AULA 1 CONCEITOS BÁSICOS

Prévia do material em texto

*
CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DE JUIZ DE FORA
 introdução à Fisiologia 	 Animal Comparada
PROF. MSc. Rogério de oliveira
*
*
*
*
*
*
*
*
Knut Schmidt-Nielsen (September 24, 1915 – January 25, 2007) was a prominent figure in the field of comparative physiology and Professor of Physiology Emeritus at Duke University. 
*
*
*
Princípio de August Krogh
August Krogh? “Zoofisiologista dinamarquês, pioneiro em estudos comparativos em animais Respiração e equilíbrio eletrolítico
Princípio de Krogh? “Para muitos problemas há um animal mais apropriado para ser estudado". 
*
*
Que características fazem um animal uma espécie modelo?
 Pronta disponibilidade; 
 Baixo custo; 
 Fácil manuseio;
 Fácil reprodução;
 Gestação curta;
 Facilidade de determinar tempo de acasalamento e anormalidades no desenvolvimento; 
 Quantidade de informação sobre reprodução, desenvolvimento e resposta a venenos; 
 Alta fertilidade;
 Ninhada grande.
*
QUAIS AS FALHAS DO PRINCÍPIO DE AUGUST KROGH? 
1) Não considera a variação intraespecifica;
2) Muitas vezes, são espécies atípicas. Não há animal – nenhuma espécie panacéia - na qual todos os fenômenos biomédicos possam ser convenientemente estudados. 
3 Ignora a importância das diferenças evolutivas entre as espécies.
*
*
O que é Fisiologia Animal : busca entender como os animais funcionam desde o nível celular ao organismo enfrentando problemas de temperatura, água, ar , energia etc. 
Interseção de comportamento, ecologia, anatomia, evolução…
Enfoques de Fisiologia animal: celular, neurofisiologia, comparativa e ambiental
Maior parte do conhecimento - animais em condições extremas, e.g. desertos, ártico etc- fonte de viés tendenciosidade
Fisiologia Animal
*
OBJETIVO DA FISIOLOGIA ANIMAL COMPARADA
Não Realístico: saber a fisiologia de todas as espécies em detalhe.
 Realístico: princípios gerais paradigmas, generalizações, temas, desenvolver, entender, testar.
*
POR QUE ESTUDAR FISIOLOGIA ANIMAL COMPARADA
Conhecer a biologia dos animais, suas interações com o meio e capacidade adaptativa.
Fornecer subsídios para as Ciências Ambientais buscando-se entender os impacto ambiental sobre a vida animal.
Fornecer subsídios para as Ciências Biotecnológicas. ( aplicar estratégias animais na biomedicina.)
*
As funções biológicas variam:
Filogeneticamente (adaptação)
Sexualmente (genética)
Ao longo do desenvolvimento (estágio da vida; tamanho)
De acordo com o ambiente (e.g. temperatura; salinidade; oxigênio)
As comparações são feitas entre:
Diferentes táxons adaptados a ambientes similares 
Táxons similares adaptados a ambientes diferentes
Escopo da Fisiologia Animal Comparada
*
*
*
*
*
*
Homeostasia [Homeo, igual; stasia, estado]
É o termo empregado para significar a tendência de os sistemas biológicos resistirem a mudanças e permanecerem em estado de equilíbrio".
HOMEOSTASE
*
*
HOMEOSTASE
“ Todos os mecanismos vitais, apesar de sua diversidade, têm apenas uma finalidade, a de manter constantes as condições de vida no ambiente interno.” 
Claude Bernard 
De acordo com a sua posição na escala evolutiva, os seres vivos poderão apresentar uma maior ou menor capacidade de adaptação ao meio-ambiente. 
 
