Organização Funcional do corpo humano
e controle do “Meio Interno”
[Fisiopatologia]
As células são as unidades vivas do corpo humano
- Cada célula é adaptada para execução de uma função
Ex: Glóbulos vermelhos do sangue, transportam oxigênio dos pulmões para os tecidos
As células, muitas vezes, possuem características básicas idênticas:
Ex: Oxigênio reage com carboidratos, gordura ou proteínas para liberar energia necessária ao funcionamento celular
Ex2: Todas as células eliminam os produtos finais de suas reações para os líquidos ondem ficam imersas
56% do corpo humano são compostos líquidos
- Maior parte é o líquido intracelular
- 1/3 é o líquido EXTRACELULAR
Líquido Extracelular
- Movimenta-se continuamente por todo o corpo
- É transportado rapidamente no sangue e misturado entre o sangue e os líquidos teciduais por difusão através das paredes capilares
Contém no líquido extracelular:
- Íons e nutrientes necessários à célula como: íons de sódio, cloreto e bicarbonato, e os nutrientes que são oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos.
- Também contém dióxido de carbono (CO2), que está sendo transportado das células até os pulmões para serem excretados, além de outros produtos celulares que vão para o rim serem também excretados
Todas as células partilham um mesmo ambiente, o líquido extracelular, e ele pode ser chamado de “meio interno do corpo” por essa razão.
Células são capazes de: Viver, crescer, desempenhar suas funções específicas, enquanto tiver nesse “meio interno” concentrações adequadas de oxigênio, glicose, diversos íons, - aminoácidos, substâncias gordurosas e outros constituintes
Líquido Intracelular
- Contém grandes quantidades de íons potássio, magnésio e fosfato. Essas diferenças em relação ao líquido extracelular se dá através de transporte de íons por membranas celulares
Homeostasia
- Significa manutenção das condições constantes, ou estáticas, do meio interno.
- Todos os órgãos e tecidos contribuem para a homeostasia
Ex: Pulmões > Oxigênio para o líquido extracelular > Para repor o que está sendo consumido pelas células
Ex2: Rins mantêm constantes as concentrações iônicas
Ex3: O sistema gastrintestinal fornece nutrientes
Líquido extracelular é transportado por todo o corpo em duas etapas distintas:
- Depende do movimento do sangue ao longo do sistema circulatório
- Do movimento de líquido entre os capilares sanguíneos e as células
Todo o sangue da circulação, percorre todo o circuito em cerca de um minuto, em repouso. Até seis vezes por minuto quando a pessoa está extremamente ativa.
Sangue circula pelos capilares > Troca contínua de líquido extracelular entre a parte de plasma do sangue e o líquido intersticial que preenche os espaços entre as células: os espaços intercelulares
- Capilares são porosos e podem difundir grandes quantidades de líquidos e de seus constituintes em solução, nos dois sentidos, entre o sangue e os espaços teciduais, como indicado pelas setas na figura. (Isso é causado pela movimentação cinética das moléculas, tanto no plasma como no líquido intersticial, isto é, o líquido e as moléculas em solução estão continuamente em movimento e saltando em todas as direções no interior do próprio líquido e também através dos poros e pelos espaços teciduais).
- Quase nenhuma célula fica distante mais de 25 a 50um de um capilar e isso assegura a difusão em poucos segundos.
