Aula 1 e 2 - Introdução à Fisiologia Humana sia

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29/03/2020
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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO
BACHARELADO EM BIOMEDICINA
DISCIPLINA: FISIOLOGIA HUMANA
1
• Saúde ou doença?
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Estudo do funcionamento 
normal de um organismo vivo 
incluindo seus componentes, 
processos químicos e físicos.
Todos estão relacionados
3
• Fisiologia é o estudo dinâmico da vida.
• Descreve as funções vitais dos organismos vivos, além de seus
órgãos, células e moléculas.
• Para alguns:
– Fisiologia é a função do corpo como um todo
(p. ex., fisiologia do exercício).
– Fisiologia pode ser a função de um sistema (SCV, TGI);
– Fisiologia pode ter como foco os princípios celulares que são comuns
ao funcionamento de todos os tecidos e órgãos
4
• Video : 
https://www.youtube.com/watch?v=5ksigFCdU
9Y 
5
1. Sistema tegumentar 
2. Sistema muscular
3. Sistema respiratório
4. Sistem digestório
5. Sistema renal
6. Sistema circulatório
7. Sistemas nervoso
8. Sistema endócrino e 
reprodutor
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2
O que é? homeo = similar
stasis = condição
7 8
Todos os sistemas trabalham juntos para manter o 
organismo funcionando e estável
Dentro ou fora 
da água
O organismo necessita de um ambiente estável pois 
nossas células não são tolerantes a mudanças.
Sede, fome, 
calor, frio
HOMEOSTASE
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Alimentação e 
hidratação
Proteínas, carboidratos 
e gorduras
Nutrientes seguem para a 
corrente sanguínea
São digeridos gerando aminoácidos,
glicose e ácidos graxos
Absorvidos pelo intestino
10
Nutrientes se difundem 
através dos tecidos
Meio extracelular 
Meio intracelular 
11
Algumas forças agem nesses líquidos (água) fazendo com que 
eles se movam e atravessem as membranas
Pressão hidrostática:
gerada pelo 
bombeamento 
sanguíneo
Pressão osmótica:
Gerada pelas proteínas 
plasmáticas
Entre líquido intracelular 
(LIC) e o líquido 
extracelular (LEC) fazem 
com que água se mova
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3
[ ] de moléculas 
dentro das células 
(líquido 
intracelular – LIC)
[ ] de moléculas 
fora das células 
(líquido 
extracelular LEC)
Ex: Ingestão de água em excesso – diminui a osmolaridade do LEC 
(diminui a concentração do soluto).
Ingestão de pouca água – aumenta a osmolaridade do LEC 
(aumenta a concentração do soluto). 
13 14
Quem são os responsáveis pelas ações que 
levam a homeostase?
• Sistema nervoso central: detecta o estado do
corpo monitorando os níveis de oxigênio, o
conteúdo de nutrientes no sangue e, em
resposta, modula os sistemas cardiovascular,
pulmonar e endócrino, induzindo
comportamentos de ingestão de alimentos e de
água.
• Sistema endócrino: Mantém os níveis sanguíneos
dos combustíveis celulares, ao controlar e a
regular seu armazenamento e sua liberação do
armazenamento (insulina e glucagon).
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• Sistema tegumentar:órgão sensorial, isola, 
controla temperatura.
• Sistema músculo- esquelético: nos leva onde 
precisamos ir.
• Órgãos vicerais: efetuar os ajustes do meio 
interno.
Quem são os responsáveis pelas ações que 
levam a homeostase?
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• Sistemas que controlam as inter-relações entre os órgãos. Uma 
ferramenta que o organismo utiliza para controlar mudanças .
Mecanismos de feedback 
positivo (retroalimentação 
positiva)
Mecanismos de feedback
negativo (retroalimentação
negativa)
Quem mais?
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Mecanismos de feedback negativo (retroalimentação negativa)
• Exemplos:
Quem mais?
