Sistema Nervoso

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FISIOLOGIA HUMANA – SISTEMA NERVOSO 
 
O sistema nervoso do ser humano é bastante especializado, portanto, tem pouca 
capacidade de regeneração e, devido ao seu intenso metabolismo, é altamente 
vascularizado. São seis os tipos celulares que o compõem: os neurônios, os astrócitos, 
os oligodendrócitos, as células de Schwann, as microglias e as células ependimárias. 
Os neurônios são responsáveis pela transmissão do impulso nervoso (IN). 
Apresentam os dendritos (captam o IN), o corpo celular (com suas organelas e núcleo, e 
compõem a substância cinzenta), o axônio (com ou sem bainha de mielina e nódulos de 
Ranvier, e compõem a substância branca) e a região terminal (se comunica com o 
próximo neurônio ou com a célula alvo). 
Os astrócitos são responsáveis pela nutrição dos neurônios (os comunicam aos 
vasos sanguíneos) e pelo seu reparo, substituindo as células lesionadas. Já as microglias 
correspondem a macrófagos especializados responsáveis pelas ações de defesa. As 
células ependimárias revestem as cavidades do encéfalo e da medula, possuindo cílios 
que facilitam a movimentação do líquor. Os oligodendrócitos são responsáveis pela 
produção da bainha de mielina no sistema nervoso central (SNC) enquanto as células de 
Schwann apresentam a mesma função no sistema nervoso periférico (SNP). 
O SNC é protegido pelo crânio e pelas vértebras, sendo revestido pelas meninges 
(duramáter, aracnoide e piamáter). É composto pelo encéfalo (cérebro, cerebelo e 
tronco encefálico) e pela medula espinhal. 
O cérebro é responsável por receber estímulos, interpretá-los e responde-los, 
além de armazenar informações. É dividido em diencéfalo (área de conexão) e 
telencéfalo, que se organiza em lobos frontal (comportamento, emoção, fala e atividade 
motora), parietal (reconhecimento visual e tato), temporal (audição) e occipital (visão). 
No cérebro, a substância cinzenta (aglomerado de corpos celulares de neurônios) é 
externa e a branca (aglomerado de axônios) é interna. 
O cerebelo é responsável pelo equilíbrio e pelo tônus muscular. Já o tronco 
encefálico (mesencéfalo, ponte e bulbo) corresponde a uma área de conexão entre o 
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cérebro e a medula espinhal, controlando também a respiração, a pressão arterial, os 
batimentos cardíacos, e outros. A medula espinhal conduz o IN e realiza o ato-reflexo. 
Nela, a substância cinzenta (aglomerado de corpos celulares de neurônios) é interna e a 
branca (aglomerado de axônios) é externa. 
O SNP é composto pelos gânglios e pelos nervos cranianos (12 pares que 
emergem diretamente do encéfalo) e espinhais (31 pares que emergem da medula 
espinhal). Os gânglios são regiões de sinapses) enquanto os nervos são compostos por 
feixes de axônios. Podem ser motores (eferentes, conectam o SNC à célula alvo), 
sensitivos (aferentes, conectam a célula alvo ao SNC) ou associativos (conectam o 
neurônio motor ao sensitivo para que ocorra o ato-reflexo, ou seja, a resposta ao 
estímulo ocorre na medula espinhal). 
O SNP pode ser classificado em somático (voluntário), autonômico (involuntário) 
e entérico. O somático incorpora a cabeça, a parede corporal e os músculos 
esqueléticos, já o autonômico (ou autônomo) inclui os músculos lisos, o músculo 
estriado cardíaco, as glândulas e o tecido adiposo. O entérico é responsável pelas 
secreções gastrointestinais. 
O sistema nervoso autonômico pode ser simpático (SNA-S) ou parassimpático 
(SNA-P), cujas diferenças são listadas no quadro a seguir. 
 
 SNA-S SNA-P 
ORIGEM DAS FIBRAS Tóraco-lombar Crânio-sacral 
COMPRIMENTO Curto axônio pré-ganglionar e 
longo pós-ganglionar. 
