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Práticas Funcionais - Fisiologia Eixo Hipotálamo Hipófise Adrenal Hormônios Adrenocorticais: Medula Adrenal – epinefrina e norepinefrina (adrenalina e noadrenalina); SN Simpático Córtex Adrenal – corticosteroides (mineralocorticoides, glicocorticoides, androgênicos em pequena quantidade) = efeito da testosterona precursor – colesterol → Como o cortisol e a testosterona têm a mesma origem (colesterol), quando um é produzido em excesso, o outro não é tão produzido. Mineralocorticoides – afetam os eletrólitos dos líquidos extracelulares (ex: sódio e potássio) – aldosterona Glicocorticoides – aumentam a concentração de glicose no sangue, com efeito sobre o metabolismo proteico e de lipídeos – cortisol Transporte e Destino dos Hormônios: Cortisol – combina-se com globulina fixadora do cortisol ou transcortina e com albumina. 6% transportado na forma livre Aldosterona – combina-se frouxamente a proteínas plasmáticas. 50% na forma livre. Ambos são transportados pelo líquido extracelular. São degradados no fígado, sendo 25% secretados na bile e 75% na urina. [ ] normal de Aldosterona no sg = 6ng/dl e 150ug/dia [ ] normal do cortisol = 12 ug/dl e 15-20 mg/dia Cortisol: anti-inflamatório natural – diminui a quantidade de linfócitos enviados; atrofia tecido linfoide; inibe o sistema imunológico; condição físico/psicológica: precisa de energia para reparar ↑ Cortisol = atividade física intensa, doença auto imune, pouca libido (testosterona), atrofia do tecido linfoide Obesidade associada ao cortisol: corticoide → cortisol → redução da inflamação do corpo; retém líquido, o tratamento com corticoides engorda, apesar do cortisol estimular a quebra de lipídeos. Sistema Nervoso Entérico O TGI é revestido por, de dentro para fora, mucosa, submucosa, muscular e serosa. Na camada mucosa, temos as glândulas unicelulares; na submucosa, temos vasos sanguíneos, nervos e glândulas. A motilidade no TGI é realizada por músculo liso, o qual realiza as ondas peristálticas (mais lentas, menos organizadas, menos intensas – os estímulos vão para todas as regiões por meio das fibras que se tocam; sincício) Sistema Nervoso → Sistema Entérico (100 milhões de neurônios; controla 80% das funções do TGI) → Plexos Mioentérico/Auerbach e Submucoso/Meissner; regulados pela presença ou ausência de alimento no lúmen gatrointestinal. Mioentérico/Auerbach – motilidade do TGI; contração tônica e rítmica Submucoso/Meissner – secreção Exemplo: quando o quimo sai do estômago (Mioentérico) muito ácido, juntamente com sinapses do SNA, o sistema endócrino regula a liberação de bicarbonato pelo pâncreas (submucoso) para fazer a regulação do pH no duodeno, ou ordena que o alimento seja despejado mais lentamente pelo estômago. Os nervos podem ser categorizados em dois grupos com base na função: uma fibra nervosa aferente conduz a informação ao sistema nervoso central, onde a informação é então processada. Pacotes de fibras ou axônios, no sistema nervoso periférico são chamados nervos, e feixes de fibras aferentes são conhecidos como nervos sensoriais. Uma fibra nervosa eferente conduz sinais de um neurônio motor no sistema nervoso central aos músculos. Princípios Gerais da Função Gastrointestinal: Movimento do alimento ao longo do tubo, secreção de sucos digestivos e a digestão do alimento Absorção dos produtos digestivos, de água e eletrólitos Circulação do sangue pelos órgãos gastrointestinais para transportar as substâncias absorvidas Controle de todas as funções acima pelo sistema nervoso e pelo sistema hormonal Reflexos Gastrointestinais: três tipos - Ocorrem totalmente no sistema endócrino; exemplo: diminuir a liberação de quimo muito ácido pelo estômago - Vai do intestino p/ os