferenciadas que perderam suas organelas durante a maturação, fundamentais para o transporte de oxigênio e de dióxido de carbono no sistema respiratório. Sua estrutura flexível permite que se deformem para atravessar vasos sanguíneos pequenos, como capilares. Ao longo de sua vida útil de 120 dias, os RBCs interagem com diversos tipos de células, incluindo células endoteliais, plaquetas, macrófagos e bactérias. Além de seu papel no transporte de gases, contribuem para a trombose, a hemostasia e a resposta imune. Para entender melhor suas interações e suas funções, é importante estudar os componentes da membrana dos RBCs, como canais iônicos, proteínas e fosfolipídios. Título: “Red Blood Cells: Chasing Interactions” Páginas: 1 a 34 Referência: PRETINI, V. et al. Red Blood Cells: Chasing Interactions. Front Physiol., jul. 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC6684843/. Acesso em: 28 ago. 2024. Tema 3 - Células do Sistema respiratório O sistema respiratório humano é fundamental para a manutenção da vida, sendo responsável pela troca de gases vitais entre o corpo e o ambiente. Esse processo é essencial para fornecer oxigênio às células, para o metabolismo celular e para remover o dióxido de carbono, um subproduto desse processo. As estruturas que compõem o sistema respiratório, desde as vias aéreas superiores até os pulmões, desempenham papéis específicos na condução e na filtragem do ar, além de facilitar a troca gasosa nos alvéolos. Além da função primária de respiração, o sistema respiratório também contribui para a manutenção do equilíbrio ácido-base, a termorregulação e a defesa do organismo Acesse aqui 18Biologia Celular https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684843/. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684843/. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684843/ contra patógenos. A regulação da respiração é realizada pelo centro respiratório no cérebro, que adapta a taxa e a profundidade respiratória conforme a necessidade do organismo. Compreender a anatomia e a fisiologia desse sistema é essencial para identificar e para tratar condições respiratórias, como asma e doenças pulmonares obstrutivas crônicas (DPOC), que podem impactar a saúde gravemente. Abordaremos, então, detalhadamente, essas estruturas e suas funções, fornecendo uma base sólida para o estudo do sistema respiratório em saúde. Objetivos de Aprendizagem: • Compreender a anatomia geral do sistema respiratório. • Descrever a função do sistema respiratório. • Identificar histologia da traqueia. • Comparar os diferentes órgãos do sistema respiratório. Conteúdo: 3.1 Anatomia do Sistema Respiratório A anatomia do sistema respiratório humano é complexa e vital para a troca de gases, sendo fundamental para a homeostase. Para começar, precisamos entender que o sistema respiratório é dividido em duas partes principais: as vias aéreas superiores e inferiores. As vias aéreas superiores são constituídas por nariz, cavidade nasal, seios paranasais, faringe e laringe. O nariz e a cavidade nasal são as portas de entrada do ar, onde é filtrado, aquecido e umidificado. A cavidade nasal é revestida por um epitélio ciliado e mucoso que captura partículas e microrganismos. A faringe, compartilhada com o sistema digestivo, direciona o ar para a laringe. A laringe, contendo as cordas vocais, é responsável pela produção de som e protege a traqueia contra a entrada de alimentos. Já as vias aéreas inferiores são compostas por traqueia, brônquios, bronquíolos e pulmões. A traqueia é um tubo cartilaginosoque se divide em dois brônquios principais, cada um direcionado para um pulmão. Dentro dos pulmões, os brônquios se ramificam em brônquios menores e em bronquíolos, que terminam nos alvéolos, que são estruturas esféricas microscópicas revestidas por células epiteliais finas e envoltas por uma densa rede de capilares sanguíneos, onde ocorre a troca de gases por difusão. A presença