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Apostila de fisiologia dos animais domésticos. Vários sistemas
Tipologia: Resumos
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MORAES, I.A.; SIMAS, L.M. Apostila para a Disciplina Fisiologia Veterinária I da UFF. 118p. 2012. Disponível em: <www.uff.br/fisiovet/Conteudos/apostila2012fisioI.pdf>
De acordo com Carvalho (1981) a homeostase ."É um conjunto de fenômenos que têm lugar e interferem nos ecossistemas, ou mesmo em certos organismos, corrige desvios, elimina excessos, controlando forças antagônicas, introduzindo por vezes fatores novos, procurando sempre manter o conjunto em equilíbrio e funcionamento correto e normal. Os mecanismos homeostáticos são “feedbacks” dos ecossistemas. A homeostasia é também um processo de auto-regulagem, pelo qual os sistemas biológicos, como células e organismos, trabalham para a manutenção da estabilidade do ecossistema pelo ajuste das condições necessárias para um ótimo de sobrevivência"
.A compilação de todos esses conceitos leva a certeza de que o termo homeostase designa todo o conjunto de ações reflexas que o organismo animal adota com o objetivo principal de manter o equilíbrio necessário à vida. Embora o conceito de homeostase signifique que o meio interno está equilibrado, não quer dizer que o meio interno esteja absolutamente constante. A maioria das variáveis fisiológicas oscilam em torno de um valor fixo, e assim, a homeostase representa mais propriamente um equilíbrio dinâmico.
.Mais recentemente, a homeostase vem ainda sendo apresentada como passível de divisão em 3 sub-áreas de maior interesse: homeostase ecológica, biológica e a do ser humano.
Homeostase ecológica
Na sua hipótese de Gaia, James Lovelock afirma que toda a massa de matéria viva da Terra, ou de qualquer outro planeta com vida, funciona como um vasto organismo que ativamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades. Sob este ponto de vista, o planeta inteiro mantém homeostase. Se um sistema deste tipo ocorre ou não na Terra é ainda assunto de debate.
..........Contudo, alguns mecanismos homeostáticos relativamente simples são aceitos na generalidade. Por exemplo, quando os níveis atmosféricos de dióxido de carbono sobem, as plantas crescem mais e removem o dióxido de carbono da atmosfera. Quando a luz solar é intensa e a temperatura atmosférica sobe, o fitoplâncton da superfície oceânica prolifera e produz mais dimetilo de enxofre, que age como núcleo de condensação de nuvens conduzindo à produção de mais nuvens, a o aumento do albedo (poder difusor de uma superfície; fração da luz incidente que é difundida pela superfície) do planeta e à redução da temperatura atmosférica.
Homeostase biológica
A homeostase é uma das características fundamentais dos seres vivos que permite a manutenção do ambiente interno dentro de limites toleráveis. O ambiente interno de um organismo vivo corresponde basicamente aos seus fluidos corporais, onde se incluem o plasma sanguíneo, a linfa, e vários outros fluidos inter- e intracelulares. A manutenção de condições estáveis nestes fluidos é essencial para os seres vivos, uma vez que a ausência de tais condições é prejudicial ao material genético..
Diante de uma determinada variação do meio externo, um dado organismo pode ser conformista ou regulador. Os organismos considerados reguladores tentarão manter os parâmetros a um nível constante, independentemente da variação no ambiente externo. Os conformistas permitem que o ambiente externo determine um novo parâmetro. Por exemplo, os animais endotérmicos (reguladores) mantêm uma temperatura corporal constante, enquanto que os animais ectotérmicos (conformistas) exibem uma grande variação deste parâmetro.
Homeostase no corpo humano
A capacidade de sustentar a vida está dependência da constância dos fluidos do corpo humano, e que poderá ser afetada por uma série de fatores, como a temperatura, a salinidade, o pH, ou as concentrações de nutrientes, como a glicose, gases como o oxigênio, e resíduos, como o dióxido de carbono e a uréia. Estes fatores em desequilíbrio (pela falta ou pelo excesso) podem afetar a ocorrência de reações químicas essenciais para a manutenção do corpo vivo. Para manter os mecanismos fisiológicos é necessário manter todas esses fatores dentro dos limites desejáveis.
