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1.4.17.15: Mantendo a Homeostase - Biologia

1.4.17.15: Mantendo a Homeostase - Biologia


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objetivos de aprendizado

  • Explique como diferentes sistemas de órgãos se relacionam entre si para manter a homeostase

Cada sistema orgânico desempenha funções específicas para o corpo, e cada sistema orgânico é tipicamente estudado de forma independente. No entanto, os sistemas orgânicos também trabalham juntos para ajudar o corpo a manter a homeostase.

Níveis de Água

Por exemplo, os sistemas cardiovascular, urinário e linfático ajudam o corpo a controlar o equilíbrio da água. Os sistemas cardiovascular e linfático transportam fluidos por todo o corpo e ajudam a detectar os níveis de soluto e de água e a regular a pressão. Se o nível de água ficar muito alto, o sistema urinário produz urina mais diluída (urina com maior teor de água) para ajudar a eliminar o excesso de água. Se o nível da água ficar muito baixo, uma urina mais concentrada é produzida para que a água seja conservada.

Temperaturas internas

Da mesma forma, 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 aumenta, os vasos sanguíneos da pele se dilatam, permitindo que mais sangue flua próximo à superfície da pele. Isso permite que o calor seja dissipado através da pele e no ar circundante. A pele também pode produzir suor se o corpo ficar muito quente; quando o suor evapora, ajuda a resfriar o corpo. A respiração rápida também pode ajudar o corpo a eliminar o excesso de calor. Juntas, essas respostas ao aumento da temperatura corporal explicam por que você suou, ofegou e ficou com o rosto vermelho quando se exercitou intensamente. (A respiração pesada durante o exercício também é uma forma de o corpo obter mais oxigênio para os músculos e se livrar do dióxido de carbono extra produzido pelos músculos.)

Por outro lado, se o seu corpo estiver muito frio, os vasos sanguíneos da pele se contraem e o fluxo sanguíneo para as extremidades (braços e pernas) diminui. Os músculos se contraem e relaxam rapidamente, o que gera calor para mantê-lo aquecido. Os pelos da pele sobem, prendendo mais ar, que é um bom isolante, próximo à pele. Essas respostas à diminuição da temperatura corporal explicam por que você estremece, fica com “arrepios” e tem extremidades pálidas e frias quando está com frio.

Estudo de caso: febres

Então, o que acontece quando você tem febre? Isso significa que seu corpo é incapaz de manter sua homeostase, da mesma forma que sua casa ficará muito quente se o ar condicionado quebrar?

Em casos extremos, a febre pode ser uma emergência médica; mas a febre é uma resposta fisiológica adaptativa do nosso corpo a certos agentes infecciosos. Certos produtos químicos chamados pirogênios farão com que seu hipotálamo mude o ponto de ajuste para um valor mais alto. 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. Esses pirogênios podem vir de microorganismos que infectam você ou podem ser produzidos pelas células do seu corpo em resposta a algum tipo de infecção.

Questões Práticas

  1. À medida que o nível de pirogênios aumenta no sangue e o ponto de ajuste aumenta, os quimiorreceptores que agora estimulam o hipotálamo estão respondendo a ________ como variável, em vez de termorreceptores respondendo à temperatura corporal como variável.
    1. temperatura
    2. pirogênios
    3. frequência cardíaca
    4. pressão sanguínea

    [revelar-resposta q = ”163634 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”163634 ″] A opção b está correta. O aumento de substâncias químicas pirogênicas no sangue está estimulando os receptores que redefinem o limite superior de temperatura para uma resposta febril. A temperatura é a variável durante a regulação normal da temperatura corporal, mas não neste cenário. O sangue carrega a substância química que está estimulando a resposta febril, mas a frequência cardíaca não estimula diretamente esse receptor. O sangue carrega a substância química que está estimulando a resposta febril, mas a pressão arterial não estimula diretamente esse receptor. [/ Resposta oculta]

  2. O centro de controle é o _________.
    1. músculo esquelético
    2. glândulas sudoriparas
    3. veias de sangue
    4. hipotálamo

    [revelar-resposta q = ”542016 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”542016 ″] A resposta d está correta. O hipotálamo é o centro de controle da homeostase da temperatura corporal normal e da resposta febril. O músculo esquelético, as glândulas sudoríparas e os vasos sanguíneos são todos efetores. [/ Resposta oculta]

  3. Como o ponto de ajuste foi aumentado, você agora sente frio, embora tenha o que normalmente seria uma temperatura corporal dentro da faixa saudável. Isso produz os “arrepios” que você sente quando fica com febre. Em resposta, o hipotálamo trabalhará para aumentar a temperatura corporal. Qual resposta fará isso?
    1. O hipotálamo estimula as glândulas sudoríparas e a dilatação dos vasos sanguíneos como efetores para resfriar o corpo.
    2. O hipotálamo estimula os músculos esqueléticos a tremer e a contrair os vasos sanguíneos.

