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FISIOLOGIA HUMANA Prof. Thiago Matassoli Gomes, Msc ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO A fisiologia é o estudo do funcionamento normal de um organismo vivo, considerando os processos químicos e físicos (GUYTON E HALL, 2006; SILVERTHORN, 2010); ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Organelas Estruturas subcelulares que realizam funções específicas. Membrana Plasmática Permite a comunicação seletiva entre o meio interno e o externo. ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Homeostasia: manutenção da condição de equilíbrio do meio interno (do liquido extracelular). Pulmões: fonte de O2 e local de eliminação de CO2 Rins: eliminação de metabólitos (ácido úrico, ureia), íons e água Sistema gastrointestinal: Absorção de nutrientes e água, eliminação do material não digerido pelas fezes Sistema imunitário: eliminação de patógenos Sistema músculo-esquelético: mobilidade para procura de nutrientes, proteção. “Como cada sistema contribui para a manutenção da homeostasia ?” ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Sistema Nervoso • Regulação dos sistemas e percepção do meio ambiente externo e interno. • Três principais partes • Aferência sensorial • Receptores da pele • Olhos • Ouvidos • Sistema nervoso central • Sistema nervoso autônomo (nível sub-consciente) • Eferência motora ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Sistema Hormonal • 8 principais glândulas endócrinas • Transportados no líquido extracelular • Regulação da função celular • Hormônio da tireoide (aumenta a velocidade da maioria das reações químicas da célula) • Insulina controla o metabolismo da glicose • Hormônios paratireóideo controla o cálcio e o fosfato dos ossos ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Sistema Hormonal/Sistema Nervoso • Hormônios formam um sistema para regulação que complementa o sistema nervoso • O sistema nervoso regula muitas atividades musculares e secretórias do organismo • O sistema hormonal regula muitas funções metabólicas ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO Controles homeostáticos - Mecanismos de controle que visam manter certos parâmetros fisiológicos dentro de faixas estreitas de normalidade (equilíbrio). - Procuram alterar diversos parâmetros fisiológicos (ex. sinais vitais) para manter o equilíbrio do meio interno (liquido extracelular). - Funcionam por mecanismo de retroalimentação. • O termo “retro” significa “para trás” • Retroalimentação seria a “resposta do organismo sobre o efeito de uma ação ou processo” Ação Efeito Mecanismo Homeostático (resposta do organismo) MECANISMO DE RETROALIMENTAÇÃO Aumento do metabolismo Aumento do CO2 Aumento da ventilação pulmonar Normalização dos níveis de CO2 RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA OU FEEDBACK NEGATIVO RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA OU FEEDBACK NEGATIVO Controle da [CO2] sanguínea ↑[CO2] sanguínea Centro respiratório ↑ Inspiração rápida e profunda ↓[CO2] sanguínea ( ↑Ventilação pulmonar) Regulação por retroalimentação negativa (Feedback negativo) Efeito final é contrário ao estimulo inicial RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA OU FEEDBACK NEGATIVO Estresse Aumento da Pressão Arterial (PA) Diminuição da Frequência Cardíaca Normalização da PA RETROALIMENTAÇÃO NEGATIVA OU FEEDBACK NEGATIVO Controle da pressão sanguínea ↑Pressão sanguínea Centro Vasomotor (tronco cerebral) ↓atividade simpática ↓Frequência cardíaca Vasodilatação ↓Pressão sanguínea Regulação por retroalimentação negativa (Feedback negativo) Barorreceptores Seio carotídeo Arco aórtico RETROALIMENTAÇÃO POSITIVA OU FEEDBACK POSITIVO Pressão da cabeça do feto no colo do útero Aumento da contração uterina Aumento da pressão da cabeça do feto no colo do útero Aumento da contração uterina Trabalho de parto Regulação por retroalimentação positiva (Feedback positivo) Trabalho de parto Hipófise Ocitocina ↑Contrações uterinas Outro mecanismo concomitante RETROALIMENTAÇÃO POSITIVA OU FEEDBACK POSITIVO Fluido extracelular Contém grandes quantidades de Na+, cloreto, íons bicarbonato e outros nutrientes. Fluido intracelular Contém grandes quantidades de K+, magnésio e íons fosfato. ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO E CONTROLE INTERNO As diferenças de concentração iônicas entre os fluidos extra e intracelulares são mantidas por mecanismos especiais de transporte através das membranas celulares e garantem que a célula apresente carga negativa no interior e carga positiva na parte externa. SISTEMA NERVOSO As funções gerais do sistema nervoso incluem percepção sensorial, processamento de informações e comportamento. Encéfalo wCérebro — Local da mente e do intelecto. wDiencéfalo — Local de integração sensorial e regulação da homeostase. wCerebelo — Desempenha papel fundamental na coordenação de movimento. wTronco cerebral — Conecta cérebro a medula espinal; coordena a função muscular esquelética e mantém o tônus muscular; contém reguladores dos sistemas respiratório e cardiovascular. Medula espinal SISTEMA NERVOSO CENTRAL SISTEMA NERVOSO São processos finos e ramificados que se estendem a partir do corpo do neurônio. Prolongamento único que tem origem de uma região especializada do corpo celular chamado cone axônico, onde origina-se o impulso nervoso. Classificação Sensitivos ou aferentes; Motores ou eferentes; Associação (funções integradoras do SNC); SISTEMA NERVOSO - NEUROTRANSMISSÃO Uma carga elétrica que passa a partir de um neurônio para o seguinte e, finalmente, para um órgão final, tal como um grupo de fibras musculares. Diferença entre as cargas elétricas dentro e fora de uma célula, causada pela separação de cargas através de uma membrana. Alta concentração de K+ dentro do neurônio e de Na+ fora do neurônio. Íons K+ podem mover-se livremente, mesmo fora da célula para ajudar a manter o desequilíbrio. Bomba de sódio-potássio transporta ativamente íons K+ e Na+ para manter o desequilíbrio. O desequilíbrio constante mantém o RMP em –70 mV. POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA SISTEMA NERVOSO – ALTERAÇÕES DE POTENCIAL DA MEMBRANA Despolarização — dentro da célula torna-se menos negativo em relação ao exterior (> –70 mV) Hiperpolarização — dentro da célula torna-se mais negativo em relação ao exterior (< –70 mV) Potenciais graduados — mudanças localizadas no potencial de membrana (tanto despolarização quanto hiperpolarização) Potencial de Ação — despolarização rápida e substancial da membrana (–70 mV para +30 mV para –70 mV, tudo em 1 ms) SISTEMA NERVOSO – POTENCIAL DE AÇÃO w Começa como um potencial graduado. w Requer despolarização maior que o valor do limiar de 15 mV a 20 mV (ex., –50 para –55 mV). w Depois que o limiar é atingido ou excedido, o princípio de tudo-ou-nada se aplica. O Princípio do Tudo ou Nada determina que o estímulo que será recebido pela célula deva ser forte o suficiente para desencadear um potencial de ação. Estímulo – Princípio do tudo ou nada • A geração de um potencial de ação depende da capacidade de um estímulo específico levar o potencial de membrana ao limiar (-55mV) Despolarização fracaEstímulo subliminar Potencial de ação não ocorre ( -55 mV) Estímulo forte o suficiente para despolarizara membrana ACIMA do limiar Estímulo liminar Potencial de ação ocorre ( -55 mV) Estímulo forte apenas o suficiente para despolarizar a membrana no limiar Estímulo supraliminar Potencial de ação ocorre ( -55 mV) SISTEMA NERVOSO – POTENCIAL DE AÇÃO SISTEMA NERVOSO – POTENCIAL DE AÇÃO SISTEMA NERVOSO – VELOCIDADE DE CONDUÇÃO DE IMPULSOS Fibras Mielinizadas wCondução saltatória — potencial de ação viaja rapidamente de uma ruptura na mielina para a próxima. w O potencial de ação é de 5 a 150 vezes mais rápido nos axônios mielinizados em comparação a axônios desmielinizados. Diâmetro do neurônio w Neurônios com maiores diâmetros conduzem impulsos nervosos mais rapidamente. wNeurônios de maior diâmetro apresentam menor resistência ao fluxo de corrente (lembre-se de fibras musculares de contração rápida!). SISTEMA NERVOSO – SINAPSE A sinapse é o local de uma transmissão do impulso entre dois neurônios. Um impulso viaja para um terminal de axônio pré-sináptico, onde provoca que vesículas sinápticas no terminal liberem produtos químicos (neurotransmissores) na fenda sináptica. Os neurotransmissores ligam-se aos receptores pós-sinápticos em neurônio adjacentes geralmente sobre os dendritos (80- 95%). Impulsos nervosos só podem ser transmitidos a partir do dendrito