*
*
*
HOMEOSTASE
Os organismos mais evoluídos farão uso principalmente de dois recursos básicos:
o sistema nervoso, atuando basicamente no controle.
o sistema endócrino, atuando principalmente na sinalização. 
*
*
*
*
*
Feed back Positivo
TRH
TRH
No controle da produção hormonal
*
*
CONTROLE DA GLICEMIA
*
*
PAPEL DOS RECEPTORES
*
*
A AÇÃO DA INSULINA
*
*
CONTROLE DA CALCEMIA
*
*
Vaso sanguíneo
Hormônios Esteróides
Hormônio Protéico
(primeiro mensageiro)
Receptor de membrana
Memb. Celular
Receptor
 Citoplasmático
Ativação do segundo mensageiro
Alterações na atividade enzimática
Resposta da célula-alvo
Citoplasma
Núcleo
Mudança na atividade do gene
*
*
Feed back Negativo
No controle da Pressão arterial
*
*
Estradiol
+
+
Feedback Positivo
Ovulação
*
*
Regulação da osmolaridade plasmática.
Mecanismo de controle
Sudorese/micção/ingestão de sais osmolaridade 
 Sede
 Ingestão de água osmolaridade
 HOMEOSTASE
 
280 a 295 mOsm/L
*
*
 O CONTROLE HÍDRICO
*
*
O CONTROLE HÍDRICO
Osmolaridade
Produção de ADH
perda de água na diurese
Osmolaridade
Produção de ADH
perda de água na diurese
Hipotálamo
HOMEOSTASE
*
*
Regulação da osmolaridade plasmática em algumas aves marinhas.
Sem acesso a água doce, são obrigadas a consumir a água do mar
“Glândulas excretoras de sal” localizadas proximamente às narinas e aos olhos, e desta forma mantêm regulados os níveis de sais na sua circulação. 
Glândulas excretoras de sal localizadas no crânio de algumas aves
*
*
Regulação do dióxido de carbono (CO2)
 Aumento do metabolismo
 Maior consumo de O2
 Maior produção de CO2
Aumento da freqüência Respiratória
 Maior entrada de O2
 Maior liberação de CO2
HOMEOSTASE
*
*
Adaptação respiratória de anfíbios, mamíferos, insetos e crustáceos.
Regulação do dióxido de carbono (CO2)
*
*
A respiração das aves, complexa e eficiente devido à alta demanda de oxigênio.
 Regulação do dióxido de carbono (CO2)
AVES
*
*
Homeostase... pH = 7,35 - 7,45
 Acidose........pH menor que 7,35
 Alcalose .... pH maior que 7,45
 Regulação do pH plasmático
*
Equilíbrio ácido-base 
*
Acido
Alcalino (Basico)
[OH -]
[H+]
Neutralidade
pH
0
14
7
Acidose
Alcalose
Normal
7.35-7.45
Sangue Venoso
Sangue Arterial
6.8
8.0
7.4
*
*
O sistema circulatório é de vital importância para a conservação da homeostase. 
Ele provê metabólitos para os tecidos e elimina os catabólitos
Participa no controle do pH
Participa na regulação da temperatura 
Participa no controle da volemia
Atua no sistema imunológico
Permite a ações do sistema endócrino
*
*
 Controle Integrado
Coração
Sistema Nervoso
Pulmões
Rins
*
*
Deve ser lembrado que os níveis de substâncias no sangue estarão sob o controle de outros sistemas ou órgãos. Exemplos:
o aparelho respiratório (pulmões) e o sistema nervoso regulam o nível de dióxido de carbono; 
o fígado e o pâncreas controlam a produção, o consumo e as reservas de glicose;
os rins são responsáveis pela concentração de hidrogênio, sódio, potássio e íons fosfato. 
As glândulas endócrinas, por sua vez, controlam os níveis de hormônios no sangue. 
*
*
Recebe informações do cérebro, dos sistemas nervoso e endócrino 
 Faz a integração de todos estes sinais 
O Hipotálamo
E torna possível:
 a termorregulação
 o equilíbrio de energia
 a regulação dos fluidos corporais 
 a regulação da pressão arterial
 mudanças no comportamento (sede, fome, saciedade).
*
*
*
*
 TERMORREGULAÇÃO
Os músculos esqueléticos tremem para produzir calor quando a temperatura corporal é muito baixa. 
Quando a temperatura é muito alta o suor arrefece o corpo por evaporação.
 
O aumento da freqüência respiratória aumenta dissipação do calor 
Outra forma de gerar calor envolve o metabolismo de gordura. 
*
Cães arfam !!!!!
*
*
*
*