UNIJUÍ - Universidade Regional do Noroeste do Estado do RS

DBQ – Departamento de Biologia e Química

FISIOLOGIA HUMANA

CADERNO DE RESUMOS DE AULAS TEÓRICAS

Prof.ª Mirna Stela Ludwig

Aluno:_____________________________

Curso:______________________

2º Semestre de 2009

Os textos apresentados foram elaborados baseados em diversas bibliografias, que estão

apresentadas no final deste caderno, na lista de referências bibliográficas e, a partir das aulas de

Fisiologia Humana, ministradas nos cursos de Enfermagem, Nutrição, Fisioterapia, Farmácia,

Educação Física e Ciências Biológicas.

Os resumos apresentados têm como objetivo proporcionar melhor acompanhamento das

aulas expositivas e a realização de exercícios relativos aos conteúdos desenvolvidos, devendo o

aluno complementar seu estudo com leituras em livros recomendados no plano de ensino.

Além disto estão contemplados os protocolos das aulas práticas do respectivo componente

curricular

Bom estudo!

Prof.ª Mirna Stela Ludwig

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 da

ciência que estuda o funcionamento dos seres vivos. Assim, a fisiologia humana se dedica ao estudo

do 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 no

estudo 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 obras

mais 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 Theodor

Schwann (1809-1882). Foi neste período que Claude Bernard (1813-1878; foto) introduziu os conceitos

da Fisiologia Experimental Contemporânea.

Para Claude Bernard a fisiologia não era a anatomia animada, assim "...em vez de proceder

do órgão para a função, o fisiologista deveria começar a partir do fenômeno fisiológico e procurar

sua explicação no organismo". Com isto, o fisiologista não deveria simplesmente observar a

natureza, mas produzir e reproduzir fenômenos em condições artificiais, em que alguns aspectos ou

variáveis são selecionados, e outros são eliminados ou controlados.

A Fisiologia Humana estuda os processos da vida, as funções dos diferentes órgãos e

sistemas do organismo humano; o objetivo da fisiologia humana é elucidar os processos

responsáveis pela origem, desenvolvimento e continuação da vida do ser humano.

Todos os seres vivos são formados de células, que são compartimentos envolvidos por

membrana, preenchidos com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, e banhadas

por líquido nutritivo. Assim, a unidade funcional dos seres vivos é a célula. As células constituem os

tecidos, 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 a

importância de um perfeito funcionamento de todos os órgãos e sistemas do corpo para o que o

organismo mantenha-se com saúde. Qualquer problema / limitação na atividade de um dos órgãos

pode produzir alteração na sua respectiva função, comprometendo a desempenho do respectivo

sistema e o estado de saúde do indivíduo.

2-HOMEOSTASIA:

No humano sadio, muitas variáveis são ativamente mantidas dentro de estreitos limites

fisiológicos. A lista das variáveis controladas é longa, incluindo a temperatura corporal, a pressão

sanguínea, a composição iônica do plasma sanguíneo, a concentração sanguínea de glicose, o teor

sanguíneo de oxigênio e de dióxido de carbono, etc. A tendência à manutenção da constância

relativa de determinadas variáveis, mesmo em presença de alterações ambientais significativas, é

conhecida como homeostasia. Assim, podemos dizer que o termo homeostasia é usado para designar

a manutenção das condições constantes do meio interno. Em essência, todos os órgãos e tecidos do

corpo desempenham funções que ajudam a manter a homeostasia.

O corpo é dotado de sistemas de controle que produzem o balanceamento necessário, sem

os quais não conseguiríamos viver. A maior parte dos mecanismos fisiológicos de regulação do corpo

atua por meio de feedback negativo ou retroalimentação negativa. Por exemplo: a elevação da

pressão 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-se

que a resposta (diminuição da pressão de CO2) é contrária ao estímulo (aumento da presssão de

CO2).

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 e

osmótico, 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 porção

celular é representada, em quase sua totalidade (99%) pelo volume das hemácias, sendo o restante

ocupado por leucócitos e plaquetas. Dependendo do número de células em suspensão e da

composição do plasma, o sangue será mais ou menos viscoso. Diz-se que a viscosidade sanguínea

depende 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 no

valor do hematócrito ocorre em função da idade e sexo bem como, devemos considerar o peso

corporal 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 (tais

como uréia e ácido úrico), oxigênio, dióxido de carbônico, etc. As concentrações desses

constituintes são influenciadas pela dieta, pelas demandas metabólicas e pelos níveis de hormônios e

vitaminas.

Proteínas: As proteínas constituem componentes importantes do plasma. No adulto

atingem uma concentração plasmática de 6,5 a 7%. Quimicamente podem ser diferenciadas em três

grandes 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 sistema

macrofágico; enquadram-se nesse tipo, as imunoglobulinas.

- Fibrinogênio: proteína de alto peso molecular, sintetizada no fígado; fundamental para a

coagulação sanguínea;

Entre as funções desempenhadas pelas proteínas plasmáticas, citamos a pressão oncótica

do 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 séries

diferentes de células que se originam, entretanto, de uma célula-mãe única, denominada célula

pluripotente ou totipotente ou stem cell, também denominada célula-tronco.

A hemopoiese (formação de células sanguíneas) começa na medula óssea em torno da 20ª

semana de vida embrionária. Aí se localizam as células pluripotentes que estão constantemente

produzindo 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 pelo

fígado e, em menor grau, pelo baço.

No período pré-natal e ao nascer, há medula óssea formadora de células sanguíneas em

quase todos os ossos. No adulto, a medula óssea formadora de células sanguíneas se locaWiWaWnos

ossos esponjosos como esterno, ossos ilíacos e costelas; no adulto jovem, pode ser encontrada

também nas epífises proximais do fêmur e do úmero.

A medula óssea funcionante, produtora de células, é muito vascularizada e por isso tem a

cor 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 grande

precisão nos indivíduos saudáveis, por fatores de crescimento glicoprotéicos ou hormônios que

causam a proliferação e amadurecimento de uma ou mais das linhagens celulares comprometidas.

Os fatores de crescimento estimuladores de colônias são produzidos por macrófagos, células T

ativadas, fibroblastos e células endoteliais; o hormônio eritropoetina é formado principalmente por

células 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, de

grande quantidade de hemoglobina, que é responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. As

hemácias são células anucleadas, em forma de discos bicôncavos, bastante maleáveis (devido às

grandes dimensões da membrana celular com relação ao pequeno volume citoplasmático), podendo,

com isso, passar através de capilares sanguíneos bastante delgados sem que ocorra o rompimento

da própria membrana celular.

Enquanto a hemácia vai sendo formada, na medula óssea, em seu citoplasma uma

importante molécula protéica vai sendo continuamente sintetizada e se acumulando no interior da

célula: a hemoglobina. Para que ocorra uma produção normal de hemoglobina, é necessário o íon

ferro no estado ferroso (Fe++). Na falta deste íon, a produção de hemoglobina será comprometida

afetando o transporte de oxigênio no sangue. A quantidade total de ferro no organismo é, em

média, 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 à

importância 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 na

parede intestino delgado, se liga a uma proteína presente no plasma, denominada transferrina, a

qual o transporta na corrente sanguínea.

O ferro também permanece durante semanas a meses, armazenado em nossos tecidos, na

forma 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 é

chamado 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, de

tal modo que uma quantidade adequada de hemácias sempre está disponível para proporcionar

oxigenação 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 é

estimulada sempre que a oxigenação tecidual diminui. Assim, qualquer condição que cause a

diminuição da quantidade de oxigênio transportada para os tecidos (hipoxia), produzirá aumento na

quantidade de eritropoetina, a qual causará o aumento na produção e quantidade de hemácias

circulantes, para restabelecer o transporte e oferecimento de oxigênio aos tecidos.

Devido às necessidades contínuas de reposição de hemácias, as células da medula óssea

estão entre aquelas que mais rapidamente crescem e proliferam. Conseqüentemente, sua maturação

e velocidade de produção são afetadas pelo estado nutricional do indivíduo. Há duas vitaminas

especialmente 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 vivem

cerca de 120 dias antes de serem destruídos. São removidos da corrente sangüínea pelos macrófagos

do baço, medula óssea e fígado.

3.3 Leucócitos/ Glóbulos brancos:

O termo leucócito significa "célula branca". Os leucócitos são unidades móveis do sistema de

proteção 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 a

8.000) 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 os

neutrófilos, é duvidoso que os eosinófilos sejam de importância significativa na proteção contra os

tipos comuns de infecção. Por outro lado, os eosinófilos são freqüentemente produzidos em

grandes quantidades nas pessoas com infecções parasitárias, migrando para os tecidos infectados

por parasitas. Os eosinófilos aderem à parasitas e liberam substâncias que matam muitos deles. Os

eosinófilos também têm tendência de acumular-se nos tecidos onde ocorreram reações alérgicas, e

provavelmente 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-vida

média de um neutrófilo, na circulação é de 6 horas. Os macrófagos começam a vida como monócitos

no sangue, que são células imaturas; enquanto estão no sangue têm pouca habilidade para combater

agentes infecciosos. Os monócitos entram no sangue, provenientes da medula óssea e circulam

durante cerca de 72 horas. Então, entram nos tecidos e se tornam macrófagos teciduais; seu tempo

de vida nos tecidos é de cerca de três meses. Após entrarem nos tecidos, começam a aumentar de

tamanho e desenvolvem um grande número de lisossomos no citoplasma, tornando-se

extremamente 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, as

plaquetas são encontradas na concentração de 200.000-400.000/mm3 de sangue; normalmente têm

meia-vida de cerca de 4 dias. Entre 60 e 75% das plaquetas liberadas da medula óssea, passam para o

sangue circulante e o restante fica, sobretudo, no baço.

As funções das plaquetas estão relacionadas com a hemostasia, ou seja, as plaquetas ou

trombócitos são componentes fundamentais na prevenção da perda de sangue:

-liberam substâncias vasoconstritoras que provocarão o espasmo vascular reduzindo o fluxo

sanguíneo local e conseqüentemente a perda;

-formam um tampão plaquetário a partir da agregação plaquetária: as plaquetas em contato com as

fibras colágenas do vaso lesado, ou com o ADP e trombina, são ativadas de forma que tendem a se

agregar até constituírem um tampão de plaquetas;

-participam ativamente da cascata de ativação de fatores de coagulação que culmina na formação de

um coágulo de sangue.

