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FIS IOLOGIA HUMANA UNIDADE 1 ANNA GABRIELLE GOMES COUTINHO UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO A Fisiologia é a ciência que estuda o funcionamento do corpo, desde uma única célula até a integração dos diferentes sistemas. 1. Explicar o que é a Fisiologia Humana e quais os seus principais objetivos de estudo. 2. Identificar a composição das membranas plasmáticas das células e quais os tipos de transporte que ocorrem através dela. 3. Interpretar como as células denominadas excitáveis comunicam-se por meio da geração de potenciais de ação e das sinapses. 4. Explicar os fenômenos que levam à contração das células musculares esqueléticas, cardíacas e lisas. UNIDADE 1 | OBJETIVOS A compreensão dos principais objetivos de estudo desta área do conhecimento irá facilitar nosso aprendizado. Principais objetivos de estudo da Fisiologia Humana Uma única célula é uma unidade bastante complexa e dinâmica. Introdução à Fisiologia Humana As descobertas de William Harvey foram determinantes para o estudo do sistema cardiovascular. A história da Fisiologia Claude Bernard determinou o lugar de um fisiologista e propôs a existência do meio interno. A história da Fisiologia O LEC é o meio interno e suas variáveis não podem sofrer grandes alterações. Os líquidos corporais e o meio interno Homeostase é a capacidade do organismo em manter a estabilidade do meio interno. A homeostasia corporal Quando ocorre um desequilíbrio, alças de resposta diminuem ou cessam o estímulo inicial (feedback negativo). estímulo resposta Como ocorre a homeostasia? O feedback positivo não contribui com a manutenção do meio interno! O trabalho de parto é um exemplo. Como ocorre a homeostasia? A homeostase pode ocorrer pelos reflexos ou por respostas locais. O sistema termorregulador é um exemplo de reflexo. Componentes do sistema de controle homeostático A composição da membrana celular e os tipos de transporte através dela determinam muitas funções celulares. Composição das membranas plasmáticas das células É composta por lipídios, proteínas e carboidratos. Sua composição lipídica dificulta a passagem de moléculas hidrossolúveis. A membrana plasmática As proteínas canais e carreadoras transportam solutos que não atravessam livremente a membrana. A membrana plasmática O transporte pode acontecer sem ou com gasto energético, ou seja, sem ou com hidrólise do ATP. O transporte através das membranas Pode ocorrer por difusão simples, difusão facilitada ou osmose. Todos ocorrem a favor de um gradiente de concentração. O transporte passivo Na difusão simples as moléculas atravessam a membrana sem a necessidade de auxílio, apenas por diferença de concentração. O transporte passivo A glicose não atravessa livremente a membrana, sendo sua passagem mediada por proteína carreadora (difusão facilitada). O transporte passivo Na osmose ocorre o movimento da água em resposta ao gradiente de concentração de um soluto. Necessita da presença de aquaporinas. O transporte passivo A bomba de Na+/K+ é o exemplo típico de transporte ativo primário e está presente em todos os tipos celulares. O transporte ativo Transporte ativo secundário: o movimento de um íon a favor de seu gradiente (Na+) está acoplado ao transporte de outra molécula. O transporte ativo Na+ glicose Cotransporte Na+/glicose Na+ K+ PLASMA INTERSTÍCIO Transporte que não exige a passagem das moléculas através da membrana plasmática. Endocitose e exocitose ENDOCITOSE EXOCITOSE As células excitáveis possuem características que as permitem transmitir sinais elétricos como ocorre com os neurônios. Célula comum e célula excitável A existência de moléculas com carga elétrica no LEC e no LIC cria um potencial elétrico através da membrana, chamado potencial de membrana (Vm). Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ A excitabilidade celular A bicamada lipídica atua como isolante e impede o fluxo efetivo dos íons. A excitabilidade celular Mas a presença de canais iônicos permite a passagem de corrente elétrica através da membrana. A excitabilidade celular Neurônios são células excitáveis capazes de alterar seu Vm e transmitir sinais elétricos pela geração de potenciais de ação. Os potenciais de ação O potencial de ação caracteriza-se pela despolarização da membrana (abrem canais de Na+) seguida de sua repolarização (abrem canais de K+). Os potencias de ação Através das sinapses os sinais elétricos são transferidos pelas células nervosas e outras células excitáveis. As sinapses Os potenciais de ação atravessam diretamente as células através das junções comunicantes. Não há modificação do sinal. Célula 1 Célula 2 As sinapses elétricas Existência de fenda sináptica com cerca de 20 µm e as interações entre as células ocorrem por meio de neurotransmissores. As sinapses químicas Para que uma célula muscular contraia e consigamos produzir força, é necessária uma sinalização celular específica. Contração das células musculares esqueléticas, cardíacas e lisas De acordo com sua organização as fibras musculares podem ser estriadas esqueléticas, estriadas cardíacas ou lisas. A estrutura das fibras musculares As fibras musculares esqueléticas são formadas por miofibrilas, compostas por miofilamentos de actina (filamento fino) e miosina (filamento grosso). As fibras musculares esqueléticas A placa motora é a região de encontro entre o neurônio motor e a fibra muscular esquelética. O neurotransmissor é a acetilcolina. Mecanismos moleculares da contração do músculo esquelético É necessário a entrada de cálcio no elemento pré-sináptico para que ocorra a ancoragem da vesícula contendo o neurotransmissor. Mecanismos moleculares da contração do músculo esquelético No músculo cardíaco não há formação da placa motora, pois os potenciais de ação percorrem as fibras cardíacas pelas junções comunicantes. As fibras musculares cardíacas Para a contração das fibras cardíacas é necessário a entrada de Ca2+ extracelular, que promove a liberação de mais Ca2+ pelo retículo. Mecanismos moleculares da contração do músculo cardíaco As células musculares lisas ou não-estriadas são o principal componente dos órgãos ocos, como o canal alimentar e os vasos sanguíneos. As fibras musculares lisas A contração exige a participação da calmodulina. O Ca2+ para contração provém do intra e do extracelular. As fibras musculares lisas Obrigada!