Homeostasia e feedback

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Fisiologia Animal I – Teórica
 Homeostasia e feedback
A fisiologia é a ciência que estuda o funcionamento normal dos órgãos e sistemas do nosso corpo, compreendendo os mecanismos de controle que permitem o funcionamento do corpo em perfeito equilíbrio.
A homeostasia significa manutenção de condições quase constantes do meio interno.
Agentes estressores: desafiam a homeostase.
- Quando a homeostase é desafiada, ocorre a ativação e inativação de mecanismos de controle a fim de recuperar a normalidade.
- Essa recuperação pode ocorrer pela liberação do estressor. 
Ex: dieta hipersódica.
- A alostase é a manutenção da homeostase na presença do estressor, representa sobrecarga para o organismo.
· A falha na mobilização ou desmobilização dos mecanismos alostáticos gera distúrbios, relacionados à falha na adaptação (hipertensão, diabetes, doenças auto-imunes, etc.).
· Isto significa que, mesmo diante de variações das condições externas, os mecanismos homeostáticos asseguram que os efeitos destas mudanças sobre o organismo sejam mínimos. 
Mecanismos de controle: 
· Sistema nervoso: rápido e menos eficaz;
· Sistema endócrino: lento e mais eficaz.
 
 Tipos de Feedback: 
- Feedback negativo 
- Feedback positivo (fisiológico e patológico) 
- Feedback antecipatório
· Feedback positivo: amplificação de um sinal inicial.
· fisiológico: bom para o organismo. 
Ex: trabalho de parto: começa contrações espaçadas, com o tempo vai diminuindo e aumentando a intensidade da dor. Depois do nascimento, a dor passa.
· patológico: grande parte é patológico (prejudicial). Resposta que intensifica um estímulo inicial.
Ex: coagulação sanguínea intravascular ocasionado por alguma doença. Começou com a coagulação e que foi ampliando seu efeito e provocando outros elementos, neste caso, da coagulação, impedindo do sangue ir para outros tecidos.
· Feedback negativo: Sempre uma resposta fisiológica. resposta que atenua um estímulo inicial. Quando o sinal de entrada do diferente do sinal de saída, é sempre negativo (ex: dieta hipersódica).
· Feedback antecipatório: o organismo antecipa o que vai acontecer.
Ex: liberação de insulina antes que haja aumento da glicemia.
1. O fator perturbador pode ser ingestão de alimentação, atividade física, e etc;
2. Esse fator vai interferir na variável controlada, que é o elemento que pode aumentar ou diminuir;
3. A entrada vai ser o que aconteceu com a variável controlada
4. O sistema como um todo vai ser nosso organismo;
5. Os sensores detectam se teve alteração ou não, se não houver não tem resposta, se teve alguma alteração vai ao processador;
6. O processador vai acionar os efetores;
7. Os efetores são os elementos que vão corrigir o erro/distúrbio; 
8. A saída é o retorno da variável controlada ao seu valor de repouso (normal).
Exemplos de feedback negativo: 
- Há 2 efetores
 Rins 
Trato digestório
- exemplo de feedback negativo: 
1) A dieta hipersódica (fator perturbador) vai interferir/aumentar com a osmolaridade extracelular (variável controlada), a informação vai ser captada pelos osmorreceptores hipotalâmicos (sensores) que quando houver erro vai para o hipotálamo (processador). 
O hipotálamo aciona os efetores:
- Centro da sede = que aumenta a ingestão de água, essa água entra na corrente sanguínea e vai corrigir a hiperosmolaridade. Então, um dos efetores é o trato gastrointestinal.
- A neurohipófise = que libera o hormônio antidiurético no sangue, atuando nos túbulos renais e promovendo a retenção renal de água). Neste caso, há outro efetor: os rins! 
O que vai acontecer com essas ações coordenadas (aumento de ingestão de água e retenção renal de água)?
Tem-se a diluição do Na+ extracelular (sinal de saída), reduzindo a osmolaridade extracelular.
Como classificar esse feedback = olhar o sinal de entrada (aumento da osmolaridade) e o sinal de saída (diminuição da osmolaridade), ou seja, quando o sinal de entrada for diferente do sinal de saída, classifica-se como feedback negativo.
- outro exemplo de feedback negativo:
2) A ingestão de alimento (fator perturbador) gera o aumento da glicemia (glicemia – variável controlada), aumento da glicemia (sinal de entrada) é detectado pelas células beta pancreáticas (receptores, mas também processadores nesse caso pois são as mesmas que liberam a insulina no sangue) que liberam insulina no sangue, gerando um aumento da captação de glicose pelas células: musculares, adiposas e hepáticas, o que resulta no final uma diminuição da glicemia (sinal de saída).
Como se dá esse controle de forma mais básica?
Esquema que mostra a concentração de alimentos, comparando líquido intracelular e extracelular. A membrana possui permeabilidade seletiva, alguns alimentos não passarão.
O Cloreto tem carga negativa, se abrir o canal para ele entrar, ficará mais eletronegativo no interior da célula, e isso chamamos de Hiperpolarização.
Se fosse com carga positiva, seria Despolarização.
Caso de paciente com Hipercalemia (hiperpotassemia), aumento de Potássio no líquido extracelular, significa que está em concentrações não esperadas, mas não quer dizer que vai entrar mais potássio da célula.
Líquidos extra e intracelulares:
· A composição estável do sangue é responsável pela manutenção da invariabilidade do líquido extracelular.
· A composição constante do líquido extracelular é o que protege as células de mudanças no meio externo.
· O líquido circulante nos espaços intra e extravascular são referenciais para o desencadeamento de vários mecanismos voltados para a homeostase.
· O LEC (líquido extracelular) é formado por 2 líquidos: o intersticial (LIT) que banha as células e o vascular (LIV) que é o plasma sanguíneo.
· O LEC também recebe o nome de “meio interno” e tem como solvente a água. - O líquido vascular é rico em proteínas e o intersticial é pobre em proteínas.
· A barreira da passagem de proteínas dos capilares para o líquido intersticial é importante, pois a passagem de proteínas para o interstício levaria muita água, reduzindo o liquido vascular e consequentemente reduzindo a pressão arterial.
· Todos os animais têm meio interno rico em cloreto de sódio, indicando uma possível evolução da composição da água do mar.
· LIC tem pH 7,2 enquanto LEC tem pH de 7,4, devido a diferença da concentração de hidrogênio.
· Principal cátion do LEC é o sódio, principal determinante do volume do líquido extracelular, da volemia (quantidade total de sangue circulante) e consequentemente da pressão arterial.
· Os principais ânions do LEC são o cloro e o bicarbonato.
· Principal cátion do LIC é o íon potássio.
· Principais ânions do LIC são os proteinatos, sulfatos e fosfato.
	
