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Fisiologia Humana: Homeostase, Membranas Celulares e Potenciais de Ação, Notas de aula de Fisiologia

Conceitos fundamentais da fisiologia humana, explorando a homeostase, o funcionamento das membranas celulares, os potenciais de ação e a transmissão de sinais nervosos. O texto descreve os mecanismos de transporte através da membrana, os diferentes tipos de potenciais, a sinapse elétrica e química, e a percepção sensorial, incluindo a dor e a propriocepção.

Tipologia: Notas de aula

2024

À venda por 08/02/2025

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julia-ferreira-92 🇧🇷

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Fisiologia p1
Estudo das funções orgânicas, ou seja, o
funcionamento de um organismo como um todo.
Homeostase e líquidos corporais:
Alguns parâmetros fisiológicos que dependem da
homeostase: temperatura, frequência cardíaca,
glicose sanguínea, pressão arterial, ph
plasmático...
Homeostase: é o estado de equilíbrio do meio
interno. LEC= extracelular (liquido intravascular-
vasos- e intersticial-fora dos vasos) e LIC=
intracelular (água corporal total, componente
principal do citoplasma).
Efeito de soluções de diferentes osmolaridade
sobre o volume celular:
Observa-se que no meio hipotônico a célula
incha, no meio isotônico mantém seu volume e
no meio hipertônico ela desidrata e murcha.
Transporte através de membrana
A membrana é o meio de transferência de
substâncias de uma célula, porém ela possui
uma especificidade do que entra e o que sai.
Formada por duas camadas lipídicas anfipáticas,
realizam transporte passivo (difusão simples e
facilitada).
Os transportes são realizados em sua maioria
pelas proteínas transportadoras e elas
atravessam a camada lipídica e são chamadas
de integrais ou intrínsecas, mas outras proteínas
da membrana ficam somente no meio, chamadas
de periféricas ou extrínsecas.
O que ocorre é que as moléculas, possuintes de
energia cinética, irão se trombar umas com as
outras e passaram para o outro compartimento,
assim nesse outro compartimento ocorrera a
mesma coisa e elas voltam para o compartimento
antigo, e com isso a quantidade de molécula
interna da célula por exemplo será a mesma
quantidade da molécula de seu interior, a fim de
entrar em equilíbrio (mecânico).
Os tipos de transporte presentes são:
1. Difusão simples: onde moléculas
lipossolúveis atravessam a membrana
sem a necessidades das proteínas.
2. Difusão Facilitada: onde as proteínas são
utilizadas como túnel de passagem das
substâncias, tanto para o caminho de
entrada como o de saída da célula.
3. Transporte ativo: necessita de gasto de
moléculas de ATP para realizar o
transporte (bomba de sódio potássio).
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Fisiologia p

Estudo das funções orgânicas, ou seja, o funcionamento de um organismo como um todo.

Homeostase e líquidos corporais:

Alguns parâmetros fisiológicos que dependem da homeostase: temperatura, frequência cardíaca, glicose sanguínea, pressão arterial, ph plasmático... Homeostase: é o estado de equilíbrio do meio interno. LEC= extracelular (liquido intravascular- vasos- e intersticial-fora dos vasos) e LIC= intracelular (água corporal total, componente principal do citoplasma). Efeito de soluções de diferentes osmolaridade sobre o volume celular: Observa-se que no meio hipotônico a célula incha, no meio isotônico mantém seu volume e no meio hipertônico ela desidrata e murcha.

Transporte através de membrana

A membrana é o meio de transferência de substâncias de uma célula, porém ela possui uma especificidade do que entra e o que sai. Formada por duas camadas lipídicas anfipáticas, realizam transporte passivo (difusão simples e facilitada). Os transportes são realizados em sua maioria pelas proteínas transportadoras e elas atravessam a camada lipídica e são chamadas de integrais ou intrínsecas, mas outras proteínas da membrana ficam somente no meio, chamadas de periféricas ou extrínsecas. O que ocorre é que as moléculas, possuintes de energia cinética, irão se trombar umas com as outras e passaram para o outro compartimento, assim nesse outro compartimento ocorrera a mesma coisa e elas voltam para o compartimento antigo, e com isso a quantidade de molécula interna da célula por exemplo será a mesma quantidade da molécula de seu interior, a fim de entrar em equilíbrio (mecânico). Os tipos de transporte presentes são:

  1. Difusão simples: onde moléculas lipossolúveis atravessam a membrana sem a necessidades das proteínas.
  2. Difusão Facilitada: onde as proteínas são utilizadas como túnel de passagem das substâncias, tanto para o caminho de entrada como o de saída da célula.
  3. Transporte ativo: necessita de gasto de moléculas de ATP para realizar o transporte (bomba de sódio potássio).

