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Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana Introdução à fisiologia humana É a ciência que se preocupa em explicar o funcionamento do corpo humano, com ênfase aos fatores químicos e físicos responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida. Procura explicar as características e os mecanismos específicos do corpo humano que fazem dele um ser vivo. Histórico ‒ Aristóteles (384 a 322 a.C.) – primeiros relatos sobre a função do corpo humano. o “médicos já achavam que a boa saúde já estava associada ao equilíbrio” ‒ Erasistrato (304 – 250 a.C.) – explica as funções do corpo humano com base na física. Fisiologia moderna ‒ Miguel Servet (1511-1553) – estudou a circulação pulmonar. ‒ William Harvey (século XVII) – descreveu a circulação sanguínea, iniciando a fisiologia experimental. ‒ Claude Bernard (1872) – a constância do meio interno é a condição para boa saúde. Fisiologia é integradora A integração de função ao longo de diversos níveis de organização é um foco especial de da fisiologia. Observe, entretanto, que a fisiologia inclui múltiplos níveis, desde as biologias molecular e celular até a ecofisiologia de populações. Interação entre os sistemas ‒ O sistema tegumentar, composto pela pele, forma um revestimento protetor que separa o meio interno do organismo do ambiente externo. ‒ O sistema musculoesquelético propicia a sustentação e os movimentos corporais. Quatro sistemas realizam a troca de substâncias entre os meios interno e externo. ‒ O sistema respiratório realiza as trocas gasosas; ‒ O sistema digestório absorve nutrientes e água e elimina resíduos; ‒ O sistema urinário remove o excesso de água e resíduos metabólicos; ‒ E o sistema reprodutivo produz os gametas feminino e masculino. Os quatro sistemas remanescentes estendem-se por todo o corpo. ‒ O sistema circulatório (cardiovascular) distribui substâncias por meio do bombeamento de sangue através dos vasos sanguíneos. ‒ Os sistemas nervoso e endócrino coordenam as funções corporais. Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana Células A célula é a unidade viva básica do organismo. Há cerca de 100 trilhões de célula no corpo, destas, 25 trilhões são hemácias. Embora as células sejam diferentes, todas possuem características básicas comuns: 1. O oxigênio reage com carboidratos, gorduras e proteínas para liberar a energia necessária para seu funcionamento. 2. Maior parte das células tem a capacidade de se reproduzir. 3. São banhadas em um fluido extracelular, cujos componentes são controlados de forma precisa. Líquido extracelular (LEC) – O “Meio Interno” Cerca de 60% do corpo adulto é composto por líquidos, principalmente uma solução aquosa de íons e outras substâncias. Maior parte do líquido que está dentro das células – liquido intracelular (LIC) Cerca de um terço está nos espaços fora das células – líquido extracelular (LEC) O LEC encontra-se em movimento constante por todo o corpo, nele estão íons e nutrientes necessários para a vida celular. O líquido extracelular é chamado também de meio interno do corpo. Líquidos extracelular vs. intracelular O líquido extracelular contém grandes quantidades de: Sódio Cloreto Íons bicarbonato Nutrientes para as células Oxigênio Glicose Ácidos graxos Aminoácidos Dióxido de carbono (resíduo) Já o líquido intracelular difere-se do LEC por possuir grandes quantidades de: Íons potássio Magnésio Fosfato Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana Há mecanismos especiais para o transporte de íons através das membranas celulares, que mantêm as diferenças de concentração iônicas entre os dois líquidos, LEC e LIC. A membrana plasmática Envoltório flexível, fino e que confere revestimento a célula. Apresenta variações conforme o tipo celular Reconhece substâncias através de proteínas receptoras (chave fechadura) Transporta substancias que saem (CO2) e que entram (O2, glicose, aminoácidos) Possui permeabilidade seletiva, ou seja, controla o que pode ou não entrar ou sair da célula. Mecanismos homeostáticos dos principais sistemas funcionais Homeostase É a manutenção das condições quase constantes no meio interno, um estado de equilíbrio razoavelmente estável entre as variáveis fisiológicas, é considerado um processo dinâmico, está em constante movimento. Órgãos e tecidos realizam funções que colaboram para manter as constituintes do fluido extracelular relativamente constantes, a homeostase, as diferenças entre as composições do LEC e do LIC são causadas por mecanismos de transporte das membranas celulares. Mecanismos de transporte da membrana Difusão simples – os íons se movimentam aleatoriamente através de abertura da membrana, do meio mais concentrado para o menos concentrado. Ex.: passagem de O2 dos pulmões para o sangue e do sangue para os