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Profª Drª Heloisa Thomaz Rabelo FISIOLOGIA HUMANA Meio Interno e Homeostasia Transporte através da Membrana Meio Interno e Homeostasia Unidade funcional básica: célula Líquido extracelular = Meio interno Homeostasia Condição de constância do meio interno Líquido Intracelular Líquido Extracelular Manutenção das condições físicas e das concentrações de substâncias dissolvidas K+ Na+ Meio interno Homeostase “ Meio interno” Claude Bernard ( 1878) Um organismo vivo sempre tende a manter uma constância mesmo fortes variações do meio externo. Homeostase uma das características fundamentais dos seres vivos. É a manutenção do ambiente interno dentro dos limites toleráveis. Homeostasia Um organismo é dito em homeostase quando seu meio interno contém: a concentração apropriada de substâncias químicas, nutrientes, gases, glicose, pH, etc. mantém a temperatura mantém pressão adequada desempenhar suas funções Condições internas e ambientes ideais Viabilizam a ocorrência de Reações químicas Controle do meio interno Sistema Digestório Sistema Cárdio- Circulatório Sistema Respiratório Sistema Renal Sistema Endócrino Sistemas de controle biológico. Sistemas Orgânicos Contribuem para a manutenção da Homeostasia com funções específicas Promovem a manutenção das concentrações do líquido extracelular Sistema de controle biológico Uma série de componentes interconectados que servem para manter um parâmetro físico ou químico do corpo num valor quase constante componentes receptor Centro de integração efetor O sinal se inicia um estímulo Ex.; aumento da temperatura, aumento da PA. O estímulo excita um receptor, o qual envia uma mensagem ao centro de integração. O centro de integração avalia a força do estímulo e envia uma mensagem adequada ao efetor, envolvido na correção do distúrbio, respondendo de forma que as alterações do ambiente interno voltem ao normal. O retorno do ambiente interno ao normal acarreta uma diminuição do estímulo original que disparou o sistema de controle Retroalimentação negativa Mecanismos de Homeostase feedback O feedback negativo é a reação pela qual o sistema responde de modo a reverter a direção da mudança Permite a manutenção da homeostase Exemplos: Termorregulação Temperatura corporal sobe ou desce receptores na pele e no hipotálamo ordem no cérebro Reação no sentido de gerar ou libertar calor Sistemas de Controle • Feedback negativo Homeostasia Homeostasia Líquidos Extracelulares Sistêmicos * Constante Movimento/Mistura - esgotamento de nutrientes - acúmulo de excretas * Mecanismos - circulação sanguínea - difusão* Transporte através da Membrana Via Membrana Celular Transporte Passivo Transporte Ativo Transportes Celulares Meio Interno Diferenças entre LIC e LEC LIC LEC Na+ Na+Na+ Na+ Na+ Na+ Na+Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Diferenças entre LIC e LEC Por que as concentrações do LIC e do LEC são tão diferentes? • Utilização das substâncias pelo metabolismo celular; • Transporte seletivo de substâncias através da membrana. Difusão pela membrana celular • Dissolução na Matriz Lipídica Transporte PassivoTransporte Passivo Difusão Passiva Movimento aleatório das moléculas de uma área de concentração elevada para uma de menor concentração. Difusão pela membrana celular Difusão Facilitada Substâncias maiores (glicose, galactose e alguns aminoácidos), ou não solúveis em lipídios passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras) Difusão pela membrana celular • Difusão facilitada através da matriz lipídica Transporte mediado por carreador Difusão facilitada de glicose insulina glicose ativado sinalização Dendrogram of a multiple alignment of all members of the extended GLUT family. Joost H et al. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002;282:E974-E976 glicose frutose hepatócito cardiomiócito Glut Family Klip , Amira; Marette, Andre. Regulation of Glucose Transporters by Insulin and Exercise: Cellular Effects and Implications for Diabetes. Comprehensive Physiology. Jan, 2001. Difusão pela membrana celular • Difusão pelos poros Quais são os tipos de transporte através da membrana e suas subdivisões? Difusão • Simples: o movimento das moléculas ou íons ocorre através da abertura da membrana ou espaços intermoleculares, sem a necessidade de transportadores. - Através da bicamada lipídica - Canais protéicos • Facilitada: o movimento das moléculas ou íons é mediado por carreador Osmose • Movimento efetivo de água causado por diferenças entre suas concentrações. • A água se movimenta livremente através da membrana. Sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração. Osmose • As soluções 1 e 2 estão separadas por membrana semipermeável. O soluto não atravessa. A pressão deste soluto produz uma pressão osmótica. Pressão Osmótica • Íons e demais substâncias dissolvidas no LIC e LEC causam pressão osmótica sobre a membrana celular. • A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana. Soluções Hipotônicas Isotônicas Hipertônicas Pressão Osmótica Meio isotônico a célula e o meio tem a mesma concentração a mesma Proporção de água que sai é que entra. Meio hipertônico o meio é mais concentrado que a célula a água sai da célula. Meio hipotônico o meio é menos concentrado que a célula a água entra Na célula. Transporte AtivoTransporte Ativo Passagem de uma substância de um meio menos concentrado para um mais concentrado (contra o gradiente) • Gasto de energia Transporte Ativo Transporte Ativo Uma substância é transportada contra um gradiente de concentração transporte ativo • Energia (ATP) • Carreador (Enzima Específica) IMPULSO NERVOSO Membrana em repouso: canais de sódio fechados sódio bombeado ativamente para fora (bomba de sódio e potássio) polarização potencial de repouso. Estímulo: abertura dos canais de sódio, possibilitando sua entrada despolarização potencial de ação. Bomba de Sódio-Potássio • Tranporte ativo de Sódio e Potássio K+ * Sódio – potássio ATPase aumenta [Na+] intracelular Na+ Bomba de Sódio-Potássio • Equilibra as concentrações destes íons no LIC e LEC. BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO Transporte através da membrana Ativo Passivo Osmose Poros Matriz Lipídica Difusão Difusão Facilitada Difusão Simples
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