The Challenge of Integrative Physiology D. Noble and C.A.R. Boyd The word “Physiology” written in Chinese characters consists of three characterers: life,

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1 The Challenge of Integrative Physiology D. Noble and C.A.R. Boyd The word “Physiology” written in Chinese characters consists of three characterers: life, logic, study. The overall meaning thus becomes “The study of the logic of the life”

2 Fisiologia e a Lógica da Vida 1) Obtenção de energia e mecanismos de controle do fluxo de energia 2) Sistemas de armazenamento e transmissão de informação através de gerações

3 ENERGIA ? ligação química radiação eletricidade movimento calor (Joules) 1 mol glicose calor (Joules) 6 moles CO 2 6 moles H 2 O calorímetro O 2

4 Fótons Energia Solar Alimentos Ingeridos Nutrientes Armazenados CO 2 NH 3 H 2 O Precursores Produtos Simples Vias Catabólicas Vias Anabólicas Calor Trabalho Biossíntese de Macromoléculas ADP ATP

5 A Balança Energética: PRODUÇÃO X CONSUMO Demanda energética do metabolismo basal no homem: 45 Kg de ATP/dia Total armazenado = 1g  1020 moléculas de ATP/segundo (ou cerca de 6.000KJ)

6 AnaerobicAerobic Exercise Time (s) 2 10 90

7 Produção de ATP (moles/mol de glicose) Metabolismo Oxidativo = 34 Glicólise Anaeróbica = 2

8 THE OXYGEN TRANSFER CASCADE

9 O 2 Metabolismo Basal Mitocondrial 90% Oxidases 10% ATP 80% ‘Leak’ 20% Síntese protéica 25-30% Na+K+ ATPase 19-28% Ca 2 + ATPase 4-8% ActMio ATPase 2-8% Gliconeo 7-10% Uréia 3% mRNA etc

10 Tamanho é documento?

11 Surface  (length) 2 S  L 2 Volume  (length) 3 V  L 3 Surface  (volume) 2/3 S  V 2/3 L L2L2 volume surface

12 consumo de energia (Cal) massa corpórea (Kg) b=1,0 b =0,67 Unicelulares Heterotermos Homeotermos 20 o C 39 o C 20 o C

13 CONSUMO DIÁRIO DE ENERGIA NO HOMEM ∆TKJ Deitado 9 h2.700 Sentado 10 h3.540 De pé 2,5 h1.200 Caminhando 2,5 h2.010 9.450 (2.400 Kcal) Metabolismo Basal6.000 (60%) TOTAL=15.450

14 taxa metabólica de atividade scope for activity “scope for activity” taxa metabólica basal ou padrão para cada organismo há uma taxa metabólica mínima necessária à simples manutenção dos tecidos scope for survival “scope for survival” depressão metabólica ou hipobiose

15 Corrida Vôo Natação Custo Energético da Locomoção (cal g -1 km -1 ) massa corpórea (g) Pato (natação )

16

17 altitude (km) PO 2 (mmHg) 2 4 6 8 150 110 70 30 Everest Pb=250

18 Pb PO 2 (kPa) 1.500 41 76.760 2.136