Podemos concluir assim que, um baixo número de plaquetas pode colocar a vida do indivíduo

em risco, pois neste caso, os mecanismos hemostáticos ficam comprometidos.

QUESTÕES PARA ESTUDO

1- O cálcio é importante no mecanismo de coagulação sanguínea?

2- Esquematize o processo químico da coagulação sanguínea a partir do trauma tecidual (via

extrínseca).

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? Por

quê?

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 a

formação 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 RN

e 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 os

níveis 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.

AULA: SISTEMA RESPIRATÓRIO

1. FUNÇÕES: captação de O2 da atmosfera e fornecimento deste gás ao sangue, remoção do

CO2 do sangue e eliminação deste gás na atmosfera, participação na manutenção do pH, funções

bioquímicas (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 fazem

parte do aparelho respiratório:

• Nariz: é o primeiro segmento por onde, de preferência, passa o ar durante a inspiração. Ao

passar pelo nariz, o ar é filtrado, umidificado e aquecido. Na impossibilidade eventual da passagem

do 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 algum

alimento, uma pequena membrana (epigloge) obstrui a abertura da laringe, o que dificulta a

passagem fragmentos, que não sejam ar, para as vias respiratórias inferiores. Na laringe localizam-se

também 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 galhos

de 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 mucosa

respiratória, 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 através

das vias respiratórias. A adrenalina causa broncodilatação.

• Alvéolos: os alvéolos apresentam certa tendência ao colabamento. Tal colabamento somente

não ocorre normalmente devido à pressão mais negativa presente no espaço pleural, o que força os

pulmões a se manterem expandidos e, pela presença do surfactante, que diminui a tensão superficial

nos alvéolos. O grande fator responsável pela tendência de colabamento dos alvéolos é um

fenômeno chamado tensão superficial, a qual é minimizada pela presença de uma substância

chamada 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 do

surfactante pulmonar é sua capacidade de reduzir significativamente a tensão superficial dos

líquidos que revestem o interior dos alvéolos e demais vias respiratórias, facilitando a respiração.

3. VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES

A cada ciclo respiratório que executamos, certo volume de ar é movimentado para dentro e

para fora do aparelho respiratório durante uma inspiração e uma expiração, respectivamente. Na

condição de repouso, em um adulto, aproximadamente 500 ml de ar entram e saem

espontaneamente, a cada ciclo respiratório. Este volume de ar, que inspiramos e expiramos

espontaneamente a cada ciclo, corresponde ao que chamamos de Volume Corrente.

Além do volume corrente, podemos inalar um volume adicional de ar durante uma

inspiração forçada e profunda. Tal volume é chamado de Volume de Reserva Inspiratório e

corresponde a, aproximadamente, 3.000 ml de ar.

Da mesma forma, podemos expirar um volume maior de ar do que o valor expirado

espontaneamente, o qual denominamos de Volume de Reserva Expiratório e corresponde a

aproximadamente 1.100 ml.

Mesmo após uma expiração profunda, um considerável volume de ar ainda permanece no

interior de nossas vias aéreas e de nossos alvéolos. Trata-se do Volume Residual, de

aproximadamente 1.200 ml.

O Volume de Reserva Inspiratório somado ao Volume Corrente corresponde ao que

chamamos de Capacidade Inspiratória (cerca de 3.500 ml).

O Volume de Reserva Expiratório somado ao Volume Residual corresponde ao que

chamamos de Capacidade Residual Funcional (cerca de 2.300 ml).

O Volume de Reserva Inspiratório somado ao Volume Corrente mais o Volume de Reserva

Expiratório corresponde à Capacidade Vital (cerca de 4.600 ml).

Finalmente, a soma dos Volumes Corrente, de Reserva Inspiratório, de Reserva Expiratório

mais 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 processo

químico de respiração celular, possam gerar a energia necessária para seu perfeito funcionamento e

produção de trabalho.

O oxigênio existe em abundância em nossa atmosfera e para captá-lo necessitamos de

nosso aparelho respiratório, através do qual este gás atinge a corrente sanguínea, pela qual é

transportado até as células. As células liberam gás carbônico que, após ser transportado pela mesma

corrente sanguínea, é eliminado na atmosfera também pelo mesmo aparelho respiratório.

Para que seja possível uma adequada difusão de gases através da membrana respiratória é

necessário um processo constante de ventilação pulmonar. A ventilação pulmonar consiste numa

renovação contínua do ar presente no interior dos alvéolos, produzida pelos movimentos

respiratórios (inspiratórios e expiratórios) que proporcionam insuflação e desinsuflação de todos ou

quase todos os alvéolos.

Durante a inspiração, ocorre a expansão pulmonar e da caixa torácica, com diminuição da

pressão alveolar e intra-pleural (em relação a pressão atmosférica) e assim, um determinado volume

de ar atmosférico é inalado pelo aparelho respiratório. A expansão dos pulmões e a caixa torácica é

produzida pelo levantamento das costelas com projeção do osso esterno para frente, e pelo

movimento descendente do diafragma em direção a cavidade abdominal; isto tudo em função da

contração de músculos intercostais externos e diafragma.

Durante a expiração, ocorre a retração pulmonar e da caixa torácica, com aumento da

pressão alveolar e intra-pleural (em relação a pressão atmosférica) e assim, um determinado volume

de ar é eliminada dos pulmões. Para retrairmos os pulmões e a caixa torácica é preciso que ocorra o

rebaixamento das costelas e relaxamento do diafragma; isto acontece graças ao relaxamento

natural dos músculos inspiratórios. Em algumas situações, como durante atividade física,

necessitamos de uma expiração mais intensa e, para que isso ocorra, podemos necessitar também

de músculos expiratórios que, ao se contrair promovem maior retração da caixa torácica e pressão

das vísceras abdominais contra o diafragma, causando a saída adicional de ar do sistema respiratório

para o ar atmosférico.

Assim, em condições de repouso, a contração dos músculos inspiratórios produz a

inspiração e o relaxamento dos mesmos músculos produz a expiração.

Na INSPIRAÇÃO: entrada do ar no sistema respiratório; movimento ativo produzido pela

contração de músculos respiratórios inspiratórios, entre os quais destacam-se o diafragma e os

intercostais 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 respiratórios

inspiratórios;

- quando forçada ou em exercício: além do relaxamento dos músculos inspiratórios, ocorre a

contração de músculos respiratórios expiratórios, destacando-se os músculos da parede abdominal e

os intercostais internos.

Se considerarmos que cada ciclo respiratório (inspiração e expiração) tem duração

aproximada de 5 segundos, podemos concluir que durante um minuto realizamos 12 ciclos

respiratórios, ou seja, apresentamos uma freqüência respiratória de 12 cpm. O indivíduo adulto, em

condições 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 de

ciclos respiratórios/min.)

Volume corrente = 500ml

Freqüência Respiratória=12cpm

Volume do espaço morto = 150ml

Ventilação global = VC x FR

VG = 500ml x 12cpm

VG= 6000ml/min

Ventilação alveolar = (VC – VEM) x FR

VA=( 500ml-150ml) x 12 cpm

VA= 350ml x 12cpm

VA= 4.200ml/min.

Ventilação do espaço morto = VEM x FR

Ventilação do espaçomorto=150ml X 12 cpm

Ventilação do espaço morto = 1.800 ml/min

OBS.: A ventilação do espaço morto pode aumentar quando houver comprometimento da zona

respiratória (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, sofre

algumas modificações quanto às proporções de seus elementos básicos, pois ocorre uma

significativa umidificação do ar e este se mistura com um outro ar muito mais rico em dióxido de

carbono (ar alveolar), o que resulta em um ar alveolar com valores diferentes das pressão parciais

dos gases.

Quadro 1: Pressões Parciais de cada elemento que compõe o ar atmosférico e alveolar.

Elemento Ar atmosférico

(mmHg)

Ar alveolar

(mmHg)

Sangue venoso

(mmHg)

Sangue arterial

(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 104

mmHg e 40 mmHg, respectivamente.

O sangue venoso, bombeado pelo ventrículo direito, chega aos pulmões e flui pelos

capilares pulmonares com pressões parciais de oxigênio e gás carbônico, respectivamente, de 40

mmHg e 45 mmHg . Na medida em que o sangue venoso flui pelos capilares pulmonares, o gás

carbônico, em maior pressão no sangue venoso (45 mmHg) do que no ar alveolar (40 mmHg), se

difunde do sangue para os alvéolos pulmonares e o oxigênio, em maior pressão no interior dos

alvéolos (104 mmHg) do que no sangue (40 mmHg) se difunde do ar alveolar para o sangue. Desta

forma 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 circulação

sistêmica, através da qual o sangue fluirá por uma riquíssima rede de capilares teciduais. Ao passar

por tecidos que se encontram com baixa concentração de oxigênio, este gás se difunde do sangue

para os tecidos e depois para as células, que o consomem continuamente. Em troca, estas mesmas

células fornecem o gás carbônico que, em maior concentração no interior destas células, se difunde

em 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 gás

carbônico. 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 oxigênio

atravessem a barreira alvéolo – capilar; ela é formada pelo líquido que banha os alvéolos, pelo

epitélio alveolar, pela membrana basal do endotélio e pelo endotélio capilar.

A passagem dos gases através da barreira alvéolo-capilar (membrana respiratória), acontece

por difusão simples:

O2: difunde-se do alvéolo para sangue

CO2: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 100m2

Espessura – 0,5µm

Gradiente 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 e

diminuição do gradiente de pressão, teremos uma redução no processo de trocas, comprometendo

a 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

HEMOGLOBINA: formada por quatro cadeias de aminoácidos, cada qual com seu

grupamento heme (onde é encontrado o íon ferro (Fe++). A seqüência de aminoácidos em cada

cadeia 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 a

hemoglobina 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 nas

hemácias;

� 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 CO2W

7.REGULAÇÃO DO pH

A participação do sistema respiratório na manutenção do pH sanguínea se dá em função da

eliminação 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 sangue

e, consequentemente ↓pH.

8. REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO

Controle neural da respiração:

Voluntário: localiza-se no córtex cerebral: impulsos nervosos transmitidos por neurônios

motores (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 encarregados

de controlar a cada instante a nossa respiração. Trata-se do CENTRO RESPIRATÓRIO. O Centro

Respiratório é dividido em várias áreas ou zonas com funções específicas cada uma:

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, durante

aproximadamente 2 segundos, nós inspiremos Desta zona parte um conjunto de fibras nervosas (via

inspiratória) que descem através da medula espinhal e, se dirigem aos diversos neurônios motores

responsáveis pelo controle e excitação dos músculos inspiratórios, excitando-os e assim provocando

sua contração.

