Homeostase Fisiológica
Este conjunto aborda os mecanismos fisiológicos de homeostase, regulação glicêmica, ADH e temperatura para estudantes de saúde.
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- Conceito de homeostase
- Capacidade do organismo de manter o meio interno em equilíbrio dinâmico e estável frente a alterações externas.
- Retroalimentação negativa (feedback negativo)
- Mecanismo regulatório em que a resposta fisiológica atenua ou inverte o estímulo inicial para restaurar o equilíbrio.
- Retroalimentação positiva (feedback positivo)
- Processo no qual a resposta amplia o estímulo inicial, afastando o sistema temporariamente do ponto de equilíbrio.
- Estimulador da secreção de ADH (vasopressina)
- Aumento da osmolaridade plasmática ou diminuição expressiva da volemia e pressão arterial.
- Sensores osmóticos do ADH
- Osmorreceptores no hipotálamo detectam a hiperosmolaridade por perda osmótica de água e desidratação celular.
- Local de síntese e liberação do ADH
- Sintetizado nos núcleos supraóptico e paraventricular do hipotálamo e liberado pela neuro-hipófise.
- Ação renal do ADH
- Estimula a inserção de aquaporinas-2 na membrana apical das células principais dos ductos coletores renais.
- Efeito final do ADH na urina
- Aumento da reabsorção de água livre, promovendo urina concentrada (hiperosmolar) e de baixo volume.
- Alça de feedback do ADH na osmorregulação
- A retenção de água dilui o sangue, reduzindo a osmolaridade plasmática, o que cessa a secreção hipofisária de ADH.
- Barorreceptores e volemia no controle do ADH
- A hipotensão arterial reduz o disparo de barorreceptores, suprimindo o freio inibitório e estimulando a liberação de ADH.
- Diabetes insipidus central
- Deficiência na secreção de ADH pela neuro-hipófise, resultando em poliúria abundante diluída e polidipsia compensatória.
- Diabetes insipidus nefrogênico
- Resistência renal à ação do ADH nos ductos coletores, impedindo a inserção de canais de aquaporina.
- Faixa fisiológica da glicemia em jejum
- Valores entre 70 e 99 mg/dL no sangue mantêm o fornecimento adequado de substrato aos tecidos sem toxicidade.
- Estímulo para liberação de insulina
- Aumento da concentração de glicose plasmática após a digestão e absorção de nutrientes.
- Origem da secreção de insulina
- Células beta das ilhotas pancreáticas através do influxo de cálcio dependente do metabolismo de ATP.
- Ação fisiológica da insulina nos tecidos periféricos
- Estimula a translocação de transportadores GLUT4 para a membrana em tecido muscular esquelético e adiposo.
- Efeitos metabólicos hepáticos da insulina
- Estimula a glicogênese e lipogênese enquanto inibe a glicogenólise e a gliconeogênese hepática.
- Alça de feedback da insulina
- A captação celular reduz a glicemia de volta aos valores normais, diminuindo a estimulação das células beta pancreáticas.
- Estímulo para secreção de glucagon
- Queda da concentração de glicose sanguínea (hipoglicemia) detectada pelas células alfa pancreáticas.
- Mecanismo de ação do glucagon no fígado
- Ativa a proteína quinase A via AMP cíclico, acelerando a glicogenólise e a gliconeogênese para liberar glicose no sangue.
- Alça de feedback do glucagon
- O aumento da glicemia circulante inibe diretamente a secreção adicional de glucagon pelas células alfa pancreáticas.
- Papel do cortisol na regulação da glicemia
- Hormônio contrarregulador que eleva a glicemia através da proteólise periférica e aumento da gliconeogênese hepática.
- Papel da adrenalina na regulação glicêmica
- Induz glicogenólise hepática e muscular rápida e lipólise via estimulação adrenérgica durante estresse agudo.
- Definição fisiológica de hipóxia
- Condição em que a disponibilidade de oxigênio é insuficiente para atender às demandas metabólicas teciduais.
- Sensores arteriais periféricos de oxigênio
- Glomos dos corpos carotídeos e aórticos detectam quedas na pressão parcial de O2 arterial (PaO2 < 60 mmHg).
- Resposta ventilatória reflexa à hipóxia
- Sinais via nervos glossofaríngeo e vago ao centro respiratório bulbar aumentam o volume corrente e a frequência respiratória.
