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Prof.ª Andressa Daronco Cereta @EquipeMySete @JessicaJulioti @mv.andressa_cereta FISIOLOGIA A Fisiologia (do grego physis = natureza e logos = estudo) é o estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, e seus processos físico-químico, compreendendo as células, tecidos, órgãos e sistemas. Grécia, + 2500 anos. A origem da palavra fisiologia vem do termo grego phýsis, que significa natureza. Este termo deu origem tanto à palavra física quanto à fisiologia. A distinção entre essas duas disciplinas, uma relacionada ao funcionamento do universo e a outra relacionada ao funcionamento dos organismos vivos só foi levada a cabo na modernidade. Os primeiros pensadores gregos foram os chamados pré-socráticos.. Esses homens, mistos de filósofos e cientistas, foram os pioneiros em realizar um estudo racional e científico da natureza. São, dessa forma, considerados os primeiros fisiólogos. REGULAÇÃO ORGÂNICA SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO OS ORGANISMOS EM EQUILÍBRIO “Todos os mecanismos vitais, apesar de sua diversidade, têm apenas uma finalidade, a de manter constantes as condições de vida no ambiente interno.” Claude Bernard homeostase ou homeostasia é a tendência à manutenção das condições internas de um organismo sempre dentro de parâmetros normais ou fisiológicos De acordo com a sua posição na escala evolutiva, os seres vivos poderão apresentar uma maior ou menor capacidade de adaptação ao meio-ambiente. todo o conjunto de ações reflexas que o organismo animal adota com o objetivo principal de manter o equilíbrio necessário à vida Desequilíbrio orgânico mecanismos de homeostase regulação, ou retorno à normalidade regulação do pH corporal termorregulação Circulação .... CONTROLE E SINALIZAÇÃO Sistema nervoso Sistema endócrino Adaptação às condições do ambiente externo para manter constantes as suas condições internas equilíbrio ------ > homeostase mecanismos regulatórios REGULAÇÃO DA OSMOLARIDADE PLASMÁTICA REGULAÇÃO TÉRMICA REGULAÇÃO DA GLICEMIA REGULAÇÃO DO CO2 CONTROLE HIDRICO Controle da osmolaridade Regulação da osmolaridade plasmática concentração de água e eletrólitos entre o meio interno e externo da célula Em uma escala maior no organismo, este proceso se reflete na micção e na transpiração. aumento da osmolaridade plasmática osmoreceptores hipotalâmicos ---→ hipotálamo= secreção de ADH (hormônio antidiurético) evita a perda de água e aciona mecanismos da sede Após a ingestão da água a osmolaridade plasmática volta a níveis “normais”, a diurese permite a eliminação dos sais e o organismo retorna ao equilíbrio, ou seja, à homeostase. Neste aspecto, alguns animais apresentam mecanismos muito interessantes para manutenção da osmolaridade dentro dos níveis que são compatíveis com a vida. Algumas aves marinhas que vivem muito longe da continente, sem acesso a água doce consomem água do mar, e para eliminar o excesso de sais possuem “glândulas excretoras de sal” localizadas proximamente às narinas e aos olhos, e desta forma mantêm regulados os níveis de sais na sua circulação. Regulação térmica O hipotálamo induz a musculatura esquelética para que produza tremores visando a geração de calor quando a temperatura corporal é muito baixa. Quando a temperatura é muito alta o suor arrefece o corpo por evaporação. Os termorreceptores do organismo sinalizam para o hipotálamo a variação da temperatura corpórea para baixo ou para cima. Outra forma de gerar calor envolve o metabolismo de gordura. Regulação da Glicemia O pâncreas produz insulina e glucagon para regular a concentração de açúcar no sangue (glicemia). Quando ocorre aumento da concentração de glicose no sangue a insulina entra em com sua ação hipoglicemiante. Quando ocorre