Zona expiratória: quando ativada, emite impulsos que descem através de uma via

expiratória e que se dirige aos diversos neurônios motores responsáveis pelo controle e excitação

dos nossos músculos da expiração. Durante uma respiração em repouso a zona expiratória

permanece constantemente em repouso, mesmo durante a expiração. Como dito anteriormente, em

repouso não necessitamos utilizar nossos músculos expiratórios, apenas relaxamos os músculos da

inspiração e a expiração acontece passivamente.

Centro pneumotáxico: constantemente em atividade, tem como função principal inibir (ou

limitar) a inspiração. Emite impulsos inibitórios à zona inspiratória e, dessa forma, limita a duração da

inspiração. Portanto, quando em atividade aumentada, a inspiração torna-se mais curta e a FR

aumenta.

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 qual

controla a atividade de ambas. Quanto maior for a atividade da zona quimiossensível, maior será a

ventilação pulmonar. Essa zona aumenta sua atividade especialmente quando certas alterações

gasométricas 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 na

concentração de íons hidrogênio livre no meio, isto é, uma situação de redução do pH (acidez). Mas

acontece que, na prática, verificamos que o aumento de gás carbônico no sangue (hipercapnia) é

mais eficiente em aumentar a atividade da zona quimiossensível do que o aumento da concentração

de íons hidrogênio livre, em igual proporção, no sangue. Isso ocorre porque o gás carbônico

apresenta solubilidade muitas vezes maior do que a do íon hidrogênio e, com isso, atravessa a

barreira hematoencefálica com muito mais facilidade. No interior das células da zona

quimiossensível, o gás carbônico reage com a água e, graças à ação catalizadora da enzima anidrase

carbônica, rapidamente forma-se ácido carbônico. Este, então se dissocia em íons bicarbonato e

hidrogênio, 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, mas

de uma outra maneira: na croça da aorta e nos seios carotídeos existem receptores muito sensíveis a

uma queda na pressão de oxigênio e gás carbônico no sangue, os quimioceptores. Quando a pressão

de oxigênio no sangue se torna mais baixa do que a desejável, ou seja, a pressão de gás carbônico no

sangue aumenta, estes receptores são mais intensamente excitados e enviam sinas ao centro

respiratório, aumentando a ventilação pulmonar.

Assim, normalmente, as alterações ocorridas na pressão dos gases e no pH poderão ser

corrigidas e seus valores no sangue serão mantidos normais e dentro de limites fisiológicos.

QUESTÕES PARA ESTUDO

1- 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 está

garantindo uma boa ventilação pulmonal total e alveolar?

3- Quais são os volumes e capacidades pulmonares?

4- Onde ocorre o processo das trocas gasosas? Explique-º

5- 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 os

demais tecidos?

8- Escreva quais são as pressões de oxigênio e gás carbônico nos alvéolos, no sangue venoso e

arterial.

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 ciclo

respiratório?

15- Como é produzida a saída de ar do sistema respiratório? Como é denominada essa fase do ciclo

respiratório?

16- Faça um desenho esquematizando o processo de trocas, destacando a pressão dos gases nos

diferentes ambientes (alvéolo e sangue) e a direção da difusão dos gases.

Aula: SISTEMA CARDIOVASCULAR

1- O CORAÇÃO

O coração é composto de quatro cavidades, os átrios direito e esquerdo e os ventrículos

direito e esquerdo. Este órgão tem como função a ejeção de sangue na circulação pulmonar e

sistêmica e é responsável por gerar a força que produz o movimento do sangue através do sistema

circulatório.

As paredes atriais e ventriculares são constituídas de fibras musculares estriadas, as quais se

contraem de forma semelhante as fibras musculares esqueléticas, ou seja, encurtamento dos

sarcômeros (unidades contráteis), causado pelo mecanismo de deslizamento dos filamentos de

actina e miosina.

O potencial de ação, que causa a excitação das fibras musculares cardíacas, é produzido pela

abertura 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 coração

não é excitável e não bate, porque o potencial de ação (despolarização) das fibras miocárdicas

depende do sódio extracelular. A retirada do cálcio do líquido extracelular diminui a força contrátil e

acaba por causar parada cardíaca (em diástole), enquanto que, o aumento da concentração

extracelular de cálcio aumenta a força contrátil mas, concentração muito elevada de cálcio provoca

parada cardíaca (em sístole).

O excesso de potássio no líquido extracelular faz o coração ficar extremamente dilatado e

flácido e lentifica a frequência cardíaca, pois uma concentração elevada de potássio no líquido

extracelular causa uma diminuição do potencial de membrana em repouso nas fibras musculares

cardíacas, o que diminui a intensidade do potencial de ação

Além das fibras musculares atriais e ventriculares, o coração apresenta as fibras excitatórias

e condutoras, que são capazes de gerar espontaneamente os potencias de ação ou denominados

impulsos cardíacos, que são responsáveis pela estimulação das fibras musculares dos átrios e

ventrículos. 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 um

sincício de maneira que, quando uma delas é estimulada o potencial de ação espalha-se/dissemina-se

por todas as outras, estimulando-as. O coração é constituído por dois sincícios: o atrial, que forma as

paredes dos átrios e, o ventricular, que forma as paredes dos ventrículos. Os potenciais de ação do

músculo cardíaco só podem ser conduzidos do sincício atrial para o ventricular através do sistema

especializado do coração.

1.1 Excitação rítmica do coração:

O coração é provido de um sistema especializado para a geração de impulsos rítmicos e para

a condução rápida desses impulsos por todo o coração, o que lhe confere as propriedade de

automatismo 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 marcapasso

cardíaco, porque sua freqüência de descarga rítmica é maior do que de qualquer outra parte do

coração. Sua freqüência de descarga é de 70 a 80 impulsos cardíacos por minuto, determinando uma

freqüência 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 de

repouso).

-Vias internodais: as terminações das fibras do nodo sinusal se fundem com as fibras

musculares atriais circundantes e os potenciais de ação originados no nodo sinusal passam para

essas 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 qual

sofre um retardo, de modo que a passagem do impulso cardíaco dos átrios para os ventrículos seja

lenta; esse retardo propicia o tempo suficiente para que os átrios sejam excitados antes dos

ventrículos.

-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 ventricular

excitando-ª

1.2 Ciclo cardíaco:

Os eventos cardíacos que ocorrem do início de cada batimento até o começo do seguinte

compõem o chamado ciclo cardíaco. Cada ciclo é desencadeado pela geração espontânea de um

potencial de ação. Todo o ciclo cardíaco apresenta duas fases: uma fase de sístole, período de

contração muscular no qual ocorre bombeamento de sangue e uma fase de diástole, período de

relaxamento muscular durante o qual as câmaras cardíacas se enchem de sangue.

Durante a sístole ventricular, grande quantidade de sangue acumula-se nos átrios, pois as

válvulas atrioventriculares (AV), tricúspide e mitral, estão fechadas. Quando termina a sístole

ventricular, 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, bombeando

uma 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 dos

ventrículos 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

aórtica e pulmonar abrindo-as, ocorre o bombeamento de sangue, ou seja, a ejeção de sangue dos

ventrículos para as artérias. É importante ressaltar que o enchimento ventricular acontece

principalmente quando os ventrículos relaxam e o sangue, acumulado nos átrios, passa então, para

as câmaras ventriculares.

O eletrocardiograma e o ciclo cardíaco:

O eletrocardiograma (registro da atividade elétrica do músculo cardíaco) apresenta as ondas

P, Q, R, S e T. Elas são voltagens elétricas geradas no músculo cardíaco e registradas, por

eletrocardiógrafo, na superfície do corpo. A onda P é produzida durante a dispersão de

despolarização pelos átrios, o que é seguido pela contração atrial. Cerca de 0,16 s depois do início da

onda P, surge o complexo QRS, como resultado da despolarização dos ventrículos, o que dá início à

contração ventricular. Finalmente, nota-se a onda T ventricular no eletrocardiograma. Ela representa

a etapa de repolarização dos ventrículos, quando estes começam a se relaxar. A repolarização atrial

não aparece no eletrocardiograma pois, ela acontece durante o período de despolarização

ventricular (complexo QRS).

Débito ou volume sistólico: quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada sístole

ventricular. O aumento da força de contração cardíaca provoca elevação do volume sistólico.

Débito cardíaco: quantidade de sangue bombeada pelo coração, por minuto. É determinado

pela 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 por

minuto; porém, em algumas ocasiões, o coração pode bombear muito mais do que este volume de

repouso.

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 chega

ao coração: a quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto é determinada pela

intensidade do fluxo sanguíneo das veias para o coração. A soma de todos os fluxos sangüíneos

locais, por todos os tecidos periféricos, retorna ao átrio direito por meio das veias. O coração, por

sua vez, bombeia automaticamente para as artérias sistêmicas todo o sangue que chega, de modo

que ele possa fluir novamente pelo circuito. A capacidade intrínseca de adaptação do coração à

alteração 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 chega

até ele, sem permitir acúmulo excessivo de sangue nas veias". Podemos dizer que, em condições

fisiológicas, o débito cardíaco é aumentado ou diminuído conforme o volume de sangue que retorna

ao coração.

Um aumento do volume de sangue que retorna ao coração causa maior estiramento das paredes

cardíacas, produzindo uma resposta contrátil mais vigorosa, ou seja, maior volume de sangue nas

câmaras cardíacas provoca maior força de contração. Devemos lembrar que o aumento da força de

contração 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 liberação

dos neurotransmissores noradrenalina e adrenalina. Estes neurotransmissores causam elevação da

freqüência 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 o

neurotransmissor acetilcolina, o qual causa principalmente, a diminuição da freqüência cardíaca e a

lentificação da transmissão do impulso cardíaco, diminuindo a atividade cardíaca e a quantidade de

sangue bombeada pelo coração.

1.3.3- Efeito da adrenalina secretada pelas glândulas supra-renais: a descarga simpática sobre as

glândulas supra-renais produz a liberação de adrenalina por estas glândulas, no sangue. Esse

hormônio atinge o coração pela corrente sanguínea e provoca aumento da atividade cardíaca, ou

seja, 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 a

atividade cardíaca, como por exemplo, a temperatura do corpo, a quantidade de hormônio tiroxina,

atividade física intensa, etc.

QUESTÕES PARA ESTUDO

1-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.

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.