- Alça de feedback da resposta ventilatória aguda à hipóxia
- A hiperventilação eleva a captação alveolar de O2 e a PaO2, reduzindo o estímulo neural sobre os quimiorreceptores.
- Fator Induzido por Hipóxia (HIF-1)
- Fator de transcrição celular estabilizado sob baixa pO2 que ativa genes de sobrevivência tecidual e angiogênese.
- Regulação do HIF-1 em normóxia
- Hidroxilação por prolil-hidroxilases dependentes de O2, promovendo degradação proteossômica contínua de HIF-1 alfa.
- Resposta renal crônica à hipóxia tecidual
- Células intersticiais renais aumentam a síntese e liberação de eritropoietina (EPO) mediada por ativação de HIF.
- Efeito hematológico da eritropoietina (EPO)
- Estimula a proliferação e diferenciação de precursores eritroides na medula óssea para produzir hemácias.
- Alça de feedback da eritropoiese na hipóxia
- O aumento do hematócrito eleva a capacidade de transporte de oxigênio aos rins, desligando a transcrição de EPO.
- Vasoconstrição pulmonar hipóxica
- Desvio do fluxo sanguíneo de alvéolos mal ventilados para regiões bem oxigenadas a fim de otimizar a relação V/Q.
- Centro integrador da termorregulação
- Área pré-óptica do hipotálamo anterior (resfriamento) e hipotálamo posterior (conservação e produção de calor).
- Termorrecetores periféricos e centrais
- Terminações nervosas livres na pele transmitem a temperatura externa; neurônios hipotalâmicos monitoram o sangue.
- Resposta fisiológica ao aumento da temperatura corporal
- Vasodilatação cutânea simpática para irradiar calor e ativação simpática colinérgica das glândulas sudoríparas.
- Mecanismo termolítico do suor
- Resfriamento por evaporação da água da superfície cutânea, transferindo calor latente para o meio ambiente.
- Alça de feedback na sobrecarga térmica
- A perda cutânea de calor diminui a temperatura do sangue que irriga o hipotálamo, reduzindo a sudorese e vasodilatação.
- Resposta vascular ao resfriamento corporal
- Vasoconstrição periférica via inervação simpática adrenérgica, reduzindo a transferência de calor do núcleo para a pele.
- Termogênese com calafrios (tiritar)
- Contração involuntária e descoordenada do músculo esquelético mediada pelo sistema motor somático que gera calor metabólico.
- Termogênese sem calafrios no tecido adiposo marrom
- Ativação de receptores beta-3 adrenérgicos que expressam termogenina (UCP1), desacoplando a fosforilação oxidativa.
- Resposta tireoidiana ao frio prolongado
- Aumento do eixo TRH-TSH-T3/T4, elevando a taxa metabólica basal celular e a produção contínua de calor.
- Alça de feedback na hipotermia compensada
- O ganho de calor eleva a temperatura central de volta ao ponto de ajuste, desativando os estímulos motores e simpáticos.
- Mecanismo da febre vs hipertermia simples
- Na febre, citocinas pirogênicas elevam o ponto de ajuste hipotalâmico via PGE2; na hipertermia, o ponto de ajuste é inalterado.
- Integração entre volemia e termorregulação
- A sudorese profusa reduz a volemia, ativando ADH e forçando um balanço crítico entre hidratação e perda térmica.
- Efeito da hipóxia no metabolismo da glicose
- Inibe a fosforilação oxidativa e desvia o piruvato para fermentação lática, exigindo maior consumo anaeróbico de glicose.
- Controle autonômico da glicemia pelo hipotálamo
- Centros hipotalâmicos ativam o tônus simpático medular adrenal em hipoglicemias graves para restaurar substrato.
- Efeito da acidose lática na respiração sob hipóxia
- H+ adicional estimula quimiorreceptores periféricos, amplificando o drive respiratório para eliminar CO2 compensatoriamente.
- Efeito do frio na diurese (diurese pelo frio)
- A vasoconstrição periférica aumenta a volemia central e a pressão hidrostática renal, inibindo temporariamente o ADH.
- Sensibilidade comparativa do reflexo osmorregulador vs barorregulador
- O sistema do ADH detecta variações osmóticas de apenas 1%, enquanto requer reduções volêmicas de 10% para disparar.