    [revelar-resposta q = ”277548 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”277548 ″] A opção b está correta. Isso aumentaria a temperatura corporal. A opção a diminuiria a temperatura corporal.

    [/ resposta-oculta]

Embora a evidência seja apenas indireta, acredita-se que a febre aumenta a resposta imunológica do corpo. O aumento da temperatura pode, na verdade, prejudicar a replicação de bactérias e vírus infectantes que estão adaptados para sobreviver melhor em sua faixa homeostática normal de temperatura corporal. Isso pode dar às células imunológicas a chance de destruir os microorganismos antes que eles se multipliquem e se espalhem rapidamente pelo corpo. Há também algumas evidências indiretas de que o aumento da temperatura corporal modifica ligeiramente várias reações metabólicas de maneira que também permitem que o sistema imunológico funcione com mais eficiência.

Questões Práticas

  1. Uma vez que o novo ponto de ajuste mais alto é alcançado, os termorreceptores estimulam o _________ como o centro de controle.
    1. músculo esquelético
    2. glândulas sudoriparas
    3. veias de sangue
    4. hipotálamo

    [revelar-resposta q = ”413091 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”413091 ″] A opção d está correta. O hipotálamo é o centro de controle da homeostase da temperatura corporal normal e da resposta febril. Músculos, glândulas sudoríparas e vasos sanguíneos são efetores; eles não servem como um centro de controle.

    [/ resposta-oculta]

  2. Em resposta, as glândulas sudoríparas e os vasos sanguíneos (efetores) são estimulados a _________.
    1. secretar suor para evaporação e dilatar os vasos para aumentar a perda de calor do sangue próximo à superfície da pele.
    2. arrepie para criar calor e contraia os vasos para conservar o calor, mantendo o sangue longe da superfície da pele.

    [revelar-resposta q = ”81873 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”81873 ″] A opção a está correta. Isso vai esfriar o corpo. A opção b aqueceria o corpo.

    [/ resposta-oculta]

Infelizmente, durante algumas infecções, os níveis de pirogênio vêm em "ondas". Isso ajusta seu ponto de ajuste de temperatura para cima e para baixo. Quando os níveis de pirogênio caem, você tem a outra parte da experiência da febre: “suores” e sensação de rubor. Enquanto os níveis de pirogênio continuarem a aumentar e diminuir, você terá a sensação de estar balançando para frente e para trás.

Pergunta Prática

  1. Uma vez que o nível de pirogênio é reduzido porque a infecção está sob controle, o ________ (centro de controle) irá redefinir o ponto de ajuste superior ao normal.
    1. termorreceptores
    2. quimiorreceptores
    3. hipotálamo

    [revelar-resposta q = ”873207 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”873207 ″] A opção c está correta. O hipotálamo ainda é o centro de controle que responde a um estímulo de algum tipo de receptor. Termorreceptores e quimiorreceptores estimulam o centro de controle em resposta a uma mudança na variável que monitoram, neste caso a temperatura corporal. [/ Resposta oculta]

Seu corpo continuará a balançar para frente e para trás entre os limites normais de temperatura superior e inferior do corpo, mas como agora está dentro de sua faixa de temperatura "normal", você provavelmente nem notará que seu corpo ainda está trabalhando, mantendo a homeostase desta variável.

Pergunta Prática

  1. Os pacientes costumam ter febre após uma operação. Qual das seguintes não ser uma causa razoável para tal resposta?
    1. O trauma de tecido da operação estimulou as células do corpo a liberar pirogênios.
    2. Apesar dos cuidados, algumas bactérias infectaram a pessoa durante a operação.
    3. A operação danificou os termorreceptores
    4. Os medicamentos pós-operatórios afetaram o sistema imunológico, causando a liberação de pirogênios.

    [revelar-resposta q = ”523682 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
    [resposta oculta a = ”523682 ″] A opção c está correta. Os termorreceptores estão localizados por todo o corpo, então é improvável que uma operação danifique diretamente todos os receptores. Todas as outras opções podem ser a causa da febre pós-operatória. [/ Hidden-answer]

Homeostase de íons

As funções do corpo, como a regulação dos batimentos cardíacos, contração dos músculos, ativação de enzimas e comunicação celular, requerem níveis de cálcio rigidamente regulados. Normalmente, obtemos muito cálcio de nossa dieta. O intestino delgado absorve o cálcio dos alimentos digeridos.