ou corpo celular através do axônio para o neurônio adjacente se neurotransmissores forem liberados apenas a partir da extremidade terminal do axônio. SISTEMA NERVOSO – JUNÇÃO NEUROMUSCULAR A junção é um local onde um neurônio motor se comunica com uma fibra muscular. O axônio motor terminal libera neurotransmissores (como a acetilcolina ou noradrenalina), que viajam através de uma fenda sináptica e se ligam a receptores em uma fibra muscular. Esta ligação causa despolarização, assim possivelmente causando um potencial de ação. O potencial de ação se espalha por todos os sarcolema nos túbulos T, causando a contração fibra muscular. SISTEMA NERVOSO – JUNÇÃO NEUROMUSCULAR SISTEMA SOMATOSSENSORIAL Os sentidos somáticos são os mecanismos nervosos que coletam as informações sensoriais provenientes do corpo a partir de receptores cutâneos, proprioceptivos e viscerais. Responsáveis pelo tato (ponta dos dedos e lábios). Responsáveis pelo tato (responde melhor a estímulos de maior frequência - pressão). Toque continuado de objetos sobre a pele. Toque e pressão mais fortes e contínuos. Mecanorreceptores — respondem a forças mecânicas, tais como pressão, toque, vibração ou estiramento. Termorreceptores — respondem às mudanças de temperatura. Nociceptores — respondem a estímulos dolorosos. Fotorreceptores — respondem à luz para permitir a visão. Quimiorreceptores — respondem a estímulos químicos a partir de alimentos, odores e alterações nas concentrações sanguíneas de gases e substâncias. SISTEMA SOMATOSSENSORIAL - TIPOS DE RECEPTORES SENSORIAIS SISTEMA SOMATOSSENSORIAL - PROPRIOCEPTORES FUSO MUSCULAR ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO 12 pares de nervos cranianos conectados ao encéfalo. 31 pares de nervos espinhais conectados com a medula espinal. Divisão Sensorial—carrega informações sensoriais do corpo via fibras aferentes para o SNC. Divisão Motora—transmite informações do SNC via fibras eferentes aos órgãos-alvo. Sistema nervoso autônomo—controla funções internas involuntárias. A parte eferente do sistema nervoso periférico pode ser subdividida em sistema nervoso autônomo e sistema nervoso somático ou motor. Autônomo Controlam os músculos liso e cardíaco, muitas glândulas, o tecido linfático e parte do tecido adiposo. Somático Os neurônios motores somáticos controlam os músculos esqueléticos. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Possui fibras nervosas que levam os impulsos do sistema nervoso central aos músculos lisos das vísceras e a musculatura do coração. Gânglios Dois ramos nervosos paralelos a coluna vertebral (23 pares). Nervos que comunicam os gânglios aos diversos órgãos; Comunicantes Conjunto de nervos que comunica os gânglios aos nervos espinhais. A parte de saída do sistema nervoso autônomo é dividida em simpática e parassimpática. A maioria dos órgãos tem dupla inervação, ou seja, recebem impulsos dos neurônios simpáticos e parassimpáticos. As divisões simpática e parassimpática diferem-se anatomicamente pelo ponto de origem da via no sistema nervoso central e a localização dos gânglios autonômicos. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO Origina-se nas regiões torácica e lombar da medula espinhal; Luta ou fuga — prepara você para o estresse agudo ou atividade física. Facilita a sua resposta motora com o aumento da: Frequência cardíaca e força de contração do coração; Fornecimento de sangue para os músculos do coração e músculos ativos; Taxa metabólica e liberação de glicose pelo fígado; Pressão arterial; Taxa de troca gasosa entre os pulmões e o sangue; Atividade mental e rapidez de resposta; SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO A maioria das vias origina-se no tronco encefálico e os axônios dos neurônios pré- ganglionares deixam o encéfalo em vários nervos cranianos. Outras vias parassimpáticas têm origem na região sacral e controlam os órgãos pélvicos. Manutenção do corpo — digestão, micção, secreção glandular e conservação de energia. Ações que se opõem às do sistema simpático Diminuição da frequência cardíaca; Constrição dos vasos coronários; Constrição dos tecidos nos pulmões; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do? id=K4235437E4 Profº Thiago Matassoli Gomes,Msc
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