de surfactante alveolar reduz a tensão superficial, evitando o colapso alveolar. Os pulmões são órgãos esponjosos localizados na cavidade torácica, protegidos pelas costelas e separados pelo mediastino, que contém o coração. Cada pulmão é dividido em lobos – três no direito e dois no esquerdo – e é revestido por uma membrana dupla chamada pleura. A pleura parietal adere à parede torácica, enquanto a pleura visceral 19Biologia Celular cobre os pulmões. O espaço pleural entre essas camadas contém líquido pleural, que facilita o movimento suave dos pulmões durante a respiração. Mais adiante, veremos o diafragma e os músculos intercostais, que são os principais responsáveis pela mecânica da respiração, criando a pressão negativa necessária para a inspiração. A coordenação neurológica é central para o controle da respiração, com o centro respiratório no bulbo raquidiano regulando a taxa e a profundidade respiratória em resposta aos níveis de dióxido de carbono e de oxigênio no sangue. 3.2 Histologia do Sistema Respiratório: Cavidade Nasal A cavidade nasal é a primeira porção do sistema respiratório e desempenha funções críticas na filtragem, no aquecimento e na umidificação do ar inspirado. Histologicamente, essa estrutura é complexa e composta por diferentes tipos de epitélio e por outros componentes teciduais. A entrada da cavidade nasal é revestida por epitélio estratificado pavimentoso semelhante ao da pele, contendo pelos (vibrissas) que ajudam a filtrar partículas maiores. Mais internamente, o epitélio transita para um epitélio pseudoestratificado cilíndrico ciliado, característico das vias respiratórias. Esse epitélio é rico em células caliciformes que secretam muco, essencial para a captura de partículas inaladas. Abaixo do epitélio, encontra-se a lâmina própria, composta por tecido conjuntivo frouxo que contém uma rica rede de vasos sanguíneos, nervos e glândulas seromucosas. Esses vasos sanguíneos, em especial os capilares e os sinusoides, são responsáveis pelo aquecimento do ar inspirado devido ao fluxo sanguíneo intenso. As glândulas seromucosas presentes na lâmina própria contribuem para a produção de muco, que umedece o ar e ajuda a capturar partículas e micro-organismos. A mucosa nasal também tem células imunológicas que fornecem uma primeira linha de defesa contra patógenos. Além disso, a cavidade nasal contém estruturas ósseas chamadas conchas ou cornetos nasais, que aumentam a superfície interna da cavidade e criam turbulência no fluxo de ar, facilitando a remoção de partículas e a troca de calor e umidade. A camada subjacente à lâmina própria é a submucosa, composta de tecido conjuntivo mais denso, que suporta a mucosa nasal e contém glândulas maiores. A cavidade nasal tem uma estrutura histológica especializada que garante a preparação adequada do ar antes de sua passagem para as partes inferiores do sistema respiratório, desempenhando um papel essencial na proteção e na otimização da função respiratória. 3.3 Histologia do Sistema Respiratório: Traqueia A traqueia é uma estrutura tubular localizada entre a laringe e os brônquios principais, sendo um componente crucial do sistema respiratório. Histologicamente, a traqueia é composta por várias camadas distintas que desempenham funções específicas. 20Biologia Celular A camada mais interna é o epitélio respiratório, que é um epitélio pseudoestratificado cilíndrico ciliado com células caliciformes. Essas células produzem muco que captura partículas e micro-organismos, enquanto os cílios movem o muco carregado de detritos para fora das vias aéreas. Tecido conjuntivo Celula ciliada (transporte de muco) Célula caliciforme (produção de muco) Figura 5: Fotomicrografia do epitélio respiratório. Fonte: Junqueira e Carneiro (2013, p. 354). Abaixo do epitélio, encontra-se a lâmina própria, composta de tecido conjuntivo frouxo contendo vasos sanguíneos, nervos e glândulas seromucosas. Essas glândulas auxiliam na produção de muco