INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA E HOMEOSTASE

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1. INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA
O QUE É FISIOLOGIA?
→ É o estudo dinâmico da vida, ou seja, estudo do funcionamento normal de um organismo. 
→ Descreve as funções vitais, além de seus órgãos, células e moléculas. 
→ Busca explicar os fatores químicos e físicos responsáveis pela manutenção da vida.
→ A vida do corpo humano depende não só de cada órgãos desempenhar seu papel, mas também de eles trabalharem em consonância uns com os outros.
→ A fisiologia é uma ciência integrativa (Integrar: juntar elementos variados para criar um todo uniforme/coeso)
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
(SILVERTHORN, 2017)
→ O conjunto de moléculas formam a célula; o conjunto de células que desempenham funções relacionadas são chamados de tecidos; os tecidos formam unidades estruturais e funcionais, conhecidos como órgãos, e os grupos de órgãos integram suas funções para formar os sistemas.
→ Para que um órgão funcione plenamente, é necessário que os tecidos que compõem esse órgão desempenhem a sua função de uma forma coordenada, precisa haver um funcionamento integrado dos sistemas.
→ Existe algumas situações em que o fluxo sanguíneo para um determinado tecido pode aumentar ou diminuir a depender da situação, por exemplo, quando uma pessoa corre, é necessário que haja um aumento do aporte sanguíneo no músculo, nesse caso, para o músculo esquelético. Para que isso ocorra, é necessário que os vasos que irrigam esse músculo sofra uma modificação no seu diâmetro, ele precisa dilatar. Inclusive, o suor é consequência dessa vasodilatação. 
 ↘ O suor, durante o exercícios, sai pelas glânduas sudoríparas, mas para que essas glândulas produzam suor, é necessário que o fluxo sanguíneo para essas glândulas aumente. O suor, é um mecianismo de regulação da temperatura corporal.
→ Para esse vaso dilatar, é necessário que o músculo liso, que está na parede desse vaso, relaxe. Só que para esse musculo liso relaxar, o endotélio, que é a camada de células epiteliais que estão localizadas internamente, produzam uma molécula que vai migrar dessa camada epitelial em direção ao músculo liso, para que ele relaxe.
→ Existe uma sequência de eventos para gerar o fucionamento de um sistema e uma resposta sistêmica que pode ser observada em um organismo.
→ A fisiologia envolve uma série de aspectos que vão desde o nível atômico até o nível sistêmico.
SISTEMAS FISIOLÓGICOS E SUA ORGANIZAÇÃO
→ Os sistemas respiratório, digestório, urinário e o sistema reprodutor possuem uma caracteristica compartilhada: todos esses sistemas se comunicam com o meio externo. O lúmen, a parte oca interna, está em contato com o meio externo, são vias de entrada e saíde.
→ Todos esses sistemas, são banhados pelo líquido que pecorre o sistema cardiovascular, que de modo geral, é responsável por levar nutriente para esses tecidos e remover desses tecidos, produtos do metabolismo que deveram ser eliminados, através do sistema urinário, digestório, reprodutor (das secreções), sistema respiratório e também da pele.
→ Os sistemas nervoso e endócrino: existe um fluxo constante de informações entre os dois e não existe um limite muito bem definido entre eles, porque uma mesma molécula pode funcionar como neurotransmissor, se produzida pelo sistema nervoso, mas também como hormônio, se ela for produzida por uma glândula endócrina e for liberada na corrente sanguínea.
→ Eles são responsáveis por regular o funcionamento de todos os outros sistemas, responsáveis por regular a homeostase. 
TEMAS INERENTES À FISIOLOGIA
→ Relação entre estrutura e função (nossos órgãos evolutivamente se adaptaram anatomicamente para se adequar a uma determinada função, ex.: um coração com quatro câmaras).
→ Transferência, armazenamento e uso de energia.
→ Fluxo, armazenamento e uso da informação.
→ Homeostasia e os sistemas de controle.
→ Evolução.
2. HOMEOSTASIA 
CONCEITO
→ Homeostase: homeo- (aproximado) –stasis (condição) (séc. XX, Walter B. Cannon)
→ Requisito básico: composição dos líquidos corporais controlada.
→ “Manutenção da constância/estabilidade do meio interno do corpo” (séc. XIX, Claude Bernard)
→ É o controle de um parâmetro vital, o corpo controla cuidadosamente uma extensa vistaa de parâmetro vital.
→ A pressão arterial e o volume plasmático são exemplos de parâmetros estritamente controlados que afetam o organismo como um todo.
→ A doença é um estado de instabilidade do organismo.