Como base para a adaptação, os organismos mais evoluídos farão uso principalmente de dois recursos básicos: o sistema nervoso, atuando basicamente no controle , e o sistema endócrino, atuando principalmente na sinalização. Estes recursos permitirão que o organismo animal se adapte às novas condições determinadas pelo meio ambiente, sempre no sentido de manter constantes as suas condições internas permitindo ajustes no seu metabolismo e mantê-lo compatível com sua sobrevivência.
Controle da osmolaridade:
Alguns mecanismos são bem conhecidos, como a regulação da osmolaridade plasmática. É sabido que a transpiração e a micção “ajudam” o corpo a manter seus níveis de água e de eletrolíticos dentro de suas faixas consideradas fisiológicas ou normais, tanto nos animais domésticos quanto nos selvagens.
Nas situações em que ocorrer o aumento da osmolaridade plasmática, os osmoreceptores hipotalâmicos perceberão a variação e farão com o que o hipotálamo secrete o ADH (hormônio antidiurético) evitando a perda de água, além de acionar mecanismos que trarão a sensação da sede. Após a ingestão da água a osmolaridade plasmática volta a níveis “normais”, a diurese permite a eliminação dos sais e o organismo retorna ao equilíbrio, ou seja, à homeostase. Neste aspecto, alguns animais apresentam mecanismos muito interessantes para manutenção da osmolaridade dentro dos níveis que são compatíveis com a vida. Como exemplo, algumas aves marinhas que vivem muito longe da continente, e, portanto sem acesso a água doce, são obrigados a consumir a água do mar, e para eliminar o excesso de sais possuem “glândulas excretoras de sal” localizadas proximamente às narinas e aos olhos, e desta forma mantêm regulados os níveis de sais na sua circulação.
Regulação térmica:
Por influência do hipotálamo, os músculos esqueléticos tremem para produzir calor quando a temperatura corporal é muito baixa. Quando a temperatura é muito alta o suor arrefece o corpo por evaporação. Para que isto aconteça é necessário que os termorreceptores do organismo sinalizem para o hipotálamo a variação da temperatura corpórea para baixo ou para cima. Outra forma de gerar calor envolve o metabolismo de gordura.
Regulação da Glicemia:
O pâncreas produz insulina e glucagon para regular a concentração de açúcar no sangue (glicemia). Quando ocorre aumento da concentração de glicose no sangue a insulina entra em com sua ação hipoglicemiante, e quando ocorre queda na concentração da glicose é a vez do glucagon atuar com sua ação hiperglicemiante. As ações destes hormônios permitem manter a concentração de glicose dentro dos limites que chamamos fisiológicos, ou seja, mantém a homeostase da glicose. Também neste caso, será necessário que os receptores do organismo sinalizem a alteração na concentração sanguínea de açúcares.
Regulação do CO2:
O Co2 é o produto final de muitas rotas de metabolismo essenciais para o organismo, no entanto é tóxico para o mesmo, e precisa ser removido para garantir a sobrevivência do animal. O órgão responsável pela eliminação do CO é o pulmão que se encarrega de fazer trocas com o meio ambiente, absorvendo o oxigênio rico no ar atmosférico e devolvendo o CO2. O controle desse processo fica por conta do sistema nervoso que age central e perifericamente aumentando ou diminuindo a freqüência respiratória para garantir maior ou menor perda de Co2 e absorção de O2. Os receptores periféricos (seios aórticos e carotídeos) e os receptores centrais (bulbares) têm papel preponderante para essa regulação que permite a homeostase.
(Ismar Araújo de Moraes)
“O sistema nervoso é o mais complexo e diferenciado do organismo, sendo o primeiro a se diferenciar embriologicamente e o último a completar o seu desenvolvimento” João Manoel Chapon Cordeiro – 1996.
I – INTRODUÇÃO
Funções básicas:
Função Integradora => Coordenação das funções do vários órgãos (↑Pressão arterial→↑Filtração Renal e ↓Freq. Respiratória) Função Sensorial => Sensações gerais e especiais. Função Motora => Contrações musculares voluntárias ou involuntárias Função Adaptativa => Adaptação do animal ao meio ambiente (sudorese, calafrio)
Sistema Nervoso Central MEDULA ESPINHAL
Sistema Nervoso Periférico GÂNGLIOS TERMINAÇÕES NERVOSAS NERVOS ESPINHAIS CRANIANOS
Considerações da divisão do ponto de vista fisiológico:
O sistema nervoso somático é chamado de SISTEMA NERVOSO DE VIDA DE RELAÇÃO, pois permite que o animal se relacione com o meio ambiente com atitudes voluntárias > musculatura esquelética. Ele relaciona o organismo com o ambiente através dos receptores que informam as condições externas, e o sistema eferente envia mensagens para os músculos esqueléticos determinando movimentos voluntários. O sistema nervoso visceral é chamado de SISTEMA NERVOSO DE VIDA VEGETATIVA, pois está relacionado com a constância do meio interno e corresponde a atitudes involuntárias > musculatura lisa, cardíaca e glândulas. Ele corresponde à inervação e controle das estruturas viscerais e garante a constância do meio interno. O seu componente aferente conduz impulsos nervosos originários dos receptores ( visceroceptores ) para áreas específicas do sistema nervoso de onde partem respostas motoras para as vísceras (glândulas, músculo liso e cardíaco).
