Apostila de fisiologia humana

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Apostila de fisiologia humana

  1. 1. UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado do RS DBQ – Departamento de Biologia e Química FISIOLOGIA HUMANACADERNO DE RESUMOS DE AULAS TEÓRICAS Prof.ª Mirna Stela Ludwig Aluno:_____________________________ Curso:______________________ 2º Semestre de 2009
  2. 2. Os textos apresentados foram elaborados baseados em diversas bibliografias, que estãoapresentadas no final deste caderno, na lista de referências bibliográficas e, a partir das aulas deFisiologia Humana, ministradas nos cursos de Enfermagem, Nutrição, Fisioterapia, Farmácia,Educação Física e Ciências Biológicas. Os resumos apresentados têm como objetivo proporcionar melhor acompanhamento dasaulas expositivas e a realização de exercícios relativos aos conteúdos desenvolvidos, devendo oaluno complementar seu estudo com leituras em livros recomendados no plano de ensino. Além disto estão contemplados os protocolos das aulas práticas do respectivo componentecurricular Bom estudo! Prof.ª Mirna Stela Ludwig
  3. 3. AULA: INTRODUÇÃO A FISIOLOGIA/ Bases gerais de fisiologia humana 1- ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO CORPO HUMANO Fisiologia: do grego, physic- = natureza + logos = estudo, estudo da natureza. É a parte daciência que estuda o funcionamento dos seres vivos. Assim, a fisiologia humana se dedica ao estudodo funcionamento dos diferentes sistemas que compõem o corpo humano. A Fisiologia Humana teve origem na Grécia por volta do ano 420 A.C. com Hipócrates (460-370 A.C.; o pai da medicina). Durante o renascimento (XIV-XVII) ocorreu o aumento do interesse noestudo da Anatomia e da Fisiologia do corpo humano. Neste período, Andreas Vesalius (1514-1564) iniciou o que conhecemos hoje como a Anatomia Humana Moderna, com uma das obrasmais influente da época: de humani corporis fabrica (1543). No Século XVIII, o conhecimento em Fisiologia começou a se acumular rapidamente,principalmente após 1838 com a teoria celular de Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) e TheodorSchwann (1809-1882). Foi neste período que Claude Bernard (1813-1878; foto) introduziu os conceitosda Fisiologia Experimental Contemporânea. Para Claude Bernard a fisiologia não era a anatomia animada, assim "...em vez de procederdo órgão para a função, o fisiologista deveria começar a partir do fenômeno fisiológico e procurarsua explicação no organismo". Com isto, o fisiologista não deveria simplesmente observar anatureza, mas produzir e reproduzir fenômenos em condições artificiais, em que alguns aspectos ouvariáveis são selecionados, e outros são eliminados ou controlados. A Fisiologia Humana estuda os processos da vida, as funções dos diferentes órgãos esistemas do organismo humano; o objetivo da fisiologia humana é elucidar os processosresponsáveis pela origem, desenvolvimento e continuação da vida do ser humano. Todos os seres vivos são formados de células, que são compartimentos envolvidos pormembrana, preenchidos com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, e banhadaspor líquido nutritivo. Assim, a unidade funcional dos seres vivos é a célula. As células constituem ostecidos, os quais formam os órgãos do nosso corpo. Os sistemas que vamos estudar são, por sua vez,constituídos desses órgãos e, em seu conjunto, formam o organismo. Torna-se evidente aimportância de um perfeito funcionamento de todos os órgãos e sistemas do corpo para o que oorganismo mantenha-se com saúde. Qualquer problema / limitação na atividade de um dos órgãospode produzir alteração na sua respectiva função, comprometendo a desempenho do respectivosistema e o estado de saúde do indivíduo. 2-HOMEOSTASIA: No humano sadio, muitas variáveis são ativamente mantidas dentro de estreitos limitesfisiológicos. A lista das variáveis controladas é longa, incluindo a temperatura corporal, a pressão
  4. 4. sanguínea, a composição iônica do plasma sanguíneo, a concentração sanguínea de glicose, o teorsanguíneo de oxigênio e de dióxido de carbono, etc. A tendência à manutenção da constânciarelativa de determinadas variáveis, mesmo em presença de alterações ambientais significativas, éconhecida como homeostasia. Assim, podemos dizer que o termo homeostasia é usado para designara manutenção das condições constantes do meio interno. Em essência, todos os órgãos e tecidos docorpo desempenham funções que ajudam a manter a homeostasia. O corpo é dotado de sistemas de controle que produzem o balanceamento necessário, semos quais não conseguiríamos viver. A maior parte dos mecanismos fisiológicos de regulação do corpoatua por meio de feedback negativo ou retroalimentação negativa. Por exemplo: a elevação dapressão de dióxido de carbono no sangue causa aumento da ventilação pulmonar. Isso, por sua vez,provoca maior eliminação deste gás pelo organismo, reduzindo sua pressão no sangue. Observa-seque a resposta (diminuição da pressão de CO2) é contrária ao estímulo (aumento da presssão deCO2).
  5. 5. AULA: SANGUE 1- VOLEMIA E HEMATÓCRITO É um tecido especial formado de células suspensas em meio líquido, o plasma. As funções do sangue podem ser consideradas nas seguintes classes: balanço iônico eosmótico, nutrição e excreção; transporte de gases respiratórios; tamponamento (equilíbrio ácido-básico); defesa/proteção; transporte de calor; turgor. O volume total do sangue é a soma do volume celular mais o volume plasmático. A porçãocelular é representada, em quase sua totalidade (99%) pelo volume das hemácias, sendo o restanteocupado por leucócitos e plaquetas. Dependendo do número de células em suspensão e dacomposição do plasma, o sangue será mais ou menos viscoso. Diz-se que a viscosidade sanguíneadepende na maior parte do valor do hematócrito, ou seja, do percentual de hemácias, basicamente. O hematócrito varia em torno de 40-50% no homem adulto, 35-45% na mulher adulta,aproximadamente 35% na criança até 10 anos e 60% no recém-nascido. Observa-se que a variação novalor do hematócrito ocorre em função da idade e sexo bem como, devemos considerar o pesocorporal e a altitude do local onde o indivíduo reside (ou se encontra há algum tempo). O volume sanguíneo circulante é de cerca de 7-8% do peso corporal. Volemia: volume total de sangue. Normovolemia: volume sanguíneo normal. Hipervolemia: volume sanguíneo acima do normal. Hipovolemia: volume sanguíneo abaixo do normal. 2-COMPOSIÇÃO DO PLASMA Muitas substâncias estão dissolvidas no plasma, incluindo eletrólitos, proteínas, lipídios,glicose, aminoácidos, vitaminas, hormônios, produtos nitrogenados finais do metabolismo (taiscomo uréia e ácido úrico), oxigênio, dióxido de carbônico, etc. As concentrações dessesconstituintes são influenciadas pela dieta, pelas demandas metabólicas e pelos níveis de hormônios evitaminas. Proteínas: As proteínas constituem componentes importantes do plasma. No adultoatingem uma concentração plasmática de 6,5 a 7%. Quimicamente podem ser diferenciadas em trêsgrandes tipos: albumina, globulinas e fibrinogênio. - Albumina: proteína de menor peso molecular e de maior concentração no plasma;sintetizada no fígado. - Globulina: segundo tipo mais abundante no plasma, sintetizadas no fígado e no sistemamacrofágico; enquadram-se nesse tipo, as imunoglobulinas. - Fibrinogênio: proteína de alto peso molecular, sintetizada no fígado; fundamental para acoagulação sanguínea;
  6. 6. Entre as funções desempenhadas pelas proteínas plasmáticas, citamos a pressão oncóticado sangue, a viscosidade do sangue, o transporte de substâncias no sangue, a defesa do organismo(imunoglobulinas), a coagulação sanguínea (fibrinogênio), etc. 3-CÉLULAS SANGUÍNEAS 3.1 Origem A porção celular do sangue é composta de eritrócitos (hemácias ou glóbulos vermelhos),leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas (trombócitos). Constituem três linhagens ou sériesdiferentes de células que se originam, entretanto, de uma célula-mãe única, denominada célulapluripotente ou totipotente ou stem cell, também denominada célula-tronco. A hemopoiese (formação de células sanguíneas) começa na medula óssea em torno da 20ªsemana de vida embrionária. Aí se localizam as células pluripotentes que estão constantementeproduzindo células sanguíneas para serem lançadas no sangue, exceto no início da vida embrionária(até a 20ª semana de gestação), quando as células sanguíneas são produzidas principalmente pelofígado e, em menor grau, pelo baço. No período pré-natal e ao nascer, há medula óssea formadora de células sanguíneas emquase todos os ossos. No adulto, a medula óssea formadora de células sanguíneas se loca i a nosossos esponjosos como esterno, ossos ilíacos e costelas; no adulto jovem, pode ser encontradatambém nas epífises proximais do fêmur e do úmero. A medula óssea funcionante, produtora de células, é muito vascularizada e por isso tem acor vermelho-escura ("medula vermelha");à medida que deixa de ser ativa, vai se tornando amarela,rica em células gordurosas ("medula amarela"). A produção de células sanguíneas (leucócitos, hemácias e plaquetas) é regulada com grandeprecisão nos indivíduos saudáveis, por fatores de crescimento glicoprotéicos ou hormônios quecausam a proliferação e amadurecimento de uma ou mais das linhagens celulares comprometidas.Os fatores de crescimento estimuladores de colônias são produzidos por macrófagos, células Tativadas, fibroblastos e células endoteliais; o hormônio eritropoetina é formado principalmente porcélulas renais (células justaglomerulares) e, em menor parte, por células do fígado. 3.2 Hemácias/ Eritrócitos/Glóbulos Vermelhos: Essas células apresentam coloração vermelha devido à presença, em seu citoplasma, degrande quantidade de hemoglobina, que é responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. Ashemácias são células anucleadas, em forma de discos bicôncavos, bastante maleáveis (devido àsgrandes dimensões da membrana celular com relação ao pequeno volume citoplasmático), podendo,com isso, passar através de capilares sanguíneos bastante delgados sem que ocorra o rompimentoda própria membrana celular. Enquanto a hemácia vai sendo formada, na medula óssea, em seu citoplasma umaimportante molécula protéica vai sendo continuamente sintetizada e se acumulando no interior da