Longo axônio pré-ganglionar 
e curto pós-ganglionar. 
NEUROTRANSMISSOR Noradrenalina Acetilcolina 
FUNÇÃO Luta e fuga Relaxamento 
REAÇÕES Aumenta pressão arterial, 
batimentos cardíacos, movimentos 
respiratórios e a motilidade dos 
órgãos, relaxa bexiga, dilata pupila 
e alvéolos pulmonares, promove a 
ejaculação. 
Diminui pressão arterial, 
batimentos cardíacos e 
movimentos respiratórios, 
aumenta motilidade dos 
órgãos, contrai a bexiga, 
promove a ereção. 
 
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O IN corresponde ao sinal elétrico que permite a comunicação entre os 
neurônios. Ocorre nas células excitáveis (neurônios, células estriadas cardíacas e células 
musculares esqueléticas), é unidirecional (dendrito -> corpo celular -> axônio) e rápido 
(alcança quase 200 m/s). 
O neurônio polarizado, ou seja, em potencial de repouso (PR), apresenta carga 
de -70mV a -55mV, sendo positivo em seu meio extracelular e negativo no intracelular. 
Esse potencial de repouso é mantido por ação da bomba de sódio e potássio, que 
incorpora potássio à célula para que se mantenha a respiração celular e a síntese de 
proteínas. Essa incorporação de potássio torna necessária a eliminação de sódio no 
sentido de manter o equilíbrio osmótico entre os meios intra e extra celular. Portanto, 
uma proteína de membrana transfere os íons sódio do meio intra para o meio 
extracelular quando uma molécula de adenosina trifosfato (ATP) cede um fosfato para 
ela, se tornando uma molécula de adenosina difosfato (ADP). Quando o fosfato cedido 
se desliga da proteína de membrana, ela se abre para o interior da célula, transferindo 
íons potássio para seu interior. 
Quando ocorre um estímulo suficiente para que a membrana do neurônio saia 
de seu PR e alcance a carga de -55mV, ocorre o potencial de ação (PA). Estímulos 
menores que -55mV não geram IN enquanto os estímulos maiores que -55mV geram o 
IN, essa é a lei do tudo ou nada, ou o PA ocorre ou não ocorre. 
Esse potencial é o fenômeno que ocorre na membrana das células excitáveis e 
se caracteriza pela inversão de sua polaridade, portanto, durante o PA a célula fica 
despolarizada (negativa no meio extracelular e positiva no intracelular). Essa 
despolarização ocorre durante 0,0015 segundos e faz com que os canais de sódio 
presentes na membrana plasmática se abram permitindo a entrada desses íons na 
célula, fazendo que sua carga chegue a +40mV. 
A entrada de sódio pode comprometer o equilíbrio osmótico da célula, portanto, 
logo após isso acontecer, ocorre a repolarização, ou seja, ocorre a abertura de canais de 
potássio presentes na membrana plasmática que permitem que esses íons deixem o 
meio intracelular em direção ao meio extracelular, fazendo com que a célula volte a ser 
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positiva no exterior e negativa no interior. Nesse momento a célula entra no período 
refratário, que pode ser absoluto ou relativo. No período refratário absoluto os canais 
de sódio estão fechados e os de potássio abertos, não sendo possível a ocorrência de 
um novo PA. Já no período refratário relativo um novo PA pode ser gerado caso o 
estímulo seja supralimiar, ou seja, acima daquele que normalmente geraria um PA. 
A região da membrana plasmática que sofre uma despolarização estimula suas 
regiões laterais vizinhas a despolarizarem também. Porém, como a região anterior está 
em período refratário ela é incapaz de receber um novo PA, e este ocorre apenas na 
região posterior, fazendo com o que o IN ocorra de modo unidirecional. Quando o IN 
alcança o terminal do axônio, ele é transmitido para outro através das sinapses. 
O potencial pós-sináptico ocorre nas sinapses que se utilizam de 
neurotransmissores e podem ser excitatórios (EPSP) ou inibitórios (IPSP). Os excitatórios 
fazem com que o neurônio pós-sináptico sofra despolarização, ou seja, o IN segue para 
a célula seguinte. Já os inibitórios fazem com que que o neurônio pós-sináptico sofra 
hiperpolarização (a célula chega a -75mV, sendo difícil alcançar o limiar de ação de -
55mV), ou seja, o IN não segue para a célula seguinte. 