O sistema endócrino é o centro de controle para regular a homeostase do cálcio no sangue. As glândulas paratireoide e tireoide contêm receptores que respondem aos níveis de cálcio no sangue. Nesse sistema de feedback, o nível de cálcio no sangue é a variável, porque muda em resposta ao ambiente. Mudanças no nível de cálcio no sangue têm os seguintes efeitos:

  • Quando o cálcio no sangue está baixo, a glândula paratireóide secreta hormônio da paratireóide. Esse hormônio faz com que os órgãos efetores (rins e ossos) respondam ao aumento dos níveis de cálcio. Os rins impedem que o cálcio seja excretado na urina. Os osteoclastos nos ossos reabsorvem o tecido ósseo e liberam cálcio.
  • Quando os níveis de cálcio no sangue estão altos, a glândula tireóide libera 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 ativa nos rins; sem vitamina D, o intestino delgado não absorve tanto cálcio na dieta. Os osteoblastos, estimulados pela calcitonina, usam cálcio no sangue para adicionar ao tecido ósseo.

Questões Práticas

Com base na descrição acima da homeostase do cálcio, tente responder a estas perguntas:

  1. Qual é a variável?
  2. Qual é o receptor?
  3. Qual é o centro de controle?
  4. Qual é o efetor?
  1. urina
  2. sistema endócrino
  3. hormônio da paratireóide ou calcitonina
  4. níveis de cálcio

[Revelar-resposta q = ”688637 ″] Mostrar Dica [/ revelar-resposta]
[resposta oculta a = ”688637 ″] Aqui está o ciclo de feedback completo:

[/ resposta oculta]

[revelar-resposta q = ”31679 ″] Mostrar respostas [/ revelar-resposta]
[resposta oculta a = ”31679 ″]

  1. A opção d está correta: o cálcio é a variável. Os níveis adequados de cálcio são importantes para muitas funções do corpo.
  2. A opção b está correta: o sistema endócrino é o receptor. O sistema endócrino regula muitas coisas.
  3. A opção b está correta: o sistema endócrino é o centro de controle. O sistema endócrino pode detectar e modular os níveis de cálcio. O hormônio da paratireóide e a calcitonina são os efetores.
  4. A opção c está correta: o hormônio da paratireóide e a calcitonina são os efetores; eles alteram a função dos rins e ossos para manter a homeostase do cálcio. [/ resposta oculta]

O desequilíbrio do cálcio no sangue pode causar doenças ou até a morte. Hipocalcemia refere-se a níveis baixos de cálcio no sangue. Os sinais de hipocalcemia incluem espasmos musculares e disfunções cardíacas. Hipercalcemia ocorre quando os níveis de cálcio no sangue estão acima do normal. A hipercalcemia também pode causar mau funcionamento do coração, bem como fraqueza muscular e pedras nos rins.

Pergunta Prática

Que problema (s) está / estão associado (s) à disfunção da homeostase do cálcio?

  1. doença cardíaca
  2. doença óssea
  3. Ambas
  4. nenhum

[revelar-resposta q = ”477121 ″] Mostrar resposta [/ revelar-resposta]
[resposta oculta a = ”477121 ″] A opção c está correta. O coração é freqüentemente afetado por grandes alterações de cálcio de curto prazo, e os ossos são freqüentemente afetados por pequenas alterações de cálcio de longo prazo. A disfunção da homeostase do cálcio também pode afetar a função muscular e pode resultar na formação de cálculos renais. [/ Resposta oculta]

Assista a este vídeo para outra discussão sobre homeostase e sistemas de órgãos:

Um link para elementos interativos pode ser encontrado na parte inferior desta página.


Como o corpo mantém a homeostase em resposta ao exercício?

Quando você suar, respire pesadamente e sinta o coração batendo forte, isso não significa apenas que você está fazendo um bom treino. Esses fatores fisiológicos também são vitais para que seu corpo mantenha um estado de homeostase. A homeostase é definida como um ambiente constante e estável, apesar das mudanças externas, como exercícios. O exercício afeta a temperatura corporal, os níveis de oxigênio no sangue, os níveis de açúcar e a hidratação - todas as propriedades necessárias para a sua sobrevivência. Seu corpo usa um sistema de feedback automático para preservar a temperatura e os níveis de água normais, para que você possa continuar se exercitando. Alimente-se de maneira adequada e beba muitos líquidos para ajudar seu corpo a manter a homeostase.