  7. 7. célula: a hemoglobina. Para que ocorra uma produção normal de hemoglobina, é necessário o íonferro no estado ferroso (Fe++). Na falta deste íon, a produção de hemoglobina será comprometidaafetando o transporte de oxigênio no sangue. A quantidade total de ferro no organismo é, emmédia, de 4 a 5g, dos quais 65% aproximadamente estão sob a forma de hemoglobina. Devido a grande importância do íon ferro na produção de hemoglobina e devido àimportância da hemoglobina no transporte de oxigênio no sangue, existe um sistema importante,para transporte e armazenamento do ferro em nosso organismo: o ferro, logo após ser absorvido naparede intestino delgado, se liga a uma proteína presente no plasma, denominada transferrina, aqual o transporta na corrente sanguínea. O ferro também permanece durante semanas a meses, armazenado em nossos tecidos, naforma de ferritina. Para se transformar em ferritina o ferro se liga a moléculas presentes,principalmente no fígado, chamadas de apoferritina. Esse ferro armazenado como ferritina échamado ferro de depósito. O número médio de hemácias no sangue é de 4,7 e 5,2 milhões/mm3 na mulher e no homem,respectivamente. Funções• A principal função das hemácias consiste em transportar a hemoglobina, que por sua vez, conduz o oxigênio dos pulmões para os tecidos e gás carbônico dos tecidos aos pulmões;• A hemoglobina também é um excelente tampão ácido-básico, e desse modo, as hemácias são responsáveis pela maior parte, do poder tampão de todo o sangue;• As hemácias também contêm uma grande quantidade da enzima anidrase carbônica, que catalisa a reação entre o dióxido de carbono e a água (H20 + CO2 ↔ H2CO3↔H+ e HCO3-), aumentando a velocidade desta reação reversível, possibilitando que a água no sangue reaja com grandes quantidades de dióxido de carbono, transportando-o assim até os pulmões, na forma de íons bicarbonato HCO3-.. Controle da produção de hemácias A massa total de hemácias no sistema circulatório é mantida dentro de limites estreitos, detal modo que uma quantidade adequada de hemácias sempre está disponível para proporcionaroxigenação tecidual suficiente. A produção de hemácias pela medula é estimulada pelo hormônio chamado eritropoietina,secretado principalmente pelos rins e, em menor parte, pelo fígado. A produção deste hormônio éestimulada sempre que a oxigenação tecidual diminui. Assim, qualquer condição que cause adiminuição da quantidade de oxigênio transportada para os tecidos (hipoxia), produzirá aumento naquantidade de eritropoetina, a qual causará o aumento na produção e quantidade de hemáciascirculantes, para restabelecer o transporte e oferecimento de oxigênio aos tecidos. Devido às necessidades contínuas de reposição de hemácias, as células da medula ósseaestão entre aquelas que mais rapidamente crescem e proliferam. Conseqüentemente, sua maturação
  8. 8. e velocidade de produção são afetadas pelo estado nutricional do indivíduo. Há duas vitaminasespecialmente importantes para a produção normal de hemácias, a vitamina B12 e o ácido fólico. Destruição das hemácias Após os eritrócitos serem liberados pela medula óssea no sangue circulante, eles vivemcerca de 120 dias antes de serem destruídos. São removidos da corrente sangüínea pelos macrófagosdo baço, medula óssea e fígado. 3.3 Leucócitos/ Glóbulos brancos: O termo leucócito significa "célula branca". Os leucócitos são unidades móveis do sistema deproteção do organismo. São formados em parte na medula óssea (os neutrófilos, eosinófilos,basófilos - granulócitos- e monócitos) e, em parte, no tecido linfóide (linfócitos). Cada milímetro cúbico de sangue contém aproximadamente 4.000 a 10.000 (média 6.000 a8.000) leucócitos/mm3 de sangue. Função: Estas células conferem imunidade e resistência ao organismo humano contra infecções. Os linfócitos constituem parte do nosso sistema imunológico. Os granulócitos e monócitos protegem o organismo contra os organismos invasores,principalmente por fagocitose. Os eosinófilos são fagócitos fracos, apresentam quimiotaxia, mas, em comparação com osneutrófilos, é duvidoso que os eosinófilos sejam de importância significativa na proteção contra ostipos comuns de infecção. Por outro lado, os eosinófilos são freqüentemente produzidos emgrandes quantidades nas pessoas com infecções parasitárias, migrando para os tecidos infectadospor parasitas. Os eosinófilos aderem à parasitas e liberam substâncias que matam muitos deles. Oseosinófilos também têm tendência de acumular-se nos tecidos onde ocorreram reações alérgicas, eprovavelmente evitam, desse modo, a disseminação de processo local inflamatório. Os basófilos se assemelham aos mastócitos; contêm histamina (vasodilatador) e heparina(anticoagulante). Os monócitos e os macrófagos formam um importante sistema de defesa de nossos tecidos contra agentes estranhos. Este sistema de defesa formado por monócitos e macrófagos é denominado sistema monócito-macrófago. É um sistema difuso de fagócitos localizado em todos os tecidos, mas especialmente naquelas áreas onde grandes quantidades de partículas, toxinas e outras substâncias indesejáveis que devem ser destruídas. Exemplos de macrófagos: células de Küpffer – fígado; macrófagos alveolares – pulmões; histiócitos teciduais – subcutâneo; micróglia – cérebro; células reticulares - gânglios linfáticos, baço e medula óssea. Os neutrófilos são células maduras que podem atacar e destruir bactérias e vírus. A meia-vidamédia de um neutrófilo, na circulação é de 6 horas. Os macrófagos começam a vida como monócitosno sangue, que são células imaturas; enquanto estão no sangue têm pouca habilidade para combateragentes infecciosos. Os monócitos entram no sangue, provenientes da medula óssea e circulamdurante cerca de 72 horas. Então, entram nos tecidos e se tornam macrófagos teciduais; seu tempo
  9. 9. de vida nos tecidos é de cerca de três meses. Após entrarem nos tecidos, começam a aumentar detamanho e desenvolvem um grande número de lisossomos no citoplasma, tornando-seextremamente capazes de combater agentes infecciosos. Propriedades dos leucócitos: • Quimiotaxia: diversas substâncias químicas, nos tecidos, induzem a movimentação dos neutrófilos e macrófagos na direção da origem da substância. Os produtos bacterianos interagem com os fatores plasmáticos e com as células para produzir agentes que atraem os neutrófilos para a área infectada. Entre os produtos que podem induzir a quimiotaxia podemos citar um componente do sistema complemento (C5a), leucotrienos e polipeptídios dos linfócitos, mastócitos e basófilos. • Diapedese: neutrófilos e monócitos podem passar através dos poros dos vasos sanguíneos por diapedese. Isto é, os leucócitos espremem-se através dos poros dos capilares sanguíneos alcançando os tecidos; • Movimento amebóide: neutrófilos e macrófagos movem-se pelos tecidos por movimento amebóide; • Fagocitose: é a função mais importante dos neutrófilos e macrófagos; significa a ingestão celular do agente agressor. Alguns fatores plasmáticos (opsoninas: imunoglobulinas-IgG e proteínas do complemento) atuam sobre as bactérias para torna-las “palatáveis” aos fagócitos(opsonização) • Digestão enzimática: logo que a partícula estranha tenha sido fagocitada, os lisossomos imediatamente entram em contato com a vesícula fagocítica, suas membranas se fundem com as da vesícula e desse modo esvaziam muitas enzimas digestivas e agentes bactericidas no interior da mesma. Assim, a vesícula fagocítica se torna uma vesícula digestiva, e a digestão da partícula fagocitada começa imediatamente. 3.4 Plaquetas São fragmentos celulares originados de uma célula denominada megacariócito. No sangue, asplaquetas são encontradas na concentração de 200.000-400.000/mm3 de sangue; normalmente têmmeia-vida de cerca de 4 dias. Entre 60 e 75% das plaquetas liberadas da medula óssea, passam para osangue circulante e o restante fica, sobretudo, no baço. As funções das plaquetas estão relacionadas com a hemostasia, ou seja, as plaquetas outrombócitos são componentes fundamentais na prevenção da perda de sangue:-liberam substâncias vasoconstritoras que provocarão o espasmo vascular reduzindo o fluxosanguíneo local e conseqüentemente a perda;-formam um tampão plaquetário a partir da agregação plaquetária: as plaquetas em contato com asfibras colágenas do vaso lesado, ou com o ADP e trombina, são ativadas de forma que tendem a seagregar até constituírem um tampão de plaquetas;-participam ativamente da cascata de ativação de fatores de coagulação que culmina na formação deum coágulo de sangue.
  10. 10. Podemos concluir assim que, um baixo número de plaquetas pode colocar a vida do indivíduoem risco, pois neste caso, os mecanismos hemostáticos ficam comprometidos.
  11. 11. QUESTÕES PARA ESTUDO1- O cálcio é importante no mecanismo de coagulação sanguínea?2- Esquematize o processo químico da coagulação sanguínea a partir do trauma tecidual (viaextrínseca).3- Esquematize o processo químico da coagulação sanguínea a partir do trauma do próprio sangue(via intrínseca).4- O que é, como é produzido e qual é a importância do espasmo vascular?5- Explique resumidamente como se forma o tampão plaquetário?6- A dipirona e o ácido acetilsalicílico influenciam a ação plaquetária? Por quê?7- Por que o sangue a hemostasia é um processo comprometido nos hemofílicos?8- Nosso organismo produz substâncias anticoagulantes? Quais?9- Problemas hepáticos que comprometem a síntese protéica podem produzir sangramento? Porquê?10- A deficiência de vitamina K pode produzir sangramento? Por quê?11- O fluxo sanguíneo lento e a alteração na superfície dos vasos sanguíneos podem provocar aformação de coágulos sanguíneos? Qual é a via desencadeada?12- Quais são os valores referenciais das seguintes variáveis, em um indivíduo adulto jovem de 70 kg? a) volemia: b) hematócrito: c) concentração de hemácias no sangue: d) concentração de leucócitos no sangue: e) concentração de plaquetas no sangue: f) concentração de hemoglobina:13-Justifique a diferençca de hematócrito entre indivíduos do sexo masculino e feminino e, entre RNe bebês de 3 meses.14- Escreva como acontece a regulação da produção de eritrócitos.15- Cite as propriedades dos leucócitos.16- Se o indivíduo apresentar desidratação poderá apresentar alteração de hematócrito?17- Suponhamos que tenha acontecido uma lesão na pele e a contaminação, na área, por bactérias.Descreva a resposta dos macrófagos teciduais e dos neutrófilos nete caso.18- Apresente a participação das plaquetas em cada mecanismo hemostático.19- Escreva sobre as funções das proteínas plasmáticas.20- A concentração de substâncias no plasma é igual entre os indivíduos? Os hábitos alimentares e osníveis de hormônios no sangue podem interferir? Cite exemplos.21- Quais são os efeitos da tromboxana A2, ADP, adrenalina e colágeno sobre a função plaquetária?22- A deficiência de ferro e a insuficiência renal crônica podem causar anemia? Explique.
