Fisiologia compacto

Anatomia e Fisiologia Humana
Disciplina: Engenharia Biomédica
Prof. Ernesto F.F. Ramírez

Prof. Ernesto - Engenharia Biomédica - Anatomia e Fisiologia Humana Slide 2
Sumário
1. Introdução
2. Sistemas Orgânicos
2.1. Sistema Circulatório
2.2. Sistema Respiratório
2.3. Sistema Nervoso
2.4. Sistema Muscular
3. Homeostase

1. Introdução
• Porque estudar anatomia e fisiologia do CH?
Facilita a
comunicação
com o corpo
clínico do
hospital
Refere-se às estruturas
internas e externas do
CH e suas relações
Estudo do
funcionamento
dessas
estruturas
Útil durante o projeto de
um equipamento médico

Introdução (cont...)
•Posições Anatômicas (I)
distal
proximal
Vista Anterior

•Posições Anatômicas (II)
Vista Lateral
Superior
Inferior

•Posições Anatômicas (III)
Vista Posterior
Medial
Lateral

•Posições Anatômicas (IV)
Plano
Frontal ou
Coronal Plano
Sagital
Plano
Transaxial

•Posições Anatômicas (V)
Sentido Caudal
Sentido Cranial

•Divisão do Corpo Humano
• 02 Regiões Principais: Axial e Apendicular
Cabeça,
pescoço e
tronco
Membros (extremidades
superiores e inferiores)

Célula
Água (mais de 60% do peso)
= +
Compostos
orgânicos
carboidratos
lipídios
proteínas
ácidos
nucléicos
Elementos químicos
mais comuns
O, C, H, N (99% dos átomos)
Ca, P, K, Na, Cl, Mg, S, Fe, I

•Vegetais e Bactérias: células procarióticas (não existe membrana
no núcleo e organelas)
•Corpo Humano: células eucarióticas
Citoplasma
Núcleo
Membrana
Plasmática

DNA e manifestação dos genes:
•Cariótipo Humano: 22 pares de cromossomos autossômicos e
01 par de cromossomos sexuais
•Cada cromossomo possui milhares de genes que contém o código
para produção de 01 das formas de RNA (ribossômico, mensageiro
ou de transporte) que é composto por uma sequência de aprox.
1.000.000 de nucleotídeos
•A replicação do DNA ocorre durante a divisão celular.
•Visto que o DNA fica protegido no núcleo, ocorre a transcrição
para o RNA-m que sai do núcleo e vai para o citoplasma. Ali o
RNA-m se junta a um ribossomo para começar a tradução, que
consiste na síntese de cadeias de polipeptídeos através da
combinação de aminoácidos trazidos pelo RNA-t

2.3.DNA e manifestação dos genes (cont...)
A T G C
T A C G
A T G C
T A C G
A T G C
T A C G
DNA
polimerase
Replicação do DNA ( erro < 1 / 109 )

A T G C
T A C G
A T G C
U A C G
Enzima
Transcrição do DNA

A T G C
T A C G
Transcrição do DNA (cont...)
RNA-m
O que diferencia a Transcrição da Replicação?
•A ação acontece apenas em um trecho do DNA
•Diferentes enzimas são utilizadas
•Somente é gerado um lado da cadeia (“fita”de RNA-m)
U A C G

2. Sistemas Orgânicos
•Definição: conjunto de órgãos que funcionam juntos
Combinação de tecidos para realizar tarefas complexas
Sistemas Orgânicos (11)
1)Tegumentar (pele, cabelo, unhas e algumas glândulas): fornece
proteção;
2)Endócrino (glândulas sem duto, tais como a tireóide e adrenais):
secreção de hormônios;

Sistemas Orgânicos (cont...)
3) Linfático (glândulas, nódulos linfáticos, linfa e vasos linfáticos):
devolve o excesso de fluido e proteínas para o sangue e ajuda a
defender o organismo contra infecções;
4)Digestivo (estômago, intestinos e outros): ingere comida e água
quebrando moléculas grandes para serem absorvidas nas células e
remove dejetos sólidos;
5)Urinário (rins, ureteres, bexiga e uretra): mantém o volume
fluido do CH, elimina resíduos metabólicos e ajuda a regular a
pressão sanguínea, e os balanços água-sal e ácido-base do CH;
6)Reprodutor (ovários, mamas, células reprodutoras, glândulas e
dutos acessórios): produz óvulos ou esperma e fornece o
mecanismo para a produção e sustentação do embrião;

7)Circulatório (coração, sangue e vasos sanguíneos): distribuição
de substâncias para o CH;
8)Respiratório (vias aéreas e pulmões): fornece oxigênio (O2)e
retira gás carbônico (CO2) do sangue;
9)Nervoso (cérebro, coluna cervical, nervos periféricos e órgãos
sensoriais): regula as atividades do CH através da detecção e
resposta a estímulos internos e externos;
10)Esquelético (ossos e cartilagens): proteção e apoio, produção de
células sanguíneas, depósito de cálcio e fósforo;
11)Muscular (músculos esqueléticos): move o corpo e suas partes
internas, mantém a postura e produz calor.

