2012 LEO Introducao fisiologia homeostase PSICO

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Fisiologia Psicologia
Prof. Leonardo dos Santos UFES - 2012
Universidade Federal do Espírito Santo
Departamento de Ciências Fisiológicas
FISIOLOGIA ‐ PSICOLOGIA
Prof. Leonardo dos Santos
Introdução à Fisiologia
Homeostase e Sistemas Alostáticos
Moléculas, células, tecidos, 
órgãos, sistemas, organismos, 
populações, natureza...
Moléculas, células, tecidos, 
órgãos, sistemas, organismos, 
populações, natureza...
GenéticaGenética CitologiaCitologia
BioquímicaBioquímica
HistologiaHistologia
AnatomiaAnatomia
Estas disciplinas do conhecimento apresentam os elementos
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Esses elementos da natureza formam um conjunto 
de solitários? São elementos completamente 
independentes?
Há sempre uma relação (estrutural e/ou funcional)
NÃO
Interação entre os elementos da natureza
É a relação pela qual o estado de um elemento 
influencia o estado do outro
Tempo
A natureza não se organiza sobre coisas (elementos) independentes
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Estuda o modo como os elementos do organismo vivo 
(moléculas, células, tecidos, órgãos e sistemas) se 
funcionam e se relacionam
Estuda o modo como os elementos do organismo vivo 
(moléculas, células, tecidos, órgãos e sistemas) se 
funcionam e se relacionam
Mas quais são os princípios que regem essas relações funcionais?
Sistema
Quaisquer elementos da natureza (organismo vivo) 
que mantêm alguma relação funcional
Relatividade                             Complexidade
Sistemas dissipativos vs. conservativosSistemas dissipativos vs. conservativos
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c
v
c
v
Utópico
Na natureza só existem sistemas dissipativos
EquilíbrioEquilíbrio
Um sistema dissipativo, ao longo do tempo, pode entrar em EQUILÍBRIO com 
seu meio circundante, quando esse sistema esgota ou é incapaz de  realizar 
transformações utilizando recursos ou matéria‐prima.
Um sistema dissipativo, ao longo do tempo, pode entrar em EQUILÍBRIO com 
seu meio circundante, quando esse sistema esgota ou é incapaz de  realizar 
transformações utilizando recursos ou matéria‐prima.
c
v
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v
tempo
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EquilíbrioEquilíbrio
Um sistema dissipativo, ao longo do tempo, pode entrar em EQUILÍBRIO com 
seu meio circundante, quando esse sistema esgota ou é incapaz de  realizar 
transformações utilizando recursos ou matéria‐prima.
Um sistema dissipativo, ao longo do tempo, pode entrar em EQUILÍBRIO com 
seu meio circundante, quando esse sistema esgota ou é incapaz de  realizar 
transformações utilizando recursos ou matéria‐prima.
c
v
c
v
A vida é incompatível com o equilíbrio
Os processos vitais se dão em um desequilíbrio absoluto
A vida é incompatível com o equilíbrio
Os processos vitais se dão em um desequilíbrio absoluto
Um SISTEMA ESTÁVEL é aquele que mantém sua configuração ao 
longo do tempo e a despeito de variações do meio, ainda que 
longe de um equilíbrio com este meio que o circunda
GASTO DE ENERGIA
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É a capacidade do sistema de se adaptar ao meio e buscar, através 
do comportamento e metabolismo, energia para manter sua 
estabilidade dinâmica
É a capacidade do sistema de se adaptar ao meio e buscar, através 
do comportamento e metabolismo, energia para manter sua 
estabilidade dinâmica
Porém , sem dúvida, é um termo relativo
O ser vivo deve ser um sistema dissipativo, estável
dinamicamente, que seja capaz de manter, com relativa 
autonomia, sua estabilidade longe do equilíbrio
O ser vivo deve ser um sistema dissipativo, estável
dinamicamente, que seja capaz de manter, com relativa 
autonomia, sua estabilidade longe do equilíbrio
Seus elementos devem manter relações 
funcionais, através de troca de energia
Seus elementos devem manter relações 
funcionais, através de troca de energia
PROCESSOS 
VITAIS
PROCESSOS 
VITAIS
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Num organismo vivo, para que os processos vitais 
sejam possíveis, são necessários diversos
estados estáveis internos
(temperatura constante, pH constante, pressão osmótica, 
pressão sanguínea, gases dissolvidos, etc)
Num organismo vivo, para que os processos vitais 
sejam possíveis, são necessários diversos
estados estáveis internos
(temperatura constante, pH constante, pressão osmótica, 
pressão sanguínea, gases dissolvidos, etc)
Para um ser vivo, esta HOMEOSTASE tem que ser mantida 
apesar das pressões e do estresse do ambiente, tais como 
variações na oferta de nutrientes, no calor solar, etc.