AULA: CIRCULAÇÃO SISTÊMICA

A função da circulação é atender às necessidades dos tecidos – transportar nutrientes e

oxigênio para os tecidos, transportar os produtos finais do metabolismo celular, conduzir hormônios

de 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/órgãos

que 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 são

dilatadas pela forte pressão do sangue lançado pelos ventrículos, durante a sístole ventricular; em

seguida (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 da

circulação (microcirculação/periferia), assegurando o fluxo através da rede circulatória durante todo

o ciclo cardíaco.

2- ARTERÍOLAS: são os últimos e menores ramos do sistema arterial, atuando como válvulas

controladoras e reguladoras do fluxo sanguíneo aos capilares. As arteríolas apresentam espessa

parede vascular, com fibras musculares lisas que, quando contraídas, produzem a vasoconstrição

(diminuição no raio da arteríola) e, quando relaxadas, produzem a vasodilatação (aumento do raio

da arteríola). O aumento e a diminuição do raio das arteríolas produzem diminuição e o aumento da

resistência 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 cada

tecido controlar seu próprio fluxo sanguíneo local de acordo como as suas necessidades

metabólicas.

A LEI DE POISEUILLE afirma que para um fluxo constante e laminar de um líquido por um

tubo cilíndrico, o fluxo varia diretamente com a diferença de pressão entre as extremidades inicial e

final e com a quarta potência do raio do tubo e, varia inversamente com o comprimento do tubo e a

viscosidade do líquido.

O tônus vascular arteriolar pode ser aumentado ou diminuido, causando alteração na

resistência 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

Diminuição do tônus/relaxamento muscular → vasodilatação → diminuição da resistência ao

fluxo → aumento do fluxo sanguíneo pelas arteríolas atingidas

2.2 Controle neural: a maioria das arteríolas recebe abundante inervação de origem

simpática 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 tônus

vascular; 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 também

secretada também pela medula adrenal, produz vasoconstrição pois, age preferencialmente sobre

receptores alfa-adrenérgicos;

-angiotensina II: efetor final do sistema renina-angiotensina, essa substância é o mais

potente vasoconstritor conhecido;

-vasopressina ou ADH: hormônio produzido no hipotálamo e secretado pela neuro-hipófise

tem 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 nas

arteríolas do músculo, produz vasodilatação.

-acetilcolina: mediador químico das fibras simpáticas pré-ganglionares e das fibras

parassimpáticas vasodilatadoras;

-bradicinina: várias substâncias denominadas cininas, que podem causar vasodilatação

intensa, são formadas no sangue e nos líquidos teciduais de alguns órgãos; uma dessas substâncias é

a bradicinina;

-histamina: vasodilatador cuja principal ação fisiológica é a secreção de ácido clorídrico, pela

mucosa 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 maioria

delas parecem atuar como vasodilatadores.

2.4 Controle local: ocorre em resposta ao metabolismo tecidual; o aumento do metabolismo

produz um aumento do fluxo sanguíneo sempre que houver aumento da pressão de gás carbônico,

queda da pressão de oxigênio, queda do pH, aumento da osmolaridade e aumento da concentração

de 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 fluxo

de sangue que percorre os capilares faz trocas com o meio intersticial sendo conhecido como fluxo

nutricional.

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 difundir

diretamente, através das membranas celulares do capilar, sem ter que passar pelos poros ou fendas

intercelulares. Por outro lado, muitas substânciasnecessárias aos tecidos, são solúveis em água e não

podem passar através das membranas lipídicas das células endoteliais. Desta forma são

transportadas do sangue para o meio intersticial através das fendas intercelulares, de acordo com os

princípios da difusão.

Outro mecanismo importante de trocas é a filtração/ reabsorção através dos poros

endoteliais. Neste tipo de movimento, a água flui através das fendas ao longo de um gradiente de

pressão. As substâncias dissolvidas na água movimentam-se juntamente com a água, guardando

suas respectivas concentrações.

A pressão do capilar (hidrostática) tende a forçar líquido e suas substâncias em solução a

passar pela parede fenestrada do capilar sanguíneo atingindo o espaço intersticial. Ao contrário, a

pressão oncótica exercida pelas proteínas plasmáticas tende a promover o movimento de líquido do

espaço intersticial de volta para o sangue, evitando o acúmulo de líquido no interstício ou a queda do

volume sanguíneo.

Além disso, o sistema linfático contribui também, recolhendo e devolvendo à circulação as

pequenas quantidades de líquido não reabsorvido e proteínas que vazaram dos capilares.

Uma pequena quantidade de substâncias é transferida através das células endoteliais na

forma de pequenas vesículas, ditas pinocíticas. As vesículas podem atravessar o citoplasma da célula

endotelial nas duas direções e, serem liberadas no lado oposto em que se formaram. A pinocitose

pode 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 veias

progressivamente mais calibrosas.

5-VEIAS: funcionam como condutos para o transporte de sangue dos tecidos de volta ao

coração, mas são importantes também por atuarem como principal reservatório de sangue,

considerando que aproximadamente 65% do volume sanguíneo total encontram-se normalmente nas

veias. A pressão no sistema venoso é muito baixa, as paredes venosas são finas, mas são musculares,

o que lhes permite contrair e expandir e, por conseguinte, atuam como um reservatório controlável

de sangue adicional, aumentando e diminuindo, respectivamente, o retorno venoso ao coração.

QUESTÕES PARA ESTUDO

1- Explique/caracterize os mecanismos, neural, hormonal/humoral e local para regulação do fluxo

sanguíneo.

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 encefálicos

é 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 das

fenestras/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 a

regulação/manutenção da temperatura corporal. Explique por que.

AULA: PRESSÃO ARTERIAL SISTÊMICA

A pressão arterial sistêmica é a pressão exercida pelo sangue no interior das artérias

sistêmicas. A pressão arterial sistêmica(PA) oscila, durante o ciclo cardíaco, entre um valor máximo e

um valor mínimo. O valor máximo corresponde à pressão arterial sistólica (PAS) e, o valor mínimo

corresponde a pressão arterial diastólica (PAD). Normalmente, a pressão do sangue nas artérias

atinge um valor máximo de cerca de 120 mmHg e um valor mínimo de cerca de 80 mmHg. A oscilação

do valor da pressão arterial durante o ciclo cardíaco deve-se a variação no volume de sangue nas

artérias (volume arterial), produzido pela ejeção de sangue no sistema arterial e pelo escoamento

sanguíneo periférico. Quando o coração ejeta o sangue no sistema arterial, durante a sístole

ventricular, 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 a

diástole não há bombeamento de sangue pelo coração e, devido ao escoamento do sangue arterial

em 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 valor

diastólico.

A pressão diferencial ou de pulso é determinada pela diferença entre a pressão arterial

sistólica 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 do

tempo (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 propulsora

cardíaca, 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 a

desempenho 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 no

ventrículo esquerdo, previamente à contração), a resistência contra a qual o coração ejeta o sangue

e a freqüência cardíaca. Assim, o nível da PAS reflete a frequência e a força de contração cardíaca, a

elasticidade e o volume arterial.

A pressão arterial diastólica (PAD) reflete basicamente a resistência ao fluxo. A resistência

periférica total é afetada por fatores locais, neurais e hormonais que regulam principalmente o tônus

arteriolar, produzindo vasoconstrição ou vasodilatação.

Regulação da pressão arterial

Mediante o controle da PA, o organismo assegura o fluxo sanguíneo adequado para o

metabolismo 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 ESTUDO

1- 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 da

pressão 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 estamos

deitados?

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 o

controle da PA.Explique-o

14- Quando se faz a administração de fármacos inibidores da ECA esperamos aumento ou diminuição

da PA? Explique.

15- A descarga simpática e parassimpática sobre o coração podem produzir alteração na pressão

arterial? Explique.

16- A descarga simpática intensa produz vasoconstrição na maioria dos territórios vasculares. Isso

causa alteração na pressão arterial? Por que.

AULA: SISTEMA GASTRINTESTINAL/DIGESTÓRIO

1- INTRODUÇÃO

O sistema gastrintestinal é responsável pelo recebimento, armazenamento e digestão dos

alimentos (além dos fármacos) ingeridos por via oral (boca), que serão, posteriormente, absorvidos

pelo sangue. O conteúdo alimentar é movimentado ao longo do tubo gastrintestinal e misturado

com 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 tubo

gastrintestinal (fígado/vesícula biliar-pâncreas).

A circulação sanguínea que atinge o sistema gastrintestinal constitui a circulação

esplâncnica, que compreende a circulação sanguínea para o fígado, tubo gastrintestinal, baço, e

pâncreas. Em condições de repouso, o fluxo sanguíneo pela circulação esplâncnica é cerca de 25% do

débito cardíaco.

A drenagem venosa do estômago, baço, pâncreas e intestino é realizada em série pela veia

porta que conduz esse sangue diretamente para o fígado (70% do fluxo sanguíneo hepático). A

principal função desse sistema porta consiste no aporte direto de nutrientes para o fígado, que é

capaz de armazená-los ou ressintetizá-los.

Apesar do alto fluxo sanguíneo durante o repouso, em condições de queda de volume

sanguíneo ou de exercício, pode ocorrer uma redução significativa pela circulação esplâncnica. Por

outro lado, durante o período de ingestão e digestão dos alimentos, ocorre um aumento do fluxo

sanguíneo pelo trato gastrintestinal.

2- CONTROLE DA ATIVIDADE DO TRATO GASTRINTESTINAL

O trato gastrintestinal é inervado pelo sistema nervoso autonômico e também possui um

sistema nervoso próprio, denominado de sistema nervoso entérico.

O sistema nervoso entérico é constituído de dois plexos neuronais, o plexo submucoso (de

Meinssner) e, o plexo mientérico (Auerbach). Esse sistema situa-se na parede do tubo

gastrintestinal, começando no esôfago estendendo-se até o final. O plexo mientérico localiza-se

entre 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). O

plexo submucoso localiza-se na região da submucosa e controla principalmente a atividade secretora

no tubo gastrintestinal.

As condições no interior/lúmen do tubo gastrintestinal são monitoradas por receptores

sensoriais, especialmente sensíveis a estímulos químicos e mecânicos, localizados no próprio tubo

gastrintestinal. As informações produzidas pelos respectivos estímulos são transmitidas aos

neurônios 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 receptores

sensoriais do trato gastrintestinal e também, recebem sinais do SNC, por meio de fibras nervosas

simpáticas e parassimpáticas. Produzem um controle local da atividade gastrintestinal.

