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INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA HUMANA Sandra Marinho Sandra Marinho Doutora em Ciências Médicas - UFF CV: http://lattes.cnpq.br/5750547060592074 http://lattes.cnpq.br/5750547060592074 Ementa ✓Conceito de Fisiologia Humana e Homeostasia. ✓Sistema Nervoso. ✓Sistema Hormonal (Endócrino). ✓Sistema Cardiovascular. ✓Sistema Respiratório. ✓Sistema Digestório. ✓Sistema Urinário. Objetivos Gerais da Disciplina • Compreender o funcionamento dos sistemas, possibilitando o entendimento dos principais mecanismos de controle da manutenção do equilíbrio corporal (homeostase) responsáveis pela manutenção, desenvolvimento e progressão da vida humana. Objetivos Específicos da Disciplina 1. Entender a relevância de conhecer as funções do organismo humano saudável e em repouso para o entendimento das possíveis alterações funcionais decorrentes do exercício físico ou das doenças. 2. Interpretar a diversidade dos processos fisiológicos levando em conta os conceitos e mecanismos de adaptação em diferentes situações. 3. Identificar o papel regulador dos sistemas nervoso e hormonal e relacionar com a homeostase do organismo humano e os demais sistemas orgânicos. 4. Compreender que todos os sistemas atuam de forma integrada para manter a homeostase. Avaliação A avaliação será realizada de forma contínua ao longo do período, de acordo com os seguintes critérios: • 1. A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização. Constará de prova teórica (valor: 8,0 pontos) e trabalhos individuais ou em grupos sobre temas relacionados com o conteúdo programático em desenvolvimento. (valor: 2,0 pontos). Média AV1= Nota da prova teórica + nota dos trabalhos. Avaliação A avaliação será realizada de forma contínua ao longo do período, de acordo com os seguintes critérios: • 2. A AV2 abrangerá todo o conteúdo programático, sendo: prova teórica (valor: 8,0 pontos) e trabalhos individuais ou em grupo sobre algum tema relacionado com a disciplina. (valor: 2,0 pontos). Média AV2= Nota da prova teórica + nota dos trabalhos. Avaliação • 3. A AV3 abrangerá todo o conteúdo programático e terá o valor de 10,0 (dez) pontos. Avaliação Para aprovação na disciplina o aluno deverá: • 1. Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina. • 2. Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações. • 3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas. Estudo • Livro didático da disciplina, conteúdo dado em sala e materiais compartilhados através do SAVA e do Google sala de aula. • Não deixe de navegar pelo SAVA! • Google sala de aula. Estudo Google sala de aula: Fisio 20 1. Código da turma: pwtbhhd Importância da Disciplina A fisiologia é uma disciplina básica para a compreensão do conteúdo programático de disciplinas que serão estudadas durante a formação acadêmica. Esta disciplina é de extrema importância para a formação do profissional da área de saúde! Importância da Disciplina O conhecimento sobre o funcionamento do organismo humano é importante para a futura compreensão de alterações funcionais decorrentes de diversas causas, tais como as doenças ou o exercício físico. Fisiologia Humana AULA 1: Introdução à Fisiologia A fisiologia é o estudo das funções do organismo vivo e de suas partes componentes, incluindo todos os processos químicos e físicos. • O termo fisiologia significa “conhecimento da natureza”. O termo foi utilizado por Aristóteles (384-322 a. C.) para descrever o funcionamento de todos os organismos vivos. • É considerada, atualmente, como o estudo das funções vitais do corpo (humano e dos animais). Conceito FISIOLOGIA HUMANA • “Fisio" ou "natureza das coisas”; • "logia" ou "estudo“. Estudo da natureza dos organismos, onde são abordadas as características e mecanismos do corpo humano que fazem dele um ser vivo. Fisiologia humana Ao estudar Fisiologia compreenderemos: as funções biológicas do organismo, das células aos tecidos, dos tecidos aos órgãos e dos órgãos aos sistemas, além de entender como o todo é capaz de realizar funções essenciais à vida mesmo em condições adversas sem comprometer o equilíbrio. Fisiologia como