  12. 12. AULA: SISTEMA RESPIRATÓRIO 1. FUNÇÕES: captação de O2 da atmosfera e fornecimento deste gás ao sangue, remoção doCO2 do sangue e eliminação deste gás na atmosfera, participação na manutenção do pH, funçõesbioquímicas (exemplo: conversão de angiotensina I em angiotensina II), fonação, etc. 2. SEGMENTOS DO APARELHO RESPIRATÓRIO Durante a inspiração e expiração, o ar passa por diversos e diferentes segmentos que fazemparte do aparelho respiratório:• Nariz: é o primeiro segmento por onde, de preferência, passa o ar durante a inspiração. Aopassar pelo nariz, o ar é filtrado, umidificado e aquecido. Na impossibilidade eventual da passagemdo ar pelo nariz, tal passagem pode acontecer pela boca.• Faringe: após a passagem pelo nariz, antes de atingir a laringe, o ar deve passar pela faringe,segmento que também serve de passagem para os alimentos.• Laringe: normalmente permite apenas a passagem de ar. Durante a deglutição de algumalimento, uma pequena membrana (epigloge) obstrui a abertura da laringe, o que dificulta apassagem fragmentos, que não sejam ar, para as vias respiratórias inferiores. Na laringe localizam-setambém as cordas vocais, responsáveis para produção de nossa voz.• Traquéia: pequeno tubo cartilaginoso que liga as vias respiratórias superiores às inferiores.• Brônquios e bronquíolos: são numerosos e ramificam-se também numerosamente, como galhosde árvore. Permitem a passagem do ar em direção aos alvéolos. Os bronquíolos são mais delgados,estão entre os brônquios e os sacos alveolares, de onde saem os alvéolos. Por toda a mucosarespiratória, desde o nariz até os bronquíolos, existem numerosas células ciliadas, com cílios móveis,e grande produção de muco. Tudo isso ajuda bastante na constante limpeza do ar que flui atravésdas vias respiratórias. A adrenalina causa broncodilatação.• Alvéolos: os alvéolos apresentam certa tendência ao colabamento. Tal colabamento somentenão ocorre normalmente devido à pressão mais negativa presente no espaço pleural, o que força ospulmões a se manterem expandidos e, pela presença do surfactante, que diminui a tensão superficialnos alvéolos. O grande fator responsável pela tendência de colabamento dos alvéolos é umfenômeno chamado tensão superficial, a qual é minimizada pela presença de uma substânciachamada surfactante pulmonar. O surfactante pulmonar é formado basicamente de fosfolipídeos(dipalmitoil lecitina), sintetizado nas células pneumócitos II do epitélio alveolar. O cortisol(glicocorticóide) tem efeito estimulador sobre a produção de surfactante. A grande importância dosurfactante pulmonar é sua capacidade de reduzir significativamente a tensão superficial doslíquidos que revestem o interior dos alvéolos e demais vias respiratórias, facilitando a respiração.
  13. 13. 3. VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES A cada ciclo respiratório que executamos, certo volume de ar é movimentado para dentro epara fora do aparelho respiratório durante uma inspiração e uma expiração, respectivamente. Nacondição de repouso, em um adulto, aproximadamente 500 ml de ar entram e saemespontaneamente, a cada ciclo respiratório. Este volume de ar, que inspiramos e expiramosespontaneamente a cada ciclo, corresponde ao que chamamos de Volume Corrente. Além do volume corrente, podemos inalar um volume adicional de ar durante umainspiração forçada e profunda. Tal volume é chamado de Volume de Reserva Inspiratório ecorresponde a, aproximadamente, 3.000 ml de ar. Da mesma forma, podemos expirar um volume maior de ar do que o valor expiradoespontaneamente, o qual denominamos de Volume de Reserva Expiratório e corresponde aaproximadamente 1.100 ml. Mesmo após uma expiração profunda, um considerável volume de ar ainda permanece nointerior de nossas vias aéreas e de nossos alvéolos. Trata-se do Volume Residual, deaproximadamente 1.200 ml. O Volume de Reserva Inspiratório somado ao Volume Corrente corresponde ao quechamamos de Capacidade Inspiratória (cerca de 3.500 ml). O Volume de Reserva Expiratório somado ao Volume Residual corresponde ao quechamamos de Capacidade Residual Funcional (cerca de 2.300 ml). O Volume de Reserva Inspiratório somado ao Volume Corrente mais o Volume de ReservaExpiratório corresponde à Capacidade Vital (cerca de 4.600 ml). Finalmente, a soma dos Volumes Corrente, de Reserva Inspiratório, de Reserva Expiratóriomais o Volume Residual, corresponde à nossa Capacidade Pulmonar Total (cerca de 5.800 ml). 4. VENTILAÇÃO PULMONAR Nossas células necessitam de um suprimento contínuo de oxigênio para que, no processoquímico de respiração celular, possam gerar a energia necessária para seu perfeito funcionamento eprodução de trabalho. O oxigênio existe em abundância em nossa atmosfera e para captá-lo necessitamos denosso aparelho respiratório, através do qual este gás atinge a corrente sanguínea, pela qual étransportado até as células. As células liberam gás carbônico que, após ser transportado pela mesmacorrente sanguínea, é eliminado na atmosfera também pelo mesmo aparelho respiratório. Para que seja possível uma adequada difusão de gases através da membrana respiratória énecessário um processo constante de ventilação pulmonar. A ventilação pulmonar consiste numarenovação contínua do ar presente no interior dos alvéolos, produzida pelos movimentos
  14. 14. respiratórios (inspiratórios e expiratórios) que proporcionam insuflação e desinsuflação de todos ouquase todos os alvéolos. Durante a inspiração, ocorre a expansão pulmonar e da caixa torácica, com diminuição dapressão alveolar e intra-pleural (em relação a pressão atmosférica) e assim, um determinado volumede ar atmosférico é inalado pelo aparelho respiratório. A expansão dos pulmões e a caixa torácica éproduzida pelo levantamento das costelas com projeção do osso esterno para frente, e pelomovimento descendente do diafragma em direção a cavidade abdominal; isto tudo em função dacontração de músculos intercostais externos e diafragma. Durante a expiração, ocorre a retração pulmonar e da caixa torácica, com aumento dapressão alveolar e intra-pleural (em relação a pressão atmosférica) e assim, um determinado volumede ar é eliminada dos pulmões. Para retrairmos os pulmões e a caixa torácica é preciso que ocorra orebaixamento das costelas e relaxamento do diafragma; isto acontece graças ao relaxamentonatural dos músculos inspiratórios. Em algumas situações, como durante atividade física,necessitamos de uma expiração mais intensa e, para que isso ocorra, podemos necessitar tambémde músculos expiratórios que, ao se contrair promovem maior retração da caixa torácica e pressãodas vísceras abdominais contra o diafragma, causando a saída adicional de ar do sistema respiratóriopara o ar atmosférico. Assim, em condições de repouso, a contração dos músculos inspiratórios produz ainspiração e o relaxamento dos mesmos músculos produz a expiração. Na INSPIRAÇÃO: entrada do ar no sistema respiratório; movimento ativo produzido pelacontração de músculos respiratórios inspiratórios, entre os quais destacam-se o diafragma e osintercostais externos. Tem duração de 2 segundos. Na EXPIRAÇÃO: saída do ar do sistema respiratório; tem duração de 3 segundos.- em repouso: ocorre movimento passivo, produzido pelo relaxamento dos músculos respiratóriosinspiratórios;- quando forçada ou em exercício: além do relaxamento dos músculos inspiratórios, ocorre acontração de músculos respiratórios expiratórios, destacando-se os músculos da parede abdominal eos intercostais internos. Se considerarmos que cada ciclo respiratório (inspiração e expiração) tem duraçãoaproximada de 5 segundos, podemos concluir que durante um minuto realizamos 12 ciclosrespiratórios, ou seja, apresentamos uma freqüência respiratória de 12 cpm. O indivíduo adulto, emcondições de repouso, apresenta normalmente uma freqüência respiratória de 12 a 18 cpm. 4.1 VENTILAÇÃO GLOBAL, ALVEOLAR E DO ESPAÇO MORTO A ventilação global depende do volume corrente e da freqüência respiratória (números deciclos respiratórios/min.)Volume corrente = 500mlFreqüência Respiratória=12cpm
  15. 15. Volume do espaço morto = 150mlVentilação global = VC x FRVG = 500ml x 12cpmVG= 6000ml/minVentilação alveolar = (VC – VEM) x FRVA=( 500ml-150ml) x 12 cpmVA= 350ml x 12cpmVA= 4.200ml/min.Ventilação do espaço morto = VEM x FRVentilação do espaçomorto=150ml X 12 cpmVentilação do espaço morto = 1.800 ml/minOBS.: A ventilação do espaço morto pode aumentar quando houver comprometimento da zonarespiratória (exemplo: enfisema pulmonar). 5. TROCAS GASOSAS O ar atmosférico, que respiramos, é composto basicamente dos seguintes elementos:Nitrogênio, Oxigênio, Gás Carbônico e Água. O ar inalado vai passando através de nossas vias respiratórias, durante a inspiração, sofrealgumas modificações quanto às proporções de seus elementos básicos, pois ocorre umasignificativa umidificação do ar e este se mistura com um outro ar muito mais rico em dióxido decarbono (ar alveolar), o que resulta em um ar alveolar com valores diferentes das pressão parciaisdos gases. Quadro 1: Pressões Parciais de cada elemento que compõe o ar atmosférico e alveolar. Elemento Ar atmosférico Ar alveolar Sangue venoso Sangue arterial (mmHg) (mmHg) (mmHg) (mmHg) Oxigênio 159,0 104,0 40,0 95,0 Gás carbônico 0,3 40,0 45,0 40,0 Nitrogênio 597,0 569,0 Água 3,7 47,0 TOTAL 760,0 760,0 O oxigênio e o gás carbônico encontram-se, no ar alveolar, com pressões parciais de 104mmHg e 40 mmHg, respectivamente.