A descarga simpática e parassimpática afeta de forma importante a atividade do sistema

digestório, regulando o fluxo sanguíneo ao trato gastrintestinal e a atividade secretora e motora do

sistema digestório. Os neurotransmissores das fibras nervosas simpáticas que inervam os órgãos do

sistema digestório, são as catecolaminas adrenalina e noradrenalina. Em geral, elas causam

diminuição da atividade motora e secretora no sistema digestório. O neurotransmissor das fibras

nervosas parassimpáticas que inervam os órgãos do sistema digestório, é a acetilcolina. Em geral, ela

causa aumento da atividade motora e secretora no sistema digestório.

A atividade gastrintestinal (motilidade e secreção) e o fluxo sanguíneo local também são

regulados por hormônios e outros mediadores químicos, produzidos no próprio sistema digestório.

Entre eles podemos citar a colecistocinina (CCK), a secretina, o peptídio inibidor gástrico, produzidos

no intestino delgado, a gastrina e a histamina, produzidas no estômago. Os efeitos desses e outros

mensageiros químicos serão abordados posteriormente.

3- MOVIMENTOS GASTRINTESTINAIS E SUA REGULAÇÃO

O tubo gastrintestinal possui uma camada interna, a mucosa, composta por epitélio e tecido

conjuntivo, rodeado por camadas musculares. Em sua totalidade, a parede está coberta por uma

camada de tecido conjuntivo, denominada serosa. Na região da mucosa existe uma camada

denominada muscular da mucosa; abaixo da mucosa, temos o tecido conjuntivo que forma a

submucosa.

A camada muscular do primeiro terço do esôfago é formada por músculo estriado e os dois

terços inferiores por músculo liso; o estômago e intestinos apresentam músculo liso com camadas

dispostas de forma longitudinal e outra circular. Os movimentos gastrintestinais são produzidos

quando essas fibras musculares contraem.

Existem dois tipos de movimentos gastrintestinais básicos: os movimentos de mistura e os

movimentos propulsivos. Os movimentos de mistura mantêm o conteúdo

(alimento/resíduos/secreções) luminal sempre misturado e, os movimentos propulsivos, promovem

a progressão ou o trânsito do conteúdo luminal ao longo do trato gastrintestinal.

O movimento propulsivo básico denomina-se peristaltismo, que se caracteriza por um anel

contrátil que se desenvolve na víscera, na região cefálica do conteúdo alimentar e, a seguir, move-se

para adiante no sentido caudal.

Entre os fatores que desencadeiam/intensificam o peristaltismo podemos citar como

principal 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 facilmente

deglutidos.

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/vias

aéreas e envio do bolo alimentar ao esôfago;

-progressão do alimento ao longo do esôfago por ondas peristálticas, produzidas por sinais

nervosos 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 com

as secreções gástricas para a formação do quimo.

O esvaziamento do estômago é regulado por fatores neurais e endócrinos. De forma geral

podemos 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 de

gordura do quimo no intestino delgado. Assim, podemos concluir que o esvaziamento gástrico é

controlado, de modo que a liberação do quimo no intestino delgado aconteça com uma velocidade

apropriada para que seja adequadamente processado (digestão/absorção).

Motilidade no intestino delgado:

A agitação suave e a propulsão são produzidas por contrações de segmentação. A

velocidade com que essas contrações acontecem ao longo do intestino varia, sendo maior no

duodeno e menor no íleo terminal. No intestino delgado o quimo tende a se mover lentamente e

gradualmente em direção caudal. Devemos lembrar que o intestino delgado é o principal local de

digestão dos alimentos e absorção de nutrientes e reabsorção das secreções digestivas.

O peristaltismo no intestino delgado é programado pelo sistema nervoso entérico e é

iniciado 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 desse

órgão. O conteúdo do cólon ascendente e a maior parte do cólon transverso é líquido mas, no cólon

descendente o conteúdo torna-se mais sólido, à medida que é transformado em fezes. Nos

momentos apropriados, as fezes devem ser eliminadas pela defecação.

Os movimentos de mistura favorecem a formação, no lúmen do cólon, das fezes ou matérias

fecais.

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

ânus. O músculo estriado do esfíncter anal externo permanece contraído até que, em circunstâncias

adequadas, seja relaxado sob controle voluntário. Para favorecer a eliminação das fezes ocorre

contração de músculos abdominais que assim, causam aumento da pressão intraabdominal. Esse

reflexo é reforçado pela atividade reflexa na medula espinhal e fibras parassimpáticas. Se a

defecação voluntária não acontecer, a urgência em defecar desaparece, o esfíncter interno se

contrai e o peristaltismo reverso esvazia o conteúdo do reto de volta ao cólon.

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 ânus

Reflexo 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, de

digerir os alimentos e, também de promover adequadamente a absorção. Os sucos digestivos são

secretados em todo o sistema gastrintestinal, incluindo órgãos como fígado,vesícula biliar e

pâncreas exócrino. A seguir serão apresentadas as secreções de cada parte do sistema digestório e

suas principais características.

4.1 Boca – Secreção salivar As glândulas salivares submandibulares, sublinguais e parótidas produzem em torno de 1,5

litros 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 e lubrificada, evitando ulcerações e infecções; limita/regula o crescimento bacteriano, evitando as cáries.

-facilita a deglutição: umedece o alimento facilitando a mastigação e a deglutição;

-digestão de amidos: a digestão de amidos começa na boca por ação da enzima amilase

salivar (ptialina).

Regulação da secreção:

-Reflexos originados a partir da presença do alimento na boca, o odor ou visão dos

alimentos;

-Regulação parassimpática: aumenta o fluxo sanguíneo local; estimula a contração das

células mioepiteliais⇒secreção saliva rica em enzimas.

-Regulação simpática: estimula a contração das células mioepiteliais⇒secreção saliva rica

em enzimas; vasoconstrição (que pode ser superada por fatores vasodilatadores locais- calicreína); é

responsável 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), para

desinfetar o alimento, hidrolisar as gorduras e o amido.

-enzimas proteolíticas: juntamente com o ácido elas provocam a digestão das proteínas dos

alimentos; essas enzimas são secretadas na forma inativa (pepsinogênio) e são transformadas na

forma 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 do

sangue; sua secreção é estimulada por proteínas, álcool, ácidos orgânicos (ácido acético ou

butírico); a diminuição do pH inibe a secreção de gastrina e o aumento do pH estimula a secreção de

gastrina.

-Neurotransmissor acetilcolina: secretada pelas fibras nervosas parassimpáticas, atua em

receptores muscarínicos (bloqueados por atropina) provoca aumento da secreção gástrica ácida

estimulando diretamente as células parietais e indiretamente por estimular a secreção do hormônio

gastrina, 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 células

parietais estimulando a secreção ácida e, também age como vasodilatador local, aumentando o

fluxo sanguíneo para as células secretoras.

A secreção gástrica é evocada por mecanismos neurais mesmo antes do alimento chegar ao

estômago, ou seja, já inicia quando o alimento é detectado pela primeira vez, pela visão, olfato ou

outros sinais associados a ele.

Depois que ocorreu o esvaziamento gástrico, os hormônios como secretina, CCK e o

peptídio inibidor gástrico (GIP), suprimem a liberação de gastrina e conseqüentemente provocam

diminuição da secreção ácida.

A secreção de pepsinogênio é controlada por mecanismos semelhantes aos da regulação da

secreção ácida, principalmente por fibras parassimpáticas. A secretina e a CCK estimulam a liberação

de pepsinogênio.

4.3 Intestino delgado

Composição básica e funções:

-Líquido viscoso, rico em muco e alcalino, importante para a proteção da mucosa duodenal

contra o ácido do quimo esvaziado pelo estômago, até que este ácido seja neutralizado pelas

secreções pancreáticas e hepáticas.

-Água e eletrólitos, especialmente íons cloreto, sódio e bicarbonato- importantes para a

absorção de nutrientes(sódio/glicose; sódio/aminoácidos)e neutralização do ácido do quimo.

-Enzimas digestivas como as peptidases e dissacaridases- digestão de peptídios e

dissacarídeos (sacarose/lactose).

Regulação da secreção: os reflexos produzidos pelo sistema nervoso entérico, a inervação

colinérgica (mediada por acetilcolina), a bracidinina e outros mediadores químicos

(neuroimunológicos), provocam a liberação de muco, eletrólitos, água e enzimas pelas células do

intestino delgado.

Uma característica do intestino delgado é que ele recebe importantes secreções

pancreáticas e hepática/biliar, para que o conteúdo intestinal seja corrigido quanto à acidez e

osmolaridade, já que o quimo que vem do estômago é hipertônico e ácido.

4.4 Pâncreas- secreção pancreática:

O pâncreas é um glândula mista que apresenta um componente endócrino (secreta insulina e

glucagon, no sangue) e um componente exócrino, que produz e libera secreções importantes em

direção 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) e

o hormônio intestinal colecistocinina estimulam a secreção de enzimas pelo pâncreas.

-Regulação da secreção de suco alcalino: o hormônio intestinal secretina é o principal

estimulador 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 são

produzidos cerca de 700-1.200ml de bile.

A bile é produzida pelo fígado, armazenada e concentrada na vesícula biliar e liberada no

intestino delgado.

Composição e função da secreção biliar:

-Ácidos biliares- derivados hidrossolúveis do colesterol, que são reabsorvidos em grande

parte 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 das

gorduras no intestino delgado, favorecendo a ação enzimática/digestiva das lípases.

-Absorção de ácidos graxos: os ácidos biliares formam micelas que solubilizam os produtos

finais da digestão das gorduras no meio aquoso do lúmen intestinal, transportando-os até as células

epiteliais, para que sejam absorvidos.

-A bile é um veículo para excreção de produtos do metabolismo, produzidos no fígado e em

outros 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 hormônio

colecistocinina. A CCK provoca contração do músculo da vesícula biliar e relaxa o esfíncter no ducto

biliar, 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 orgânicos

constituídos por celulose, lipídeos e proteínas; 70% água.

ODOR DAS FEZES: produzidos por produtos bacterianos como indol, escatol e o ácido

sulfídrico.

COR DAS FEZES: é atribuída sistematicamente à presença de um pigmento biliar, a

estercobilina.

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)

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 intestino

delgado 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 de

solutos, principalmente íons sódio: absorção de solutos⇒ diminuição da osmolaridade do fluido

luminal⇒criação do gradiente osmótico que produz a absorção de água.