- Com isso o líquido extracelular, tanto o do plasma como o líquido contido nos espaços intercelulares, está sendo continuamente misturado, o que garante sua homogeneidade quase total
Origem dos Nutrientes do Líquido Extracelular
Sistema Respiratório: O sangue que circula pelo corpo, também flui pelos pulmões. Nos alvéolos o sangue capta oxigênio, que é necessitado pelas células > O oxigênio se difunde, através da membrana entre os alvéolos e o lúmen dos capilares pulmonares, para o sangue exatamente da mesma maneira como a água e os íons se difundem através dos capilares teciduais
Fígado e outros órgãos que desempenham funções primariamente metabólicas: O fígado modifica as composições químicas de substâncias que não podem ser usadas da forma que foram absorvidas, transformando-as em formas mais utilizáveis, e outros tecidos do corpo – as células adiposas, a mucosa gastrintestinal, os rins e as glândulas endócrinas – ajudam a modificar as substâncias absorvidas ou as armazenam, até que sejam necessárias no futuro
Sistema Musculoesquelético: Ajuda no deslocamento para buscar alimentos para a nutrição. Gera motilidade usada na proteção contra ambientes adversos, sem o que todo o corpo, junto com os demais mecanismos homeostáticos, poderia ser destruído instantaneamente
Remoção dos Produtos Finais do Metabolismo
Remoção do dióxido de carbono pelos pulmões: Sangue capta oxigênio nos pulmões, e o CO2 está sendo liberado do sangue para os alvéolos, e o movimento respiratório do ar, para dentro e para fora dos alvéolos, transporta esse gás para a atmosfera. CO2 é o mais abundante de todos os produtos finais do metabolismo.
Os Rins: A passagem de sangue pelos rins remove a maioria das substâncias que não são necessárias as células. Essas substâncias incluem os diferentes produtos finais do metabolismo celular, além do excesso de íons e de água que podem ter-se acumulado no líquido extracelular
- Primeiro > Filtram grandes quantidades de plasma, pelos glomérulos > para os túbulos > em seguida reabsorvem para o sangue as substâncias que o corpo necessita (glicose, aminoácidos, quantidades apropriadas de água e muitos íons)
Uréia por exemplo é pouco reabsorvida e, como resultado elas passam pelos túbulos renais para serem eliminadas na urina
Regulação das Funções Corporais
O sistema nervoso:
Formado por três constituintes principais:
- Componente sensorial
- Sistema nervoso central (ou componente integrativo)
- Componente Motor
Ex: Receptores na pele, denotam cada e todas as vezes que um objeto toca a pessoa em qualquer ponto
Ex2: Olhos > Imagem visual da área que a cerca
- O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O encéfalo pode armazenar informações, gerar pensamentos, criar ambições e determinar quais as reações que serão executadas pelo corpo em resposta às sensações. Os sinais apropriados são, em seguida, transmitidos, por meio do componente motor do sistema nervoso, para a efetivação dos desejos da pessoa.
- Sistema Autonômico: Atua ao nível subconsciente e controla muitas funções dos órgãos internos, inclusive o funcionamento do coração, os movimentos do tubo gastrintestinal e a secreção de diversas glândulas
Sistema de Regulação endócrina:
- Existem dispersos no corpo oito glândulas endócrinas principais, secretoras de substâncias químicas, os hormônios.
Hormônios são transportados pelo líquido extracelular até todas as partes do corpo, onde vão participar da regulação do funcionamento celular.
Ex: Hormônio tireóideo > aumenta velocidade da maioria das reações químicas celulares > Pode determinar a intensidade da atividade corporal
- Insulina controla o metabolismo da glicose, os hormônios do córtex supra-renal controlam o metabolismo iônico e protéico, e o hormônio paratireoideo controla o metabolismo ósseo.
- Assim, os hormônios formam um sistema de regulação que complementa o sistema nervoso. O sistema nervoso, em termos gerais, regula, principalmente, as atividades motoras e secretoras do corpo, enquanto o sistema hormonal regula, de modo primário, as funções metabólicas
Reprodução
- Participa da homeostase por produzir novos indivíduos que ão tomar o lugar dos que morreram, para dar continuidade à vida
Os sistemas de Controle do Corpo
- O corpo humano possui milhares de sistemas de controle.
