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Tratado de Fisi. Médica/Fisi. Humana e Mecanismos das Doenças (Guyton e Hall)

I – Fisiologia de Membranas
1 - Transporte de Íons e de Moléculas Através da Membrana Celular
2 - Potenciais de Membrana e Potenciais de Ação

II – Fisiologia Circulatória
1 - Pressão, Resistência e Fluxo
2 - Artérias, Veias e Capilares
3 - Troca de Líquidos nos Capilares
4 - Controle Local e Humoral do Fluxo Sanguíneo
5 - Controle Neurológico da Circulação
6 - Os Rins e a Regulação da Pressão Arterial
7 - Choque Circulatório e Débito Cardíaco
8 - Fluxo Sanguíneo Muscular e a Circulação Coronária
9 - Bulhas Cardíacas

III – Fisiologia Cardíaca
1 - O Coração e o Bombeamento Cardíaco
2 - Excitação Rítmica do Coração
3 - Eletrocardiograma e Anormalidades Cardíacas

IV – Fisiologia Respiratória
1 - Ventilação e Circulação Pulmonar
2 - Transporte de Gases Entre os Alvéolos e as Células
3 - Regulação da Respiração
4 - Fisiologia de Anormalidades Pulmonares Específicas

V – Fisiologia do Trato Gastrintestinal
1 - Movimentação do Alimento ao Longo do Trato, Controle Nervoso e Fluxo Sanguíneo
2 - Funções Secretoras do Trato Digestivo
3 - Digestão e Absorção
4 - Distúrbios Gastrintestinais

VI – Os Rins e os Líquidos Corporais
1 - Líquidos Extracelular e Intracelular e Edema
2 - Formação da Urina pelos Rins
3 - Mecanismos de Controle para os Líquidos Corporais e seus Constituintes
4 - Regulação do Equilíbrio Ácido-Básico
5 - Doença Renal

VII – Metabolismo e Regulação da Temperatura
1 - Metabolismo dos Carboidratos e Formação do Trifosfato de Adenosina
2 - Metabolismo dos Lipídios
3 - Metabolismo das Proteínas
4 - Energética, Metabolismo e Regulação da Temperatura Corporal
5 - Balanço Dietético, Regulação da Alimentação, Obesidade e Vitaminas

VIII – Células do Sangue, Imunologia e Coagulação
1 - Hemácias, Leucócitos e Resistência à Infecção
2 - Imunidade, Alergia e Grupos Sanguíneos
3 - Hemostasia e Coagulação

IX – Endocrinologia e Reprodução
1 - Introdução à Endocrinologia. Os Hormônios Hipofisários
2 - Os Hormônios Metabólicos da Tireóide
3 - Os Hormônios Córtico-Supra-Renais
4 - Insulina, Glucagon e Diabetes Melito
5 - Hormônio Paratireóideo, Calcitonina, Metabolismo do Cálcio e Fosfato, Vitamina D, Ossos e Dentes
6 - Funções Reprodutivas Masculinas. Os Hormônios Sexuais Masculinos e a Glândula Pineal
7 - Fisiologia Feminina Antes da Gravidez e os Hormônios Femininos
8 - Gravidez, Amamentação e Fisiologia Fetal e Neonatal





I – Fisiologia de Membranas


1 – Transporte de Íons e de Moléculas Através da Membrana Celular

Os meios intra e extracelular caracterizam-se por apresentarem dife-rentes concentrações de substâncias como íons e outros metabólitos, do que depende a manutenção das diversas funções celulares. É conhecido o fato de que o meio extracelular está em constante movimento transportando moléculas e fluidos a todas as regiões do corpo, sendo necessária a comunicação e troca de materiais entre os meios extra e intracelular.
O metabolismo e manutenção da vida está diretamente relacionado com essas trocas de substâncias e as diferentes concentrações características de cada estrutura possuem grande relevância no que se refere ao êxito fun-cional e homeostático. Existem diversos mecanismos que facilitam ou difi-cultam a passagem de substâncias nos dois sentidos entre os meios intra e extracelular. Esses mecanismos podem ou não envolver gasto de energia, apresentando cada um sua especificidade quanto ao tipo de substância a ser transportada ou barrada.
A membrana citoplasmática apresenta uma dupla camada lipídica com proteínas entre essas camadas, sendo que essas proteínas atravessam a dupla camada lipídica em alguns lugares. São as chamadas proteínas transmembrana. Os dois tipos básicos de transporte que ocorrem através das membranas celu-lares são a difusão e o transporte ativo. A difusão, também chamada de transporte passivo, caracteriza-se pela passagem de moléculas diretamente através da camada lipídica ou pela ajuda de proteínas carreadoras transmem-brana. A energia responsável pela difusão é a própria energia cinética das moléculas ou íons.
O transporte ativo ocorre através de uma proteína carreadora geral-mente contra algum tipo de resistência. É o caso da passagem de íons de um meio pouco concentrado para um mais concentrado. Esse tipo de transporte necessita de energia, a qual é obtida pela quebra de uma ligação covalente na molécula de trifosfato de adenosina ou ATP. A difusão pode ser simples ou facilitada.
A difusão simples ocorre através da bicamada lipídica estando direta-mente ligada à solubilidade e, conseqüentemente, à polaridade da molécula, ou através de canais protéicos onde as moléculas e íons simplesmente passam por esses canais devido seu tamanho reduzido. Esses canais protéicos possu-em permeabilidade seletiva. É o caso dos canais de sódio que apresentam cargas negativas em sua parede interna atraindo esse íon e repelindo íons de carga negativa.
Os canais protéicos apresentam comportas que são projeções da proteí-na carreadora que regulam a entrada e saída desses íons. No caso dos canais de sódio a comporta localiza-se na face da membrana voltada para o meio ex-tracelular enquanto nos canais de potássio a comporta está localizada na face da membrana voltada para o meio intracelular.
A abertura e fechamento das comportas pode ser regulada pela voltagem ou por agentes químicos. A difusão facilitada, também conhecida como difu-são mediada por carreador, depende da fixação da estrutura a ser transpor-tada a um receptor localizado na proteína carreadora. O transporte se dá através de alterações conformacionais na proteína levando o íon ou molécula ao lado oposto da membrana.
A substância que mais se difunde através da membrana celular é a água. Isso geralmente ocorre devido à osmose, movimento da água do meio me-nos concentrado para o mais concentrado. Denomina-se pressão osmótica à pressão necessária para neutralizar o efeito da osmose em um dado meio. Um dos exemplos mais conhecidos de transporte ativo é a bomba de sódio e po-tássio, a qual leva íons potássio para o interior da célula e íons sódio para o exterior.
Entre os componentes físicos da bomba de sódio e potássio existe uma proteína carreadora que possui, na parte que se projeta para o interior da célula, três receptores para o sódio e, na parte que se projeta para o ex-terior da célula, dois receptores para os íons potássio. A porção interna dessa proteína próximo aos sítios receptores para o sódio apresenta ativi-dade ATPásica.
Uma das funções mais importantes da bomba de sódio e potássio é a ma-nutenção do volume celular. Ela representa perda real de íons sódio uma vez que a cada dois íons potássio que entram na célula saem três íons sódio. Além disso, a membrana é menos permeável ao sódio que ao potássio, o que dificulta a entrada de íons sódio na célula. Se esse mecanismo não existis-se, o citoplasma da célula ficaria muito concentrado, o que aumentaria o acúmulo de água por osmose e isso poderia fazer com que a célula explodis-se.
Também possui relevância a existência de duas bombas de cálcio em nosso organismo. O cálcio deve ser mantido em concentrações muito baixas no citossol. Uma das bombas retira cálcio do meio intra para o extracelular e a outra transporta o cálcio para organelas vesiculares no interior da célu-la.


2 – Potenciais de Membrana e Potenciais de Ação

As membranas celulares apresentam diferenças de concentração entre o meio interno e externo. Essa diferença de concentração constitui a física básica dos potenciais de membrana.
É conhecido o fato de que a concentração de íons potássio é maior no meio intracelular e menor no meio extracelular. Isso faz com que ocorra uma tendência desses íons de se difundir para o exterior. À medida que esses íons passam para o meio externo, íons negativos que não são permeáveis à membrana permanecem no interior fazendo com que a carga no interior celular permaneça negativa.
O aumento da carga positiva no exterior e negativa no interior provo-ca uma mudança nesse processo, de maneira que os íons potássio passam a en-trar novamente na célula. Isso tende a atenuar a diferença de potencial en-tre as duas faces da membrana. Por outro lado, há uma predominância natural de íons sódio no exterior da membrana.
Quando o meio intracelular torna-se negativo, esses íons começam a passar para o interior da célula. A bomba de sódio e potássio, encontrada em quase todas as células do nosso organismo, é extremamente importante para a manutenção e equilíbrio dos potenciais de membrana das células. Ela faz com que o meio interno fique negativo uma vez que a cada dois íons po-tássio são lançados ao interior, três íons sódio são lançados ao exterior.
A difusão de íons potássio pela membrana contribui em maior escala que o sódio para a formação do potencial de repouso normal da membrana uma vez que os íons potássio são muito mais permeáveis que os íons sódio. Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação que são rápidas va-riações dos potenciais de membrana.
O potencial de repouso é o potencial normal de uma membrana. Diz-se que a membrana está polarizada quando está em repouso por apresentar maior quantidade de cargas negativas em seu interior. O potencial de ação neural inicia-se quando cargas positivas são lançadas ao interior da membrana pro-vocando uma rápida despolarização. Para a condução do impulso nervoso, esse potencial de ação deve percorrer toda a fibra nervosa.
Concomitantemente à despolarização ocorre uma repolarização em fração de milissegundos à medida que o potencial de ação segue seu curso. Na etapa de despolarização, a membrana fica subitamente permeável aos íons sódio que provocam uma alteração no potencial normal da porção interna da membrana, o qual está em torno de -90 mV.
O potencial varia rapidamente no sentido da positividade. Na etapa de repolarização, os canais de sódio fecham-se rapidamente em poucos décimos de milissegundos e os canais de potássio abrem-se mais que o normal, elimi-nando potássio para fora da célula fazendo assim retornar o estado de nega-tividade em seu interior. O agente necessário para a produção da despolari-zação e repolarização da membrana neural é o canal de sódio voltagem-dependente.
O canal de sódio voltagem-dependente possui comportas de ativação e de inativação. Quando uma pequena variação do potencial de repouso tende à positividade, as comportas de ativação dos canais de sódio voltagem-dependentes se abrem e enorme quantidade de íons sódio passam para o meio intracelular. Esses canais começam então a se fechar mais lentamente que no momento da ativação e só irão abrir novamente quando o estado de repouso for atingido.
No momento da despolarização, os canais de potássio voltagem-dependentes encontram-se fechados impedindo assim a passagem de íons potás-sio para o exterior. Quando as comportas dos canais de sódio voltagem-dependentes começam a ser fechadas impedindo a passagem de sódio para o in-terior, os canais de potássio voltagem-dependentes começam a se abrir per-mitindo a passagem de grande quantidade de potássio para o exterior.
Dessa forma, o potencial de repouso é restabelecido. É importante lembrar que, além dos íons sódio e potássio, existem íons impermeantes com carga negativa ou ânions no interior do axônio que, por serem impermeáveis à membrana, contribuem de forma expressiva para a negatividade no interior celular quando íons positivos são expulsos para o exterior. Além disso, os íons cálcio atuam de maneira conjunta aos íons sódio na formação do poten-cial de ação.
Através da bomba de cálcio, esses íons são transportados do interior para o exterior da célula ou para organelas como o retículo endoplasmático. Assim, a saída desses íons contribui para a formação da negatividade no in-terior celular responsável pelo potencial de repouso, o qual varia entre -60 a -90mV.
O potencial de ação acontece devido a um Ciclo Vicioso de Feedback Positivo. Quando uma perturbação mecânica, química ou elétrica provoca uma alteração no potencial de repouso da membrana no sentido da positividade, os canais de sódio voltagem-dependentes começam a se abrir. Isso permite o influxo de íons sódio para o interior da célula e conseqüente aumento da positividade, o que favorece a abertura de novos canais de sódio voltagem-dependentes. Isso gera um Ciclo Vicioso de Feedback Positivo que termina com a abertura de todos os canais de sódio voltagem-dependentes.
Quando todos os canais de sódio voltagem-dependentes estiverem aber-tos, inicia-se a etapa de repolarização com o fechamento lento dos canais de sódio e abertura dos canais de potássio. Para ocorrer o potencial de ação é necessário que seja atingido um limite mínimo na variação das cargas para que se inicie o ciclo vicioso. Esse limite é conhecido como Limiar de Excitabilidade.
Quando o Limiar de Excitabilidade é atingido inicia-se o potencial de ação e sua propagação. Quando o potencial de ação tem início, ele se propa-ga a todas as regiões da membrana e em todas as direções. Existe um princí-pio conhecido como Princípio do Tudo ou Nada, em que um potencial de ação deverá propagar-se a todas as regiões da membrana ou então esse potencial não acontece.
Após a propagação de um potencial de ação, é necessário o restabele-cimento do gradiente de concentração entre os meios interno e externo à membrana. Isso ocorre devido à já conhecida bomba de sódio e potássio atra-vés da energia liberada a partir de moléculas de adenosina trifosfato.
Fato interessante é que tanto maior a concentração de íons sódio no interior da célula, maior o estímulo para o funcionamento da bomba de sódio e potássio.





II - Fisiologia Circulatória


1 – Pressão, Resistência e Fluxo

Os movimentos de contração ou sístole do coração impulsionam o sangue venoso do ventrículo direito aos pulmões, num circuito conhecido como pe-quena circulação ou circulação pulmonar e também ejetam sangue do ventrícu-lo esquerdo à artéria aorta a partir da qual o sangue é distribuído a todo o organismo através da grande circulação ou circulação sistêmica.
Os movimentos de relaxamento ou diástole cardíaca proporcionam o au-mento de volume do coração enquanto este se enche de sangue. Considera-se a pressão sistólica normal no valor de 120 mmHg e a diastólica no valor de 80 mmHg. A hipertensão é caracterizada por um valor sistólico igual ou superi-or a 140 mmHg e uma pressão diastólica igual ou superior a 90 mmHg.
As diferenças de pressão sanguínea fazem o sangue deslocar-se das re-giões de alta pressão para as de baixa pressão. A circulação pulmonar ocor-re a partir das artérias pulmonares direita e esquerda, resultantes do tronco pulmonar, que levam o sangue venoso do ventrículo direito aos pul-mões.
Nos pulmões, as artérias se ramificam até formar uma rede de capila-res onde ocorre a hematose ou substituição de gás carbônico por oxigênio no sangue. O sangue oxigenado retorna ao coração pelas veias pulmonares desem-bocando no átrio esquerdo. Do átrio esquerdo, o sangue passa para o ventrí-culo esquerdo e é ejetado pela aorta para a circulação sistêmica.
A aorta inicia uma série de ramificações que formam as grandes arté-rias, as artérias de médio e pequeno calibre, as arteríolas e os capilares. Do coração aos capilares o sangue vai perdendo pressão ao se deparar com os diversos fatores que determinam a resistência vascular.
Entre os principais fatores que determinam a resistência vascular es-tão a diminuição do calibre dos vasos e as alterações de trajeto, além das ramificações que aumentam a área a ser percorrida pelo sangue. Nos capila-res, o sangue realiza as trocas de substâncias com os tecidos necessárias à manutenção da homeostasia interna do organismo.
O fluxo sanguíneo para os tecidos são controlados de acordo com as necessidades dos tecidos. A quantidade de sangue bombeada pelo coraçào num determinado período de tempo constitui o débito cardíaco. O débito cardíaco é controlado pela totalidade de fluxos locais dos tecidos. Num indívíduo adulto normal o débito cardíaco oscila em torno de 5 litros por minuto.


2 – Artérias, Veias e Capilares

As artérias possuem características que variam de acordo com a sua localização e função. Devido à ritmicidade das contrações cardíacas, as ar-térias apresentam pulsações que vão diminuindo devido à resistência vascu-lar e chegam quase a zero no momento em que o sangue passa pelos capilares e pelos tecidos.
A complacência ou distensibilidade arterial permite o fluxo contínuo do sangue pelos tecidos, evitando que este ocorra apenas durante a sístole. As pressões são auscultadas utilizando-se um estetoscópio e um manguito que se enche de ar. No momento em que o manguito fecha a artéria em sua quase totalidade são escutados ruídos a cada sístole.
Estes ruídos são conhecidos como sons de Korotkoff e são causados pela passagem do sangue pelo vaso parcialmente fechado. O envelhecimento das paredes das artérias, causando endurecimento, espessamento e perda de elasticidade caracteriza um grupo de distúrbios conhecidos como arterios-cleroses. As veias possuem a função de trazer o sangue de volta ao coração depois de ter passado pelos tecidos.
A união de todas as veias termina por formar as veias cavas superior e inferior que desembocam no átrio direito do coração. Assim, denomina-se pressão venosa central à pressão no átrio direito do coração. A pressão normal no átrio direito possui valor próximo de zero, podendo ser alterada em casos de insuficiência cardíaca. A pressão elevada do átrio direito pro-voca acúmulo de sangue nas veias e, consequentemente, há a formaçào de ede-ma nos tecidos do corpo devido à dificuldade do líquido intersticial retor-nar às veias.
As veias dos membros inferiores possuem válvulas que impedem a desci-da do sangue, dividindo a coluna de sangue e, consequentemente, diminuindo a pressão causada pela gravidade facilitando assim o retorno venoso. A de-ficiências destas válvulas e a hipertensão intraluminal podem tornar as veias varicosas. As veias varicosas caracterizam-se por apresentam forma sinuosa e dilatada.
A microcirculação ocorre nos capilares e é através dela que os nutri-entes e o oxigênio são levados aos tecidos e são removidas as excretas do metabolismo celular. O fluxo sanguíneo é controlado em cada tecido pelas necessidades que o tecido apresenta num determinado momento. Os capilares localizam-se entre uma arteríola e uma vênula. A transição entre as arte-ríolas e os capilares apresenta músculo liso que forma o esfíncter pré-capilar, o qual pode abrir e fechar a entrada do capilar.
A demanda por oxigênio provoca a abertura ou o fechamento dos capila-res, controlando o período de tempo em que o fluxo passa pelo capilar.