  16. 16. O sangue venoso, bombeado pelo ventrículo direito, chega aos pulmões e flui peloscapilares pulmonares com pressões parciais de oxigênio e gás carbônico, respectivamente, de 40mmHg e 45 mmHg . Na medida em que o sangue venoso flui pelos capilares pulmonares, o gáscarbônico, em maior pressão no sangue venoso (45 mmHg) do que no ar alveolar (40 mmHg), sedifunde do sangue para os alvéolos pulmonares e o oxigênio, em maior pressão no interior dosalvéolos (104 mmHg) do que no sangue (40 mmHg) se difunde do ar alveolar para o sangue. Destaforma o sangue, após circular pelos capilares pulmonares, retorna ao coração (átrio esquerdo)através das veias pulmonares, com pressões parciais de oxigênio e gás carbônico de,respectivamente, 95 mmHg e 40 mmHg. O coração então, através do ventrículo esquerdo, ejeta este sangue para a circulaçãosistêmica, através da qual o sangue fluirá por uma riquíssima rede de capilares teciduais. Ao passarpor tecidos que se encontram com baixa concentração de oxigênio, este gás se difunde do sanguepara os tecidos e depois para as células, que o consomem continuamente. Em troca, estas mesmascélulas fornecem o gás carbônico que, em maior concentração no interior destas células, se difundeem sentido contrário, isto é, das células para o interstício e deste para o sangue. O sangue retorna,então, novamente para o coração (átrio direito), com menor teor de oxigênio e maior teor de gáscarbônico. O coração novamente o ejeta à circulação pulmonar e tudo se repete. Troca gasosas entre os alvéolos e o sangue Para que aconteça a troca gasosa, a hematose é preciso que o gás carbônico e o oxigênioatravessem a barreira alvéolo – capilar; ela é formada pelo líquido que banha os alvéolos, peloepitélio alveolar, pela membrana basal do endotélio e pelo endotélio capilar. A passagem dos gases através da barreira alvéolo-capilar (membrana respiratória), acontecepor difusão simples:O2: difunde-se do alvéolo para sangueCO2:difunde-se do sangue para alvéolo Fatores que afetam a difusão dos gases e, portanto, as trocas gasosas:Área do tecido (área de troca pulmonar) 70 a 100m2Espessura – 0,5µmGradiente de pressão (diferença de pressão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue) Se houver redução na área de trocas, aumento na espessura da membrana respiratória ediminuição do gradiente de pressão, teremos uma redução no processo de trocas, comprometendoa oxigenação do sangue e a eliminação do gás carbônico. 6. TRANSPORTE DE GASES NO SANGUE Quanto ao transporte de Oxigênio (O2) podemos dizer que – 95% ou mais é transportado associado à hemoglobina, formando oxiemoglobina (HbO2) - 5% ou menos é transportado na forma dissolvida no plasma
  17. 17. HEMOGLOBINA: formada por quatro cadeias de aminoácidos, cada qual com seugrupamento heme (onde é encontrado o íon ferro (Fe++). A seqüência de aminoácidos em cadacadeia determina a propriedade da hemoglobina e na capacidade desta em transportar o oxigênio. Fatores que modificam que alteram a interação do O2 com hemoglobina: PCO2, pH,temperatura corporal, nível de 2,3 difosfoglicerato ( 2,3- DPG) na hemácia: quanto menor o pH,quanto maior a PCO2, a temperatura e o nível de 2,3 DPG, menor será a afinidade entre ahemoglobina e o oxigênio. Quanto ao transporte de gás carbônico (CO2) podemos dizer que: 63% é transportado na forma de íons bicarbonato(HCO3): CO2 + H2Oս H2CO3սHCO3- + H+.A reação entre o gás carbônico e a água é catalizada pela enzima anidrase carbônica, presente nashemácias; 21% é transportado associado à hemoglobina, na forma de HbCO2 (carbamino –hemoglobina); 5% é transportado dissolvido no LIC das hemácias; 10% é transportado no plasma; EFEITO BOHR – Quanto maior a PCO2, menor a afinidade do O2 com a hemoglobina EFEITO HALDANE – A dessaturação do sangue arterial facilita a captação de CO2 7.REGULAÇÃO DO pH A participação do sistema respiratório na manutenção do pH sanguínea se dá em função daeliminação do CO2, pois, o aumento da ventilação produz maior eliminação CO2, o que produz ↓PCO2 no sangue e,consequentemente ↑pH; a diminuição da ventilação produz menor eliminação CO2 , o que produz ↑PCO2 no sanguee, consequentemente ↓pH. 8. REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO Controle neural da respiração: Voluntário: localiza-se no córtex cerebral: impulsos nervosos transmitidos por neurôniosmotores (feixe corticoespinhal) para os músculos respiratórios Automático: localiza-se no tronco encefálico (ponte e bulbo).Centro respiratório: zonas inspiratória e expiratória e, centro pneumotáxico. No tronco cerebral, na base do cérebro, possuímos um conjunto de neurônios encarregadosde controlar a cada instante a nossa respiração. Trata-se do CENTRO RESPIRATÓRIO. O CentroRespiratório é dividido em várias áreas ou zonas com funções específicas cada uma:
  18. 18. Zona inspiratória: é a zona responsável por nossa inspiração. Apresenta células auto-excitáveis que, a cada 5 segundos aproximadamente, se excitam e fazem com que, duranteaproximadamente 2 segundos, nós inspiremos Desta zona parte um conjunto de fibras nervosas (viainspiratória) que descem através da medula espinhal e, se dirigem aos diversos neurônios motoresresponsáveis pelo controle e excitação dos músculos inspiratórios, excitando-os e assim provocandosua contração. Zona expiratória: quando ativada, emite impulsos que descem através de uma viaexpiratória e que se dirige aos diversos neurônios motores responsáveis pelo controle e excitaçãodos nossos músculos da expiração. Durante uma respiração em repouso a zona expiratóriapermanece constantemente em repouso, mesmo durante a expiração. Como dito anteriormente, emrepouso não necessitamos utilizar nossos músculos expiratórios, apenas relaxamos os músculos dainspiração e a expiração acontece passivamente. Centro pneumotáxico: constantemente em atividade, tem como função principal inibir (oulimitar) a inspiração. Emite impulsos inibitórios à zona inspiratória e, dessa forma, limita a duração dainspiração. Portanto, quando em atividade aumentada, a inspiração torna-se mais curta e a FRaumenta. Influencia da PCO2, PO2 e pH sobre o centro respiratório e a respiração: Situada entre as zonas inspiratória e expiratória, existe uma zona quimiossensível, a qualcontrola a atividade de ambas. Quanto maior for a atividade da zona quimiossensível, maior será aventilação pulmonar. Essa zona aumenta sua atividade especialmente quando certas alteraçõesgasométricas ocorrem: aumento do gás carbônico, aumento dos íons hidrogênio livres (reduz o pH)e, em menor grau, redução de oxigênio. O fator que provoca maior excitação na zona quimiossensível, na verdade, é o aumento naconcentração de íons hidrogênio livre no meio, isto é, uma situação de redução do pH (acidez). Masacontece que, na prática, verificamos que o aumento de gás carbônico no sangue (hipercapnia) émais eficiente em aumentar a atividade da zona quimiossensível do que o aumento da concentraçãode íons hidrogênio livre, em igual proporção, no sangue. Isso ocorre porque o gás carbônicoapresenta solubilidade muitas vezes maior do que a do íon hidrogênio e, com isso, atravessa abarreira hematoencefálica com muito mais facilidade. No interior das células da zonaquimiossensível, o gás carbônico reage com a água e, graças à ação catalizadora da enzima anidrasecarbônica, rapidamente forma-se ácido carbônico. Este, então se dissocia em íons bicarbonato ehidrogênio, sendo o último exatamente o que mais excita os neurônios da zona quimiossensível.Repetindo, a excitação da zona quimiossensível produz excitação do centro respiratório e, assim,aumento da ventilação pulmonar. A hipoxia (baixa pressão de oxigênio no sangue) também excita o centro respiratório, masde uma outra maneira: na croça da aorta e nos seios carotídeos existem receptores muito sensíveis auma queda na pressão de oxigênio e gás carbônico no sangue, os quimioceptores. Quando a pressão
  19. 19. de oxigênio no sangue se torna mais baixa do que a desejável, ou seja, a pressão de gás carbônico nosangue aumenta, estes receptores são mais intensamente excitados e enviam sinas ao centrorespiratório, aumentando a ventilação pulmonar. Assim, normalmente, as alterações ocorridas na pressão dos gases e no pH poderão sercorrigidas e seus valores no sangue serão mantidos normais e dentro de limites fisiológicos. QUESTÕES PARA ESTUDO1- Para você, por que é importante mantermos um bom funcionamento do sistema respiratório?2- Um indivíduo que apresenta 9 ciclos respiratórios por minuto e um volume corrente de 300 ml estágarantindo uma boa ventilação pulmonal total e alveolar?3- Quais são os volumes e capacidades pulmonares?4- Onde ocorre o processo das trocas gasosas? Explique-º5- Quais são os fatores que afetam as trocas gasosas ao nível dos pulmões? Comente.6- O gás carbônico é removido dos tecidos pelo sangue. Como é transportado até os pulmões?7- O oxigênio é fornecido ao sangue pelos pulmões. Como o sangue transporta o oxigênio até osdemais tecidos?8- Escreva quais são as pressões de oxigênio e gás carbônico nos alvéolos, no sangue venoso earterial.9- A ansiedade produz hiperventilação. Isso pode causar alteração no pH? Explique.10- Explique como o sistema respiratório pode contribuir para manter o pH do sangue.11- A pressão de oxigênio no sangue influencia a ventilação pulmonar?12- A pressão de gás carbônico no sangue influencia a ventilação pulmonar?13- O controle neural da respiração é realizado por quem? Como/14- Como é produzida a entrada de ar no sistema respiratório? Como é denomina essa fase do ciclorespiratório?15- Como é produzida a saída de ar do sistema respiratório? Como é denominada essa fase do ciclorespiratório?16- Faça um desenho esquematizando o processo de trocas, destacando a pressão dos gases nosdiferentes ambientes (alvéolo e sangue) e a direção da difusão dos gases.
  20. 20. Aula: SISTEMA CARDIOVASCULAR 1- O CORAÇÃO O coração é composto de quatro cavidades, os átrios direito e esquerdo e os ventrículosdireito e esquerdo. Este órgão tem como função a ejeção de sangue na circulação pulmonar esistêmica e é responsável por gerar a força que produz o movimento do sangue através do sistemacirculatório. As paredes atriais e ventriculares são constituídas de fibras musculares estriadas, as quais secontraem de forma semelhante as fibras musculares esqueléticas, ou seja, encurtamento dossarcômeros (unidades contráteis), causado pelo mecanismo de deslizamento dos filamentos deactina e miosina. O potencial de ação, que causa a excitação das fibras musculares cardíacas, é produzido pelaabertura de dois tipos de canais, os canais de sódio e de cálcio (mais lentos); nestas fibras, portanto,a despolarização é produzida pelo influxo de sódio e de cálcio. Assim, na ausência de sódio o coraçãonão é excitável e não bate, porque o potencial de ação (despolarização) das fibras miocárdicasdepende do sódio extracelular. A retirada do cálcio do líquido extracelular diminui a força contrátil eacaba por causar parada cardíaca (em diástole), enquanto que, o aumento da concentraçãoextracelular de cálcio aumenta a força contrátil mas, concentração muito elevada de cálcio provocaparada cardíaca (em sístole). O excesso de potássio no líquido extracelular faz o coração ficar extremamente dilatado eflácido e lentifica a frequência cardíaca, pois uma concentração elevada de potássio no líquidoextracelular causa uma diminuição do potencial de membrana em repouso nas fibras muscularescardíacas, o que diminui a intensidade do potencial de ação Além das fibras musculares atriais e ventriculares, o coração apresenta as fibras excitatóriase condutoras, que são capazes de gerar espontaneamente os potencias de ação ou denominadosimpulsos cardíacos, que são responsáveis pela estimulação das fibras musculares dos átrios eventrículos. Portanto, o coração é auto-excitável, ou seja, apresenta a propriedade de automatismo. As células musculares cardíacas encontram-se ligadas em série umas às outras formando umsincício de maneira que, quando uma delas é estimulada o potencial de ação espalha-se/dissemina-sepor todas as outras, estimulando-as. O coração é constituído por dois sincícios: o atrial, que forma asparedes dos átrios e, o ventricular, que forma as paredes dos ventrículos. Os potenciais de ação domúsculo cardíaco só podem ser conduzidos do sincício atrial para o ventricular através do sistemaespecializado do coração. 1.1 Excitação rítmica do coração:
  21. 21. O coração é provido de um sistema especializado para a geração de impulsos rítmicos e paraa condução rápida desses impulsos por todo o coração, o que lhe confere as propriedade deautomatismo e ritmicidade. O sistema especializado de excitação do coração é constituído por: -Nodo sinoatrial ou sinusal (SA): local onde é gerado o impulso cardíaco. É o marcapassocardíaco, porque sua freqüência de descarga rítmica é maior do que de qualquer outra parte docoração. Sua freqüência de descarga é de 70 a 80 impulsos cardíacos por minuto, determinando umafreqüência de 70 a 80 contrações cardíacas por minuto, ou seja, 70-80 batimentos por minuto (bpm).Cada impulso gerado no nodo SA espalha-se por todo o músculo cardíaco e produz sua contração(batimento). Assim, é o nodo SA quem determina a freqüência de batimentos cardíacos, ou seja,determina uma freqüência cardíaca de 70 a 80 bpm (no indivíduo adulto jovem, na condição derepouso). -Vias internodais: as terminações das fibras do nodo sinusal se fundem com as fibrasmusculares atriais circundantes e os potenciais de ação originados no nodo sinusal passam paraessas fibras. Dessa forma, o potencial de ação se propaga por toda a massa muscular atrial e, por fim,até o nodo AV. -Nodo AV: antes de passar para os ventrículos, o impulso cardíaco chega ao nodo AV, no qualsofre um retardo, de modo que a passagem do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos sejalenta; esse retardo propicia o tempo suficiente para que os átrios sejam excitados antes dosventrículos. -Feixe AV ou de His (fibras de Purkinje): esse feixe de fibras (ramos direito e esquerdo)conduz o impulso cardíaco ao músculo ventricular, atingindo toda a massa muscular ventricularexcitando-ª 1.2 Ciclo cardíaco: Os eventos cardíacos que ocorrem do início de cada batimento até o começo do seguintecompõem o chamado ciclo cardíaco. Cada ciclo é desencadeado pela geração espontânea de umpotencial de ação. Todo o ciclo cardíaco apresenta duas fases: uma fase de sístole, período decontração muscular no qual ocorre bombeamento de sangue e uma fase de diástole, período derelaxamento muscular durante o qual as câmaras cardíacas se enchem de sangue. Durante a sístole ventricular, grande quantidade de sangue acumula-se nos átrios, pois asválvulas atrioventriculares (AV), tricúspide e mitral, estão fechadas. Quando termina a sístoleventricular, as válvulas AV se abrem permitindo que o sangue flua dos átrios para os ventrículos,enchendo-os de sangue. Antes do final da diástole ventricular ocorre a sístole atrial, bombeandouma quantidade adicional de sangue para os ventrículos, aumentado a pressão no interior destes,fazendo com que as válvulas AV se fechem novamente impedindo o refluxo de sangue dosventrículos para os átrios; tem início novamente a sístole ventricular (momento de diástole atrial).Quando a pressão no interior dos ventrículos for suficientemente intensa para forçar as válvulas
  22. 22. aórtica e pulmonar abrindo-as, ocorre o bombeamento de sangue, ou seja, a ejeção de sangue dosventrículos para as artérias. É importante ressaltar que o enchimento ventricular aconteceprincipalmente quando os ventrículos relaxam e o sangue, acumulado nos átrios, passa então, paraas câmaras ventriculares. O eletrocardiograma e o ciclo cardíaco: O eletrocardiograma (registro da atividade elétrica do músculo cardíaco) apresenta as ondasP, Q, R, S e T. Elas são voltagens elétricas geradas no músculo cardíaco e registradas, poreletrocardiógrafo, na superfície do corpo. A onda P é produzida durante a dispersão dedespolarização pelos átrios, o que é seguido pela contração atrial. Cerca de 0,16 s depois do início daonda P, surge o complexo QRS, como resultado da despolarização dos ventrículos, o que dá início àcontração ventricular. Finalmente, nota-se a onda T ventricular no eletrocardiograma. Ela representaa etapa de repolarização dos ventrículos, quando estes começam a se relaxar. A repolarização atrialnão aparece no eletrocardiograma pois, ela acontece durante o período de despolarizaçãoventricular (complexo QRS). Débito ou volume sistólico: quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada sístoleventricular. O aumento da força de contração cardíaca provoca elevação do volume sistólico. Débito cardíaco: quantidade de sangue bombeada pelo coração, por minuto. É determinadopela freqüência cardíaca e pelo volume sistólico; DC= FC x VS ⇒ Ex.: DC= 70bpmx70ml ⇒ DC= 4.900ml/min Quando uma pessoa está em repouso o coração bombeia de 4 a 6 litros de sangue porminuto; porém, em algumas ocasiões, o coração pode bombear muito mais do que este volume derepouso. Retorno venoso: quantidade de sangue que retorna ao coração (AD) pelas veias. 1.3 Regulação do bombeamento cardíaco 1.3.1- Regulação intrínseca do bombeamento cardíaco em reposta ao volume de sangue que chegaao coração: a quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto é determinada pelaintensidade do fluxo sanguíneo das veias para o coração. A soma de todos os fluxos sangüíneoslocais, por todos os tecidos periféricos, retorna ao átrio direito por meio das veias. O coração, porsua vez, bombeia automaticamente para as artérias sistêmicas todo o sangue que chega, de modoque ele possa fluir novamente pelo circuito. A capacidade intrínseca de adaptação do coração àalteração no volume de sangue que chega até ele é denominada mecanismo ou lei de Frank-Starling,que expressa o seguinte : “ Dentro de limites fisiológicos, o coração bombeia todo o sangue que chegaaté ele, sem permitir acúmulo excessivo de sangue nas veias". Podemos dizer que, em condiçõesfisiológicas, o débito cardíaco é aumentado ou diminuído conforme o volume de sangue que retornaao coração. Um aumento do volume de sangue que retorna ao coração causa maior estiramento das paredescardíacas, produzindo uma resposta contrátil mais vigorosa, ou seja, maior volume de sangue nas
  23. 23. câmaras cardíacas provoca maior força de contração. Devemos lembrar que o aumento da força decontração causa aumento do volume sistólico. ⇑ força de contração⇒⇑ volume sistólico⇒⇑ débito cardíaco 1.3.2- Controle da atividade cardíaca pelo sistema nervoso autônomo: • Efeito da estimulação simpática: a descarga simpática sobre o coração produz a liberaçãodos neurotransmissores noradrenalina e adrenalina. Estes neurotransmissores causam elevação dafreqüência cardíaca e da força de contração cardíaca (efeito cronotrópico e inotrópico positivos),produzindo aumento da atividade cardíaca e maior débito cardíaco; • Efeito da estimulação parassimpática: as fibras nervosas parassimpáticas liberam oneurotransmissor acetilcolina, o qual causa principalmente, a diminuição da freqüência cardíaca e alentificação da transmissão do impulso cardíaco, diminuindo a atividade cardíaca e a quantidade desangue bombeada pelo coração. 1.3.3- Efeito da adrenalina secretada pelas glândulas supra-renais: a descarga simpática sobre asglândulas supra-renais produz a liberação de adrenalina por estas glândulas, no sangue. Essehormônio atinge o coração pela corrente sanguínea e provoca aumento da atividade cardíaca, ouseja, causa aumento da freqüência e da força de contração cardíacas, elevando o débito cardíaco. Além das substâncias citadas acima, devemos lembrar que outros fatores podem alterar aatividade cardíaca, como por exemplo, a temperatura do corpo, a quantidade de hormônio tiroxina,atividade física intensa, etc. QUESTÕES PARA ESTUDO1-O que você entende por impulso cardíaco?2-Como é produzido o potencial de ação no músculo cardíaco?3-Qual a importância do sistema especializado de condução e excitação cardíaca?4-Quais são as fases do ciclo cardíaco? O que ocorre em cada uma?5-Qual a frequência cardíaca em um indivíduo adulto jovem em repouso?6-Quem é o marcapasso cardíaco? Justifique.7-Explique como acontece a transmissão do impulso cardíaco através do músculo cardíaco.8-Qual a importância do retardo na transmissão do impulso cardíaco através do coração?9-O que representam as ondas P, Q, R, S e T do eletrocardiograma?10-Explique o bombeamento cardíaco.11-Explique o mecanismo intrínseco de regulação da atividade cardíaca.12-Descreva a regulação do bombeamento cardíaco, promovida pelo sistema nervoso autônomo.13-O que é débito cardíaco? O retorno venoso afeta o débito cardíaco? Explique.
  24. 24. 14-Qual é o DC de um indivíduo que apresenta uma FC de 110bpm e um VS de 70ml?15-Quais são os fatores que podem causar alteração na FC? Explique.16-Como é determinado o volume sistólico?17-Quais são os fatores que causam alteração do volume sistólico? Explique.18- Comente a importância da fase de diástole para a nutrição e oxigenação músculo cardíaco.19- Explique como acontece o enchimento ventricular.
  25. 25. AULA: CIRCULAÇÃO SISTÊMICA A função da circulação é atender às necessidades dos tecidos – transportar nutrientes eoxigênio para os tecidos, transportar os produtos finais do metabolismo celular, conduzir hormôniosde uma parte do corpo para outra e, em geral, manter um ambiente adequado nos líquidos teciduais,para a sobrevida e funcionamento das células. A circulação sanguínea subdivide-se em circulação pulmonar, onde acontece a hematose e,em circulação sistêmica, onde acontece a devida irrigação, nutrição e oxigenação dos tecidos/órgãosque constituem nosso organismo. Componentes (partes) da circulação: 1- ARTÉRIAS: transportam o sangue sob alta pressão (média de 100mmHg) para os tecidos e,convertem o fluxo intermitente da bomba cardíaca em fluxo contínuo. As paredes arteriais sãodilatadas pela forte pressão do sangue lançado pelos ventrículos, durante a sístole ventricular; emseguida (durante a diástole ventricular), as paredes dilatadas das artérias voltam a se retrair,sustentando a pressão do sangue “expulsando-o” em uma única direção, os vasos menores dacirculação (microcirculação/periferia), assegurando o fluxo através da rede circulatória durante todoo ciclo cardíaco. 2- ARTERÍOLAS: são os últimos e menores ramos do sistema arterial, atuando como válvulascontroladoras e reguladoras do fluxo sanguíneo aos capilares. As arteríolas apresentam espessaparede vascular, com fibras musculares lisas que, quando contraídas, produzem a vasoconstrição(diminuição no raio da arteríola) e, quando relaxadas, produzem a vasodilatação (aumento do raioda arteríola). O aumento e a diminuição do raio das arteríolas produzem diminuição e o aumento daresistência vascular periférica, respectivamente, o que influencia no fluxo de sangue pelas arteríolas,e consequentemente a circulação do sangue pelos territórios vasculares. 2.1 Mecanismos de regulação do fluxo sanguíneio Um dos princípios mais fundamentais da função circulatória consiste na capacidade de cadatecido controlar seu próprio fluxo sanguíneo local de acordo como as suas necessidadesmetabólicas. A LEI DE POISEUILLE afirma que para um fluxo constante e laminar de um líquido por umtubo cilíndrico, o fluxo varia diretamente com a diferença de pressão entre as extremidades inicial efinal e com a quarta potência do raio do tubo e, varia inversamente com o comprimento do tubo e aviscosidade do líquido. O tônus vascular arteriolar pode ser aumentado ou diminuido, causando alteração naresistência ao fluxo e consequentemente, no fluxo sanguíneo: Aumento do tônus/contração muscular → vasoconstrição → aumento da resistência ao fluxo→ diminuição do fluxo sanguíneo pelas arteríolas atingidas