Homeostase

Patrick leciona Biologia AP há 14 anos e é o vencedor de vários prêmios de ensino.

Para que os processos biológicos prossigam, os organismos precisam manter um equilíbrio interno padrão. Eles fazem isso por meio de sistemas de feedback negativo chamados homeostase que garantem que tudo aconteça com moderação. Os processos e controles envolvidos em homeostase variam de organismo para organismo, mas frequentemente envolvem sinais hormonais.

A homeostase é uma ideia básica em Biologia e o que ela é, é a capacidade do organismo de manter um equilíbrio interno constante, não importa o que esteja acontecendo no ambiente. Isso às vezes é difícil de entender no começo, mas uma vez que você entende, torna muito da Biologia muito simples e faz coisas como por que ficamos viciados em alimentos ou por que as pessoas têm problemas para perder peso. E faz muito mais sentido, então sim, eu posso dar a você esta definição, mas o que realmente ajuda você a entender é dar alguns exemplos. Um dos exemplos mais fáceis de compreender a homeostase é a nossa resposta às mudanças do ambiente em termos de temperatura.

Agora você sabe o que acontece se ficar com frio, assim como o ambiente muda nossos corpos, pois os mamíferos estão sempre tentando manter nossa temperatura interna em torno de 98,6 graus Fahrenheit, que é cerca de 37 a 38 graus Celsius. Então, quando fico com frio, o que faço, o que meu corpo faz automaticamente? Bem, meus dedos tendem a perder calor com muito mais facilidade e minhas orelhas tendem a perder calor do que, digamos, meu peito. Portanto, é muito importante manter meu peito e a área do torso aquecidos, porque é onde meu coração e meus pulmões estão e preciso manter meu cérebro aquecido. Então o que acontece é que eu fecho o suprimento de sangue para meus dedos e ouvidos e eles ficam mais frios porque eu não estou mais enviando sangue para lá. Isso me permite manter meu sangue quente na seção intermediária do meu torso e na minha cabeça para ajudar a manter meu corpo funcionando ou vou começar a tremer.

Esse tremor gera calor porque meus músculos estão sentados lá trabalhando muito rápido e eu li uma estimativa de algum lugar onde o tremor pode aumentar a produção de calor do seu corpo em mais de 500 por cento. Então é assim que respondemos às mudanças, bem, e se ficar muito quente? Bem, então eu abro os vasos sanguíneos das minhas extremidades e meus dedos começam a ficar vermelhos e minhas orelhas ficam vermelhas. E eu começo a suar, esse suor na minha superfície ajuda a absorver um pouco do calor e evaporar e levar para o meio ambiente. Isso ajuda a me acalmar, então minha temperatura corporal deve estar aqui se o ambiente externo ficar muito quente, eu começo a fazer mudanças para diminuir minha temperatura corporal para mantê-la baixa por aqui. Se ficar muito frio, eu começo a fazer alterações para trazê-lo de volta ao intervalo normal. Portanto, esse é um exemplo padrão normal de homeostase.

Outro que você pode não ter pensado é o açúcar no sangue. Existe esse açúcar chamado glicose que está em nosso sangue que é nosso combustível básico para fazer todo tipo de coisa, seja pensar, correr, assistir TV e daí, como posso controlar isso? Bem, meu nível de glicose no sangue precisa estar em um determinado nível para garantir que cada parte do meu corpo tenha combustível adequado, se meu açúcar no sangue baixar, haverá todos os tipos de mudanças acontecendo, primeiro vou começar a sentir fome e que vai me fazer começar a comer alimentos para ajudar a elevar a quantidade de glicose que entra em meu sistema, também vou começar a liberar glicose extra armazenada de coisas como meu fígado. Ele vai começar a quebrar uma molécula complexa chamada glicogênio para começar a jogar glicoses na minha corrente sanguínea, trazendo a glicose do sangue de volta para cima.

Se minha glicose ficar muito alta, isso pode causar todos os tipos de problemas, como hipertensão, etc. Então eu preciso começar a trazer isso para as minhas células e é quando meu pâncreas vai liberar insulina, um hormônio que sinaliza todas as minhas células para abrirem canais para permitir que a glicose do sangue entre nas células e saia do seu sangue. Então, se minha glicose no sangue ficar muito alta, meu nível de insulina começa a aumentar, trazendo essa glicose no sangue de volta ao seu ambiente normal. O que fará com que o pâncreas pare de liberar tanta insulina e isso o trará de volta. E agora que você entende a homeostase, isso explica por que, por exemplo, você pode facilmente se tornar dependente de coisas como cafeína, cocaína ou tabaco. Porque eles se tornam parte de sua homeostase padrão, seu corpo se ajusta a eles, então se você não os tiver de repente, seu corpo terá problemas para descobrir como realizar, como trazer de volta a este estado interno padrão e você começa desejar a cafeína ou a cocaína ou o que quer que você tenha adicionado ao seu ambiente.

