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Compartimentalização Orgânica

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COMPARTIMENTALIZAÇÃO ORGÂNICA
INTRODUÇÃO E GENERALIDADES
Um dos conceitos básicos fisiológicos é o de compartimentalização orgânica (juntamente com os conceitos de relação estrutura/função e de homeostasia). Certamente que boa parte do sucesso evolutivo da vida, em geral, deve-se ao fenômeno de compartimentalização orgânica, sem o qual os organismos vivos não poderiam ter atingido o grau de complexidade visto hoje
Compartimentos Orgânicos: conceitos 
Numa visão bem geral, compartimentos são espaços ou volumes, com características em geral bem definidas e limites habitualmente reconhecíveis
Entre as características importantes dos compartimentos podem ser destacadas as sua dimensões, como o volume, a sua composição (o que tem no compartimento) e as concentrações dos seus componentes (quanto tem de cada substância)
Um dos conceitos básicos fisiológicos é o de compartimentalização orgânica (juntamente com os conceitos de relação estrutura/função e de homeostasia). Certamente que boa parte do sucesso evolutivo da vida, em geral, deve-se ao fenômeno de compartimentalização orgânica, sem o qual os organismos vivos não poderiam ter atingido o grau de complexidade visto hoje
Compartimentos Orgânicos: conceitos 
Numa visão bem geral, compartimentos são espaços ou volumes, com características em geral bem definidas e limites habitualmente reconhecíveis
Entre as características importantes dos compartimentos podem ser destacadas as sua dimensões, como o volume, a sua composição (o que tem no compartimento) e as concentrações dos seus componentes (quanto tem de cada substância)
Naquele tempo, a vida na terra era relativamente muito simples, sendo constituída apenas por seres unicelulares, representados sobretudo por bactérias e algas cianofíceas (algas azuis), até hoje existentes
 Esses seres, por terem suas células constituintes desprovidas de núcleo organizado, são genericamente classificados como procariontes (do grego pro = antes e karyon = núcleo, ou seja, organismos “anteriores ao núcleo”)
As células procarióticas não possuem organelas membranosas em seu citoplasma, no qual se encontram apenas ribossomos (responsáveis pela síntese protéica) isolados ou unidos por uma molécula de RNA (poliribossomos) e o material genético de forma circular, disperso na matriz protoplasmática e eventualmente aderido na membrana celular, numa região conhecida como mesossomo
Mais externamente à membrana plasmática encontra-se uma estrutura extremamente importante para a fisiologia da célula, a parede celular, vital sobretudo para as bactérias
Essa disposição microscópica geral das células procarióticas, sobretudo das bactérias, faz com que se caracterize, em essência, apenas um único compartimento em sua estrutura orgânica, o que nos leva a considerar as formas de vida procariontes como seres unicompartimentalizados
Embora relativamente simples (quando comparadas a células mais evoluídas), as células procarióticas apresentam grande complexidade bioquímica, contendo milhares de proteínas em seu citoplasma, muitas das quais com atividade enzimática
Os diversos processos bioquímicos que ocorrem numa célula dessa natureza dispõem, portanto, de um único ambiente, com as mesmas características físico-químicas e biológicas sendo compartilhadas por todos os processos metabólicos
Como conseqüência da unicompartimentalização nas células procarióticas, todos os processos enzimáticos têm que ocorrer, praticamente, em um mesmo ambiente físico-químico, sob mesmo pH, salinidade e temperatura
É bem conhecido que as enzimas, fundamentais aos processos metabólicos em geral, em função de sua natureza protéica, necessitam de ambientes ideais para que alcancem atividade máxima, o que se reflete no próprio metabolismo 
Nas células procarióticas pode-se imaginar que a atividade de algumas das enzimas presentes no citoplasma poderia ser ainda maior se houvesse um microambiente mais adequado para cada uma dessas proteínas, cujas estruturas e organização espacial dependem diretamente das condições físico-químicas do meio em que se encontram 
Isto pode ser melhor compreendido quando nos referimos às funções digestórias de algumas enzimas presentes no sistema digestório, como a pepsina secretada (como pepsinogênio, sua forma inativa) pela mucosa do estômago e as proteases pancreáticas, atuantes no duodeno
A pepsina é derivada da ativação do pepsinogênio em função da acidez na luz do estômago (pH abaixo de 2), enquanto as enzimas proteolíticas pancreáticas atuam no duodeno em ambiente básico, com pH acima de oito
Apesar da proximidade entre estômago e duodeno, separados apenas pelo esfíncter pilórico, a pepsina que chega ao duodeno misturada ao bolo alimentar perde totalmente sua atividade proteolítica, por se encontrar agora em um ambiente inadequado quimicamente. As enzimas pancreáticas também perdem sua atividade, se forem deslocadas para a luz do estômago
 
Passados cerca de 2 bilhões de anos do surgimento da vida na terra um novo tipo de células surgiu, a partir de invaginações da membrana celular nas células procarióticas, com formação das chamadas organelas membranosas
Cada uma dessas organelas, por sua vez, pode ser caracterizada por inúmeros espaços relativamente bem definidos, que podem apresentar diferentes propriedades físico-químicas
Nessas células observa-se um núcleo bem definido, o que lhes dá a classificação de eucarióticas (do grego eu = verdadeiro e karyon = núcleo). Nesse núcleo encontra-se o material genético dessas células
Os diversos processos metabólicos, por um mecanismo inerente à evolução, migraram para os ambientes mais adequados e propícios, e que atendiam suas necessidades físico-químicas, fato que teve como conseqüência um grande aumento na eficiência metabólica nos seres eucariontes em relação aos procariontes
Compartimentos de distribuição hídrica
Além dos compartimentos microscópicos discutidos anteriormente, inerentes ao microambiente intracelular, existem outros compartimentos, chamados de macroscópicos, exclusivos dos seres multicelulares
Apenas há cerca de 550 milhões de anos, na chamada explosão cambriana, a vida se diversificou a tal ponto que surgiram cada vez mais formas de vida constituídas não mais por uma única célula, mas por um grande número delas 
 