Alguns fatores interferem na velocidade de propagação e transmissão do IN, 
como o calibre do axônio (quanto maior o calibre, maior a velocidade), a temperatura 
(quanto maior a temperatura, maior a velocidade) e a presençade bainha de mielina 
(quanto maior a quantidade, maior a velocidade – em fibras amielinizadas o IN é 
contínuo e em fibras mielinizadas é saltatório). 
Nesse sentido, as fibras nervosas foram classificadas de acordo com a velocidade 
de condução do IN, conforme quadro a seguir. 
 
 
 
 
 
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FIBRA SEGUNDO 
ERLANGER/GASSER 
CARACTERÍSTICAS VELOCIDADE FIBRA SEGUNDO 
LIYOD 
A 
ALFA Grande ou médio 
calibre, mielinizada, 
sensitiva ou motora 
somática. 
72-120 m/s I 
ΒETA Grande ou médio 
calibre, mielinizada, 
sensitiva ou motora 
somática. 
36-72 m/s 
GAMA Grande ou médio 
calibre, mielinizada, 
motora somática. 
12-48 m/s II 
DELTA Grande ou médio 
calibre, mielinizada, 
sensitiva somática. 
2,25-30 m/s 
B Calibre intermediário, motora 
vegetativa. 
1,5-2,3 m/s III 
C Delgada, amielinizada, sensitiva 
vegetativa. 
0,75-1,5 m/s IV 
 
Os canais iônicos que se abrem e fecham permitindo que o IN ocorra 
correspondem a proteínas presentes na membrana plasmática da célula que permitem 
a passagem seletiva de íons e que respondem a sinais elétricos, mecânicos ou químicos. 
Eles podem ser dependentes de voltagem (dependem da mudança no gradiente elétrico 
da célula como os de sódio e de potássio), de estimulação mecânica (dependem de um 
estímulo mecânico como o estiramento da membrana plasmática), de ligantes 
(dependem de mensageiros para abrirem ou fecharem) ou ainda de repouso ou 
vazamento (se encontram sempre abertos, permitindo a livre passagem de íons por 
difusão). 
Para a continuidade do IN são utilizados neurotransmissores específicos que se 
acoplam a receptores específicos. Esses receptores podem ser colinérgicos (sensíveis à 
ação da acetilcolina - ACoa) ou adrenérgicos (sensíveis à ação da noradrenalina – NorA). 
Além disso, podem ser ionotrópicos (a neurotransmissão provoca a abertura de canais 
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iônicos diretamente, sendo rápida) ou metabotrópicos (a neurotransmissão provoca a 
abertura indireta de canais iônicos pela ação de um segundo mensageiro, sendo mais 
demorada). 
No SN somático o neurotransmissor é a ACoa. Ela é sintetizada no interior do 
neurônio colinérgico pela união da colina (presente no complexo de vitaminas B) com a 
Acetilcoenzima A (oriunda do metabolismo da glicose), por ação da enzima 
Acetilcolinatransferase. A ACoa é então armazenada em vesículas neuronais para 
posterior liberação na fenda sináptica através da abertura de canais de cálcio 
(estimulada pelo PA no terminal axônico), que fazem com que a vesícula se funda à 
membrana plasmática liberando a ACoa no meio extracelular. Esse neurotransmissor se 
liga aos receptores nicotínicos Nm (ionotrópicos) presentes na membrana plasmática do 
neurônio pós-sináptico, promovendo abertura dos canais de sódio e progressão do PA 
para posterior contração muscular. A ACoa livre na fenda sináptica sofre hidrólise, pela 
ação da enzima Acetilcolinesterase, em colina e acetato, sendo recaptada pelo neurônio 
pré-sináptico. 
Já no SN autônomo a ACoa é o neurotransmissor em sua porção parassimpática. 
