UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE COLINAS DEPARTAMENTO DE ENFERMAGEM 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA FISIOLOGIA, RELACIONANDO HOMEOSTASIA E MECANISMOS HOMEOSTÁTICOS, DESTACANDO O TRANSPORTE E POTÊNCIAS TRANSMEMBRANA CELULAR: transmissão sináptica, neuromuscular e contração muscular. Profª. Esp. Beatriz Mourão Pereira COLINAS-MA 2018

INTRODUÇÃO A fisiologia é a ciência que estuda as funções do corpo – como as partes do corpo funcionam. 2 Descobriremos como o corpo regula seu próprio ambiente interno; esse processo ininterrupto, chamado homeostasia.

Níveis de organização estrutural do corpo humano 3 TORTORA, 2016

Nível celular: as moléculas se combinam para formarem células, as unidades estruturais e funcionais básicas de um organismo, compostas por moléculas. 4 Nível químico: inclui os átomos, as menores unidades da matéria que participam de reações químicas, e as moléculas, dois ou mais átomos ligados entre si. Fonte: Ebah, 2018

Nível orgânico: no nível orgânico, diferentes tipos de tecidos são mantidos juntos. 5 Nível tecidual: os tecidos são grupos de células mais o material que as circundam, atuando em conjunto para executar uma função específica. Fonte: Ebah, 2018 Fonte: webescola, 2017

Nível organísmico: todas as partes do corpo humano, funcionando em conjunto, constituem o organismo total. 6 Nível sistêmico: consiste em órgãos relacionados com uma função em comum. Fonte: Ebah, 2018 Fonte: Tortora, 2016

HOMEOSTASIA A homeostasia é a condição dinâmica de equilíbrio no ambiente corporal interno resultante da interação constante entre os muitos processos regulatórios corporais, em resposta às condições variáveis. 7

HOMEOSTASIA E LÍQUIDOS CORPORAIS O líquido fora das células do corpo é o líquido extracelular (LEC) 8 Um aspecto importante da homeostasia é a manutenção do volume e da composição dos líquidos corporais, soluções aquosas diluídas contendo substâncias químicas dissolvidas que são encontradas dentro das células e ao redor delas. O líquido no interior das células é o líquido intracelular (LIC)

LEC x LIC 9 Cerca de 60% do corpo adulto é fluido; LIC: maior quantidade; LEC: estão os íons e nutrientes necessários para que as células de mantenham vivas. GUYTON E HALL, 2006

O funcionamento adequado das células do corpo depende da regulação precisa da composição do líquido intersticial que as cerca. 10 O líquido intersticial é chamado frequentemente de ambiente interno do corpo.

A homeostasia do corpo humano é “desafiada” continuamente; Algumas perturbações vêm do ambiente interno na forma de agressões físicas como o calor intenso de um dia quente de verão ou a falta de oxigênio suficiente. 11

MECANISMOS HOMEOSTÁTICOS DOS PRINCIPAIS SISTEMAS FUNCIONAIS 12  Sistema de transporte e mistura de fluido extracelular;  Origem dos nutrientes no fluido extracelular: Sistema Respiratório; Trato Gastrointestinal;  Remoção dos produtos finais do metabolismo: Remoção do dióxido de carbono pelos pulmões; Rins. GUYTON E HALL, 2006

Constituintes de um sistema de retroalimentação EFETOR É uma estrutura corporal que recebe efluxos do centro de controle e provoca uma resposta ou um efeito que modifica a condição controlada. 13 RECEPTOR É uma estrutura corporal que monitora modificações em uma condição controlada e envia informações (influxo) para um centro de controle. CENTRO DE CONTROLE Estabelece a faixa de valores em que uma condição controlada deve ser mantida e avalia o influxo que recebe a partir dos receptores.

Sistemas de retroalimentação (feedback) 14 TORTORA, 2016 Feedback Negativo Feedback Positivo Tende a aumentar ou a reforçar uma mudança em uma condição controlada do corpo. Reverte uma variação em uma condição controlada.

15 Fonte: BIOMEDICINA PADRÃO, 2018

16 Fonte: BIOMEDICINA PADRÃO, 2018

TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR 17 MODELO DE MOSAICO FLUIDO (Singer e Nicolson, 1972)

 O transporte através da membrana celular ocorre por um dos dois processos básicos: 18 TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO Difusão simples; Difusão Facilitada; Osmose; Bomba de Na+/ K+; Endocitose; Exocitose;

Difusão simples: uma substância se move através da bicamada lipídica da membrana plasmática sem a ajuda e proteínas de transporte. 19 Difusão facilitada: uma substância se move através da bicamada lipídica com a ajuda de uma proteína de canal ou de uma proteína carreadora.

