CURSO: Fisiologia de Membranas

Apresentação em tema: "CURSO: Fisiologia de Membranas"— Transcrição da apresentação:

1 CURSO: Fisiologia de Membranas
PRÓLOGO Na acepção contemporânea a Fisiologia é a área da Biologia que contém o conhecimento do funcionamento dos sistemas vivos, isto é, dos processos e mecanismos que fazem de um dado conjunto de átomos e moléculas um ser vivo. A expressão pode ser restrita a subconjuntos do conhecimento: Fisiologia humana, Fisiologia comparativa, Fisiologia do sistema cardiovascular, etc. Freqüentemente usa-se função, no lugar de funcionamento, mas a expressão trai concepção teleológica dos sistemas vivos. A natureza dos processos que ocorrem nas membranas requer, para explicação e entendimento, conceitos da Física. Daí serem os temas deste curso considerados por alguns como domínio da Biofísica, especificamente Biofísica de Membranas. Como são processos comuns a todas as células, alguns colocam os temas que serão analisados neste curso na Fisiologia Geral.

2 Breve Cronologia da Fisiologia, muito mais pré-história

3 Um pouco, necessário, da Teoria do Conhecimento
Conhecimento: Modelo, Descrição, Explicação. Teoria.      Pela complexidade do seu objeto, o conhecimento em Biologia é composto predominantemente de descrições da forma e dos processos, e, nestes, por determinação de relações de causa e efeito. Por Teoria a Lógica  considera uma hipótese de abrangência, já posta à prova e confirmada no mundo real. Portanto aceita por conhecedores. Entre as poucas estão a teoria Celular e a da Evolução. O método das ciências experimentais  para o conhecimento do mundo.    Conhecimento Limite do conhecimento Hipótese Dados - Teleologia: Explicação dos fenômenos pelo propósito a que servem, não pelas causas que os provocam. Em teologia é a doutrina da concepção e propósito no mundo material.

4 Epílogo Axiomas em Biologia
1) Todos os seres vivos, os atuais e os extintos, originaram-se por evolução de ancestrais. O processo original de criação não se repete nas atuais condições do planeta. 2) Os processos físico-químicos que ocorrem nos seres vivos são os mesmos da natureza não viva. Complexidade é a caracteristica distintiva dos seres vivos. Implicação da Teoria da evolução: Proscrição da Teleologia (Explicação dos fenômenos pelo propósito a que servem, não pelas causas que os provocam) Relações entre a Fisiologia e a Medicina A Medicina trata da Fisiologia alterada pela doença, buscando reverter a alteração. A investigação das alterações das funções (fisiopatologia) pode acrescentar informações à Fisiologia. A tecnologia gerada pela Fisiologia é transferida à Medicina. Esta as refina e as devolve, refinadas, para o laboratório de investigação em Fisiologia.

5 Teoria Celular: Schleiden, Schwann e Virchow (séc. XIX)

6 Plano Geral para os Organismos Pluricelulares
Sistemas de órgãos Espaço extracelular Moléculas, átomos Células Órgão

7 Claude Bernard, meio interior (1848) e as grandes funções fisiológicas

8 Ser vivo: Níveis analíticos
Comportamento Organismo, indivíduo Sistemas de órgãos Órgãos Células membranas Fisiologia celular e molecular Moléculas

9 Funções da membrana celular plasmática em células eucarióticas
Permeabilidade seletiva Transportadores Sinalização Endo-exocitose

10 Unidades Mol de espécie química (molécula ou elemento químico)= massa que contém NA(6,02*1023) moléculas ou átomos Eq-g de um íon = massa do íon que contém NA de carga Osmol: NA de partículas (átomos ou moléculas) Concentração molar = mol/l, M Concetração molal = mol/kg Concentração 1 normal (N) = 1 Eq-g/l Concentração osmolar (de partículas osmoticamente ativas) = osmol/l Pressão osmótica de uma solução π = RTcosm

11 Compartimentos e composição
Figura – Boron Tabela – Boron

12 Composição dos compartimentos

13 As barreiras

14 Forças de Starling nos capilares
292mOsm/l 290mOsm/l 290mOsm/l Proteína 7g/dl Pco=25mmHg 32mmHg<Ph<25mmHg Fluxo de volume (ml/s)

15 Equilíbrio osmótico entre os compartimentos
Volumes 20 40 60 Vol. (l) 12.0 17.2 15.1 VEC VIC 25.0 21.9 25.0 Controle Desvio Correção Osmolaridade plasmática Controle Desvio Correção 260 280 300 320 340 mOsm/l

16 Claude Bernard, meio interior (1848) e as grandes funções fisiológicas

17 Homeostase: Sistemas reguladores

18 Compartimentos Na+ K+ Ca2+ intracelular extracelular Mg2+ Cl- HCO3-
15 mM 145 mM 153mM K+ 120 mM 4,5 mM 4,4mM Ca2+ 10-7 mM 1,2mM 1,2 mM 0,6mM 0,6mM Mg2+ 1 mM Cl- 20 mM 116 mM 110mM HCO3- 15 mM 25 mM 22 mM fosfato 0,7 mM 0,8 mM 0,7 mM proteínas 30g/dl 1g/dl 1g/dl Intersticial Vascular Celular Meio interior

19 Questões Suponha que um indivíduo ingira 200g de NaCl (peso molecular 58,44). Considere que a distribuição do sal é exclusivamente extracelular, que os volumes extracelular e intracelular sejam de, respectivamente, 12 e 25 l e que a osmolaridade dos compartimentos seja de 290 mOsmois/l. Que alterações ocorrerão nos volumes relativos dos compartimentos e qual será a osmolaridade final deles. Considere um bloqueador de canais para Ca, usado para tratamento de hipertensão. O endotélio vascular é permeável à droga, mas a membrana celular não o é. Suponha que a concentração para um efetivo bloqueio dos canais, que produz vasodilatação significativa, é de 1 microg/l. Supondo que a absorção da droga é rápida e que a sua excreção é lenta, calcule a quantidade, em g, que se deve administrar. Suponha, agora, que a a droga se ligue à albumina plasmática: na concentração de 1 microg/l, cada g de albumina se liga a 0,6 microg do bloqueador. Recalcule a quantidade da droga a ser administrada. (volume de sangue = 5l, hematócrito 40%, volume intersticial 13l, concentração plasmática de albumina = 70 g/l. Considere uma queda na concentração plasmática de proteína, de 7 para 3 g/dl. A alteração poderia ocorrer por doença renal, em que ocorre proteinúria Que alterações relativas ocorreriam nos volumes dos compartimentos extracelulares. Escolha uma das variáveis do meio interno submetidas a rígido controle homeostático. Tente, com sua cultura fisiológica atual, montar esquema de retroalimentação negativa que mantém o seu valor.