1 - NEURÔNIO - é a unidade anatômica ou estrutural do sistema nervoso
Consiste de quatro regiões distintas: corpo celular ( núcleo + citoplasma + organelas) dendritos axônio terminal pré-sináptico (telodendro)
Os axônios dos neurônios podem ou não conter uma substância branca a ele aderida, chamada de mielina. No encéfalo e na medula encontramos:
Área Acizentada (Substância Cinzenta) - Contém agregados de corpos celulares Área Clara (Substância Branca) - Contém fibras nervosas mielinizadas
NÓDULOS DE RANVIER São intervalos circunferenciais que ocorrem intermitentemente na bainha de mielina e garantem a condução saltatória do impulso nervoso.
DEGENERAÇÃO WALLERIANA - Quando um neurônio é lesado, ocorre degeneração da extremidade distal da lesão e da extremidade proximal até o nível do primeiro nódulo de Ranvier.
GÂNGLIO NERVOSO = São agrupamentos de corpos celulares localizados fora do SNC.
2 - CÉLULAS DA GLIA São células lábeis capazes de exercer uma importância vital aos neurônios, sendo a principal função a nutrição. Não produzem potencial de ação.
CLASSIFICAÇÃO ASTRÓCITOS Nutrição e metabolismo MACRÓGLIA CÉLULAS EPENDIMÁRIAS Revestimento dos ventrículos e canal espinhal
OLIGODENDRÓLIA Síntese de mielina MICRÓGLIA HORTEGÁGLIA Células de limpeza
Admite-se a existência de 3 tipos de Células da Glia:
Segundo o autor, na Epilepsia, observa-se proliferação de astrócitos com formação de cicatrizes gliais como responsáveis pelo aumento da liberação de K+.
São cordões esbranquiçados constituídos por feixes de fibras nervosas reforçadas por tecido conjuntivo, que unem o sistema nervoso central aos órgãos periféricos. São três as bainhas de tecido conjuntivo :
EPINEURO - Envolve todo o nervo e envia septos para o interior PERINEURO - Envolve feixes de fibras nervosas dentro do nervo ENDONEURO - É uma trama de tecido conjuntivo frouxo delicado que envolve cada fibra nervosa.
1 - Definição São pontos de união entre as células nervosas e entre as células efetoras (músculo ou glândula).
2 - Classificação
3 - Neurotransmissores
3.1 – Definição São substâncias encontradas em vesículas próximas as sinapses, de natureza química variada, que ao serem liberadas pela fibra pré-sináptica na fenda sináptica estimulam ou inibem a fibra pós-sináptica.
Potencial de repouso É o potencial de membrana antes que ocorra a excitação da célula nervosa. Ele é gerado pela bomba de Na+ e K+ que joga 3 Na+ para fora e 2 K+ para dentro contra os seus gradientes de concentração, pela permeabilidade seletiva da membrana ao K+ e não ao Na+, e pelos ânions com carga negativa retidos no interior da célula pela membrana celular. => -75 mV
Potencial de ação
É a etapa em que ocorre fechamento dos canais de Na
e abertura dos canais de K
. => +35 mV até -75 mV
OBSERVAÇÕES
SINAPSE EXCITATÓRIA => Abertura dos canais de Na+ > entra Na+ SINAPSE INIBITÓRIA => Abertura dos canais de K+ e Cl- > sai K+ e entra Cl-
A natureza excitatória ou inibitória está na dependência do neurotransmissor liberado e na natureza do receptor estimulado. EX: um neurônio é excitado pela Acetilcolina e inibido pelo GABA ou Glicina.
INTENSIDADE DO ESTÍMULO => quanto maior for o estímulo maior será a freqüência dos potenciais de ação. Não ocorre aumento de intensidade do potencial pois ele é sempre “tudo ou nada”.
III - SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO Constituído por nervos cranianos e espinhais com seus gânglios associados e suas terminações nervosas.
Nervos espinhais São aqueles que fazem conexão com a medula espinhal e são responsáveis pela inervação do tronco, membros e parte da cabeça. Saem aos pares da medula, a cada espaço intervertebral. Homem = 8C, 12T, 5L, 5S, (2 Coc) Bovinos = C7, T13, L6, S5, Co 18- Equino = C7, T18, L6, S5, Co 15- Cães = C7, T13, L7, S3, Co 20-
São formados pela união das raízes dorsais e ventrais, formam o tronco, saem pelo forame intervertebral e logo em seguida formam os ramos anteriores e posteriores.
FIBRAS AFERENTES SOMÁTICAS
Exteroceptivas => temperatura, dor, pressão, tato
Proprioceptivas => Conscientes (sensação de posição e movimento de uma parte do corpo) => Inconscientes (regulação reflexa da atividade do cerebelo > reflexo miotático)
FIBRAS AFERENTES VISCERAIS => Impulsos sensitivos das vísceras
FIBRAS EFERENTES SOMÁTICAS => Para musculatura estriada esquelética
FIBRAS EFERENTES VISCERAIS => Fibras autônomas para musculatura cardíaca, lisa e glândulas
Nervos cranianos São 12 pares que fazem conexão com o encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico), sendo que a maioria faz conexão com o tronco encefálico (exceção - olfatório com telencéfalo e o óptico com o diencéfalo). Estes nervos sensoriais ou motores servem à pele, músculos da cabeça e órgãos especiais dos sentidos tais como gustação, audição, etc...
Gerais - fibras de dor, pressão, frio
Estruturas morfologicamente mais simples e localizadas em todo o corpo podendo ser classificadas como LIVRES ou ENCAPSULADAS (cápsula de tecido conjuntivo).
As terminações nervosas com capacidade de percepção e sensação da dor são do tipo LIVRE e como ENCAPSULADOS temos como exemplos:
CORPUSCULO DE MEISSNER => pele das mãos e pés – TATO E PRESSÃO CORPUSCULO DE VATER PACCINI => tecido celular subcutâneo das mãos e pés, peritônio, cápsulas viscerais, etc – SENSIBILIDADE VIBRATÓRIA CORPUSCULO DE KRAUSE => derme, conjuntiva, mucosa da língua e genitais externos - FRIO CORPUSCULO DE RUFINI => mesma localização – CALOR (???) ESPECIAIS Estruturas de morfologia mais complexa e que fazem parte dos órgãos especiais dos sentidos localizados na cabeça. Ex: botões gustativos (gustação), órgão de Corti (audição), mácula estática e crista ampular (equilíbrio), cones e bastonetes (visão), receptores olfativos (olfação).
Classificação quanto à localização
EXTEROCEPTORES São sensíveis a variação do meio EXTERNO e estão localizados na superfície externa e ativados pelo frio, calor, e pressão. Além desses, incluem-se receptores responsáveis pelos sentidos especiais de Visão, Audição, Olfação (incluindo o vomeronasal) e Gustação. Estão ligados às fibras aferentes somáticas e viscerais dos nervos cranianos e espinhais, tanto Gerais quanto Especiais.
INTEROCEPTORES São sensíveis a variação do meio INTERNO e estão localizados nas vísceras e vasos. São também chamados de visceroceptores, responsabilizados pelas sensações de fome, sede, prazer sexual, dor visceral, além de informar quanto as pressões de O2 e CO2, a osmolaridade do plasma e a pressão arterial. São também considerados interoceptores os sensores do ouvido interno para a sensação especial de equilíbrio. Estão ligados às fibras aferentes viscerais.
PROPRIOCEPTORES Estão localizados profundamente nos músculos esqueléticos, tendões, fáscias, ligamentos e cápsulas articulares. Dão origem a impulsos proprioceptivos conscientes e inconscientes. Conscientes - atingem o córtex cerebral permitindo perceber a posição do corpo e suas partes, bem como da atividade muscular e dos movimentos articulares e são, portanto responsáveis pelos sentidos de posição e movimento (CINESTESIA). Inconscientes - não despertam nenhuma sensação, sendo utilizados para a regulação reflexa da atividade muscular através do reflexo miotático, ou da atividade do cerebelo.