Ok, então esse é o conceito básico de homeostase agora para adicionar um pouco de complexidade a ele. Vou dar uma dica de 2 idéias básicas que são usadas ou termos que são usados. Um deles é chamado de feedback negativo; agora, o feedback negativo é uma das formas mais básicas ou padrão de funcionamento da homeostase. Agora, negativo significa isso, ele se livra de algo. Do que isso está se livrando? Bem, como se livrar da mudança, sua reação às mudanças normais de temperatura ambiente é um ótimo exemplo de feedback negativo. Então, o que acontece se você ficar com frio? O frio estimula o tremor, o que o tremor faz? Ele cria calor, o que isso faz com que o frio inicial vá embora. Portanto, o feedback negativo significa que, à medida que recebo mais e mais calor em resposta ao frio, começo a parar de sentir tanto frio. Então me sinto melhor e paro de tremer, então começo a responder e depois volto ao feedback normal e negativo que você tenderá a ver oscilações para cima e para baixo em torno de seu ponto definido para permanecer naquele ambiente estável.

Isso é muito diferente do que é chamado de feedback positivo, o feedback positivo é raro em Biologia porque, em vez de mantê-lo em alguma temperatura operacional estável ou algum nível de glicose no sangue estável, o feedback positivo tende a aumentar a resposta, de modo que você obtém mais e mais e mais . E isso tende a levar a um crescimento exponencial, ao invés de uma boa oscilação para cima e para baixo. Isso é muito raro em Biologia porque tende a fazer com que as coisas sejam superutilizadas, existem alguns exemplos de feedback positivo, seu sistema imunológico, por exemplo, tende a responder no que chamamos de forma de feedback positivo, mas isso é porque é # 39s apenas para uso de emergência.

Você não quer ter um nível constante de cólera em seu corpo ou um nível constante de vírus da pneumonia. Em vez disso, se um pouco do vírus da gripe entrar em seu corpo, você deve matá-lo agora e, portanto, deseja uma resposta muito rápida em que vá cada vez mais rápido e mais rápido, embora você queira que isso volte ao normal e é por isso que em seu sistema imunológico, por exemplo, você tem células especializadas chamadas células T supressoras que desligam isso. Uma última coisa que mencionarei aquecer a temperatura do corpo que seus pais podem ter quando era uma criança se preocupou algumas vezes quando você teve febre, porque se a temperatura do seu corpo ficar muito quente você pode realmente acabar em um loop de feedback positivo porque se você ficar acima de temperaturas em torno de 106 graus Fahrenheit, o calor acelera as reações químicas em seu corpo e as reações químicas geralmente emitem calor, então, se você aquecê-las, elas aquecem um pouco mais, o que os aquece um pouco mais, o que os aquece um pouco mais e você pode acabar tendo grandes problemas com um loop de feedback positivo, se ficar muito quente, isso pode cozinhar seu cérebro. Então essa é a homeostase.


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Toda a ideia pressagia que nosso corpo funciona com uma sensação de consistência computadorizada, ou equilíbrio simétrico. Em outras palavras, está relacionado ao reino funcional de nosso ser, nossa fisiologia ou mecanismos de autorregulação, ou ciclos de feedback e sistemas que & # 039fuel & # 039 certos ajustes básicos em nosso domínio funcional. Quando o conteúdo de dióxido de carbono em nosso sangue, por exemplo, começa a aumentar, respiramos o ar mais profundamente. Da mesma forma, quando bebemos muito café ou chá, eliminamos mais urina.

Tudo está bem quando tudo está bem. No entanto, se houver uma falha, por exemplo, no sistema urinário, pode haver sintomas de infecção da bexiga ou doença renal (renal). Se o seu sistema digestivo expressa uma certa discrepância, você pode apresentar sintomas de hiperacidez, flatulência, prisão de ventre e úlceras.

Você pensaria na homeostase como uma ferramenta perfeitamente integrada que também funciona como um sistema de controle para identificar e combater as mudanças em nosso ambiente interno. Possui três componentes: um detector, uma central de controle e um gerador de efeitos.

O centro de controle determina os limites dentro dos quais fatores mutáveis ​​podem ser mantidos. Ele recebe entradas do detector ou sensor. Além disso, ele integra todas as informações internas.

