Homeostasia e Fisiologia do Corpo Humano

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HOMEOSTASIA
Os organismos que vivem em hábitats que estão em constante mudança lidam com a variabilidade externa, mantendo o ambiente interno (ou meio interno) relativamente estável/constante, uma habilidade conhecida como homeostasia. A homeostasia e a regulação do meio interno são princípios básicos da fisiologia.
Fisiológico: tudo o que ocorre de maneira normal.
Patológico: tudo o que ocorre fora do normal e que potencialmente gera alguma doença. (as doenças podem ser causadas pela falha de algum processo fisiológico interno ou por alguma influência externa). EX.: crescimento anormal de células, ocasionando o câncer; algum trauma físico em um acidente de trânsito. 
O estudo das funções corporais durante um estado de doença é conhecido como fisiopatologia.
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. 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. Por exemplo, quando você ingere um grande volume de água, a diluição do seu líquido extracelular dispara um mecanismo que faz seus rins removerem o excesso de água, protegendo as suas células de um possível inchaço devido ao influxo de água.
Uma razão para focar na homeostasia do líquido extracelular é que o mesmo é fácil de ser monitorado a partir de uma amostra de sangue. Quando o sangue é centrifugado, torna-se separado em duas partes: o plasma, o componente líquido, e as células sanguíneas, mais pesadas. O plasma faz parte do compartimento de líquido extracelular e sua composição pode ser facilmente analisada. É muito mais difícil acompanhar o que está acontecendo no compartimento de líquido intracelular (LIC), embora as células também mantenham uma homeostasia celular. Em um estado de homeostasia, a composição de ambos os compartimentos do corpo é relativamente estável. Essa condição é um estado de estabilidade dinâmica. O termo dinâmico indica que as substâncias estão constantemente se movendo de um lado para outro entre os dois compartimentos.
O LEC e o LIC encontram-se em um estado de desequilíbrio relativamente estável. Para os seres vivos, o objetivo da homeostasia é manter um estado de estabilidade dinâmica entre os compartimentos do corpo, e não tornar os compartimentos iguais.
O corpo humano é um sistema aberto que troca calor e matéria com o ambiente externo. Para manter a homeostasia, o corpo deve manter o 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”.
Para manter o balanço de massa, o corpo tem duas opções envolvendo a saída. A opção mais fácil é simplesmente excretar a substância. Excreção é definida como a eliminação de substâncias pelo corpo, normalmente via urina, fezes, pulmões ou pele. Por exemplo, o dióxido de carbono (CO2) produzido durante o metabolismo é excretado pelos pulmões.
Uma segunda opção de saída para manter o balanço de massa é converter a substância em uma substância diferente, por meio da metabolização dela. Os nutrientes que entram no corpo são o ponto de partida para as vias metabólicas que convertem o nutriente original em uma molécula diferente.
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. 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.
A forma mais simples de controle é o controle local, que está restrito ao tecido ou à célula envolvida. No controle local, uma mudança relativamente isolada ocorre em um tecido. EX.: 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.
As alterações que se distribuem por todo o corpo, isto é, de natureza sistêmica, necessitam de sistemas de controle mais complexos para a manutenção da homeostasia. 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.
Assim como no sistema de controle simples, recém-descrito, uma alça de resposta tem três componentes primários: um sinal de entrada, um centro integrador para integrar o sinal e um sinal de saída.
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.: trabalho de parto
CONTROLE ANTECIPATÓRIO DE MUDANÇA
controle antecipatório: permite que o corpo possa prever que uma mudança está prestes a acontecer e possa ativar uma alça de resposta antes da mudança. EX.: o reflexo da salivação. A visão, o cheiro ou mesmo o pensamento no alimento são suficientes para fazer nossa boca salivar na expectativa da ingestão de alimento. Esse reflexo é ainda mais amplo, pois o mesmo estímulo também pode dar início à secreção de ácido clorídrico, uma resposta antecipatória do estômago ao alimento que está a caminho.
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Cada variável regulada possui um intervalo normal dentro do qual a variável pode oscilar sem ativar um mecanismo de correção. Nos sistemas fisiológicos, os pontos de ajuste de diversas variáveis reguladas são diferentes de pessoa para pessoa. Os pontos de ajuste de uma mesma pessoa também podem mudar ao longo do tempo. Os fatores que influenciam os pontos de ajuste de um sujeito para uma determinada variável incluem os ritmos biológicos normais, hereditariedade e as condições às quais a pessoa já se habituou.
EX.: o cortisol, o hormônio do crescimento e os hormônios sexuais estão entre os exemplos mais conhecidos. A concentração de cortisol em uma amostra de sangue coletada às 9h da manhã pode ser duas vezes mais elevada do que a concentração em uma amostra coletada no início da tarde. Dessa forma, se um paciente tem uma suspeita de anormalidade na secreção hormonal, é importante saber o horário da verificação. Uma concentração considerada normal às 9h da manhã pode ser muito alta para as 14h. Uma estratégia para evitar erros devido a flutuações circadianas é coletar informação ao longo de um dia inteiro e calcular um valor médio para as 24 horas.