Volume de água no trato gastrintestinal diariamente: 5-10 litros (alimentos, bebidas e

secreções 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 estimulada

pela vitamina D ativa (1,25 (OH)2 D3). A absorção de cálcio pode ser limitada por vários fatores como a

sua ligação a substâncias que dificultam a sua absorção.

Ferro: o ferro na forma ferrosa pode se ligar a várias substâncias no intestino, limitando sua

absorção. A maioria do ferro está na forma férrica (não absorvível) que pode ser convertida pela

ação de secreções gástricas. É absorvido por proteína transportadora.

Absorção de glicose, galactose e frutose

Glicose: absorvida no epitélio luminal pelo mecanismo de co-transporte de sódio. É levada

pelo sangue primeira e diretamente para o fígado, onde parte da glicose é armazenada.

Absorção de aminoácidos e dipeptídeos: muitos aminoácidos são absorvidos por

mecanismo de transporte dependente de sódio e outros, por transporte facilitado. Os dipeptídeos

são absorvidos por co-transportadores.

Após o nascimento, ocorre também a absorção de proteínas inteiras obtidas pelo bebê, a

partir do colostro; o neonato não digere essas proteínas, o que é importante, pois assim é

transferido 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, vitamina

lipossolúveis 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.

QUESTÕES PARA ESTUDO MOVIMENTOS GASTRINTESTINAIS: Tipos e fuções:........................................................................................................... Regulação neural e hormonal:

-efeito da descarga simpática:................................................................................... -efeito da descarga parassimpática:.............................................................................

Como é regulado o esvaziamento gástrico?............................................................................... Explique o reflexo de defecação.......................................................................................... BOCA SECREÇÃO SALIVAR Contém ptialina (amilase) responsável por:............................................................................. Função da saliva na higiene oral:......................................................................................... Regulação da secreção salivar: - efeito da estimulação simpática:.................................................................................... - efeito da estimulação parassimpática:............................................................................... ESTÔMAGO SECREÇÃO GÁSTRICA Contém ácido clorídrico produzido pelas células .....................................; esse ácido tem as seguintes funções:.............................................................. Contém pepsinogênio que é transformado em.................................., a qual tem a função de:........................................... Contém fator intrínseco responsável por:............................................................................ Contém muco, responsável por:....................................................................................... pH.......................................................................................................................... Regulação da secreção gástrica:

- efeito da gastrina:............................................................................................. - efeito da histamina:............................................................................................ - efeito da estimulação parassimpática/acetilcolina:......................................................

INTESTINO DELGADO SECREÇÃO INTESTINAL Contém muco, responsável por:........................................................................................ Contém enzimas:..............................................as quais agem sobre os seguintes alimentos, respectivamente:.......................................................................................................... Regulação da secreção intestinal:

- efeito da estimulação simpática:............................................................................. Quais são os efeitos dos hormônios colecistocinina e secretina sobre o pâncreas e vesícula biliar? PÂNCREAS SECREÇÃO PANCREÁTICA Contém enzimas:................................................., responsáveis por, respectivamente............................................................................................................ Contém solução de bicarbonato de sódio, responsável por:.......................................................... Regulação da secreção pancreática:

- efeito da estimulação parassimpática:........................................................................ - efeito da secretina:............................................................................................... - efeito da colecistocinina:.......................................................................................

FÍGADO SECREÇÃO BILIAR (bile) Contém eletrólitos, colesterol, bilirrubina, entre outros, e destacamos os sais biliares, os quais exercem as seguintes funções............................................................................................................

Regulação da secreção biliar: - efeito da colecistocinina:.....................................................................................

Os sais biliares liberados no intestino delgado são totalmente eliminados pelas fezes?Explique............................................................................................................ INTESTINO GROSSO A quantidade da secreção de água e eletrólitos depende das condições do intestino grosso.

Explique.......................................................................................................................

Composição das fezes:............................................................................................... GORDURAS Esquematize o processo de digestão (onde são digeridas e por quem).................................... Quais são os produtos finais de sua digestão?................................................................. Onde e como são absorvidos?..................................................................................... PROTEÍNAS Esquematize o processo de digestão (onde são digeridas e por quem)............................................. Quais são os produtos finais da sua digestão?........................................................................ Onde e como são absorvidos? .......................................................................................... . CARBOIDRATOS Esquematize o processo de digestão (onde são digeridas e por quem)........................................ Quais são os produtos finais da sua digestão?..................................................................... Onde e como são absorvidos? ....................................................................................... Escreva resumidamente sobre a absorção de cálcio, ferro, vitaminas, água e cloreto de sódio. ............................................................................................................

AULA: SISTEMA URINÁRIO/RENAL

1- REVISÃO SOBRE OS LÍQUIDOS CORPORAIS

A água é o componente mais abundante do organismo.Constitui aproximadamente 60%

do peso corporal. A proporção do peso corporal representada pela água pode variar de 45 a

75%. A variação deste percentual, entre os indivíduos depende do seu teor de gordura, do seu

sexo e de sua idade. Indivíduos mais jovens e mais magros têm maior teor de água. A

diferente quantidade de tecido adiposo nos dois sexos e entre os indivíduos do mesmo sexo

faz com que a proporção de água seja maior em homens e em indivíduos magros do que nas

mulheres e indivíduos obesos. Os demais componentes do organismo estão dissolvidos neste

meio, ou então constituem fases separadas, como as gorduras.

A água corporal está distribuída em compartimentos, o compartimento intracelular e o

extracelular. Esses compartimentos são limitados pela membrana celular.

O líquido extracelular corresponde à água do organismo que se encontra fora das

células, sendo encontrado no compartimento intravascular, como plasma e, no

compartimento extravascular, como líquido intersticial e transcelular. O volume de fluido

extracelular representa cerca de 25% do peso corporal, constituído do fluido intersticial (19%),

da água plasmática (4,5%) e do fluido transcelular (1,5%). O fluido intersticial banha todas as

células do organismo, correspondendo ao chamado meio interno, isto é, ao meio em que as

células vivem.

O volume do fluido intracelular corresponde à cerca de 35% do peso corporal,

constituindo assim o maior dos compartimentos líquidos do organismo.

A composição do meio intracelular é essencialmente diferente daquela do meio

extracelular, principalmente no que se refere à concentração das substâncias. O fluido

intracelular, por exemplo, tem alta concentração de potássio e baixa concentração de sódio e

cloreto. Por outro lado, o fluido extracelular é constituído predominantemente de cloreto de

sódio, contendo baixa concentração de potássio. O fluido intersticial difere do plasmático

praticamente pela diferença na concentração de proteínas. O plasma apresenta maior

concentração de proteínas do que o fluido intersticial.

2- ESTRUTURAS DO SISTEMA URINÁRIO:

O Sistema urinário é constituído pelos rins, ureteres, bexiga e uretra. A urina, formada

nos rins, é conduzida pelos ureteres até a bexiga, onde permanece armazenada, para depois

ser eliminada através da uretra, para o exterior do organismo.

3- FUNÇÕES DOS RINS:

FUNÇÕES ENDÓCRINAS: -secreção de eritropoetina; -secreção de renina; -ativação da

vitamina D; -produção de prostaglandinas; -secreção de calicreína; -metabolização da T4

(conversão em T3).

FUNÇÕES HOMEOSTÁTICAS:-manutenção do volume de líquido corporal; -manutenção

da osmolaridade extracelular; -manutenção da concentração de eletrólitos; -manutenção do

pH; -manutenção da concentração de metabólitos (nutrientes); -manutenção da

concentração de catabólitos

4- UNIDADE FUNCIONAL BÁSICA DOS RINS : O NÉFRON

O rim humano possui de 1 a 1,5 milhão de néfrons. Conforme a posição que ocupam no

rim, os néfrons se classificam em corticais e justamedulares.

Cada néfron é composto pelo:

• Corpúsculo renal: glomérulo (capilares glomerulares) envolto pela cápsula de

Bowman;

• Estrutura tubular:-Túbulo proximal; -Alça de Henle, ramos descendente e

ascendente (túbulo intermediário);-Túbulo distal;

O ducto coletor é uma estrutura comum a vários néfrons.

Aparelho justaglomerular: um pequeno segmento do túbulo contornado distal

aproxima-se intimamente a um segmento de uma ou ambas as arteríolas (aferente e/ou

eferente). Onde isso ocorre, observamos uma diferenciação tanto na parede do túbulo

contornado distal quanto na parede da arteríola. A parede do túbulo apresenta um grande

número de células cilíndricas, umas bem próximas às outras, que recebem o nome de mácula

densa. Já na parede da arteríola há uma grande quantidade de células com aspecto bem

diferente daquelas que formam o restante da parede do vaso; são as células

justaglomerulares, que secretam a conhecida renina (enzima que converte o

angiotensinogênio em angiotensina I) e eritropoetina (hormônio estimulador da produção de

eritrócitos). A estrutura formada por células justaglomerulares e a mácula densa é conhecida

como aparelho justaglomerular.

A função do néfron é limpar ou aclarar ou depurar o plasma sanguíneo. Esta função é

desempenhada pelos néfrons graças aos processos de filtração e secreção.

5- FILTRAÇÃO GLOMERULAR E SUA REGULAÇÃO

Na região cortical do rim existem milhares de glomérulos. Cada glomérulo é formado

de um conjunto de capilares, os capilares glomerulares. O sangue que flui no interior de tais

capilares chega aos mesmos, proveniente de uma arteríola denominada arteríola aferente.

Este mesmo sangue, após fluir pelos capilares glomerulares, se dirige para a arteríola

eferente, de onde flui para uma rede de capilares peritubulares, que envolvem os túbulos

renais. O plasma que flui pelos capilares glomerulares sofre filtração.

Aproximadamente 20%-25% do débito cardíaco fluem por minuto através dos rins, o que

corresponde a cerca de 1.100ml/min a 1.300ml/min (FSR)

A cada minuto, aproximadamente, são filtrados cerca de 120-125 ml de plasma, formando o filtrado ou ultrafiltrado glomerular. A quantidade de filtrado produzida determina o ritmo de filtração glomerular (RFG). No processo de ultrafiltração glomerular, o plasma atravessa a membrana filtrante (do glomérulo), a qual permite a filtração de água e solutos de pequeno tamanho e restringe a passagem de moléculas maiores. É permitido a passagem, geralmente, de moléculas de baixo peso molecular, mas, íons com carga negativa são mais restringidos, visto que a barreira tem carga negativa, que repele os ânions.