tecidos. Difusão facilitada – necessita da interação da proteína transportadora. Transporte ativo – ocorre do meio menos concentrado para o mais concentrado. Ex.: Bomba de sódio e potássio. A bomba de sódio e potássio Está presente em todas as células do corpo e é responsável pela manutenção contínua do volume celular normal. Todas as membranas celulares do corpo possuem potente bomba de Na+/K+ que, Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana continuamente, bombeia Na+ para fora e K+ para o interior. A diferença de concentração nos íons é que causa os potenciais elétricos responsáveis pelos impulsos nervosos e pelo controle da contração muscular. A importância da bomba de Na+/K+ consiste em controlar o volume das células, pois dentro da célula existe proteínas e compostos orgânicos que não conseguem sair da célula (carga -) e acabam coletando do exterior cargas + para dentro da célula, a seguir todas essas substâncias tendem a causar osmose de água para o interior da célula, se não tiver nada que impeça isso a célula explode. A bomba de sódio e potássio como pé um transporte ativo, utiliza a molécula de ATP para realizar sua função. A adenosina trifosfato é produzida nas mitocôndrias, por meio da energia liberada dos nutrientes. A ATP é utilizada para três funções: 1. Transporte através da membrana (íons sódio, cálcio, potássio, cloreto, hidrogênio) 2. Síntese proteica. 3. Trabalho mecânico (contração muscular) Sistema de transporte e de mistura do líquido extracelular O fluido extracelular é transportado através de todas partes do corpo em dois estágios: 1. Movimentação de sangue pelo corpo nos vasos sanguíneos 2. Movimentação de líquido entre os capilares sanguíneos e os espaços intercelulares. Todo o sangue na circulação percorre todo o circuito circulatório, cerca de: Uma vez por minuto, quando o corpo está em repouso. Seis vezes por minuto, quando o corpo está em extremo movimento. O sangue ao passar pelos capilares sanguíneos, realiza trocas constantes de fluidos extracelulares entre a parte plasmática do sangue e o fluido intersticial, entre as células. Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana Metabolismo Palavra que deriva do grego meabolé, que significa mudança ou transformação. Todas as células contêm um conjunto de substâncias que participam de reações químicas vitais O metabolismo é o conjunto dos processos relacionados à manutenção da vida, ou seja, a atividade geral. Catabolismo – reações de degradação e quebra (desmonte de moléculas grandes). Ex.: quebra de moléculas de glicose liberando energia. Anabolismo – reações que consomem energia e formam moléculas complexas. Ex.: síntese de proteínas nas células musculares, consumo de energia (ATP). Tentativas de equilíbrio e sistemas de controle O corpo humano possui milhares de sistemas de controle, o mais comum e abrangente é o sistema de controle genético que opera em todas as células para o controle das funçõesintra e extracelular. INTRACELULAR EXTRACELULAR GRANDE QUANTIDADE Potássio (K+) Magnésio (Mg 2+) Fosfato Sódio (Na+) Cloreto (Cl-) Bicarbonato (HCO3-) Cálcio (Ca2+) PEQUENA QUANTIDADE Sódio (Na+) Potássio (K+) OUTROS COMPONENTES Nutrientes Oxigênio Glicose Ácidos graxos Aminoácidos Nutrientes Oxigênio Glicose Ácidos graxos Aminoácidos Produtos de excreção Dióxido de carbono (CO2 – pulmões) Ureia (rins) Outros Liquido cefalorraquidiano (LCR) Linfa Plasma Liquido Surfactante (pulmões) Líquido Peritoneal (peritônio) Daniela Luiza Dorini – Farmácia – Fisiologia Humana Retroalimentação Termo proposto para nomear o conjunto de respostas promovidas pelos sistemas do nosso copo diante de um desequilíbrio, é também chamado de feedback. Feedback ou retroalimentação negativa É um mecanismo de controle que busca a homeostasia toda vez que um fator desiquilibrar. Reage ao contrário da operação. Ex.: Termorregulação - quando a temperatura corporal sobe ou desce “receptores” na pele e no hipotálamo sentem a alteração, desencadeando uma ordem no cérebro que dá início a uma reação no sentido de gerar ou libertar calor conforme seja o caso. Feedback ou retroalimentação positiva Diferente do negativo, o feedback positivo aumenta o estímulo que gera desiquilíbrio, fazendo com que os valores sejam cada vez mais diferentes do padrão. Ocorrem em menor quantidade e nem sempre são benéficos, porém a casos em que são. Ex.: um vaso sanguíneo é rompido e começa a se formar um coágulo, diversas enzimas, chamadas de fatores de coagulação, são ativadas no interior do próprio coágulo, ativando-as e produzindo o crescimento do coágulo. Esse processo continua até que a ruptura vascular fique ocluída, quando o sangramento é cessado. Ex2.: Contrações uterinas no momento do parto, são aumentadas para que o bebe possa nascer.
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