e na hidratação do ar inspirado. Em seguida, há a submucosa, também constituída de tecido conjuntivo, mas mais denso. Essa camada contém glândulas maiores que contribuem para a secreção mucosa. A camada mais externa é a adventícia, composta por tecido conjuntivo frouxo que conecta a traqueia às estruturas adjacentes. Também inclui a cartilagem hialina em forma de “C”, que confere rigidez e mantém a via aérea aberta, permitindo a passagem do ar. Entre as extremidades da cartilagem hialina, encontra-se o músculo traqueal, um músculo liso que pode ajustar o diâmetro da traqueia, facilitando a passagem do ar durante a respiração. A estrutura histológica da traqueia é complexa e adaptada para proteger, limpar e conduzir o ar, desempenhando um papel essencial na função respiratória. 3.4 Histologia do Sistema Respiratório: Brônquios, Bronquíolos e Alvéolos O sistema respiratório inclui uma série de estruturas que conduzem e facilitam a troca de gases. Brônquios, bronquíolos e alvéolos têm características histológicas distintas, cada um adaptado a suas funções específicas. Os brônquios são grandes vias aéreas que se ramificam da traqueia e são revestidos por um epitélio pseudoestratificado cilíndrico ciliado. Essa camada epitelial contém células caliciformes que secretam muco para capturar partículas. Abaixo do epitélio, 21Biologia Celular encontram-se a lâmina própria, composta por tecido conjuntivo rico em fibras elásticas e as glândulas seromucosas. A cartilagem hialina presente em placas irregulares proporciona suporte estrutural, mantendo os brônquios abertos. À medida que os brônquios se ramificam em bronquíolos, há uma transição no tipo de epitélio. Nos bronquíolos maiores, o epitélio é cilíndrico simples, enquanto, nos menores, torna-se cúbico simples. As células caliciformes diminuem, sendo substituídas por células de Clara, que têm funções de secreção e desintoxicação. A ausência de cartilagem e de glândulas é uma característica dos bronquíolos, que dependem do músculo liso para manter sua estrutura e para regular o fluxo de ar. Os bronquíolos terminam nos ductos alveolares, que conduzem aos alvéolos. Os alvéolos são pequenos sacos de ar onde ocorre a troca gasosa. Histologicamente, os alvéolos são revestidos por epitélio pavimentoso simples composto por dois tipos de células: pneumócitos tipo I, que formam a maior parte da superfície alveolar e são responsáveis pela troca de gases; e pneumócitos tipo II, que secretam surfactante, uma substância que reduz a tensão superficial e evita o colapso alveolar. Entre os alvéolos, há uma rede de capilares que facilita a troca de oxigênio e de dióxido de carbono entre o ar e o sangue. A barreira hematoaérea, formada por pneumócitos tipo I, membrana basal e células endoteliais dos capilares, é extremamente fina, permitindo uma troca gasosa eficiente. Brônquios, bronquíolos e alvéolos têm estruturas histológicas especializadas que suportam suas funções de condução de ar e de troca gasosa, sendo essenciais para a função respiratória adequada. 3.5 Fisiologia do Sistema Respiratório O sistema respiratório é essencial para a troca de gases, fornecendo oxigênio ao corpo e removendo dióxido de carbono. A fisiologia desse sistema é complexa, envolvendo vários processos que garantem a ventilação, a perfusão e a difusão de gases. A ventilação se refere ao movimento do ar para dentro e para fora dos pulmões. Esse processo é regulado, principalmente, pela ação do diafragma e dos músculos intercostais. Durante a inspiração, o diafragma se contrai e desce, enquanto os músculos intercostaisexternos elevam as costelas, aumentando o volume torácico e criando uma pressão negativa que puxa o ar para dentro dos pulmões. Na expiração, o diafragma se relaxa e sobe, e os músculos intercostais internos se contraem, diminuindo o volume torácico e expulsando o ar. Já a perfusão é o fluxo de sangue por meio dos capilares pulmonares. O ventrículo direito do coração