queda na concentração da glicose é a vez do glucagon atuar com sua ação hiperglicemiante. As ações destes hormônios permitem manter a concentração de glicose dentro dos limites que chamamos fisiológicos, ou seja, mantém a homeostase da glicose. Também neste caso, será necessário que os receptores do organismo sinalizem a alteração na concentração sanguínea de açúcares. Falhas nesta regulação = diabetes, hiperinsulinemia Regulação do CO2 O Co2 é o produto final de muitas rotas de metabolismo essenciais para o organismo, no entanto é tóxico para o mesmo, e precisa ser removido para garantir a sobrevivência do animal. Os receptores periféricos (seios aórticos e carotídeos) e os receptores centrais (bulbares) têm papel preponderante para essa regulação que permite a homeostase. O órgão responsável pela eliminação do CO2 é o pulmão que se encarrega de fazer trocas com o meio ambiente, absorvendo o oxigênio rico no ar atmosférico e devolvendo o CO2. O controle desse processo fica por conta do sistema nervoso que age central e perifericamente aumentando ou diminuindo a freqüência respiratória para garantir maior ou menor perda de Co2 e absorção de O2. Controle Hídrico Os rins respondem ao ADH (hormônio antidiurético) produzido pelo hipotálamo, evitando a perda de água e desidratação. Um aumento da osmolaridade plasmática (maior concentração de sais), o organismo produz o ADH para impedir a perda de água e as complicações decorrentes do excesso de sais no organismo. Os rins excretam ureia e regulam as concentrações de água e de uma grande variedade de íons. Quando o animal realiza a ingesta hídrica, os osmorreceptores sensíveis à variação da osmolaridade plasmática percebem a mudança ocorrida e informam ao hipotálamo para que este diminua o ADH e a diurese volte ao normal. O papel do sistema circulatório na homeostase O aparelho circulatório é vital para a conservação da homeostase. Ele proporciona metabólitos aos tecidos e elimina os produtos não-utilizados e também participa na regulação da temperatura e no sistema imunológico. Deve ser lembrado que os níveis de substâncias no sangue estarão sob o controle de outros sistemas ou órgãos, como exemplo: • o aparelho respiratório (pulmões) e o sistema nervoso regulam o nível de dióxido de carbono; • o fígado e o pâncreas controlam a produção, o consumo e as reservas de glicose; • os rins são responsáveis pela concentração de hidrogênio, sódio, potássio e íons fosfato. • As glândulas endócrinas, por sua vez, controlam os níveis de hormônios no sangue. O papel do hipotálamo na homeostase O hipotálamo recebe informações dos sistemas nervoso e endócrino e faz a integração de todos estes sinais, de modo a tornar possível o controle das várias funções do organismo • termorregulação • equilíbrio de energia • regulação dos fluidos corporais • comportamento H O M E O S T A S E H a b i l i d a d e d e m a n t e r d e n t r o d o s l i m i t e s a c e i t á v e i s a c o m p o s i ç ã o c e l u l a r c o n s t a n t e , m a n t e r n í v e i s d e p H , t e m p e r a t u r a , e s t a d o d e h i d r a t a ç ã o, c o n c e n t r a ç ã o d e e l e t r ó l i t o s , e t c . É a m a n u t e n ç ã o d o m e t a b o l i s m o c e l u l a r n o r m a l Troca ou transporte de moléculas Liberação de produtos de excreção Funcionamento e manutenção orgânica A membrana plasmática é composta por moléculas fosfolipídicas que possui uma “cabeça” fosfato hidrofílica e uma “cauda” lipídica hidrofóbica - permeabilidade O núcleo armazena o material genético (DNA - cromatina) das células. Está presente em todas as células dos mamíferos (exceto eritrócitos). Contém o nucléolo (RNA). A mitocôndria é o sítio de respiração celular. A energia é produzida na forma de moléculas ATP. O número de mitocôndrias