Classificação quanto à reação
Obs: A maioria dos receptores pode responder à estímulos para os quais não são especializados, porém os limiares são muito altos.
B) Terminações nervosas motoras – placas motoras
Podem ser:
Somáticas - terminam em músculo estriado esquelético (MOVIMENTO VOLUNTÁRIO) Viscerais - terminam em músculo liso, cardíaco e glândulas (SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO)
Resumo: SOMATICA VISCERAL Forma a placa motora Não existe placa motora (varicosidades) Fibra é sempre colinérgica Fibra é colinérgica ou adrenérgica Músculo esquelético Músculo liso
É uma resposta do Sistema Nervoso a um estímulo qualitativamente invariável, involuntário, de importância fundamental para a postura e locomoção do animal e para exame clínico do Sistema Nervoso. É a unidade fisiológica do Sistema Nervoso.
Componentes básicos: Todos os arcos reflexos contem 5 componentes básicos necessários para sua função normal:
1 - Receptor - captam alguma energia ambiental e a transformam em Potencial de Ação (EX: luz na retina, calor, frio, pressão na pele; estiramento pelos receptores do fuso muscular) 2 – Nervo sensorial - conduz o potencial de ação do receptor até a sinapse no SNC, entrando na medula pela raiz dorsal. 3 - Sinapse - pode ser monossinaptica ou polissinaptica 4 – Nervo motor - conduz o P.A. do SNC para o órgão efetuador, saindo da medula pela raiz ventral. Transforma um impulso elétrico em ação mecânica. 5 – Órgão alvo ou efetuador - normalmente é um músculo
2 – Reflexo supracraniano - percussão do tendão do músculo extensor carpo-radial que leva a extensão da articulação carpiana 3 – Reflexo supra tarsal - percussão do tendão do músculo tibial cranial que leva a flexão da articulação tarsal
**** Estes reflexos são mais facilmente testados em pequenos animais
Exteroceptivos: originam de receptores cutâneos geralmente derivados da pressão e dor 1 – Reflexo da cruz - Contrações da musculatura cutânea muito evidente nos eqüinos e menos em bovinos 2 – Reflexo costal - Flexão da coluna torácica ao beliscar o lombo dos eqüinos e bovinos 3 – Reflexo de coçar - quando se estimula regiões do tórax e abdome do cão 4 – Reflexo da cauda - a cauda curva-se ventralmente quando a parte ventral desta é estimulada 5 – Reflexo escrotal - contração da bolsa escrotal por frio ou toque
**** Os reflexos podem ser usados para avaliar clinicamente o Sistema Nervoso, pois quando se testa um reflexo também se está testando seus componentes básicos.
Reflexos mais usados = pupilar, propriocepção, patelar, flexor.
O SNC pode ser dividido em 6 regiões:
2 - BULBO ou MEDULA OBLONGA
6 - HEMISFÉRIOS CEREBRAIS
“Neurologicamente, a marcha se inicia por impulsos do córtex cerebral para o controle voluntário e coordenação fina. A estes estímulos, somam-se as influências do cerebelo (que torna a marcha coordenada), do sistema vestibular (que faz a manutenção do equilíbrio) e, por certo, da medula espinhal que transmite os impulsos aos órgãos efetores, através do SNP, além da manutenção da postura e estação”.( João Manoel Chapon Cordeiro, 1996)
A) Neurônio motor superior São todos aqueles neurônios do SNC que influenciam no funcionamento do neurônio motor inferior. O neurônio motor superior começa no cérebro mas emite um axônio longo, que percorre a medula espinhal para fazer sinapse com o neurônio motor inferior.
Eles se dividem em 3 subgrupos = PIRAMIDAL, EXTRAPIRAMIDAL e CEREBELO
1 – Sistema piramidal
Responsável pelo desencadeamento do movimento voluntário, hábil, aprendido. O sistema piramidal (passa pela pirâmide do bulbo) é constituído por 3 grandes vias axônicas, originárias do córtex cerebral unindo-se a medula, tronco encefálico e cerebelo.
L E M B R A R: lesão do sistema piramidal causa fraqueza muscular contralateral a área lesada (Hemiparesia).
2 – Sistema extrapiramidal Sua maior importância é iniciar o tônus muscular extensor postural antigravitacional subconsciente. Também importante na coordenação dos movimentos da cabeça e olhos na observação do movimento de um objeto. O sistema extrapiramidal apresenta tratos que começam no tronco cerebral e terminam na medula espinhal.