Guia Mangá

FISIOLOGIA

Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, e Becom Co., Ltd.

Novatec

The Manga Guide to Physiology is a translation of the Japanese original, Manga de wakaru kisoseirigaku, published by Ohmsha, Ltd. of Tokyo, Japan, © 2011 by Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, and BeCom Co., Ltd. The English edition is co-published by No Starch Press, Inc. and Ohmsha, Ltd. Portuguese-language rights arranged with Ohmsha, Ltd. and No Starch Press, Inc. for Guia Mangá Fisiologia ISBN 978-85-7522-604-9, published by Novatec Editora Ltda.

Edição original em Japonês Manga de wakaru kisoseirigaku, publicado pela Ohmsha, Ltd. de Tóquio, Japão © 2011 by Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, and BeCom Co., Ltd. Edição em Inglês The Manga Guide to Physiology, co-publica-ção da No Starch Press, Inc. e Ohmsha, Ltd. Direitos para a edição em Português acordados com a Ohmsha, Ltd. e No Starch Press, Inc. para Guia Mangá de Fisiologia ISBN 978-85-7522-604-9, publicada pela Novatec Editora.

Copyright © 2017 da Novatec Editora Ltda.

Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19/02/1998.

É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da editora.

Editor: Rubens PratesST20170821Ilustração: Keiko KoyamaTradução: BrodTecRevisão gramatical: Priscila A. YoshimatsuEditoração eletrônica: Camila Kuwabata e Carolina Kuwabata

ISBN: 978-85-7522-604-9

Histórico de impressões:

Agosto/2017 Primeira edição

NOVATEC EDITORA LTDA.

Rua Luís Antônio dos Santos 11002460-000 – São Paulo, SP – BrasilTel.: +55 11 2959-6529E-mail: novatec@novatec.com.brSite: www.novatec.com.brTwitter: twitter.com/novateceditoraFacebook: facebook.com/novatecLinkedIn: linkedin.com/in/novatec

Sumário

Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi

PrólogoO que você quer dizer com “eu tenho de cursar a disciplina de Fisiologia básica”? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1O sistema circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

O sistema de condução elétrica do coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Movimentos e formas de onda do coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Ainda mais sobre o sistema circulatório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Atividade elétrica no coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Como o eletrocardiograma funciona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23Como o sistema nervoso afeta o sistema circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24As artérias coronárias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Circulação sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Pressão sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29Medindo a pressão sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30O sistema linfático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

2O sistema respiratório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Funções da respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Como funciona a ventilação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Controlando a respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Ainda mais sobre o sistema respiratório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Respiração externa e interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46Pressão parcial de gases no sangue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Acidose e alcalose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50Como os pulmões funcionam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

3O sistema digestório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

O tubo digestivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56O esôfago e o estômago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59O duodeno e o pâncreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61O intestino delgado e o intestino grosso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62Os três nutrientes principais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65Ainda mais sobre o sistema digestório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

O sistema digestório em ação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72ATP e o ciclo do ácido cítrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74Fluidos e enzimas digestivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76O papel do fígado no metabolismo e na digestão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

viii Sumário

4Os rins e o sistema renal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

Filtrando o sangue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83Reabsorvendo água e nutrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87Descarte da urina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90Ainda mais sobre os rins! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Urina e homeostase no corpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92O processo de urinação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93Monitorando o sangue nos rins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95Quando os rins param de funcionar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

5Fluidos corporais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99

Humanos são 60 por cento água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101Pressão osmótica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106Ainda mais sobre fluidos corporais e o sangue! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

Mantendo-se hidratado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110O que há no sangue? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6O cérebro e o sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Neurônios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121O sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123Ainda mais sobre o sistema nervoso! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

Partes do cérebro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130Estrutura do cérebro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131Danos cerebrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133A medula espinhal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Caminhos através do corpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135Nervos cranianos e espinhais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137O sistema nervoso autônomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

7O sistema nervoso sensorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Tipos de sensações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Limiares e adaptações sensoriais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152Ainda mais sobre o sistema nervoso! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156

A visão e o olho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156A audição e o ouvido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159O equilíbrio e o ouvido interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161O olfato e o nariz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162O paladar e a língua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Sumário ix

