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Organização Funcional do Corpo Humano e Controle do "Meio Interno" A fisiologia tenta explicar os fatores físicos e químicos responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida. Cada tipo de vida, desde o mais simples vírus até a maior árvore ou o complexo ser humano, possui características funcionais próprias. Portanto, o vasto campo da fisiologia pode ser dividido em fisiologia virai, fisiologia bacteriana, fisiologia celular, fisiologia vegetal, fisiologia humana,e em muitas outras áreas. Fisiologia humana Na fisiologia humana, estamos interessados nas características e mecanismos específicos do corpo humano que o tornam um ser vivo. o ser humano é, na verdade, um autômato, e o fato de sermos seres que sentem, que têm sentimentos e conhecimento nos permitem viver sob condições extremamente variáveis que, de outra forma, impossibilitariam a vida. As células como as unidades vivas do corpo A unidade viva fundamental do corpo é a célula e cada órgão é um agregado de muitas células diferentes, mantidas unidas por estruturas intercelulares de sustentação. Cada tipo de célula é especialmente adaptado para a execução de uma função determinada. Embora as inúmeras células do corpo possam, muitas vezes, diferir acentuadamente entre si, todas apresentam determinadas características básicas que são idênticas. Por exemplo, em todas as células, o oxigênio reage com carboidratos, gordura ou proteína para liberar a energia necessária ao funcionamento celular O liquido extracelular - o meio interno Cerca de 56% do corpo humano são compostos de líquidos. Embora a maior parte desse líquido fique no interior das células — e seja chamado deliquido intracelular—, cerca de um terço ocupa os espaços por fora das células e é chamado deliquido extracelular. As células são capazes de viver, crescer e desempenhar suas funções específicas enquanto estiverem disponíveis, nesse ambiente interno, as concentrações adequadas de oxigênio, glicose, diversos íons, aminoácidos, substâncias gordurosas e outros constituintes. Diferenças entre os líquidos extra e intracelulares: O líquido extracelular contém grandes quantidades de íons sódio, cloreto e bicarbonato,mais os nutrientes para as células, tais como oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos. Também contém dióxido de carbono que está sendo transportado das células até os pulmões para serem excretados, além de outros produtos celulares que, igualmente, estão sendo transportados para o rim, onde vão ser excretados. O líquido intracelular difere, de forma significativa, do líquido extracelular; em especial, contém grandes quantidades deíons potássio, magnésioefosfato,em lugar dos íons sódio e cloreto presentes no líquido extracelular. Essas diferenças são mantidas por mecanismos especiais de transporte de íons através das membranas celulares Mecanismos homeostáticos dos principais sistemas funcionais Homeostasia: A palavra homeostasia é usada pelos fisiologistas para significar manutenção das condições constantes, ou estáticas, do meio interno. Em essência, todos os órgãos e tecidos do corpo exercem funções que ajudam a manter essas condições constantes O sistema de transporte do liquido extracelular – O sistema circulatório O líquido extracelular é transportado para todas as partes do corpo em duas etapas distintas. A primeira depende do movimento do sangue ao longo do sistema circulatório, e a segunda, do movimento de líquido entre os capilares sanguíneos e as células Todo o sangue contido na circulação percorre todo o circuito em cerca de um minuto em média, no repouso, e até seis vezes por minuto quando a pessoa está extremamente ativa. Conforme o sangue circula pelos capilares, ocorre troca contínua de líquido extracelular entre a parte de plasma do sangue e o líquido intersticial que preenche os espaços entre as células: os espaços intercelulares Origem dos nutrientes do liquido extracelular Sistema respiratório: Mostra que, cada vez que o sangue circula pelo corpo, ele também flui pelos pulmões. Nos alvéolos, o sangue capta oxigênio, ganhando, dessa forma, ooxigênio necessitado pelas células. Tubo gastrintestinal: Grande parte do sangue que é bombeada pelo coração também passa pelas paredes dos órgãos gastrintestinais. Aí, diversos nutrientes dissolvidos, incluindo carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos e outros, são absorvidos para O líquido extracelular. Fígado e outros órgãos que desempenham funções primariamente metabólicas: Nem todas as substâncias absorvidas do tubo gastrintestinal podem ser usadas, na forma em que foram absorvidas, pelas células. O fígado modifica as composições químicas dessas substâncias, transformando-as em formas mais utilizáveis, e outros tecidos do corpo — as células adiposas, a mucosa gastrintestinal, os rins e as glândulas endócrinas — ajudam a modificar as substâncias absorvidas ou as armazenam, até que sejam necessárias no futuro. Sistema musculoesquelético: Algumas vezes, é