O QUE É O MEIO INTERNO?
(SILVERTHORN, 2009)
“Líquido orgânico que circula e banha todos os elementos anatômicos dos tecidos, a linfa ou o plasma” 
→ O meio interno é o ambiente aquoso interno que circunda das células, chamado de líquido extracelular.
→ O líquido extracelular (LEC) funciona como um meio de transição entre o ambiente externo de um organismo e o líquido intracelular (LIC), encontrado dentro das células.
→ No líquido extracelular estão os íons e nutrientes necessários para manter a vida celular. Dessa forma, todas as células vivem, essencialmente, no mesmo ambiente — o líquido extracelular. Por esse motivo, o líquido extracelular é, também, chamado de meio interno do corpo.
→ A parede capilar separa o líquido intersticial do plasma e a membrana plasmática separa o LEC do LIC.
→ A parede dos capilares é uma fileira de células epiteliais, que contêm espaço entre elas, de modo que permite que haja um fluxo de água e de partículas entre o plasma e o líquido intersticial.
→ A constituação de ambos é exatamente a mesma, porque toda água e particulas que chegam aos vasos sanguíneos, ao plasma, se difunde em direção ao líquido intersticial.
→ Já a membrana plasmática, possui permeabilidade seletiva, por isso, nem tudo que está do LEC, pode passar para o LIC. Isso garante o isolamento de funções. Fazendo com que o LIC, possua uma constituição adequada a função da célula.
→ Qualquer alteração que ocorra no líquido extracelular, leva a uma alteração no LIC, por exemplo, quando ingerimos uma comida muito salgada, a concentração de sódio aumenta no LEC (não aumenta no LIC), mas devido o gradiente osmótico, a água que está dentro da célula irá para fora dela, e com a célula perdendo água, ela fica desidratada, a depender da célula, ela perde a função e pode até morrer. 
↘ A primeira coisa que acontece quando isso ocorre, os rins começam a reter água no organismo, para aumentar a quantidade de água que vai chegar no interstício, para que esse acumulo de água cause uma diluição do sódio, garantindo que a célula não perca água para o meio, garantindo a estabilidade do meio interno. Ao longo do tempo, o sistema renal vai ativar mecanismos para eliminar esse excesso de água e de sódio.
→ A todo momento o meio interno está sendo alterado.
HOMEOSTASE OU ALOSTASE?
 → A HOMEOSTASE é regulação do corpo para uma estabilidade, por um único ponto de ajuste, tais como o nível de oxigênio no sangue, a glicose ou o pH do sangue. 
↘ O que seria o ponto de ajuste da glicemia: entre 65 e 100; da saturação do oxigênio: entre 96 e 98%.
→ Por exemplo, se uma pessoa a andar no deserto está quente, o corpo vai suar e vai rapidamente tornar-se desidratado. 
→ ALOSTASE é a adaptação, mas em relação a um equilíbrio mais dinâmico. Na desidratação, o suor ocorre como apenas uma pequena parte do processo em que muitos outros sistemas também vão adaptar o seu funcionamento, tanto para reduzir o uso de água como para apoiar a variedade de outros sistemas que se alteram para ajudar. Neste caso, os rins podem reduzir a produção de urina, a membrana mucosa da boca, nariz e os olhos podem secar; urina e suor irão diminuir; o lançamento de arginina vasopressina (AVP) irá aumentar; e veias e artérias vão contrair-se para manter a pressão arterial com um menor volume de sangue.
→ ALOSTASE é o processo de alcançar a estabilidade, ou homeostase, através de mudanças fisiológicas ou de comportamento (é o caminho que o organismo percorre para chegar a homeostase).
→ O nosso organismo passa a maior parte do tempo em alostase, porque nosso organismo está se adaptando a todo momento.
→ O problema está quando há uma sobrecarga alostática,
porque pode fazer com que os mecanismos de regulação falhem.
PONTO DE AJUSTE
→ A imagem é um exemplo de ponto de ajuste de temperatura corporal, que ao longo do dia, oscila dentro de uma faixa de valores.
→ Existe uma faixa de valores, dentro dela, esse parâmetro fisiológico que é a temperatura corporal pode variar, se ele variar dentro dessa faixa, há homeostase, se ele sair, então será necessário ativar mecanismos de respostas, para trazer essa temperatura corporal de volta para o ponto de ajuste.
 
BALANÇO DE MASSA
→ A lei do balanço de massa diz que se a quantidade de uma substância no corpo deve permanecer constante, qualquer ganho deve ser compensado por uma perda igual. 