Quando os sinais de entrada, por exemplo, indicam que algum & # 039-ajuste fino & # 039 é necessário, o centro de controle responde e sua saída para o gerador de efeitos é alterada.

Quando a temperatura do nosso corpo, por exemplo, cai abaixo de um determinado nível predefinido, é detectada por terminações nervosas sensíveis à temperatura especializadas, que, por sua vez, transmitem informações a grupos de células no hipotálamo. Isso desencadeia mecanismos fisiológicos ou funcionais para elevar nossa temperatura corporal de acordo.

Vejamos agora a sequência que se segue. A estimulação dos músculos esqueléticos causa calafrios e estreitamento dos vasos sanguíneos da pele, seguidos de perda de calor. Isso leva a mudanças comportamentais. Isso nos leva a colocar mais roupas ou nos enrolar na cama. Da mesma forma, quando nossa temperatura corporal retorna aos níveis & # 039normais & # 039, as terminações nervosas sensíveis à temperatura não despertam mais as células no centro de controle.

Ainda outro padrão fisiológico típico ocorre quando a temperatura externa atinge o crescendo como no verão & # 039peak & # 039.

Isso desencadeia o suor excessivo, de modo que o calor corporal excedente é perdido pela evaporação do suor. Esta resposta pode não transmitir o efeito de resfriamento, às vezes. Pode provocar alterações internas adversas - desidratação ou falta de fluidos no corpo. Quando as reservas de água de nosso corpo diminuem, sentimos sede e pegamos um copo d'água para repor o fluido perdido pelo suor.

O ajuste à ambigüidade é um fato da vida, porque a incerteza permeia a existência.

Nem a evolução projeta seres imortais.

A homeostase está relacionada à estabilidade fisiológica ou adaptabilidade. Também está ligada a mecanismos de manutenção da viabilidade interna e defesa de eventos fisiológicos essenciais para nossa saúde e bem-estar. Infelizmente, esses recursos são finitos. Sinais prolongados de mediadores fisiológicos - cortisol, catecolaminas e assim por diante - afetam as funções corporais, resultando em nossa suscetibilidade a uma série de doenças.

Para imaginar um cenário comum - quando estamos ansiosos, a adrenalina, um hormônio produzido em situações de alto estresse, é liberada pelo corpo para "retrair" o controle homeostático da glicose.

A secreção leva ao aumento do metabolismo, da respiração e da frequência cardíaca.

Uma vez que a & # 039crise & # 039 passa e os níveis de adrenalina caem, os controles homeostáticos do corpo são novamente restaurados à normalidade.

Da mesma forma, os ritmos biológicos de nosso corpo afetam nossa resistência a estressores e respostas a diferentes medicamentos. Além disso, certas doenças têm ritmos característicos. Por exemplo, os ataques cardíacos são quase duas vezes mais prováveis ​​pela manhã, assim como a asma à noite. O estudo de tais ciclos levou à cronoterapia, ao uso de ritmos circadianos, no tratamento médico.

Isso nos leva à homeostase intestinal, que depende de complexas interações entre a microbiota e o microbioma - genoma de todos os microrganismos - o revestimento intestinal e o sistema imunológico.

Diversos mecanismos regulatórios colaboram para manter a homeostase intestinal.

Um colapso em suas vias pode desencadear distúrbios inflamatórios crônicos - a saber, doença inflamatória intestinal ou DII. Novos estudos estão sendo direcionados para decifrar como a microbiota intestinal e o microbioma podem estar envolvidos na regulação, ou controle, da energia e da homeostase metabólica.

A pesquisa está em andamento para determinar o mecanismo para glicose alterada e homeostase energética no diabetes tipo 2 e entender em medida aumentada porque a obesidade e a letargia são fortes fatores de risco para a resistência à insulina.

Nidamboor é um médico do bem-estar, pesquisador independente e autor

Uma versão deste artigo aparece na impressão em 6 de maio de 2021, do The Himalayan Times.


Níveis de glicose

Glicose é necessário para a respiração, portanto, se o nível cair abaixo disso, as atividades normais do corpo podem não ser capazes de continuar. Se o nível aumentar muito, o comportamento normal das células é afetado e podem surgir problemas graves. O nível ideal de glicose no sangue é de cerca de 1mg / cm 3.

Existem situações naturais que podem afetar o nível de glicose. Por exemplo, comer aumentará e os exercícios diminuirão. Por causa dessa flutuação, existem 2 hormônios que minimizam essas flutuações nos níveis de glicose. Seus nomes são insulina e glucagon e eles atuam de forma antagônica (um contra o outro). Ambos são produzidos no pâncreas as células α do pâncreas produzem glucagon, as células β do pâncreas produzem insulina.