gânglios pré-vertebrais e de volta p/ intestino (longas distâncias); exemplo: gastrocólico → novo alimento = defecação (bebês) - Vai do intestino p/ medula/tronco cerebral e de volta p/ intestino; exemplo: estômago e duodeno, dor (cólica), defecação (força muito maior) Controle Hormonal Colecistocinina – contração da vesícula biliar e relaxamento do esfíncter de Oddi; Célula I da mucosa do duodeno e jejuno em resposta a produtos da degradação de lipídios, ácidos graxos e monossacarídeos no conteúdo intestinal Secretina – estimular a motilidade gástrica; células S da mucosa do duodeno em resposta ao suco gástrico ácido Peptídeo gástrico inibidor – inibir a mobilidade gástrica; secretado pela mucosa da parte superior do intestino delgado em resposta a ácidos graxos, aminoácidos e carboidratos Movimentos de Propulsão Mistura: ondas em eixos distintos e mais intensos (estômago) Peristáltico: ondas ao longo do TGI Contração em Massa: final; eliminação das fezes; mais forte, maior eliminação e mais nervos do parassimpático Fluxo Sanguíneo: circulação mesentérica; O sangue do TGI é contaminado pelo meio externo; no fígado, as células reticulo endoteliais removem as bactérias nos sinusoides hepáticos O sistema linfático ajuda na absorção de gorduras e substâncias grandes; fluxo em contracorrente com lactífero central (linfático) https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_central https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervoso_perif%C3%A9rico https://pt.wikipedia.org/wiki/Nervo_motor https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculo Parassimpático – vasodilatação causa maior fluxo sanguíneo (acetilcolina) Simpático – vasoconstrição causa menor fluxo sanguíneo (adrenalina/epinefrina) - Importante: exercício excessivo aumenta o fluxo de sangue nos músculos e no coração; choque hemorrágico (perda de sangue) diminui o volume de sangue do sistema entérico Regulação da Secreção Gástrica: - fase cefálica: salivação; presença de alimento (20%) - fase gástrica: presença alimento no estômago (70%) - fase intestinal: presença de bolo no intestino (10%) Sistema Respiratório Quem respira, na verdade, é a célula (mitocôndrias) Gases só são trocados por difusão. Depende de: diferença de concentração das membranas (vai do mais pro menos); qual a permeabilidade da membrana; qual a área de troca; distância; Etapas das Trocas Gasosas: 1) Movimentos respiratórios 2) Difusão de O2 e CO2 no epitélio respiratório 3) Transporte de gases pelo sangue 4) Difusão de O2 e CO2 para os tecidos Ventilação pulmonar → troca gasosa no alvéolo (hematose) → sangue rico em oxigênio → tecido alvo – troca entre sangue com oxigênio e célula com gás carbônico Mecânica Respiratória: movimentos respiratórios (diafragma e intercostais externos); líquido pleural cria uma pressão que “cola” o pulmão à caixa torácica. Pressão negativa: inspiração; pressão positiva: expiração. Complacência/compliância Pulmonar: quanto mais elástico ele for, mais volume irá entrar de ar nos pulmões. Controla o volume de ar que entra e sai dos pulmões. Para ocorrer a troca gasosa, é preciso que o epitélio esteja úmido (H2O); gera pontes de hidrogênio – tensão superficial. Surfactante – diminui a tensão superficial, pois outras substâncias são misturadas à água, diminuindo a tensão superficial. Bebês prematuros têm menos, pois é produzido no final da idade fetal. Volume corrente VT – o volume inspirado e expirado em cada ciclo normal Volume de reserva inspiratória VRI – o volume a mais que se coloca no pulmão em uma inspiração forçada Volume de reserva expiratória VRE – o volume a mais que é liberado pelo pulmão em uma expiração forçada. Volume Residual VR – volume de ar que permanece nos pulmões mesmo sob expiração forçada