Realizações de Aprendizagem
- Explicar como diferentes sistemas de órgãos se relacionam entre si para manter a homeostase
Cada sistema de órgãos desempenha funções específicas para o corpo, e cada sistema de órgãos é tipicamente estudado independentemente. No entanto, os sistemas de órgãos também trabalham juntos para ajudar o corpo a manter a homeostase.
Níveis de água
Por exemplo, os sistemas cardiovascular, urinário e linfático, todos ajudam o corpo a controlar o equilíbrio da água. Os sistemas cardiovascular e linfático transportam fluidos por todo o corpo e ajudam a sentir os níveis de soluto e água e a regular a pressão. Se o nível de água ficar muito alto, o sistema urinário produz mais urina diluída (urina com maior conteúdo de água) para ajudar a eliminar o excesso de água. Se o nível de água ficar muito baixo, mais urina concentrada é produzida para que a água seja conservada.
Temperaturas internas
Similiarmente, os sistemas cardiovascular, tegumentar (pele e estruturas associadas), respiratório e muscular trabalham juntos para ajudar o corpo a manter uma temperatura interna estável. Se a temperatura corporal subir, os vasos sanguíneos na pele dilatam-se, permitindo que mais sangue flua perto da superfície da pele. Isto permite que o calor se dissipe através da pele e para o ar circundante. A pele também pode produzir suor se o corpo ficar muito quente; quando o suor evapora, ajuda a arrefecer o corpo. A respiração rápida também pode ajudar o corpo a eliminar o excesso de calor. Juntas, estas respostas ao aumento da temperatura corporal explicam porque transpira, ofegna e fica vermelho no rosto quando se exercita com força. (Respiração intensa durante o exercício também é uma forma do corpo obter mais oxigénio para os músculos, e livrar-se do dióxido de carbono extra produzido pelos músculos.)
Conversamente, se o corpo estiver demasiado frio, os vasos sanguíneos na pele contraem-se, e o fluxo de sangue para as extremidades (braços e pernas) abranda. Os músculos contraem-se e relaxam rapidamente, o que gera calor para o manter quente. Os pêlos da sua pele sobem, prendendo mais ar, que é um bom isolante, perto da sua pele. Estas respostas à diminuição da temperatura corporal explicam porque você treme, fica com “arrepios” e tem as extremidades frias e pálidas quando está com frio.
Case Study: Febres
Então o que acontece quando se tem febre? Isto significa que o seu corpo é incapaz de manter a homeostase, da mesma forma que a sua casa ficará demasiado quente se o seu ar condicionado estiver avariado?
Em casos extremos, uma febre pode ser uma emergência médica; mas a febre é uma resposta fisiológica adaptável do nosso corpo a certos agentes infecciosos. Certos químicos chamados pirogênios irão desencadear o seu hipotálamo para mudar o set point para um valor mais alto. Isto é mais como programar o termostato em sua casa para uma temperatura mais alta para economizar energia em um dia quente, quando você não vai estar em casa durante o dia. Estes pirogênios podem vir de microorganismos que o infectam, ou podem ser produzidos pelas células do seu corpo em resposta a uma infecção de algum tipo.
Practice Questions
- As level of pyrogens increases in your blood, and the set point resets higher, chemoreceptors now stimulating the hypothalamus are responding to ________ as the variable, instead than thermoreceptors responding to body temperature as the variable.
- temperatura
- pirógenos
- taxa de coração
- pressão de sangue
Mostrar resposta - O centro de controle é o _________.
- Músculo esquelético
- Glândulas sudoríparas
- Vaso sanguíneo
- hypothalamus
Mostrar resposta - Porque o set point foi aumentado, você agora sente frio mesmo que você tenha o que normalmente seria uma temperatura corporal dentro da faixa saudável. Isto produz os “arrepios” que se sentem quando se tem febre. Em resposta, o hipotálamo vai funcionar para aumentar a temperatura do corpo. Qual resposta fará isto?
- O hipotálamo irá estimular as glândulas sudoríparas e dilatar os vasos sanguíneos como efetores para esfriar o corpo.
- O hipotálamo irá estimular os músculos esqueléticos a tremerem e estreitarem os vasos sanguíneos.
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Embora a evidência seja apenas indirecta, acredita-se que a febre aumenta a resposta imunitária do corpo. O aumento da temperatura pode realmente prejudicar a replicação de bactérias e vírus infectantes que são adaptados para sobreviver melhor na sua faixa de temperatura corporal homeostática normal. Isto pode dar às suas células imunes uma chance de destruir os microorganismos antes que eles possam se multiplicar e se espalhar rapidamente no corpo. Há também algumas evidências indirectas de que o aumento da temperatura corporal modifica ligeiramente várias reacções metabólicas de forma a permitir também que o sistema imunitário funcione de forma mais eficiente.