2.1) Sistema Circulatório
Vasos Sanguíneos
•Veias = entram no coração
•Artérias = saem do coração
•Sangue arterial = rico em oxigênio
•Sangue venoso = rico em gás carbônico

2.1) Sistema Circulatório (cont...)
Diagrama esquemático da anatomia do coração
válvula
tricúspide
(AV direita)
válvula
pulmonar
válvula mitral
(AV esquerda)
válvula aórtica
átrio direito
átrio esquerdo
ventrículo
direito ventrículo
esquerdo

Sistemas Orgânicos (cont...)2.1) Sistema Circulatório (cont...)
veias
cavas
artérias
pulmonares
veias
pulmonares
artéria
aorta
Diagrama esquemático do sistema circulatório
Pulmão Órgãos
Sangue
venoso
Sangue
arterial

2.1) Sistema Circulatório (cont...) – Artérias Principais
coração
aorta ascendente
aorta descendente
ilíacas
subclávias
carótidas

2.1) Sistema Circulatório (cont...) – Veias Principais
coração
cava superior
cava inferior
ilíacas
subclávias
jugulares

Ciclo Cardíaco
•Sístole (contração) X Diástole (relaxamento)
•Pressão arterial = 120 mmHg (sistólica) e 80 mmHg (diastólica)
•Pressão venosa = 25 mmHg (sistólica) e 10 mmHg (diastólica)
•“Sons de Korotkoff” são utilizados para medir a pressão
•Potencial de Ação: Mudança na permeabilidade da membrana
plasmática ao Na+ aumento da [Na+] intra despolarização
(contração) gasto de ATP para a bomba Na+K+ diminuição
da [Na+] intra repolarização (relaxamento)

•É criada uma “frente de onda” eletroquímica de 1 m/s
Nodo atrioventricular
Nodo sinoatrial
Feixe de His
Fibras de Purkinje

Eletrocardiograma (ECG)
•Medição / registro da atividade elétrica/ iônica do coração
Complexo QRS
P
Q
R
S
T
P = despolarização atrial; Q-S = despolarização ventricular;
T = repolarização ventricular e atrial (mascarada)

Débito Cardíaco
•Débito Cardíaco (DC) = fluxo de sangue bombeado por
ventrículo (litros/min)
•Volume Sistólico (VS) = volume de sangue (em litros)
bombeado em cada ventrículo durante um ciclo cardíaco, onde
VS = Vol. Diastólico Final – Vol. Sistólico Final
•Freqüência Cardíaca (FC) = quantidade de ciclos cardíacos
completados em um minuto (bpm = batimentos por minuto)
DC = VS x FC

Curva pressão-volume do coração
A
B
CD
Volume (ml)
Pressão
(mmHg)
0 50 100
120
A = válvula AV abre
B = válvula AV fecha
C = válvula aórtica abre
D = válvula aórtica fecha
Enchimento rápido
Contração isovolumétrica
Ejeção
Relaxamento
ventricular
200
Área = Trabalho

Curva pressão-volume do coração (cont...)
A
B
CD
Volume (ml)
Pressão
(mmHg)
0 50 100
120
Enchimento rápido
Contração isovolumétrica
Ejeção
Relaxamento
ventricular
200
Curva de um
indivíduo normal
Curva de um
indivíduo com
hipertensão
A
D
C
B

Sistemas Orgânicos (cont...)2.2) Sistema Respiratório
•Leva e retira ar das superfícies do CH onde ocorre a difusão
entre o ar e o sangue do sistema circulatório
cavidade nasal
cavidade oral
faringe
laringe
traquéia
pulmões
brônquios
bronquíolos sacos alveolares
Anatomia Básica

2.2) Sistema Respiratório (cont...)
Propriedades dos Pulmões:
•Complacência: capacidade de expansão (100 x balão de “festa”)
•Elasticidade: Capacidade de retornar ao seu estado original
•Tensão superficial: resistência à distensão nos alvéolos
)
1
()sup( alvéolodoraioeerficialtensãoForça
α
α
O “surfactante” impede os alvéolos de “colabar” RN prematuros
ainda não produzem “surfactante” necessário uso de respiradores
e “sprays”de surfactante (UTI Neonatal)

2.2) Sistema Respiratório (cont...)
Respiração: processo mecânico (INspiração e EXpiração)
•15 a 20 respiradas por minuto
•Tempo(EX) ~ 2 x Tempo(INS)
•Adulto 350 x 106 alvéolos ~ 60-70 m2
•Respiradores mecânicos pressão positiva (mais usados hoje em
dia) ou negativa (respiradores extra-corpóreos, usados em vítimas
de hipotermia).

