O QUE É A FISIOLOGIA? Genética Biologia Molecular Biologia Celular Bioquímica Medicina A FISIOLOGIA É UMA COLCHA DE RETALHOS... Biofísica Psicologia Anatomia Histologia A FISIOLOGIA É O ESTUDO DA VIDA EM AÇÃO MAS OS RETALHOS FORMAM UMA... COLCHA! E tudo começa com... 1 sistema nervoso sistema endócrino sistema cardiovascular sistema excretor sistema respiratório sistema digestório sistema musculo-esquelético ...e não termina aqui! MEIO INTERNO Ambiente aquoso comum a todas as células de um organismo pluricelular. Separado do meio ambiente (meio externo) pelos epitélios. DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA CORPORAL 40% 15% 5% Claude Bernard (1813-1878) 2 HOMEOSTASE Estado de condições físicas e químicas estáveis (por ex., temperatura, pH, concentração de moléculas, pressão). HOMEOSTASE DO MEIO INTERNO: Equilíbrio e estado estável não são sinônimos! ESTADO DE CONDIÇÕES ESTÁVEIS NO glicose AMBIENTE AQUOSO (LEC) Na+ K+ ONDE VIVEM AS CÉLULAS DO CORPO Na+ K glicose + Walter Cannon (1871-1945) Os sistemas orgânicos atuam para manter os parâmetros físicos, químicos e funcionais do meio interno dentro de limites toleráveis pela espécie. parâmetro = variável, característica -Faixa de atuação -Retroalimentação negativa -Redundância Ou seja, cada sistema orgânico tem como função a homeostase do meio interno em relação a uma ou mais de suas características. -Prioridades -Adaptabilidade -Limitações Todos os sistemas de controle procuram manter um parâmetro dentro de limites fisiologicamente aceitáveis (faixa de controle). Por exemplo, a concentração de glicose no sangue é mantida em torno de 100 mg/dL, mas sobe um pouco depois das refeições e diminui um pouco com jejum prolongado. A homeostase frequentemente é dependente de alças de retroalimentação negativa. Parâmetro controlado Sistemas de controle Retroalimentação negativa: efeito de um sistema sobre um parâmetro, que tende a diminuir a alteração desse parâmetro Retroalimentação positiva: efeito de um sistema sobre um parâmetro, que tende a acentuar a alteração desse parâmetro 3 Vários sistemas estão envolvidos na homeostase de qualquer parâmetro do meio interno (redundância). Sistema Nervoso Visceral Sistema Endócrino Sistema Cardiovascular constrição dos vasos Sistema Excretor bombeamento cardíaco Quando não é possível corrigir simultamente dois parâmetros, os sistemas de controle corrigem o parâmetro mais essencial (prioridade). Por exemplo, para corrigir uma queda acentuada e persistente de pressão arterial e garantir o fluxo de sangue para o cérebro, o sistema nervoso pode reduzir e até bloquear o fluxo volume plasmático sanguíneo para outros órgãos (pele, intestinos). PRESSÃO ARTERIAL Sob circunstâncias crônicas, os sistemas de controle A capacidade dos sistemas de controle de corrigir um podem regular um parâmetro em novos níveis parâmetro não é ilimitada (limitações). (adaptabilidade). Por exemplo, em altitudes elevadas, com atmosfera rarefeita, o Por exemplo, se a temperatura corporal cai demais organismo produz mais hemácias para suprir oxigênio extra (hipotermia), os sistemas de conservação e produção de calor aos tecidos. podem não ser suficientes para retorná-la ao normal. A adaptabilidade nem sempre é benéfica! Por exemplo, com a recorrência de crises de hipoglicemia, o sistema nervoso de um indivíduo diabético passa a demorar mais para ser ativado pela crise. PAPEL DA MEMBRANA PLASMÁTICA NA HOMEOSTASE BEM-VINDO AO ESTUDO DA Subjacentes a muitos dos processos homeostáticos que os sistemas orgânicos desempenham estão eventos celulares FISIOLOGIA, A COLCHA DE intimamente ligados à membrana plasmática, que separa o LIC do LEC. Os principais são: RETALHOS QUE ESTUDA A VIDA EM AÇÃO! - a troca de substâncias entre o LIC e o LEC - a geração e condução de sinais elétricos - a liberação e captação de moléculas de comunicação celular 4 5