3 - Trocas de Líquidos nos Capilares

Os capilares são formados por uma única camada de células endoteliais envolvidas por uma membrana basal, com espaço em seu interior suficiente para passar o diâmetro aproximado de uma hemácia.
Entre as células do endotélio capilar existem poros que permitem a troca de substâncias entre os capilares e os tecidos. Estes poros possuem características especiais em determinados tipos de órgãos como o encéfalo, onde os poros caracterizam junções praticamente fechadas permitindo a pas-sagem de moléculas extremamente pequenas.
Esta característica dos capilares no encéfalo é conhecida como bar-reira hemoencefálica. A troca de substâncias entre os capilares e os teci-dos ocorrem principalmente por difusão. As substâncias lipossolúveis atra-vessam diretamente as paredes do endotélio capilar por difusão, enquanto as substâncias hidrossolúveis apenas conseguem passar pelos poros do endotélio capilar.
A difusão é influenciada pelas diferenças de concentração entre os dois lados da membrana, prevalecendo do lado mais concentrado para o de me-nor concentração. O espaço localizado entre as células é denominado inters-tício e o líquido neste espaço é conhecido como líquido intersticial.
O interstício é formado por duas estruturas sólidas principais, as fibras colágenas e os filamentos de proteoglicanos. Além destas duas estru-turas sólidas, o interstício também é formado por gel e líquido livre, os quais estão diretamente relacionados aos processos de trocas capilares. Os volumes plasmático e intersticial são determinados principalmente pelas proteínas plasmáticas e pelo líquido intersticial.
O movimento de líquido através da membrana capilar é determinado por quatro forças conhecidas em conjunto como “forças de Starling”. As forças de Starling são a pressão capilar, a pressão do líquido intersticial, a pressão coloidosmótica plasmática ou pressão oncótica e a pressão coloidos-mótica do líquido intersticial. A pressão capilar força o líquido para fora do capilar.
A pressão do líquido intersticial força o líquido para dentro do ca-pilar. A pressão coloidosmótica do plasma ou pressão oncótica atrai líquido para o interior dos capilares. A pressão coloidosmótica do líquido inters-ticial atrai líquido para o interstício. Em condições normais, a quantidade de líquido que sai dos capilares é aproximadamente igual à quantidade de líquido que entra nos capilares, caracterizando o Equilíbrio de Starling para as trocas capilares.
O sistema linfático é um sistema de drenagem do líquido intersticial que devolve o líquido à circulação sanguínea. Além da função de drenagem, o sistema linfático faz parte do sistema imunológico, uma vez que grandes mo-léculas, células neoplásicas e até mesmo bactérias podem atingir a circula-ção linfática, sendo destruídas nos linfonodos.


4 - Controle Local e Humoral do Fluxo Sanguíneo

O controle do fluxo sanguíneo é realizado de três maneiras diferen-tes: em razão das necessidades locais dos tecidos, através do sistema ner-voso e por mecanismos humorais. O controle local está diretamente relacio-nado com o metabolismo dos tecidos. Assim, os músculos em repouso são pouco irrigados enquanto os rins, o encéfalo e, em particular, a glândula pineal são extremamente vascularizados em função das necessidades metabólicas e funcionais destes órgãos e tecidos.
O mecanismo de regulação do fluxo sanguíneo local é explicado por du-as teorias básicas, a teoria da demanda de oxigênio e a teoria da vasodila-tação. A teoria da demanda de oxigênio explica o aumento do fluxo sanguíneo em consequência da pouca disponibilidade de oxigênio. A teoria da vasodila-tação explica a produção de substâncias vasodilatadoras como a adenosina, o dióxido de carbono, o ácido lático e a histamina em consequência das neces-sidades metabólicas ou da disponibilidade de oxigênio.
A regulação neurológica do fluxo sanguíneo é descrita no ítem 5. A regulação humoral é feita a partir de substâncias como hormônios e íons lançados na corrente circulatória. Alguns agentes são vasoconstritores como a norepinefrina e a epinefrina, a angiotensina, a vasopressina e a endote-lina. A norepinefrina e a epinefrina também podem causar vasodilatação e causam os mesmos efeitos que a estimulação simpática.
A angiotensina causa vasoconstrição das pequenas arteríolas em todo o organismo, provocando vasoconstrição periférica generalizada e aumento da pressão arterial. A vasopressina ou hormônio antidiurético é produzida no hipotálamo e armazenada na neurohipófise, é mais potente que a angiotensina na vasoconstrição e talvez seja a substância vasoconstritora mais potente do organismo. Atua também na reabsorção de água a partir dos túbulos re-nais.
A endotelina é liberada quando ocorre lesão do endotélio e causa va-soconstrição evitando o sangramento, principalmente nas artérias cerebrais, renais e coronárias. Alguns agentes são vasodilatadores como a bradicinina, a histamina e as prostaglandinas. A histamina, produzida nos mastócitos, é liberada quando ocorre lesão, inflamação ou reação alérgica.
As prostaglandinas são comumente liberadas durante a inflamação e são produzidas pela via da ciclooxigenase no metabolismo do ácido araquidônico. A alta concentração de alguns íons como o cálcio pode causar vasoconstrição enquanto altas concentrações de potássio, magnésio, sódio e hidrogênio cau-sa vasodilatação.


5 – Controle Neurológico da Circulação

A regulação neurológica da circulação funciona como complemento do controle local do fluxo sanguíneo. O sistema nervoso autônomo simpático é fundamental na regulação da pressão arterial, enquanto o parassimpático, representado pelo nervo vago, diminui a frequência cardíaca, sendo esta a única função do parassimpático no controle da circulação.
O sistema simpático aumenta a resistência das pequenas artérias e ar-teríolas, causando vasoconstrição periférica e aumento de volume e pressão nas grandes artérias e no coração. A frequência cardíaca e a força de bom-beamento aumentam devido ao estímulo simpático. A vasoconstrição causada pelo simpático é atenuada em estruturas como o músculo esquelético e o cé-rebro, embora seja pronunciada no intestino, nos rins, na pele e no baço.
O centro vasomotor está localizado no bulbo e na porção inferior da ponte, fazendo parte da formação reticular. O centro vasomotor envia fibras parassimpáticas ao coração através do nervo vago saindo pelo sulco lateral posterior do bulbo e fibras simpáticas ao restante dos vasos sanguíneos partindo da porção simpática da medula espinhal no funículo lateral da me-dula que se continuam no tronco simpático, pertencente ao sistema nervoso periférico.
Experimentos demonstraram a existência, no centro vasomotor, de uma área vasoconstritora, uma área vasodilatadora e uma área sensorial. A área vasoconstritora ou C-1 localiza-se bilateralmente na porção ântero-lateral superior do bulbo. Os neurônios da área vasoconstritora secretam norepine-frina. A área vasodilatadora ou A –1 localiza-se bilateralmente na porção ântero-lateral do bulbo, inferiormente à área vasoconstritora.
Os neurônios da área vasodilatadora projetam-se superiormente para a área vasoconstritora inibindo-a e causando vasodilatação. A área sensorial ou A – 2 localiza-se bilateralmente no núcleo do tracto solitário na região póstero-lateral do bulbo e parte inferior da ponte. A parte lateral do cen-tro vasomotor controla o aumento da frequência cardíaca através de fibras simpáticas.
A porção medial do centro vasomotor é caracterizada pela presença do núcleo dorsal do vago, em situação par, que diminui a frequência cardíaca. O centro vasomotor pode ser estimulado pelo hipotálamo, pelo córtex e por toda a formação reticular.
A estimulação da região póstero-lateral do hipotálamo está relaciona-da com o simpático e causa excitação do centro vasomotor causando vasocons-trição periférica e aumento da pressão e fluxo sanguíneo central. A estimu-lação da região anterior do hipotálamo está relacionada com o parassimpáti-co e causa inibição do centro vasomotor e provocando a diminuição da fre-quência cardíaca. Diversas áreas do córtex cerebral podem excitar ou inibir o centro vasomotor.
A vasoconstrição simpática é causada pela ligação da norepinefrina aos receptores alfa do músculo liso. A ligação da norepinefrina aos recep-tores beta em alguns tecidos do corpo causa vasodilatação. A norepinefrina é liberada a partir das glândulas supra-renais por ação do simpático. Uma das principais vantagens do controle nervoso da circulação é a capacidade de aumentar rapidamente a pressão arterial em casos de necessidade utili-zando todas as suas funções relacionadas ao controle da circulação em uni-dade.
Outro tipo de controle é realizado através do reflexo baroceptor, que utiliza receptores de estiramento localizados em grandes artérias para en-viar informações ao sistema nervoso central. Os receptores do seio carotí-deo, localizados na bifurcação da artéria carótida comum, enviam sinais pelo nervo de Hering ao glossofaríngeo de onde o impulso segue ao núcleo do tracto solitário passando a estimular o centro vasomotor.
A diminuição na concentração de oxigênio estimula quimiorreceptores localizados na bifurcação das carótidas denominados corpos carotídeos ou glomus carotídeo, que emitem sinais pelos nervos de Hering e pelos vagos ao centro vasomotor.


6 – Os Rins e a Regulação da Pressão Arterial

O aumento de líquido intravascular aumenta a pressão arterial. A pre-sença de sódio na circulação sanguínea produz aumento da volemia por aumen-tar a osmolalidade. O aumento da osmolalidade estimula o centro da sede no hipotálamo e aumenta a produção de hormônio anti-diurético.
A estimulação do centro da sede faz o indivíduo beber água em quanti-dade suficiente para diluir o sal até a concentração normal. Considerando-se estes fatores e acrescentando-se que a eliminação renal de sódio é mais lenta que a eliminação renal de água, fica fácil compreender porque a in-gestão excessiva de sal aumenta mais a pressão arterial do que a ingestão de grandes quantidades de água.
Sempre que há um aumento no volume de líquido extracelular a pressão arterial sobe e os rins iniciam um mecanismo que aumenta a diurese ou eli-minação de água através da urina e a natriurese ou eliminação de sódio através da urina com a finalidade de fazer a pressão voltar ao normal. Este é o mecanismo básico de controle da pressão arterial pelos rins.
Outros mecanismos mais refinados que surgiram durante a evolução, po-rém, permitiram aos rins o controle a longo prazo da pressão arterial, des-tacando-se o sistema renina-angiotensina. A importância da hipertensão ar-terial está relacionada à idéia de que, mesmo em indivíduos com hipertensão moderada, a expectativa de vida está sensivelmente diminuída.
Entre os danos causados pela hipertensão destacam-se a possibilidade de surgimento de uma doença cardíaca congestiva, a ruptura de vasos cere-brais e a formação de lesões renais. O sistema renina-angiotensina inicia-se com a liberação de renina na circulação pelos rins, iniciando uma série de reações que produz angiotensina I e angiotensina II. A angiotensina II é um potente vasoconstritor, causando vasoconstrição periférica e aumento da pressão arterial. Além de causar vasoconstrição periférica, a angiotensina II também atua nos rins diminuindo a excreção de sal e água.
A ativação do sistema renina-angiotensina aumenta a secreção de al-dosterona que atua na reabsorção renal de água e, principalmente, de sódio. Uma importante função do sistema renina-angiotensina é permitir a ingestão de pequenas ou grandes quantidades de sal sem alterar significativamente a pressão arterial.


7 - Choque Circulatório e Débito Cardíaco

O choque circulatório é caracterizado por uma hipoperfusão dissemina-da pelos tecidos causando danos devido ao suprimento deficiente de oxigênio e nutrientes. O choque pode ser considerado não progressivo, progressivo e irreversível. No choque não progressivo ou compensado, o organismo consegue reverter a situação recuperando a normalidade circulatória.
O choque progressivo torna-se cada vez pior e leva o indivíduo à mor-te se não forem tomadas medidas intervencionistas. O choque irreversível caracteriza-se por levar a pessoa à morte independente de qualquer tentati-va intervencionista de reverter o quadro. Embora às vezes seja possível restabelecer os níveis circulatórios normais no choque irreversível, as le-sões teciduais não permitem a sobrevivência e a morte ocorre em pouco tem-po.
Contudo, não há um limite preciso entre a condição de choque progres-sivo e o choque irreversível. Isto significa que, enquanto houver vida, não se deve abrir mão de qualquer tentativa terapêutica. O choque hipovolêmico também é conhecido como choque hemorrágico e causa vasoconstrição periféri-ca e aumento da frequência cardíaca de 72 bpm em média para níveis que po-dem chegar próximo de 200 bpm como tentativa de reparar o dano tecidual.
No choque hipovolêmico, causado por diminuição do volume sanguíneo, a pressão arterial geralmente diminui à medida que a volemia decresce. O cho-que séptico é caracterizado pela disseminação generalizada de bactérias pela circulação causando graves danos aos tecidos.
O choque séptico é causa frequente de mortes nos hospitais modernos e pode ser causado por fatores como a peritonite, causada por infecções in-testinais envolvendo lesões ou por abortamento realizado sem condições es-téreis; infecção generalizada resultante de infecções em locais isolados, infecções gangrenosas e infecções renais e do trato urinário, entre outras.
No choque séptico geralmente ocorre febre ou hipertermia neurogênica, vasodilatação, diminuição do débito cardíaco e a formação de microcoágulos. No choque circulatório também é comum ocorrer parada circulatória em decor-rência da parada cardíaca por deficiência de oxigênio, fibrilação ventricu-lar ou problemas anestésicos.
A parada circulatória pode causar lesões irreversíveis no cérebreo devido á formação de coágulos e à hipóxia. Pesquisas demontraram que a uti-lização de drogas fibrinolíticas durante a parada circulatória causa uma diminuição nos efeitos deletérios sobre o cérebro em um mesmo intervalo de tempo.
Débito cardíaco é a quantidade de sangue que o ventrículo esquerdo bombeia para a aorta a cada minuto. O débito cardíaco varia em torno de 5 a 6 litros no indivíduo adulto normal. O mecanismo de Frank-Starling do cora-ção explica a determinação do débito cardíaco pelo retorno venoso. Segundo a lei de Frank-Starling, quanto maior a quantidade de sangue que retorna ao coração, maior será a força de contração ventricular.
De outra forma, também pode-se considerar a regulação do débito car-díaco como resultado do controle local do fluxo sanguíneo em todas as par-tes do organismo conjuntamente. A força de contração cardíaca pode aumentar consideravelmente em resposta a estímulos nervosos e ao aumento do trabalho ou esforço físico, causando hipertrofia adaptativa das fibras musculares cardíacas.
Por outro lado, algumas patologias como doenças valvulares e a hiper-tensão podem tornar o coraçãp hipoefetivo. O débito cardíaco alto geral-mente é causado pela redução da resistência periférica e em algumas patolo-gias como o beribéri, fístulas arteriovenosas, hipertireoidismo e anemia.


8 – Fluxo Sanguíneo Muscular e a Circulação Coronária

O controle local do fluxo sanguíneo muscular está ligado à necessida-de de consumo de oxigênio, o que provoca alterações como a vasodilatação causada principalmente pela liberação de adenosina. O sistema nervoso tam-bém controla o fluxo sanguíneo muscular através do simpático, que provoca a liberação de norepinefrina causando vasoconstrição ao agir sobre os recep-tores alfa das células musculares lisas das arteríolas.
A vasoconstrição pode reduzir sensivelmente a irrigação sanguínea. Durante o exercício, o sistema simpático eleva o débito cardíaco e a pres-são arterial. As artérias coronárias realizam quase a totalidade do supri-mento sanguíneo do coração, enquanto uma pequena porção da superfície in-terna das câmaras cardíacas absorve nutrientes diretamente do sangue encon-trado nas câmaras.
As principais artérias coronárias localizam-se abaixo do epicárdio e acima do miocárdio e seus ramos penetram no interior do músculo cardíaco. A artéria coronária esquerda irriga as porções anterior e lateral do ventrí-culo esquerdo. A artéria coronária direita irriga a maior parte do ventrí-culo direito e a parte posterior do ventrículo esquerdo.
A irrigação sanguínea coronariana é muito mais expressiva na diástole devido à condição de relaxamento do músculo cardíaco. O controle do fluxo sanguíneo coronariano está relacionado principalmente com as necessidades de consumo de oxigênio. O sistema simpático, ao liberar norepinefrina, pro-voca aumento da fequência cardíaca, vasodilatação coronariana e aumento do fluxo sanguíneo.
O sistema parassimpático, através dos nervos vagos, libera acetilco-lina e diminui a frequência cardíaca, realizando vasoconstrição coronariana e diminuindo o suprimento sanguíneo. A doença cardíaca isquêmica, uma das principais causas de mortes em todo o mundo, pode ser causada principalmen-te por oclusão coronária e fibrilação ventricular.
A oclusão coronária é frequentemente causada pela aterosclerose. No início, ocorre o depósito de colesterol e seus ésteres no interior da ínti-ma das artérias, em especial as coronárias, seguido de invasão por tecido fibroso que acaba por formar o ateroma ou placa fibrogordurosa que aumentam de tamanho até se transformar em grandes placas ateroscleróticas. Estas placas podem se soltar formando êmbolos ou aumentar de tamanho até causar a obstrução total ou parcial do vaso causando isquemia e necrose.
A placa aterosclerótica também pode formar trombos. A necrose do te-cido cardíaco é conhecida como infarto e é causa frequente de mortes. No caso de oclusão coronariana, as anastomoses que fazem a circulação colate-ral coronária podem salvar vidas. Em condições normais, o indivíduo não sente o seu coração.
Durante o infarto, entretanto, a isquemia causa dor provavelmente por liberar substâncias que estimulam as terminações nervosas da dor no cora-ção. A Angina Pectoris é consequência de uma isquemia transitória que não evolui para o infarto por não causar necrose, apesar de causar dor intensa.