- O mais intricado deles são os sistemas genéticos de controle, atuantes em todas as células, para regular o funcionamento intracelular e, também todas as funções extracelulares
- Outros sistemas de controle atuam ao nível de órgãos, e outros atuam ao nível de todo o corpo, para regular as inter-relações entre os outros órgãos
Ex: Sistema respiratório, atuando em associação com o sistema nervoso, regula a concentração de CO2 no líquido extracelular
Ex2: O fígado e o pâncreas regulam a concentração de glicose no líquido extracelular
Ex3: Os rins regulam a concentração de íons hidrogênio, sódio, potássio, fosfato e muitos outros no líquido extracelular
Exemplos de Mecanismos de Controle
Regulação das concentrações de oxigênio e dióxido de carbono no líquido extracelular: Esse mecanismo depende, principalmente, das características químicas da hemoglobina, presente em todos os glóbulos vermelhos do sangue. A hemoglobina se combina com o oxigênio enquanto o sangue circula pelos pulmões. Caso algum tecido já tenha oxigênio suficiente, a hemoglobina não libera o oxigênio no líquido tecidual através das capilares teciduais. Mas se a concentração estiver baixa, será liberado oxigênio em quantidade suficiente para reestabelecer a concentração adequada
- Regulação da concentração de oxigênio nos tecidos depende, da própria hemoglobina. Essa regulação recebe o nome de função tamponadora de oxigênio da hemoglobina
O dióxido de carbono é um dos principais produtos finais das reações oxidativas das células. Um mecanismo nervoso controla a expiração do dióxido de carbono pelos pulmões e, dessa forma, mantém concentração constante e relativamente baixa de dióxido de carbono no líquido extracelular.
- A concentração elevada de dióxido de carbono excita o centro respiratório, fazendo com que a pessoa respire mais frequentemente e com mais amplitude, e isso continua até a remoção suficiente de CO2 do líquido extracelular para retornar a normalidade
Regulação da Pressão Arterial: Na parede da maioria as grandes artérias da parte superior do corpo, existem numerosos receptores neurais que são estimulados pelo estiramento da parede arterial (sistema barorreceptor).
- Quando a pressão se eleva, esses barorreceptores são estimulados de forma excessiva, quando, então, são transmitidos impulsos para o bulbo, no encéfalo.
- Esses impulsos inibem o centro vasomotor, o que por sua vez, reduz o número de impulsos transmitidos pelo sistema nervoso simpático, para o coração e para os vasos.
- A diminuição dos impulsos provoca menor atividade de bombeamento pelo coração e maior facilidade para o fluxo de sangue pelos periféricos. Isso provoca o abaixamento da pressão arterial até seu valor normal.
- De modo inverso, queda da pressão arterial relaxa os receptores de estiramento, permitindo que o centro vasomotor fique mais ativo que o usual, o que provoca a elevação da pressão arterial até seu valor normal
Faixas normais de variação dos constituintes importantes do líquido extracelular
- Valores normais e faixas que de variação e limites máximos que podem ser mantidos, sem morte, por curtos períodos
Feedback Negativo
- Efeitos negativos em relação ao estímulo inicial
Ex: Aumenta a pressão > Diminui a pressão para estabilizar
Ex 2: Diminui a pressão > Aumenta a pressão para estabilizar
Ou seja, o Feedback Negativo visa a estabilidade
O “ganho” de um sistema de controle
- Ele não é 100%, por exemplo:
Pressão Arterial normal de 100 mm Hg até 175 mm Hg, quando o Feedback Negativo atua, muda a pressão para 125 mm Hg para chegar perto da normalidade que é 100 mm Hg, mas diminuiu apenas 50 mm Hg em relação à 175 mm Hg. Portanto não é 100% eficaz em alguns casos
O ganho do sistema pode ser calculado pela seguinte equação:
Feedback Positivo
- Pode levar a instabilidade e a morte
Ex: Pessoa que bombeia 5 litros de sangue por minuto, perde subitamente 21 litros de sangue > Pressão diminui > Fluxo sanguíneo para o músculo cardíaco diminui > Enfraquece o coração > Ocorre esse ciclo indefinidamente.