Perguntas Práticas
- Após o novo set point mais alto ser atingido, os termorreceptores estimulam o _________ como o centro de controle.
- Músculo esquelético
- Glândulas sudoríparas
- Vasos de sangue
- hypothalamus
Mostrar resposta - Em resposta, as glândulas sudoríparas e vasos sanguíneos (efetores) são estimulados para _________.
- Sorre para evaporação e dilatar vasos para aumentar a perda de calor do sangue perto da superfície da pele.
- Falor para criar calor e estreitar vasos para conservar o calor, mantendo o sangue longe da superfície da pele.
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Felizmente, durante algumas infecções, os níveis de pirogênio vêm em “ondas”. Isto ajusta o seu ponto de ajuste de temperatura para cima e para baixo. Quando os níveis de pirogênio diminuem, você obtém a outra parte da experiência da febre: “os suores” e a sensação de rubor. Enquanto os níveis de pirogênio continuarem a aumentar e diminuir você sentirá como se estivesse balançando para frente e para trás.
Practice Question
- A partir do momento em que o nível de pirogênio for reduzido porque a infecção está sob controle, o ________ (centro de controle) irá repor o ponto de ajuste mais alto para o normal.
- termoreceptores
- chemoreceptores
- hypothalamus
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Seu corpo continuará a oscilar entre os limites de temperatura normal superior e inferior do corpo, mas como agora está dentro da sua faixa de temperatura “normal”, você provavelmente nem vai notar que seu corpo ainda está trabalhando, mantendo a homeostase desta variável.
Pergunta de prática
- Patientes frequentemente ficam com febre após uma operação. Qual das seguintes não seria uma causa razoável de tal resposta?
- Traumatismo tecidual da operação tem estimulado as células do corpo a liberar pirogénios.
- Apesar das precauções, algumas bactérias infectaram a pessoa durante a operação.
- A operação danificou os termorreceptores
- Medicamentos pós-operatórios tiveram impacto no sistema imunitário, causando a libertação de pirogénios.
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Homeostasia de íons
Funções corporais como regulação do batimento cardíaco, contração de músculos, ativação de enzimas e comunicação celular requerem níveis de cálcio bem regulados. Normalmente, obtemos muito cálcio da nossa dieta. O intestino delgado absorve cálcio de alimentos digeridos.
O sistema endócrino é o centro de controlo para a regulação da homeostase de cálcio no sangue. As glândulas paratireóide e tiróide contêm receptores que respondem aos níveis de cálcio no sangue. Neste sistema de feedback, o nível de cálcio no sangue é a variável, porque muda em resposta ao ambiente. As alterações no nível de cálcio no sangue têm os seguintes efeitos:
- Quando o cálcio no sangue está baixo, a glândula paratiróide segrega o hormônio paratiróide. Esta hormona faz com que os órgãos efetores (os rins e os ossos) respondam ao aumento dos níveis de cálcio. Os rins evitam que o cálcio seja excretado na urina. Osteoclastos nos ossos reabsorvem o tecido ósseo e libertam cálcio.
- Quando os níveis de cálcio no sangue estão elevados, a glândula tiróide liberta calcitonina. A calcitonina faz com que os rins reabsorvam menos cálcio do filtrado, permitindo que o excesso de cálcio seja removido do corpo na urina. A calcitonina também suprime a formação de vitamina D activa nos rins; sem vitamina D, os intestinos delgados não absorvem tanto cálcio na dieta. Osteoblastos, estimulados pela calcitonina, utilizam o cálcio no sangue para adicionar ao tecido ósseo.
Perguntas Práticas
Com base na descrição acima da homeostase de cálcio, tente responder a estas questões:
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O desequilíbrio de cálcio no sangue pode levar à doença ou mesmo à morte. Hipocalcemia refere-se a baixos níveis sanguíneos de cálcio. Os sinais de hipocalcemia incluem espasmos musculares e mau funcionamento do coração. A hipercalcemia ocorre quando os níveis de cálcio no sangue são mais altos do que o normal. Hipercalcemia também pode causar mau funcionamento do coração, bem como fraqueza muscular e cálculos renais.
Pergunta prática
Que problema(s) está(ão) associado(s) à disfunção da homeostase de cálcio?
- Doença do coração
- Doença dos ossos
- ambos
- outros
Veja este vídeo para outra discussão sobre homeostase e sistemas de órgãos:
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