8O sistema musculoesquelético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

Fibras musculares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Articulações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Ainda mais sobre músculos e ossos! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178

Regulando a temperatura corporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Ossos e o metabolismo ósseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9Células, genes e a reprodução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Estrutura básica das células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187Genes e DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Ainda mais sobre células, genes e a reprodução! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196

Divisão celular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Reprodução sexuada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

10O sistema endócrino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

O que é o sistema endócrino? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Equilibrando os níveis hormonais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207Ainda mais sobre o sistema endócrino! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212

O hipotálamo e a glândula pituitária . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212A tireoide e a paratireoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213As glândulas adrenais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215O pâncreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Hormônios sexuais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Epílogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

Posfácio Criando este livro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Índice remissivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Prólogo 3

Se você continuar desse jeito, nunca

vai se formar!

Você não pode se tornar uma

enfermeira sem aprender fisiologia.

Ma-mas...

Professor Iyami... Por

favor... Eu vou...

Meu nome é Itani!!!!

Apesar da sua tolice, não posso desistir de você.

Especialmente porque isso cairia mal para

mim também...

Então, acho que devo lhe dar uma prova de recuperação

especial.

O-obrigada. Sua prova de recuperação será em dez

dias!

Decore tudo dos meus dez livros

famosos!

Plop!

Resmungos

Resmungos

Vamos lá. Artérias e veias são

conectadas dessa forma ao coração, o qual tem quatro câmaras e quatro

válvulas.

Os lados direito e esquerdo são

simplesmente divididos em coração

direito e coração esquerdo.

Falando nisso, o coração esquerdo é o lado que bombeia o sangue para

todo o corpo.

Os corações esquerdo e direito são "bombas" e as

circulações sistêmica e pulmonar enviam o sangue por uma série

de "canos", certo?Talvez isso

não seja tão básico assim.

Bem, vamos adiante.

Você sabe que o coração se contrai

e se expande em um ritmo regular quando o músculo

do miocárdio recebe um estímulo

elétrico.

Coração direito Coração esquerdo

Veia cava Veia pulmonar

Átrio direito

Átrio esquerdo

Válvula tricúspide

Válvula mitral

Ventrículo direito

Ventrículo esquerdo

Válvula pulmonar

Circulação sistêmica

Circulação pulmonar

Veia cavaVeia

pulmonar

Todo o corpo

Pulmões

Átrio direito Átrio esquerdoVentrículo

esquerdo

Ventrículo direito

Aorta

Artéria pulmonar

Válvula aórtica

Artéria pulmonar

Aorta

A circulação sistêmica circula o sangue a partir do ventrículo esquerdo,

passando por todo o corpo e

chegando ao átrio direito.

A circulação pulmonar circula o sangue a partir do ventrículo

direito, passando pelos pulmões e chegando ao átrio esquerdo.

22 Capítulo 1 O sistema circulatório

Ainda mais sobre o sistema circulatório!

O sistema circulatório consiste em órgãos que circulam o sangue, a linfa e outros fluidos por todo o corpo. O coração, os vasos sanguíneos e os linfonodos transportam oxigênio, nutrientes e hormônios para os tecidos do corpo e ao mesmo tempo reúnem resíduos de várias partes do corpo.

Vamos aprender mais sobre como o sistema circulatório funciona.

Atividade elétrica no coração

O músculo que forma as paredes do coração se contrai quando recebe estímulos elétri-cos. O sistema de condução de impulsos, mostrado na Figura 1.1, é responsável por essa contração.

Figura 1.1 – Fluxo do sistema de condução de impulsos.

Estímulos desencadeados pelo nodo sinoatrial u se espalham por meio de ondas através dos átrios, fazendo com que eles se contraiam. Os estímulos chegam ao nodo atrioventricular v, o qual está localizado entre os átrios esquerdo e direito, e são então transmitidos ao feixe de His w. O feixe de His é dividido em dois ramos x, o ramo esquerdo e o ramo direito. Posteriormente, o ramo direito e o ramo esquerdo do feixe são divididos em inúmeros ramos mais finos nos ventrículos direito e esquerdo, respectiva-mente. Esses ramos mais finos são as fibras de Purkinje y. O sistema de condução de impulsos reside em um tecido muscular especializado chamado de músculo cardíaco ou miocárdio.

