Aprenda Fisiologia humana do zero
Antes disso: Anatomia humana
1O que é fisiologia: manter as coisas estáveis
A fisiologia é o estudo de como o corpo funciona. A anatomia diz onde fica o coração; a fisiologia diz como ele bombeia e como o bombeamento é controlado.
Uma ideia atravessa toda a disciplina: a homeostase. O corpo mantém suas condições internas, como temperatura, pressão arterial, glicemia e pH, dentro de uma faixa estreita.
A maior parte desse controle funciona por retroalimentação negativa (feedback negativo). Uma mudança é detectada e o corpo responde no sentido oposto, de modo que a mudança diminui. Um circuito de retroalimentação tem três partes:
- Um receptor (sensor) detecta a mudança, por exemplo terminações nervosas sensíveis ao calor.
- Um centro de controle a compara com o valor de referência, por exemplo o hipotálamo a cerca de 37 °C.
- Um efetor produz a resposta, por exemplo as glândulas sudoríparas e a dilatação dos vasos sanguíneos da pele.
A retroalimentação positiva é rara. Ela aumenta uma mudança até que um evento termine. Exemplos são as contrações durante o parto (ocitocina), a coagulação do sangue e o pico de LH que desencadeia a ovulação.
Autoavaliação A glicemia sobe depois de uma refeição. A insulina é liberada e a glicose volta ao normal. Que tipo de controle é esse?
- Nenhuma retroalimentação, porque nenhum nervo está envolvido
- Retroalimentação negativa
- Retroalimentação positiva
- Um valor de referência que mudou
Resposta: Retroalimentação negativa. A resposta (insulina) se opõe à mudança (glicose alta), então é retroalimentação negativa. A retroalimentação positiva empurraria a glicose ainda mais para cima. Os hormônios podem realizar a retroalimentação sem nervos.
2Valores normais e as fórmulas principais
Muitas questões partem de um número. Aprenda estes valores de repouso para um adulto saudável:
- Frequência cardíaca cerca de 60–100 batimentos por minuto; frequência respiratória cerca de 12–20 respirações por minuto.
- Pressão arterial cerca de 120/80 mmHg. O primeiro número é a sistólica (enquanto os ventrículos se contraem), o segundo a diastólica (enquanto relaxam).
- Temperatura central cerca de 37 °C; pH do sangue arterial 7,35–7,45.
- Potencial de repouso da membrana de um neurônio cerca de −70 mV.
Duas fórmulas ligam o coração e os vasos:
CO = HR × SV
PAM = DC × RVP PAM ≈ PAD + (PAS − PAD) / 3
CO é o débito cardíaco, HR a frequência cardíaca e SV o volume sistólico, o sangue bombeado por batimento. Exemplo: 70 batimentos/min × 70 mL = 4900 mL/min, cerca de 4,9 L/min.
MAP é a pressão arterial média e TPR a resistência periférica total dos vasos. A 120/80 mmHg, MAP ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg.
Os gases se movem por difusão, da pressão parcial alta para a baixa. O oxigênio passa dos alvéolos para o sangue; o dióxido de carbono passa do sangue para os alvéolos. A maior parte do CO₂ viaja no sangue como bicarbonato.
Autoavaliação A frequência cardíaca é 80 batimentos/min e o volume sistólico é 60 mL. Qual é o débito cardíaco?
- 1,33 L/min
- 140 mL/min
- 4,8 L/min
- 48 L/min
Resposta: 4,8 L/min. CO = HR × SV = 80 × 60 = 4800 mL/min = 4,8 L/min. Somar os números (140) ou dividi-los (1,33) é a operação errada; 48 L/min é um deslize na conversão de mL para L.
3Como os principais sistemas são controlados
Ritmo cardíaco. Cada batimento começa no nó sinoatrial (SA), no átrio direito, o marca-passo natural. O sinal se espalha pelos átrios e depois é retardado no nó atrioventricular (AV), de modo que os átrios terminem de se esvaziar antes de os ventrículos se contraírem.
No ECG, a onda P é a despolarização atrial, o complexo QRS é a despolarização ventricular e a onda T é a repolarização ventricular.
Nervos. Num potencial de ação, os íons sódio (Na⁺) entram na célula e causam a despolarização. Os íons potássio (K⁺) então saem e causam a repolarização.
Rim. A unidade funcional é o néfron. O sangue é filtrado no glomérulo, e o túbulo proximal reabsorve a maior parte da água e do sódio filtrados.
- O ADH (hormônio antidiurético) faz os ductos coletores reabsorverem mais água, de modo que a urina se concentra.
- A aldosterona faz o rim reabsorver sódio e excretar potássio. A água acompanha o sódio.
- A pressão arterial baixa no rim libera renina. A renina leva à angiotensina II, que estreita os vasos e libera aldosterona. Este é o sistema renina–angiotensina–aldosterona.
Glicose. A insulina reduz a glicemia levando a glicose para dentro das células. O glucagon a eleva degradando o glicogênio no fígado e produzindo glicose nova.
Ácido–base. O CO₂ age como ácido. CO₂ em excesso (respiração lenta) causa acidose respiratória; CO₂ de menos (respiração rápida) causa alcalose respiratória. Alterações do bicarbonato causam acidose ou alcalose metabólica.