A difusão simples não tem um limite de entrada, ou seja, as moléculas lipossolúveis vão passando o tempo todo, enquanto a difusão facilitada tem uma quantidade restrita de proteínas para realizar o transporte e por isso, em algum momento a entrada vai chegar em seu ápice e por vez vão entrar a mesma quantidade de moléculas, por isso a linha constante do gráfico.

Biofísica de membranas

Lei de conservação da carga elétrica – Para cada carga positiva em um íon, há um elétron em outro íon. No total, o corpo humano é eletricamente neutro; Separar as cargas positivas e negativas de um átomo requer energia. Dessa forma quando separadas, elas tendem a se unir novamente (cargas opostas se atraem); Condutor – material que permite a livre movimentação de cargas elétricas através dele. A água (que perfaz a maior parte do corpo) é um ótimo condutor; Isolante – material que não permite a movimentação de cargas através dele. A bicamada lipídica da membrana é um ótimo isolante; Permeabilidade seletiva - propriedade da membrana plasmática que consiste em controlar (selecionar) o que entra e o que sai da célula. Movimento Browniano – movimento aleatório de partículas num meio líquido ou gasoso como consequência dos choques entre elas e as moléculas do meio. Energia cinética – Energia gerada pelo movimento das moléculas. É influenciada pela temperatura. Gradiente eletroquímico da membrana – somatório do gradiente elétrico (diferença de carga elétrica) e do gradiente químico (diferença de concentração iônica) existente na interface da membrana lipídica. Gradiente químico Início de um fluxo de partículas X para o lado B e um fluxo de Y para o lado A, no entanto quando entram em equilíbrio dinâmico tendem a ir e voltar de A e B. Gradiente Elétrico Existe agora uma força que irá direcionar X+ para o lado positivo devido ao gradiente QUÍMICO, onde tende de A para B, no entanto pensando na carga dele, o X tende a permanecer do lado A, e por isso a força elétrica tende de B para A. Considerando agora que há uma força maior do gradiente químico, as partículas X tendem a ir de A para B.

Absoluto: novos estímulos não conseguem deflagrar um novo potencial de ação, e os canais de Na+ estão inativos. Relativo: novos estímulos, dependendo de sua intensidade, conseguem deflagrar um novo potencial de ação, e os canais de Na+ são ativados.

Sistema nervoso

Tipos de neurônios: *Neuronios em sua maioria estão no cerebelo Sinapse: definido como o espaço entre duas células excitáveis (geralmente neurônios). É uma junção anatomia especializada que transmite o sinal vindo de uma célula para a seguinte. Bainha de mielina permite rapidez na propagação do impulso nervoso em um neurônio. Tipos de sinapse: Elétrica:

  • Entre as duas células o sinal é feito diretamente por fluxo iônico;
  • Desenvolvida mais cedo em questão evolutiva, mais simples;
  • Retardo praticamente zero, sinal dado por uma célula logo recebido pela outra (muito rápido);
  • Bidirecional, nas células cardíacas por exemplo é possível se excitar mais de uma célula por ver;
  • Célula pós-sináptica sempre vai deflagrar um potencial de ação;
  • Efeito não prolongado;
  • Não tem capacidade nenhuma de modificação;
  • Não amplifica o sinal;
  • Fenda sináptica muito estreita. Química:
  • Entre as duas células o sinal é feito por um sinal químico (metabólica e energética maior);
    • Retardo demorado, devido a molécula de neurotransmissor deve ser transportada;
    • Unidirecional;
    • Sinapses podem ocorrer quando os mediadores se ligarem a canais de K+ e assim a célula irá perder carga positiva para o meio, ficando negativa e sendo inibidas, podendo não deflagrar um potencial de ação;
    • Efeito prolongado, enquanto tiver neurotransmissores sendo deslocados para as proteínas receptoras nos neurônios pós- sinápticos, ainda haverá efeito.
    • Tem capacidade de se modificar estruturalmente e funcionalmente;
    • Amplifica o sinal devido a quantidade ou tempo dos neurotransmissores; Assimétricas são aquelas que apresentam a membrana pós-sinápticas mais espessas do que a pré-sinápticas. Vesículas redondas e função excitatórias Simétrica são as que as duas membranas apresentam a mesma espessura. Vesículas achatadas e inibitórias. Axossomática é mais comum, pois o impulso chega numa região mais próxima da região de disparo.
    • Fenda sináptica grande, pois um neurotransmissor conseguirá alcançar as proteínas pós-sinápticas;
    • Deve-se obrigatoriamente possuir um neurotransmissor e um receptor específico.