9 – Bulhas Cardíacas

As bulhas cardíacas são os sons que ocorrem após o fechamento das válvulas que constituem as valvas cardíacas. Os sons característicos das bulhas cardíacas não são provocados pelo fechamento das válvulas mas devido à vibração das válvulas tensas, das paredes do coração, dos grandes vasos e do sangue.
As vibrações são propagadas às paredes do tórax e podem ser ouvidas com o auxílio de um estetoscópio. A primeira bulha ocorre após o fechamento das valvas atrioventriculares ou tricúspide e mitral. A segunda bulha ocor-re após o fechamento das valvas pulmonar e aórtica e o som é provocado pelo estiramento elástico das grandes artérias que causa a rápida movimentação do sangue ao mesmo tempo em sentido anterógrado e retrógrado provocando re-verberação audível.
A terceira bulha possui um som fraco e ocorre no terço médio da diás-tole. A quarta bulha ou bulha atrial ocorre quando os átrios se contraem. A terceira e a quarta bulha cardíaca raramente são perceptíveis ao estetoscó-pio. Algumas patologias podem ser caracterizadas por alterações nas bulhas cardíacas.
A doença reumática possui característica auto-imune e causa lesão nas válvulas e valvas cardíacas. É causada pela toxina estreptocócica, sendo muito comum em pacientes que tiveram inflamação na garganta devido infecção pelos estreptococos beta hemolíticos do grupo A de Lancefield. O principal antígeno do estreptococo, o antígeno M, induz a produção de anticorpos que causam reação cruzada com antígenos localizados nos tecidos do paciente, em especial as válvulas cardíacas causando lesões fibrinóides, hemorrágicas e bulbosas.
A valva mitral sofre a maior quantidade de traumatismos seguida pela valva aórtica. A estenose ocorre devido à união de partes adjacentes dos folhetos ou válvulas com formação de tecido fibroso e a regurgitação ocorre devido à dificuldade de fechamento das válvulas.
A alteração das bulhas cardíacas devido às lesões valvulares é conhe-cida como sopro cardíaco. Os mais comuns são o sopro da estenose aórtica, o sopro da regurgitação aórtica, o sopro da estenose mitral e o sopro da re-gurgitação mitral. O sopro da estenose aórtica é causado pela passagem do sangue em alta velocidade por uma pequena abertura cicatricial da valva aórtica, provocando aumento da pressão no ventrículo esquerdo e intensa turbulência sanguínea na raíz da aorta.
O som é ouvido durante a sístole devido ao efeito de mangueira es-treitada. O sopro da regurgitação aórtica é ouvido na diástole e causado pelo retorno de parte do sangue da aorta para o ventrículo esquerdo. O so-pro da estenose mitral é muito fraco e raramente é ouvido e ocorre devido à dificuldade do sangue em passar do átrio esquerdo para o ventrículo esquer-do.
O sopro da regurgitação mitral ocorre devido ao refluxo de sangue do ventrículo esquerdo para o átrio esquerdo e é ouvido durante a sístole apresentando semelhança com o sopro da regurgitação aórtica. O principal efeito de uma estenose ou regurgitação sobre a circulação é o bombeamento deficiente do coração. As lesões da valva aórtica causam acúmulo de sangue no ventrículo esquerdo e hipertrofia ventricular.
Em alguns casos, mesmo um ventrículo hipertrofiado não consegue bom-bear quantidades suficientes de sangue, caracterizando a insuficiência car-díaca. O defeito da valva mitral pode causar arritmias em decorrência da dilatação do átrio esquerdo e aumento da área para transmissão dos impulsos nervosos e edema pulmonar com hipertensão das veias e capilares pulmonares.




III - Fisiologia Cardíaca


1 – O Coração e o Bombeamento Cardíaco

O coração consiste em duas bombas separadas: um coração direito que bombeia o sangue através dos pulmões e um coração esquerdo que bombeia o sangue através dos órgãos periféricos. O átrio funciona principalmente como uma bomba fraca, que auxilia a impulsionar o sangue para o ventrículo. O ventrículo, por sua vez, fornece a principal força para propelir o sangue através das circulações pulmonar e periférica.
O músculo cardíaco é estriado, da mesma forma que o músculo esquelé-tico típico. Os discos intercalares são membranas que separam as células musculares cardíacas umas das outras. Ou seja, as fibras musculares cardía-cas são formadas por muitas células individuais conectadas em série entre si. A resistência elétrica através dos discos intercalares é somente 1/400 da resistência através da membrana externa da fibra muscular cardíaca.
As membranas celulares se fundem de tal maneira que se formam junções comunicantes “gap junctions” muito permeáveis, as quais permitem a difusão relativamente livre de íons. O múscul cardíaco é um sincício de muitas cé-lulas musculares cardíacas, no qual as células cardíacas são tão interco-nectadas que, quando uma dessas células é estimulada, o potencial de ação se propaga para todas as outras, transmitindo-se de célula em célula e tam-bém propagando-se através da rede de interconexões.
O coração é formado por dois sincícios distintos: o sincício atrial e o sincício ventricular. Normalmente, os potenciais de ação podem ser condu-zidos do sincício atrial para o sincício ventricular somente por meio de um sistema de condução especializado, o feixe atrioventricular. Os eventos cardíacos que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o início do batimento seguinte denominam-se ciclo cardíaco.
Cada ciclo começa pela geração espontânea de um potencial de ação no nodo sinusal. O ciclo cardíaco consiste em um período de relaxamento deno-minado diástole, durante o qual o coração se enche de sangue, seguido por um período de contração denominado sístole. O sangue normalmente flui das grandes veias para os átrios; aproximadamente 75% do sangue fluem direta-mente dos átrios para os ventrículo antes mesmo que os átrios se contraiam. A contração atrial provoca um enchimento adicional dos ventrículos de cerca de 25%.

Bulhas Cardíacas: A primeira bulha está relacionada com o fechamento das valvas tricúspide e mitral e com a abertura das valvas aórtica e pulmo-nar. A segunda bulha ocorre no momento em que se fecham as valvas aórtica e pulmonar. Após a segunda bulha, 75% do sangue atrial desce passivamente para os ventrículos e causam a terceira bulha ao bater na parede ventricu-lar. A quarta bulha ocorre devido à contração atrial que impulsiona os 25% restantes de sangue para os ventrículos. Quando há desdobramento da segunda bulha, a valva aórtica fecha antes que a pulmonar.
A energia química para a contração cardíaca é derivada principalmente do metabolismo oxidativo de ácidos graxos. Portanto, a intensidade do con-sumo de oxigênio pelo coração é excelente indicador da energia química li-berada enquanto o coração realiza seu trabalho.
A capacidade intrínseca do coração de se adaptar aos diferentes volu-mes de sangue que fluem para o seu interior é denominada mecanismo de Frank-Starling do coração. A eficiência do bombeamento cardíaco é muito controlada pelos nervos simpáticos e parassimpáticos (vagos), que suprem com abundância o coração. A quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto constitui o débito cardíaco.
A excitação do coração é feita pelos nervos simpáticos e a diminuição dos batimentos cardíacos ocorre devido ao estímulo parassimpático (vagal).


2 – A Excitação Rítmica do Coração

O coração possui um sistema especializado para a geração de impulsos rítmicos que produzem a excitação que provoca a contração rítmica do múscu-lo cardíaco e para a condução rápida desses impulsos através do coração.
O sistema especializado de excitação é composto pelo nodo sinusal ou sinoatrial (SA), onde é gerado o impulso rítmico normal; pelas vias inter-nodais, que conduzem o impulso do nodo sinusal para o nodo atrioventricu-lar; pelo nodo atrioventricular (AV), onde o impulso proveniente dos átrios é retardado antes de passar pelos ventrículos; pelo feixe atrioventricular, que conduz o impulso dos átrios para os ventrículos; e pelos feixes esquer-do e direito das fibras de Purkinje, que conduzem o impulso cardíaco a to-das as partes dos ventrículos.
Muitas fibras cardíacas têm a capacidade de auto-excitação, um pro-cesso que pode causar descarga automática rítmica e contração. Esse é o caso particular das fibras do nodo sinusal. Por essa razão, em condições normais, o nodo sinusal controla a frequência dos batimentos de todo o co-ração. O nodo sinusal está localizado na parede ântero-superior do átrio direito, abaixo do óstio da veia cava superior.
O nodo atrioventricular é especializado para causar um retardo na condução do impulso na passagem dos átrios para os ventrículos. Esse retar-do fornece tempo para os átrios esvaziarem o excesso de sangue nos ventrí-culos, antes do início da contração ventricular. O nodo AV está localizado na parede septal do átrio direito, imediatamente posterior à valva tricús-pide.
As fibras de Purkinje conduzem o impulso a partir do nodo AV para os ventrículos em alta velocidade. O feixe se divide em ramos esquerdo e di-reito, que se situam sob o endocárdio dos dois lados do septo. O impulso se propaga quase imediatamente para toda a superfície do endocárdio do músculo ventricular.
O nodo AS controla os batimentos cardíacos porque sua frequência de descargas rítmicas é maior do que a de qualquer outra parte do coração. Um marcapasso em qualquer outra região do coração que não o nodo SA é denomi-nado marcapasso ectópico. Evidentemente, um marcapasso ectópico causa uma sequência anormal de contrações das diferentes partes do coração, podendo provocar diminuição do bombeamento cardíaco.
O coração é provido de nervos simpáticos e parassimpáticos. Os nervos parassimpáticos (vagos) estão distribuídos principalmente nos nodos SA, AV, em menor densidade na musculatura atrial e, em proporção menor ainda, na musculatura ventricular. Por outro lado, os nervos simpáticos distribuem-se para todas as partes do coração, com grande presença no músculo ventricu-lar.
A estimulação parassimpática (vagal) pode diminuir ou mesmo bloquear o ritmo e a condução no coração. A estimulação dos nervos parassimpáticos provoca a liberação do hormônio acetilcolina nas terminações vagais. En-tretanto, mesmo que a estimulação parassimpática seja suficientemente in-tensa para parar o coração, no máximo em 20 segundos, algum ponto das fi-bras de Purkinje, em geral a porção do feixe AV no septo ventricular, des-envolve um ritmo próprio e causa contração ventricular na frequência de 15 a 40 bpm. Esse fenômeno é denominado escape ventricular.
A estimulação simpática causa essencialmente efeitos opostos aos da estimulação parassimpática sobre o coração. Ela aumenta a frequência das descargas no nodo SA, a velocidade de condução e o nível da excitabilidade em todas as regiões do coração. A estimulação dos nervos simpáticos libera o hormônio norepinefrina, que aumenta a permeabilidade da membrana da fibra ao sódio e ao cálcio.
O aumento da permeabilidade aos íons cálcio é, pelo menos parcialmen-te, responsável pelo aumento na força de contração do músculo cardíaco sob a influência da estimulação simpática, pois os íons cálcio desempenham um importante papel na estimulação do processo contrátil das miofibrilas.


3 – Eletrocardiograma e Anormalidades Cardíacas

À medida que o impulso cardíaco se propaga através do coração, as correntes elétricas se espalham pelos tecidos que o circundam e uma pequena proporção se propaga até a superfície do corpo. Ao colocar eletrodos sobre a pele, em lados opostos do coração, os potenciais elétricos gerados por essas corren-tes podem ser registrados. Esse registro é conhecido como eletrocardiograma (ECG).
O eletrocardiograma normal é composto por uma onda P, um “complexo QRS” e uma onda T. O complexo QRS é comumente formado por três ondas distintas, a onda Q, a onda R e a onda S. A onda P é produzida por potenciais elétricos gerados à medida que os átrios se despolarizam, antes de contrair-se. O complexo QRS se deve aos potenciais gerados quando os ventrículos se despo-larizam, antes de contrair-se. Assim, tanto a onda P quanto os componentes do complexo QRS são ondas de despolarização. A onda T é devida aos potenci-ais gerados durante a recuperação dos ventrículos do estado de despolariza-ção, sendo uma onda de repolarização.


Eletrocardiograma normal



Antes que a contração do músculo possa ocorrer, a despolarização deve se propagar através dele para iniciar os processos químicos da contração. A onda P ocorre, portanto, no início da contração dos átrios e a onda QRS ocorre no início da contração dos ventrículos. Os ventrículos permanecem contraídos por uns poucos milésimos de segundo após a ocorrência da repola-rização, ou seja, até após o término da onda T.
O período de tempo entre o início da onda P e o início da onda QRS corres-ponde ao intervalo entre o início da contração dos átrios e o início da contração dos ventrículos. Esse intervalo também é algumas vezes denominado intervalo P-R, pois a onda Q com frequência está ausente.

Interpretação eletrocardiográfica das arritmias cardíacas:

Bloqueio atrioventricular: pode ocorrer em consequência de isquemia das fi-bras do feixe AV, compressão do feixe AV por tecido cicatricial ou porções calcificadas do coração, inflamação do feixe AV ou estimulação extrema do coração pelos nervos vagos. O bloqueio atrioventricular caracteriza-se ele-trocardiograficamente por perda do complexo QRS.

Bloqueio atrioventricular incompleto


Bloqueio atrioventricular completo


Síndrome de Stokes-Adams – Escape Ventricular: Em alguns pacientes com blo-queio atrioventricular, o bloqueio total aparece e desaparece – isto é, os impulsos são conduzidos dos átrios para os ventrículos por minutos, horas ou dias e, então, subitamente nenhum dos impulsos é transmitido. Imediata-mente após o bloqueio da condução AV, os ventrículos param de contrair-se por 5 a 10 segundos. Então, alguma parte do sistema de Purkinje começa a disparar ritmicamente numa frequência de 15 a 40 vezes por minuto, atuando como um marcapasso ventricular, o que é chamado de escape ventricular. Como o cérebro não pode permanecer ativo por mais de 4 ou 5 segundos sem o su-primento sanguíneo, os pacientes comumente desmaiam entre o bloqueio da condução e o “escape” dos ventrículos. Esses desmaios periódicos são conhe-cidos como síndrome de Stokes-Adams.

Contrações prematuras: Uma contração prematura é uma contração do coração que ocorre antes do tempo previsto.

Contração atrial prematura:



Contração atrial prematura
Contrações ventriculares prematuras: caracterizadas por complexos QRS-T anormais de grande amplitude.



Contrações ventriculares prematuras, exemplificadas por complexos QRS-T anormais de grande amplitude

Taquicardia paroxística: O termo taquicardia significa frequência cardíaca elevada.

Taquicardia atrial paroxística: caracterizada por uma onda P invertida.


Taquicardia atrial paroxística

Taquicardia ventricular paroxística: predispõe à fibrilação ventricular.


Taquicardia ventricular paroxística


Fibrilação ventricular: Se não for tratada rapidamente, é quase sempre fa-tal. Caracteriza-se pela contração de diferentes e pequenas partes do mús-culo cardíaco ao mesmo tempo, enquanto quase igual número de regiões se es-tarão relaxando. Na fibrilação ventricular o ECG é extremamente grotesco e, ordinariamente, não apresenta ritmo regular de nenhuma espécie.


Fibrilação ventricular



Desfibrilação dos ventrículos por eletrochoque: Embora a corrente alternada de baixa intensidade quase sempre inicie a fibrilação ventricular, uma cor-rente elétrica de alta intensidade, aplicada através dos ventrículos por um curto intervalo de tempo, pode interromper a fibrilação fazendo com que todo o músculo ventricular se torne refratário simultaneamente. Isto é con-seguido passando-se uma diferença de potencial intensa – vários mil volts por uma pequena fração de segundo – através de eletrodos aplicados ao tó-rax. Todos os impulsos cessam e o coração permanece quiescente por três a cinco segundos, após os quais começa novamente a bater, normalmente com o nodo SA ou outra parte do coração funcionando como marcapasso.

Fibrilação atrial: O mecanismo da fibrilação atrial é idêntico ao da fibri-lação ventricular, exceto que o processo ocorre na massa atrial. Uma causa muito frequente para a fibrilação atrial é o aumento da cavidade atrial re-sultante de lesões das valvas cardíacas, que impedem que os átrios se esva-ziem adequadamente, ou resultantes de insuficiência ventricular, com exces-sivo represamento de sangue nos átrios. Durante a fibrilação atrial, os átrios também não bombeiam sangue. Portanto, os átrios tornam-se sem uso como bombas de reforço para os ventrículos. Entretanto, em contraste com a fibrilação ventricular, uma pessoa pode viver por meses, ou mesmo anos, em-bora com a eficiência do bombeamento cardíaco reduzida. Na fibrilação atri-al não se observam ondas P no ECG.