de uma célula é determinado pelo grau de atividade metabólica da célula. M e m b r a n a p l a s m á t i c a ➢ BICAMADA FOSFOLIPÍDICA fosfato hidrofílico lipídio hidrofóbico ➢ Proteínas transportadoras ➢ Enzimas, moléculas receptoras, transportadores de elétrons ➢ Glicoproteínas reconhecimento e adesão Modelo mosaicofluído gfycat.com ➢ DIFUSÃO ➢ OSMOSE ➢ TRANSPORTE ATIVO ➢ ENDOCITOSE | EXOCITOSE. Transporte através da membrana processo ativo de absorção e secreção células epiteliais intestinais e tubulares renais SISTEMA NERVOSO Sistema mais complexo e diferenciado do organismo. É o primeiro a se diferenciar embriologicamente e o último a completar o seu desenvolvimento. Funções básicas: Função Integradora => Coordenação das funções do vários órgãos (↑Pressão arterial→↑Filtração Renal e ↓Freq. Respiratória) Função Sensorial => Sensações gerais e especiais. Função Motora => Contrações musculares voluntárias ou involuntárias Função Adaptativa => Adaptação do animal ao meio ambiente (sudorese, calafrios , .... ) Base Funcional (Complexo Estímulo-Resposta) A expressão da vida está ligada ao complexo estímulo-resposta; Permite a adaptação entre meio externo e meio interno. Base Morfológica (Arco-reflexo) Sequência das estruturas neurais a serem percorridas pelo estímulo RECEPTOR – > NEURÔNIO SENSITIVO – > SNC – > NEURÔNIO MOTOR – > EFETOR 19 DIVISÕES DO SISTEMA NERVOSO Sistema Nervoso Central CÉREBRO ENCÉFALO CEREBELO PONTE TRONCO ENCEFÁLICO MEDULA OBLONGA MESENCÉFALO MEDULA ESPINHAL Sistema Nervoso Periférico GÂNGLIOS TERMINAÇÕES NERVOSAS NERVOS ESPINHAIS CRANIANOS Divisão | critério anatômico Divisão | critério funcional Divisão | critério embriológico O sistema nervoso somático é chamado de SISTEMA NERVOSO DE VIDA DE RELAÇÃO, pois permite que o animal se relacione com o meio ambiente com atitudes voluntárias - musculatura esquelética. Relaciona o organismo com o ambiente através dos receptores que informam as condições externas, e o sistema eferente envia mensagens para os músculos esqueléticos determinando movimentos voluntários. O sistema nervoso visceral é chamado de SISTEMA NERVOSO DE VIDA VEGETATIVA, pois está relacionado com a constância do meio interno e corresponde a atitudes involuntárias > musculatura lisa, cardíaca e glândulas. Corresponde às estruturas viscerais e garante a constância do meio interno. Seu componente aferente conduz impulsos nervosos originários dos receptores (visceroceptores) para o SNC de onde partem respostas motoras para as vísceras (glândulas, músculo liso e cardíaco). ➢ Neurônios componentes celulares forma e estrutura adaptada à função transmissão do impulso elétrico nervoso ➢ Neuroglia suporte e proteção atividade fagocítica células alongadas, com ramificações para condução de impulsos ➢ Impulso nervoso > Dentritos -> Axônio; ➢ Unidade Funcional SNC = NEURÔNIO Componentes do sistema nervoso Corpo celular Dendritos Axônio NEURÔNIO neurotransmissores Corpúsculos de Nissl ribossomos | retículo endoplasmático rugoso Substância cinzenta maior superfície celular entrada de impulso nervoso prolongamento único saída do impulso nervoso – terminal sináptico CLASSIF ICAÇÃO DOS NEURÔNIOS m o r f o l o g i c a m e n t e . . . MULTIPOLAR 2+ prolongamentos | vários dendritos e um axônio BIPOLAR um dendrito e um axônio PSEUDO-UNIPOLAR um axônio com dois prolongamentos prol. periférico e central (coluna dorsal da medula espinal) GÂNGLIOS Classif icação dos neurônios f u n c i o n a l m e n t e . . . AFERENTES (sensitivos) periféricos superficiais | corpo celular ganglionar captação | transformação | condução EFERENTES (motores) corpo celular central axônio localizado no tec. muscular ou glândular INTERNUNCIAIS (associação) totalidade central interligação entre neur. aferentes e eferentes