Fases: Receptores inotrópicos: canais iônicos, permite a entrada do íon Na+ Receptores metabotrópicos: proteínas de membrana que ativam o metabolismo celular. Potencias pós-sinapticos A- Excitatório (glutamato- neurotransmissor) B- Inibitório (GABA-neurotransmissor) Um neurônio recebe cerca de 10 mil sinapses de neurônios e interneurônios vizinhos ou distantes (sendo excitatórios e inibitórios) O neurônio vai somar os impulsos que ele sofre: As vezes uma sinapse excitatória não é capaz de alcançar um limiar da zona de disparo(A), e por isso pode ocorrer soma de sinapses que ativem o potencial, podendo ser uma somação temporal (B), a qual ocorre na mesma região seguida de mais de uma sinapse, ou espacial, onde ocorrer várias sinapses em lugares diferentes ao mesmo tempo (C). Convergência: vários neurônios enviam várias informações a um neurônio ou a um grupo reduzido de neurônios. Divergência: pequeno ou um neurônio transmite informação a vários neurônios.

*quanto menor o campo receptivo, menor a distância que percebemos dois estímulos distintos. Neurônios primários do sistema soméstico localizam-se na pele e nos órgãos internos. Seus corpos celulares ficam no gânglio da raiz dorsal. Dermatomos: área da pele da qual todos os nervos sensoriais dirigem-se para uma única raiz nervosa.

Nocicepção à dor

Nocicepção é a sensação do estímulo, e a dor a percepção de experiencias emocionais e sensoriais desagradáveis. A dor é necessária para proteção de uma espécie de extinção. Permite investigação de uma fratura, bloqueando a evolução de uma doença, por isso é benéfico. As fibras Adelta levam a informação de dores rápida (grossa e mielinizada) e a C de dor lenta (fina e amielinica), derivadas da espessura e a mielinização. Fibras Adelta são ativadas logo após o estímulo nociceptivo, para depois as fibras C. A hiperalgesia acontece quando algo muda nesse sistema de percepção da dor. Por exemplo, em algumas condições médicas ou após lesões, os nervos podem ficar mais sensíveis. Isso significa que eles enviam mais sinais de dor para o cérebro, ou que o cérebro interpreta esses sinais de forma mais intensa. Uma causa comum de hiperalgesia é a inflamação. Quando você se machuca ou tem uma doença que causa inflamação, como artrite, substâncias químicas são liberadas no corpo que podem sensibilizar os nervos, tornando-os mais sensíveis à dor. Isso pode resultar em uma sensação de dor mais intensa do que o esperado em resposta a estímulos que normalmente não seriam tão dolorosos. A dor rápida sobe o trato espinotalâmico lateral; A dor lenta sobe o trato espino talâmico (antiga na questão evolutiva). A projeção para a formação reticular causa reações comportamentais e autonômicas da dor (ataque cardíaca, sudorese). Mecanismos endógenos de analgesia: a dor precisa ser controlada então o corpo produz analgesia, onde ocorre inibição de neurônio de segunda ordem pelas substâncias como noradrenalina. O estímulo nociceptivo é mantido, mas não é enviado para o cérebro. Teoria da comporta da dor: pressionar o local da dor a diminui, pois quando isso ocorre estimulamos as fibras sensoriais táteis Abeta (mais grossas e mielinizadas) que levam o estímulo mais rápido. Fibras Abeta fazem na medula sinapses com neurônio com segunda ordem e inibem, através de um interneurônio inibitório, esse neurônio de segunda ordem e assim não leva o estímulo para o córtex.