Isso mesmo. Ele gera entre 60 e 80 estímulos por minuto, mesmo que não receba instru-ções do sistema nervoso central. Em outras palavras, o nodo sinoatrial gera a frequência cardíaca normal e, portanto, funciona como um marca-passo natural do coração.

Estímulos também são gerados por outras fibras cardíacas, como as do nodo atrio-ventricular. No entanto, o nodo sinoatrial normalmente controla a frequência cardíaca por-que ele fornece os estímulos mais rapidamente do que qualquer outra parte do coração. Se o nodo sinoatrial para de funcionar, o nodo atrioventricular se torna o marca-passo na

O nodo sinoatrial gera os estímulos automaticamente, certo?

●❶

●❷ ●❸●●❹

●●❺

Nodo sinoatrial

Fibras de PurkinjeNodo atrioventricular

Ramo esquerdo do feixe

Ramo direito do feixe

Feixe de His

Circulação sanguínea 27

Figura 1.5 – Circulação sanguínea.

*De maneira geral, sangue arterial (oxigenado) corre nas artérias e sangue venoso (pobre em oxigênio) corre nas veias.É claro que existem algumas exceções. Sangue desoxigenado corre na artéria pulmonar do coração aos pulmões e asveias pulmonares carregam sangue oxigenado dos pulmões de volta ao coração.

Rota de ônibus da circulação sanguínea

Left ventricle

Ventrículo esquerdo Aorta Cada parte

do corpoVeia cava

Rightatrium

Átrio direito

Leftatrium

Átrio esquerdo

Veia pulmonar Pulmão Artéria

pulmonar

Right ventricle

Ventrículo direito

Circulação sistêmica

Sangue venoso

Circulação pulmonar

Sangue arterial

Deixe-me mostrar nossa rota!

Vasos sanguíneos da cabeça e pescoço e membros superiores

Pulmão direitoPulmão esquerdo

RimVasos sanguíneos do fígado

O sangue arterial contém muito oxigênio, mas no sangue venoso tem pouco oxigênio.*

Vasos sanguíneos do sistema digestório

Vasos sanguíneos do túbulo renal

Urina Vasos sanguíneos da região toracoabdominal e membros inferiores

Ponto de ônibus

Átrio esquerdo

Átrio direito

Ventrículo esquerdoVentrículo

direito

Professor Kaisei?

Não me assuste assim! Quase tive um

ataque cardíaco.

O que você está

fazendo...

a essa hora da manhã?

Como você pode ver, estou coletando

insetos.

da mesma forma como me atrai a maneira incrível

como o corpo humano funciona, também acho insetos interessantes e

misteriosos.

Mas sou apenas um entomologista

amador.

Entendo...

Pensei que um professor de

Ciências do Esporte tivesse um passatempo mais

atlético!

De qualquer forma, parece

que você está tendo problemas

para respirar.

Relaxe...

Pense no seu

diafragma.

Foque naquele músculo e respire devagar e profundamente.

Ãh, tá bem..

O QUÊ?!

Arf Arf

Inspira

Arf arf

Gasp

Expira

Arf

ArfArf

Arf

Arf

Arf Arf

Arf

42 Capítulo 2 O sistema respiratório

Café da Koujo

Estive pensando... A respiração abdominal pode ser eficiente para a

maratona.

Com alguma prática você

provavelmente conseguirá aumentar o seu volume corrente,

ou sua “respiração

de descanso”.

E mais O2 significa

mais energia para os meus

músculos trabalharem

duro!

Exato.

Suas inalações e exalações ficam maiores quando

você respira com o seu diafragma.

Entendi... Parece útil.

Enfim, você com certeza se

alimenta bem...

Deve ser por causa de todo

aquele exercício. Mal parou para

respirar.

Aham, eu consigo inalar uma refeição, com certeza!

Nhac nhac

Nhoc nhoc

Ha ha ha Ha ha ha

Controlando

a respiração

Respiração interna e externa 47

Figura 2.2 – Respiração externa e interna.