→ A quantidade de uma substância no corpo também é chamada de carga corporal daquela substância, como em ‘carga de sódio’
→ O balanço de massa é um fator importante na manutenção da homeostase, ou seja, no nosso organismo para que tudo se mantenha funcionando plenamente dentro da homeostase, esse balanço de massa tem que ter saldo zero.
→ Isto é, não podemos reter nada dentro do organismo e não podemos eliminar do organismo, gerando uma falta.
→ Não pode ter excesso e nem falta de substratos e líquidos, de nenhum desses parâmetros dentro do organismos.
→ Por exemplo, uma pessoa ingeriu durante o dia 2 litros e meio de água, dessa forma, ela terá que eliminar 2 litros e meio de água. E essa eliminação de água se dará por todas as vias de eliminação de líquidos que possuímos, a principal que é a urinária (que irá eliminar parte desses dois litros e meio), através do suor, da respiração e das fezes.
→ Tudo isso vai acontecer para que a gente não tenha, ao longo do dia, nem a retenção do líquido no nosso organismo (porque se isso ocorrer, vai haver algumas alterações, principalmente alterações cardiovasculares, expansão de líquidos, aumento de pressão arterial), nem a falta desses líquidos (se ingeriu dois litros e meio, não pode eliminar três, porque isso gerará uma falta no organismo, e entrará em estado de desidratação).
→ Se ingerir dois litros e eliminar um litro e meio, por exemplo, significa que a pessoa está com problemas nos mecanismos de eliminação de líquido do organismo, gerando um acúmulo, ficando com o corpo edemaciado. Normalmente as pessoas começam a sentir como se tivessem engordando, mas na verdade é uma retenção de líquido.
→ Essa retenção de líquido pode acontecer por fatores hormonais, por exemplo, em algumas fases do ciclo menstrual que fazem com que a mulher retenha mais líquido no organismo, tem alguns anti consepcionais que causam retenção também (o que não necessariamente é um problema fisiológico).
→ Mas existem problemas fisiológicos que causam essa retenção de líquidos, por exemplo, a disfunção renal, que leva a baixa filtração do sangue e a baixa retenção de líquido.
→ Isso também acontece para outras substâncias, por exemplo, o sódio. Se ingeriu uma carga a mais de sódio durante o dia, terá que eliminar também esse excesso de sódio. E a gente despõe de uma série de mecanismos para regular os níveis de sódio.
→ Diversos íons também como potássio, cálcio, cloreto, magnésio. 
→ Com isso, nós temos mecanismos para manter esses níveis controlados, de todos esse substratos orgânicos. 
→ Tem algumas situações que causam um aperto da manutenção do balanço de massa, por exemplo, a diarreia (causa um desequilíbrio do balanço), porque durante a diarreia, se elimina mais líquido do organismo e mais eletrólitos e, nesse caso, para manter o balanço de massa, temos que ingerir uma quantidade de líquidos e eletrólitos proporcional a quantidade de líquidos que estamos eliminando, ingerindo soro caseiro, que é uma mistura hipotônica que contém água e eletrólitos e nutrientes, porque também tem gligose. Então ele repoem a perda de eletrólitos, sódio e cloreto, e a perda de glicose.
→ Outro exemplo, é a ingestão alcoolica, que causa um estado de desidratação. A ingestão de alcool nos faz ir mais vezes ao banheiro (sente mais vontade de urinar), isso acontece porque o álcool, inibe a liberação de um hormônio, chamado de hormônio anti-diurético, que é um hormônio que regula nossa diurese, e com a inibição desse hormônio, urinamos mais e elimina mais líquido sem repor, por isso que é bom revesar com um copo d’água porque evita a desidratação e, ao evitar a desidratação, vai evitar que a ressaca do outro dia seja mais pesada.
SISTEMA NERVOSO X SISTEMA ENDÓCRINO
→ Os responsáveis por manter a homeostase são os sistemas nervoso e endócrino.
→ A diferença entre eles está na velocidade com que eles agem.
→ Respostas ultra rápidas são mediadas pelo sistema nervoso, respostas mais demoradas são mediadas pelo sistema endócrino.
→ Ex.: Uma pessoa leva um susto e seu coração disparou para responder àquele estímulo, reagir àquela situação. Passado um tempo, o susto passou, a frequência cardíaca precisa diminuir e retornar ao normal e isso ocorre rapidamente devido à atuação do sistema nervoso sobre o coração.