Conforme visto anteriormente o fluxo sanguíneo renal (FSR) é de aproximadamente

1100 a 1300ml/min, portanto, o fluxo plasmático renal (FPR) é de aproximadamente 600 a

700ml/min. Considerando que, são filtrados cerca de 120ml/min, podemos dizer que 20% do

volume de plasma que chega aos rins são filtrados nos glomérulos, sendo que o restante irá

circular pelos vasos peritubulares. A razão entre o ritmo de filtração glomerular e o fluxo

plasmático renal é denominado de fração de filtração (FF).

Então, FF= RFG / FPR FF=120/600: 0,2: 20%

A fração de filtração (FF) é diretamente proporcional ao ritmo de filtração glomerular

(RFG) e este, diretamente proporcional a Pressão de ultrafiltração (Puf).

O que é pressão de filtração? É a pressão efetiva que atua no sentido de forçar a

passagem de líquido do interior do capilar glomerular para o espaço de Bowman.

Qual é o valor e como é determinada a pressão de filtração?

No interior dos capilares glomerulares, logo que o sangue chega da arteríola aferente,

existe uma considerável pressão hidrostática (60 mmHg), que força o sangue a fluir para

frente e também contra a parede dos capilares provocando a filtração de líquido do

glomérulo para o espaço de Bowman. O líquido filtrado que se encontra no espaço de

Bowman também exerce pressão hidrostática (15 mmHg) que se opõem a filtração. Outra

pressão que não podemos deixar de mencionar é uma pressão denominada oncótica (28

mmHg) dos capilares glomerulares, exercida pelas proteínas existentes no interior dos tais

vasos que também se opõe a filtração de líquido dos capilares glomerulares para o espaço de

Bowman. A pressão oncótica no espaço de Bowman é normalmente zero, devido a ausência

de proteínas no ultrafiltrado.

Analisando as três pressões citadas acima se conclui que, existe efetivamente uma

pressão da ordem de 10 mmHg, que pode ser considerada como Pressão de Filtração, a qual

promove efetivamente a saída de líquidos do interior para o exterior dos capilares

glomerulares .

Ou seja:

Pressão hidrostática no capilar glomerular (PCG) 60mmHg Pressão hidrostática no espaço de Bowman (PEB) 15mmHg Pressão oncótica no capilar glomerular (πCG) 28mmHg Pressão oncótica no espaço de Bowman(πEB) 00mmHg

______ PRESSÃO EFETIVA DE FILTRAÇÃO (Puf) 17mmHg

Puf = PCG - PEB - πCG

Qualquer fator que altere qualquer uma das pressões hidrostática e oncótica,

produz alteração na pressão de filtração. Da mesma forma, qualquer fator que altere a

pressão de filtração produz alteração no Ritmo de Filtração Glomerular.

• Pressão hidrostática no capilar glomerular (PCG): é alterada por modificações do

tônus arteriolar. Uma vasoconstrição da arteríola aferente produz uma diminuição da PCG, da

Puf e, portanto do ritmo de filtração glomerular. Por outro lado uma vasoconstrição da

arteríola eferente produz um aumento da PCG, da Puf e, portanto do RFG.

• Pressão hidrostática do Espaço de Bowman (PEB): Pode ser alterada

significativamente em casos de obstrução ureteral (a resistência ao fluxo eleva a PEB) ou

quando é usado um diurético que iniba a reabsorção de sódio no túbulo proximal, elevando a

quantidade de fluido intratubular (eleva a PEB).

• Pressão oncótica plasmática (πCG ): determinada pela concentração de proteínas

plasmáticas, particularmente a albumina.

6- REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR e SUA REGULAÇÃO

A formação da urina envolve três processos básicos: (ultra) filtração do plasma nos

glomérulos, reabsorção de água e solutos do ultrafiltrado e secreção de solutos selecionados

para o fluido tubular. Embora cerca de 180 litros de líquido essencialmente livre de proteínas

sejam filtrados pelos glomérulos humanos por dia, somente 1 a 2% da água, menos de 1% de

sódio filtrado e quantidades variáveis de outros solutos são excretados na urina. Pelos

processos de reabsorção e secreção, os túbulos renais modulam o volume e a composição da

urina.

A reabsorção tubular está relacionada à remoção de água e solutos do líquido

tubular. Após o filtrado ter passado pelo espaço de Bowman, chega ao sistema tubular,

passando primeiramente pelo túbulo proximal, seguindo pelo ramo descendente e

ascendente da Alça de Henle, chegando ao túbulo distal e finalmente ao túbulo coletor. Ao

longo do sistema tubular a água e os solutos passam do lúmen tubular para os capilares

peritubulares, em quantidades variadas.

A secreção tubular consiste na passagem de substâncias dos capilares peritubulares

para o lúmen tubular, ou seja, são adicionadas ao filtrado que passa pelo sistema tubular.

Poucas substâncias são ativamente secretadas do sangue para o lúmen tubular, pelo epitélio

tubular, entre as quais podemos citar íons potássio e hidrogênio.

Os mecanismos básicos de transporte através da membrana tubular são transporte

ativo primário e secundário e difusão

6.1 TÚBULO CONTORNADO PROXIMAL

Ao passar pelo interior deste segmento, cerca de 100% da glicose é reabsorvida através

da parede tubular e retornando, portanto, ao sangue que circula no interior dos capilares

peritubulares.

Ocorre também, neste segmento, reabsorção de 100% dos aminoácidos e das proteínas

(que porventura tenham passado através da parede dos capilares glomerulares).Neste

mesmo segmento ainda são reabsorvidos aproximadamente 70% de NaCl. A reabsorção de

NaCl faz com que um considerável volume de água, por mecanismo de osmose, seja também

reabsorvido. Neste segmento ocorre reabsorção isotônica de mais da metade do filtrado.

Podem ser secretados íons hidrogênio e reabsorvidas quantidades variáveis de

potássio, bicarbonato, cálcio, magnésio, fosfatos, uréia e ácido úrico.

Desta forma, num volume já bastante reduzido, o filtrado deixa o túbulo contornado

proximal e atinge o segmento seguinte: a Alça de Henle.

6.2 ALÇA DE HENLE

Esta se divide em dois ramos: um descendente e um ascendente.

No ramo descendente a membrana é bastante permeável à água e, ocorre, portanto,

reabsorção de água. Por outro lado, a membrana do ramo ascendente, é impermeável à

água, porém promove um bombeamento constante de íons sódio do interior para o exterior

da alça, carregando consigo íons cloreto (por atração iônica), ou seja, reabsorve NaCl.

A alça de Henle reabsorve, aproximadamente, 20% da água filtrada. Essa reabsorção,

contudo, ocorre exclusivamente no ramo fino descendente.

Na medida em que o filtrado for passando pelo ramo descendente da alça de Henle se

torna concentrado (devido a reabsorção de água) e , na medida que retorna pelo ramo

ascendente da alça de Henle torna-se novamente diluído (devido a reabsorção de solutos).

6.3 TÚBULO CONTORNADO DISTAL:

Neste segmento são feitos os ajustes finais na composição e volume da urina e também

é realizada a maior parte da regulação por hormônios.

Continua, no túbulo distal, a reabsorção dos íons sódio e cloreto.

O segmento inicial do túbulo distal é relativamente impermeável à água. Sua porção

final responde ao hormônio antidiurético (ADH – produzido no hipotálamo e liberado pela

hipófise posterior), exibindo permeabilidade na presença deste hormônio e

impermeabilidade na sua ausência, ou seja, na presença do ADH a membrana do túbulo distal

se torna bastante permeável à água, possibilitando sua reabsorção.

A quantidade de íons sódio (conseqüentemente de água) no túbulo distal depende

bastante do nível plasmático do hormônio aldosterona, secretado pelas glândulas supra-

renais. Quanto maior for o nível de aldosterona, maior será a reabsorção de íons sódio,

cloreto e água e, maior também será a excreção de potássio, pois a aldosterona estimula a

secreção renal de potássio.

Neste segmento também são encontrados receptores para o hormônio

paratormônio (PTH), o qual estimula a reabsorção renal do íon cálcio.

6.4 DUCTO COLETOR:

Neste segmento ocorre também reabsorção de íons Na+ e Cl-, acompanhados de água,

como ocorre no túbulo distal.

A reabsorção de sódio depende muito do nível do hormônio aldosterona e a reabsorção

de água depende do nível do ADH.

Há reabsorção de uréia e pode haver secreção de íons hidrogênio.

6.5 REGULAÇÃO HORMONAL DA REABSORÇÃO E SECREÇÃO TUBULAR RENAL

� Hormônio antidiurético: é sintetizado pelo hipotálamo e secretado pela neuro-

hipófise, em resposta ao aumento da osmolaridade do plasma. Este hormônio chega aos rins,

transportado pelo sangue, e age no sistema tubular dos néfrons, aumentando a

permeabilidade dos túbulos distal e coletor à água. Isto causará maior reabsorção tubular de

água e consequentemente, conservação de água no organismo e diminuição da excreção de

água

� Aldosterona: é um hormônio secretado pelo córtex das glândulas supra-renais e que

estimula a reabsorção renal de sódio e a secreção renal de potássio. Estas ações da

aldosterona permitem ao organismo conservar sódio e eliminar o excesso de potássio. A

concentração sanguínea de sódio aumenta e a de potássio diminui.

� Angiotensina II: é produzida a partir da angiotensina I sob ação da enzima

conversora de angiotensina. Estimula diretamente a reabsorção renal de sódio e,

consequentemente de água. Além disso, estimula a secreção do hormônio aldosterona.

� Peptídio natriurético atrial: é produzido pelos átrios em resposta ao aumento de

volume de sangue aos átrios. Ele inibe a reabsorção renal de sódio e água, causando,

portanto, um aumento da natriurese e da diurese.

� Paratormônio: é um hormônios secretado pelas glândulas paratireóides em

resposta a diminuição da calcemia. Estimula a reabsorção renal de cálcio e magnésio,

promovendo a conservação de cálcio no organismo.

7- DEPURAÇÃO PLASMÁTICA (CLEARANCE)

O método de depuração plasmática, também denominado clearance, indica o volume

virtual de plasma que é depurado de certa substância por minuto.

Para conhecer o clearance renal de determinada substância, basta medir a

quantidade absoluta da substância excretada na urina por minuto, e relacioná-la com sua

concentração plasmática.