Após o sangue circular pelo corpo, tendo recebido

dióxido de carbono de células individuais,

ele retorna aos alvéolos, onde descarta o dióxido de carbono e recebe oxigênio.

Depois, o sangue retorna ao coração e repete o ciclo.

Alvéolo

Vaso sanguíneo

Respiração externa

Respiração interna

Célula

As trocas gasosas na respiração interna e externa são feitas através de um pro-cesso chamado difusão (veja a página 107). Durante a difusão, o gás se espalha a partir de uma área em que a concentração é maior para uma área em que a con-centração é menor, até que a concentração seja igual em ambas as regiões.

Você sabia?

56 Capítulo 3 O sistema digestório

Você sabe que o vencedor da

maratona...Ganhará

sobremesas grátis por

um ano!

Falando nisso, o que ocorre

fisiologicamente quando dizemos que “sempre há espaço para a sobremesa”?

Primeiro, você

consegue descrever de maneira simples a

digestão e a absorção?

ótima pergunta!

Bem, como você trouxe isso à

tona, vamos falar sobre o sistema

digestório?

A digestão é a quebra dos

alimentos em uma forma que possibilite

a absorção dos nutrientes.

Sim, estou pronta

para aprender!

A absorção ocorre quando esses nutrientes

estão sendo enviados para o

corpo.

Sim.

Então vamos lá.

Certo!Isso é o básico.

É por isso que você está

treinando tanto?

Você só precisa estudar com a

mesma intensidade para o exame, né.

He he he

Ah,

O tubo digestivo

Os três nutrientes principais 67

Vejamos os diferentes tipos de

carboidratos.

Eles são classificados

assim.

Assim, a digestão avança em estágios. O amido, por exemplo,

é transformado primeiro em maltose.

E daí em diante, tudo acaba sendo usado pelo corpo

na forma de glicose.

Então os doces, bolos e as outras sobremesas são

absorvidos rapidamente porque o corpo precisa fazer menos

esforço para quebrá-los, certo?

Você entendeu essa parte

perfeitamente...

Vamos falar das gorduras

então.

Tipos de carboidratos

Monossacarídeos*

Dissacarídeos**

Polissacarídeos***

Amido

Glicose

Sacarose

Glicose + frutose

Frutose

Lactose

Glicose + galactose

Galactose

Maltose

Glicose x 2

* Monossacarídeos: absorvidos mais facilmente pelo corpo. ** Dissacarídeos: constituídos pela junção de dois monossacarídeos. *** Polissacarídeos: diversos tipos de monossacarídeos em conjunto.

esmig

alh

ando

72 Capítulo 3 O sistema digestório

Ainda mais sobre o sistema digestório!

Vamos observar de novo todos os órgãos do sistema digestório! Eles incluem os órgãos do tubo digestivo (ou trato digestivo), da boca até o ânus – assim como o fígado, a vesícula biliar e o pâncreas. Se colocássemos a sequência dos processos da digestão e da absorção em uma fábrica, ela seria mais ou menos assim.

O sistema digestório em ação

MastigaçãoA mastigação é uma tarefa colaborativa realizada pelos dentes, mandíbula e língua.

Tempo de ação: 2 a 4 horas.Esse tempo pode mudar em função do alimento que você comeu. Comidas que tenham muita proteína levam mais tempo para serem digeridas.

SalivaAté 1,5 l por dia

u

v Quiic

quiic

Nutrient delivery

SalivaA saliva umidifica a comida. Ela contém enzimas digestivas.

Deglutição (engolimento)Engolir a comida que já foi mastigada e quebrada em pedaços menores se chama deglutição. A comida passa pelo esôfago e entra no estômago.

w

tap

tap

Esôfago

Estômago

x

EstômagoO estômago secreta ácido clorídrico para iniciar a digestão e para esterilizar o alimento. Ele também secreta enzimas digestivas que digerem proteínas e gorduras. Esses sucos atuam em conjunto para quebrar o alimento de modo que ele possa ser absorvido pelo corpo. Gastric juiceSuco gástrico

Até 2 l por dia

Intestino grossoO intestino grosso retira umidade da pasta alimentar, devolvendo água ao corpo e criando uma pasta mais firme.

