Fisiologia Integrativa e Homeostase

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Fisiologia Integrativa é dedicada a abranger os aspectos mais amplos da fisiologia
que envolvem a integração de mecanismos e funções regulatórias em todos os
níveis biológicos que vão desde o molecular, celular, tecidos e órgãos para
estudos clínicos.
FISIOLOGIA
FISIOLOGIA
• Todos os mecanismos vitais, por mais
variados que sejam, não têm outro
objetivo além da manutenção da
estabilidade das condições do meio
interno. Em 1929, essa estabilidade
recebeu o nome de HOMEOSTASE.
• Meio Interno-LEC: meio ambiente onde vivem todas as células;
• Conceito introduzido por Claude Bernard;
Conceito de Homeostasia
• Manutenção de condições constantes do meio interno;
• Todos os órgãos do corpo desempenham funções que ajudam a
manter essas condições constantes;
• Ex: Os pulmões fornecem oxigênio para o líquido extracelular
repor, continuamente, o oxigênio que está sendo usado pelas
células;
• O sistema gastrointestinal fornece os nutrientes;
• Os rins mantém as concentrações iônicas.
Conteúdo Programático / 1ºBIMESTRE
CÉLULA EUCARIÓTICA- organização
CÉLULA EUCARIÓTICA- organização
SOLUTOS-PARTICULAS DISSOLVIDAS EM UMA SOLUÇÃO
SOLVENTES-aquela substância que permite a dispersão 
de outra substância em seu meio (ÁGUA)
Água
Proteína
Gordura
Sais e outros
Composição corporal
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Água
 Transporte de nutrientes
 Transporte de excretas
 Solvente
 Regulação da 
temperatura
 Participação em reações 
químicas
Importância da água
no corpo
28
Ganho e perda de água
•Rins
•Pulmões
•Pele
•TGI
•Ingestão
(alimentos 
+ líquidos)
•Metabolismo 
de alimentos
2,3 L/dia
2,3 L/dia
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Meio 
intracelular
Meio 
extracelular
Meio 
extracelular
Compartimentos
30
Compartimentos
31
Meio intracelular
Meio extracelular
Interstício
Plasma
Plasma
3 L
Líquido intersticial
11 L
Líquido intracelular
28 L
• Ingestão
•Metabolismo 
alimentar
•Rins
•Pulmões
•Pele
•TGI
Membrana celular
Meio intracelular
(2/3 volume)
Meio extracelular
(1/3 volume)
2,3 L/dia
2,3 L/dia
+
14 L
Volume dos compartimentos
32
Composição dos compartimentos
Meio intracelular
Meio extracelular
Interstício
Plasma Água
Proteínas
Sais
Água
Proteínas
Sais
Células
Água
Sais
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Íon e sal
• Íon é uma partícula carregada eletricamente (+ ou –). É
observado após a dissociação (separação) de um sal em
água.
• Sal é uma substância formada por íons agrupados.
NaCl (cloreto de sódio = sal de cozinha).
NaHCO3 (bicarbonato de sódio).
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COMPONENTE CURRICULAR - Biologia, Série 1º Ano
Tópico: O transporte de substâncias por processos passivos e ativos
Hipertônico Isotônico Hipotônico
Células do Sangue
Imagem: LadyofHats / Public Domain.
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• A membrana celular
• conceito de excitabilidade
• transporte transmembrana
• Movimento de água e soluto
• Potenciais Bioelétricos da Membrana
• Potencial de membrana;
• Potencial de ação
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• conceito de excitabilidade
Existem potenciais elétricos através das membranas de
praticamente todas as células do corpo. Além disso algumas
células do corpo são EXCITÁVEIS- isto é , capazes de
autogerarem impulsos eletroquímicos em suas membranas.
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• conceito de excitabilidade
CÉLULAS EXCITÁVEIS- que respondem a um determinado
estímulo.
• Na maioria dos casos esses impulsos são usados para a
transmissão de sinal. ( por exemplo : impulso nervoso)
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• A membrana que envolve as células, separa o interior da célula 
do meio extracelular 
• As membranas constituem uma barreira para a passagem de íons 
de íons e moléculas de um compartimento ao outro.
• As membranas celulares limitam as concentrações iônicas e de 
metabolitos entre o meio intra e extracelular.
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
• O fato de a composição do meio extracelular ser diferente do
meio intracelular mostra a eficiência da atuação da membrana
evitando a livre passagem de substâncias.
• Por outro lado para a sua sobrevivência a célula necessita
captar substancias do meio extracelular (nutrientes, O2).
• Permeabilidade seletiva.
• TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA.
Composição da Membrana
• Lipídeos;
• Proteína;
• Fósforo.