Capacidade inspiratória = VRI + VT (3500 ml) Capacidade residual = VRE + VR (2300 ml) Capacidade Vital = VRI + VT + VRE (4600 ml) Capacidade Pulmonar Total = Capacidade Vital + VR (5800 ml) O sangue chega no pulmão por meio das artérias pulmonares,cheias de sangue rico em CO2; e sai pelas veias pulmonares com sangue rico em O2 A hemoglobina tem muito mais afinidade (230x) por monóxido de carbono/gás carbônico que por oxigênio. Por consequência, precisamos de muito mais pressão (muito mais quantidade de oxigênio) para a troca acontecer. pO2 – pressão parcial de oxigênio; o corpo, em repouso, utiliza 60% do oxigênio arterial. Curva – direita: facilita; esquerda: dificulta. Equilíbrio ácido-básico. Quanto mais CO2 há livre, mais H+ tem livre, mais ácido está o sangue. o Mais ácido faz com que a hemoglobina libere mais gás carbônico – Efeito Bohr A forma de transporte do gás carbônico é, principalmente, com o íon bicarbonato. Regulação: Uma molécula de hemoglobina carrega 4 oxigênios. A taxa do fluxo sanguíneo (Q) na superfície respiratória está relacionada à necessidade de troca nos tecidos e com a capacidade do sangue de transporte de gases. A ventilação (V), de ar deve ser ajustada com a taxa do fluxo sangue para garantir o suprimento de O2 Relação V/Q = constante - depende da diferença de concentração do gás entre o sangue arterial e o sangue venoso e, ainda, entre o ar inalado e exalado o Ventilação e Q (perfusão) o ↑ qntd ar (V) = ↑vasodilatação o ↓ qntd ar (V) = ↓ vasodilatação Espaço morfofisiológico = espaço em que não ocorre hematose. Ex: uma girafa tem espaço maior que humanos. V/Q maior que normal = morte do espaço morfofisiológico; vasodilatação V/Q menor que normal = vasoconstrição Shunt Regulação Nervosa da Respiração: Centro respiratório envolve neurônios do bulbo e da ponte; dividido em: Dorsal: inspiração Ventral: pode causar tanto expiração quanto inspiração (forçadas) Pneumotáxico: frequência e padrão da ventilação. * O centro respiratório sofre influência direta do CO2 e H+ Ventilação pulmonar - ação do diafragma e músculos intercostais. Esses músculos são ativados por neurônios motores espinais e nervo glossofaríngeo, que recebe impulsos de neurônios dos centros respiratórios medulares. Gerador rítmico central dependente de quimiorreceptores centrais e periféricos, bem como receptores pulmonares de estiramento. Centro respiratório medular o Neurônios inspiratórios o Neurônios expiratórios Inibição reflexa pelo vago através dos receptores pulmonares de estiramento. Quimiorreceptores em corpúsculos aórticos e corpúsculo carotídeo, além da área quimiossensível no bulbo (0,2 mm abaixo da superfície ventral do bulbo) (+ sensível ao O2) Inervação pelos nervos cranianos glossofaríngeo e vago Bulbo → inervação intercostais e diafragma (DORSAL) Filtração Glomerular - Rins Funções Renais: Quando quebra as proteínas → ureia → o rim excreta esse metabólico, entre outros (hormônios esteroides). Equilíbrio acidobásico; regulação do pH dos líquidos corporais (juntamente com o sistema de tampão e a respiração). O rim controla a produção de hemácias pelo mecanismo de liberação de eritropoietina. Pode contribuir para a gliconeogênese, em situações drásticas (como jejum muito prolongado); Produção de hormônios – eritropoietina e angiotensina I e angiotensina II (água e pressão arterial) Componentes: Vascular → quem traz substâncias para serem filtradas pelos rins. Tubular → para onde será filtradas as substâncias. Arteríola aferente → glomérulo/capilares glomerulares → arteríola eferente; em volta: capilares peritubulares Corpúsculo de Malpighi/Cápsula de Bowman → onde a filtração acontece; túbulo contorcido proximal; alça de Henle; túbulo contorcido distal; Glomérulos: Justa glomerulares → a alça de Henle penetra totalmente na medula, sendo mais longa; mais eficiente. (10-30% de todos) Corticais → quase todo dentro do córtex renal; alça de Henle mais curta; menos eficientes (70- 90% de todos) o Menor = menor área de superfície. Urina é resultante de: 1. Filtração – sangue passa pra cápsula sem proteína (água, sal, etc); praticamente igual ao plasma sanguíneo. Muito do que está ali, não é vantajoso que se jogue fora (açúcar, etc) 2. Reabsorção – elimina do filtrado as substâncias que não precisam ser jogadas fora; continua na corrente sanguínea algumas coisas que precisam ser jogadas fora (ureia, etc) 3. Secreção – transporte ativo do sistema peritubular para dentro do túbulo; o resultado final é a urina. A urina é o sangue sem as substâncias que é preciso para o corpo, as excretas e aquilo que foi secretado. 4 modelos de filtração: 1. Entra no corpúsculo → é totalmente reabsorvido (ex: glicose, normalmente) 2. Entra no corpúsculo → um pouco é reabsorvido pro sangue → uma parte vai para a urina, mudando a concentração anterior (ex: glicose, na diabetes) 3. Entra no corpúsculo, mas não totalmente → como a substância precisa ser eliminada totalmente (como a ureia), o resto é secretado pelos capilares peritubulares para dentro do glomérulo. 4. Entra no corpúsculo → sai na urina sem sofrer mudança A filtração glomerular é determinada por: K: coeficiente de filtração/permeabilidade – o quanto o tecido do capilar é permeável; é uma constante característica do capilar. Podócitos: epitélio cheio de poros, por isso é tão permeável. Três pressões – pressão hidrostática (do líquido dentro das estruturas); PH da cápsula de Bowman (tende a jogar água para fora); PH do capilar glomerular (mais ou menos 60mmHg; facilita a entrada de água na cápsula); pressão coloidosmótica do capilar glomerular (gera uma tendência de puxar a água para dentro do vaso) Pressão efetiva do PH do capilar glomerular → 10 mmHg ↑pressão arterial = ↑ filtração glomerular Vasoconstrição da arteríola aferente → menos sangue do corpúsculo Mácula Densa – entre as arteríolas aferentes e eferentes; altamente sensível a cloreto de sódio. Se cai a pressão arterial, cai a PHCG, cai a filtração glomerular, cai a quantidade de NaCl, causando: A própria falta de NaCl leva à vasodilatação da arteríola aferente e Ativa o sistema renina-angiotensina, atingindo a arteríola eferente e causando vasoconstrição. o Inunda de sangue no glomérulo o Alta pressão o Alta filtração glomerular Toda vez que o meio estiver ácido, o rim excreta H+ na urina (urina ácida) e regula o equilíbrio acidobásico Toda vez que o meio estiver básico, o rim excreta OH- na urina (urina básica) e regula o equilíbrio acidobásico. Sistema Cardiovascular Na membrana plasmática, temos a bicamada lipídica; as substâncias entram e saem por meio de 2 proteínas: proteínas carreadoras e transmembrânicas (com canais). Os canais podem estar abertos ou fechados – seletividade da membrana. Potenciais de Ação Pode ser do músculo ou do neurônio. O repouso da célula ocorre quando o que entra e o que sai estão em equilíbrio (entra e sai a mesma quantidade). Potencial de Membrana = Potencial de Repouso Por cada canal, passa um tipo de íon – um canal para Na, um canal para K, e assim por diante. Essas bombas de íons contribuem para as diferentes cargas vistas no ciclo cardíaco. Entende-se que há mais carga positiva fora do que dentro da célula, sendo assim a célula “mais negativa”. Um potencial de ação é a perda súbita do sinal negativo. Após uma sinalização ou um estímulo, ocorre a abertura dos canais de Na+; como a célula é mais negativa, há uma atração por cargas positivas, fazendo com que o Na+ entre na fibras (despolarização). A negatividade diminui, indo de -90mV