DuodenoFluidos digestivos alcalinos são misturados ao quimo do seu estômago para neutralizar os ácidos do estômago antes que estes cheguem aos intestinos. O suco pancreático secretado pelo pâncreas também contém enzimas digestivas para quebrar proteínas e gorduras. A bile secretada pela vesícula biliar auxilia a digerir lipídios (ver Figura 3.7 na página 80).

Intestino delgado

Intestino delgadoFluidos digestivos que compõem o estágio final são secretados, e nutrientes são absorvidos de forma constante e simultânea através de células de absorção de nutrientes que ficam nas paredes do intestino delgado. O comprimento do intestino delgado tem de 6 a 8 metros em um adulto.

y

z

Clanc

Tempo de ação: cerca de 3 a 5 horas.

Clanc

Clanc

DuodenoVesícula

biliar

pat

pat

pat

pat

Intestino grosso

Fígado

Clanc

Nutrientes

Suco pancreático

V�u V�u

RetoO reto pode ser imaginado como a sala de espera das fezes. Elas se juntam no reto e, quando acumuladas o suficiente para exercer pressão sob o reto, ele começa a contrair-se e o esfíncter anal interior relaxa. Esses movimentos são involuntários e enviam uma mensagem ao cérebro informando que você precisa fazer cocô. Quando um movimento intestinal começa, o esfíncter anal exterior abre e você defeca.

Ânus

Abram o portão!

{

|Pressão retal aumentada...

Reto

Tempo de ação: cerca de 10 horas, porém pode levar vários dias até que a comida atravesse o intestino grosso.

u

v

w

x

y z

{

|

Entrega de nutrientes

MastigaçãoA mastigação é uma tarefa colaborativa realizada pelos dentes, mandíbula e língua.

Tempo de ação: 2 a 4 horas.Esse tempo pode mudar em função do alimento que você comeu. Comidas que tenham muita proteína levam mais tempo para serem digeridas.

SalivaAté 1,5 l por dia

u

v Quiic

quiic

Nutrient delivery

SalivaA saliva umidifica a comida. Ela contém enzimas digestivas.

Deglutição (engolimento)Engolir a comida que já foi mastigada e quebrada em pedaços menores se chama deglutição. A comida passa pelo esôfago e entra no estômago.

w

tap

tap

Esôfago

Estômago

x

EstômagoO estômago secreta ácido clorídrico para iniciar a digestão e para esterilizar o alimento. Ele também secreta enzimas digestivas que digerem proteínas e gorduras. Esses sucos atuam em conjunto para quebrar o alimento de modo que ele possa ser absorvido pelo corpo. Gastric juiceSuco gástrico

Até 2 l por dia

Intestino grossoO intestino grosso retira umidade da pasta alimentar, devolvendo água ao corpo e criando uma pasta mais firme.

DuodenoFluidos digestivos alcalinos são misturados ao quimo do seu estômago para neutralizar os ácidos do estômago antes que estes cheguem aos intestinos. O suco pancreático secretado pelo pâncreas também contém enzimas digestivas para quebrar proteínas e gorduras. A bile secretada pela vesícula biliar auxilia a digerir lipídios (ver Figura 3.7 na página 80).

Intestino delgado

Intestino delgadoFluidos digestivos que compõem o estágio final são secretados, e nutrientes são absorvidos de forma constante e simultânea através de células de absorção de nutrientes que ficam nas paredes do intestino delgado. O comprimento do intestino delgado tem de 6 a 8 metros em um adulto.

y

z

Clanc

Tempo de ação: cerca de 3 a 5 horas.

Clanc

Clanc

DuodenoVesícula

biliar

pat

pat

pat

pat

Intestino grosso

Fígado

Clanc

Nutrientes

Suco pancreático

V�u V�u

RetoO reto pode ser imaginado como a sala de espera das fezes. Elas se juntam no reto e, quando acumuladas o suficiente para exercer pressão sob o reto, ele começa a contrair-se e o esfíncter anal interior relaxa. Esses movimentos são involuntários e enviam uma mensagem ao cérebro informando que você precisa fazer cocô. Quando um movimento intestinal começa, o esfíncter anal exterior abre e você defeca.

Ânus

Abram o portão!

{

|Pressão retal aumentada...