Se fosse perda de 11 litros, talvez o Feedback negativo pudesse controlar
- Contração uterina é outro exemplo de feedback positivo
- Geração de sinais neurais também é outro exemplo
[Fisiopatologia]
As células são as unidades vivas do corpo humano
- Cada célula é adaptada para execução de uma função
Ex: Glóbulos vermelhos do sangue, transportam oxigênio dos pulmões para os tecidos
As células, muitas vezes, possuem características básicas idênticas:
Ex: Oxigênio reage com carboidratos, gordura ou proteínas para liberar energia necessária ao funcionamento celular
Ex2: Todas as células eliminam os produtos finais de suas reações para os líquidos ondem ficam imersas
56% do corpo humano são compostos líquidos
- Maior parte é o líquido intracelular
- 1/3 é o líquido EXTRACELULAR
Líquido Extracelular
- Movimenta-se continuamente por todo o corpo
- É transportado rapidamente no sangue e misturado entre o sangue e os líquidos teciduais por difusão através das paredes capilares
Contém no líquido extracelular:
- Íons e nutrientes necessários à célula como: íons de sódio, cloreto e bicarbonato, e os nutrientes que são oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos.
- Também contém dióxido de carbono (CO2), que está sendo transportado das células até os pulmões para serem excretados, além de outros produtos celulares que vão para o rim serem também excretados
Todas as células partilham um mesmo ambiente, o líquido extracelular, e ele pode ser chamado de “meio interno do corpo” por essa razão.
Células são capazes de: Viver, crescer, desempenhar suas funções específicas, enquanto tiver nesse “meio interno” concentrações adequadas de oxigênio, glicose, diversos íons, - aminoácidos, substâncias gordurosas e outros constituintes
Líquido Intracelular
- Contém grandes quantidades de íons potássio, magnésio e fosfato. Essas diferenças em relação ao líquido extracelular se dá através de transporte de íons por membranas celulares
Homeostasia
- Significa manutenção das condições constantes, ou estáticas, do meio interno.
- Todos os órgãos e tecidos contribuem para a homeostasia
Ex: Pulmões > Oxigênio para o líquido extracelular > Para repor o que está sendo consumido pelas células
Ex2: Rins mantêm constantes as concentrações iônicas
Ex3: O sistema gastrintestinal fornece nutrientes
Líquido extracelular é transportado por todo o corpo em duas etapas distintas:
- Depende do movimento do sangue ao longo do sistema circulatório
- Do movimento de líquido entre os capilares sanguíneos e as células
Todo o sangue da circulação, percorre todo o circuito em cerca de um minuto, em repouso. Até seis vezes por minuto quando a pessoa está extremamente ativa.
Sangue circula pelos capilares > Troca contínua de líquido extracelular entre a parte de plasma do sangue e o líquido intersticial que preenche os espaços entre as células: os espaços intercelulares
- Capilares são porosos e podem difundir grandes quantidades de líquidos e de seus constituintes em solução, nos dois sentidos, entre o sangue e os espaços teciduais, como indicado pelas setas na figura. (Isso é causado pela movimentação cinética das moléculas, tanto no plasma como no líquido intersticial, isto é, o líquido e as moléculas em solução estão continuamente em movimento e saltando em todas as direções no interior do próprio líquido e também através dos poros e pelos espaços teciduais).
- Quase nenhuma célula fica distante mais de 25 a 50um de um capilar e isso assegura a difusão em poucos segundos.