  26. 26. Diminuição do tônus/relaxamento muscular → vasodilatação → diminuição da resistência aofluxo → aumento do fluxo sanguíneo pelas arteríolas atingidas 2.2 Controle neural: a maioria das arteríolas recebe abundante inervação de origemsimpática adrenérgica. A inervação simpática para a maioria das arteríolas é do tipo vasoconstritora,já que o principal neurotransmissor liberado é a noradrenalina. 2.3 Controle humoral/hormonal: várias substâncias produzidas no organismo afetam o tônusvascular; os estímulos humorais podem ser do tipo vasoconstritor ou vasodilatador: Substâncias com efeito vasoconstritor: -adrenalina: secretada pela medula adrenal (glândulas supra-renais) e por fibras pós-ganglionares simpáticas; pode produzir vasoconstrição quando age sobre receptores alfa-adrenérgicos; -noradrenalina: secretada principalmente por fibras pós-ganglionares simpáticas e tambémsecretada também pela medula adrenal, produz vasoconstrição pois, age preferencialmente sobrereceptores alfa-adrenérgicos; -angiotensina II: efetor final do sistema renina-angiotensina, essa substância é o maispotente vasoconstritor conhecido; -vasopressina ou ADH: hormônio produzido no hipotálamo e secretado pela neuro-hipófisetem diversas ações entre elas a vasoconstrição seletiva em determinados territórios vasculares; -endotelina: vasoconstritor encontrado nas células endoteliais dos vasos sanguíneos,liberado quando há lesão do endotélio. Substâncias com efeito vasodilatador: -adrenalina: quando essa catecolamina age sobre receptores beta-adrenérgicos, como nasarteríolas do músculo, produz vasodilatação. -acetilcolina: mediador químico das fibras simpáticas pré-ganglionares e das fibrasparassimpáticas vasodilatadoras; -bradicinina: várias substâncias denominadas cininas, que podem causar vasodilataçãointensa, são formadas no sangue e nos líquidos teciduais de alguns órgãos; uma dessas substâncias éa bradicinina; -histamina: vasodilatador cuja principal ação fisiológica é a secreção de ácido clorídrico, pelamucosa gástrica. É liberada em praticamente todos os tecidos do corpo, em casos de lesão,inflamação e reação alérgica; -prostaglandinas: apesar de algumas prostaglandinas produzirem vasoconstrição, a maioriadelas parecem atuar como vasodilatadores. 2.4 Controle local: ocorre em resposta ao metabolismo tecidual; o aumento do metabolismoproduz um aumento do fluxo sanguíneo sempre que houver aumento da pressão de gás carbônico,
  27. 27. queda da pressão de oxigênio, queda do pH, aumento da osmolaridade e aumento da concentraçãode adenosina, AMP e ADP. 3. -CAPILARES: constituem o principal ponto de trocas entre o sangue e os demais tecidos;ali acontecem as trocas de líquidos, nutrientes, eletrólitos, hormônios e outras substâncias. O fluxode sangue que percorre os capilares faz trocas com o meio intersticial sendo conhecido como fluxonutricional. As trocas entre o sangue e o meio intersticial efetuam-se por três processos diferentes:difusão, filtração/reabsorção e pinocitose. Se a substância for lipossolúvel ela pode se difundirdiretamente, através das membranas celulares do capilar, sem ter que passar pelos poros ou fendasintercelulares. Por outro lado, muitas substânciasnecessárias aos tecidos, são solúveis em água e nãopodem passar através das membranas lipídicas das células endoteliais. Desta forma sãotransportadas do sangue para o meio intersticial através das fendas intercelulares, de acordo com osprincípios da difusão. Outro mecanismo importante de trocas é a filtração/ reabsorção através dos porosendoteliais. Neste tipo de movimento, a água flui através das fendas ao longo de um gradiente depressão. As substâncias dissolvidas na água movimentam-se juntamente com a água, guardandosuas respectivas concentrações. A pressão do capilar (hidrostática) tende a forçar líquido e suas substâncias em solução apassar pela parede fenestrada do capilar sanguíneo atingindo o espaço intersticial. Ao contrário, apressão oncótica exercida pelas proteínas plasmáticas tende a promover o movimento de líquido doespaço intersticial de volta para o sangue, evitando o acúmulo de líquido no interstício ou a queda dovolume sanguíneo. Além disso, o sistema linfático contribui também, recolhendo e devolvendo à circulação aspequenas quantidades de líquido não reabsorvido e proteínas que vazaram dos capilares. Uma pequena quantidade de substâncias é transferida através das células endoteliais naforma de pequenas vesículas, ditas pinocíticas. As vesículas podem atravessar o citoplasma da célulaendotelial nas duas direções e, serem liberadas no lado oposto em que se formaram. A pinocitosepode ser o único meio de transporte disponível para grandes moléculas insolúveis em lipídios. 4-VÊNULAS: coletam o sangue vindo dos capilares; elas gradualmente coalescem em veiasprogressivamente mais calibrosas. 5-VEIAS: funcionam como condutos para o transporte de sangue dos tecidos de volta aocoração, mas são importantes também por atuarem como principal reservatório de sangue,considerando que aproximadamente 65% do volume sanguíneo total encontram-se normalmente nasveias. A pressão no sistema venoso é muito baixa, as paredes venosas são finas, mas são musculares,
  28. 28. o que lhes permite contrair e expandir e, por conseguinte, atuam como um reservatório controlávelde sangue adicional, aumentando e diminuindo, respectivamente, o retorno venoso ao coração. QUESTÕES PARA ESTUDO1- Explique/caracterize os mecanismos, neural, hormonal/humoral e local para regulação do fluxosanguíneo.2-Como e onde é produzida a substância angiotensina II?3-Escreva o efeito das seguintes substâncias sobre o tônus arteriolar e sobre o fluxo sanguíneo,conseqüentemente:-angiotensina II, vasopressina ou ADH, adrenalina, noradrenalina, acetilcolina, bradicinina,prostaglandina e histamina.4-Explique como acontecem as trocas por filtração/reabsorção, ao nível dos capilares.5- A passagem de substâncias hidrossolúveis através da parede dos capilares sanguíneos encefálicosé fácil, isto é, sem nenhum impedimento? E para as substâncias lipossolúveis? Explique por que.6-Comente a importância das veias como reservatório sanguíneo.7-Descreva/explique a função do sistema linfático na manutenção do interstício “seco”.8- Explique a regulação simpática sobre as veias e como isto afeta o débito cardíaco.9- O cálcio é importante para a contração do músculo liso? Explique.10- Explique os efeitos da acetilcolina e da noradrenalina sobre as fibras musculares cardíacas e lisas(dos vasos sanguíneos).11-Comente o efeito do peso molecular das substâncias sobre a sua passagem através dasfenestras/fendas/poros capilares.12- Explique a formação do edema intersticial.13- O que você entende por fluxo nutricional.14- O fluxo de sangue pelos vasos periféricos da circulação cutânea, é importante para aregulação/manutenção da temperatura corporal. Explique por que.
  29. 29. AULA: PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA A pressão arterial sistêmica é a pressão exercida pelo sangue no interior das artériassistêmicas. A pressão arterial sistêmica(PA) oscila, durante o ciclo cardíaco, entre um valor máximo eum valor mínimo. O valor máximo corresponde à pressão arterial sistólica (PAS) e, o valor mínimocorresponde a pressão arterial diastólica (PAD). Normalmente, a pressão do sangue nas artériasatinge um valor máximo de cerca de 120 mmHg e um valor mínimo de cerca de 80 mmHg. A oscilaçãodo valor da pressão arterial durante o ciclo cardíaco deve-se a variação no volume de sangue nasartérias (volume arterial), produzido pela ejeção de sangue no sistema arterial e pelo escoamentosanguíneo periférico. Quando o coração ejeta o sangue no sistema arterial, durante a sístoleventricular, ocorre um incremento do volume arterial e com isso o aumento da pressão arterial,passando de um valor diastólico de 80 mmHg para um valor sistólico de 120 mmHg. Durante adiástole não há bombeamento de sangue pelo coração e, devido ao escoamento do sangue arterialem direção as arteríolas e aos capilares sanguíneos, ocorre a redução do volume arterial e,conseqüentemente, a diminuição da pressão arterial, passando de um valor sistólico para um valordiastólico. A pressão diferencial ou de pulso é determinada pela diferença entre a pressão arterialsistólica e a pressão arterial diastólica Pressão diferencial= PAS – PAD A pressão arterial média é o valor médio da pressão do sangue nas artérias ao longo dotempo (ciclo cardíaco). Uma regra prática para determinar a PAM é: PAM = PAD+ [(PAS-PAD) / 3] A pressão arterial sistêmica é gerada e mantida pela interação entre a força propulsoracardíaca, a capacidade de dilatação elástica das artérias e a resistência ao fluxo exercida,predominantemente, pelas arteríolas sistêmicas. Pressão arterial = Débito cardíaco X Resistência periférica total: A pressão arterial sistólica (PAS) depende principalmente de fatores que determinam adesempenho sistólico cardíaco, dentre eles a contratilidade cardíaca intrínseca, o retorno venoso(que influencia o grau de estiramento das fibras miocárdicas e o volume de sangue presente noventrículo esquerdo, previamente à contração), a resistência contra a qual o coração ejeta o sanguee a freqüência cardíaca. Assim, o nível da PAS reflete a frequência e a força de contração cardíaca, aelasticidade e o volume arterial. A pressão arterial diastólica (PAD) reflete basicamente a resistência ao fluxo. A resistênciaperiférica total é afetada por fatores locais, neurais e hormonais que regulam principalmente o tônusarteriolar, produzindo vasoconstrição ou vasodilatação. Regulação da pressão arterial
  30. 30. Mediante o controle da PA, o organismo assegura o fluxo sanguíneo adequado para ometabolismo dos tecidos (células). Mecanismos de regulação da PA a curto e médio prazos: - Mecanismos neurais reflexos: pressoceptores/barorreceptores e quimioceptores. - Mecanismos humorais/hormonais: noradrenalina, vasopressina (ADH), sistema renina- angiotensina-aldosterona. Mecanismos de regulação da PA a longo prazo: - Mecanismo renal: controle do volume de LEC. QUESTÕES PARA ESTUDO1- O que você entendeu por pressão arterial sistêmica? Qual é a sua importância/função?2- A regulação do fluxo sanguíneo pode afetar a pressão arterial sistêmica? Explique.3- A pressão arterial oscila em sincronia com o batimento cardíaco. Explique.4- Suponhamos que um indivíduo apresente PAS de 110 mmHg e PAD de 70mmHg. a) qual será o valor da PAM? b) esses valores estão dentro da normalidade para o indivíduo adulto jovem?5- O exercício aeróbico pode interferir na pressão arterial? Qual será seu provável efeito?6- O frio ou o calor pode produzir alteração de pressão?7- A manutenção da postura em pé por período de tempo prolongado pode afetar a manutenção dapressão arterial? Por que?8- A perda de sangue (hemorragia) pode causar alteração de pressão arterial? Explique.9- Teoricamente o valor da pressão arterial é semelhante em todas as artérias quando estamosdeitados?10- A atividade cardíaca influencia o valor da pressão arterial?11- O endurecimento das paredes arteriais pode causar alteração no valor da pressão arterial?Explique.12-Considerando os mecanismos renais no controle da PA, explique o efeito dos diuréticos em geral,sobre a PA.13-Sabemos que o mecanismo renina-angiontensina-aldosterona é um dos mais importantes para ocontrole da PA.Explique-o14- Quando se faz a administração de fármacos inibidores da ECA esperamos aumento ou diminuiçãoda PA? Explique.15- A descarga simpática e parassimpática sobre o coração podem produzir alteração na pressãoarterial? Explique.16- A descarga simpática intensa produz vasoconstrição na maioria dos territórios vasculares. Issocausa alteração na pressão arterial? Por que.