Reto

Tempo de ação: cerca de 10 horas, porém pode levar vários dias até que a comida atravesse o intestino grosso.

u

v

w

x

y z

{

|

Entrega de nutrientes

O que você está fazendo?

Ué, você chegou mais cedo hoje,

hein?

Eu estava organizando a minha coleção.

Vamos ver...

Enquanto vou arrumando,

posso ensiná-la sobre os

rins!

Como isso virou uma conversa

sobre rins?

Por q...?

Ãhhhhhh...

I N S E T O S

Reabsorvendo água e nutrientes 87

Mas como esse é apenas o

primeiro filtro...

... substâncias que forem úteis são

recuperadas.

Você sabe como se

chama o tubo que está

conectado à cápsula de

Bowman?

Ele se chama... túbulo renal?

Isso mesmo!

Grosseiramente filtrado

Reabsorvendo água e nutrientes

92 Capítulo 4 Os rins e o sistema renal

Ainda mais sobre os rins!

Além da água, a urina contém componentes como sódio e outros minerais, ureia, ácido úrico e creatina. Em uma pessoa saudável, a urina deve ser amarelo-clara e transparente, pois ela não contém açúcares ou proteínas. Porém, as propriedades da urina não são sempre constantes, pois a urina tem uma forte ligação com a homeostase.

Urina e homeostase no corpo

É assim mesmo. Isso acontece porque o ambiente interno do corpo, como a quantidade de água e o pH, está sendo mantido em uma condição constante e estável.

Para manter o corpo nessa condição estável, os rins frequentemente devem eliminar materiais em concentrações diferentes. As comidas e bebidas que consumimos, a quanti-dade de exercício que praticamos e o quanto transpiramos variam de um dia para o outro, e as substâncias são descartadas pela urina de acordo.

Se você não bebe muita água ou se transpira muito, eliminará volumes menores de uma urina mais escura e mais concentrada, pois o seu corpo tentará descartar a menor quantidade de líquido possível. Caso você beba muito líquido, eliminará um volume maior de uma urina mais clara, pois seu corpo constantemente descartará o excesso de água na forma de urina.

Um adulto saudável produz entre 1 e 2 litros de urina por dia, o que é cerca de 1 mililitro de urina por minuto. Se a urina fosse descartada na mesma taxa em que é pro-duzida, precisaríamos usar fraldas o dia inteiro! Em vez disso, a bexiga armazena a urina até ficar cheia, e nesse momento você sente vontade de urinar. Vamos dar uma olhada no que acontece com a urina no nosso corpo. Ela é produzida nos rins e então passa pelo ureter e é armazenada na bexiga. Quando você está sentado ou em pé, a urina natural-mente escorre para a bexiga devido à gravidade. Mas, mesmo que o seu corpo esteja na horizontal, a urina ainda será transportada para a bexiga. O mesmo ocorre se você for um astronauta em um ambiente de gravidade zero. Isso acontece porque o ureter realiza movimentos peristálticos para enviar a urina para a bexiga. Já falamos sobre movimentos peristálticos no tubo digestivo anteriormente.

O controle do volume de urina é afetado principalmente por dois hormônios. Um deles é chamado de hormônio antidiurético (HAD). Ele é secretado pela glândula pituitária pos-terior (veja “Principais órgãos endócrinos e hormônios”, na página 221). Esse hormônio também é conhecido como vasopressina. O outro hormônio é chamado de aldosterona, que é secretado pelo córtex adrenal (veja “As glândulas adrenais”, na página 215).

A cor e o cheiro da urina podem mudar bastante. Após uma maratona, a cor da minha urina fica bem escura, mas quando bebo muita água, elimino uma grande quantidade de urina quase transparente.

Mas como o volume de urina no corpo é controlado?

106 Capítulo 5 Fluidos corporais

Membrana semipermeável

Movimento da água

Concentrado Diluído

Concentrado Diluído

Pressão osmótica

Hum, antes de continuarmos...

Acho que devemos falar

um pouco sobre a pressão osmótica.

Ah, eu sei um pouco sobre

isso por causa da culinária...

Preparamos pepinos em conserva

utilizando sal para secá-los!

Mas vou deixar os detalhes para

você explicar, professor.

