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Introdução ao estudo da fisiologia Introdução ao estudo da fisiologia Prof. Dr. Caio Maximino Marabá/PA – 2015

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Page 1: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Prof. Dr. Caio Maximino

Marabá/PA – 2015

Page 2: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Physiologia

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

● Fernel (1542): “Conhecimento natural”

● Antiguidade: Inferência a partir do conhecimento anatômico grosseiro.

● Vesalius (c. 1543) introduz a anatomia moderna caminho aberto para o domínio →experimental

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Introdução ao estudo da fisiologia

William Harvey (1628), pai da fisiologia moderna

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 4: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Claude Bernard (1813-1878): Fisiologia como ciência experimental

● Descreveu o papel do pâncreas exócrino, do suco gástrico e dos intestinos na digestão

● Descreveu a função glicogênica do fígado

● Descobriu o fenômeno da vasodilatação e da vasoconstrição e seu controle neural

● Conceitos centrais: milieu intèrieur e homestase

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 5: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Meio interno

Silverthorn, 2010

Page 6: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Meio interno: Valores normais

Valores normais Faixa de normalidade

Valores limites

O2 (mmHg) 40 35-45 10-10.000

CO2 (mmHg) 40 35-45 5-80

Na+ (mmol/L) 142 138-146 115-175

K+ (mmol/L) 4,2 3,8-5,0 1,5-9,0

Ca2+ (mmol/L) 1,2 1,0-1,4 0,5-2,0

Cl- (mmol/L) 108 103-112 70-130

HCO3- (mmol/L) 28 24-32 8-45

Glicose (mg/dL) 85 75-126 20-1500

Temperatura (ºC) 36,5 36-37 18,3-43,3

pH 7,4 7,3-7,5 6,9-8,0

Page 7: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

“The highly developed living being is an open system having many relations to its surroundings – in the respiratory and alimentary tracts and through surface receptors, neuromuscular organs and bony levers. Changes in the surroundings excite reactions in this system, or affect it directly, so that internal disturbances of the system are produced. Such disturbances are normally kept within narrow limits, because automatic adjustments within the system are brought into action, and thereby wide oscillations are prevented and the internal conditions are maintained fairly constant”

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 8: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Nível de organização

● De moléculas a órgãosHistóriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Redes regulatórias de miRNA em resposta ao TGF-β1 (Trionfini et al., 2015)

Page 9: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

De órgãos a sistemas

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

De s

p ou p

o lo s

, 20

03

Page 10: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Características gerais dos sistemas

● Sistema: Conjunto de componentes interdependentes ou em interação que formam um todo integrado

● Possuem– Estrutura (partes ou componentes que interagem direta

ou indiretamente)– Comportamento (processos que transformam entradas

em saídas)– Interconectividade

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 11: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Sistemas orgânicos

● Possuem– Metabolismo – todas as reações químicas que ocorrem dentro

de uma célula– Responsividade – capacidade de detectar e responder a

estímulos– Movimento – de partes e substâncias, geralmente por

contratibilidade– Crescimento – aumento no tamanho de uma parte ou do todo– Reprodução – Divisão celular para crescimento ou reparo, ou

produção de cópias– Diferenciação – desenvolvimento de um estado indiferenciado

para um estado especializado

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 12: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Robustez

● Os sistemas biológicos devem lidar com um ambiente (condições físico-químicas ou sinais externos) com ruído;

● MAS as propriedades internas do sistema estão sujeitas a variação e incerteza.

● Robustez: persistência do comportamento característico do sistema sob perturbação ou condições de incerteza.– Quais propriedades se mantém constantes?– Para quais perturbações ou incertezas essa invariância se mantém?

● Homeostasia – manutenção de estado; robustez – manutenção de função

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 13: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Mecanismos para a robustez

● Redundância

● Rejeição da perturbação através de retroalimentação

● Organização em unidades funcionais semi-autônomas (modularidade)

● Coordenação pelo estabelecimento de hierarquias

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Page 14: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Tortora & Derrickson, 2009

Page 15: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias

Respostas de um sistema de controle

Despoupolos, 2003

Page 16: Introdução ao estudo da fisiologia

Introdução ao estudo da fisiologia

Generalizações importantes acerca dos sistemas de controle homeostático

● Estabilidade mantida através do equilíbrio entre entradas e saídas;

● Constância incompleta leva ao estabelecimento de faixas estreitas de valores ótimos;

● O set point pode ser reiniciado;

● Constância incompleta leva à priorização de certas variáveis.

Históriada fisiologia

Meio internoe homeostase

Níveis deorganização

Característicasdos sistemas

Robustez

Respostasregulatórias