A glicose é uma molécula pequena e solúvel que é carregada no plasma sanguíneo. O pâncreas detecta o nível de glicose e o hormônio apropriado é liberado para aumentar ou reduzir o nível de glicose.

Na próxima seção, você precisa ter muito cuidado, pois as palavras usadas são muito semelhantes e podem ser confusas.

Tente olhar para o início das palavras para ver se está se referindo a Glyco ou Gluco e no final das palavras para ver se está se referindo a gênese (formação de significado) ou lise (significando divisão).

Observação: Neogênese significa nova formação.

Ação da insulina

A insulina reduz o nível de glicose no plasma sanguíneo por:

Usando o excesso de glicose (isso é feito aumentando a taxa de respiração).

Aumentando a quantidade de glicose absorvida pelas células do corpo (particularmente o fígado), retirando assim a glicose do plasma sanguíneo.

Transformando a glicose em glicogênio. Este processo é chamado Glicogênese (lembre-se, gênese significa formação).

Ação do glucagon

O glucagon aumenta o nível de glicose no plasma sanguíneo ao fazer quase o oposto da insulina.

Retardar o uso de glicose (isso é feito reduzindo a taxa de respiração).

Reduzir a quantidade de glicose absorvida pelas células do corpo (especialmente o fígado).

Liberando glicogênio. O glicogênio é armazenado no fígado e nos músculos e é facilmente convertido em glicose em um processo chamado Glicogenólise (lembre-se, lise significa divisão).

Além disso, o Glucagon promove a conversão de ácidos graxos. em glicose. Este processo é chamado Gliconeogênese (lembre-se, neogênese significa nova formação).

Esta ilustração mostra o processo pelo qual seu corpo passa para reagir às mudanças nos níveis de glicose:


O que é homeostase e o que é um exemplo dela?

A homeostase é a característica de um organismo para regular suas condições internas. Um exemplo é o corpo regulando sua temperatura interna por tremores ou suor.

A homeostase é a manutenção do equilíbrio dentro de um ambiente interno em resposta a mudanças externas. O termo vem das palavras gregas "homeo", que significa "semelhante", e "estase", que significa "estável". A homeostase ocorre para estabilizar o funcionamento e a saúde de um organismo, como pele, rim ou fígado, e normalmente compreende um sistema de controles de feedback, de acordo com Biology Online.

O corpo possui inúmeros sensores para monitorar variáveis ​​fisiológicas, como temperatura, pressão arterial e composição de sal do sangue, conforme descrito no Portal da Educação. Os sensores enviam sinais para o cérebro, que é o centro de controle, quando uma das variáveis ​​se desvia do normal. Isso também dispara alterações para compensar o desvio em uma tentativa de restaurar a variável de volta ao seu valor normal.

Um exemplo de homeostase ocorre no corpo humano quando ele regula sua temperatura em um esforço para manter um valor interno estável de cerca de 98,6 graus Fahrenheit. O corpo faz isso tremendo para produzir calor quando a temperatura externa é fria e suando para esfriar durante o calor.


O que é hemostasia

A hemostasia se refere à interrupção do escape de sangue do sistema circulatório dos animais. O sangue pode escapar do sistema de circulação naturalmente por formação de coágulo ou espasmo de vasos ou artificialmente por compressão ou ligadura. Durante a hemostasia, o fluxo sanguíneo é desacelerado e um coágulo é formado para evitar a perda de sangue. A hemostasia muda o sangue do estado líquido para o gelatinoso.

Etapas envolvidas na hemostasia

Três etapas estão envolvidas na hemostasia que ocorre em uma sequência rápida

A cessação do fluxo sanguíneo inicia a reparação do tecido.

Figura 1: Etapas de hemostasia

As principais etapas envolvidas na hemostasia são mostradas em figura 1.

Espasmo vascular (vasoconstrição)

O espasmo vascular refere-se ao estreitamento dos vasos sanguíneos para reduzir o fluxo sanguíneo durante a lesão durante a formação do coágulo. É mediado pela contração dos músculos lisos que revestem um vaso sanguíneo. Uma lesão em um músculo liso vascular desencadeia a resposta de vasoconstrição. As células endoteliais lesadas secretam moléculas de sinalização para ativar as plaquetas, como o tromboxano A2. A contração intensa dos vasos sanguíneos aumenta a pressão sanguínea dos grandes vasos sanguíneos afetados. Em pequenos vasos sanguíneos, ele aproxima as paredes internas dos vasos, interrompendo completamente o fluxo sanguíneo.