Muito bem... vamos ver.

A pressão osmótica está presente quando

temos dois volumes de um certo líquido...

E esses dois volumes têm

concentrações diferentes de um

soluto, como o sal. Além disso, eles devem

estar separados por uma membrana

semipermeável.

Uma membrana semipermeável permite que certas moléculas

a atravessem, mas outras não, certo?

As membranas celulares são

exemplos disso, né?

Correto.

Nessa situação, a água com menor concentração de soluto se moverá

através da membrana semipermeável até

que ambos os lados tenham a mesma concentração.

A pressão osmótica é a força

que permite que a água flua de um lado para o outro através da

membrana semipermeável para que a concentração

seja igualada.

Pressão osmótica

110 Capítulo 5 Fluidos corporais

Ainda mais sobre fluidos corporais e o sangue!

A água é essencial para o funcionamento normal do corpo humano. Precisamos de água para circular o sangue através do nosso corpo, para manter a temperatura corporal, para descartar resíduos e para secretar fluidos digestivos.

Mantendo-se hidratado

Aproximadamente 60% do corpo humano é composto de água. O nosso corpo precisa manter essa proporção e, portanto, líquidos que são expelidos do corpo precisam ser repostos (veja a Figura 5.1). Líquidos são fornecidos ao corpo tanto através de água e de outras bebidas quanto através de alimentos particulares, como vegetais, carne e grãos. Um homem adulto possui um ciclo de aproximadamente 2.600 mililitros por dia: são 2,6 litros entrando e 2,6 litros saindo!

Figura 5.1 – Volume médio de líquidos entrando e saindo do corpo em um dia (para um homem adulto).

Líquidos ingeridos

Líquidos expelidos

* Água produzida pela oxidação dos carboidratos.

Bebidas Urina

Comida Transpiração

Água metabólica*Respiração

Fezes

1500 mL 1500 mL

800 mL 600 mL

300 mL 400 mL 100 mL

2600 mL 2600 mL

Em uma pessoa saudável, a quantidade de líquido que entra e que sai é igual, certo?

Isso mesmo. Se a saída de líquidos for demasiadamente baixa, ocorre um edema. Se a saída for muito alta, ocorre desidratação.

O que acontece quando o corpo está desidratado?

Saguão

Osamu, querido...

Professor?

Oi, professor!

Nheec

Hum, com licença,

zeladora...

Desculpe interromper...

... Mas você teria uma previsão de quando o ar-

condicionado do meu quarto vai ser

consertado?

Júnior, você conhece a Kumiko?

Sim, nos encontramos

algumas vezes...

Ãh? Srta. Karada?

Hum, sobre o ar-condicionado...

Sinto muito... Chá, hein?

Ok, desculpe atrapalhar vocês.

Vou consertá-lo esta noite!

venha cá, sente-se e

tome um chá.

Está bem mais fresco aqui no

saguão.

132 Capítulo 6 O cérebro e o sistema nervoso

Figura 6.3 – Diferenças entre o córtex de animais e o córtex humano.

Voltando ao neocórtex, diferentes áreas de sua estrutura são responsáveis por dife-rentes funções, como ver, falar, andar, correr e outras habilidades motoras. Isso é chamado de localização das funções cerebrais, ou especialização funcional. A Figura 6.4 mostra as áreas mais importantes da especialização funcional. O sulco central marcado na Figura 6.4 é uma dobra profunda que percorre o meio do cérebro, basicamente de orelha a orelha. Essa característica separa os lobos frontal e parietal e os córtex sensorial e motor.

Figura 6.4 – Especialização funcional do neocórtex.

O neocórtex é o responsável pelos pensamentos e pela cognição, enquanto que o paleocórtex e o arquicórtex são responsáveis por funções mais básicas que nós temos

em comum com outros animais.

Neocórtex

Paleocórtex e arquicórtex

Cobra Cachorro Humano

Tronco cerebral

Área de Wernicke

O córtex motor, que envia instruções para movimentar o corpo, fica localizado na parte frontal do sulco central.

Lobo parietal O córtex sensorial, que recebe as informações sobre as sensações corporais, está localizado posterior ao sulco central.

Lobo frontalLobo occipital

O córtex auditivo, localizado no lobo temporal, é o responsável pela audição.