  31. 31. AULA: SISTEMA GASTRINTESTINAL/DIGESTÓRIO 1- INTRODUÇÃO O sistema gastrintestinal é responsável pelo recebimento, armazenamento e digestão dosalimentos (além dos fármacos) ingeridos por via oral (boca), que serão, posteriormente, absorvidospelo sangue. O conteúdo alimentar é movimentado ao longo do tubo gastrintestinal e misturadocom as secreções digestivas graças aos movimentos gastrintestinais, propulsivos e de mistura. O sistema gastrintestinal é constituído do tubo gastrintestinal (boca-esôfago-estômago-intestino delgado e grosso) e de órgãos que secretam seus produtos no interior do tubogastrintestinal (fígado/vesícula biliar-pâncreas). A circulação sanguínea que atinge o sistema gastrintestinal constitui a circulaçãoesplâncnica, que compreende a circulação sanguínea para o fígado, tubo gastrintestinal, baço, epâncreas. Em condições de repouso, o fluxo sanguíneo pela circulação esplâncnica é cerca de 25% dodébito cardíaco. A drenagem venosa do estômago, baço, pâncreas e intestino é realizada em série pela veiaporta que conduz esse sangue diretamente para o fígado (70% do fluxo sanguíneo hepático). Aprincipal função desse sistema porta consiste no aporte direto de nutrientes para o fígado, que écapaz de armazená-los ou ressintetizá-los. Apesar do alto fluxo sanguíneo durante o repouso, em condições de queda de volumesanguíneo ou de exercício, pode ocorrer uma redução significativa pela circulação esplâncnica. Poroutro lado, durante o período de ingestão e digestão dos alimentos, ocorre um aumento do fluxosanguíneo pelo trato gastrintestinal. 2- CONTROLE DA ATIVIDADE DO TRATO GASTRINTESTINAL O trato gastrintestinal é inervado pelo sistema nervoso autonômico e também possui umsistema nervoso próprio, denominado de sistema nervoso entérico. O sistema nervoso entérico é constituído de dois plexos neuronais, o plexo submucoso (deMeinssner) e, o plexo mientérico (Auerbach). Esse sistema situa-se na parede do tubogastrintestinal, começando no esôfago estendendo-se até o final. O plexo mientérico localiza-seentre as camadas de músculo liso (circular e longitudinal) da parede do tubo gastrintestinal e,controla principalmente a atividade motora, ou seja, os movimentos gastrintestinais (motilidade). Oplexo submucoso localiza-se na região da submucosa e controla principalmente a atividade secretorano tubo gastrintestinal. As condições no interior/lúmen do tubo gastrintestinal são monitoradas por receptoressensoriais, especialmente sensíveis a estímulos químicos e mecânicos, localizados no próprio tubo
  32. 32. gastrintestinal. As informações produzidas pelos respectivos estímulos são transmitidas aosneurônios locais (do sistema nervoso entérico) e ao SNC. Os sinais eferentes causam, então,alteração devida na atividade gastrintestinal. Os neurônios do sistema nervoso entérico recebem informações a partir dos receptoressensoriais do trato gastrintestinal e também, recebem sinais do SNC, por meio de fibras nervosassimpáticas e parassimpáticas. Produzem um controle local da atividade gastrintestinal. A descarga simpática e parassimpática afeta de forma importante a atividade do sistemadigestório, regulando o fluxo sanguíneo ao trato gastrintestinal e a atividade secretora e motora dosistema digestório. Os neurotransmissores das fibras nervosas simpáticas que inervam os órgãos dosistema digestório, são as catecolaminas adrenalina e noradrenalina. Em geral, elas causamdiminuição da atividade motora e secretora no sistema digestório. O neurotransmissor das fibrasnervosas parassimpáticas que inervam os órgãos do sistema digestório, é a acetilcolina. Em geral, elacausa aumento da atividade motora e secretora no sistema digestório. A atividade gastrintestinal (motilidade e secreção) e o fluxo sanguíneo local também sãoregulados por hormônios e outros mediadores químicos, produzidos no próprio sistema digestório.Entre eles podemos citar a colecistocinina (CCK), a secretina, o peptídio inibidor gástrico, produzidosno intestino delgado, a gastrina e a histamina, produzidas no estômago. Os efeitos desses e outrosmensageiros químicos serão abordados posteriormente. 3- MOVIMENTOS GASTRINTESTINAIS E SUA REGULAÇÃO O tubo gastrintestinal possui uma camada interna, a mucosa, composta por epitélio e tecidoconjuntivo, rodeado por camadas musculares. Em sua totalidade, a parede está coberta por umacamada de tecido conjuntivo, denominada serosa. Na região da mucosa existe uma camadadenominada muscular da mucosa; abaixo da mucosa, temos o tecido conjuntivo que forma asubmucosa. A camada muscular do primeiro terço do esôfago é formada por músculo estriado e os doisterços inferiores por músculo liso; o estômago e intestinos apresentam músculo liso com camadasdispostas de forma longitudinal e outra circular. Os movimentos gastrintestinais são produzidosquando essas fibras musculares contraem. Existem dois tipos de movimentos gastrintestinais básicos: os movimentos de mistura e osmovimentos propulsivos. Os movimentos de mistura mantêm o conteúdo(alimento/resíduos/secreções) luminal sempre misturado e, os movimentos propulsivos, promovema progressão ou o trânsito do conteúdo luminal ao longo do trato gastrintestinal. O movimento propulsivo básico denomina-se peristaltismo, que se caracteriza por um anelcontrátil que se desenvolve na víscera, na região cefálica do conteúdo alimentar e, a seguir, move-separa adiante no sentido caudal.
  33. 33. Entre os fatores que desencadeiam/intensificam o peristaltismo podemos citar comoprincipal a distensão da víscera, que acontece na presença do alimento. Mastigação e Deglutição: A mastigação promove a quebra mecânica do alimento em pedaços que são mais facilmentedeglutidos. A deglutição é o processo de engolir o alimento: -controle voluntário: a língua propele o bolo alimentar na direção da faringe –controle pelo centro da deglutição (tronco encefálico): fechamento da nasofaringe/viasaéreas e envio do bolo alimentar ao esôfago; -progressão do alimento ao longo do esôfago por ondas peristálticas, produzidas por sinaisnervosos gerados no centro da deglutição. - relaxamento do esfíncter esofágico inferior: passagem do alimento para o estômago. Motilidade no estômago: São funções motoras do estômago: armazenamento do alimento, mistura do alimento comas secreções gástricas para a formação do quimo. O esvaziamento do estômago é regulado por fatores neurais e endócrinos. De forma geralpodemos dizer que o esvaziamento gástrico é mais rápido quanto mais fluido estiver o quimo,quanto menor a quantidade de quimo no intestino delgado, e quanto menor for a acidez e o teor degordura do quimo no intestino delgado. Assim, podemos concluir que o esvaziamento gástrico écontrolado, de modo que a liberação do quimo no intestino delgado aconteça com uma velocidadeapropriada para que seja adequadamente processado (digestão/absorção). Motilidade no intestino delgado: A agitação suave e a propulsão são produzidas por contrações de segmentação. Avelocidade com que essas contrações acontecem ao longo do intestino varia, sendo maior noduodeno e menor no íleo terminal. No intestino delgado o quimo tende a se mover lentamente egradualmente em direção caudal. Devemos lembrar que o intestino delgado é o principal local dedigestão dos alimentos e absorção de nutrientes e reabsorção das secreções digestivas. O peristaltismo no intestino delgado é programado pelo sistema nervoso entérico e éiniciado por estímulos detectados por mecanorreceptores e por quimiorreceptores. Motilidade no intestino grosso: Cerca de 1,5 litro de quimo/dia chegam no intestino grosso, progredindo ao longo desseórgão. O conteúdo do cólon ascendente e a maior parte do cólon transverso é líquido mas, no cólondescendente o conteúdo torna-se mais sólido, à medida que é transformado em fezes. Nosmomentos apropriados, as fezes devem ser eliminadas pela defecação. Os movimentos de mistura favorecem a formação, no lúmen do cólon, das fezes ou matériasfecais.
  34. 34. REFLEXO DA DEFECAÇÃO: Propulsão das fezes ao reto⇒ distensão do reto⇒ ativação desinais sensoriais do plexo mioentérico⇒ atividade peristáltica e relaxamento do esfíncter interno doânus. O músculo estriado do esfíncter anal externo permanece contraído até que, em circunstânciasadequadas, seja relaxado sob controle voluntário. Para favorecer a eliminação das fezes ocorrecontração de músculos abdominais que assim, causam aumento da pressão intraabdominal. Essereflexo é reforçado pela atividade reflexa na medula espinhal e fibras parassimpáticas. Se adefecação voluntária não acontecer, a urgência em defecar desaparece, o esfíncter interno secontrai e o peristaltismo reverso esvazia o conteúdo do reto de volta ao cólon.
  35. 35. REFLEXO DA DEFECAÇÃO: Propulsão das fezes ao reto ⇓ Distensão do reto ⇓ Ativação de sinais sensoriais do plexo mioentérico ⇓ Atividade peristáltica e relaxamento do esfíncter interno do ânusReflexo reforçado pela atividade reflexa na medula espinhal e fibras parassimpáticas Relaxamento do esfíncter anal externo (controle voluntário) ⇓ DEFECAÇÃO 4- SECREÇÕES GASTRINTESTINAIS: As secreções digestivas apresentam as funções de preparar o alimento para a digestão, dedigerir os alimentos e, também de promover adequadamente a absorção. Os sucos digestivos sãosecretados em todo o sistema gastrintestinal, incluindo órgãos como fígado,vesícula biliar epâncreas exócrino. A seguir serão apresentadas as secreções de cada parte do sistema digestório esuas principais características. 4.1 Boca – Secreção salivar As glândulas salivares submandibulares, sublinguais e parótidas produzem em torno de 1,5litros de saliva/dia. G.submandibulares: produz 70% da secreção; saliva mista; tem todos os constituintes. G parótidas: produz 25%; saliva serosa; contém eletrólitos e enzimas; pouco muco. G.sublinguais: produz 5%; saliva rica em muco; contém antígenos e anticorpos. Composição básica: íons (eletrólitos), proteínas, muco,água e a enzima amilase (ptialina). Funções: - manutenção dos tecidos orais saudáveis (saúde da boca): mantém a mucosa oral úmida elubrificada, evitando ulcerações e infecções; limita/regula o crescimento bacteriano, evitando ascáries. -facilita a deglutição: umedece o alimento facilitando a mastigação e a deglutição;
  36. 36. -digestão de amidos: a digestão de amidos começa na boca por ação da enzima amilasesalivar (ptialina). Regulação da secreção: -Reflexos originados a partir da presença do alimento na boca, o odor ou visão dosalimentos; -Regulação parassimpática: aumenta o fluxo sanguíneo local; estimula a contração dascélulas mioepiteliais⇒secreção saliva rica em enzimas. -Regulação simpática: estimula a contração das células mioepiteliais⇒secreção saliva ricaem enzimas; vasoconstrição (que pode ser superada por fatores vasodilatadores locais- calicreína); éresponsável pela boca seca associada ao medo. 4.2 Estômago- Secreção gástrica No estômago o alimento deglutido é transformado em quimo por ação da secreção gástrica Composição básica: ácido clorídrico (150mmol/L), enzimas proteolíticas(pepsinogênio⇒pepsina); muco e bicarbonato; fator intrínseco. Funções dos componentes da secreção gástrica: -ácido clorídrico: mantém o pH do estômago extremamente ácido, normalmente entre 1 e 2.O meio ácido é importante para degradação do alimento (formação do quimo semilíquido), paradesinfetar o alimento, hidrolisar as gorduras e o amido. -enzimas proteolíticas: juntamente com o ácido elas provocam a digestão das proteínas dosalimentos; essas enzimas são secretadas na forma inativa (pepsinogênio) e são transformadas naforma ativa (pepsina) pela ação do ácido e das enzimas proteolícas ativas. -Muco e bicarbonato: protegem a mucosa gástrica da digestão pelas secreções gástricas,pois formam uma camada de líquido viscoso sobre a mucosa com pH alto. -Fator intrínseco: essencial para a absorção da vitamina B12 nos intestinos. Regulação da secreção: Secreção de ácido clorídrico pelas células parietais: AC CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ , HCO3- H++ Cl-⇒ HCl (ácido clorídrico) A secreção de ácido é deflagrada pela presença de mensageiros químicos como gastrina,acetilcolina e histamina: -Hormônio gastrina: secretada pelas células G; chega até as células parietais através dosangue; sua secreção é estimulada por proteínas, álcool, ácidos orgânicos (ácido acético oubutírico); a diminuição do pH inibe a secreção de gastrina e o aumento do pH estimula a secreção degastrina.