Fibrilação atrial




IV – Fisiologia Respiratória


1 – Ventilação e Circulação Pulmonar

Os pulmões podem ser expandidos e contraídos pelo movimento de subida e descida do diafragma e pela elevação e abaixamento das costelas. A respi-ração normal ocorre basicamente pelo movimento do diafragma. Durante a ins-piração, a contração do diafragma traciona as superficies inferiores dos pulmões para baixo. Durante a expiração, o diafragma simplesmente relaxa e a retração elástica dos pulmões, da parede torácica e das estruturas abdo-minais comprime os pulmões.
Durante a respiração forçada, os músculos abdominais empurram o con-teúdo abdominal para cima contra a superficie inferior do diafragma. O pul-mão é uma estrutura elástica que se colapsa como um balão e expele todo seu ar através da traquéia quando não está sendo inflado.
Não existem pontos de fixação entre o pulmão e as paredes da caixa torácica, exceto onde ele está preso por seu hilo ao mediastino. O pulmão flutua na caixa torácica circundado pelo líquido pleural. A pressão do lí-quido pleural é ligeiramente negativa, o que se faz necessário para manter os pulmões distendidos no seu nível de repouso.
A pressão alveolar é a pressão no interior dos alvéolos pulmonares. Quando a glote está aberta e não há entrada ou saída de ar dos pulmões, a pressão alveolar é exatamente igual à pressão atmosférica. Para que haja entrada de ar durante a inspiração, a pressão alveolar deve descer para um valor abaixo da pressão atmosférica.
Durante a expiração, a pressão alveolar se eleva acima da pressão at-mosférica. O grau de expansão pulmonar para cada unidade acrescida na pres-são transpulmonar é chamado de compliância ou complacência. O surfactante é um agente tensoativo superficial produzido pelos pneumócitos do tipo II que reduz sensivelmente a tensão superficial, diminuindo a tendência dos alvéo-los ao colapso com conseqüente expulsão do ar pela traquéia.
Um método simples de estudo da ventilação pulmonar é registrar o vo-lume do ar em movimento para dentro e para fora dos pulmões, um processo denominado espirometria. O volume corrente é o volume de ar inspirado ou expirado em cada respiração normal. O volume de reserva inspiratória é o volume extra de ar que pode ser inspirado além do volume corrente normal.
O volume de reserva expiratória é a quantidade extra de ar que pode ser expirada forçadamente ao final da expiração do volume corrente normal. O volume residual é o volume de ar que permanece nos pulmões após uma expi-ração vigorosa. A capacidade inspiratória é igual à soma do volume corrente mais o volume de reserva inspiratória.
A capacidade funcional residual é igual à soma do volume de reserva expiratória mais o volume residual. A capacidade vital é igual à soma do volume de reserva inspiratória mais o volume corrente mais o volume de re-serva expiratória. A capacidade pulmonar total é o volume máximo de expan-são pulmonar com o maior esforço inspiratório possível ; é igual à capaci-dade vital mais o volume residual.
O volume respiratório por minuto é igual à freqüência respiratória multiplicada pelo volume corrente. A importância fundamental do sistema de ventilação pulmonar é a renovação contínua do ar nas áreas pulmonares de trocas gasosas onde o ar está em estreito contato com o sangue pulmonar. Estas áreas incluem os alvéolos, os sacos alveolares, os ductos alveolares e os bronquíolos respiratórios.
A intensidade com que o ar alcança estas áreas é chamada de ventila-ção alveolar. Parte do ar que uma pessoa respira nunca alcança as áreas de trocas gasosas, mas preenche as vias respiratórias onde não ocorrem as tro-cas gasosas. Este ar é chamado de ar do espaço morto porque não é usado no processo de trocas gasosas; as vias respiratórias onde não ocorrem as tro-cas gasosas são chamadas de espaço morto.
A norepinefrina e a epinefrina causam a dilatação simpática da árvore brônquica. A acetilcolina provoca a constrição parassimpática dos bronquío-los. A histamina e a substância de reação lenta da anafilaxia (leucotrie-nos) causam constrição bronquiolar.
Todas as vias respiratórias, desde o nariz até os bronquíolos termi-nais, são mantidas umedecidas por uma camada de muco que reveste a superfí-cie inteira. Este muco é secretado pelas células caliciformes do epitélio pseudo-estratificado cilíndrico ciliado que caracteriza as vias respirató-rias. O muco é removido das vias aéreas através da movimentação dos cílios, sendo levado até a faringe de onde é deglutido ou expelido.
No reflexo da tosse, a laringe e a carina são especialmente sensí-veis. Impulsos aferentes passam das vias respiratórias para o bulbo, prin-cipalmente pelos nervos vagos. Em seguida, uma seqüência de eventos causada pelos circuitos neuronais do bulbo fazem com que grande quantidade de ar seja inspirada e a epiglote se fecha para aprisionar o ar nos pulmões.
Os músculos abdominais e o diafragma se contraem vigorosamente, a pressão nos pulmões aumenta e as cordas vocais e a epiglote se abrem subi-tamente de tal forma que o ar sob pressão nos pulmões explode para o exte-rior. No nariz o ar é aquecido e filtrado. Esta função de condicionamento do ar favorece o melhor aproveitamento durante as trocas gasosas.
A laringe também está relacionada com a fala estando adaptada para agir como um vibrador. Os elementos vibratórios são as pregas vocais, comu-mente chamadas de cordas vocais. A quantidade de sangue que circula pelos pulmões é essencialmente igual àquela da circulação sistêmica. A artéria pulmonar estende-se por apenas 5 cm além do ápice do ventrículo direito e em seguida se divide em dois ramos principais, um direito e um esquerdo, que suprem os dois pulmões respectivamente. Durante a sístole, a pressão na artéria pulmonar é essencialmente igual à pressão do ventrículo direito.
Após o fechamento da válvula pulmonar, no final da sístole, a pressão ventricular cai bruscamente, enquanto a pressão da artéria pulmonar cai lentamente, à medida que o sangue flui através dos capilares pulmonares. O fluxo sanguíneo através dos pulmões é essencialmente igual ao débito cardí-aco. Quando a concentração de oxigênio nos alvéolos diminui abaixo do nor-mal, os vasos sanguíneos adjacentes entram lentamente em constrição. Isto é oposto ao efeito normalmente observado nos vasos sistêmicos, que se dilatam ao invés de entrar em constrição devido ao oxigênio baixo.
Esse efeito dos níveis baixos de oxigênio na resistência vascular pulmonar tem uma função importante: distribuir o fluxo sanguíneo para onde ele é mais útil. Quando o lado esquerdo do coração falha no bombeamento adequado do sangue, este começa a ficar represado no átrio esquerdo. Como resultado, a pressão neste local pode, às vezes, se elevar além do seu va-lor normal. Quando a pressão atrial esquerda atinge níveis muito elevados, ocorre aumento na pressão arterial pulmonar com aumento concomitante da carga no coração direito.
O edema pulmonar ocorre da mesma maneira que em outras regiões do or-ganismo. Qualquer fator que provoque o aumento da pressão do líquido in-tersticial pulmonar, de um valor negativo para um valor positivo, causará súbita adição de grande quantidade de líquido livre nos espaços interstici-ais pulmonares e alvéolos. As causas mais comuns de edema pulmonar são a insuficiência cardíaca esquerda ou doença da válvula mitral com conseqüente aumento da pressão capilar pulmonar e transudação de líquido para os espa-ços intersticiais e alvéolos.
O edema pulmonar também pode ser provocado por lesão da membrana dos capilares pulmonares provocadas por infecções, como pneumonia e inalação de substâncias tóxicas como os gases cloro ou dióxido de enxofre. O edema pul-monar agudo pode levar à morte em menos de meia hora.


2 – Transporte de Gases Entre os Alvéolos e as Células

Após a ventilação dos alvéolos ocorre a difusão de oxigênio dos alvé-olos para o sangue pulmonar e a difusão do dióxido de carbono na direção oposta. A difusão ocorre devido ao movimento cinético das moléculas dos ga-ses. A velocidade de difusão de cada um dos gases participantes da respira-ção é diretamente proporcional à pressão causada por este gás, chamada de pressão parcial do gás.
Cada gás contribui para a pressão total em proporção direta à sua concentração. Os gases dissolvidos na água e nos tecidos do corpo também exercem pressão, porque as moléculas dissolvidas estão em movimento aleató-rio e têm energia cinética. Quando o ar penetra nas vias respiratórias, a água das superfícies dessas vias imediatamente se evapora e umedece o ar. Isto é resultado do fato de que as moléculas de água, como as diferentes moléculas de gases dissolvidos, estão continuamente escapando da superfície de água para a fase gasosa.
A pressão que as moléculas de água exercem para escapar através da superfície é chamada de pressão de vapor da água. A difusão efetiva de um gás de área de alta pressão para área de baixa pressão é igual ao número de moléculas que se movimentam nesta direção menos o número que se movimenta na direção oposta, e isto, por sua vez, é proporcional à diferença entre a pressão de gás das duas áreas, chamada de diferença de pressão de difusão.
Todos os gases que têm importância respiratória são altamente solú-veis em lipídios e, conseqüentemente, altamente solúveis nas membranas ce-lulares. O ar alveolar não tem a mesma concentração de gases que o ar at-mosférico, devido ao fato de que a cada ciclo respiratório o ar alveolar é parcialmente renovado pelo ar atmosférico, o oxigênio está constantemente sendo absorvido do ar alveolar e o dióxido de carbono se difundindo do san-gue pulmonar para os alvéolos.
À medida que entra nas vias respiratórias, o ar é exposto aos líqui-dos que revestem as superfícies respiratórias e é totalmente umidificado antes de entrar nos alvéolos. Somente 350 ml de ar fresco são trazidos para os alvéolos em cada inspiração normal e a mesma quantidade é eliminada a cada expiração, de modo que muitas inspirações são necessárias para substi-tuir a maior parte do ar alveolar. Esta substituição lenta do ar alveolar é importante para impedir mudanças bruscas nas concentrações gasosas do san-gue.
O oxigênio está constantemente sendo absorvido pelo sangue dos pul-mões, e oxigênio novo, da atmosfera, está continuamente sendo inspirado pe-los alvéolos. Quanto mais rapidamente o oxigênio é absorvido, mais baixa será sua concentração nos alvéolos; por outro lado, quanto mais rápido o oxigênio novo é inspirado pelos alvéolos, mais alta será sua concentração. O dióxido de carbono é continuamente formado no organismo, em seguida des-carregado nos alvéolos e removido pela ventilação.
As concentrações e pressões de oxigênio e de dióxido de carbono nos alvéolos são determinadas pelas velocidades de absorção ou de excreção dos dois gases e também pelo nível de ventilação alveolar. A unidade respirató-ria é formada por um bronquíolo respiratório, ductos alveolares, átrios e alvéolos. As paredes destas estruturas possuem uma extensa rede de capila-res interconectados, conhecida como membrana respiratória.
A partir de estudos histológicos estima-se que a superfície total da membrana respiratória tenha área de aproximadamente 50 a 100 metros quadra-dos no adulto normal. Os principais fatores que a velocidade da difusão ga-sosa através da membrana respiratória são a espessura da membrana, a área superficial da membrana, a velocidade de difusão do gás e a diferença de pressão entre os dois lados da membrana.
Quando o sangue arterial alcança os tecidos periféricos, sua pressão parcial de oxigênio é maior do que a pressão parcial de oxigênio no líquido intersticial. Essa enorme diferença de pressão causa a difusão muito rápida do oxigênio do sangue para os tecidos. Quando o oxigênio é utilizado pelas células, a maior parte dele é transformada em dióxido de carbono e este au-menta a sua pressão parcial intracelular.
Em seguida, o dióxido de carbono se difunde das células para os capi-lares teciduais e depois é levado pelo sangue para os pulmões, onde se di-funde dos capilares pulmonares para os alvéolos. Normalmente, cerca de 97% do oxigênio transportado dos pulmões para os tecidos é carregado em combi-nação química com a hemoglobina nas hemácias, e os 3% restantes são trans-portados dissolvidos na água do plasma e das células.
Assim, em condições normais, o oxigênio é transportado para os teci-dos quase totalmente pela hemoglobina. Quando a pressão parcial de oxigênio está alta, como nos capilares pulmonares, o oxigênio de liga com a hemoglo-bina, mas quando a pressão parcial de oxigênio está baixa, como nos capila-res teciduais, o oxigênio é liberado da hemoglobina. Esta é a base para quase todo o transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos.
Sob condições normais, a velocidade de utilização de oxigênio pelas células é controlada, em última análise, pela velocidade de consumo energé-tico dentro das células, isto é, pela velocidade com que o ADP é produzido a partir do ATP. O monóxido de carbono se combina com a hemoglobina no mes-mo ponto onde o oxigênio se associa e, por conseguinte, pode deslocar o oxigênio da hemoglobina.
Além disso, ele se liga à hemoglobina com 250 vezes mais firmeza que o oxigênio. Um paciente gravemente envenenado com monóxido de carbono pode ser adequadamente tratado administrando-se oxigênio puro, pois o oxigênio em altas pressões alveolares desloca o monóxido de carbono mais rapidamente do que o oxigênio sob baixa pressão atmosférica.
O dióxido de carbono pode ser transportado sob a forma dissolvida (7%), combinando-se com a água no interior das hemácias para formar ácido carbônico e, em seguida os íons hidrogênio e bicarbonato catalizado pela anidrase carbônica (70%) e combinado com a hemoglobina e proteínas plasmá-ticas (15 a 25%). O ácido carbônico formado quando o dióxido de carbono en-tra no sangue dos tecidos diminui o pH sanguíneo.
Contudo, a reação deste ácido com os tampões do sangue impede que a concentração de íons hidrogênio aumente muito (e que o pH desça muito). Normalmente, o sangue arterial tem um pH de aproximadamente 7,41 e, à medi-da que o sangue adquire dióxido de carbono nos capilares teciduais, o pH desce para um valor de aproximadamente 7,37. Ocorre o reverso quando o dió-xido de carbono é liberado do sangue para os pulmões, com o pH se elevando para o valor arterial.


3 – Regulação da Respiração

O centro respiratório é composto de vários grupos de neurônios loca-lizados bilateralmente no bulbo e na ponte. É dividido em três grandes gru-pos de neurônios: (1) um grupo dorsal respiratório, localizado na região dorsal do bulbo, responsável principalmente pela inspiração, (2) um grupo ventral respiratório, localizado na região ventrolateral do bulbo, respon-sável tanto pela expiração quanto pela inspiração, dependendo dos neurônios que são estimulados e (3) o centro pneumotáxico, localizado dorsalmente na região superior da ponte, e que ajuda a controlar tanto a freqüência quanto o padrão da respiração.
O grupo dorsal respiratório de neurônios desempenha um papel funda-mental no controle da respiração. Ele se estende ao longo da maior parte do comprimento do bulbo. Todos ou quase todos os seus neurônios estão locali-zados no núcleo do tracto solitário, embora neurônios adicionais da subs-tância reticular adjacente ao bulbo provavelmente também desempenhem papéis importantes no controle respiratório.
O núcleo do tracto solitário também é uma terminação sensorial dos nervos vago e glossofaríngeo, que transmitem sinais sensoriais dos quimio-ceptores, dos baroceptores e de vários tipos diferentes de receptores pul-monares para o centro respiratório. O ritmo básico da respiração é gerado principalmente no grupo dorsal respiratório de neurônios. Mesmo quando to-das as terminações nervosas periféricas que entram no bulbo são seccionadas e o tronco encefálico também é seccionado acima e abaixo do bulbo, este grupo de neurônios ainda emite, repetitivamente, potenciais de ação inspi-ratórios.
A causa básica dessas descargas repetitivas, porém, ainda é desconhe-cida. O sinal inspiratório ocorre “em rampa”, iniciando-se muito fraco e aumentando progressivamente por cerca de dois segundos. Em seguida, cessa abruptamente por cerca de três segundos e permite a retração elástica da caixa torácica e dos pulmões causando a expiração. O centro pneumotáxico limita a duração da inspiração e aumenta a freqüência respiratória.
O grupo ventral de neurônios permanece quase totalmente inativo du-rante a respiração normal em repouso. Quando há necessidade de altos níveis de ventilação pulmonar, essa área opera mais ou menos como um mecanismo multiplicador. Dessa forma, o grupo ventral é essencialmente importante na respiração forçada. Os receptores de estiramento localizados nas paredes dos brônquios e bronquíolos, que transmitem os sinais através dos nervos vagos para o grupo respiratório dorsal quando os pulmões ficam muito dis-tendidos ativam uma resposta de feedback adequada que desliga a rampa ins-piratória através do chamado reflexo de insuflação de Hering-Breuer.
O último objetivo da respiração é manter as concentrações adequadas de oxigênio, dióxido de carbono e íons hidrogênio nos tecidos. Portanto, é importante que a atividade respiratória seja altamente responsiva às varia-ções de cada um desses elementos. O excesso de dióxido de carbono ou de íons hidrogênio causa aumento na intensidade dos sinais inspiratórios e ex-piratórios para os músculos da respiração. O oxigênio atua quase totalmente nos quimioceptores periféricos localizados nos corpos carotídeos e aórti-cos, e estes transmitem sinais adequados para o centro respiratório através do nervo de Hering.
A área quimiossensitiva do centro respiratório é muito sensível às mudanças da pressão parcial de dióxido de carbono na circulação ou à con-centração de íons hidrogênio. Os neurônios da área sensitiva são principal-mente sensíveis aos íons hidrogênio. Entretanto, este íon tem dificuldade em atravessar as barreiras hemoencefálica e hemoliquórica, ao contrário do dióxido de carbono. Embora o dióxido de carbono tenha pouco efeito direto na estimulação dos neurônios da área quimiossensitiva, ele exerce um poten-te efeito indireto. Este efeito é resultado da reação do dióxido de carbono com a água dos tecidos para formar ácido carbônico.
Este, por sua vez, se dissocia em íons hidrogênio e íons bicarbonato; os íons hidrogênio têm potente efeito estimulador direto. Quando uma pessoa respira ar com muito pouco oxigênio, isto, obviamente, diminui a pressão parcial de oxigênio sanguínea e excita os quimioceptores carotídeos e aór-ticos, desse modo aumentando a respiração. Entretanto, esse efeito é muito menor do que se espera, porque o aumento da respiração remove o dióxido de carbono dos pulmões e conseqüentemente diminui a pressão parcial de dióxido de carbono e a concentração de íons hidrogênio do sangue.
Estas duas alterações deprimem intensamente o centro respiratório, como foi discutido anteriormente, de modo que o efeito final dos quimiocep-tores em aumentar a respiração em resposta à diminuição da pressão parcial de oxigênio é totalmente contrabalançado. A causa mais predominante de de-pressão respiratória e parada respiratória seja talvez a dosagem excessiva de anestésicos e narcóticos.
O pentabarbital sódico e a morfina deprimem intensamente o centro respiratório. Outros anestésicos como o halotano são mais comumente utili-zados por não apresentarem estas características de forma tão acentuada. Uma anormalidade da respiração chamada de respiração periódica ocorre em diferentes enfermidades.
A pessoa respira profundamente por um pequeno intervalo de tempo e depois respira fracamente ou não respira durante um intervalo, e este ciclo se repete continuadamente. O tipo mais comum de respiração periódica é a respiração de Cheyne-Stokes, caracterizada por aumento e diminuição lenta da respiração que se repetem aproximadamente a cada 40 a 60 segundos.