Lobo temporal

O córtex visual, localizado no lobo occipital, recebe as informações visuais.

Área de Broca

Sulco central

146 cAPÍTULO 7

Olá!

Oi!

Gelado

quente

granulado

macio

iRRegular

Pontudo

Áspero

Sensações superficiais

Que fofa! ♡

Viu quantas informações você

obteve apenas segurando ela? Toda

essa informação foi percebida

pelos receptores sensoriais

superficiais da pele.

Que outros tipos de sensações

superficiais você consegue se

lembrar?

Hum, coisas que consigo sentir com

a minha pele, né?

Ah, coisas quentes e macias e...

Existem várias, não é?

granuladas

e...

iRRegulares

e...

Sempre pensando

em comida...

As sensações percebidas pela

pele são chamadas de sensações superficiais.

Ganhei na baRRaca de kame-sukui.*

* No Japão, a pescaria de tartarugas (kame-sukui) e peixes-dourados (kingyo-sukui) é um jogo comum nos festivais de verão.

A i !

Ui!

Professor, acho que você

teve prazer demais em ver

nosso cérebro congelando.

Não posso fazer nada...

Bem, pelo menos vai

ser fácil de lembrar.

O que foi? Ainda está com dor de

cabeça?

Ah, parece que a alça do seu tamanco geta está te machucando.

Está doendo?

Ah, não é nada.

Não seja boba.

Deixe-me ver. Com licença.

Se isso piorar, poderá afetar o seu

desempenho na coRRida.

Foi o momento perfeito para isso.

Limiares e adaptações sensoriais

Aai...

160 Capítulo 7 O sistema nervoso sensorial

Figura 7.4 – Estrutura do ouvido.

Os sons são apenas vibrações do ar. O ouvido é um aparato que amplifica essas vibrações e as converte em impulsos nervosos. O formato da aurícula auxilia na reflexão do som para dentro do ouvido, onde o canal auditivo auxilia no direcionamento dessas vibrações em direção ao tímpano, que vibra em resposta às vibrações do ar. Os três pequenos ossículos dentro do ouvido médio transformam essas pequenas vibrações em movimentos mais amplos e os transmitem para o ouvido interno. A cóclea, no ouvido interno, é preenchida com fluido linfático. Quando esse fluido vibra, células receptoras dentro da cóclea são capazes de distinguir a frequência, convertendo as vibrações em impulsos nervosos.

Existem vários tipos de perda de audição, que variam conforme a região do ouvido em que o problema ocorreu.Como o ouvido externo e o ouvido médio conduzem o som, eles são muitas vezes cha-mados de sistema de condução do som. Um problema em uma dessas partes é chamado de perda auditiva condutiva. Exemplos específicos incluem o bloqueio do ouvido externo, perfuração do tímpano ou perda de mobilidade dos ossículos auditivos.

A perda auditiva condutiva pode ser diminuída com o uso de produtos que auxiliam na condução óssea. A condução óssea é o transporte das vibrações até o ouvido interno realizado através do crânio (em vez de transportar pelos ouvidos externo e médio), como mostrado na Figura 7.5. Logo, enquanto o ouvido interno estiver intacto, o som ainda

Ossículos auditivos

Os ossículos auditivos (martelo, bigorna e estribo)são os menores ossos do corpo humano e são incomuns,

visto que não exercem nenhuma função estrutural.

Ouvido externo

Ouvido médio Ouvido interno Para o

cérebro

AurículaCanais semicirculares

Vestíbulo

Cóclea (tem formato em espiral, como um caracol)

Tímpano

Canal auditivo

O que causa a perda de audição?

osc

ila...

Uou!

cambaleia

Crec!!

Ai Ui!

Srta. Karada, não acha que está

exagerando um pouco?

Preciso ir um pouquinho além...

Para terminar o meu intervalo.

Nossa, parece que foi feio. Vamos dar

uma olhada.

Ela está começando a desacelerar...

É o seu joelho direito que está

doendo?

É melhor colocar um gelo e descansar. Ele é tão

atencioso...

Parece que você torceu ele.

Forcei demais a barra.

Devo ter me deixado levar pelo momento.

Articulações