Introdução ao estudo da fisiologia
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Introdução ao estudo da fisiologia
Introdução ao estudo da fisiologia
Prof. Dr. Caio Maximino
Marabá/PA – 2015
Introdução ao estudo da fisiologia
Physiologia
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
● Fernel (1542): “Conhecimento natural”
● Antiguidade: Inferência a partir do conhecimento anatômico grosseiro.
● Vesalius (c. 1543) introduz a anatomia moderna caminho aberto para o domínio →experimental
Introdução ao estudo da fisiologia
William Harvey (1628), pai da fisiologia moderna
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
Introdução ao estudo da fisiologia
Claude Bernard (1813-1878): Fisiologia como ciência experimental
● Descreveu o papel do pâncreas exócrino, do suco gástrico e dos intestinos na digestão
● Descreveu a função glicogênica do fígado
● Descobriu o fenômeno da vasodilatação e da vasoconstrição e seu controle neural
● Conceitos centrais: milieu intèrieur e homestase
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
Introdução ao estudo da fisiologia
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
Meio interno
Silverthorn, 2010
Introdução ao estudo da fisiologia
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
Meio interno: Valores normais
Valores normais Faixa de normalidade
Valores limites
O2 (mmHg) 40 35-45 10-10.000
CO2 (mmHg) 40 35-45 5-80
Na+ (mmol/L) 142 138-146 115-175
K+ (mmol/L) 4,2 3,8-5,0 1,5-9,0
Ca2+ (mmol/L) 1,2 1,0-1,4 0,5-2,0
Cl- (mmol/L) 108 103-112 70-130
HCO3- (mmol/L) 28 24-32 8-45
Glicose (mg/dL) 85 75-126 20-1500
Temperatura (ºC) 36,5 36-37 18,3-43,3
pH 7,4 7,3-7,5 6,9-8,0
Introdução ao estudo da fisiologia
“The highly developed living being is an open system having many relations to its surroundings – in the respiratory and alimentary tracts and through surface receptors, neuromuscular organs and bony levers. Changes in the surroundings excite reactions in this system, or affect it directly, so that internal disturbances of the system are produced. Such disturbances are normally kept within narrow limits, because automatic adjustments within the system are brought into action, and thereby wide oscillations are prevented and the internal conditions are maintained fairly constant”
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
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Nível de organização
● De moléculas a órgãosHistóriada fisiologia
Meio internoe homeostase
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Característicasdos sistemas
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Redes regulatórias de miRNA em resposta ao TGF-β1 (Trionfini et al., 2015)
Introdução ao estudo da fisiologia
De órgãos a sistemas
Históriada fisiologia
Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
Respostasregulatórias
De s
p ou p
o lo s
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03
Introdução ao estudo da fisiologia
Características gerais dos sistemas
● Sistema: Conjunto de componentes interdependentes ou em interação que formam um todo integrado
● Possuem– Estrutura (partes ou componentes que interagem direta
ou indiretamente)– Comportamento (processos que transformam entradas
em saídas)– Interconectividade
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Sistemas orgânicos
● Possuem– Metabolismo – todas as reações químicas que ocorrem dentro
de uma célula– Responsividade – capacidade de detectar e responder a
estímulos– Movimento – de partes e substâncias, geralmente por
contratibilidade– Crescimento – aumento no tamanho de uma parte ou do todo– Reprodução – Divisão celular para crescimento ou reparo, ou
produção de cópias– Diferenciação – desenvolvimento de um estado indiferenciado
para um estado especializado
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Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
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Introdução ao estudo da fisiologia
Robustez
● Os sistemas biológicos devem lidar com um ambiente (condições físico-químicas ou sinais externos) com ruído;
● MAS as propriedades internas do sistema estão sujeitas a variação e incerteza.
● Robustez: persistência do comportamento característico do sistema sob perturbação ou condições de incerteza.– Quais propriedades se mantém constantes?– Para quais perturbações ou incertezas essa invariância se mantém?
● Homeostasia – manutenção de estado; robustez – manutenção de função
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Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
Robustez
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Introdução ao estudo da fisiologia
Mecanismos para a robustez
● Redundância
● Rejeição da perturbação através de retroalimentação
● Organização em unidades funcionais semi-autônomas (modularidade)
● Coordenação pelo estabelecimento de hierarquias
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Característicasdos sistemas
Robustez
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Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
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Respostasregulatórias
Tortora & Derrickson, 2009
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Meio internoe homeostase
Níveis deorganização
Característicasdos sistemas
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Respostas de um sistema de controle
Despoupolos, 2003
Introdução ao estudo da fisiologia
Generalizações importantes acerca dos sistemas de controle homeostático
● Estabilidade mantida através do equilíbrio entre entradas e saídas;
● Constância incompleta leva ao estabelecimento de faixas estreitas de valores ótimos;
● O set point pode ser reiniciado;
● Constância incompleta leva à priorização de certas variáveis.
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