4 – Fisiologia de Anormalidades Pulmonares Específicas

Enfisema Pulmonar Crônico: O termo enfisema pulmonar significa exces-so de ar nos pulmões e aparece com freqüência associado à bronquite crônica num conjunto denominado Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica ou DPOC. É des-crito como um aumento dos espaços respiratórios distais aos bronquíolos terminais, com conseqüente destruição dos septos alveolares.
As causas básicas do enfisema são o tabagismo e a deficiência de a –1 antitripsina, sendo o tabagismo a mais comum. A causa do enfisema também pode ser explicada por um desequilíbrio entre os níveis de elastases e an-ti-elastases. Os principais eventos fisiopatológicos no enfisema são a in-fecção crônica, causada pela inalação de fumaça ou agentes irritantes; obs-trução crônica de muitas vias devido ao excesso de muco e edema inflamató-rio e por último a retenção de ar nos alvéolos e hiperdistensão devido à obstrução das vias aéreas.
No enfisema crônico, a perda de grandes áreas do parênquima pulmonar diminui muito a capacidade de difusão dos pulmões, o que reduz muito a ca-pacidade dos mesmos de oxigenar o sangue e excretar o dióxido de carbono. A diminuição do parênquima também provoca diminuição da vascularização pulmo-nar podendo ocasionar sobrecarga no lado direito do coração e freqüentemen-te provoca insuficiência cardíaca direita.
O resultado total de todos estes efeitos é uma dispnéia grave, pro-longada, devastadora, que pode permanecer por anos até que a hipóxia e a hipercapnia causem a morte.

Pneumonia: O termo pneumonia inclui qualquer condição inflamatória do pulmão, na qual alguns ou todos os alvéolos estão preenchidos com líquido e células sanguíneas. Um tipo comum de pneumonia é a pneumonia bacteriana, causada freqüentemente por pneumococos.
Essa doença começa com uma infecção alveolar; a membrana pulmonar fica inflamada e intensamente permeável, de modo que líquido e até mesmo hemácias e leucócitos passam do sangue para os alvéolos. Dessa maneira, os alvéolos infectados vão sendo progressivamente preenchidos com líquido e células, e a infecção se dissemina pela passagem de bactérias de alvéolo para alvéolo. Eventualmente, extensas áreas pulmonares, algumas vezes lobos inteiros ou mesmo um pulmão, tornam-se “consolidadas”, o que significa que estão cheias de líquido e restos celulares.
Na pneumonia, a função pulmonar se altera nas diferentes fases da do-ença. Nas fases iniciais, o processo pneumônico pode muito bem estar loca-lizado em apenas um pulmão; a ventilação alveolar está seriamente reduzida enquanto o sangue continua fluindo normalmente pelo pulmão. Isto resulta em duas grandes anomalias: (1) redução da área total da membrana respiratória disponível e (2) diminuição da aeração de todo o sangue que flui através do pulmão consolidado.
Estes efeitos provocam redução da capacidade de difusão pulmonar, que resulta em hipoxemia (diminuição do oxigênio no sangue) e hipercapnia (au-mento do dióxido de carbono no sangue).

Atelectasia: Atelectasia significa o colapso dos alvéolos e pode ocorrer numa área localizada do pulmão, num lobo inteiro ou num pulmão in-teiro. Suas causas mais comuns são a obstrução das vias aéreas ou falta de surfactante no líquido que reveste os alvéolos.
A obstrução resulta do bloqueio de muitos brônquios pequenos ou da obstrução de um brônquio principal por alguma objeto sólido como o câncer. A substância surfactante é secretada por células epiteliais alveolares es-peciais e lançada nos líquidos que revestem os alvéolos. Esta substância diminui a tensão superficial nos alvéolos e impede o colapso alveolar.
Em muitas situações, tal como a doença da membrana hialina ou síndro-me da angústia respiratória, que freqüentemente ocorre em recém-nascidos prematuros, a quantidade de surfactante secretada pelos alvéolos está muito diminuída.
Como conseqüência, a tensão superficial do líquido alveolar aumenta tanto que causa uma tendência grave de os pulmões dessas crianças entrarem em colapso ou tornarem-se cheios de líquido.

Asma: A asma caracteriza-se por contração espástica da musculatura lisa dos bronquíolos, o que provoca extrema dificuldade para respirar. A causa usual é a hipersensibilidade dos bronquíolos a substâncias estranhas no ar, tal como o pólen das plantas ou irritantes presentes na fumaça e ne-blina.
A pessoa tipicamente alérgica tem uma tendência a formar grandes quantidades de anticorpos IgE, e estes causam reações alérgicas quando rea-gem com seus antígenos complementares. Na asma, estes anticorpos ligam-se principalmente aos mastócitos do interstício pulmonar, em íntima associação com os bronquíolos e peuquenos brônquios.
Quando uma pessoa inspira o pólen ao qual é sensível, o pólen reage com os anticorpos aderidos aos mastócitos e provoca a liberação de várias substâncias dessas células. Entre elas estão a histamina, a substância de reação lenta da anafilaxia (que é uma mistura de leucotrienos), o fator quimiotático dos eosinófilos e a bradicinina. Essas substâncias, principal-mente os leucotrienos (SRS-A), causam espasmo da musculatura lisa bronquio-lar. A asma causa dispnéia ou “fome de ar”.

Tuberculose: Na tuberculose, os bacilos causam uma reação tecidual peculiar nos pulmões, que inclui a invasão da região infectada por macrófa-gos e o isolamento da lesão por tecido fibroso que forma o chamado “tubér-culo”. Este processo de isolamento ajuda a limitar a disseminação dos baci-los nos pulmões e, portanto, é parte do processo de defesa contra a infec-ção.
Em alguns casos, se não houver tratamento, o processo de isolamento fracassa e o bacilo se dissemina pelos pulmões freqüentemente causando ex-trema destruição do tecido pulmonar com formação de grandes abscessos esca-vados.
Desse modo, a tuberculose, nas suas últimas fases, causa muitas áreas de fibrose através dos pulmões e reduz a quantidade total de tecido pulmo-nar funcional.




V – Fisiologia do Trato Gastrintestinal


1 – Movimentação do Alimento Através do Trato, Controle Nervoso e Fluxo Sanguíneo

O trato gastrintestinal possui um sistema nervoso próprio, o sistema nervoso entérico, que se inicia no esôfago e estende-se até o ânus. O núme-ro de neurônios nesse sistema entérico é de cerca de cem milhões, quase exatamente o mesmo que em toda a medula espinhal; isso indica a importância do sistema entérico para o controle da função gastrintestinal.
O sistema entérico é composto principalmente de dois plexos: um plexo externo, denominado mioentérico ou de Auerbach, e um plexo interno, denomi-nado submucoso ou de Meissner. O plexo mioentérico controla principalmente os movimentos gastrintestinais e o plexo mucoso controla a secreção epite-lial gastrintestinal e o fluxo sanguíneo local.
As fibras simpáticas e parassimpáticas se conectam tanto com o plexo mioentérico como com o plexo submucoso. Embora o sistema nervoso entérico possa funcionar sozinho, a estimulação dos sistemas parassimpático e simpá-tico pode causar ativação ou inibição adicional das funções gastrintesti-nais. A acetilcolina, na maioria das vezes, excita a atividade gastrintes-tinal.
A norepinefrina, por outro lado, quase sempre inibe a atividade gas-trintestinal. Quase todas as fibras parassimpáticas que se dirigem ao trato gastrintestinal fazem parte dos nervos vagos. Quando estimuladas, aumentam a atividade de todo o sistema nervoso entérico, o que significa aumento da atividade da maioria das funções gastrintestinais. As fibras simpáticas que inervam o trato gastrintestinal originam-se na medula espinhal entre os segmentos T5 e L2. Em geral, a estimulação do sistema nervoso simpático inibe a atividade do trato gastrintestinal, causando efeitos essencialmente opostos aos do sistema parassimpático.
No trato gastrintestinal ocorrem dois tipos básicos de movimento: propulsivos e de mistura. O movimento propulsivo é caracterizado pelo pe-ristaltismo, no qual um anel contrátil surge ao redor do intestino e, de-pois, move-se para adiante. Os movimentos de mistura são diferentes nas di-versas partes do tubo alimentar. O processamento do alimento na boca ocorre principalmente através da mastigação, onde o alimento é cortado e triturado pelos dentes.
A maioria dos músculos da mastigação é inervada pelo ramo mandibular do trigêmeo. A mastigação auxilia na digestão do alimento por uma simples razão: como as enzimas digestivas atuam apenas nas superfícies das partícu-las alimentares, a velocidade da digestão depende muito da área total da superfície exposta às enzimas.
Durante a deglutição, o alimento passa para a faringe e desta para o esôfago. O palato mole é empurrado para cima, fechando a parte posterior das narinas. A epiglote movimenta-se para baixo fechando a laringe.
As funções motoras do estômago são três: armazenamento de grandes quantidades de alimento até que possam ser processadas no duodeno, mistura desse alimento com as secreções gástricas até formar-se uma mistura semilí-quida denominada quimo e lenta passagem do alimento do estômago para o in-testino delgado, em velocidade apropriada para que este realize adequada-mente a digestão e a absorção.
Os sucos digestivos do estômago são secretados pelas glândulas gás-tricas, que recobrem quase toda a parede do corpo do estômago. Os vasos sanguíneos do sistema gastrintestinal fazem parte de um sistema amplo deno-minado circulação esplâncnica. O sistema está disposto de tal modo que todo o sangue que passa pelo intestino, pelo baço e pelo pâncreas flui imediata-mente em seguida para o fígado, através da veia porta.
No fígado, o sangue passa pelos milhões de finos sinusóides hepáticos e, por fim, abandona o fígado através das veias hepáticas, que desaguam na veia cava inferior. Esse fluxo sanguíneo secundário pelo fígado permite que as células reticuloendoteliais que revestem os sinusóides hepáticos removam bactérias e outras partículas que possam ter entrado no sangue provenientes do trato gastrintestinal, assim evitando que agentes potencialmente preju-diciais tenham acesso direto ao restante do corpo.
Nos sinusóides hepáticos, as células parenquimatosas principais do fígado, os hepatócitos, absorvem do sangue e armazenam temporariamente de metade a três quartos de todas as substâncias nutrientes absorvidas. Boa parte do processamento intermediário dessas substâncias ocorre também no fígado.
Em condições normais, o fluxo sanguíneo em cada área do trato gas-trintestinal está diretamente relacionado ao nível da atividade local. Por exemplo, após uma refeição, há aumento da atividade motora, da atividade secretora e da atividade de absorção.
A estimulação dos nervos parassimpáticos que se dirigem ao estômago e à porção inferior do cólon aumenta o fluxo sanguíneo local ao mesmo tempo em que aumenta a secreção glandular. A estimulação simpática exerce um efeito oposto.


2 – Funções Secretoras do Trato Digestivo

Em todo o trato gastrintestinal, as glândulas têm duas funções bási-cas: secreção de enzimas digestivas e produção de muco para lubrificação e proteção de todas as partes do trato digestivo. A maioria das secreções di-gestivas só é formada em resposta à presença de alimentos no trato digesti-vo.
As células mucosas expelem seu muco diretamente para a superfície epitelial, atuando como lubrificante e protegendo as superfícies contra es-coriaçõese autodigestão. No intestino delgado, as criptas de Lieberkühn contém células secretoras especializadas. Também estão associadas ao trato digestivo as glândulas salivares, o pâncreas e o fígado, entre outras.
As principais glândulas salivares são as parótidas, submandibulares e sublinguais. A saliva contém dois tipos principais de secreção protéica: a ptialina ou amilase salivar e a mucina, que tem funções de lubrificação e proteção. A saliva tem pH entre 6,0 e 7,4. As glândulas salivares são con-troladas principalmente por sinais nervosos parassimpáticos provenientes dos núcleos salivaresno tronco encefálico, excitados pelo paladar e pela estimulação tátil da língua e de outras áreas da boca. As secreções esofá-gicas são de caráter inteiramente mucóide e basicamente proporcionam lubri-ficação para a deglutição.
No estômago, as glândulas oxínticas secretam ácido clorídrico, pepsi-nogênio, fator intrínseco e muco. As glândulas pilóricas, localizadas no antro, secretam o hormônio gastrina. As glândulas oxínticas são compostas de células mucosas, que secretam principalmente muco; células pépticas ou principais, que secretam grandes quantidades de pepsinogênio, precursor da pepsina e as células parietais ou oxínticas, que secretam o ácido clorídri-co e o fator intrínseco de Castle.
O fator intrínseco de Castle é essencial para a absorção de vitamina B12 no íleo. Quando as células gástricas produtoras de ácido são destruí-das, o que ocorre freqüentemente na gastrite crônica, a pessoa não apenas desenvolve acloridria, mas também desenvolve anemia perniciosa, devido à não-maturação das hemácias na ausência de estimulação da medula óssea pela vitamina B12.
Cerca de metade dos sinais nervosos que chegam ao estômago e aí esti-mulam a secreção gástrica nos núcleos motores dorsais dos vagos e passa pe-los nervos vagos, primeiro para o sistema nervoso entérico da parede gás-trica e, daí, para as glândulas gástricas. A outra metade dos sinais nervo-sos estimuladores da secreção é gerada por reflexos locais no estômago, en-volvendo o sistema nervoso entérico.
A maioria dos nervos secretores libera acetilcolina em suas termina-ções nas células glandulares, o que, por sua vez, estimula a atividade des-sas células. Os sinais provenientes dos nervos vagos e os oriundos dos re-flexos entéricos locais, além de causarem estimulação direta da secreção glandular de sucos gástricos, fazem com que a mucosa do antro gástrico se-crete o hormônio gastrina.
É lançado no sangue e transportado para as glândulas oxínticas onde estimula as células parietais de maneira muito intensa. A histamina também estimula a secreção de ácido pela estimulação dos receptores H2 das células parietais. A histamina é um co-fator necessário para estimular a produção de ácido.
Sabemos que isto é verdade porque, quando a ação da histamina é blo-queada por uma substância anti-histamínica apropriada, como a cimetidina, nem a acetilcolina nem a gastrina conseguem causar secreção de quantidades significativas de ácido. O pepsinogênio é produzido pela estimulação das células pépticas pela acetilcolina liberada pelos nervos vagos ou outros nervos entéricos ou pela estimulação em resposta à presença de ácido no es-tômago.
O excesso de ácido causa inibição da secreção gástrica por mecanismo de feedback negativo. O produto pancreático exócrino é transportado pelo ducto pancreático até a ampola de Vater onde é lançado no duodeno. A trip-sina é proteolítica e a amilase pancreática hidrolisa o amido, o glicogênio e a maioria dos outros carboidratos. A lipase pancreática é capaz de hidro-lisar as gorduras neutras em ácidos graxos. A secreção do inibidor da trip-sina impede a digestão do pâncreas. Quando o efeito do inibidor da tripsina é superado ocorre pancreatite aguda. Três estimulantes básicos são impor-tantes para a indução da secreção pancreática: a acetilcolina, a colecisto-cinina e a secretina.
A secretina estimula a secreção de grande quantidade de bicarbonato que neutraliza a acidez do quimo. Uma das muitas funções do fígado é a de secretar bile. A bile tem duas importantes funções: facilitam a digestão e absorção de gorduras através da emulsificação das partículas grandes e ser-ve como meio de excreção de vários importantes produtos de degradação pre-sentes no sangue como a bilirrubina, um produto final da destruição da he-moglobina.
As células hepáticas também formam diariamente sais biliares. O pre-cursor dos sais biliares é o colesterol. Os sais biliares têm função emul-sificadora e ajudam na absorção de ácidos graxos, colesterol e outros lipí-dios do tubo intestinal. Em condições anormais, o colesterol pode precipi-tar resultando na formação de cálculos biliares de colesterol.
Os cálculos frequentemente bloqueiam os ductos biliares e impedem a entrada das secreções hepáticas no intestino além de causar dor intensa na região da vesícula biliar. A parede dos primeiros centímetros do duodeno possui as glândulas de Brunner, que produzem muco responsável pela proteção da mucosa contra a digestão pelo suco gástrico.
O líquido aquoso produzido pelas células caliciformes das glândulas contidas nas criptas de Lieberkühn fornece um veículo para a absorção de substâncias do quimo à medida que este entra em contato com as vilosidades. A mucosa do intestino grosso também apresenta muitas criptas de Lieberkühn, mas as vilosidades estão ausentes. A secreção preponderante no intestino grosso é o muco.
Sempre que um segmento do intestino grosso sofre uma irritação inten-sa como ocorre quando a infecção bacteriana se torna muita intensa durante uma enterite, a mucosa secreta grande quantidade de água e eletrólitos. O resultado habitual é a diarréia, que promove uma recuperação mais precoce da doença.