levantada a questão: como é que o sistema musculoesquelético participa nas funções homeostáticas do corpo? A resposta a ela é óbvia e simples. Se não fosse por esse sistema, o corpo não se poderia deslocar para um local apropriado no tempo adequado, a fim de obter os alimentos necessários para sua nutrição. Redução dos produtos finais do metabolismo Remoção do dióxido de carbono pelos pulmões: Ao mesmo tempo que o sangue capta oxigênio nos pulmões, odióxido de carbonoestá sendo liberado do sangue para os alvéolos, e o movimento respiratório do ar, para dentro e para fora dos alvéolos, transporta esse gás para a atmosfera. O dióxido de carbono é o mais abundante de todos os produtos finais do metabolismo. Os rins: A passagem de sangue pelos rins remove a maioria das substâncias que não são necessárias às células. Os rins realizam sua função, primeiro, ao filtrarem grandes quantidades de plasma, pelos glomérulos, para os túbulos e, em seguida, reabsorverem para o sangue as substâncias que o corpo necessita, como, glicose, aminoácidos, quantidades apropriadas de água e muitos íons. Regulaçoes das funções corporais O sistema nervoso: O sistema nervoso é formado por três constituintes principais: o componente sensorial,o sistema nervoso central (ou componente integrativo) e o componente motor. Os olhos são órgãos sensoriais que dá à pessoa uma imagem visual da área que a cerca. O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O sistema de regulação endócrina: existem dispersas no corpo oito glândulas endócrinas principais, secretoras de substâncias químicas, os harmônios.Os hormônios são transportados pelo líquido extracelular até todas as partes do corpo, onde vão participar da regulação do funcionamento celular. A insulina controla o metabolismo da glicose, os hormônios do córtex supra-renal controlam o metabolismo iônico e protéico, e o hormônio paratiróideo controla o metabolismo ósseo. Reprodução Por vezes, a reprodução não é considerada como uma função homeostática. Todavia, a reprodução participa da manutenção das condições estáticas, por produzir novos indivíduos que vão tomar o lugar dos que morreram. Os Sistemas de controle do corpo O corpo humano contém literalmente milhares de sistemas de controle. Os mais intricados deles são os sistemas genéticos de controle, atuantes em todas as células, para regular o funcionamento intracelular e, também, todas as funções extracelulares. Exemplos de mecanismos de controle Regulação das concentrações de oxigênio e de dióxido de carbono no líquido extracelular.Dado que o oxigênio é uma das principais substâncias necessárias para as reações químicas no interiordas células, é muito importante que o corpo disponha de mecanismo especial de controle para manter uma concentração de oxigênio constante e quase invariável no líquido extra - celular. Esse mecanismo depende, principalmente, das características químicas da hemoglobina,presente em todos os glóbulos vermelhos do sangue. Regulação da pressão arterial, Vários sistemas distintos contribuem para a regulação da pressão arterial. Um deles, o sistema barorreceptor, é exemplo excelente e muito simples de um mecanismo de controle. A natureza de feedback negativo da maioria dos sistemas de controle: A maior parte dos sistemas de controle do corpo atua pelo processo de feedback negativo,que pode ser melhor explicado por revisão de alguns dos sistemas de controle homeostáticos apresentados acima. Na regulação da concentração de dióxido de carbono, uma concentração elevada de dióxido de carbono no líquido extracelular provoca aumento da ventilação pulmonar e isso, por sua vez, produz redução da concentração de dióxido de carbono, dado que os pulmões conseguem excretar maior quantidade de dióxido de carbono para fora do corpo. O "ganho" de um sistema de controle: O grau de eficácia com que um sistema de controle mantém as condições constantes é determinado pelo ganho do feedback negativo. O feedback positivo: os cicios viciosos e morte causados por feedback positivo, poderá ser feita a seguinte pergunta: Por que, em essência, todos os sistemas de controle do corpo atuam por mecanismo de feedback negativo, e não por feedback positivo? Todavia, se for considerada a natureza do feedback positivo, imediatamente será visto que o feedback positivo nunca leva à estabilidade, mas, sim, à instabilidade e, muitas vezes, à morte. Alguns tipos mais complexos de sistemas de controle - os sistemas adaptativos de controle Adiante, quando se estudar o sistema nervoso, será visto que esse sistema contém um emaranhado de sistemas de controle interconectados. Alguns desses sistemas são sistemasde feedback simples, como os que foram discutidos até aqui. Pode-se ver como são complexos alguns dos sistemas de controle por feedbacks encontrados no corpo. Em termos literais, a vida da pessoa depende de todos eles. Por conseguinte, grande parte deste texto será dedicada à discussão desses mecanismos protetores da vida.
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