Fisiologia Geral

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FISIOLOGIA GERAL
INTRODUÇÃO
FISIOLOGIA 
• Fisiologia
(do grego physis = natureza, função ou funcionamento; e logos =estudo) 
• A fisiologia:
- estuda as funções mecânicas, físicas e bioquímicas nos seres vivos. 
- estuda o funcionamento do organismo como um todo
A fisiologia é dividida em: 
- fisiologia animal
- fisiologia vegetal
- fisiologia humana
Ecologia
Fisiologia
Biologia celular
Átomos
Moléculas
Células
Tecidos
Órgãos
Sistemas 
Organismos
Populações
Ecossistemas
Biologia 
molecular
Química
FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO
• Compartimentos do organismo:
- Fluido intracelular e extracelular 
- Balanço hídrico
• Mecanismos de regulação do organismo
- Sistema nervoso
- Sistema endócrino
FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO
• Compartimentos do organismo:
- Fluido intracelular e extracelular 
- Balanço hídrico
• Mecanismos de regulação do organismo
- Sistema nervoso
- Sistema endócrino
ORGANISMOS VIVENTES
Eucariotas
Procariotas
Eucariotas
Procariotas
COMPARTIMENTOS DO ORGANISMO MULTICELULAR
Compartimento extracelular
Compartimento vascular Compartimento intersticial
Compartimento intracelular
Aparelho 
respiratório
O2
O2
Aparelho 
digestório
Lipídios
Carboidratos
Proteínas
Aparelho 
urinário
Célula 
DISTRIBUIÇÃO DOS FLUIDOS NO ORGANISMO
Peso corpóreo total
Sólidos
40%
Fluidos
60%
42 litros
Intracelular
2/3
28 litros
Extracelular
1/3
14 litros
Fluido
Intersticial
74% (10,3 l)
Plasma 25%
Capilar sanguíneo
Células
Fluido Transcelular 1%
(3,5l)
MEMBRANA PLASMÁTICA E CAPILAR FENESTRADO
Membrana plasmática
Separa o fluido intracelular do 
fluido intersticial
Permeável a:
- Sustâncias lipossolúveis 
- H2O
Outra substancias requerem
mecanismos de transporte 
específicos
H2OH2O H2O
Proteínas Proteínas
Proteínas
Emacias
Célula
Fluido
Intracelular
Fluido
Intersticial
Fluido
Intravascular 
Capilar fenestrado
Separa o fluido intersticial do 
plasma
Permeável a:
-Micromoléculas
Não permite passagem de 
macromoléculas
Fluido intracelular
Fluido
intersticial
Plasma
Proteínas
Proteínas
Membrana
plasmáticaCapilar
fenestrado
H2O
Íons, 
moléculas polares 
28 litros
10,3 litros
3,5 litros
H2O
Fluido extracelular
Íons, 
moléculas 
polares 
Íons, 
moléculas 
polares 
Mol. lipossolúveis
Mol. lipossolúveis
MEMBRANA PLASMÁTICA 
(anfipática) )
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
DETERMINAÇÃO DO VOLUME DOS COMPARTIMENTOS
V = Volume do compartimento a ser medido.
n = numero de moles de uma substância que foi adicionada 
C = Concentração resultante.
C = n 
V 
1 Mole = 6 x 1023 Moléculas
1 Mole = quantidade em gramas igual ao peso molecular
PM do NaCl = 58,44 1 Mole de NaCl é 58,44 gramas
10 : nNaCl = 58,44 :1 nNaCl =
10
58,44 
= 0,171 moles
Quanta moles são 10 gramas de NaCl ?
V = n 
C 
Método da diluição
DETERMINAÇÃO DO VOLUME DOS COMPARTIMENTOS
Plasma
Fluido 
intersticial
Fluido 
intracelular
Antipirina
Plasma
Fluido 
intersticial
Fluido 
intracelular
Volume
Total
V = n / C
Albumina
plasmática
Volume
plasmático
V = n / C
Plasma
Fluido 
intersticial
Fluido 
intracelular
NaCl
Volume
extracelular
V = n / C
Método da diluição
Concentração = massa / volume C = n / V
V = n / C
V = Volume do compartimento a ser medido.
n = moles de uma substância que foi adicionada 
C = Concentração resultante.