Sua síntese e recaptação ocorre do mesmo modo que no SN somático. Contudo, o 
neurotransmissor se liga a receptores nicotínicos Nn (metabotrópicos). O PA segue em 
direção ao terminal axônico do neurônio pós-sináptico, onde estimula a liberação da 
ACoa na fenda sináptica, que se ligará a receptores muscarínicos presentes na célula 
alvo, romovendo uma ação excitatória ou inibitória. Foram descritos 5 tipos de 
receptores muscarínicos: M1, M3 e M5 (promovem a vasodilatação, a contração da 
pupila, de brônquios e da bexiga, a liberação de secreções e a ereção), M2 e M4 
(diminuem a atividade cardíaca). 
A porção simpática do SN autônomo se difere da parassimpática pelo fato de o 
segundo mensageiro não ser a ACoa, mas sim a NorA, sintetizada pelo neurônio pós-
ganglionar adrenérgico a partir da captação da tirosina e sua metabolização, por ação 
da enzima Tirosinahidrolixase, em L-dopa e posteriormente em dopamina. A dopamina 
passa por um processo de hidroxilação, por efeito da enzima Dopamina β-hidroxilase, 
em NorA. Esse neurotransmissor é liberado na fenda sináptica por ação do PA, se ligando 
aos receptores adrenérgicos presentes na célula alvo, desencadeando uma ação 
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inibitória ou excitatória. A NorA livre na fenda sináptica é degradada através do processo 
de deaminação oxidativa por ação da enzima Monoaminoxidase (MAO). Foram descritos 
4 tipos de receptores adrenérgicos: α1 (promove dilatação de pupila, hipertensão e 
vasoconstrição periférica), α2 (promove metabolização de tecido adiposo), β1 (promove 
aumento de batimentos cardíacos) e β2 (promove vasodilatação muscular, 
broncodilatação, relaxamento da bexiga e ejaculação). 
No SN central a ACoa está relacionada com a atenção, aprendizagem e memória. 
Outro grupo de receptores encontrados em células alvo específicas do 
organismo são os receptores sensoriais, que são terminações nervosas responsáveis por 
converter os estímulos do ambiente em impulsos elétricos que serão processados e 
analisados em centros específicos do SNC para que a resposta a eles seja adequada. 
Esses receptores estão irregularmente distribuídos pelo organismo e podem ser 
quimiorreceptores (sensíveis aos níveis de oxigênio, glicose e pH), fotorreceptores 
(sensíveis a luz), termorreceptores (sensíveis ao calor), nocirreceptores (sensíveis ao 
dano tecidual) e mecanorreceptores. Os mecanorreceptores podem ser sensíveis à 
pressão (barorreceptores), ao estiramento da membrana plasmática 
(osmorreceptores), à vibração ou ao som. Podem ainda ser propriorreceptores, 
responsáveis pela noção de posição e equilíbrio corporal no ambiente. 
Além disso, os receptores sensoriais podem ser fásicos (IN transmitido apenas 
quando o estímulo é alterado, ofertam resposta rápida e apresentam melhor resolução 
temporal) ou tônicos (IN é continuamente transmitido enquanto estímulo estiver 
presente, ofertam resposta mais demorada). 
 Em geral, as fases de codificação de um estímulo sensorial incluem a detecção 
do estímulo pelos receptores, a transmissão do IN pelos neurônios, a interpretação e 
análise pelo SNC e a resposta pelos órgãos efetores. 
Dentre os sentidos especiais (tato, audição, visão, olfação e gustação), o olfato é 
o que atualmente se encontra melhor descrito. A substância odorante se liga aos 
receptores olfatórios presentes na mucosa olfatória da cavidade nasal, fazendo que a 
proteína G (Ptn-G) ceda seu terminal α para a adenilato ciclase, estimulando a 
transformação do ATP em AMPc (adenosina monofosfato cíclica), o que faz com que os 
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canais de sódio presentes na membrana plasmática do neurônio pré-ganglionar se 
abram, iniciando o PA. O axônio desse neurônio atravessa a lâmina cribiforme do osso 
etmoidal, penetrando no bulbo olfatório e encontrando a célula mitral no glomérulo 
olfatório (região de sinapse). A célula mitral, por sua vez encaminha o PA ao trato 
olfatório, que o encaminha através do nervo olfatório (I par craniano) ao encéfalo. 