2.2) Sistema Respiratório (cont...) Sistemas Orgânicos (cont...)
Volumes e
Capacidades
Pulmonares
(em litros)
0
Capacidade
Total
Capacidade
Vital
Capacidade
Funcional
Residual
Volume Corrente
Volume de Reserva
Expiratória
Volume Residual
1
2
3
6
Máx. EX
Máx. INS
Tempo
Volume (litros)

2.3) Sistema Nervoso: integração e controle das funções do CH
Divisão Anatômica:
•Central (SNC): todos os tecidos nervosos encobertos por ossos
(cérebro e medula espinhal)
•Periférico (SNP): todos os tecidos nervosos que habilitam o corpo
a detectar e responder a estímulos internos e externos
12 pares de nervos craniais
31 pares de nervos espinhais neurônios
aferentes
(sensoriais)
eferentes
(motores)

2.3) Sistema Nervoso (cont...)
Nervos
Periféricos
Inferiores
Cérebro
Medula
Espinhal
Nervos
Espinhais
Nervos
Periféricos
Superiores

Divisão Funcional:
•Somático: neurônios sensoriais e motores
•Autonômico: regulações involuntárias (musc. lisa e cardíaca;
glândulas)
Simpático “Luta ou Fuga” (fight or flight) coração
bate mais rápido, mais sangue no cérebro e músculos e
menos sangue nas vísceras e na pele (vasos sanguíneos
contraídos x dilatados)
Parassimpático retorna o CH ao estado normal

Esquema de um Neurônio
dendritos
terminais pré-sinápticos
axônio
núcleo
corpo celular
nós de
Ranvier
Símbolo:
axônio

Composição do Neurônio
Axônio:
•varia de mm (cérebro) a 1m (medula espinhal até o pé)
•possui múltiplas sinapses (pontos de contato que contém
neurotransmissores)
•nós de ranvier são “gaps”que aceleram a condução nervosa
Corpo Celular:
•possui o núcleo e múltiplos dendritos

Massa Encefálica: Grande massa de tecido nervoso
Divisão em 3 partes: Cérebro, Diencéfalo e Haste Cerebral/Cerebelo
Cérebro:
•02 hemisférios conectados pelo corpo caloso circunvoluções e
sulcos (área total de 2,25 m2)
•Divide-se em massa branca (axônios ligação do tálamo até o
córtex) e massa cinzenta (córtex 50 bilhões de neurônios)
•Contém os lobos (áreas com funções específicas)

Lobos Cerebrais
Frontal
Occipital
Temporal
Parietal

Lobo Frontal:
•movimentos voluntários dos músculos esqueléticos
•análise de experiências sensoriais
•personalidade, memória, emoções, raciocínio, julgamento,
planejamento e fala
Lobo Parietal: resposta aos estímulos da pele e dos músculos

Lobo Occipital:
•integra o movimento dos olhos (direção e foco)
•correlaciona imagens com experiências sensoriais
Lobo Temporal:
•interpreta experiências sensoriais, memoriza e registra
estímulos visuais e sonoros (recebe neurônios da cóclea)

2.4) Sistema Muscular
•CH possui de 600 a 700 músculos esqueléticos que correspondem a
40% da massa corpórea
•Divisão:
•Musculatura axial:
-proveniente do esqueleto axial
-60% dos músculos esqueléticos do CH
-posiciona a cabeça e a coluna, além de mover as costelas
durante a respiração
•Musculatura apendicular: proveniente do esqueleto apendicular

2.4) Sistema Muscular (cont...)
Tipos de músculos (localização)
a)Lisos: paredes dos vasos sanguíneos
b)Cardíacos: coração
c)Esqueléticos:
•geram calor para manter a temperatura do CH
•mantém a postura (contração contínua)
•geram/direcionam a força que move os ossos e juntas do corpo
e da pele da face

Corpo HumanoMúsculos da coxa
Tecido muscular
Fibra muscular
(secção transversal)
Miofibrila
Túbulo transverso
Cisterna terminal
Sarcotúbulo
Contração
Muscular

Fibras Musculares Esqueléticas
•rápidas: cor vermelha, grandes e densas com bastantes reservas
de glicogênio e poucas mitocôndrias rapidez (tempo de
propagação < 10 ms) e força, mas fadiga rápida (pouca ATP)
•lentas: brancas e 3 vezes mais lentas, entretanto possuem
períodos de contração maiores com menos fadiga
•Corpo Humano fibras musculares são cor-de-rosa (mistura
de fibras rápidas e lentas)
•para melhorar a resistência à fadiga é necessário fazer
condicionamento físico

•Processo em que as condições físico-químicas do CH são
mantidas em faixas estáveis (temperatura, pressão, frequência
cardíaca, frequência respiratória, níveis de oxigenação,
concentrações iônicas, etc.)
•Mecanismo de “Bio-feedback” mantém a homeostase
Receptor
estímulo
Integrador Efetor
Resposta
3. Homeostase

•Exemplo de “Bio-feedback” # 1:
Controle da Glicemia
Homeostase (cont...)
Baixo nível de
glicose no sangue
Alto nível de
Glicose no sangue
Pâncreas
Fígado libera
glicose no sangue Nível normal
de glicose no
sangue
Células do CH
(gordura,
hepáticas) retiram
a glicose do
sangue
libera Glucagon
através das
células alfa
libera Insulina
através das
células beta

Natriurese por Pressão

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