→ Ex2.: Uma criança está entrando na puberdade, e durante esse processo, o organismo dela tem que passar por uma série de modificações, para adaptar o organismo dele para esse novo momento, então começa a entrar na idade reprodutiva, há aumento de massa muscular, o crescimento dos ossos, desenvolvimento do sistema nervoso central, entre outros. Mas isso leva tempo, porque é uma resposta mediada por hormônios que são produzidos pelo sistema endócrino.
SISTEMAS DE CONTROLE
→ Para manter a homeostasia, 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.
→ Os sistemas de controle são os mecanismos que são ativados no organismos para manter a homeostase.
→Essas importantes variáveis reguladas são mantidas dentro de seu intervalo aceitável (normal) por mecanismos de controle fisiológico ativados se a variável se distanciar muito do seu ponto de ajuste, ou valor ótimo.
→ Dentro dos sistemas de controle, temos os circuitos de resposta, que são ativados durante algum processo que tenta retirar o organismo da homeostase, e esses circuitos são responsáveis por gerar uma resposta que vai levar o organismo de volta para homeostase. 
→ Existem dois padrões básicos de mecanismos de controle: controle local e controle reflexo de longa distância.
→ Na forma mais simples, todos os sistemas de controle possuem três componentes: (1) um sinal de entrada; (2) um controlador, ou centro integrador, que integra a informação aferente e inicia uma resposta apropriada; e (3) um sinal de saída que produz uma resposta.
 CONTROLE LOCAL
→ Está restrito ao tecido ou à célula envolvida, ou seja, acontece localmente, todo mecanismo se desenvolve no local onde ocorreu a modificação, isto é, onde o estímulo foi percebido.
→ No controle local, uma mudança relativamente isolada ocorre em um tecido. Uma célula próxima ou um grupo de células detecta a mudança em suas imediações e responde, normalmente com a liberação de alguma substância química. A resposta fica restrita à região onde a mudança ocorreu – por isso o termo controle local.
→ 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 concentração reduzida de oxigênio e respondem, secretando um mensageiro químico. Esta molécula sinalizadora se difunde até a musculatura lisa da própria parede do vaso, levando uma mensagem que diz para essa musculatura relaxar. O relaxamento da musculatura aumenta o diâmetro (dilata) do vaso, aumentando o fluxo sanguíneo para o tecido e, consequentemente, levando mais oxigênio àquela área.
→ Outro exemplo, é o mecanismo chamado de controle miogênico do fluxo sanguíneo renal, que acontece da seguinte forma: pra que nossos rins filtrem o sangue, o sangue tem que chegar até os rins, através da artéria renal. A quantidade de sangue que chega nos rins é o que chamamos de fluxo sanguíneo
renal, quanto maior esse fluxo for, maior a tendência de haver filtração do sangue e formação de urina, e vice-versa, quando menor foi o fluxo, menor a filtração e menor a produção de urina. Só que existe situações como o aumento brusco da pressão arterial, que nossos rins respondem para tentar manter uma constância do volume de líquido corporal.
↘ Digamos que houve uma alteração na pressão arterial devido à uma crise de ansiedade, por exemplo, que aumentou a pressão. Toda vez que a pressão arterial aumenta, o fluxo de sangue para nossos tecidos aumenta, que consequentemente o fluxo de sangue para os rins também vai aumentar, só que nossos rins possuem um mecanismo de manutenção da taxa de produção de urina, e essa taxa se mantém constante, ao longo do dia. Porque não faz sentindo se ter um aumento da pressão e seus rins começarem a eliminar líquido imediatamente, sendo que você que não houve nenhuma alteração no volume de líquido.
↘Então, o que acontece localmente: lá na artéria renal, mais especificamente nas arteríolas renais (que são as porções mais estreitas, as porções menores das ramificações das artérias renais lá dentro dos rins), começam a ativar localmente mecanismos de resposta para regular esse fluxo sanguíneo. Quando ele percebe que o fluxo sanguíneo está muito intenso, ele começa a contrair, limitando o fluxo de sangue, para evitar que os rins comecem a produzir mais urina do que ele deveria.
↘ Isso é uma resposta local porque não envolve a participação de nenhum componente celular distante, ou seja, para que as arteríolas renais contraiam, não foi preciso que nenhum neurotransmissor ou hormônio fosse liberado, ou nenhuma informação viesse de longe. 
→ Nós temos muitos mecanismos locais de respostas fisiológicas que acontecem a todo momento, como exemplo, durante o exercício, há mecanismos locais como o fluxo sanguíneo, não só para o músculo esquelético, mas também para os pulmões. Esses mecanismos locais melhoram a perfusão pulmonar.
→ Perfusão: relacionado a quantidade de sangue que chega a um determinado leito tecidual, ou seja, o fluxo de sangue para determinado tecidos.
