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MECANISMOS DE REGULAÇÃO DE FUNÇÕES
BIOLÓGICAS
HOMEOSTASIA ORGÂNICA
REGULAÇÃO FISIOLÓGICA E SISTEMAS
DE CONTROLE
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Níveis de organização celular
Organismo pluricelular
Organização dos sistemas
biológicos
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Estabilidade de processos biológicos
Células Meio extracelular Meio interno
Características fisico-químicasHomeostasia
Atividade integrada de sistemasFígado, pulmões, trato
gastrintestinal, rins, etc
Alterações
Respostas regulatórias compensatóriasMecanismos regulatórios
Sistemas de regulação
Organismo pluricelular
/
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Homeostasia
Atividade coordenada de sistemas
• Sistema nervoso – nervos e hormônios
• Sistema endócrino - hormônios
Sistemas inter-relacionados - NEUROENDOCRINOLOGIA
Meio externo – fonte de influências que podem alterar o
equilíbrio do organismo
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Sistemas de controle
Conjunto de componentes interligados – responsáveis pela
constância de parâmetro físico ou químico.
Características gerais:
• Sensível à variação de algum parâmetro
• Capacidade de gerar um sinal
• Ligação com um sistema de controle central
• Capacidade de enviar um sinal alterando a variação
• Retroalimentação (positiva ou negativa)
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Sistema de controle não biológico
Sensor - fio condutor - caixa controle – fio condutor – unidade de aquecimento
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Ex: sistema não biológico - manutenção da temperatura da água de um banho
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Sistema de controle biológico (componentes)
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Como analisar um sistema? Perguntas?
1. Parâmetro ou constante ?
2. Onde estão os sensores / receptores ?
3. Onde está o centro integrador ?
4. Qual a natureza das vias aferente e eferente ?
5. Quais são os efetores? Como funcionam ?
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Respostas reflexas – sistema complexo de regulação (distância)
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Arco reflexo – reflexo de fibras nervosas e glândulas
Neutralização do estímulo pela resposta do efetor (retroalimentação negativa)
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Exemplo de
sistema
homeostático
biológico
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Exemplo de
sistema
homeostático
biológico
Estímulo
Receptor/
centro
integrador
Via eferente
Efetor
Retroalimentação
Regulação da glicemia
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Exemplo de sistema homeostático
biológico
Regulação da temperatura corporal
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Via reflexa de regulação da temperatura corpórea
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2. Respostas locais – áreas individualizadas – auto regulação local
Alteração do meio intra ou extracelular – altera a atividade celular
Ex:
1. lesão na pele - defesa
2. Músculo em exercício – substância vasodilatadora
1. Respostas reflexas – sistema complexo de regulação (distância)
Comunicação ou sinalização – nervos ou mensageiros químico
1. Ação de mensageiros a distância – mecanismos endócrinos
2. Ação de mensageiros locais – mecanismos parácrinos ou
autócrinos (hormônios)
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Respostas homeostáticas locais
Regulação parácrina ou autócrina
Respostas reflexas
(distância)
Regulação endócrina ou
neuro-endócrina
Sistemas de controle – Tipos de regulação
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Formas de comunicação celular / modelos de sinalização
Qual a razão para
estes modelos de
sinalização?
Quantidade
Vida média
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Outro exemplo de homeostasia – balanço químico de uma substância
no sangue (pool)
ganho perda
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Processos importantes relacionados à homeostase
1 - Adaptação / aclimatização
a. Uma pessoa fica exposta por 30 min a alta temperatura – 1º dia
• temperatura corporal aumenta
• suor começa após determinado tempo / volume de suor é medido
b. Por uma semana a mesma pessoa entra numa câmara quente (1-2h) e se
exercita. No 8º dia – novas medidas
• o suor começa mais cedo, em maior volume, e a temperatura não aumenta como
no teste inicial
A pessoa tornou-se aclimatada ao calor. Ela passou por um processo de
mudanças adaptativas induzidas por exposição repetida ao calor e agora ela
é capaz de responder melhor à exposição ao calor.
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2 - Ritmos biológicos de
diferentes variáveis
biológicas
Processos importantes relacionados à homeostase
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Retro – alimentação (feedback)
Retroalimentação negativa
Ex.: Hormônios em geral
Retroalimentação positiva
Ex.: Sistema reprodutor da fêmea
• Ovulação
• Parto
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Feedback negativo
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Feedback positivo
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Feedback negativo
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Mecanismos hormonais de controle
Hormônio
“Substância química sintetizada por uma glândula ou célula e
secretada no sangue ou espaço intercelular, e é levado até os
locais onde exerce suas funções.
Funções: reprodução/lactação; desenvolvimento inicial/crescimento;
nutrição; ingestão de alimentos; osmorregulação/balanço
hidroeletrolítico; estresse; imunidade; comportamento.
Ação dos hormônios – receptores específicos (ligação do hormônio –
cascata de etapas enzimáticas que realizam e amplificam seus
efeitos.
Natureza química:
Esteroides
Derivados de aminoácidos
Derivados e ácidos graxos
Peptídeos/proteínas
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EIXO HIPOTÁLAMO-HIPÓFISE
Hipotálamo
Hipófise – adenohipófise, hipófise posterior, hipófise intermédia
Tireóide
Adrenal - (cortical)
Gônadas (ovários e testículos)
Adrenal - (medular)
Pâncreas endócrino
Paratireoides
Pineal
Trato gastrointestinal
Fígado
Rim
Coração
Placenta
Cérebro
Timo
Pele
Sangue
Ossos
Músculo esquelético
Tecido adiposo
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Especificidade
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Receptor lipídico
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Receptor proteico
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• Inositol trifosfato (IP3) + diacilglicerol (DAG)
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AMPc
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AMPc Ações
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DAG + IP3
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Cálcio
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Eixo hipotálamo – pituitária – glândula / órgão alvo
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Funções gerais do hipotálamo:
• Controle do sistema nervoso autônomo;
• Regulação da temperatura corporal;
• Regulação do comportamento emocional;
• Regulação do sono e da vigília;
• Regulação da ingestão de alimentos;
• Regulação da ingestão de água;
• Regulação da diurese;
• Regulação do sistema endócrino;
• Geração e regulação de ritmos circadianos.
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Áreas hipotalâmicas Principais funções
Pré-óptica e anterior Centro da perda de calor: vasodilatação cutânea e sudorese
Posterior Centro da conservação de calor: vasoconstricção e tremor
Lateral Centro da fome: estimula o comportamento alimentar
Ventromedial Centro da saciedade: inibe o comportamento alimentar
Supra-óptico Secreção de HAD e ocitocina
Periventricular Secreção de hormônios liberadores e inibidores - adenohipófise
Divisão e funções do hipotálamo
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Relação anatômica
Neural e vascular
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Sistema porta hipotálamo -
adenohipófise
9 hormônios
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Tipos celulares da
adeno-hipófise
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HAD
Ocitocina
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Relação dos H hipotalâmicos e hipofisários
(DA)
(endorfinas, lipotrofinas, MSH)
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Feedback
ou
Retroalimentação
negativa
no eixo H-H
Eixo do estresse
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Feedback positivo
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Ciclo menstrual
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HAD
Ocitocina
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