• Permitem a movimentação das substâncias 
entre o meio interno e externo
• As proteínas permitem o trânsito entre o 
meio interno e externo
• transporte celular
Transporte através da membrana
• Transporte passivo difusão facilitada
• água e pequenos
Transporte através da membrana
• Transporte passivo difusão facilitada
• água e pequenas partículas
• solvente: OSMOSE
• soluto: Difusão
• Transporte ativo
• Bomba de Na+/K+ATPase
• Bomba de K+
• Tentam manter um equilíbrio dos
íosn dentro e fora da célula
• Contra o gradiente de concentração
• necessita de um gasto de energia
• COMPOSIÇÃO DOS LIC e do LEC
Influenciam no transporte pela membrana
• quantidade de receptores
• permeabilidade que os íons passam por esses canais
TRANSPORTES ATRAVÉS DAS 
MEMBRANAS
• HORMONIOS ESTERÓIDES
• GASES (OXIGENIO)
DIFUSÃO FACILITADA
• Tipos de proteínas
BOMBA DE Na/K/ATPase
TRANSPORTE ATIVO
2) Dê um exemplo cotidiano de difusão no ar e na água. 
1) Estas são imagens de moléculas congeladas em dois momentos diferentes. O
desenho mostra as setas na direção que cada partícula que se movimentam
devido à difusão nos quadrados A e B.
Explique porque depois de um tempo, as partículas se espalharam dentro do 
quadrado.
2) Dê um exemplo cotidiano de difusão no ar e na água.
Resposta: 
AR: CHEIROS, AROMAS
AGUA: Corante alimentício em copo de água
1) Estas são imagens de moléculas congeladas em dois momentos diferentes. O
desenho mostra as setas na direção que cada partícula que se movimentam
devido à difusão nos quadrados A e B.
Explique porque depois de um tempo, as partículas se espalharam dentro do 
quadrado. 
Resposta: Moléculas se movem aleatoriamente até chegarem ao equilíbrio
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BOMBA DE Na/K/ATPase
TRANSPORTE ATIVO
1) Para que ocorra difusão simples em uma célula, são necessárias duas
condições principais. Marque a alternativa que indica corretamente essas
condições:
a) A membrana deve ser impermeável à substância que deseja entrar ou sair da
célula e deve haver diferença de concentração entre o meio externo e interno.
b) A membrana deve ser permeável à substância que deseja entrar ou sair da
célula e deve haver a mesma concentração no meio externo e interno.
c) A membrana deve ser impermeável à substância que deseja entrar ou sair da
célula e deve haver a mesma concentração no meio externo e interno.
d) A membrana deve ser permeável à substância que deseja entrar ou sair da
célula e deve haver diferença de concentração entre o meio externo e interno
2) (UFPA) Sabemos que as células necessitam de trocar substâncias com o
meio para manterem-se vivas. Isso porque elas precisam receber nutrientes
e oxigênio e eliminar resíduos de seu metabolismo. As trocas entre as
células e o meio podem ocorrer sob diversas formas. A passagem do
oxigênio para o interior das células e a do gás carbônico para o meio
externo ocorrem devido a um processo que consiste no:
a) transporte passivo através de membrana semipermeável com a passagem do
soluto do meio mais concentrado para o menos concentrado.
b) transporte ativo através da membrana, no qual a energia é utilizada para
manter a concentração elevada de um determinado íon no interior da célula,
apesar de existir uma concentração baixa do mesmo íon no meio exterior.
c) transporte facilitado a partir do estabelecimento de diferença de cargas
elétricas na membrana plasmática.
d) movimento de moléculas do meio onde elas estão mais concentradas para
onde estão menos concentradas, no sentido de igualar a concentração.
e) movimento de substâncias domeio menos concentrado para o mais
concentrado, com o auxílio de proteínas respiratórias
Diferentes tipos de canais
• abertos
• dependentes de elétrico, químico, mecânico
1. Analise as alternativas abaixo e marque a única que não indica um sinal de
desidratação:
a) Boca seca.
b) Olho fundo.
c) Dores de cabeça.
d) Urina diluída.
e) Pouca quantidade de urina.
Resposta Questão 1
Alternativa “d”. A urina diluída não é sinal de desidratação. Quando uma
pessoa está desidratada, observa-se um aumento na concentração da
urina por causa de um maior aproveitamento da água pelo corpo e uma
redução em sua eliminação
1. Analise as alternativas abaixo e marque a única que não indica um
sinal de desidratação:
a) Boca seca.
b) Olho fundo.
c) Dores de cabeça.
d) Urina diluída.
e) Pouca quantidade de urina.
2- A desidratação pode ser classificada de diferentes formas.
Quando falamos que um indivíduo perdeu uma quantidade
proporcional de água e sódio, referimo-nos a uma
desidratação
a) hipertônica.
b) isotônica.
c) hipotônica.
d) homotônica.
e) mesotônica.
2- A desidratação pode ser classificada de diferentes formas. Quando
falamos que um indivíduo perdeu uma quantidade proporcional de água
e sódio, referimo-nos a uma desidratação
a) hipertônica.
b) isotônica.
c) hipotônica.
d) homotônica.
e) mesotônica.