Com o surgimento desses organismos também apareceram muitos outros compartimentos nos mesmos, em um nível superior ao microscópico
Nesses compartimentos encontra-se distribuída a água presente naqueles organismos e, por esse motivo, os compartimentos macroscópicos são, em geral, conhecidos como compartimentos orgânicos de distribuição hídrica
Compartimentos de distribuição hídrica – relações quantitativas
Em todas as formas de vida conhecidas, a principal molécula é a água, razão pela qual essa substância se confunde com a própria possibilidade da vida. Isso, naturalmente, não é diferente na espécie humana
Fatores como espécie, tipo de tecido, habitat e taxa metabólica média da forma de vida podem influenciar bastante a quantidade total de água presente no organismo, conhecida como água corporal total (ACT)
No homem, cerca de 60% da massa corporal são representados por água, o que significa que, em um indivíduo adulto saudável pesando 100Kg, de compleição física normal e biotipo mediolíneo, existem nada menos que 60Kg de água, ou ainda 60 litros dessa substância
Diversos são os fatores gerais que podem alterar significativamente o percentual de água encontrado na espécie humana, mesmo na ausência de patologia. Esse fatores são
	1. A idade
	2. O sexo
	3. O teor corporal de lipídios
Quanto maior a idade do indivíduo, menor o percentual de água em seu organismo. Com o acréscimo dos anos, cai a taxa metabólica média, e menos água é necessária para os processos metabólicos em geral. Assim, enquanto bebês podem ter até 75% de água nos seus corpos, idosos podem apresentar percentuais de ACT abaixo de50%, o que facilita, nesses, os quadros de desidratação
Os indivíduos do sexo masculino têm relativamente mais água em seus corpos que as mulheres. Isso se deve ao fato de a água não interagir com tecido adiposo, mais abundante nas mulheres quando comparadas a homens de mesma compleição física e biotipo, desde que as mulheres apresentam mais tecido adiposo subcutâneo (caracter sexual secundário)
Indivíduos de mesmos sexo e idade podem apresentar percentuais de água corporal diferentes, desde que tenham quantidades diferentes de tecido adiposo, que não contém, praticamente, água. Assim, pessoas obesas apresentam, em termos relativos, menos água que pessoa mais magras
Toda essa água presente nos organismos humanos vai se distribuir, portanto, pelos compartimentos orgânicos macroscópicos
Os compartimentos de distribuição hídrica do corpo humano são
	1. O compartimento Intracelular (CIC)
	2. O compartimento extracelular (CEC)
 
No compartimento intracelular encontra-se toda a água relacionada ao microambiente celular, num volume que corresponde a cerca de 40 litros em um indivíduo com massa corporal de 100 quilogramas
Os restantes 20 litros se encontram fora das células, no compartimento extracelular que, portanto, apresenta um volume que é aproximadamente a metade do intracelular
Entre o CIC e o CEC ocorrem processos de troca de substâncias extremamente importantes para a manutenção das condições necessárias à vida
O compartimento extracelular pode ser dividido em vários subcompartimentos, que também trocam substâncias e informações uns com os outros
	1. Compartimento intersticial
	2. Compartimento vascular
	3. Compartimento transcelular
O compartimento intersticial comporta ¾ de toda a água presente no CEC, o que representa cerca de 14 a15 litros em um homem com 100 quilogramas
O compartimento vascular é representado sobretudo pelo plasma sangüíneo (parte líquida do sangue, sem os elementos figurados, cuja água faz parte do CIC), totalizando cerca de 3 a 4 litros
O compartimento transcelular, por sua vez, é representado por vários líquidos presentes no organismo, que nem se encontram entre as células teciduais nem fazem parte do sangue, totalizando de 1 a 3 litros numa pessoa com 100 quilogramas
Como exemplos, podemos lembrar do LCR, do líquido pleural, do líquido peritoneal, do líquido pericárdico, do líquido sinovial, do humor aquoso do olho, das secreções digestórias, da lágrima etc
Caracteristicamente o compartimento transcelular é o que mais dificilmente, em condições naturais, efetua trocas de substâncias com os outros compartimentos orgânicos, com exceção dos processos absortivos que envolvem os elementos presentes nas secreções digestórias ao longo do tubo digestório, sobretudo no estômago, duodeno, jejuno e íleo
Limites compartimentais
 Os diversos compartimentos e subcompartimentos de distribuição hídrica não são estanques e isolados uns dos outros, permitindo trocas de substâncias através de seus limites, o que é de fundamental importância fisiológica. Esses limites são
	1. Entre o CIC e o CEC, a membrana plasmática (MP)
	2. Entre o CIC e o compartimento intersticial, a MP
	3. Entre o compartimento intersticial e o compartimento vascular, o endotélio capilar
	4. Entre o compartimento transcelular e o compartimento intersticial, um epitélio complexo
Como vantagem adicional ao aumento da eficiência metabólica, a compartimentalização macroscópica também permite que alterações agudas em um compartimento possam ser compensadas, no mínimo parcial e temporariamente, por outro compartimento

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