Introdução à fisiologia - homeostase

Prévia do material em texto

EHF I - Márcio Coutinho (fisiologia)
Bibliografia recomendada: Fisiologia integrada de Silverthorn; Guyton; Margarida
Introdução à fisiologia
O organismo sempre procura ficar em estado de homeostase;
HOMEOSTASE: homeo – similar + stasis – condição; significa constância do meio interno/a estabilidade do compartimento de líquido extracelular (LEC), apesar da variabilidade do meio externo;
*em suma, o corpo monitora seu estado interno e toma medidas para corrigir perturbações que ameacem a sua função normal*
ex: temperatura – o corpo humano, mesmo em um ambiente de 35 graus, a temperatura interna estará por volta de 36 graus e em ambientes frios, o corpo ainda mantém sua temperatura interna (TERMORREGULAÇÃO - conjunto de sistemas de regulação da temperatura corporal de alguns seres vivos. Esta regulação é exercida graças à coordenação entre a produção [termogênese] e libertação [termodispersão] do calor orgânico interno)
*para manter constância interna, é necessário gasto energético (precisa de dispêndio energético) *
*a homeostasia depende do balanço de massa - LEI DE BALANÇO DAS MASSAS: em um sistema aberto, para manter um nível constante, a saída deve ser igual à entrada/ a quantidade de uma substância no corpo deve permanecer constante, qualquer ganho deve ser compensado por uma perda igual*
Se o corpo não consegue manter a homeostasia, então a função normal é interrompida e um estado de doença ou condição patológica, pode desenvolver-se. Quando a homeostasia é perturbada, o corpo tenta ativar um mecanismo compensatório, por isso, a patologia é uma condição que surge por causa de uma falha na compensação.
*se a compensação for bem-sucedida, a homeostasia é restabelecida, mas se a compensação falha, o resultado pode ser uma doença/enfermidade*
ex: subir escada (processo homeostático) > contrai mais células (maior quantidade de células trabalhando > consumo maior de O2 > precisa aumentar reposição (não é consciente) – acontece a hiperventilação (ajuda repor oxigênio que está sendo consumido) > manutenção do estado de saúde
legenda: dieta hipersódica > interior dos vasos aumenta volume (compartimento vascular) > haverá mais choques entre a parede, assim a pressão aumenta 
*mesmo com o aumento do volume, para o vaso manter a pressão constante, ele dilata – CORPO TENTANDO COMPENSAR (SOLUÇÃO TAMPÃO – PROVISÓRIA)*
SOLUÇÃO TAMPÃO serve para equilibrar a pressão do momento, nesse caso da dieta hipersódica, o tampão acaba sendo uma solução provisória do organismo para manter a homeostase;
*SOLUÇÃO DEFINITIVA: eliminação de sal via urina > aumentar volume da urina*
Compartimentalização: divisão do espaço em compartimentos individuais. Os compartimentos permitem que uma célula, tecido ou órgão possa se especializar e isolar funções.
*2 subcompartimentos do líquido extracelular: plasma (matriz líquida/porção fluida do sangue e se encontra dentro do sistema circulatório) e líquido intersticial (circunda a maioria das células do corpo). As proteínas e outros ânions grandes estão concentrados no plasma, mas não podem atravessar o epitélio permeável de troca dos vasos sanguíneos, de modo que eles são ausentes no líquido intersticial, já as pequenas moléculas e íons, como Na e Cl– são suficientemente pequenas para passar livremente entre as células endoteliais e, portanto, têm as mesmas concentrações no plasma e no líquido intersticial*
O meio interno é formado por 2 grandes compartimentos: fluido intracelular; fluido extracelular (meio de sobrevivência da célula) - são separados por uma membrana
*o interior das células é ligeiramente negativo em relação ao líquido extracelular. Este desbalanço iônico resulta em um estado de desequilíbrio elétrico*
*os compartimentos intracelular e extracelular do corpo estão em equilíbrio osmótico, porém estão em desequilíbrio químico e elétrico*
Como o líquido extracelular é uma zona de tamponamento entre as células e o mundo externo, os processos fisiológicos elaborados evoluíram para manter a composição do LEC relativamente estável. Quando a composição do líquido extracelular varia além do seu intervalo normal de valores, são ativados mecanismos compensatórios para tentar fazer o líquido retornar ao estado normal.