Resposta Questão 2
Alternativa “b”. Na desidratação isotônica, ocorre uma perda proporcional
de água e sódio. Essa situação é comum em quadros de diarreia e vômitos.
3-A desidratação pode levar um indivíduo à morte caso
não seja tratada adequadamente. Todas as formas abaixo
podem ajudar a evitar a desidratação, exceto:
a) Tratar diarreias e vômitos.
b) Usar roupas leves durante os dias quentes.
c) Evitar exercícios físicos em dias quentes.
d) Cuidar da alimentação.
e) Beber diariamente no máximo dois litros de água.
Resposta Questão 3
Alternativa “e”.
Em geral, recomenda-se, pelo menos, dois litros e meio de água
diariamente. Entretanto, em alguns casos, podem ser necessários mais de
dois litros de água por dia, portanto, deve-se observar o estado do
indivíduo, se está exposto ao calor intenso ou se está realizando atividades
físicas, por exemplo.
POTENCIAIS BIOELÉTRICOS 
DA MEMBRANA
• PERMEABILIDADE DA
MEMBRANA É 100
VEZES MAIOR PARA
O POTÁSSIO NO
REPOUSO;
• POUCA
PERMEABILIDADE AO
Na+;
• PROTEÍNAS
INTRACELULARES
COM CARGAS
NEGATIVAS
POTENCIAL DE MEMBRANA
• É ESTABELECIDO POR:
• POTENCIAIS DE DIFUSÃO DO Na+ e do K+
• PERMEABILIDADE DA MEMBRANA
• NATUREZA ELETROGENICA DA BOMBA DE Na+/K+
paramos aqui 08/03
Os sinais neurais são transmitidos por meio de
POTENCIAIS DE AÇÃO, que são rápidas variações do
potencial de membrana
(Repouso) Potencial de membrana
FASES DO POTENCIAIS DE AÇÃO
FASES DO POTENCIAIS DE AÇÃO
Etapa de repouso
É o potencial de repouso da membrana, antes que comece o
potencial de ação. Durante essa etapa a membrana está
polarizada, devido ao grande potencial negativo presente
FASES DO POTENCIAIS DE AÇÃO
Nessa etapa a membrana se torna muito permeável ao Sódio,
permitindo o fluxo de grandes quantidades de sódio, com cargas
positivas para o interior do axônio.
• -90 mV, estado polarizado é perdido, com o potencial
aumentando rapidamente em direção a positividade;
• Despolarização;
• chegando a positividade, + 35 mV, overshoot (sobresalto)
Etapa de depolarização
FASES DO POTENCIAIS DE AÇÃO
• Dentro de poucos décimos de milésimos de segundo, após a
membrana ter ficado permeável ao sódio, os canais de sódio
começam a fechar, enquanto que os canais de potássio ficam
mais aberto que o normal.
• Nessas condições a rápida difusão dos íons potássio para o
exterior, reestabelecem o potencial de repouso da membrana.
Etapa de repolarização
Canais de Sódio e Potássio voltagem dependente
Canais de Sódio voltagem dependente
Canais de Sódio voltagem dependente
Canal de sódio em 3 estados:
• fechado;
• aberto;
• inativado;
Canais de Sódio voltagem dependente
Canal de sódio em 3 estados:
• fechado;
• aberto;
• inativado;
• Quando o potencial de membrana se torna menos negativo 
do que no repouso, entre -70 e -50 mV, produz uma 
alteração na conformação do canal e a comporta se abre;
• Estado ativado;
• Aumento da permeabilidade da membrana aos íons sódio 
entre 500 e 5000 vezes;
Canais de Sódio voltagem dependente
Canal de sódio em 3 estados:
• fechado;
• aberto;
• inativado;
Inativação dos canais de sódio
• Após alguns décimos de milésimos de segundo da ativação
do canal, ocorre o estado de INATIVAÇÃO;
• Processo mais lento do que a ativação;
• o canal de sódio fica aberto por pouco tempo, iniciando a
fase de repolarização;
Canais de Potássio voltagem dependente
Canal de Potássio e 2 estados:
• fechado;
• aberto;
• durante o repouso esses canais permanecem fechados;
• porém devido ao pequeno tamanho da molécula do
potássio, ocorre um pequeno vazamento, retirando cargas
positivas do interior;
• com uma permeabilidade 50 a 100 vezes maior que a do
sódio;
Iniciação e propagação do Potencial de 
Ação 
• Um ciclo vicioso de Feedback positivo abre os 
canais de sódio
Princípio do tudo-ou-nada
• Após atingir o limiar, o processo de despolarização
irá trafegar toda a membrana , se as condições
forem adequadas, ou deixará de fazê-lo, isso é
chamado de princípio de tudo-ou-nada.
Restabelecimento do Repouso
• Restabeleciento dos gradientes iônicos do sódio e 
do potássio
• 100.000 a 50.000.000 de impulsos podem ocorrer 
em uma fibra;
• Bomba de Na+ e K+