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Mecanismo de feedback positivo (retroalimentação 
positiva)
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Mudanças internas
Ø Câncer;
Ø Doenças autoimunes;
Ø Doenças hereditárias;
Mudanças externas
Ø Traumas físicos;
Ø Substâncias tóxicas
Ø Infecções por 
microorganismos
E quando nosso organismo não está em homeostase??
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Mudanças internas
Ø Câncer;
Ø Se inicia a partir de mutações no DNA das células que
o organismo não consegue corrigir
Mudanças externas
Ø Infecções por microorganismos;
Ø A ingestão de uma comida contaminada por bactérias
pode causar uma infecção intestinal, mas que em
alguns dias será curada.
21 22
Ø Uma vez assegurada a sobrevivência celular, cada
célula pode, então, desempenhar sua função
designada ou especializada (p. ex., contração pelas
células musculares esqueléticas).
Ø Por fim, o funcionamento das células, dos tecidos e
dos órgãos deve ser coordenado e regulado. Todas
essas funções são a essência da disciplina de
fisiologia.
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• Homeostasia (estado de estabilidade) é o controle de um
parâmetro vital.
• Um meio interno de composição estável é o resultado de
vários sistemas homeostáticos controlando vários parâmetros
vitais.
• O corpo controla cuidadosamente uma extensa lista de
parâmetros vitais.
• Mecanismos sofisticados de retroalimentação
(feedback): responsáveis pela manutenção
da constância do meio interno
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• Cada célula tem uma função específica no funcionamento do
organismo como um todo.
• Em contrapartida, o organismo fornece e mantém o meio
interno adequado para a vida de cada célula.
• Como parte do acordo, cada célula ou órgão deve respeitar as
necessidades do organismo como um todo, em vez de buscar
atender somente às suas próprias necessidades.
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• Adaptabilidade de um organismo depende da
habilidade desse organismo em alterar sua
resposta.
• Ex: a diminuição experimental da concentração
de O2 (estímulo sensorial) no ar causa aumento
da frequência respiratória (resposta).
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Organismo 
Humano
Sistemas
Órgãos
Células
Organelas 
intracelulares
Pequenas 
Moléculas
MEMBRANAS
Fisiologia celular e 
molecular
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• Suas principais partes são:
– Núcleo e o citoplasma
– Membrana nuclear
– Membrana celular ou membrana plasmática
– Protoplasma:
• água, eletrólitos, proteínas, lipídios e carboidratos
– Organelas intracelulares
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• Reveste externamente cada célula do corpo
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Permeabilidade 
seletiva
Transportadores
Sinalização
Endo-exocitose
Funções da membrana celular plasmática em células 
eucarióticas
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• A bicamada lipídica não é miscível nos líquidos extra e
intracelular.
• As proteínas na membrana interrompem a continuidade da
bicamada lipídica, representando via alternativa através da
membrana celular
– Proteínas transportadoras
– Proteínas dos canais
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• Muitas das proteínas canais são
altamente seletivas para íons ou
moléculas específicas.
• Características do canal:
– diâmetro, forma, natureza das cargas
elétricas e das ligações químicas
– Ex: Canais de K+ são 1.000 vezes mais permeáveis
ao K+ do que ao Na +
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• A abertura e fechamento das comportas são
controladas por duas maneiras
– Ativação por Voltagem;
– Ativação por Ligante Químico;
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• Transporte Passivo
– Difusão simples (lipossolúveis-álcool, O2, N, CO2)
– Difusão Facilitada (glicose, aa, galactose)
• Transporte Ativo
– Primário (Bomba de Sódio/Potássio)
– Secundário (Co-transporteàSimporte, antiporte)
• Endocitose
• Exocitose
• Pinocitose
• Fagocitose
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• Ocorre a favor de um gradiente
eletroquímico descendente;
• Processo passivo;
• Direção do fluxo de maior concentração
para menor concentração.
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• A substância transportada usa uma proteína transportadora específica
para auxiliar.