3 – Digestão e Absorção

Os alimentos de que depende o organismo, com exceção de pequenas quantidades de substâncias como vitaminas e minerais, podem ser classifica-dos como carboidratos, gorduras e proteínas. Os carboidratos, as gorduras e as vitaminas devem ser digeridos dando origem a substâncias suficientemente pequenas para serem absorvidas.
Quase todos os carboidratos da dieta são polissacarídeos de grande porte ou dissacarídeos, e ambos são associações de monossacarídeos, ligados entre si. Os carboidratos são digeridos até seus monossacarídeos consti-tuintes por hidrólise. Quase toda a gordura da dieta consiste em triglice-rídeos, que são combinações de três moléculas de ácidos graxos com uma úni-ca molécula de glicerol.
A digestão dos triglicerídeos também é feita por enzimas num processo de hidrólise. As proteínas são formadas por aminoácidos unidos através de ligações peptídicas e são decompostas em aminoácidos por hidrólise. Todas as enzimas digestivas são proteínas. As três fontes principais de carboi-dratos na dieta humana são a sacarose, do açucar, a lactose, do leite, e os amidos, presentes principalmente nos grãos.
Os carboidratos são hidrolisados até os monossacarídeos glicose, ga-lactose e frutose. A hidrólise do amido começa na boca sob a influência da enzima ptialina, secretada principalmente na saliva produzida pela glândula parótida. O ácido clorídrico do estômago provoca uma pequena quantidade adicional de hidrólise. Finalmente, a maior parte da hidrólise ocorre na porção superior do intestino delgado sob a influência da enzima amilase pancreática.
Embora pequena quantidade de gordura possa ser digerida no estômago sob a influência da lipase gástrica, quase toda a digestão da gordura ocor-re no intestino delgado pela ação da lipase pancreática. A primeira etapa na digestão das gorduras é a emulsificação pela ação dos sais biliares se-cretados na bile pelo fígado. Os sais biliares atuam como detergente, frag-mentando as partículas de gordura.
Sob a influência da lipase pancreática, a maior parte da gordura é decomposta em ácidos graxos e monoglicerídeos. As proteínas da dieta são quase totalmente provenientes das carnes e vegetais, sendo digeridas prin-cipalmente no estômago e na porção superior do intestino delgado. Uma pe-quena parte da digestão protéica ocorre no estômago com a enzima pepsina, que atua melhor em pH ácido. Portanto, o ácido clorídrico é essencial para esse processo de digestão.
As proteínas são a seguir digeridas no trecho superior do intestino delgado pela ação de enzimas pancreáticas como a tripsina. O estômago é área de pouca absorção no trato digestivo. A maior parte da absorção ocorre no intestino delgado, que possui vilosidades na mucosa.
As células epiteliais na superfície das vilosidades são caracteriza-das por terem borda em escova, que caracteriza as microvilosidades. A ab-sorção através da mucosa gastrintestinal ocorre por transporte ativo e por difusão. O intestino grosso pode absorver água e íons, embora não possa ab-sorver quase nenhum nutriente.
Numerosas bactérias, principalmente os bacilos colônicos, estão pre-sentes no cólon absortivo.


4 – Distúrbios Gastrintestinais

Gastrite: O termo gastrite significa inflamação da mucosa gástrica. Essa afecção é muito comum na população como um todo, principalmente nos anos mais tardios da vida adulta.
Em alguns casos, a gastrite pode ser muito aguda e grave, com escori-ação ulcerativa da mucosa gástrica pelas secreções pépticas do próprio es-tômago. Pesquisas recentes sugerem que boa parte dos casos de gastrite é causada por uma infecção bacteriana crônica por Helicobacter pylori na mu-cosa gástrica. Tal infecção pode ser tratada com sucesso pela administração de um esquema intensivo de medicamentos anti-bacterianos como o metronida-zol e o bismuto.
Algumas substâncias têm efeito irritativo sobre a mucosa gástrica causando gastrite aguda ou crônica. Dessas substâncias, as duas mais comuns são o álcool e a aspirina.

Atrofia gástrica: Em muitas pessoas que apresentam gastrite crônica, a mucosa gradualmente se atrofia até restar pouca ou nenhuma atividade das glândulas gástricas. A perda das secreções gástricas na atrofia do estômago causa acloridria e, ocasionalmente, anemia perniciosa.
Em geral, quando o ácido não é secretado, a pepsina também não é se-cretada, e, ainda que o seja, a ausência de ácido impede seu funcionamento porque a pepsina exige meio ácido para sua atividade.
Assim, quando há acloridria, obviamente ocorre perda de quase toda a função digestiva do estômago.

Anemia perniciosa na atrofia gástrica: A anemia perniciosa freqüente-mente acompanha a acloridria e a atrofia gástrica. A deficiência do fator intrínseco de Castle e a incapacidade de utilizar a vitamina B12 provoca insuficiência na maturação das hemácias na medula óssea, resultando em ane-mia perniciosa.

Úlcera péptica: Uma úlcera péptica é uma área escoriada da mucosa, causada pela ação digestiva do suco gástrico. O local mais afetado é fre-qüentemente a primeira porção do duodeno, além da pequena curvatura na ex-tremidade antral do estômago e, mais raramente, em outros locais.
A causa habitual da úlcera péptica é a secreção excessiva de suco gástrico em relação ao grau de proteção da mucosa do estômago e do duodeno e à neutralização do ácido gástrico pelos sucos duodenais. Além da proteção da mucosa pelo muco, o duodeno também é protegido pela alcalinidade da se-creção pancreática, pela bile e pelas secreções provenientes das grandes glândulas de Brunner situadas na primeira porção do duodeno. Todas essas contém grande quantidade de bicarbonato de sódio que neutraliza o ácido clorídrico do suco gástrico, inativando assim a pepsina e impedindo a di-gestão da mucosa.
As principais causas específicas de úlcera péptica no ser humano são a infecção crônica pelo Helicobacter pylori e o aumento da secreção dos su-cos ácido-pépticos. O tratamento da úlcera péptica inclui o uso de antibió-ticos como a tetraciclina, medicamentos supressores da produção de ácido, particularmente a ranitidina, e drogas anti-histamínicas que bloqueiam o efeito estimulante da histamina sobre os receptores H2 das glândulas gás-tricas.

Disabsorção no Intestino Delgado – Espru: Ocasionalmente, as substân-cias nutrientes não são absorvidas de maneira adequada pelo intestino del-gado, embora o alimento seja bem digerido. Diversas doenças podem causar redução da capacidade de absorção da mucosa; reunidas freqüentemente sob o nome genérico de espru. Um tipo de espru, conhecido como doença celíaca (em crianças), resulta dos efeitos tóxicos do glúten, uma proteína presente em grãos de trigo e centeio.
Em algumas pessoas suscetíveis, o glúten causa a destruição das vilo-sidades, talvez como conseqüência de uma reação imunológica ou alérgica. A remoção do trigo ou do centeio da dieta, principalmente nas crianças com essa doença, não raro produz uma cura aparentemente milagrosa, em questão de semanas. Nas etapas iniciais do espru, a absorção de gorduras está mais prejudicada do que a absorção de outros produtos da digestão.
A gordura aparece nas fezes quase inteiramente sob a forma de sabões, e não como gordura neutra não-digerida. Nessa fase do espru, a afecção é muitas vezes denominada esteatorréia idiopática, o que significa simples-mente excesso de gordura nas fezes.
Nos casos mais graves de espru, ocorre grande redução na absorção de proteínas, carboidratos, cálcio, vitamina K, ácido fólico, vitamina B12 e outras substâncias.

Constipação: A constipação consiste no movimento vagaroso das fezes ao longo do intestino grosso, geralmente associada a grandes quantidades de fezes secas e endurecidas no cólon ascendente, que aí se acumulam em razão do longo tempo disponível para a absorção de líquido.
Uma causa freqüente de constipação são os hábitos intestinais irregu-lares.

Diarréia: A diarréia, que é o inverso da constipação, resulta do rá-pido deslocamento da matéria fecal ao longo do intestino grosso. A princi-pal causa de diarréia são as infecções do trato gastrintestinal, denomina-das enterites. Evidentemente, este é um mecanismo importante para livrar o tubo intestinal da infecção debilitante.
De particular interesse é a diarréia causada pelo cólera. A toxina do cólera estimula diretamente a secreção excessiva de eletrólitos e líquido pelas criptas de Lieberkuhn no trecho distal do íleo e no cólon. O elemento mais importante do tratamento é simplesmente a reposição de líquido e ele-trólitos na mesma velocidade com que são perdidos.

Vômito: O vômito é o meio pelo qual a porção superior do trato diges-tivo se livra de seu conteúdo quando o tubo digestivo sofre irritação, dis-tensão ou mesmo excitação excessiva. Sinais nervosos aferentes são transmi-tidos por vias aferentes vagais e simpáticas até o centro do vômito do bul-bo, localizado próximo ao trato solitário, aproximadamente no mesmo nível do núcleo dorsal do vago. São então produzidas reações motoras automáticas que causam o vômito.





VI – Os Rins e os Líquidos Corporais


1 – Líquidos Extracelular e Intracelular e Edema

Em condições de equilíbrio dinâmico, como as exigidas para a homeos-tasia, o volume total dos líquidos corporais e as quantidades totais de so-lutos e suas concentrações permanecem relativamente constantes. A ingestão de água deve ser cuidadosamente contrabalançada pelas perdas diárias que ocorrem a partir do organismo.
A evaporação de líquido do trato respiratório e a difusão através da pele constitui as denominadas perdas insensíveis através da pele. O restan-te das perdas ocorre principalmente através das fezes, do suor e da urina excretada pelos rins constituindo as perdas sensíveis de água. Os líquidos corporais totais encontram-se distribuídos em dois compartimentos princi-pais: o líquido extracelular e o líquido intracelular.
Por sua vez, o líquido extracelular é subdividido em líquido inters-ticial e plasma sanguíneo. No ser humano adulto a água corresponde a cerca de 60% da massa corporal. À medida que o indivíduo envelhece, a porcentagem de líquido em relação à massa corporal diminui gradualmente. O líquido con-tido em cada célula tem sua própria mistura de diferentes constituintes; todavia, as concentrações destas substâncias são razoavelmente semelhantes de uma célula para outra. Os líquidos intersticiais possuem aproximadamente a mesma composição, exceto pelas proteínas, que são encontradas em maior concentração no plasma.
O sangue contém tanto líquido extracelular (o líquido no plasma) quanto líquido intracelular (o líquido contido nos eritrócitos). Todavia, o sangue é considerado como um compartimento líquido separado, uma vez que é contido numa câmara própria, o sistema circulatório. O volume sanguíneo é especialmente importante no controle da dinâmica cardiovascular. O hemató-crito refere-se à fração do sangue constituída pelos eritrócitos.
Como o plasma e o líquido intersticial são separados apenas pelas membranas altamente permeáveis dos capilares, suas composições iônicas são semelhantes. Entretanto, o plasma apresenta maior concentração de proteí-nas. O líquido intracelular é separado do líquido extracelular por uma mem-brana celular seletiva que é altamente permeável a água, mas não à maioria dos eletrólitos existentes no organismo. A membrana celular mantém uma com-posição líquida no interior das células que é semelhante para as diferentes células do organismo.
Em contraste com o líquido extracelular, o líquido intracelular con-tém apenas pequenas quantidades de íons sódio, cloreto e quase nenhum cál-cio. Inversamente, contém grandes quantidades de íons potássio e fosfato. Um problema freqüentemente observado no tratamento de pacientes gravemente enfermos reside na dificuldade de manter líquidos adequados no compartimen-to intracelular, no compartimento extracelular ou em ambos.
As quantidades relativas de líquido extracelular distribuída entre o plasma e os espaços intersticiais são determinadas principalmente pelo equilíbrio das forças hidrostática e coloidosmótica através da membrana capilar. Por outro lado, a distribuição de líquido entre os compartimentos intracelular e extracelular é determinada principalmente pelo efeito osmó-tico dos solutos que atuam através da membrana celular. As membranas celu-lares são altamente permeáveis a água, de modo que o líquido intracelular permanece isotônico em relação ao líquido extracelular.
A osmose refere-se à difusão efetiva de água de uma região onde ela exista em alta concentração, para uma região em que esta concentração de água for menor. O número total de partículas numa solução é medido em ter-mos de osmols. Um osmol é igual a 1 mol de partículas de soluto. Se uma mo-lécula sofrer dissociação em dois íons como ocorre com o cloreto de sódio ao sofrer ionização, uma solução contendo 1 mol/litro terá uma concentração osmótica de 2 osm/litro.
A concentração osmolar de uma solução é denominada osmolalidade quan-do expressa em osmoles por quilograma de água; é denominada osmolaridade, quando expressa em osmoles por litro de solução. A osmose de moléculas de água através de uma membrana seletivamente permeável pode ser impedida pela aplicação de uma pressão em sentido oposto ao da osmose.
A quantidade precisa de pressão necessária para impedir a osmose é denominada pressão osmótica. Quando uma célula é colocada numa solução de igual concentração ou isotônica, o volume da célula permanece inalterado. Quando uma célula é colocada numa solução de menor concentração, o volume da célula aumenta. Quando uma célula é colocada numa solução de maior con-centração, o volume da célula diminui.
Quando uma solução salina isotônica é adicionada ao líquido extrace-lular, não ocorre osmose através das membranas celulares. Quando adiciona-se uma solução hipertônica ao líquido extracelular ocorre osmose de água das células para o compartimento extracelular. Quando uma solução hipotôni-ca é adicionada ao líquido extracelular, parte da água extracelular difun-de-se para o interior das células até que os compartimentos intracelular e extracelular tenham a mesma osmolaridade.
São administrados muitos tipos de soluções por via venosa com o obje-tivo de proporcionar nutrição a indivíduos que não podem ingerir quantida-des adequadas de alimentos. Quando essas soluções são administradas, suas concentrações de substâncias osmoticamente ativas costumam ser ajustadas para torná-las quase isotônicas, ou são administradas com velocidade lenta o suficiente para não comprometer o equilíbrio osmótico dos líquidos corpo-rais.
O edema refere-se à presença de líquido em excesso nos tecidos corpo-rais. Na maioria dos casos, o edema ocorre no compartimento de líquido ex-tracelular. Duas condições exibem especial tendência a provocar edema in-tracelular: a depressão dos sistemas metabólicos dos tecidos e a falta de nutrição adequada para as células. Além disso, pode ocorrer edema intrace-lular em tecidos inflamados. Existem duas causas gerais de edema extracelu-lar: o extravasamento normal de líquido do plasma para os espaços intersti-ciais através dos capilares e a incapacidade de os linfáticos levarem o lí-quido do interstício de volta ao sangue.
Qualquer uma das alterações seguintes é capaz de aumentar a filtração capilar: aumento do coeficiente de filtração capilar, aumento da pressão hidrostática capilar ou diminuição da pressão coloidosmótica do plasma. Al-gumas das causas sistêmicas de edema extracelular são: retenção renal ex-cessiva de sal e água, pressão venosa elevada (insuficiência cardíaca, obs-trução venosa e falência das bombas venosas, i.e; paralisia dos músculos ou insuficiência das válvulas venosas), diminuição das proteínas plasmáticas, aumento da permeabilidade capilar e bloqueio do retorno linfático.