ciência integrativa Fisiologia Humana AULA 1: Introdução à Fisiologia Está dividida em sistemas orgânicos que se integram e influenciam entre si. Fisiologia Humana Fisiologia como ciência integrativa AULA 1: Introdução à Fisiologia No sistema cardiovascular, um dos objetos de estudo é o controle da pressão arterial, entretanto, os rins controlam o volume dos fluidos corporais e desempenham um papel-chave na determinação da pressão arterial. Fisiologia humana A célula é a unidade fundamental do corpo humano, a menor unidade estrutural capaz de realizar as funções vitais. Fisiologia humana Conjuntos de células especializadas, iguais ou diferentes entre si, que executam funções relacionadas são chamados tecidos que, por sua vez, organizam-se em unidades estruturais e funcionais conhecidas como órgãos. Níveis mais básicos de organização Níveis de organização A célula compõe a estrutura do corpo e funciona como a unidade básica da matéria viva. As células humanas variam grandemente, desde uma simples célula epitelial escamosa até um neurônio altamente especializado. Compartimentos corporais Em torno de 60% do corpo humano adulto é constituído de líquido, uma solução aquosa de íons e outras substâncias. A maior parte desse líquido encontra-se dentro das células, formando o fluido intracelular. Compartimentos corporais Cerca de um terço de todo líquido que compõe o corpo humano está presente no fluido extracelular (fora das células), sendo também chamado de meio extracelular, e está em movimento constante por todo o corpo. Compartimentos corporais Se pensarmos em todas as células do corpo podemos dividir o corpo em dois compartimentos: • Fluido intracelular (FIC) ou LIC (líquido intracelular) – dentro das células; • Fluido extracelular (FEC) ou LEC (líquido extracelular) – fora das células. Compartimentos corporais • Fluido intracelular / Fluido extracelular Esses compartimentos estão separados por uma barreira formada pelas membranas das células. Fisiologia Humana Compartimentos corporais AULA 1: Introdução à Fisiologia LIC – líquido intracelular (FIC). LEC – Líquido extracelular (FEC) Fisiologia Humana Composição dos compartimentos AULA 1: Introdução à Fisiologia Compartimentos corporais O fluido extracelular contém grandes quantidades de sódio, cloreto e íons bicarbonato, além dos nutrientes para as células como oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos. Compartimentos corporais Quantidade adicional de dióxido de carbono e resíduos do metabolismo celular também compõem o fluido extracelular. Este fluido é transportado pelo sangue circulante e trocas entre o sangue e os líquidos corporais ocorrem para manter o equilíbrio do organismo. Fisiologia Humana Sistema de transporte do LEC AULA 1: Introdução à Fisiologia O LEC é transportado para todas as partes do corpo em duas etapas: 1ª etapa: Movimento do sangue pelo corpo ao longo dos vasos sanguíneos; 2ª etapa: Movimento de líquido entre os capilares e as células. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno ✓ O2 inspirado e nutrientes ingeridos precisam chegar até as células para produção de energia. ✓ Com o funcionamento das células, são produzidos resíduos metabólicos a serem eliminados. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Oxigênio (O2) O2 + C6H12O6 Moléculas orgânicas (C6H12O6) Dióxido de carbono (CO2) CO2+H2O+Energia Água (H2O)/resíduos Energia para o movimento e diferentes funções corporais Respiração Ingestão de Alimentos Respiração Várias formas Fisiologia HumanaPapel simplificado do sangue na homeostase AULA 1: Introdução à Fisiologia O Sistema nervoso e o sistema endócrino formam um grande sistema controlador da funções corporais. Sistema nervoso – está dividido em sistema sensorial de entrada (input), o sistema nervoso central a parte integrativa e sistema motor de saída (output). Sistema nervoso autônomo – atua de modo subconsciente – controla funções viscerais. Fisiologia Humana Papel simplificado do sangue na homeostase AULA 1: Introdução à Fisiologia O Sistema nervoso e o sistema endócrino formam um grande sistema controlador da funções corporais. Sistema endócrino – composto pelas glândulas