- Com isso o líquido extracelular, tanto o do plasma como o líquido contido nos espaços intercelulares, está sendo continuamente misturado, o que garante sua homogeneidade quase total
Origem dos Nutrientes do Líquido Extracelular
Sistema Respiratório: O sangue que circula pelo corpo, também flui pelos pulmões. Nos alvéolos o sangue capta oxigênio, que é necessitado pelas células > O oxigênio se difunde, através da membrana entre os alvéolos e o lúmen dos capilares pulmonares, para o sangue exatamente da mesma maneira como a água e os íons se difundem através dos capilares teciduais
Fígado e outros órgãos que desempenham funções primariamente metabólicas: O fígado modifica as composições químicas de substâncias que não podem ser usadas da forma que foram absorvidas, transformando-as em formas mais utilizáveis, e outros tecidos do corpo – as células adiposas, a mucosa gastrintestinal, os rins e as glândulas endócrinas – ajudam a modificar as substâncias absorvidas ou as armazenam, até que sejam necessárias no futuro
Sistema Musculoesquelético: Ajuda no deslocamento para buscar alimentos para a nutrição. Gera motilidade usada na proteção contra ambientes adversos, sem o que todo o corpo, junto com os demais mecanismos homeostáticos, poderia ser destruído instantaneamente
Remoção dos Produtos Finais do Metabolismo
Remoção do dióxido de carbono pelos pulmões: Sangue capta oxigênio nos pulmões, e o CO2 está sendo liberado do sangue para os alvéolos, e o movimento respiratório do ar, para dentro e para fora dos alvéolos, transporta esse gás para a atmosfera. CO2 é o mais abundante de todos os produtos finais do metabolismo.
Os Rins: A passagem de sangue pelos rins remove a maioria das substâncias que não são necessárias as células. Essas substâncias incluem os diferentes produtos finais do metabolismo celular, além do excesso de íons e de água que podem ter-se acumulado no líquido extracelular
- Primeiro > Filtram grandes quantidades de plasma, pelos glomérulos > para os túbulos > em seguida reabsorvem para o sangue as substâncias que o corpo necessita (glicose, aminoácidos, quantidades apropriadas de água e muitos íons)
Uréia por exemplo é pouco reabsorvida e, como resultado elas passam pelos túbulos renais para serem eliminadas na urina
Regulação das Funções Corporais
O sistema nervoso:
Formado por três constituintes principais:
- Componente sensorial
- Sistema nervoso central (ou componente integrativo)
- Componente Motor
Ex: Receptores na pele, denotam cada e todas as vezes que um objeto toca a pessoa em qualquer ponto
Ex2: Olhos > Imagem visual da área que a cerca
- O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O encéfalo pode armazenar informações, gerar pensamentos, criar ambições e determinar quais as reações que serão executadas pelo corpo em resposta às sensações. Os sinais apropriados são, em seguida, transmitidos, por meio do componente motor do sistema nervoso, para a efetivação dos desejos da pessoa.
- Sistema Autonômico: Atua ao nível subconsciente e controla muitas funções dos órgãos internos, inclusive o funcionamento do coração, os movimentos do tubo gastrintestinal e a secreção de diversas glândulas
Sistema de Regulação endócrina:
- Existem dispersos no corpo oito glândulas endócrinas principais, secretoras de substâncias químicas, os hormônios.
Hormônios são transportados pelo líquido extracelular até todas as partes do corpo, onde vão participar da regulação do funcionamento celular.
Ex: Hormônio tireóideo > aumenta velocidade da maioria das reações químicas celulares > Pode determinar a intensidade da atividade corporal
- Insulina controla o metabolismo da glicose, os hormônios do córtex supra-renal controlam o metabolismo iônico e protéico, e o hormônio paratireoideo controla o metabolismo ósseo.
- Assim, os hormônios formam um sistema de regulação que complementa o sistema nervoso. O sistema nervoso, em termos gerais, regula, principalmente, as atividades motoras e secretoras do corpo, enquanto o sistema hormonal regula, de modo primário, as funções metabólicas
Reprodução
- Participa da homeostase por produzir novos indivíduos que ão tomar o lugar dos que morreram, para dar continuidade à vida
Os sistemas de Controle do Corpo
- O corpo humano possui milhares de sistemas de controle.