O ser vivo altamente desenvolvido é um sistema aberto que tem muitasrelações com o seu entorno – nos tratos respiratório e alimentar, e por meio de receptores de superfície, órgãos neuromusculares e alavancas ósseas. Alterações nas circunvizinhanças excitam reações nesse sistema, ou o afetam diretamente, de modo que distúrbios internos do sistema são produzidos. Tais distúrbios são normalmente mantidos dentro de limites estreitos, pois ajustes automáticos dentro do sistema são postos em ação, e, portanto, grandes oscilações são impedidas e as condições internas são mantidas praticamente constantes.
As condições que devem ser mantidas constantes na matriz fluida do corpo a fim de favorecer a libertação das limitações externas são água, oxigênio, temperatura e alimento nutritivo (incluindo sais, gordura e açúcar).
Suprimentos materiais para as necessidades celulares: 
1. Materiais que servem para a exposição de energia, e para o crescimento e reparo – glicose, proteína, gordura. 
2. Água. 
3. Cloreto de sódio e outros constituintes inorgânicos exceto cálcio. 
4. Cálcio. 
5. Oxigênio. 
6. Secreções internas possuindo efeitos gerais e contínuos. 
Fatores ambientais que afetam a atividade celular: 
1. Pressão osmótica. 
2. Temperatura. 
3. Concentração de íons de hidrogênio
Há variações dessas condições, mas normalmente as variações estão dentro de limites estreitos. Se esses limites forem excedidos, consequências graves podem resultar ou pode haver perdas por parte do corpo.
EXEMPLOS:
· Muita água nos líquidos do corpo resulta em “intoxicação por água”, caracterizada por dor de cabeça, náusea, tontura, astenia, incoordenação (Rowntree, 1922); por outro lado, muito pouca água resulta na diminuição do volume sanguíneo, maior viscosidade, e o aparecimento de febre (Keith, 1922; Crandall, 1899).
· Sódio (com o íon cloreto concomitante) é especialmente importante para manter constantes as propriedades osmóticas do plasma; se a concentração percentual sobe de 0,3 a 0,6 por cento, água é extraída da linfa e das células, e pode resultar em febre (Freund, 1913; Cushny, 1926, p. 19); por outro lado, se a concentração é reduzida, sintomas tóxicos aparecem – irritabilidade reflexa acentuada, seguida de fraqueza, tremores, paresia e morte (veja Grünwald, 1909).
Os exemplos anteriores ilustram a importância da homeostase nos fluidos corporais. Normalmente os desvios para longe da posição média não alcançam extremos que prejudiquem as atividades do organismo ou coloquem em risco a sua existência. Antes que esses extremos sejam atingidos, ações são automaticamente postas em serviço que atuam para reestabelecer o estado perturbado para a posição média.
“‘Agentes homeostáticos, antagônicos em uma região do corpo, podem ser cooperativos em outra região’. As influências simpático-adrenal e vago-insular são opostas na ação sobre o fígado, mas parecem ser colaboradoras em sua ação sobre os músculos, por exemplo, levando ao uso efetivo de açúcar pelas células musculares. 
FEEDBACK NEGATIVO
O feedback negativo é o mecanismo mais conhecido e está ligado diretamente à homeostase. A maioria das secreções de hormônios é regulada dessa forma. Ele caracteriza-se por ser um mecanismo que reduz um certo estímulo, revertendo a direção da mudança.
Como exemplo de feedback negativo, podemos citar a regulação dos níveis de açúcar no nosso sangue. Quando os níveis de açúcar em nosso corpo sobem, como quando nos alimentamos, observa-se o aumento da liberação de insulina. Essa insulina inibirá a liberação de glicose no fígado e estimulará o acúmulo de glicogênio.
Outro exemplo que pode ser citado é o funcionamento da tireoide. Quando os hormônios produzidos por essa glândula estão baixos, ocorre a produção de TRH pelo hipotálamo, o qual estimula a produção de TSH pela hipófise. O TSH alcança a tireoide, estimulando a síntese de seus hormônios: T3 e T4. Quando esses hormônios aumentam, inibe-se a secreção do TRH e também do TSH, diminuindo-se, assim, a síntese de hormônios tireoidianos.
FEEDBACK POSITIVO
 Feedback positivo é um mecanismo que amplifica o estímulo. Esse é o caso da perda excessiva de sangue. Quando ela ocorre, pode haver o comprometimento do bombeamento de sangue pelo coração. Isso leva a uma diminuição da pressão e também do fluxo sanguíneo no órgão. Com isso, o coração se enfraquece e menos sangue é bombeado. Nesse caso, o indivíduo pode morrer em decorrência da amplificação do estímulo.
No mecanismo de coagulação, por exemplo, a retroalimentação positiva é bastante importante, porque permite que os intervenientes neste mecanismo, como a trombina, aumentem a sua concentração no local de hemorragia, permitindo a formação de coágulo eficiente que impeça a perda excessiva de sangue.