Microcirculação:
Conjunto de capilares, vênulas e arteríolas.
Pelas arteríolas, o sangue que sai do coração vai às células, comunicam aos capilares e ele sai pelas vênulas indo ao coração.
Os capilares apresentam 1 camada de células endoteliais, facilitando a passagem dos elementos para as células e também haverá retorno de elementos não mais úteis das células para a circulação, esse retorno acontece através das vênulas, que são as menores veias do nosso organismo.
Estrutura da parede capilar: 
· Contínuo: possui pequenas frestas por onde passa algumas proteínas, presente no SNC, pulmão e pele;
· Fenestrado: presente nos rins, intestino e glândulas endócrinas.
· Sinusoide: presente no fígado, medula óssea e tecido linfoide.
Fatores que determinam o movimento do líquido através da membrana capilar: 
. 
*O sangue bombeado pelo coração vem pela veia arterial*
Como o líquido deixa o vaso? Esse líquido obedece ao gradiente de pressão, então:
· A pressão capilar força a saída do líquido para o interstício.
· A pressão do líquido intersticial força a saída do líquido presente no interior do capilar, para fora;
Temos 3 proteínas atuando a favor da saída de liquido do capilar para o interstício. 
Única pressão contrário disso,que mantem o líquido dentro do vaso é a pressão coloidosmótica do plasma é dada graças às proteínas presentes no interior do vaso. É importante a presença de proteínas nos vasos, pois essas proteínas favorecem o retorno do líquido que saiu do interstício e que voltam para o vaso sanguíneo. 
Volemia: líquido dos vasos, mantém a pressão arterial. (se perder muito, altera a homeostasia)
· A pressão coloidosmótica intersticial é dada pelas proteínas presentes no interstício.
· A pressão coloidosmótica do plasma é dada graças às proteínas presentes no interior do vaso.
As proteínas tem capacitade osmótica, elas puxam água. Se caso tivéssemos uma passagem de grande quantidade de proteínas para o interstício 
que chegaram de uma forma ao interstício e não houvesse formas de retorno para a corrente sanguínea, haveria um acúmulo de líquidos no interstício, ocasionando um edema que prejudicaria muito a nutrição das células e, consequentemente, diminuiria a volemia e alteraria a pressão arterial.
As proteínas que de alguma forma chegam ao interstício, retornam à circulação através dos vasos capilares linfáticos 
Estrutura da microcirculação:
Em vermelho e azul tem-se a microcirculação (arteríolas, capilares e vênulas).
- Capilares com região mais próxima ao arteríolo chamamos de região arterial do capilar;
- Capilares mais próximos das vênulas, chamamos de região venosa do capilar;
Os capilares arteriais apresentam 100% de capacidade que pode deixar um vaso para a nutrição da célula, e essa saída obedece à mecanismos sinalizadores emitidos pelas próprias células O retorno aos capilares venosos é de 80%. 
O restante 20% (diz-se déficit de retorno) voltam à circulação pelos capilares linfáticos, bem como também temos o retorno de proteínas que conseguiram sair dos vasos por poros maiores. Esses vasos capilares linfáticos são importantes manter a homeostasia tecidual.
 
Em verde chamamos de linfa, que retorna a circulação sanguínea, passando por regiões de limpeza de microorganismos, que chamamos de linfonodos
Porque importante a dieta hipossódica?
O corpo possui grande quantidade de água e grande porcentagem dessa água está retida nas células, e por ter proteínas e outros elementos dentro e fora das células, é importante que a concentração de soluto osmoticamente ativos se mantenha constante.
· LEC – Líquido Extra Celular 
· Proteínatos – proteínas com carga negativa
· LIC – Liquído Intra Celular 
1. Possuindo uma grande ingestão de sódio, tendo muito sódio do lado de fora e esse sódio vai puxar água, então consequentemente essa célula tende a murchar, nisso a volemia aumenta causando maior trabalho cardíaco. 
2. Meio Hipotônico – soluto do interior da célula vão atrair a água para o interior da célula levando a expansão da célula, dando perda de função celular
Termos Importantes:
· Sódio na corrente sanguínea: referente à natremia. 
· Hipernatremia: aumento de sódio 
· Hiponatremia: diminuição de sódio
· Potássio: referente à calemia. 
· Hipercalemia/Hiperpotassemia
· Hipocalemia/Hipopotassemia
· Cálcio: referente à calcemia. 
· Hipercalcemia 
· hipocalcemia.