para +20mV nas fibras de Purkinje, o que causa uma repulsão por cargas positivas; isso faz com que os canais de Na+ se fechem, para que não fique mais positivo. Entretanto, como o canal está agora fechado, o Na+ não pode mais sair também; isso faz com que a célula expulse K+, para que ela volte ao seu repouso elétrico. Por sua vez, o repouso elétrico foi atingido, mas o repouso químico não. Assim, para reestabelecero repouso químico, ocorre a bomba de sódio e potássio (pós-potencial), que vai jogar Na+ para fora e trazer K+ para dentro da célula novamente. Potencial em platô É um platô de 0,2s-0,3s que ocorre por meio dos mecanismos de canal rápido de Na+ e canal lento de Na+ e Ca2+ - deixando o sódio e cálcio passarem (exceção à regra de que em cada canal passa apenas um tipo de íon). Isso ocorre para que dê tempo de encher e esvaziar as câmaras. O canal rápido abre e fecha rápido; O canal lento abre e fecha lentamente (é o canal lento que vai permitir que o platô ocorra – longa despolarização). Esse platô é determinado pelo entra e sai dos íons (cargas) para ambos os lados, dentro e fora da célula. A média para o músculo cardíaco é de -85 a -95mV e para o Potencial de Ação é -20mV. Período refratário Nos ventrículos: 0,3s Nos átrios: 0,2s Estar nesse período significa que qualquer fibra que esteja no potencial de ação não consegue responder a outro estímulo (outro potencial). Período Refratário Absoluto: não responde a um novo estímulo Período Refratário Relativo: a fibra pode responder, se o potencial for muito alto e esteja no final do período refratário. Assim, ocorrem contrações prematuras (precoce – dentro do período – ou tardia – fora do período) Ciclo Cardíaco Circulação Pulmonar → do coração para o pulmão Circulação Sistêmica → do coração para o corpo Há uma diferença de pressão entre os dois lados: a esquerda é 10x maior que a direita; a pressão é gerada pela pressão do sangue nos vasos. Contração ventricular isovolumétrica – mitral fecha Relaxamento ventricular isovolumétrico – aórtica fecha Pouco antes da sístole ventricular ocorrer, a pressão é de 80mmHg Durante a Ejeção rápida, a pressão vai a 120mmHg O átrio sofre mudanças na contração atrial (onda a); na contração ventricular (onda c) e entre o fechamento da semilunar e a abertura da atrioventricular (onda v). Geralmente 70mLs de sangue são expulsos por batimento. Regulação do Bombeamento Cardíaco É feita pelos nós sinoatrial e atrioventricular e pelas fibras de purkinje; o nó sinoatrial é o marca-passo natural; esse manda a mensagem aos átrios e então para o nó atrioventricular, que distribui o estímulo aos dois ventrículos. Isso faz com que o tempo de resposta seja diferente para átrios (0,2s) e ventrículos (0,3s). Uma fibra hiperpolarizada diminuirá a frequência cardíaca, uma vez que retira mais K+; ao invés de ter um repouso em -90mV, tem um em -110mV. Potencial de repouso de -90mV → alguns canais abrem → - 60mV → todos os canais abrem → -40mV ↑potássio = menor frequência cardíaca, contração fraca ↑cálcio = maior frequência cardíaca, contração forte Regulação Intrínseca: Quem regula o bombeamento cardíaco é o retorno venoso, por meio do reflexo de estiramento: Quanto maior a distensão, maior a contração; Quanto menor a distensão, menor a contração; Regulação Nervosa: Parassimpático → nervo vago no átrio; abaixa a frequência cardíaca; age nos nós sinoatrial e atrioventricular; acetilcolina Simpático → aumenta a frequência cardíaca; age no coração inteiro; adrenalina Efeito da Temperatura: ↑Temperatura – febre, exercício físico = aumenta a frequência cardíaca; pois aumenta a permeabilidade da membrana aos íons ↓Temperatura – hipotermia = abaixa a frequência cardíaca
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