• A molécula a ser transportada entra no poro e se ligaà alteração
conformacional ou química na proteína
transportadora à o poro se abre para o lado oposto da membrana
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• Diferença na concentração
• Cargas Elétricas
• Diferença de pressão
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• Ocorre contra um gradiente eletroquímico; gasto de ATP
• Mediado por carreador
– 1. Tem 3 locais receptores para a ligação de Na+ na porção da proteína
que se projeta para dentro da célula.
– 2. Tem 2 locais receptores para os íons K+ na sua porção externa
– 3 A porção interna dessa proteína (perto do local de ligação do Na+), tem
atividade ATPase
43
Transporte único
Uniporte
Transporte duplo
Cotransporte
Simporte
Contratransporte
Antiporte
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• Quando o Na+ é transportado para fora da célula, por transporte ativo
primário, cria-se grande gradiente de concentração dos íons Na+, através da
membrana celular
• Esse gradiente representa reservatório de energia,e esta energia pode 
arrastar consigo outras moléculas através da membrana celular
45
• Transporte na direção oposta à do íon primário
• Ex: contratransportes de sódio-cálcio e de sódio-hidrogênio
• Acontece em adição ao transporte ativo primário de cálcio que
ocorre em algumas células.
46
47
Difusão Simples Difusão Facilitada
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Transporte Ativo Primário Transporte Ativo Secundário
49 50
• Existem potenciais elétricos através das membranas de
praticamente todas as células do corpo;
• Células eletricamente excitáveis (neurônios, miócitos) usam essa
energia para fins de sinalização.
• Os impulsos elétricos breves produzidos por essas células são
chamados de potenciais de ação (PA).
51
• Luigi Galvani (1700)
52
• As correntes elétricas através das membranas celulares são
carreadas pelos principais íons inorgânicos das soluções
fisiológicas:
– Ca2+, Na+, K+, Cl- e HCO3-.
• Essa corrente elétrica flui através das membranas celulares
por três classes únicas de proteínas integrais de membrana:
– Canais iônicos
– Transportadores de íons eletrogênicos
– Bombas de íons eletrogênicos
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• Potencial de difusão causado pela diferença entre as
concentrações iônicas nas duas faces da membrana
K+ Na+
Meio Interno Meio Externo Meio Interno Meio Externo
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• A diferença de voltagem através da membrana celular, ou o
potencial de membrana (Vm), é a diferença entre o potencial elétrico no
LIC e LEC.
• Para uma célula do músculo esquelético, o Vm de repouso é de ∼ –90 mV,
o que significa que o MIC da célula em repouso é ∼90 mV mais negativo
do que o exterior
• Células do músculo liso, esquelético, cardíacas e neurônios
tipicamente têm Vm de repouso entre –55, -60 a –90 mV;
• Algumas bactérias e células vegetais têm Vm de ∼ –200 mV
55 56
• Bombas iônicas dependentes de ATP - mantém gradientes de
concentração de íons através das membranas celulares.
• A bomba de Na+-K+ e a bomba de Ca2+ mantém os gradientes
normais de Na+, K+ e Ca2+
57 58
Água
Água
O-
H + H+ NaCl KCl
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
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Água
Água
Cl- Na+
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
K+
60
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Cl-Na
+ 
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
K+ Ca2+
Cl-
Na+ K+ Ca2+
DIFUSÃO
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Cl-Na+ K+ Ca2+
Cl-Na+ K+ Ca2+
Canais Iônicos de Extravasamento (repouso)
Canais Iônicos Dependentes de Ligantes
Canais Iônicos Dependentes de Voltagem
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
SELETIVIDADE
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Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
K+
K+ A-
- - - - - - - -
Força química e elétrica se 
igualam=equilíbrio
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K+
K+ A-
- - - - - - - -
Potencial de equilíbrio (Potencial de Nernst
+ + + + + + + +
-80 mV
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
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K+
K+
Na+
Na+
- - - - - - - -+ + +
+60 mV
Cl-
Cl-
- - - --60 mV + + + + + +
Potencial de membrana é uma resultante do potencial de 
equilíbrio desses íons
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K+
- - - - - - - -
+ + + + + + + +
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
K+ Cl-Na+ 
Cl-
Na+ 
Na+ 
Células do músculo liso, esquelético, cardíacas e neurônios
tipicamente têm Vm de repouso entre –55, -60 a –90 mV;
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K+
Meio 
extracelular
Meio 
Intracelular
K+ Cl-Na+ 
Cl-
Na+ 
Na+ ATP ADP + 
E
Bomba de Sódio/Potássio ATPase
2K+ 
3Na+
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• PA: rápidas alterações do potencial de membrana que se
propagam com grande velocidade por toda a membrana da
fibra nervosa.