  37. 37. -Neurotransmissor acetilcolina: secretada pelas fibras nervosas parassimpáticas, atua emreceptores muscarínicos (bloqueados por atropina) provoca aumento da secreção gástrica ácidaestimulando diretamente as células parietais e indiretamente por estimular a secreção do hormôniogastrina, que por sua vez estimula a secreção ácida (como vimos no item anterior). -Mediador químico histamina: secretada pelas células ECL (semelhantes a enterocromafins),sob estímulo da gastrina e da acetilcolina. A histamina exerce função parácrina sobre as célulasparietais estimulando a secreção ácida e, também age como vasodilatador local, aumentando ofluxo sanguíneo para as células secretoras. A secreção gástrica é evocada por mecanismos neurais mesmo antes do alimento chegar aoestômago, ou seja, já inicia quando o alimento é detectado pela primeira vez, pela visão, olfato ououtros sinais associados a ele. Depois que ocorreu o esvaziamento gástrico, os hormônios como secretina, CCK e opeptídio inibidor gástrico (GIP), suprimem a liberação de gastrina e conseqüentemente provocamdiminuição da secreção ácida. A secreção de pepsinogênio é controlada por mecanismos semelhantes aos da regulação dasecreção ácida, principalmente por fibras parassimpáticas. A secretina e a CCK estimulam a liberaçãode pepsinogênio. 4.3 Intestino delgado Composição básica e funções: -Líquido viscoso, rico em muco e alcalino, importante para a proteção da mucosa duodenalcontra o ácido do quimo esvaziado pelo estômago, até que este ácido seja neutralizado pelassecreções pancreáticas e hepáticas. -Água e eletrólitos, especialmente íons cloreto, sódio e bicarbonato- importantes para aabsorção de nutrientes(sódio/glicose; sódio/aminoácidos)e neutralização do ácido do quimo. -Enzimas digestivas como as peptidases e dissacaridases- digestão de peptídios edissacarídeos (sacarose/lactose). Regulação da secreção: os reflexos produzidos pelo sistema nervoso entérico, a inervaçãocolinérgica (mediada por acetilcolina), a bracidinina e outros mediadores químicos(neuroimunológicos), provocam a liberação de muco, eletrólitos, água e enzimas pelas células dointestino delgado. Uma característica do intestino delgado é que ele recebe importantes secreçõespancreáticas e hepática/biliar, para que o conteúdo intestinal seja corrigido quanto à acidez eosmolaridade, já que o quimo que vem do estômago é hipertônico e ácido. 4.4 Pâncreas- secreção pancreática:
  38. 38. O pâncreas é um glândula mista que apresenta um componente endócrino (secreta insulina eglucagon, no sangue) e um componente exócrino, que produz e libera secreções importantes emdireção ao intestino delgado. Composição básica:-Solução isotônica, rica em bicarbonato;-Solução rica em enzimas: tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidase, amilase, lípases e outras. Funções:- Secreção alcalina (c/HCO3- e outros eletrólitos): neutralização do ácido do quimo:HCl + NaHCO3-⇒ H2O + CO2 + NaCl- Secreção de enzimas; -tripsina, quimiotripsina e carboxipeptidase: enzimas proteolíticas; -amilase pancreática: continua a digestão de amidos (iniciada na boca); -lipases: digerem as gorduras. Regulação da secreção: -Regulação da secreção de enzimas: a descarga parassimpática (mediada por acetilcolina) eo hormônio intestinal colecistocinina estimulam a secreção de enzimas pelo pâncreas. -Regulação da secreção de suco alcalino: o hormônio intestinal secretina é o principalestimulador da secreção de suco alcalino pelo pâncreas.Veja o esquema:Quimo hipertônico, com gordura e aminoácidos quimo ácido ⇓ (+) ⇓ (+) secreção de CCK secreção de secretina ⇓ (+) ⇓ (+)liberação de enzimas pancreáticas liberação de suco pancreático alcalino 4.5 Fígado/Vesícula Biliar- secreção biliar: Funções do fígado: - funções metabólicas: armazenamento, transformação e fornecimento de substratos energéticos; síntese protéica; - função de destoxificação - suprimento de vitaminas e minerais - defesa - produção da secreção biliar Além de muitas outras funções (metabólicas, destoxificação, suprimento de vitaminas, etc)o fígado é responsável por produzir uma importante secreção digestiva, a bile; Por dia sãoproduzidos cerca de 700-1.200ml de bile. A bile é produzida pelo fígado, armazenada e concentrada na vesícula biliar e liberada nointestino delgado. Composição e função da secreção biliar:
  39. 39. -Ácidos biliares- derivados hidrossolúveis do colesterol, que são reabsorvidos em grandeparte pelo intestino delgado e retornam ao fígado pela veia porta hepática (circulação êntero-hepática); pigmentos biliares como a bilirrubina- formada pela degradação do heme da hemoglobina;água e eletrólitos,principalmente bicarbonato; outros como colesterol, fosfolipídeos,proteínas. Funções da secreção biliar: -Emulsificação da gordura: os ácidos biliares são responsáveis pela emulsificação dasgorduras no intestino delgado, favorecendo a ação enzimática/digestiva das lípases. -Absorção de ácidos graxos: os ácidos biliares formam micelas que solubilizam os produtosfinais da digestão das gorduras no meio aquoso do lúmen intestinal, transportando-os até as célulasepiteliais, para que sejam absorvidos. -A bile é um veículo para excreção de produtos do metabolismo, produzidos no fígado e emoutros locais. Regulação da secreção biliar: A produção de secreção biliar isotônica e alcalina é estimulada pelo hormômio secretina. A liberação da bile pela vesícula biliar é regulada principalmente pelo hormôniocolecistocinina. A CCK provoca contração do músculo da vesícula biliar e relaxa o esfíncter no ductobiliar, favorecendo a liberação da bile da vesícula, no intestino delgado. 4.6 Intestino grosso: Ocorre secreção de muco, água e eletrólitos. FEZES -30% de resíduos sólidos, que incluem bactérias, sais inorgânicos e resíduos orgânicosconstituídos por celulose, lipídeos e proteínas; 70% água. ODOR DAS FEZES: produzidos por produtos bacterianos como indol, escatol e o ácidosulfídrico. COR DAS FEZES: é atribuída sistematicamente à presença de um pigmento biliar, aestercobilina. 5- DIGESTÃO Resumo da digestão dos alimentos CARBOIDRATOS (amido, sacarose, lactose) Enzimas amilases (salivar e pancreática) Enzimas intestinais(maltases, isomaltases, sacarase, lactase) PRODUTOS FINAIS DA DIGESTÃO: glicose (de amido/sacarose/lactose) frutose (de sacarose) galactose (de lactose)
  40. 40. GORDURAS Bile (não digere, emulsifica) Lipases PRODUTOS FINAIS DA DIGESTÃO: Ácidos graxos e monoglicerídeos PROTEÍNAS Pepsina Tripsina, quimiotripsina,carboxipeptidas Peptidases intestinais PRODUTOS FINAIS DA DIGESTÃO: Aminoácidos e dipeptídeos 6- ABSORÇÃO A maior parte da absorção ocorre no intestino delgado; a superfície de absorção do intestinodelgado é aumentada pelas vilosidades e microvilosidades. O intestino delgado absorve água,eletrólitos, açucares (glicose, galactose e frutose), aminoácidos e dipeptídeos, vitaminas e gorduras. Existem duas vias disponíveis para a absorção luminal: a transcelular (atravessando a célula)e, paracelular (passando entre as células). A absorção no intestino delgado ocorre por difusão, difusão facilitada e transporte ativo. Absorção de água e eletrólitos A água pode ser absorvida ao longo de todo o intestino e essa absorção está ligada à desolutos, principalmente íons sódio: absorção de solutos⇒ diminuição da osmolaridade do fluidoluminal⇒criação do gradiente osmótico que produz a absorção de água. Volume de água no trato gastrintestinal diariamente: 5-10 litros (alimentos, bebidas esecreções do trato gastrintestinal); Volume de água excretado nas fezes diariamente: 100-200 ml. Cálcio: o cálcio é absorvido por um transportador ou por canal. Sua absorção é estimuladapela vitamina D ativa (1,25 (OH)2 D3). A absorção de cálcio pode ser limitada por vários fatores como asua ligação a substâncias que dificultam a sua absorção. Ferro: o ferro na forma ferrosa pode se ligar a várias substâncias no intestino, limitando suaabsorção. A maioria do ferro está na forma férrica (não absorvível) que pode ser convertida pelaação de secreções gástricas. É absorvido por proteína transportadora.
  41. 41. Absorção de glicose, galactose e frutose Glicose: absorvida no epitélio luminal pelo mecanismo de co-transporte de sódio. É levadapelo sangue primeira e diretamente para o fígado, onde parte da glicose é armazenada. Absorção de aminoácidos e dipeptídeos: muitos aminoácidos são absorvidos pormecanismo de transporte dependente de sódio e outros, por transporte facilitado. Os dipeptídeossão absorvidos por co-transportadores. Após o nascimento, ocorre também a absorção de proteínas inteiras obtidas pelo bebê, apartir do colostro; o neonato não digere essas proteínas, o que é importante, pois assim étransferido a imunidade da mãe para o filho. Absorção de ácidos graxos e monoglicerídeos:Incorporação dos monoglicerídeos e ácidos graxos nas micelas (constituídas de sais biliares, fosfolipídeos e colesterol)Transporte até as microvilosidades das células do epitélio intestinal ⇓Absorção dos lipídeos para o interior da célula intestinal, por difusão ⇓Ácidos graxos de cadeia curta⇒ absorção pelos capilares portais⇒fígado ⇓Ácidos graxos de cadeia longa⇒formação de quilomícrons*, célula epitélio intestinal. ⇓Liberação dos quilomícrons (exocitose) nos vasos quilíferos centrais (linfáticos) ⇓Liberação dos quilomícrons na circulação sanguínea *quilomícrons: triglicerídeos, fosfolipídeos, colesterol, ácidos graxos livres, vitaminalipossolúveis rodeados por uma cobertura protéica. Absorção de outros compostos orgânicos As vitaminas hidrossolúveis são absorvidas no intestino delgado por diferentes mecanismos:por difusão (piridoxina), transporte ativo (ácido ascórbico e tiamina), difusão facilitada (riboflavina,ácido fólico), co-transporte de sódio (biotina) e endocitose (vitamina B12 c/ fator intrínseco). Os ácidos nucléicos são digeridos até nucleosídeos, absorvidos por difusão.

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