DISTRIBUIÇÃO DOS FLUIDOS NO ORGANISMO
Agua
Ingerida
Distribuição central 
(Circulação sanguínea)
- Pressão hidrostática
Distribuição tecidual periférica
(Difusão)
- Pressão hidrostática
- Pressão osmóticaH2O
H2O
PRESSÃO OSMÓTICA
Meio liquido
Soluto
p = i R T C
p = pressão osmótica 
i = coeficiente de Van´t Hoff
R = constante dos gases
T = temperatura em Kelvin
C = concentração 
Pressão osmótica do fluido extracelular 
iCtot = 2xCNaCl + 1xCglicose....
i Ctot = 0,290 M
p = 0,290 RT 
p = 0,290 x 0,083 x 310 = 7,46 mmHg 
Pressão osmótica do 
fluido extracelular
i Ctot = 290 mM
p = 290 (RT) 
p = 290 mOsm/L 
Constante
T= 310 K (37°)
NaCl Na+ + Cl- i = 2
Glicose Glicose i = 1
H2O
H2O
pA = iA R T CA
PRESSÃO OSMÓTICA
pB = iB R T CB
Fase inicial
CA CB
A B
DpBA= s RT (iBCB - iACA) > 0
0 < s < 1 
s = 1 soluto totalmente impermeante
PRESSÃO OSMÓTICA
pA= iA R T CA pB= iB R T CB=
Fase inicial Equilíbrio
CA CB
A B A B
DpBA= s RT (iBCB - iACA) > 0
0 < s < 1 
s = 1 soluto totalmente impermeante
DpBA= s RT (iBCB - iACA) = 0
pA = iA R T CA pB = iB R T CB
PRESSÃO OSMÓTICA
Soluto
Membrana
semipermeável
Pressão 
osmótica
Pressão 
externa
Pressão 
osmótica
=
Fase inicial Equilíbrio Pressão externa
A B
PROCESSO DE ULTRAFILTRARÃO
Movimento do fluido 
Pressão 
hidrostática
Pressão 
osmótica
Lado arterial Lado venoso
Célula
H2O
Proteínas
Proteínas
10
20
30
40
50
60
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Distancia
D
if
e
re
n
c
ia
 d
e
 p
re
s
s
ã
o
 (
m
m
H
g
)
DPh
Dp
FILTRAÇÃO E REABSORÇÃO
Fluido intracelular
Fluido
intersticial
Plasma Proteínas
Proteínas
Distribuição central
Distribuição periférica
Pressão osmótica
Membrana
plasmáticaCapilar
fenestrado
H2O
Pressão hidrostática
H2O
28 litros
10,3 litros
3,5 litros
Pressão osmótica
Equilíbrio
H2O
Íons, 
moléculas polares 
Íons, 
moléculas 
polares 
Mol. lipossolúveis
Íons, 
moléculas 
polares 
Mol. lipossolúveis
PRESSÃO OSMÓTICA E VOLUME CELULAR
Solução isoosmótica Solução hiposmótica Solução hiperosmótica
BALANÇO HÍDRICO NO ORGANISMO
Fluido 
intracelular
Rins
Fluido extracelular
Ingestão 
Evaporação
Fezes
Respiração
Ganho Perda
Bebidas 
e comidas
Metabolismo Urina
Fezes
Suor
Pulmões
PerdasIngestão Metabolismo
Equilíbrio 
osmótico
Balanço diário
COMPOSIÇÃO IÔNICA DOS COMPARTIMENTOS DO ORGANISMO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
C
o
n
c
e
n
tr
a
ç
ã
o
 (
m
M
)
HPO4
2-
Na+
Cl-
K+
Mg2+Ca2+
HCO3
-
HPO4
2-
Na+
Cl-
Mg2+ Proteínas
K+
HCO3
-
HPO4
2-
K+
Mg2+Ca2+
Na+
Cl-
HCO3
-
Proteínas
Fluido intersticial Plasma Fluido intracelular 
1 Mole = 6 x 1023 Moléculas
1 mM = 0,001 Moles/Litro = 6 x 1020 Moléculas / Litro
BOMBA SÓDIO POTÁSSIO
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ Na+ 
Na+ 
Na+ Na
+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
P
ATP
A diferenciação da composição iônica 
dos fluidos permite:
- Transporte de moléculas
- Excitabilidade da membrana
- Transporte de agua
ADP
REGULAÇÃO DO VOLUME CELULAR
1
min
Hiposmótico
Volume 
celular
Isosmótico
Hiposmótico
K+
Algumas células tem uma relativa capacidade de compensar o desequilíbrio osmótico 
H2O
H2O
1
Hiperósmico
Volume 
celular
HiperosmóticoIsosmótico
Cl-Na+
H2O
H2O
min
Fluido intracelular
Fluido
intersticial
Plasma
K+ K+ K+ 
K+ 
Na+ 
HPO4
-
HPO4
-
Proteínas
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-Proteínas
Distribuição central
Distribuição periférica
Na+ Cl-
Pressão osmótica
Pressão hidrostática
H2O
Evaporação
Respiração
Fezes
Rins
MembranaplasmáticaCapilar
fenestrado 28 litros
10,3 litros
3,5 litros
Ingestão
H2O
Pressão osmótica
Equilíbrio
H2O
FISIOLOGIA GERAL: INTRODUÇÃO
• Compartimentos do organismo:
- Fluido intracelular e extracelular 
- Balanço hídrico
• Mecanismos de regulação do organismo
- Sistema nervoso
- Sistema endócrino
SISTEMAS ATIVOS E PASSIVOS
Crescimento
Calor Entrada Saída
Meio de cultura de
microrganismos
Temperatura
Sistemas passivos: a entrada não é modulada pelo sistema 
Entrada Saída
Sistemas de controle 
do organismo
(Órgãos específicos)
Ambiente
externo
Células
Fluido extracelular
Sistemas ativos: a entrada é modulada pelo sistema 
HOMEOSTASE Células do organismo
• Temperatura 
• Composição iônica
• Osmolaridade
• PH
Entrada Saída
Valores de referencia
• Oxigênio
• Glicose
• Lipídios
• Aminoácidos
Fluido extracelular 
Órgãos específicos
Ambiente
• Temperatura = 37°
• Composição iônica: Na+, Cl-...