• Cada PA começa por alteração súbita do Vm normal negativo
para um potencial positivo, terminando então com retorno
quase tão rápido para o potencial negativo.
• Para conduzir o sinal nervoso, o potencial de ação se desloca
ao longo da fibra nervosa até sua extremidade final.
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Cone axonal: canais dependentes de voltagem
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ATP
3Na+
2K+
ADP+P
[K]=110mM
[Na+]=10mM
[Na+]=135mM
[K+]= 4mM
-
-
+
+
70
• Repouso: É o potencial de repouso da membrana (vm), antes
do início do PA; membrana está “polarizada”; vm: -90 Mv.
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• Despolarização: membrana fica subitamente muito permeável
aos Na+, com consequente difusão deste para o LIC.
• Há neutralização pelo influxo de cargas +, e o vm torna-se
positivo.
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• Repolarização: Após a membrana ter ficado muito
permeável Na+, os canais de Na+ começam a se
fechar, e os canais de K+ se abrem mais que o normal.
• Então, a rápida difusão de K+ para o LEC
restabelece o potencial de repouso negativo da membrana.
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1050
Time (ms)
(m
V)
-90
-60
-40
-20
0
20
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Reversão da 
polaridade
Limiar
Pós-potencial
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• O limiar, a amplitude, o curso temporal e a
duração do PA dependem dos seguintes fatores:
– 1) Propriedades de comporta e permeabilidade dos tipos
específicos de canais iônicos
– 2) as [ ] intracelulares e extracelulares dos íons que
passam através dos canais (Na+, K+, Ca2+, e Cl-);
– 3) Propriedades da membrana como a capacitância, a resistência e
a geometria da célula
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77
• A depolarização e a repolarização da membrana nervosa
durante o PA são efetivados pelo canal de Na+ regulado por
voltagem.
• O canal de K+ regulado por voltagem aumenta a rapidez da
repolarização da membrana.
• Ambos atuam de forma adicional com a bomba de Na+-K+ e
com os canais de vazamento de K+-Na+
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79 80
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• Um PA, provocado em
qualquer parte da membrana
excitável em geral excita as
porções adjacentes da
membrana, resultando na
propagação do PA por toda a
membrana.
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• Novo PA não pode ocorrer na
fibra excitável enquanto a
membrana ainda estiver
despolarizada pelo PA
precedente.
• Após o PA ser desencadeado, os
canais de Na+(ou canais de
cálcio, ou ambos) ficam inativos,
e qualquer quantidade de sinal
excitatório aplicado a esses
canais nesse momento não vai
abrir as comportas de inativação
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• Uma vez em que o PA foi gerado em algum
lugar da membrana da fibra normal, o processo
de despolarização trafega por toda a
membrana
• Isso é conhecido como princípio do tudo ou
nada, e se aplica a todos os tecidos excitáveis
normais.
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• A membrana estimulada não se
repolariza imediatamente após a
despolarização;
• Ocorre nas fibras musculares do
coração (0,2-0,3 s).
1) Canais usuais de Na+, regulados pela
voltagem (rápidos);
2) os canais de Ca2+-Na+
regulados pela voltagem (lentos);
3) abertura dos canais de K+
regulados pela voltagem é mais lenta do
que a usual.
86
87 88
Profª. Dra. Samara Rodrigues Bonfim Damasceno Oliveira.
Biomédica
Especialista em Biotecnologia
Doutora e Mestre em Farmacologia
samararbdamasceno@hotmail.com
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