O trato olfatório é dividido em arcaico, antigo e moderno. O arcaico encaminha 
o IN ao hipotálamo e é responsável pelos instintos primitivos relacionados aos cheiros. 
Já o antigo encaminha o IN ao sistema límbico e é responsável pelos instintos 
inteligentes relacionados aos cheiros. Enquanto que o moderno encaminha o IN ao 
córtex temporal e está relacionado com a análise consciente dos cheiros. 
Na gustação, diferentes formas de transformação do estímulo ambiental em 
elétrico são encontradas. Os receptores gustativos estão presentes nos botões 
gustativos das papilas gustativas da língua. Os gostos doce (ponta da língua) e amargo 
(raiz da língua) são percebidos através da ação da Ptn-G, como no olfato. Já o gosto 
azedo (laterais posteriores da língua) é percebidos através da liberação de íons 
hidrogênio que abrem os canais de sódio iniciandoo PA. Já o gosto salgado (laterais 
anteriores da língua) é percebido pela abertura direta de canais de sódio provocada pelo 
aumento da concentração desse íon no meio extracelular. O gosto umami (centro da 
língua) foi descoberto recentemente e seu mecanismo ainda não está bem elucidado. 
Independente do mecanismo de geração do PA, o axônio do receptor gustativo 
estabelece sinapse com o nervo facial (VII par craniano), o nervo vago (X par craniano) 
ou com o nervo glossofaríngeo (IX par craniano), que levam o IN ao lobo parietal do 
cérebro. 
Na audição a propagação das ondas sonoras dependem da sua captação pelo 
pavilhão auricular e da vibração da membrana timpânica, dos ossículos da audição 
(martelo, bigorna e estribo) e da membrana basilar presente no órgão de Corti (ouvido 
interno). O movimento da membrana basilar despolariza o receptor auditivo que 
encaminha o IN ao nervo vestibulococlear (VIII par craniano), que o direciona ao lobo 
temporal para análise e interpretação. 
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O sentido da visão ocorre pelo estímulo luminoso dos fotorreceptores 
denominados cones e bastonetes. Esses receptores possuem discos com fotopigmentos 
em seu meio intracelular. Quanto maior a quantidade de discos, maior a acuidade visual 
e os pigmentos permitem a visão colorida. Os bastonetes apresentam maior quantidade 
de discos enquanto os cones apresentam pigmentos em cores primárias. A membrana 
plasmática dos fotorreceptores presentes na retina sofre despolarização por intermédio 
da Ptn-G quanto estimulados pela luz e encaminham o IN de modos diferentes entre 
cones e bastonetes. 
Os bastonetes encaminham o IN a uma célula bipolar que faz sinapse com uma 
célula amácrina que, por sua vez, o encaminha a uma célula ganglionar, que faz sinapse 
com o nervo óptico (II par craniano), que transmite o impulso ao lobo occiptal. No caso 
dos cones, a célula bipolar faz sinapse diretamente com a ganglionar, sem a presença da 
amácrina. Além disso, cones e bastonetes realizam sinapse entre si através das células 
horizontais, sensibilizando uns aos outros, o que permite maior potencial de 
interpretação do estímulo. 
Além dos receptores que realizam a captação dos estímulos relacionados aos 
sentidos especiais, o organismo apresenta também um sistema de receptores 
somatossensorial, que permite as sensações de tato (mecanorreceptores), temperatura 
(termorreceptores), de propriocepção (propriorreceptores) e de dor (nocirreceptores). 
Os receptores do sistema somatossensorial podem ser exteroceptivos 
(localizados mais externamente no corpo, responsáveis pelo tato, dor e temperatura 
corporal), interoceptivos (localizados mais externamente no corpo, responsáveis pelo 
pelo tato, dor e temperatura visceral) ou proprioceptivos (localizados em músculos, 
tendões e articulações, responsáveis pela noção corporal no espaço). 