transmissão no neuro-eixo grande aumento no nº de sinapses = maior complexidade = PADRÕES MAIS ELABORADOS O IMPULSO NERVOSO O impulso nervoso é gerado pela diferença de concentração entre íons no interior e exterior da membrana do neurônio. PROPRIEDADES FISIOLÓGICAS PRINCIPAIS são excitáveis (podem converter estímulos em um impulso nervoso) são condutivos (podem transmitir o impulso) Características que diferenciam um impulso nervoso de um impulso elétrico ➢ Os impulsos nervosos são baseados no movimento de íons, e não no movimento de elétrons. ➢ Os impulsos nervosos são mais lentos que os elétricos. ➢ Os impulsos nervosos são ativos e auto-propagadores. ➢ Impulsos nervosos requerem energia na forma de ATP. ➢ Movimentação dos impulsos a uma amplitude e velocidade constantes. VELOCIDADE DE CONDUÇÃO do impulso nervoso TIPO A => grande calibre mielinizado Alfa: proprioceptores dos músculos esqueléticos informam sobre a posição, movimento do corpo e sobre o grau de estiramento ou força de contração muscular. Beta: mecanorreceptores da pele (tato) Gama: sensação de dor e frio TIPO B => médio calibre mielinizado - pré-ganglionares do SNA. TIPO C => pequeno calibre não mielinizado - pós-ganglionares do SNA. Alfa são estimulatórios (exceção para o músculo liso do intestino) Beta são inibidores (exceção para o músculo cardíaco) A epinefrina e nor-epinefrina agem em ambos os receptores (alfa e beta), mas os efeitos da Epinefrina são mais potentes sobre os Alfas e da nor-epinefrina sobre os Betas. GÂNGLIOS NERVOSOS São agrupamentos de corpos celulares localizados fora do SNC. CÉLULAS DA GLIA = suporte, proteção, atividade fagocítica e mielinização. Em casos de Epilepsia, observa-se proliferação de astrócitos com formação de cicatrizes gliais como responsáveis pelo aumento da liberação de K+. Robel, S. (2016). Astroglial Scarring and Seizures. The Neuroscientist, 23(2), 152–168. Os astrócitos também atuam como relógio biológico, contribuindo para a determinação dos ritmos diários na fisiologia e no comportamento. Tso CF, Simon T, Greenlaw AC, Puri T, Mieda M, Herzog ED. Astrocytes Regulate Daily Rhythms in the Suprachiasmatic Nucleus and Behavior. Curr Biol. 2017;27(7):1055-1061. MIEL INIZAÇÃO células de Schwann nodos de Ranvier AXÔNIO c. Schwann membrana plasmática da c. Schwann BAINHA DE MIELINA A A A oligodendrócitos velocidade ~400 km/h Fibras nervosas Vários axônios, e estruturas associadas Alta variação em extensão e diâmetro Fibras mistas | neurônios aferentes + eferentes Tec. conjuntivo | epi, peri, endoneuro NERVOS São agregados de feixes de fibras nervosas reforçados por tecido conjuntivo, que unem o sistema nervoso central aos órgãos periféricos. EPINEURO Envolve todo o nervo e envia septos para o interior PERINEURO Envolve feixes de fibras nervosas dentro do nervo ENDONEURO É uma trama de tecido conjuntivo frouxo delicado que envolve cada fibra nervosa. SINAPSES Local de conexão entre as células nervosas e entre as células efetoras (músculo ou glândula). Onde ocorre a comunicação e ação dos neurotransmissores. As sinapses se classificam de acordo com: LOCALIZAÇÃO FUNÇÃO ESTRUTURAS ENVOLVIDAS De acordo com a localização CENTRAIS Localizadas no cérebro e medula espinhal PERIFÉRICAS Gânglios e placas motoras De acordo com a função EXCITATÓRIAS INIBITÓRIAS tipo de sinal Despolarização da membrana pós-sináptica = potencial de ação Hiperpolarização da membrana pós-sináptica = não gera potencial de ação De acordo com as estruturas envolvidas AXO-DENDRÍTICA AXO-SOMÁTICA AXO-AXÔNICA DENDRO-DENDRÍTICAS Continua … O conteúdo desse curso foi oferecido pelo Centro Educacional Sete de Setembro em parceria com a Prof.ª Andressa Daronco Cereta @ mv.andressa_cereta
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