Autoavaliação Por que o sinal é retardado no nó AV?
- Para que a frequência cardíaca fique abaixo de 60 batimentos por minuto
- Para que os ventrículos possam se repolarizar antes da próxima onda P
- Para que os átrios terminem de se contrair antes de os ventrículos se contraírem
- Porque o nó SA dispara rápido demais para os átrios
Resposta: Para que os átrios terminem de se contrair antes de os ventrículos se contraírem. O pequeno atraso permite que os átrios empurrem primeiro seu sangue para os ventrículos. A repolarização dos ventrículos é a onda T e nada tem a ver com esse atraso.
4Como raciocinar numa questão de fisiologia
A maioria das questões de fisiologia descreve uma mudança e pergunta o que acontece depois. Resolva como uma cadeia:
- Nomeie primeiro a variável que mudou, como volume de sangue, CO₂ ou glicose.
- Pergunte qual receptor a detecta, como os barorreceptores para a pressão ou os quimiorreceptores para o CO₂ e o oxigênio.
- Encontre a resposta e o seu sentido. Com retroalimentação negativa, a resposta se opõe à mudança.
- Acompanhe os efeitos com as fórmulas, por exemplo CO = HR × SV e MAP = CO × TPR.
- Verifique os outros órgãos que participam, como o rim, que age mais lentamente por meio de hormônios.
Escreva setinhas à medida que avança: “volume ↓ ⇒ SV ↓ ⇒ CO ↓ ⇒ MAP ↓”. Isso mantém claro o sentido de cada mudança.
5Um exemplo resolvido
Siga a cadeia um elo de cada vez. Tente prever o próximo elo antes de abri-lo.
Exemplo resolvidoUm adulto saudável perde cerca de 1 L de sangue. Antes da hemorragia, HR era 70 batimentos/min e SV era 70 mL. O que o corpo faz nos primeiros minutos e que sinais você espera?
1O volume de sangue cai, então menos sangue retorna ao coração. Os ventrículos se enchem menos e o volume sistólico cai, digamos de 70 mL para 50 mL.
2Com a frequência cardíaca anterior, CO = 70 × 50 mL = 3500 mL/min em vez de 4900 mL/min. Com um débito cardíaco menor, MAP = CO × TPR começa a cair.
3Os barorreceptores do seio carotídeo e do arco aórtico percebem a pressão menor e enviam menos sinais ao bulbo.
4O bulbo aumenta a atividade simpática e reduz a atividade vagal. O coração bate mais rápido e os vasos da pele e do intestino se contraem, o que aumenta a TPR.
Para trazer o CO de volta a 4900 mL/min com SV = 50 mL, a frequência cardíaca deve subir para 4900 / 50 = 98 batimentos/min.
5Chega menos sangue aos rins, a renina sobe, e a angiotensina II, a aldosterona e o ADH aumentam. O rim retém sódio e água, então menos urina é produzida.
6Toda resposta se opõe à queda da pressão, como deve fazer a retroalimentação negativa. Assim a pressão arterial pode ficar próxima do normal no início, enquanto a frequência cardíaca sobe.
Resposta Taquicardia (cerca de 98/min), pele fria e pálida por vasoconstrição e débito urinário baixo; a pressão arterial é inicialmente mantida próxima do normal.
6Erros comuns
- Achar que a retroalimentação aumenta uma mudança. A maior parte do controle é retroalimentação negativa, que a diminui.
- Confundir o ADH (retém água) com a aldosterona (retém sódio, perde potássio).
- Ler a onda T como atividade atrial. Ela é a repolarização ventricular; a repolarização atrial fica escondida no complexo QRS.
- Inverter o sentido do ácido–base. A respiração rápida elimina CO₂, então o pH sobe: alcalose respiratória.
- Esperar que a pressão arterial caia primeiro numa perda de sangue. A frequência cardíaca costuma subir primeiro, porque os reflexos mantêm a pressão.
- Confundir o sentido da difusão: os gases sempre se movem da pressão parcial alta para a baixa.
Autoavaliação Durante uma crise de pânico, a pessoa respira muito rápido. O que o sangue arterial mostra?
- Bicarbonato baixo e pH baixo (acidose metabólica)
- CO₂ alto e pH baixo (acidose respiratória)
- CO₂ baixo e pH alto (alcalose respiratória)
- CO₂ normal e pH normal
Resposta: CO₂ baixo e pH alto (alcalose respiratória). A respiração rápida elimina CO₂, e menos CO₂ significa menos ácido, então o pH sobe. Escolher acidose respiratória é o sentido inverso: isso acontece com respiração lenta e superficial.
7Como são as questões de prova
- Fácil (termos e fatos essenciais): valores normais e funções. Por exemplo, a frequência respiratória normal, o que as plaquetas fazem ou onde fica o marca-passo.
- Médio (aplicação dos conceitos): mecanismos. Como um hormônio age, o que uma onda do ECG mostra, ou como muda uma fórmula como CO = HR × SV.
- Difícil (casos e análise): um paciente ou um experimento. Você lê gasometrias, prevê sinais de choque, explica um edema ou liga uma doença ao mecanismo que falha.
Nas questões difíceis, desenhe a cadeia de setas. Comece pela primeira mudança e deixe a retroalimentação negativa indicar o sentido de cada resposta.
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