Basicamente os estímulos são captados pelos receptores (neurônio primário) e 
encaminhados a um neurônio secundário (presente no bulbo ou na medula) e 
posteriormente a um neurônio terciário (presente no cerebelo ou no tálamo), que o 
encaminha ao córtex cerebral somestésico (presente entre o lobo frontal e parietal). 
Há diversos tipos de mecanorreceptores responsáveis pelo tato presentes na 
pele: os corpúsculos de Pacini (localizados nas camadas mais profundas da pele, 
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possuem tamanho intermediário e são sensíveis a pressões fortes), as terminações de 
Ruffini (presentes na camada média da pele, possuem tamanho maior), os corpúsculos 
de Meissner (presentes na camada superficial da pele, possuem menor tamanho e são 
sensíveis a pressões leves), os discos de Merckel (encontram-se acoplados às células 
epiteliais superficiais e são sensíveis a pressões leves) e as terminações de Krause 
(presentes nas áreas de transição entre pele e mucosa). 
Os receptores podem apresentar campo sensitivo (quanto menor o campo maior 
será a precisão da resposta) grande (Corpúsculos de Pacini e terminações de Ruffini) ou 
pequeno ( Cospúsculos de Merckel e discos de Meissner). Podem também ser fásicos 
(corpúsculos de Pacini e discos de Meissner) ou tônicos (terminações de Ruffini e 
corpúsculos de Merckel). 
A intensidade do estímulo depende do código da população de receptores 
(número de receptores ativos), do código de frequência (quantidade de PAs gerados) e 
do código de variabilidade (ativação de diferentes tipos de receptores). 
A partir da correspondência entre as áreas do corpo e sua inervação por 
determinada raiz dorsal de um nervo foram estabelecidos os dermátomos. Enquanto a 
partir da correspondência entre uma determinada área do corpo e o ponto específico 
do SNC que o analisa e interpreta foram estabelecidos os homúnculos. 
Os mecanorreceptores de pressões mais leves, assim como os 
propriorreceptores, encaminham o IN ao gânglio da raiz dorsal do nervo craniano 
correspondente. Nesse gânglio o axônio do receptor faz sinapse com um neurônio 
primário que atravessa o H medular e encaminha o IN ao bulbo, onde ocorre uma 
segunda sinapse com um neurônio secundário que o encaminha ao tálamo. Nele ocorre 
uma terceira sinapse de onde um neurônio terciário encaminha o IN ao córtex 
somestésico. 
Os mecanorreceptores de pressões mais fortes, assim como os termorreceptores 
e os nocirreceptores, também encaminham o IN ao gânglio da raiz dorsal do nervo 
craniano correspondente. Nesse gânglio o axônio do receptor faz sinapse com um 
neurônio primário que, no entanto, estabelece uma segunda sinapse com o neurônio 
secundário ainda no H medular. Esse neurônio secundário atravessa o H medular e 
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encaminha o IN diretamente ao tálamo. Nele ocorre uma terceira sinapse de onde um 
neurônio terciário encaminha o IN ao córtex somestésico. 
Desta forma, a fisiologia do SN se estabelece a partir da interação entre SNC e 
SNP a fim de captação de estímulos, análise e interpretação dos mesmos, e execução da 
resposta adequada. 
 
REFERÊNCIAS 
SHERWOOD L. Fisiologia Humana das Células aos Sistemas. 7ª ed. São Paulo: Cengage 
Learning, 2011. 
SILVERTHORN DU. Fisiologia Humana: uma Abordagem Integrada. 7ª ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017. 
ZANELA C. Fisiologia Humana. 2ª ed. Rio de Janeiro: SESES, 2016. 
AIRES MM. Fisiologia. 5ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. 
BARRETT KE et al. Fisiologia Médica de Ganong. 24ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. 
BEAR MF, CONNORS BW, PARADISO MA. Neurociências: desvendando o sistema 
nervoso. 4ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 
FOX SI. Fisiologia Humana. 7ª ed. Barueri-SP: Manole, 2007. 
STANFIELD CL. Fisiologia Humana. São Paulo: Pearson, 2013.