U x V mg/ml x ml/min

C = ________________ = ___________________ = ml/min

P mg/ml

Onde:

C= depuração plasmática da substância, em mililitros por minuto

U= concentração urinária da substância, em miligramas por mililitro

V= fluxo urinário, em mililitros por minuto

P= concentração plasmática da substância, em miligramas por mililitro

A análise do valor do clearance de diferentes substâncias depende dos vários processos

de transporte que elas podem sofrer em suas passagens ao longo do néfron.

7.1 Substância não reabsorvida nem secretada pelos túbulos renais:

Quando a substância, depois de filtrada, for totalmente eliminada na urina, não

apresentando reabsorção nem secreção tubular, sua carga filtrada será igual à sua carga

excretada. Nesse caso, todo plasma filtrado fica depurado da substância; o volume de plasma

depurado desta substância corresponde, pois, ao ritmo de filtração glomerular do indivíduo,

portanto, o clearance desta substância e a filtração glomerular do indivíduo possuem o

mesmo valor, dado em ml/min. Exemplo: inulina (substância exógena).

7.2 Substância reabsorvida pelo túbulo renais:

No caso das substâncias que são totalmente reabsorvidas pelos túbulos renais, a carga

excretada destas é zero e a concentração urinária é nula. Como não ocorre excreção urinária

da substância, o plasma do indivíduo não fica depurado da substância, ou seja, o clearance da

substância é zero. A carga filtrada da substância é totalmente reabsorvida e volta ao plasma.

Caso a substância, que é totalmente reabsorvida, apresente um mecanismo de

reabsorção que envolve um carregador, sua reabsorção pode ser limitada caso seu

mecanismo de transporte tubular saturar, como acontece no caso de aumento de sua

concentração plasmática . Neste caso, a substância não será totalmente reabsorvida e

aparecerá então, na urina. Assim, iniciará o processo de depuração plasmática da substáncia,

que vai aumentando conforme aumenta a concentração da substância no plasma, pois a

carga filtrada da substância vai aumentando e a reabsorção dela permanece constante (no

nível máximo de capacidade de reabsorção tubular). Exemplo: glicose.

No caso de substâncias que são, normalmente, reabsorvidas parcialmente, elas

apresentam um clearance menor que o de substâncias que são apenas filtradas, pois voltam,

em parte, ao sangue após serem filtradas. Para estas substâncias a carga filtrada é maior que

sua carga excretada. Exemplo: sódio.

7.3 Substância secretada pelos túbulos renais:

No caso em que a substância, além de filtrada for totalmente secretada pelos túbulos, o

clearance dela corresponde ao fluxo plasmático renal do indíviduo. Este é o valor máximo de

clearance de uma substância, pois o rim não pode depurar mais plasma do que o total que

circula por ele. Substâncias que são secretadas através dos túbulos renais podem apresentar

clearance maior do que o valor da filtração glomerular do indivíduo. Exemplo: potássio.

8- REGULAÇÃO DE VOLUME E DA OSMOLARIDADE DO FLUIDO EXTRACELULAR

A osmolaridade do fluido extracelular-plasma é mantida entre os valores de 275 a

290mOsm/L, sendo o íon sódio o determinador principal dessa variável, considerando ser ele

o íon mais abundante do LEC.

Diariamente produzimos cerca de 1,5 litro de urina, que são excretados do

organismo eliminando catabólitos, íons e água, com o objetivo de manter as devidas

concentrações dos solutos e volume total de líquidos corporais.

Dependendo da ingestão de água (líquidos e alimentos) e das perdas por sudorese,

difusão pela pele, respiração e pelas fezes, os rins formam urina em maior ou menor volume,

menos ou mais concentrada. A concentração e diluição urinária são processos regulados por

hormônio.

8.1 EXCREÇÃO DE URINA DILUÍDA: o rim continua a reabsorver solutos enquanto deixa

de reabsorver grandes quantidades de água. Como?

1⇒ Ocorre fluxo de líquido tubular pelo túbulo proximal (osmolaridade 300mOsm/l) –

ocorre reabsorção isotônica;

2⇒ O líquido (isotônico) flui pelo ramo descendente da alça de Henle, onde ocorre

reabsorção de água⇒ acontece o aumento da osmolaridade do fluido tubular na medida que

alcança a medula interna (equilíbrio com o interstício);

3⇒ Na medida que o líquido tubular flui pelo ramo ascendente espesso da alça de

Henle acontece a reabsorção de sódio e cloreto⇒ diminuição da osmolaridade do fluido

tubular, na medida que vai ascendendo para a região cortical (100mOsm/l);

4⇒ O líquido (hipotônico) flui pelo túbulo distal, onde a reabsorção de sódio continua.

5- No caso de AUSÊNCIA DE ADH: a reabsorção de água no túbulo distal é menor e o

fluido que segue para o ducto coleto é diluído ⇒ urina diluída (baixa osmolaridade urinária),

associada a alto fluxo urinário;

8.2 EXCREÇÃO DE URINA CONCENTRADA: o rim continua a excretar solutos enquanto

aumenta a reabsorção de grandes quantidades de água. Como?

1⇒ Ocorre fluxo de líquido tubular pelo túbulo proximal (osmolaridade 300mOsm/l) –

ocorre reabsorção isotônica;

2⇒ O líquido (isotônico) flui pelo ramo descendente da alça de Henle, onde ocorre

reabsorção de água⇒ acontece o aumento da osmolaridade do fluido tubular na medida que

alcança a medula interna (equilíbrio com o interstício);

3⇒ Na medida que o líquido tubular flui pelo ramo ascendente espesso da alça de

Henle acontece a reabsorção de sódio e cloreto⇒ diminuição da osmolaridade do fluido

tubular, na medida que vai ascendendo para a região cortical (100mOsm/l);

4⇒ O líquido (hipotônico) flui pelo túbulo distal, onde a reabsorção de sódio continua.

5- No caso de PRESENÇA DE ADH: a reabsorção de água no túbulo distal é estimula e

aumenta conforme a concentração de ADH no sangue; o fluido que segue para o ducto

coletor é concentrado ⇒ urina concentrada (alta osmolaridade urinária), associada a baixo

fluxo urinário.

9 -PARTICIPAÇÃO DA MANUTENÇÃO DO pH

O pH da urina pode variar de 4,5 até 8,0, entretanto, geralmente encontra-se em

valores entre 5,0 e 7,0.

CORREÇÃO RENAL DA ACIDOSE:

Reabsorção total de íons bicarbonato

Excreção aumentada de íons hidrogênio

CORREÇÃO RENAL DA ALCALOSE:

Diminuição da secreção tubular de íons hidrogênio

Aumento da excreção de íons bicarbonato

10- MICÇÃO

É o ato de esvaziamento da bexiga urinária – urinação. Normalmente acontece quando

for conveniente e socialmente aceitável.

Enchimento da bexiga

⇓

Excitação de receptores de estiramento na parede da bexiga

⇓

Sinais neurais são transmitidos para a medula espinhal e encéfalo

⇓

São inibidos durante o⇒ Sinais neurais eferentes são transmitidos por fibras

enchimento da bexiga parassimpáticas até a bexiga

(excitação do parassimpático e inibição do simpático)

⇓

Contração muscular (m. detrusor)

⇓

Aumenta a pressão vesical

Abertura do esfíncter interno

⇓

Abertura do esfíncter externo (controle voluntário)

⇓

A contração dos músculos abdominais ⇒ Micção

e o abaixamento do diafragma favorecem

o processo de eliminação da urina

• Sinais inibitórios do encéfalo ao esfíncter externo, impedem a passagem da urina e,

conseqüentemente a micção.

• Sinais transmitidos por fibras nervosas simpáticas provocam o relaxamento do

músculo detrusor e fechamento do esfíncter interno.

• A primeira sensação de desejo de urinar aparece com 150 mL a 200mL de urina na

bexiga; ao chegar aos 300 a 400mL, aparece um desejo imperioso de urinar; aos 600 a 800mL

, as contrações são violentas e dolorosas.

QUESTÕES PARA ESTUDO

1- Um indivíduo possui um fluxo urinário (V) de 2 ml/min, um fluxo plasmático renal

(FPR) de 600ml/min e as seguintes concentrações de inulina

-concentração plasmática (P) de inulina= 10mg%

-concentração urinária (U)= 600mg%

Calcule:

a) Clearance da inulina.

b) É possível calcular o Ritmo de filtração glomerular a partir destes valores? Explique

por que.

b) Calcule a Fração de filtração

2- Considere que um indivíduo apresente um clearance de glicose de 5ml/min. Isto pode

ser considerado normal? Como você explica o fato ocorrido?

3- Considere que um indivíduo apresenta um RFG de 125ml/min e um clearance de

potássio de 140 ml/min. Como você explica o valor de clearance obtido, considerando que ele

foi maior que o valor do RFG.

4- Se uma substância apresentar clearance zero, podemos dizer que esta substância foi

totalmente reabsorvida? Justifique.

5- Se a carga filtrada de uma substância for maior do que sua carga excretada, podemos

concluir que:

6- Suponhamos que um indivíduo tenha ingerido grande quantidade de água (mais de 1

litro) no início da manhã. Logo após começou a produzir grande quantidade de urina e a

osmolaridade urinária não passou de 80 mOsm/litro. Como você explica o fato?

7- Um indivíduo parou de ingerir qualquer tipo de líquido às 20horas. No outro dia, às

9horas da manhã acordou, foi ao banheiro e eliminou uma urina concentrada, com

osmolaridade de 900mOsm/litro. Explique o fenômeno fisiológico ocorrido.

8- Justifique a importância do mecanismo de concentração urinária.

9- O uso de diurético produz aumento do fluxo urinário e perda de líquido (além de

eletrólitos). Explique por que esse recurso é utilizado como mecanismo redutor da PA.

10- Explique o reflexo de micção.

11- Qual é normalmente o valor do pH urinário e explique o que acontece com o pH da

urina quando o indivíduo apresentar uma acidose metabólica.

12- Explique o efeito da PTH e do peptídio natriurético atrial sobre a função renal.

13- Qual é a função dos néfrons? Quais são as funções dos rins?

14-Sobre a ingestão e perda diária de água:

a)quais são as principais fontes de água?

b)quais são as perdas de água consideradas insensíveis?

c)Um indivíduo que sofre uma queimadura extensa corre sério risco de sofrer desidratação.

Explique por que.

d)A diarréia também pode ser considerada um fator de risco para a perfeita manutenção de

líquidos corporais. Explique por que.

e)Nos dias muito quentes sentimos muita sede, principalmente se realizamos alguma

atividade física. Por que?

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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