- O mais intricado deles são os sistemas genéticos de controle, atuantes em todas as células, para regular o funcionamento intracelular e, também todas as funções extracelulares
- Outros sistemas de controle atuam ao nível de órgãos, e outros atuam ao nível de todo o corpo, para regular as inter-relações entre os outros órgãos
Ex: Sistema respiratório, atuando em associação com o sistema nervoso, regula a concentração de CO2 no líquido extracelular
Ex2: O fígado e o pâncreas regulam a concentração de glicose no líquido extracelular
Ex3: Os rins regulam a concentração de íons hidrogênio, sódio, potássio, fosfato e muitos outros no líquido extracelular
Exemplos de Mecanismos de Controle
Regulação das concentrações de oxigênio e dióxido de carbono no líquido extracelular: Esse mecanismo depende, principalmente, das características químicas da hemoglobina, presente em todos os glóbulos vermelhos do sangue. A hemoglobina se combina com o oxigênio enquanto o sangue circula pelos pulmões. Caso algum tecido já tenha oxigênio suficiente, a hemoglobina não libera o oxigênio no líquido tecidual através das capilares teciduais. Mas se a concentração estiver baixa, será liberado oxigênio em quantidade suficiente para reestabelecer a concentração adequada
- Regulação da concentração de oxigênio nos tecidos depende, da própria hemoglobina. Essa regulação recebe o nome de função tamponadora de oxigênio da hemoglobina
O dióxido de carbono é um dos principais produtos finais das reações oxidativas das células. Um mecanismo nervoso controla a expiração do dióxido de carbono pelos pulmões e, dessa forma, mantém concentração constante e relativamente baixa de dióxido de carbono no líquido extracelular.
- A concentração elevada de dióxido de carbono excita o centro respiratório, fazendo com que a pessoa respire mais frequentemente e com mais amplitude, e isso continua até a remoção suficiente de CO2 do líquido extracelular para retornar a normalidade
Regulação da Pressão Arterial: Na parede da maioria as grandes artérias da parte superior do corpo, existem numerosos receptores neurais que são estimulados pelo estiramento da parede arterial (sistema barorreceptor).
- Quando a pressão se eleva, esses barorreceptores são estimulados de forma excessiva, quando, então, são transmitidos impulsos para o bulbo, no encéfalo.
- Esses impulsos inibem o centro vasomotor, o que por sua vez, reduz o número de impulsos transmitidos pelo sistema nervoso simpático, para o coração e para os vasos.
- A diminuição dos impulsos provoca menor atividade de bombeamento pelo coração e maior facilidade para o fluxo de sangue pelos periféricos. Isso provoca o abaixamento da pressão arterial até seu valor normal.
- De modo inverso, queda da pressão arterial relaxa os receptores de estiramento, permitindo que o centro vasomotor fique mais ativo que o usual, o que provoca a elevação da pressão arterial até seu valor normal
Faixas normais de variação dos constituintes importantes do líquido extracelular
- Valores normais e faixas que de variação e limites máximos que podem ser mantidos, sem morte, por curtos períodos
Feedback Negativo
- Efeitos negativos em relação ao estímulo inicial
Ex: Aumenta a pressão > Diminui a pressão para estabilizar
Ex 2: Diminui a pressão > Aumenta a pressão para estabilizar
Ou seja, o Feedback Negativo visa a estabilidade
O “ganho” de um sistema de controle
- Ele não é 100%, por exemplo:
Pressão Arterial normal de 100 mm Hg até 175 mm Hg, quando o Feedback Negativo atua, muda a pressão para 125 mm Hg para chegar perto da normalidade que é 100 mm Hg, mas diminuiu apenas 50 mm Hg em relação à 175 mm Hg. Portanto não é 100% eficaz em alguns casos
O ganho do sistema pode ser calculado pela seguinte equação:
Feedback Positivo
- Pode levar a instabilidade e a morte
Ex: Pessoa que bombeia 5 litros de sangue por minuto, perde subitamente 21 litros de sangue > Pressão diminui > Fluxo sanguíneo para o músculo cardíaco diminui > Enfraquece o coração > Ocorre esse ciclo indefinidamente.
Se fosse perda de 11 litros, talvez o Feedback negativo pudesse controlar
- Contração uterina é outro exemplo de feedback positivo
- Geração de sinais neurais também é outro exemplo
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