2 – Formação da Urina pelos Rins

A – Filtração Glomerular, Fluxo Sanguíneo Renal e Seu Controle

As principais funções dos rins consistem em livrar o corpo dos produ-tos de degradação que são ingeridos ou produzidos pelo metabolismo e o con-trole do volume e da composição dos líquidos corporais. Entre as múltiplas funções dos rins, incluem-se a regulação do equilíbrio hidroeletrolítico, a regulação da osmolaridade dos líquidos corporais e das concentrações dos eletrólitos, a regulação do equilíbrio ácido-básico, a excreção de produtos de degradação metabólica e substâncias químicas estranhas, a regulação da pressão arterial, a secreção de hormônios e a gliconeogênese.
Em condições normais, o fluxo sanguíneo para os dois rins corresponde a 21% do débito cardíaco. A artéria renal penetra no rim através do hilo, juntamente com o ureter e a veia renal, e, a seguir, ramifica-se progressi-vamente para formar as artérias interlobares, artérias arqueadas, artérias interlobulares (também denominadas artérias radiais) e arteríolas aferen-tes, que desaguam nos capilares glomerulares nos glomérulos, onde grandes quantidades de líquidos e solutos (exceto as proteínas plasmáticas) são filtradas, dando início à formação da urina.
As extremidades distais dos capilares de cada glomérulo coalescem para formar a arteríola eferente, que leva a uma segunda rede capilar, os capilares peritubulares, que circundam os túbulos renais. Os capilares pe-ritubulares desaguam nos vasos do sistema venoso, que correm paralelamente aos vasos arteriolares, formando progressivamente a veia interlobular, a veia arqueada, a veia interlobar e a veia renal, que deixa o rim ao lado da artéria renal e ureter. O néfron é a unidade funcional do rim.
No ser humano, cada rim é constituído de cerca de 1 milhão de né-frons, cada um dos quais é capaz de formar urina. Cada néfron possui dois componentes principais: um glomérulo (capilares glomerulares) através do qual grandes quantidades de líquidos são filtradas do sangue, e um longo túbulo no qual o líquido filtrado é convertido em urina no seu trajeto até a pelve renal. O glomérulo é constituído de uma rede de capilares glomeru-lares que se ramificam e se anastomosam; essa rede, quando comparada a ou-tras redes capilares, apresenta elevada pressão hidrostática.
Os capilares glomerulares são recobertos por células epiteliais, e o glomérulo como um todo encontra-se envolvido pela cápsula de Bowman. O lí-quido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e, a seguir, para o túbulo proximal, situado no córtex renal. A partir do túbulo proximal, o líquido flui para a alça de Henle, que mergu-lha na medula renal. Cada alça consiste num ramo descendente e num ramo as-cendente.
As paredes do ramo descendente e da extremidade inferior do ramo as-cendente são muito finas, de modo que estes segmentos são conhecidos como segmento delgado da alça de Henle. Depois de o ramo ascendente da alça ter percorrido parte do trajeto de volta ao córtex, sua parede torna-se espessa como a de outras porções do sistema tubular, sendo portanto denominado seg-mento espesso do ramo ascendente. Na extremidade do ramo ascendente espesso existe um segmento curto que, na verdade, é uma placa na parede, conhecida como mácula densa. Depois da mácula densa, o líquido penetra no túbulo dis-tal que, a exemplo do túbulo proximal, situa-se no córtex renal. Seguem-se o túbulo conector e o túbulo coletor cortical, que leva ao ducto coletor cortical.
As porções iniciais de oito a 10 ductos coletores corticais juntam-se para formar um único ducto coletor maior que segue seu trajeto até a medu-la, passando a constituir o ducto coletor medular. Os ductos coletores unem-se para formar ductos progressivamente maiores que eventualmente desa-guam na pelva renal através das extremidades das papilas renais. A formação da urina resulta da filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tu-bular. A intensidade da excreção urinária é igual à intensidade da filtra-ção menos a intensidade da reabsorção mais a intensidade da secreção.
A formação da urina começa com a filtração, a partir dos capilares glomerulares na cápsula de Bowman, de grande quantidade de líquido pratica-mente isento de proteínas. Quando o líquido filtrado deixa a cápsula de Bowman e passa pelos túbulos, ele é modificado pela reabsorção de água e solutos específicos de volta ao sangue ou pela secreção de outras substân-cias dos capilares peritubulares para os túbulos. Para cada substância existente no plasma, ocorre uma combinação particular de filtração, reab-sorção e secreção.
A membrana dos capilares glomerulares é semelhante à de outros capi-lares, exceto pelo fato que possui três camadas principais (em lugar das duas habituais): o endotélio do capilar, uma membrana basal e uma camada de células epiteliais (podócitos) que circunda a superfície externa da membra-na basal capilar. Em seu conjunto, estas camadas formam a barreira de fil-tração que, apesar de suas três camadas, filtra centenas de vezes mais água e solutos do que a membrana habitual dos capilares.
Mesmo com essa elevada intensidade de filtração, a membrana capilar dos glomérulos normalmente impede a filtração das proteínas plasmáticas. O endotélio capilar apresenta milhares de pequenos orifícios denominados fe-nestras. Como estas fenestrações são relativamente grandes, o endotélio não atua como importante barreira para as proteínas plasmáticas. A membrana ba-sal impede eficazmente a filtração de proteínas plasmáticas, em parte devi-do a fortes cargas elétricas associadas a proteoglicanos.
A filtrabilidade dos solutos é determinada pelo seu tamanho e carga elétrica. As moléculas de carga negativa são filtradas menos facilmente que as moléculas de carga positiva. O aumento da pressão hidrostática na cápsu-la de Bowman diminui a filtração glomerular. O aumento da pressão coloi-dosmótica nos capilares glomerulares diminui a filtração glomerular. O au-mento da pressão hidrostática nos capilares glomerulares aumenta a filtra-ção glomerular.
O fluxo sanguíneo nos vasos retos da medula renal é muito baixo em comparação com o fluxo no córtex renal. A ativação do sistema nervoso sim-pático diminui a filtração glomerular. Diversos hormônios e autacóides tam-bém podem influenciar a filtração glomerular e o fluxo sanguíneo renal. A norepinefrina, a epinefrina e a endotelina provocam constrição dos vasos sanguíneos renais e diminuição da filtração glomerular.
A angiotensina II provoca constrição das arteríolas eferentes. O óxi-do nítrico proveniente do endotélio diminui a resistência vascular renal e aumenta a filtração glomerular. Outros vasodilatadores como as prostaglan-dinas e a bradicinina também aumentam a filtração glomerular.

B – Processamento Tubular do Filtrado Glomerular

Quando o filtrado glomerular penetra nos túbulos renais, flui seqüen-cialmente através das sucessivas partes do túbulo – o túbulo proximal, a alça de Henle, o túbulo distal, o túbulo coletor e o ducto coletor – antes de ser excretado na forma de urina. Ao longo deste trajeto, algumas sub-stâncias são seletivamente reabsorvidas dos túbulos de volta ao sangue, en-quanto outras são secretadas do sangue para o lúmen tubular. A reabsorção tubular é altamente seletiva.
Algumas substâncias, como a glicose e os aminoácidos, são quase to-talmente reabsorvidas a partir dos túbulos. Certos produtos de degradação, como a uréia e a creatinina, por outro lado, são pouco reabsorvidos e ex-cretados em grandes quantidades. A reabsorção tubular inclui mecanismos passivos e ativos. A reabsorção passiva de água por osmose está acoplada principalmente à reabsorção de sódio. Em condições normais, a maior parte da água e do sódio são reabsorvidos no túbulo proximal.
A alta capacidade de reabsorção do túbulo proximal se deve ao grande número de mitocôndrias e à superfície das membranas celulares ampliada de-vido à característica de borda em escova. A alça de Henle é constituída por um seguimento descendente delgado, um segmento ascendente delgado e um seg-mento ascendente espesso. Os segmentos ascendente e descendente delgados têm membranas epiteliais finas sem borda em escova, poucas mitocôndrias e níveis mínimos de atividade metabólica.
O segmento espesso da alça de Henle tem células epiteliais espessas de alta atividade metabólica e com capacidade de reabsorção ativa de sódio, cloreto e potássio. O túbulo distal e o túbulo coletor apresentam grande atividade metabólica, com atividade de reabsorção e secreção. A permeabili-dade do túbulo distal, do túbulo coletor e do ducto coletor é amplamente sensível à concentração de ADH ou vasopressina. Na presença de níveis ele-vados de ADH, a água é avidamente reabsorvida reduzindo o volume de urina.
A ocorrência de pequenos aumentos da pressão arterial quase sempre provoca aumentos pronunciados na excreção urinária de sódio e água. O pe-queno aumento da filtração glomerular que ocorre contribui, em parte, para o efeito da pressão arterial elevada sobre o débito urinário. Um segundo efeito do aumento da pressão arterial renal é a diminuição da reabsorção de sódio e água pelos túbulos. O terceiro fator que contribui para esse meca-nismo é a formação reduzida de angiotensina II, que aumenta a reabsorção de sódio pelos túbulos, além de estimular a secreção de aldosterona, que au-menta ainda mais a reabsorção de sódio.
O ADH aumenta a reabsorção de água. O peptídeo natriurético atrial diminui a reabsorção de sódio e água. O paratormônio aumenta a reabsorção de cálcio. A ativação do sistema nervoso simpático aumenta a reabsorção de sódio.


3 – Mecanismos de Controle para os Líquidos Corporais e seus Constituintes

Para que as células do corpo funcionem adequadamente, devem estar ba-nhadas pelo líquido extracelular com uma concentração relativamente cons-tante de eletrólitos e outros solutos. O rim normal tem a extraordinária capacidade de variar as proporções relativas de solutos e de água na urina em resposta a várias situações de desafio. Através desse mecanismo, os rins excretam o excesso de água através da formação de urina diluída. O nível do hormônio antidiurético ou vasopressina constitui o sinal que indica aos rins a necessidade de excretar urina diluída ou concentrada.
Quando surge um déficit de água no organismo, o rim forma urina con-centrada através da excreção contínua de solutos, enquanto a reabsorção de água aumenta, com a conseqüente diminuição do volume de urina formada. Em-bora múltiplos mecanismos controlem a quantidade de sódio e água excretada pelos rins, os principais sistemas de controle são o sistema do ADH e o me-canismo da sede. O aumento da osmolaridade do líquido extracelular provoca a contração de células nervosas especiais localizadas no hipotálamo anteri-or.
A contração das células osmorreceptoras provoca a emissão de sinais para a hipófise posterior. Estes potenciais de ação estimulam a liberação de ADH, que penetra na corrente sanguínea e é transportado até os rins, onde aumenta a permeabilidade dos túbulos distais, túbulos coletores e duc-tos coletores à água. Por conseqüência, a água é conservada no corpo, en-quanto o sódio e outros solutos continuam a ser excretados na urina.
Esse processo provoca diluição dos solutos no líquido extracelular, corrigindo, assim, o líquido extracelular excessivamente concentrado. A se-qüência oposta de eventos é observada quando o líquido extracelular torna-se muito diluído (hiposmótico). Os rins minimizam a perda de líquido duran-te déficits de água através do sistema de feedback osmorreceptor-ADH. Toda-via, a ingestão de líquido é necessária para contrabalançar sua perda, o que pode ocorrer através da sudorese, da respiração e pelo trato gastrin-testinal.
A mesma área ao longo da parede ântero-lateral do terceiro ventrículo que promove a liberação de ADH também estimula a sede através do centro da sede. Os neurônios do centro da sede respondem a injeções de soluções hi-pertônicas de sal, estimulando o comportamento da ingestão de água.


4 – Regulação do Equilíbrio Ácido-Básico

A regulação do equilíbrio dos íons hidrogênio é, em alguns aspectos, semelhante à regulação de outros íons no organismo. Além do controle feito pelos rins, existem outros mecanismos de tamponamento ácido-básico envol-vendo o sangue, as células e os pulmões, que são essenciais para a manuten-ção das concentrações normais dos íons hidrogênio nos líquidos extra e in-tracelular. O pH normal do sangue arterial é de 7,4, enquanto o pH do san-gue venoso e dos líquidos intersticiais é de cerca de 7,35 devido ao dióxi-do de carbono liberado dos tecidos para formar ácido carbônico.
O indivíduo apresenta acidose quando o pH cai abaixo de 7,4 e alcalo-se quando o pH aumenta de 7,4. Três sistemas primários regulam as concen-trações de íons hidrogênio para evitar o desenvolvimento de acidose ou al-calose: os sistemas químicos de tampões ácido-básicos dos líquidos corpo-rais; o centro respiratório que regula a remoção de dióxido de carbono e, portanto, de ácido carbônico; e os rins, que têm a capacidade de excretar urina ácida ou alcalina durante a acidose ou a alcalose.
Um tampão é qualquer substância capaz de ligar-se reversivelmente a íons hidrogênio. O gás carbônico e a água combinam-se reversivelmente para formar ácido carbônico, em um sistema de equilíbrio químico com a presença da enzima anidrase carbônica. Existe uma relação matemática definida entre a proporção das concentrações dos elementos ácidos e básicos de cada siste-ma tampão e o pH da solução.
Essa relação para o sistema tampão bicarbonato é dada pela equação de Henderson-Hasselbalch. As proteínas são importantes tampões intracelulares, como a hemoglobina nos eritrócitos. Na regulação respiratória, o aumento na ventilação elimina o gás carbônico do líquido extracelular, o que reduz a concentração de íons hidrogênio. Inversamente, a diminuição da ventilação aumenta o gás carbônico e, assim, também aumenta a concentração de íons hi-drogênio no líquido extracelular.
Conseqüentemente, o aumento na concentração de íons hidrogênio esti-mula a ventilação alveolar através da sensibilização do centro respirató-rio. Os rins regulam a concentração de íons hidrogênio do líquido extrace-lular através de três mecanismos básicos: secreção de íons hidrogênio, re-absorção de íons bicarbonato filtrados e produção de novos íons bicarbona-to.
Na acidose, há excreção aumentada de íons hidrogênio e adição de íons bicarbonato ao líquido extracelular. Na alcalose, há secreção tubular dimi-nuída de íons hidrogênio e aumento da excreção de íons bicarbonato.


5 – Doença Renal

Muitas doenças renais podem ser divididas em duas categorias princi-pais: insuficiência renal aguda, em que os rins param de funcionar abrupta-mente, por completo ou quase por completo, podendo eventualmente recuperar uma função quase normal e insuficiência renal crônica, em que ocorre perda progressiva da função de cada vez mais néfrons, diminuindo gradualmente a função renal global.

Insuficiência Renal Aguda: A insuficiência renal aguda pode resultar da diminuição do suprimento sanguíneo para os rins, em consequência de in-suficiência cardíaca com redução do débito cardíacoe pressão arterial baixa ou condições associadas como a hemorragia grave. A insuficiência renal agu-da intra-renal resulta de anormalidades no próprio rim, incluindo as que afetam os vasos sanguíneos, glomérulos ou túbulos.
A glomerulonefrite aguda é um tipo de insuficiência renal aguda in-tra-renal geralmente provocada por uma reação imune anormal que lesa os glomérulos. A insuficiência renal aguda pós-renal refere-se à obstrução do sistema coletor urinário em qualquer ponto, desde os cálices até a saída da bexiga.
As causas mais importantes de obstrução do trato urinário fora dos rins incluem cálculos renais produzidos pela precipitação de cálcio, urato ou cistina.

Insuficiência Renal Crônica: A insuficiência renal crônica resulta da perda irreversível de grande número de néfrons funcionantes. Em geral, pode ocorrer em conseqüência de distúrbios dos vasos sanguíneos, glomérulos, túbulos, interstício renal e trato urinário inferior.
Em muitos casos, a insuficiência renal crônica pode evoluir para insuficiência renal terminal, na qual o indivíduo necessita de tratamento com rim artificial ou transplante de rim natural para sobreviver. Recentemente, o diabetes mellitus e a hipertensão passaram a ser reconhecidos como as principais causas de insuficiência renal terminal. A perda de néfrons funcionais exige que os néfrons sobreviventes excretem mais água e solutos.
Os principais efeitos da insuficiência renal incluem: edema generalizado decorrente da retenção de água e sal, acidose resultante da incapacidade de os rins eliminarem produtos ácidos normais, concentração elevada de nitrogênio não-protéico – sobretudo uréia, creatinina e ácido úrico – em decorrência da incapacidade de o organismo excretar os produtos metabólicos finais das proteínas.
Esta condição global é denominada uremia devido à elevada concentração de uréia nos líquidos corporais. Os pacientes com insuficiência renal crônica quase sempre desenvolvem anemia provocada por secreção diminuída de eritropoetina, que estimula a medula óssea a produzir hemácias.