bombeia sangue desoxigenado para os pulmões por meio das artérias pulmonares. Nos capilares pulmonares, o sangue passa próximo aos alvéolos, permitindo a troca de gases. Na difusão de gases ocorre o processo pelo qual os gases se movem por meio da membrana alveolocapilar. O oxigênio se difunde dos alvéolos para o sangue capilar, 22Biologia Celular enquanto o dióxido de carbono se difunde do sangue para os alvéolos. Esse processo é facilitado pela grande superfície dos alvéolos e pela fina barreira hematoaérea. A regulação da respiração é controlada pelo centro respiratório no bulbo raquidiano e na ponte, que respondem aos níveis de dióxido de carbono, oxigênio e pH no sangue. Quimiorreceptores centrais e periféricos detectam essas mudanças e ajustam a frequência e a profundidade da respiração para manter a homeostase. O transporte de gases no sangue envolve a hemoglobina. O oxigênio liga-se à hemoglobina nos pulmões, formando oxi-hemoglobina, que é transportada para os tecidos. Nos tecidos, o oxigênio é liberado para uso celular, e o dióxido de carbono, produto do metabolismo celular, é transportado de volta aos pulmões para excreção. A fisiologia do sistema respiratório abrange ventilação, perfusão e difusão de gases, além da regulação e do transporte de gases, todos essenciais para a manutenção da homeostase e do metabolismo celular. Como aprendemos, o sistema respiratório humano é uma estrutura complexa e essencial para a troca de gases, sendo fundamental para a homeostase do organismo. É composto por duas partes principais: as vias aéreas superiores, que incluem nariz, cavidade nasal, seios paranasais, faringe e laringe; e as vias aéreas inferiores, que abrangem traqueia, brônquios, bronquíolos e pulmões. Cada uma dessas partes desempenha funções específicas, como filtração, aquecimento e umidificação do ar, bem como a condução do ar e a troca de gases nos alvéolos. A histologia dessas estruturas, incluindo a composição celular e tecidual, é adaptada para maximizar a eficiência respiratória e para garantir a proteção contra patógenos e partículas inaladas. Além da anatomia, a fisiologia do sistema respiratório envolve processos como ventilação, perfusão e difusão de gases, todos regulados pelo sistema nervoso central para manter o equilíbrio dos níveis de oxigênio e de dióxido de carbono no sangue. O diafragma e os músculos intercostais desempenham papéis críticos na mecânica da respiração, enquanto a difusão de gases ocorre por meio da barreira hematoaérea nos alvéolos, permitindo a oxigenação do sangue e a remoção de dióxido de carbono. Já o transporte de gases pelo sangue é facilitado pela hemoglobina, que carrega o oxigênio dos pulmões para os tecidos e traz o dióxido de carbono de volta para os pulmões para ser exalado. Dessa forma, o sistema respiratório mantém a homeostase e sustenta o metabolismo celular. " Além da sala de Aula A crescente popularidade do uso de cigarros eletrônicos marca uma mudança significativa no futuro do consumo de nicotina. Nos últimos dez anos, o uso de dispositivos de vaping aumentou, impulsionado, em parte, por inovações no design dos aparelhos e na variedade de sabores de nicotina. Adolescentes e jovens adultos têm sido os principais adotantes desses dispositivos, que, agora, substituíram os cigarros 23Biologia Celular convencionais como o método preferido de consumo de nicotina. No entanto, pouco se sabe sobre os efeitos potenciais do uso crônico de cigarros eletrônicos no sistema respiratório. Além disso, o papel do vaping como ferramenta para cessação do tabagismo e a redução de danos do tabaco permanece controverso. O surto de Lesão Pulmonar Associada ao Uso de Cigarros Eletrônicos ou Produtos de Vaping (EVALI), em 2019 destacou os potenciais danos do vaping, e as consequências do uso a longo prazo ainda são desconhecidas. Em “Impact of vaping on respiratory health”, Andrea Jonas (2022) revisa o crescente corpo de literatura que