Dor referida: convergência das fibras nociceptivas da pele, que levam a informação até o segundo neurônio, e as fibras do coração. O córtex reconhece a dor da região próxima da víscera, pois as duas fibras estão convergindo. Dor do membro fantasma: o córtex cerebral ainda possui representação do membro amputado, pois os axônios ainda continuam subindo ao córtex, já que não foram extraídos na amputação e por isso o paciente sente a dor nos membros perdidos. Demonstra uma reorganização cortical.

Sistema autônomo

Diferenças entra SN simpático e parassimpático

  1. Ativação e feito: O sistema nervoso simpático é frequentemente associado com a "resposta de luta ou fuga". Ele é ativado em situações de estresse, perigo ou excitação, preparando o corpo para a ação rápida. Isso inclui aumentar a frequência cardíaca, dilatar as vias respiratórias, desviar o sangue dos órgãos internos para os músculos esqueléticos e liberar energia armazenada (como glicose) para aumentar a disponibilidade de combustível para os músculos. Por outro lado, o sistema nervoso parassimpático é frequentemente associado com a "resposta de descanso e digestão". Ele é ativado em momentos de calma e relaxamento, promovendo atividades de conservação de energia, como a digestão eficiente dos alimentos, a diminuição da frequência cardíaca e a construção de reservas de energia.
  2. Localização e origem dos neurônios pré- ganglionares: No sistema nervoso simpático, os neurônios pré- ganglionares têm origem na medula espinhal, geralmente nas regiões torácica e lombar. No sistema nervoso parassimpático, os neurônios pré-ganglionares têm origem em diferentes regiões: craniana (no tronco cerebral) e sacral (na medula espinhal sacral).
  3. Neurotransmissores e receptores: Ambos os sistemas utilizam a acetilcolina como neurotransmissor nos neurônios pré- ganglionares. No entanto, os sistemas diferem no neurotransmissor utilizado nos neurônios pós- ganglionares:  No sistema simpático, os neurônios pós- ganglionares liberam principalmente norepinefrina (noradrenalina), que age sobre receptores adrenérgicos.  No sistema parassimpático, os neurônios pós-ganglionares liberam principalmente acetilcolina, que age sobre receptores muscarínicos. Neurotransmissão nos gânglios simpáticos e parassimpáticos: No sistema nervoso simpático, os neurônios pré- ganglionares liberam principalmente o neurotransmissor acetilcolina (ACh). Isso se liga aos receptores nicotínicos localizados nos neurônios pós-ganglionares. Após a ativação, os neurônios pós-ganglionares liberam principalmente norepinefrina (noradrenalina), que se liga aos receptores adrenérgicos (como os receptores alfa e beta) nos órgãos efetores.

Quanto maior necessidade de força máxima, maior quantidade de neurônios recrutados. Propriocepção: capacidade de reconhecer a localização espacial do corpo, a força exercida pelos músculos e a posição de cada parte do corpo em relação as demais, sem utilizar a visão.

  • Fusos neuromusculares: detecta as variações de comprimento muscular e velocidade dessa variação. Fica inserido no interior dos músculos, nas fibras intrafusais, inervado por fibras sensoriais (motoneuronios alfa). Reflexo espinhal: tendão é a junção de todas as fibras musculares, e quando bate nele todas as fibras serão contraídas de uma vez e a resposta é rápida, sem necessidade de chegar ao córtex.
  • Órgão Tendinoso de Golgi: fica inserido na transição entre musculo e o tendão, na qual o aumento da tensão do tendão comprime e estimula as fibras sensoriais. Falha neuromuscular/reflexo miotatico inverso: inibe os mototeuronios alfa quando o peso é mais alto do que o suportado. Extensão cruzada: Essa "cruzada" dos sinais sensoriais é importante para o processamento adequado da informação sensorial e para a coordenação dos movimentos corporais. Por exemplo, quando você toca em algo quente com a mão direita, os neurônios sensoriais na mão enviam sinais para a medula espinhal do lado direito, mas esses sinais cruzam para o lado esquerdo da medula espinhal antes de serem transmitidos para o cérebro. Isso permite uma resposta rápida e coordenada, como retirar a mão do objeto quente, além de permitir que o outro lado suporte o corpo para que isso não ocorra novamente. A extensão cruzada também é importante em casos de lesões na medula espinhal, pois permite que os sinais sensoriais de uma parte do corpo cheguem ao cérebro mesmo se houver danos em uma parte da medula espinhal. Isso pode ajudar na preservação de algumas funções sensoriais e motoras após uma lesão na medula espinhal.