*exame para analisar ambiente das células (envolvido pelo fluido extracelular), para analisar saúde da pessoa, faz-se exames de sangue, de urina, fezes (exames de rotina)*
. compartimentos do corpo
Meio interno: sistema revestido pelo sistema tegumentar (pele); nele há células e essas são separadas por um ESPAÇO, esse espaço está entre as células (INTERSTÍCIO – preenchido por água salgada, que banha as células, cuja solução lembra os mares tropicais do período pré-cambriano) 
Em outras palavras, o meio interno é o ambiente aquoso interno que circunda as células. É um “mar interno”, dentro do corpo, 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 no interior das células.
*apesar da variabilidade que exista no meio externo, o meio interno tem que estar constante (HOMEOSTASE)*
*faz-se necessário ter interfaces (do meio ambiente para meio interno) para manter a constância do meio interno; exemplos de interfaces: sistema tegumentar, digestório, pulmonar, urinário, dentre outros...*
*ao comer uma maçã, ela fica contida na luz do intestino (está no meio externo). Sendo assim, a maçã só passa para o meio interno quando os nutrientes dela são absorvidos. O oxigênio no pulmão, ele está no meio externo, ele só passará para o meio interno, depois que ocorrer a hematose (precisa fazer troca gasosa antes)*
*os sistemas agem em consonância, para isso o sistema nervoso e endócrino (ambos têm capacidade de sinalização, enquanto um utiliza da eletricidade, o outro utiliza de sinalizadores químicos - através dos hormônios) integram os outros sistemas, para manter o balanço homeostático*
Transporte de substâncias por meio da membrana celular
*a partir da existência de diferenças de concentração, tem-se a força para transportar substâncias entre os meios interno e externo*
Tipos de transporte através de membrana
a permeabilidade da membrana é variável e pode ser modificada alterando-se proteínas ou lipídeos da membrana
1-Difusão: o transporte passivo através das membranas utiliza a energia cinética inerente das moléculas e a energia potencial armazenada em gradientes de concentração.
. Difusão simples: difusão direta através da bicamada fosfolipídica de uma membrana; para atravessar a membrana faz-se necessário que haja permeabilidade entre a membrana (LIPOSSOLUBIDADE – ex: substâncias lipofílicas; tamanho da molécula - ex: água, molécula bem pequena, por isso ela consegue atravessar livremente entre os meios; ou por meio da presença de canais específicos para entradas de tais moléculas) e depende também do gradiente de concentração/químico (as moléculas difundem-se da maior concentração para a menor concentração);
*quanto maior o gradiente, mais rápido a difusão ocorre*
. Difusão facilitada: movimenta substância a favor do seu gradiente de concentração, não dá dispense energético, mas precisa da ajuda de uma proteína (PTN CARREADORA);
2-Transporte ativo: necessita da entrada de energia a partir de alguma fonte externa, como a ligação de alta energia do fosfato no ATP; transporta a substância contra o seu gradiente de concentração (de áreas de concentração mais baixa para áreas de concentração mais alta)
. Primário (direto): a energia que empurra as moléculas contra os seus gradientes de concentração vem diretamente das ligações fosfato de alta energia do ATP;
ex: bombas de ATP, bomba de sódio e potássio (serve para manter os gradientes de concentração – importante pois isso é energia potencial/força suficiente para transportar os íons através da membrana)
*a quebra de atp que produz energia para transportar a substância*
. Secundário (indireto): utilizada energia para transporte de um íon, e a partir desse íon que é possível transportar umsegundo íon (a substância que de fato era para ser transportada inicialmente, mas não era possível);legenda: Na se liga ao sítio na membrana > abre-se outro sítio ativo para ligação da glicose > após ambos se ligarem, muda-se a conformação da membrana > permite transporte da glicose contra gradiente de concentração dela; *isso foi possível, pois ela utilizou a energia de sódio para ser transportada*
Resumo dos tipos de transporte por meio da membrana
Osmose: movimento da água através de uma membrana em resposta a um gradiente de concentração de um soluto
a água é transportada de forma livre, do meio menos concentrado (soluto mais dissolvido) para o mais (osmolaridade maior)
*devido ao movimento livre da água, os compartimentos intracelular e extracelular alcançam um estado de equilíbrio osmótico, no qual as concentrações nos líquidos são iguais dos dois lados da membrana celular*
*canais especiais de água, criados pela proteína aquaporina (AQP)*
*Pressão osmótica é a pressão que deve ser aplicada para impedir a osmose*
Tecidos fundamentais
*células cooperam entre si e formam tecidos*
Tecido nervoso - células: neurônios, células da glia /neuróglia - as células têm alongamentos; são específicas e alongadas - grande quantidade de células
tem pouca produção matriz extracelular (regula a própria atividade celular)
função: recebe informações do meio externo e interno, processa-as e envia respostas a órgãos e glândulas
Tecido epitelial - células (possuem membrana especializada) com formação geométrica (poliédricas, achatadas, dentro outros) que se apresentam justapostas (unidas) – revestem e separam compartimentos, funcionam como membrana; vão avasculares – se nutrem por difusão de íons e substratos que vem do tecido conjuntivo (vascularizado); é um tecido com pouca matriz extracelular 
funções: Revestimento e proteção da superfície do corpo, dos órgãos e cavidades corporais; Absorção de substâncias (intestinos e rins); Secreção de substâncias (glândulas); Função sensorial/percepção de sensação, como por meio do neuroepitélio olfativo.