Formação de um tampão de plaquetas

A formação de um tampão plaquetário é o início da formação do coágulo sanguíneo. A aderência, ativação e agregação plaquetária são as três etapas da formação do tampão plaquetário.

Adesão de plaquetas

O colágeno subendotelial exposto libera o Fator de von Willebrand (VWF) durante a lesão, permitindo que as plaquetas formem filamentos adesivos. Esses filamentos facilitam a aderência das plaquetas ao colágeno subendotelial.

Ativação de plaquetas

A ligação do colágeno subendotelial aos receptores das plaquetas aderidas os ativa. As plaquetas ativadas liberam vários produtos químicos, incluindo ADP e VWF, permitindo que mais plaquetas se liguem às plaquetas aderidas.

Agregação de plaquetas

Durante a agregação plaquetária, novas plaquetas agregam-se à barreira para formar o tampão. O VWF serve como cola entre as próprias plaquetas e as plaquetas e o colágeno subendotelial. A agregação de plaquetas é mostrada em Figura 2.

Figura 2: Agregação de plaquetas

As pequenas feridas ficarão completamente cobertas com o tampão de plaquetas. But if the wound is large enough to flow the blood out from the vessel, a fibrin mesh is produced by the coagulation cascade, preventing the bleeding. Thus, the formation of the platelet plug is referred to as the primary hemostasis while the coagulation cascade is referred to as the secondary hemostasis.

Blood Clotting

Blood clotting is the process by which a blood clot is formed by coagulation in order to prevent further bleeding during the injury. It occurs through a series of reactions known as the coagulation cascade. The three pathways involved in the blood clotting are the intrinsic (contact) pathway, extrinsic (tissue factor) pathway, and the common pathway. Both intrinsic and extrinsic pathway feed into the common pathway.

Intrinsic Pathway

The intrinsic pathway is induced by the contact of the negatively-charged molecules such as lipids or molecules from bacteria. It finally activates the factor X in the common pathway.

Extrinsic Pathway

The extrinsic pathway releases thrombin that cleaves fibrinogen into fibrin. The fibrin is a component of the coagulation cascade, which aids the blood vessel repair. This pathway is initiated by the release of tissue factor III by the damages tissues, activating factor X to convert prothrombin into thrombin.

Common Pathway

The prothrombin is converted into thrombin by the activated factor X by either of the above two pathways. The ultimate formation of fibrin forms the mesh, strengthening the platelet plug.


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Homeostase

the tendency of biological systems to maintain relatively constant conditions in the internal environment while continuously interacting with and adjusting to changes originating within or outside the system. See also balance and equilibrium . adj., adj homeostat´ic. The term is considered by some to be misleading in that the word element- stasis implies a static or fixed and unmoving state, whereas homeostasis actually involves continuous motion, adaptation, and change in response to environmental factors.

It is through homeostatic mechanisms that body temperature is kept within normal range, the osmotic pressure of the blood and its hydrogen ion concentration (pH) is kept within strict limits, nutrients are supplied to cells as needed, and waste products are removed before they accumulate and reach toxic levels of concentration. These are but a few examples of the thousands of homeostatic control systems within the body. Some of these systems operate within the cell and others operate within an aggregate of cells (organs) to control the complex interrelationships among the various organs.


Positive and negative feedback loops in maintenance of homeostasis

Negative feedback in homeostasis

A negative feedback loop is a process that detects and reverses deviations from normal body constants.

To maintain homeostasis, negative feedback loops exist throughout the body.

These systems prevent blood sugar, blood pressure, temperature, and other body constants from becoming too high or too low.

Homeostasis and temperature regulation in humans

In 1775, Dr. Charles Blagden of the Royal Society of London tested the human body’s ability to withstand heat.

He had a special room heated to 126°C, well above the boiling point of water. He then entered the room with a pet dog and a piece of raw meat.

After 45 minutes, he left the room with no ill effects other than a pulse rate that had increased to 144 beats per minute (about twice its normal rate). The dog, too, was fine, but the meat had been cooked.

Negative feedback loop in temperature homeostasis

Positive feedback in homeostasis

Positive feedback loops also exist, but they are usually associated with disease or change (for example, drug addiction).

An example of a positive feedback loop is high blood pressure.

Damage to arteries due to high blood pressure results in the formation of scar tissue. This scar tissue traps cholesterol, which impedes the flow of blood through the arteries and thereby increases blood pressure even more.


Assista o vídeo: Homeostase aula 1 (Fevereiro 2023).