investiga os impactos do vaping na saúde respiratória. O autor analisa as manifestações clínicas de lesões pulmonares relacionadas ao vaping, incluindo o surto de EVALI, assim como os efeitos do uso crônico de cigarros eletrônicos na saúde respiratória e nos resultados de covid-19. A conclusão é que o vaping não é isento de riscos e que mais pesquisas são necessárias para estabelecer orientações claras de políticas públicas e de regulamentação. Título: Impact of vaping on respiratory health Páginas indicadas: 1 a 15 Referência: JONAS, A. (2022). Impact of vaping on respiratory health. BMJ, v. 378, 2022. Disponível em: https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021- 065997.full.pdf. Acesso em: 28 ago. 2024. 4 4 Teoria na Prática Alterações fisiológicas e altura A altitude elevada faz a pressão do ar e a quantidade de oxigênio disponível diminuírem bastante. Estar em lugares com pouco oxigênio faz o corpo passar por várias mudanças. Quando fazemos exercício em lugares altos, a falta de oxigênio e a menor pressão do ar dificultam o uso do oxigênio pelo corpo, causando mudanças tanto físicas quanto mentais. A partir do momento em que indivíduos ficam expostos a altitudes elevadas, há o aumento da frequência respiratória. Isso se deve aos quimiorreceptores ao redor do tubo respiratório. Com a diminuição da saturação de O2, as alterações sofridas agem com intuito de manter a entrega de nutrientes e de evitar a fadiga precoce. Vale ressaltar que atividades em altitudes elevadas geram perda de água corporal, que aumenta a viscosidade sanguínea. Tal fato resulta no aumento do débito e da frequência cardíaca para sanar a queda de volume. Faz-se necessário que o coração trabalhe com mais força, visto que a resistência exercida pelo sangue na parede dos vasos está drasticamente aumentada. Além dessas alterações fisiológicas, há, também, variações significativas no metabolismo, o que Acesse aqui 24Biologia Celular https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021-065997.full.pdf. https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021-065997.full.pdf. https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021-065997.full.pdf torna a alimentação fundamental para o indivíduo resistir a esse ambiente hostil e obter um melhor desempenho em competições de ponta. Diante desse contexto, pare e reflita. • Qual é célula sanguínea responsável pelo transporte do oxigênio? • Qual é relação entre batimentos cardíacos e a frequência respiratória? • Onde são produzidas as células sanguíneas? • Compare a produção de hemácias de uma pessoa que está no nível o mar e a de uma pessoa que está em elevadas altitudes. Haverá alguma diferença? 5 5 Sala de Aula Nesta videoaula, exploraremos dois dos principais tecidos do corpo humano: o tecido nervoso e o tecido sanguíneo, fundamentais para a comunicação e o transporte de substâncias no organismo. Além disso, abordaremos o sistema circulatório, responsável pela distribuição de sangue e nutrientes, e o sistema respiratório, que garante a troca de gases vitais para a sobrevivência. Esse conteúdo está disponível em seu Percurso de Aprendizagem, no Ambiente Virtual. Clique aqui para fazer login e acesse o Sala de Aula na sua disciplina. 6 6 Infográfico A respiração é um processo vital que permite ao corpo humano obter oxigênio do ambiente e eliminar dióxido de carbono, essencial para a manutenção das funções celulares. Este infográfico apresenta as etapas da respiração, detalhando desde a entrada do ar pelos pulmões até a troca gasosa que ocorre nos alvéolos. Acesse aqui Nos alvéolos pulmonares, ocorre a troca de gases. O oxigênio do ar inspirado passa parao sangue, enquanto o dióxido de carbono é transferido do sangue para os alvéolos. O oxigênio é transportado pelas hemácias até as células do corpo, enquanto o dióxido de carbono, um subproduto do metabolismo celular, é levado de volta aos pulmões. Etapas da Respiração Humana O ar é