endócrinas espalhadas pelo corpo. Produzem hormônios que são levados pelo LEC a todos os tecidos. Os hormônios são mensageiros químicos que levam informações a longas distâncias, controlando funções metabólicas do corpo. Fisiologia Humana Papel simplificado do sangue na homeostase AULA 1: Introdução à Fisiologia Enquanto o sistema nervoso regula, principalmente, funções musculares e secretórias, o sistema endócrino regula, principalmente, funções metabólicas. Fisiologia Humana Bases da comunicação celular AULA 1: Introdução à Fisiologia As células se comunicam entre si por meio da produção de sinais químicos ou elétricos, a comunicação celular permite o controle das funções corporais. Os sinais químicos dependem da ligação a um receptor celular para passar a mensagem para a célula receptora. Fisiologia Humana Tipos de Comunicação celular AULA 1: Introdução à Fisiologia Comunicação parácrina e autócrina Através de junções GAP Comunicação endócrina Fisiologia Humana Comunicação sináptica AULA 1: Introdução à Fisiologia Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase • Claude Bernard (pai da Fisiologia Moderna): – millieu intérieur (meio interno) – o organismo vivo depende de um grande número de processos regulatórios para manter constantes as condições de seu meio interno; Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase • Claude Bernard: – meio interno do corpo permanece extraordinariamente constante, mesmo com condições alteradas do meio externo; Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase ou homeodinâmica • Walter Cannon: – “um meio interno relativamente constante”; – meio interno dentro de uma faixa de valores, e não em um valor exato fixo e imutável. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase ou homeodinâmica Conceito atual: • manutenção do equilíbrio corporal. ✓Quando os sistemas fisiológicos não conseguem retomar o equilíbrio para um determinado parâmetro fisiológico, ocorre a doença. Homeostase ou homeodinâmica Não importa se o processo é chamado homeostase ou homeodinâmica, o importante é lembrar que o corpo monitora seu estado interno e toma medidas para corrigir perturbações que ameacem sua função normal. Uma das definições, portanto, é: É a capacidade do corpo em manter a estabilidade interna mesmo em face às alterações externas. Homeostase ou homeodinâmica Todos os sistemas orgânicos trabalham em conjunto para manter a homeostase: •Os pulmões fornecem oxigênio ao fluido extracelular (sangue) para repor o que está sendo utilizado pelas células; •Os rins mantém as concentrações iônicas; •O sistema gastrointestinal fornece nutrientes. Homeostase ou homeodinâmica Um organismo é dito em homeostase quando seu meio interno contém a concentração apropriada de substâncias químicas, mantém a temperatura e pressão adequadas. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno A homeostase está sempre sendo perturbada • As perturbações podem originar-se do: • AMBIENTE (calor ou frio intenso, falta de oxigênio etc.); • MEIO INTERNO (nível de glicose alto, aumento da pressão arterial etc.). ✓As repostas das células servem para restaurar o balanço do meio interno. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase • Manutenção de constância interna; • Ações regulatórias de compensação (celulares e moleculares); • Interação entre “sistemas”; • Fadiga e exaustão: precaução. Fisiologia Humana Mecanismos de controle AULA 1: Introdução à Fisiologia Sistema de feedback • É formado por 3 componentes básicos: ▪ Receptor ▪ Centro de controle ▪ Efetor RECEPTOR Centro de INTEGRAÇÃO EFETOR Via Aferente Via Eferente ESTÍMULO RESPOSTA FEEDBACK Fisiologia Humana Mecanismos de controle AULA 1: Introdução à Fisiologia O estímulo pode ser qualquer coisa que perturbe a Homeostase. O corpo possui vários tipos de receptores que funcionam como sensores para perceber esses estímulos e mandar a informação para um centro regulador. RECEPTOR Centro de INTEGRAÇÃO EFETOR Via Aferente Via Eferente ESTÍMULO RESPOSTA FEEDBACK Fisiologia Humana Mecanismos de controle AULA 1: Introdução à Fisiologia No centro regulador a informação será avaliada (ex. Se a alteração é um aumento ou diminuição de alguma coisa) e um comando alcançará o órgão efetor. O efetor é responsável por dar uma resposta a essa alteração. RECEPTOR Centro de INTEGRAÇÃO EFETOR Via Aferente Via Eferente ESTÍMULO RESPOSTA FEEDBACK Fisiologia Humana Tipos de Feedback ou retroalimentação AULA 1: Introdução à Fisiologia Negativo: quando a resposta é OPOSTA ao estímulo, fazendo com que o estímulo diminua. Positivo: quando a resposta é a FAVOR ao estímulo, fazendo com que o estímulo aumente cada vez mais. Amamentação, coagulação, contração do miocárdio, trabalho de parto. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno • Os mecanismos de controle da homeostase ocorrem, normalmente, por processos de feedback negativo, ou seja, processos que revertem a direção de uma determinada mudança: ✓Se a pressão arterial está alta, por exemplo, diversas reações acontecem para que a pressão diminua. Fisiologia Humana Controle por reflexo AULA 1: Introdução à Fisiologia Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno • Para manter a homeostase, o corpo humano monitora certas funções-chave, como a pressão arterial e a glicemia, as quais devem permanecer dentro de um intervalo de operação específico se o corpo deseja se manter saudável. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Existem dois padrões básicos de mecanismos de controle: ✓controle local e ✓controle reflexo de longa distância. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Um exemplo de controle local pode ser observado quando a concentração de oxigênio em um tecido diminui. As células que revestem os pequenos vasos sanguíneos que levam sangue àquela área detectam a redução de oxigênio e respondem, secretando um mensageiro químico. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Homeostase • Teoria hormese • Respostas biológicas, geralmente favoráveis, ocorrem em função da exposição devidamente controlada a estímulos estressores; ➢“Aquilo que não me mata, me fortalece.” (Friedich Nietzsche) Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Em exercícios intensos, é impossível atingir o estado estável, por isso, em poucos minutos ocorre a fadiga. Porém, a perda do equilíbrio provocada pelo exercício não é prejudicial, mas sim, benéfica, pois estimula o corpo a ajustar-se e adaptar-se para suportar as demandas aumentadas pelo esforço. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno É importante ressaltar que os efeitos horméticos (relativos à hormese) acontecem apenas com doses limitadas de estresse/estímulo, quando não é ultrapassada a chamada fase de alarme do estresse. Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno Nos casos do estresse ser muito intenso e/ou prolongado, são desencadeadas também as fases de resistência e de esgotamento, as quais são prejudiciais ao corpo. Revista Brasileirade Geriatria e Gerontologia Metabolismo mitocondrial, radicais livres e envelhecimento - “... dietas menos calóricas, ricas em antioxidantes e pobres em próoxidantes associadas a um estilo de vida saudável com controle do peso e prática regular de atividades físicas reduzem o estresse oxidativo, os radicais livres, melhoram a função mitocondrial, aumentam a longevidade...” Silva et al., 2011 Bibliografia • AIRES, Margarida de Mello. Fisiologia. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. • BERNE , Robert M. & LEVY, Matthew, N. Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. • FOX, S.I. Fisiologia humana. 7. ed. Barueri, SP : Manole, 2007. • GUYTON, A.C. & HALL,J.E. Fisiologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. • SILVERTHORN, D.U. Fisiologia humana : uma abordagem integrada. 7ed. Artmed, 2017. • ZANELA, Cesar. Fisiologia Humana. Rio de Janeiro: Editora Universidade Estácio de Sá, 2015. Leitura Específica • Ler no livro didático da disciplina "Organização funcional do corpo humano e controle do meio interno" da página 9 até a 11. • Ler o capítulo 1 da unidade 1 do livro: GUYTON, A.C. & HALL, J.E. Fisiologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. "Organização Funcional do Corpo Humano e Controle do "Ambiente Interno“.
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