• Osmolaridade = 290 mOsm/L 
• PH= 7,3-7,4
• Glicemia: 130 mg/dl
Retroalimentação
Células
Fluido
intersticial
Ambiente externo
Sistema nervoso
REGULAÇÃO A DISTANCIA: SISTEMA NERVOSO
Ambiente interno
Plasma
Conjunto de órgãos
- Coração
- Rins
- Fígado
- Pulmões
Pressão sanguínea
Osmolaridade
Composição iônica
Oxigênio
Glicemia
Temperatura
Estados emocionais
Exercício físico
Ritmos circadianos
Células
Fluido
intersticial
Ambiente externo
Sistema nervoso
REGULAÇÃO A DISTANCIA: SISTEMA ENDÓCRINO
Ambiente interno
Plasma
Conjunto de órgãos
Sistema endócrino
Hormônio
Hormônio
- Coração
- Rins
- Fígado
- Pulmões
Estados emocionais
Exercício físico
Ritmos circadianos
Pressão sanguínea, osmolaridade
Composição iônica, 
Glicemia, Temperatura
Células
SISTEMAS DE REGULAÇÃO 
Fluido
intersticial
- Temperatura = 37°
- Composição iônica: K+, PO4
-...
- Osmolaridade = 290 mOsm/l 
- PH= 7,3-7,4
- Glicose
- Aminoácidos
- Lipídios
Ambiente 
externo
Ambiente 
interno
Sistema endócrino
Sistema 
nervoso
Plasma
Conjunto 
de órgãos
Hormônio
Hormônio
HOMEOSTASE DA GLICOSE 
Células Fluido
intersticial
Plasma
Glicose
Glicose
Ingestão de 
alimentos
Entrada
Glicose
Glicose
Retroalimentação
Glicose
Glicose
Glicose
Glicose
Fígado
Sistema nervoso
Valores de referencia
Glicemia: 130 mg/dl
Pâncreas
Valor de referencia
Glicose
Saída
Glicemia: 130 mg/dl
HOMEOSTASE 
DA TEMPERATURA
Células Fluido
intersticial
Plasma
Temperatura
Calor externo Calor
Calor
Calor
Entrada
Sistema nervoso
Valores de referencia
Temperatura = 37°
Saída
Calor
Tireoide
Tecido
adiposo
Retroalimentação
HOMEOSTASE DO OXIGÊNIO
Células Fluido 
intersticial
Plasma
O2
O2
Pulmões
O2
O2
O2
Entrada O2
Retroalimentação
Sistema nervoso
Valores de referencia
PO2= 40 mmHg
Saída
HOMEOSTASE DA 
OSMOLARIDADE, PH E
COMPOSIÇÃO IÔNICA 
Células
Composição 
iônica
Ph
Pr. Osm. 
(p)
Fluido
intersticial
Plasma
Na+,K+, 
H+, H2O 
- Ingestão 
de líquidos
e alimentos
- Metabolismo
Na+,K+, 
H+, H2O 
Na+,K+, 
H+, H2O 
Na+, K+
H+, H2O
Retroalimentação
Na+,K+, 
H+, H2O 
Na+, K+
H+, H2O
Entrada
(Na+) = 140 mM
(K+) = 5 mM
Ph: 7,3-7,4
Sistema renal e
glândula adrenal
Valores de referencia
Sistema nervoso
Valores de referencia
p = 290 mOsm/L
Ph: 7,3-7,4
Saída