TRANSPORTE PASSIVO 20

Difusão facilitada mediada por transportador da glicose através da membrana plasmática 21 TORTORA, 2016

Princípio da osmose A pressão osmótica é a pressão necessária para impedir o movimento de água do braço esquerdo do tubo para o direito. 22 TORTORA, 2016

23 TRANSPORTE ATIVO TORTORA, 2016 Bomba de Sódio e Potássio

POTENCIAIS DE MEMBRANA E POTENCIAIS DE AÇÃO 24 Para todas as células do organismo, o potencial de membrana de repouso está orientado com o interior da célula eletricamente negativo com relação ao LEC;

Por exemplo, a atividade da Na+,K+ - ATPase resulta na transferência efetiva de uma carga positiva através da membrana; Ao cruzarem a membrana por um canal, os íons geram uma corrente; Por convenção, a corrente gerada pelo movimento de cátions para dentro da célula e de ânions para fora é definida com o corrente negativa; Inversamente, o movimento de cátions para fora da célula e de ânions para dentro é definido com o corrente positiva. 25

Sinapse é a região onde ocorre a comunicação entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma célula-alvo – neste caso, entre um neurônio somático motor e uma fibra muscular; Na maioria das sinapses existe a fenda sináptica, que separa as duas células e a primeira célula se comunica com a segunda liberando um mensageiro químico chamado neurotransmissor. 26 TRANSMISSÃO SINÁPTICA

27 TORTORA, 2016

TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR 28 Nicotina; Tubocurarina; Miastenia Gravis. TORTORA, 2016

Várias substâncias e produtos derivados de plantas bloqueiam de maneira seletiva determinados eventos na JNM: A toxina botulínica: bloqueia a exocitose das vesículas sinápticas na JNM. Pode ajudar pacientes com estrabismo, blefarospasmo ou espasmo das cordas vocais que interferem na fala; Uma família de substâncias químicas chamada agentes anticolinesterásicos possui a propriedade de retardar a atividade enzimática da acetilcolinesterase: neostigmina. 29

MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 30 1.Os potenciais de ação cursam pelo nervo motor; 2.Nervo secreta Acetilcolina; 3.Acetilcolina age em uma área local da membrana; 4.Potencial de ação da membrana é ativado; 5.Potencial de ação despolariza a membrana muscular e os íons de cálcio são liberados; 6.Íons de Cálcio ativam as forças atrativas; 7.Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta pela bomba de Ca²++

Distribuição dos filamentos dentro de um sarcômero. 31 TORTORA, 2016

As proteínas contráteis (miosina e actina) geram força durante a contração; as proteínas reguladoras (troponina e tropomiosina) ajudam a ativar e desativar a contração. 32 TORTORA, 2016

MECANISMO MOLECULAR CONTRAÇÃO MUSCULAR 33 1.Hidrólise de ATP: A cabeça de miosina engloba um local de ligação com o ATP e uma ATPase, enzima que hidrolisa o ATP em ADP (difosfato de adenosina) e um grupo fosfato. 2.Acoplamento da miosina à actina para formar pontes transversas: as cabeças de miosina energizadas se fixam aos locais de ligação com a miosina na actina e liberam o grupo fosfato previamente hidrolisado. 3.Movimento de força. depois da formação das pontes transversas, ocorre o movimento de força. 4.Desacoplamento da miosina da actina: quando o ATP se liga ao local de ligação com o ATP na cabeça de miosina, a cabeça de miosina se solta da actina.

CICLO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 34 TORTORA, 2016

35 TORTORA, 2016

Rigor Mortis É causado por uma mudança química nos músculos, causando aos membros do cadáver um endurecimento (rigor) e impossibilidade de mexê-los ou manipulá-los; A causa bioquímica do rigor mortis é a hidrólise do ATP no tecido muscular, a fonte de energia química necessária para o movimento; Moléculas de miosina derivados do ATP se tornam permanentemente aderentes aos filamentos e os músculos tornam-se rígidos; A glicólise continua de forma anaeróbica, gerando ácido lático, que produz abaixamento do pH. Neste momento, actina e miosina unem-se formando actomiosina, que contrai fortemente o músculo. 36

REFERÊNCIAS Tortora, Gerard J. Princípios de anatomia e fisiologia / Gerard J. Tortora, Bryan Derrickson; tradução Ana Cavalcanti C. Botelho... [et al.]. – 14. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, Guyton, Arthur C. John E. Hall. Tratado de Fisiologia Médica. Tradução de Barbara de Alencar Martins et al. 11ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, Berne & Levy. Fisiologia / editores Bruce M. Koeppen, Bruce A. Stanton ; [tradução Adriana Pitella Sudré...[et al.]. – 6ª ed. Rio de Janeiro : Elsevier,