Tecido muscular - presença de células alongadas, denominadas de fibras musculares ou miócitos, com um citoplasma rico em fibras proteicas (actina e miosina), que conferem a esse tecido a capacidade de contração. 
A actina é uma fibra proteica do citoesqueleto e, junto a outras proteínas, forma os chamados filamentos finos. A miosina é uma proteína associada ao citoesqueleto e forma os filamentos espessos. O processo de contração muscular é de extrema importância para o organismo, pois, além de permitir a sua locomoção, possibilita a contração de diversos órgãos, influenciando diversos processos fisiológicos, como a digestão, por meio dos movimentos peristálticos no trato digestivo, e a circulação sanguínea, por meio da contração do coração e dos músculos esqueléticos, que comprimem as veias, auxiliando no deslocamento do sangue de volta ao coração.
As células musculares apresentam ainda tecido conjuntivo conjugado e sua matriz extracelular é constituída pela lâmina basal e fibras reticulares.
Tecido conjuntivo - apresenta células bastante diversificadas, tanto em origem como em função (podem ser móveis – macrófago ou fixas). Essas células encontram-se dispersas em uma abundante matriz celular, cuja composição também é variável (pode ser líquida – sangue; rígida – osso).
funções: Sustentação; Preenchimento; Elasticidade; Proteção contra impactos; Armazenamento (gordura e íons); Defesa do organismo; Transporte de gases e nutrientes, entre outras.
Tipos de epitélio
1. Nome dos 2 compartimentos líquidos do corpo e os principais íons de cada compartimento. R: Compartimentos: líquido intracelular - íons K-; líquido extracelular - íons sódio e cloreto (variações nas suas concentrações alteram o organismo), bicarbonato (HCO3-)
2. Uma razão para o peso de Joana ter aumentado durante a corrida. R: Ingestão de muita água e perda de sal pelo suor, mas ela ingeriu muito mais que perdeu, isso é retificado pelo ganho de peso (2 Kg)
3. Após avaliação sanguínea, Joana foi diagnosticada como hiponatremia (baixa concentração de sódio no sangue).
3.1: Qual o compartimento líquido do corpo que apresentou primeiro a hiponatremia? R: líquido extracelular (interface do meio ambiente, para o líquido intracelular)
3.2: O que poderia ter gerado a hiponatremia? R: o alto consumo de água e a perda de sais na transpiração.
3.3: Qual o efeito que essa hiponatremia estaria causando nas células de Joana? R: inchaço das células e dissolução de sais das células = processo osmótico ocorrerá
3.4: Razão para Joana apresentar dor de cabeça. R: a dor de cabeça foi causada pelo inchaço das células do cérebro, já que há um inchaço das células gerais do corpo. A caixa craniana é fechada, não permite a liberação de ‘’água’’, com isso, o líquor aumenta e faz pressão na caixa craniana, causando a dor de cabeça.
4 – Forma de tratamento para restaurar condição de homeostasia do organismo de Joana. R: Ingestão de soluto (sais/eletrólitos que foram perdidos por joana – ela estava coberta por cristais brancos); soro fisiológico (reposição de eletrólitos); diurético (para diminuir o solvente, eliminando água pela urina); repouso, para que ela não soe mais e não dificulte a homeostase.
*para evitar que isso ocorra, beber isotônico (não pode ser tanto); eliminar urina*
*ingestão de água foi suficiente, mas não houve reposição suficiente de eletrólitos (sais)*
. Porque a alta ingestão de sal, aumenta a pressão arterial? aumenta-se o volume do líquido extracelular (fica com muito sal) retirando do líquido intracelular, ou seja, por osmose, sai água do meio intra para o extra, para compensar.