CONTROLE REFLEXO
→ Por exemplo, a manutenção adequada da pressão arterial para distribuir o sangue por todo o corpo é muito mais uma questão sistêmica do que local. Como a pressão arterial é sistêmica, a sua manutenção requer comunicação de longa distância e coordenação adequada.
→ O termo controle reflexo será utilizado para se referir a qualquer via de longa distância que utilize o sistema nervoso, o sistema endócrino ou ambos, ou seja, envolve componentes que estão distantes do local onde o estímulo foi percebido (Depende da participação de células que estão distantes do local da alteração)
→ Um reflexo fisiológico pode ser dividido em duas partes: uma alça de resposta e uma alça de retroalimentação.
→ A alça de resposta tem três componentes primários: um sinal de entrada, um centro integrador para integrar o sinal e um sinal de saída.
→ Esses três componentes podem ser expandidos na seguinte sequência de sete passos para formar um padrão que é encontrado com leves variações em todas as vias reflexas: 
 ↘ Estímulo → sensor → sinal de entrada → centro integrador → sinal de saída → alvo → resposta.
→ O lado de entrada da alça de resposta começa com a chegada de um estímulo – a alteração que ocorre quando a variável regulada se afasta do intervalo desejado. Um sensor especializado monitora a variável. Se o sensor for ativado pelo estímulo, ele envia um sinal de entrada para o centro integrador. O centro integrador avalia a informação recebida do sensor e gera um sinal de saída. O sinal de saída direciona-se a um alvo responsável por produzir uma resposta. Se bem-sucedida, essa resposta leva a variável regulada de volta ao intervalo desejado de valores.
→ Os centros integradores normalmente são partes do sistema nervoso ou do sistema endócrino. - Os sinais de saída podem ser sinais químicos, sinais elétricos ou uma combinação de ambos. 
→ Os alvos ativados pelos sinais de saída podem ser qualquer célula do corpo.
→ Ex.: (Sistema Nervoso) Um homem está caminhando e pisa em um prego, o prego perfura o seu pé, sendo este o estímulo. Esse estímulo foi o sinal de entrada. Esse estímulo vai ativar uma via aferente, que é um neurônio sensorial, este, por sua vez, vai pegar a informação gerada pelo estímulo, e transportá-la do local até ao centro integrador, o sistema nervoso central. Lá haverá o reconhecimento do que é aquela informação, a análise e a geração da melhor resposta. Com isso, o centro integrador vai mandar uma resposta em direção a perna dele, e imediatamente ele vai afastar o pé do prego. Nesse caso, o centro integrador vai mandar uma informação, um sinal de saída, através da via eferente (neurônio motor), mandando a resposta para o órgão alvo. 
→ Ex.: (Sistema Endócrino): Um homem comeu um pão, que é formado basicamente por carboidrato, esse carboidrato foi digerido, absorveu a glicose e a glicose chegou no sangue. A glicemia dele que estava em 80, quando comeu o pão, ela aumentou para 140. Nesse caso, o sinal de entrada foi o aumento da glicemia, que enviará um sinal, através pela via aferente que é o sangue, para o centro integrador (uma glândula endócrina, que são as células betas das ilhotas pancreáticas), que vai perceber o nível elevado de glicose no sangue e gera uma resposta para tentar fazer voltar ao nível normal do ponto de ajuste, liberando um hormônio chamado insulina, que é o sinal de saída, que será transportada pela via eferente (sangue) em direção ao tecidos periféricos para gerar uma resposta. A insulina irá estimular esses tecidos periféricos, para captarem a glicose do sangue para ser armazenada na célula.
→ Via aferente: qualquer via que sai da periferia para o centro integrador.
→ Via eferente: qualquer via que sai do centro integrador para a periferia.
CIRCUITOS DE RETROALIMENTAÇÃO
- Regulação dos sistemas de controle
→ Todo circuito de resposta precisa ser regulado, se não ele vai acontecer eternamente, por isso, para que ele pare em determinado momento, existem mecanismos que regulem essa resposta.
→ Alça de retroalimentação negativa: inibi o circuito de resposta.
→ Alça de retroalimentação positiva: potencializa o circuito de resposta, ex.: parto, ejeção do leite e cólicas.
RITMO CIRCADIANO
→ Os seres humanos possuem ritmos circadianos para diversas funções corporais, incluindo a pressão arterial, a temperatura corporal e os processos metabólicos.
→ Ritmos circadianos é um ritmo de variação, ou seja, é uma oscilação programada, no caso da temperatura corporal, durante 24h.