EnergiaEnergiaAutonomiaAutonomia Processos dinâmicos
Processos 
dinâmicos
Homeostas
e
Os processos responsáveis em manter um 
determinado parâmetro da homeostase num 
organismo vivo são chamados processos alostáticos
Os processos responsáveis em manter um 
determinado parâmetro da homeostase num 
organismo vivo são chamados processos alostáticos
Processo alostático 1
Processo alostático 2
Processo alostático 3
Processo alostático 4
Processo alostático 5
Estado estável A
Estado estável B
HomeostaseAlostase
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O fenômeno de variação interna das partes do 
organismo (por efeito dos processos alostáticos) para 
manutenção da constância do todo (homeostases)
O fenômeno de variação interna das partes do 
organismo (por efeito dos processos alostáticos) para 
manutenção da constância do todo (homeostases)
Processo alostático 1
Processo alostático 2
Processo alostático 3
Processo alostático 4
Processo alostático 5
Estado estável A
Estado estável B
HomeostaseAlostase
Sistemas corporais que entram em ação (por meio da 
alostase) para manter a constância do meio 
(homeostase)
Sistemas corporais que entram em ação (por meio da 
alostase) para manter a constância do meio 
(homeostase)
tempo
Processo alostáticoProcesso alostático
Interação entre os 
elementos de um 
sistema alostático
Interação entre os 
elementos de um 
sistema alostático
pa
râ
m
et
ro
Rede de influência             Elementos‐controle
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Em ambos sistemas alostáticos (rede de influências 
ou elementos‐controle), os processos que ocorrem 
são COMPENSATÓRIOS
Em ambos sistemas alostáticos (rede de influências 
ou elementos‐controle), os processos que ocorrem 
são COMPENSATÓRIOS
Variações 
no meio
Processo
compensatório
Sist. Alostático
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Em ambos sistemas alostáticos (rede de influências 
ou elementos‐controle), os processos que ocorrem 
são COMPENSATÓRIOS
Em ambos sistemas alostáticos (rede de influências 
ou elementos‐controle), os processos que ocorrem 
são COMPENSATÓRIOS
Sistema orgânico qualquerSistema orgânico qualquer
Sistema alostático
(RETROALIMENTAÇÃO)
Sistema alostático
(RETROALIMENTAÇÃO)
SensorSensor
Entrada Saída
A retroalimentação (feedback), na verdade nada meis
é que um processo alostático que busca estabilizar o 
sistema orgânico em questão
A retroalimentação (feedback), na verdade nada meis
é que um processo alostático que busca estabilizar o 
sistema orgânico em questão
Sistema orgânico qualquerSistema orgânico qualquer
Sistema alostático
(RETROALIMENTAÇÃO)
Sistema alostático
(RETROALIMENTAÇÃO)
SensorSensor
Entrada Saída
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Na maioria absoluta dos sistemas vivos, os sistemas 
de retroalimentação são processos de regulação 
inibitória, chamadosde feedback negativo
Na maioria absoluta dos sistemas vivos, os sistemas 
de retroalimentação são processos de regulação 
inibitória, chamados de feedback negativo
Excesso de águaExcesso de água
SensorSensor
Sistema de feedbackSistema de feedback
Abre entrada de águaAbre entrada de água
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Na maioria absoluta dos sistemas vivos, os sistemas 
de retroalimentação são processos de regulação 
inibitória, chamados de feedback negativo
Na maioria absoluta dos sistemas vivos, os sistemas 
de retroalimentação são processos de regulação 
inibitória, chamados de feedback negativo
Falta de águaFalta de água
SensorSensor
Sistema de feedbackSistema de feedback
Fecha entrada de águaFecha entrada de água
Situação em que o efeito de um processo reduz a 
intensidade desse processo
Situação em que o efeito de um processo reduz a 
intensidade desse processo
tempo
Temp
eratu
ra 
corpó
rea
Produção interna de calor
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Quantidade de energia metabólica que deverá ser 
dispensada por determinado mecanismo alostático
para manutenção da homeostase
Quantidade de energia metabólica que deverá ser 
dispensada por determinado mecanismo alostático
para manutenção da homeostase
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Quanto um evento ameaça a homeostase, levando a 
uma demanda de energia maior que a normalmente 
ofertatada pelo organismo,
temos uma SOBRECARGA ALOSTÁTICA
Quanto um evento ameaça a homeostase, levando a 
uma demanda de energia maior que a normalmente 
ofertatada pelo organismo,
temos uma SOBRECARGA ALOSTÁTICA
Estresse    vs.    doença
Estresse  é um  evento  real  ou  imaginário  que  ameace  a 
homeostase,  exigindo  uma  resposta  alostática do 
organismo  (adaptativa).  Se  esse  estresse  gera  uma 
sobrecarga alostática, pode vir a  ser o agente etiológico 
(causa) de uma doença
Se  uma  sobrecarga  alostática ultrapassa  a  faixa  de 
tolerança em que ainda pode ser compensada, gera uma 
descompensação da  homeostase,  ou  melhor,  gera  uma 
doença no sistema em questão
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Estudar os sistemas e processos alostáticos que atuam 
objetivando a homeostase
Fisiologia é o estudo da 
Alostase
Fisiologia é o estudo da 
Alostase