Descomplicando a Fisiologia Humana

Professor Bernardo Ozorio

Hoje no blog vamos introduzir as noções básicas para se compreender o ramo da biologia conhecido por Fisiologia Humana. A fisiologia estuda basicamente o funcionamento biofísico e bioquímico dos sistemas formados por órgãos do corpo humano.

Conhecendo seu corpo e a forma que ele se encontra em equilíbrio

O corpo humano é moldado por vários agrupamentos de células, que formam tecidos. Os tecidos formam os órgãos e os órgãos formam o organismo. Eu, você, seu cachorro e seu gatinho somos organismos formados por células.

Os organismos tendem a sofrer impactos externos do meio ambiente, que acabam quebrando o equilíbrio do corpo, afetando a homeostase corporal. Mas você já se perguntou o que é homeostase?

Homeostase

É a capacidade que um organismo possui de regular e manter em equilíbrio de concentrações o seu meio interno. Mas como assim? Para exemplificar, posso te fornecer algumas situações que você provavelmente já se encontrou!

Primeira situação: nos tempos de inverno, que a temperatura do ambiente tende a diminuir, geralmente sentimos muito frio, correto? Pare para pensar o que acontece com seu corpo se você não tomar algum líquido quente ou se agasalhar? Sim! O seu corpo começará a tremer involuntariamente, seus dentes começarão a bater uns nos outros, e as pernas e braços também se agitarão. Aí podemos observar um exemplo clássico do corpo humano agindo em regulação térmica, fazendo com que os músculos se agitem para produzir calor e aquecer o organismo.

Segunda situação: você foi em um aniversário, e comeu muitos docinhos, que delícia não? Mas e agora, para aonde vai tanto açúcar que você comeu? Como a maioria das substâncias que ingerimos, o açúcar cai na corrente sanguínea depois de ser absorvido no intestino delgado. O sangue não pode possuir tanto açúcar pois não manterá o equilíbrio que o corpo precisa, então o pâncreas produz a insulina e o glucagon para controlar as concentrações. Esta se caracteriza uma resposta química de regulação.

 Para o organismo funcionar de maneira correta, ele deve sempre buscar se manter em um estado constante e em condições estáticas. Quando o corpo não consegue controlar sua homeostase, nós vamos nos deparar com as doenças. Por exemplo, a falta de regulagem do açúcar no sangue caracteriza a diabetes.

Feedbacks

Quando o corpo apresenta diferentes concentrações entre os fluídos que estão dentro das células (fluído intracelular) e o fluído que encontra-se fora das células (extracelular) ocorrerá uma resposta homeostática. As respostas que o corpo dá em relação a homeostase podem ser qualificados como:

Feedback negatvo: quando o estímulo é contrário, ou seja, ele é homeostático, procura resolver o possível problema.

Feedback positivo: quando o estímulo é a favor, quando o qual acentua o efeito de desiquilíbrio e tende ao organismo sofrer doenças e lesões.

Transporte através da membrana

Você já pensou como que os nutrientes presentes em nosso organismo conseguem chegar dentro de cada célula do nosso corpo? Quando nos alimentamos, depois de passar pelo sistema digestório, o alimento para no intestino delgado, é absorvido pelas células especializadas, e depois os nutrientes retirados seguem pela corrente sanguínea. Mas como acontece estas trocas e absorções de nutrientes? Cada célula possui uma membrana especializada em realizar trocas com o meio, em proteger a célula, lhe conceder suporte e isolamento físico. Quanto mais colesterol possuir esta membrana, mais fluída ela será, pois o colesterol faz com que a membrana torne-se mais impermeável, o colesterol é um lipídio que não possui afinidade com a água. Na composição da membrana encontramos além dos lipídios, as proteínas que são responsáveis pelo transporte de íons para dentro ou para fora da célula. 

O transporte dos íons pode ser feito por difusão simples, quando a molécula atravessa a membrana sem necessidade de gasto de energia, ou por canais que façam a molécula passar pela membra a favor do gradiente de concentração. Pode ser feito por difusão facilitada, quando uma proteína carreadora facilita a entrada da molécula na célula. A difusão simples funciona como na osmose que aprendemos em química, onde os solventes passam do meio mais concentrado para o menos concentrado a fim de atingir o equilíbrio das concentrações:

Difusão simples facilitada, a proteína canal auxilia a passagem do íon

Outro mecanismo de regulação do que entra e sai da célula chama-se transporte ativo, o qual observa-se gasto de energia da célula para ocorrerem as trocas. O transporte ativo primário é feito através de uma proteína carreadora que gasta energia diretamente. O transporte ativo secundário utiliza energia produzida indiretamente, por exemplo agindo em co-transportes ou contra-transportes.

A bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte ativo. A concentração do sódio é maior no meio extracelular enquanto a de potássio é maior no meio intercelular. A manutenção dessas concentrações é realizada pelas proteínas transportadoras descritas anteriormente que capturam íons sódio (Na+) no citoplasma e bombeia-os para fora da célula. No meio extracelular, capturam os íons potássio (K+) e os bombeiam para o meio interno. Se não houvesse um transporte ativo eficiente, a concentração destes íons iria se igualar.

Desse modo, a bomba de sódio e potássio é importante uma vez que estabelece a diferença de carga elétrica entre os dois lados da membrana que é fundamental para as células musculares e nervosas e promove a facilitação da penetração de aminoácidos e açúcares.

Tonicidade Celular

Tonicidade é uma propriedade química, pertencente a soluções que estão contidas em uma membrana com permeabilidade seletiva (são permeáveis ao solvente da solução, mas impermeáveis a determinados solutos). Para medir a tonicidade de uma solução, se soma as concentrações de substâncias osmoticamente ativas que não conseguem atravessar determinada membrana.

É possível comparar a tonicidade de duas soluções que estão separadas por uma membrana semipermeável: quando o meio estudado possui tonicidade maior em relação ao outro meio, dizemos que esta solução é "hipertônica"; caso esta concentração seja menor, a solução é denominada "hipotônica"; se os dois meios tiverem a mesma tonicidade, a solução é "isotônica".

Quando dois meios possuem tonicidades diferentes, a tendência é que o solvente atravesse a membrana em direção à solução de maior tonicidade, até que haja um equilíbrio de forças (as soluções se tornem isotônicas, a pressão osmótica seja alcançada ou haja rompimento da membrana). Esse fato pode ser demonstrado com células vivas, mais especificamente eritrócitos (glóbulos vermelhos). Essas células possuem uma solução em seu interior, que contém água como solvente. A membrana plasmática dessas células é permeável a água, mas é impermeável a muitas substâncias, como íons, que estão presentes em diferentes concentrações, dentro e fora da célula. Se colocarmos essas células em uma solução com determinada concentração de íons, vemos o seguinte:

Meio Isotônico / Meio Hipertônico / Meio Hipotônico

Em um meio hipertônico, a célula sofre crenação, ou seja, perde água para a solução, reduz seu volume e assume um aspecto enrugado.

Em um meio hipotônico, há uma maior entrada de água na célula, o que a deixa com um aspecto inchado. Se a entrada de água for muito acentuada, a membrana celular poderá se romper, liberando seu conteúdo celular.

Esperamos que esta revisão seja muito útil tanto para os alunos que pretendem prestar vestibular, para os estudantes de universidades que estão com dúvidas no assunto, e para você aluno que sempre busca se informar melhor sobre os assuntos do nosso corpo humano!