inalado por meio das vias aéreas superiores (nariz, cavidade nasal, faringe e laringe) e conduzido para as vias aéreas inferiores (traqueia e brônquios). Os pulmões se expandem para permitir a entrada de ar. 1. Inspiração 2. Troca Gasosa O ar carregado de dióxido de carbono é expelido dos pulmões por meio das vias aéreas inferiores e superiores, terminando na exalação pelo nariz e/ou pela boca. O sistema nervoso controla a respiração, ajustando a frequência e a profundidade da respiração de acordo com as necessidades do corpo, como durante o exercício ou em repouso. O epitélio respiratório, com suas células caliciformes e seus cílios, filtra partículas e micro-organismos, protegendo os pulmões de contaminantes. As glândulas seromucosas na lâmina própria ajudam a umidificar o ar inspirado, prevenindo a secura e mantendo a eficiência do sistema respiratório. 3. Transporte de Gases 4. Expiração 5. Regulação 6. Filtragem e Proteção 7. Hidratação do Ar 25Biologia Celular https://afya.instructure.com/login/canvas https://afya.instructure.com/login/canvas 7 7 Direto ao Ponto Ao longo deste percurso, exploramos os principais tecidos e sistemas do corpo humano, percebendo a complexidade e a interconexão dessas estruturas fundamentais para a saúde e o funcionamento adequado do organismo. O tecido nervoso se destaca pelo seu papel na comunicação rápida e eficiente entre diferentes partes do corpo, permitindo a coordenação de atividades sensoriais e motoras. O tecido sanguíneo, composto por células como glóbulos vermelhos e brancos, além do plasma, é crucial para o transporte de oxigênio e de nutrientes e para a defesa imunológica. O sistema circulatório, com o coração e os vasos sanguíneos, trabalha incansavelmente para distribuir sangue rico em oxigênio e nutrientes a todas as células, além de remover resíduos metabólicos. O sistema respiratório, formado por pulmões e vias aéreas, é responsável pela troca de gases essenciais para a respiração celular, permitindo a entrada de oxigênio e a expulsão de dióxido de carbono. Esses sistemas não funcionam isoladamente, sendo interligados e dependendo uns dos outros para manter a homeostase e para responder às mudanças no ambiente. O estudo aprofundado desses tecidos e sistemas não apenas enriquece nossa compreensão da anatomia e da fisiologia humanas, mas também revela a complexidade e a maravilha do funcionamento do corpo humano em sua totalidade. Para sua autorreflexão: • Identificou as diferenças entre os tecidos nervoso e o sanguíneo? • Diferenciou os tipos de células do tecido sanguíneo? • Definiu as características e as funções do sistema cardiovascular e do sistema respiratório? 8 8 Referências JONAS, A. (2022). Impact of vaping on respiratory health. BMJ, v. 378, 2022. Disponível em: https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021-065997.full.pdf. Acesso em: 28 ago. 2024. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 26Biologia Celular https://www.bmj.com/content/bmj/378/bmj-2021-065997.full.pdf. PRETINI, V. et al. Red Blood Cells: Chasing Interactions. Front Physiol., jul. 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684843/. Acesso em: 28 ago. 2024. ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Histologia: texto e atlas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. SZUMILAS, P. et al. The effects of e-cigarette aerosol components on the morphology and function of the conducting portion of the respiratory system. Pomeranian Journal of Life Sciences, v. 70, n. 2, 2024. 27Biologia Celular https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6684843/. _Int_FODFTKOG _GoBack _Int_9uJXRvts Histologia Básica II 1 Para Início de Conversa... 2 Pontos de Aprendizagem 3 Aprofundando os pontos Tema 1 – Células do Tecido nervoso Tema 2 – Células do tecido sanguíneo e sistema cardíaco Tema 3 - Células do Sistema respiratório 4 Teoria na Prática 5 Sala de Aula 6 Infográfico 7 Direto ao Ponto 8 Referências