VII – Metabolismo e Regulação da Temperatura


1 – Metabolismo dos Carboidratos e Formação do Trifosfato de Adenosina

Grande parte das reações químicas do organismo tem por objetivo tornar a energia dos alimentos disponível para os diversos sistemas fisiológicos das células. A substância trifosfato de adenosina (ATP) desempenha papel-chave ao tornar a energia dos alimentos disponível para todos estes processos. A molécula de ATP possui dois radicais fosfato unidos ao restante da molécula através de ligações ricas em energia.
Após a perda de um radical fosfato do ATP, o composto transforma-se em difosfato de adenosina (ADP), e após a perda do segundo radical fosfato, o composto resultante é o monofosfato de adenosina (AMP). O alimento nas células é gradualmente oxidado e a energia liberada é utilizada para formar de novo o ATP, mantendo sempre um suprimento desta substância.
O ATP é quase sempre conhecido como a moeda corrente energética do organismo, que ele pode repetidamente ganhar e gastar. Os produtos finais da digestão dos carboidratos no trato alimentar consistem, quase exclusivamente, de glicose, frutose e galactose, constituindo a glicose a maior proporção deles. Esses três monossacarídeos são absorvidos pelo sangue porta e, do fígado, são transportados para todas as partes do corpo pelo sistema circulatório.
Os monossacarídeos atravessam a membrana das células por difusão facilitada, que não caracteriza transporte ativo. A velocidade de transporte da glicose através da membrana celular é acentuadamente aumentada pela insulina, produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans do pâncreas. Imediatamente após penetrar nas células, a glicose é transformada em glicose 6-fosfato através das enzima glicoquinase, no fígado, e hexoquinase nas demais células, envolvendo gasto de ATP.
Nas células hepáticas os demais monossacarídeos são convertidos em glicose na sua quase totalidade. Após ser absorvida nas células, a glicose pode ser utilizada imediatamente para a liberação de energia ou então armazenada na forma de glicogênio no fígado e nos músculos. O processo de formação de glicogênio denomina-se glicogênese. A glicogenólise refere-se à degradação do glicogênio armazenado nas células para a nova formação de glicose.
A epinefrina é liberada pela supra-renal sob estimulação simpática e estimula a glicogenólise tornando a glicose disponível para o metabolismo rápido. O glucagon é um hormônio secretado pelas células alfa do pâncreas quando o nível de glicemia cai para valores baixos. Seu efeito é o de retirar glicose do fígado para o sangue, elevando o nível de glicemia para a faixa normal.
O meio mais importante de liberação de energia da molécula de glicose é o processo da glicólise, na qual uma molécula de glicose forma duas de ácido pirúvico. Apesar das numerosas reações químicas que ocorrem na série glicolítica, são formados apenas 2 mols de ATP para cada mol de glicose utilizada. O estágio seguinte é a conversão das duas moléculas de ácido pirúvico em duas moléculas de Acetil Coenzima
A próxima etapa na degradação da glicose é o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs. Trata-se de uma seqüência de reações químicas que ocorrem na matriz mitocondrial em que são liberadas enormes quantidades de energia para produzir ATP. No ciclo de Krebs são liberados vários íons hidrogênio que se combinam com o NAD para formar NADH. Em seguida, o NADH libera hidrogênio e se transforma novamente em NAD. Durante essas alterações, os elétrons que são removidos dos átomos de hidrogênio, produzindo sua ionização, entram imediatamente numa cadeia de transporte de elétrons na membrana interna da mitocôndria.
A etapa final da fosforilação oxidativa é a conversão do ADP em ATP. Durante a glicólise são formadas duas moléculas de ATP, durante o ciclo de Krebs duas moléculas e durante a fosforilação oxidativa são formadas trinta e quatro moléculas de ATP. Em certas ocasiões, o oxigênio torna-se insuficiente ou não é disponível, de modo que a oxidação celular da glicose não pode ocorrer.
Todavia, mesmo nestas condições, uma pequena quantidade de energia ainda pode ser liberada para as células pela glicólise, uma vez que as reações químicas durante a degradação glicolítica da glicose a ácido pirúvico não necessitam de oxigênio. Infelizmente, este processo desperdiça uma grande quantidade de glicose. A formação do ácido lático durante a glicólise anaeróbica permite a liberação de energia anaeróbica adicional.
Em condições anaeróbicas, a maior parte do ácido pirúvico é convertido em ácido lático, que se difunde rapidamente das células para os líquidos extracelulares e para o interior de outras células. Embora praticamente todos os carboidratos utilizados pelos músculos sejam degradados a ácido pirúvico pela glicólise e, em seguida, convertidos em dióxido de carbono e átomos de hidrogênio pelo ciclo do ácido cítrico, este esquema glicolítico e do ácido cítrico não constitui o único meio pelo qual a glicose pode ser degradada para fornecer energia.
Existe um segundo esquema importante para a degradação da glicose, denominado via das pentoses. A via das pentoses é especialmente importante no fornecimento de energia e de alguns dos substratos para a conversão dos carboidratos em gordura. Quando as reservas corporais de carboidratos diminuem abaixo do normal, pode-se verificar a formação de glicose a partir dos aminoácidos e dos lipídios, num processo denominado gliconeogênese. A diminuição dos carboidratos nas células e a redução da glicemia constituem os estímulos básicos que causam o aumento da gliconeogênese.
A liberação de glicocorticóides pelo córtex supra-renal constitui um dos meios mais importantes de estimulo à gliconeogênese. O nível normal da glicemia oscila em torno de 90 a 110 mg por ml de sangue e está intimamente relacionado com a insulina e o glucagon.


2 – Metabolismo dos Lipídios

Os lipídios incluem as gorduras neutras ou triglicerídeos, os fosfolipídios, o colesterol e outras substâncias. Os triglicerídios são utilizados no organismo principalmente para o fornecimento de energia para os processos metabólicos, função compartilhada com os carboidratos. Alguns lipídios, em particular o colesterol, os fosfolipídios e pequenas quantidades de triglicerídios são utilizados em todo o corpo para formar as membranas de todas as células e desempenhar outras funções intracelulares.
Quase todas as gorduras da dieta são absorvidas na linfa intestinal sob a forma de quilomícrons. Em seguida, os quilomícrons são transportados até o ducto torácico e lançados no sangue venoso, na junção das veias jugular e subclávia. Os quilomícrons são removidos do plasma dentro de aproximadamente uma hora, a maior parte quando o sangue passa pelos capilares do fígado, bem como do tecido adiposo. As membranas das células adiposas contém grandes quantidades da enzima denominada lipoproteína lipase.
Esta enzima hidrolisa os triglicerídios dos quilomícrons em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos, por serem altamente miscíveis nas membranas celulares, difundem-se imediatamente no interior das células adiposas. Uma vez no interior destas células, eles são ressintetizados em triglicerídios, sendo o novo glicerol fornecido pelos processos metabólicos das células adiposas. Quando os lipídios armazenados nas células adiposas precisam ser utilizados em outras partes do corpo, geralmente para fornecer energia, devem ser inicialmente transportados para outros tecidos.
Este transporte é feito quase totalmente sob a forma de ácidos graxos livres, resultantes da hidrólise dos triglicerídios armazenados nas células adiposas, produzindo novamente ácidos graxos e glicerol. Ao sair das células adiposas, os ácidos graxos se ionizam fortemente no plasma e combinam-se de imediato com a albumina através de uma ligação frouxa, sendo liberados nas regiões onde houver necessidade. No estado pós-absortivo, quando não há quilomícrons no sangue, mais de 95% de todos os lipídios no plasma encontram-se na forma de lipoproteínas, que são partículas muito menores que os quilomícrons, porém de composição semelhante, contendo misturas de triglicerídios, fosfolipídios, colesterol e proteína.
Os quilomícrons possuem tanto lipídios quanto lipoproteínas em seu interior. As lipoproteínas são divididas em três classes principais: (1) as lipoproteínas de densidade muito baixa ou VLDL, que contêm altas concentrações de triglicerídios e concentrações moderadas de fosfolipídios e colesterol; (2) as lipoproteínas de baixa densidade ou LDL, que contêm relativamente poucos triglicerídios, mas porcentagem muito alta de colesterol; e (3) as lipoproteínas de alta densidade ou HDL, que contêm cerca de 50% de proteína, com concentrações menores de lipídios. As lipoproteínas são formadas quase totalmente no fígado, em concordância com o fato de que a maior parte de fosfolipídios, do colesterol e triglicerídios do plasma (à exceção daqueles existentes nos quilomícrons) são sintetizados no fígado.
A principal função das lipoproteínas do plasma é a de transportar seus tipos especiais de lipídios por todo o corpo. Os triglicerídios são sintetizados principalmente a partir dos carboidratos no fígado, sendo transportados para o tecido adiposo e outros tecidos periféricos nas VLDL. As LDL são os resíduos das VLDL após liberação da maior parte dos triglicerídios no tecido adiposo, deixando grandes concentrações de fosfolipídios e concentrações moderadas de proteína. Por outro lado, as HDL transportam o colesterol dos tecidos periféricos para o fígado; por conseguinte, este tipo de lipoproteína desempenha papel muito importante na prevenção do desenvolvimento da aterosclerose.
A gordura é armazenada em grandes quantidades em dois tecidos importantes do corpo, o tecido adiposo e o fígado. A principal função do tecido adiposo é o armazenamento dos triglicerídios até que eles sejam necessários ao suprimento de energia em outras partes do corpo. Uma função subsidiária é o isolamento térmico. As principais funções do fígado no metabolismo dos lipídios são: (1) degradar os ácidos graxos em compostos pequenos para o suprimento de energia; (2) sintetizar triglicerídios a partir dos carboidratos e, em menor grau, das proteínas; e (3) sintetizar outros lipídios a partir dos ácidos graxos. A degradação e a oxidação dos ácidos graxos ocorre nas mitocôndrias para formar grandes quantidades de ATP. Toda vez que o organismo recebe uma quantidade maior de carboidratos do que a que pode ser utilizada imediatamente para energia ou armazenada sob a forma de glicogênio, o excesso é rapidamente convertido em triglicerídios e, a seguir, armazenado nesta forma no tecido adiposo.
A maior parte da síntese de triglicerídios ocorre no fígado, porém uma diminuta quantidade também ocorre nas células adiposas. Os triglicerídios formados no fígado são, em sua maior parte, transportados pelas VLDL até as células adiposas, para ser armazenados até que haja necessidade de energia. Muitos aminoácidos podem ser convertidos em acetil Co-A e esta pode ser convertida em triglicerídios. A estimulação simpática pela adrenalina favorece a degradação de lipídios para obtenção de energia.
O estresse estimula a liberação de corticotropina pela hipófise anterior, que por sua vez estimula o córtex supra-renal a secretar quantidades excessivas de glicocorticóides (principalmente cortisol) estimulando a degradação de lipídios e produção de energia. A aterosclerose é sobretudo uma doença das grandes artérias, caracterizada pelo aparecimento de depósitos lipídicos, denominados placas ateromatosas, nas camadas internas das artérias. Estas placas contêm quantidade especialmente grande de colesterol.
Num estágio mais avançado da doença, os fibroblastos infiltram-se nas áreas em degeneração e provocam esclerose progressiva das artérias. Além disso, ocorre quase sempre precipitação de cálcio com os lipídios, formando placas calcificadas. O termo aterosclerose significa endurecimento das artérias. As placas ateromatosas quase sempre se rompem na íntima e se projetam no sangue que flui pela artéria; a aspereza de sua superfície provoca a formação de coágulos sanguíneos, com consequente formação de trombos ou êmbolos.
Quase metade de todos os seres humanos morre em consequência de alguma complicação de aterosclerose, cerca de dois terços dessas mortes são provocados por trombose de uma ou mais artérias coronárias, e, um terço restante, por trombose ou hemorragia de vasos em outros órgãos do corpo – especialmente o cérebro, rins, fígado, trato gastrintestinal e membros.
As HDL constituem uma entidade altamente distinta das VLDL e LDL. Elas também são formadas principalmente pelo fígado, mas têm a capacidade de remover o colesterol dos tecidos em lugar de provocar a sua deposição adicional. Sabe-se que pessoas com níveis sanguíneos elevados de HDL têm menos probabilidade de desenvolver aterosclerose.


3 – Metabolismo das Proteínas

Cerca de três quartos dos sólidos corporais são formados por proteínas. As proteínas podem ser estruturais, enzimas, proteínas transportadoras de oxigênio, proteínas que causam a contração muscular e muitos outros tipos de proteínas. As propriedades químicas das proteínas são tão extensas que constituem grande parte de toda a bioquímica.
Os principais componentes das proteínas são os aminoácidos, 20 dos quais estão presentes no corpo em quantidades significativas. Destes 20 aminoácidos, metade são aminoácidos essenciais que não podem ser sintetizados de forma alguma ou então em quantidades suficientes no corpo. O uso do termo essencial não significa que os outros 10 aminoácidos não sejam igualmente essenciais para a formação de proteínas, mas apenas que esses outros não são essenciais na dieta. Nas proteínas, os aminoácidos são agregados em longas cadeias por meio das denominadas ligações peptídicas. Na ligação peptídica, o radical amino de um aminoácido combina-se com o radical carboxila do outro aminoácido.
Ocorre a liberação de um íon hidrogênio do radical amino, enquanto uma hidroxila é liberada do radical carboxila; ambos combinam-se para formar uma molécula de água. Muitas proteínas altamente complexas são fibrilares, sendo denominadas proteínas fibrosas. Os principais tipos de proteínas fibrosas são os colágenos, que constituem as proteínas estruturais básicas do tecido conjuntivo, tendões, cartilagem e osso; as elastinas, que formam as fibras elásticas dos tendões, artérias e tecido conjuntivo; as queratinas, proteínas estruturais do cabelo e das unhas; e a actina e a miosina, que são as proteínas contráteis dos músculos. Depois de serem absorvidos pelo trato gastrintestinal, os aminoácidos são levados pelo sangue às células.
Quase imediatamente após sua entrada nas células, os aminoácidos são conjugados em proteínas celulares sob a influência de enzimas celulares. Toda vez que a concentração plasmática de aminoácidos cai abaixo de seu nível normal, ocorre transporte de aminoácidos para fora das células a fim de repor os suprimentos no plasma. Simultaneamente, verifica-se a degradação de proteínas intracelulares em aminoácidos. Alguns tecidos corporais participam em maior grau do que outros no armazenamento de aminoácidos.
Assim, o fígado, que é um grande órgão dotado de sistemas especiais para o processamento de aminoácidos, armazena grandes quantidades de proteínas lábeis. Os três tipos principais de proteínas presentes no plasma são a albumina, a globulina e o fibrinogênio. A principal função da albumina é promover a pressão coloidosmótica no plasma que, por sua vez, impede a perda de líquidos plasmáticos dos capilares. Entre as funções das globulinas, destaca-se a imunidade contra organismos invasores.
O fibrinogênio polimeriza-se durante a coagulação sanguínea, formando coágulos sanguíneos que ajudam a reparar vazamentos no sistema circulatório. Praticamente todas as proteínas plasmáticas, albumina, fibrinogênio e metade das globulinas são formadas no fígado. O restante das globulinas é sintetizado nos tecidos linfóides e na medula óssea.
Trata-se principalmente das gamaglobulinas, que constituem os principais anticorpos do sistema imune. As proteínas são sintetizadas em todas as células do corpo e as características funcionais de cada célula dependem dos tipos de proteína que ela é capaz de sintetizar. Quando a pessoa não ingere nenhuma proteína, certa proporção de suas proteínas corporais continua a ser degradada em aminoácidos.


4 – Energética, Metabolismo e Regulação da Temperatura Corporal

Os carboidratos, os lipídios e as proteínas podem ser utilizados pelas células para sintetizar grandes quantidades de ATP, que por sua vez é usado como fonte de energia para as funções celulares. As principais funções das moléculas de ATP são energizar a síntese de substâncias celulares importantes, a contração muscular e o transporte ativo através das membranas para absorção pelo trato gastrintestinal, pelos túbulos renais, formação de secreções glandulares e estabelecimento de gradientes de concentração iônica nos nervos, que por sua vez fornecem energia ne-cessária para a transmissão de impulsos nervosos.
Apesar da suma importância do ATP para a transferência de energia, essa substância não constitui o depósito mais abundante de ligações de fosfato de alta energia nas células. A fosfocreatina contém ligações fosfato de alta energia várias vezes mais abundante, pelo menos no músculo. Ao contrário do ATP, a fosfocreatina não pode atuar como agente de acoplamento direto para transferência de energia entre os alimentos e os sistemas celulares funcionais.
Todavia, ela é capaz de transferir energia de modo intercambiável com o ATP. Quando quantidades adicionais de ATP estão disponíveis na célula, grande parte dessa energia é utilizada na síntese de fosfocreatina, formando assim um reservatório de energia. Quando o ATP começa a ser consumido, a energia existente na fosfocreatina é rapidamente transferida de volta ao ATP e, a seguir, deste para os sistemas funcionais das células.
Este efeito mantém a concentração de ATP num nível quase máximo enquanto houver fosfocreatina no interior das células. Assim, podemos também denominar a fosfocreatina como um sistema “tampão” do ATP. A energia dos alimentos é quase sempre convertida em calor corporal, uma vez que o trabalho desenvolvido através do uso da energia gera calor. É o caso do calor produzido através do exercício muscular e do movimento cinético das moléculas através do sistema circulatório.
Por consequência, a determinação da produção de calor corporal constitui uma excelente maneira de estudar o metabolismo geral do corpo. A caloria é a unidade empregada para esta finalidade.
Os principais fatores que afetam o metabolismo corporal são o exercício, o hormônio tireóideo tiroxina e a estimulação simpática. O metabolismo basal funciona como método para comparar as intensidades metabólicas entre indivíduos, medindo a intensidade metabólica inerente dos tecidos, independentemente do exercício e de outros fatores externos que tornariam impossível a comparação do metabolismo de uma pessoa com o de outra.
O nível de temperatura considerado normal varia entre 36,5 a 37 graus Celsius, embora cada pessoa deva ser avaliada em relação às temperaturas dos demais sistemas orgânicos. A pele, os tecidos subcutâneos e, sobretudo, a gordura dos tecidos subcutâneos constituem um isolante térmico do organismo. Através do fluxo sanguíneo, ocorre constante transferência de calor do centro do corpo para a pele. Assim, a pele constitui, obviamente, um sistema “radiador” eficaz para o corpo.
Os principais processos pelos quais ocorre perda de calor da pele para o meio ambiente incluem a radiação, a condução, a convexão e a evaporação. A irradiação ocorre na forma de raios térmicos infravermelhos que são ondas eletromagnéticas que se irradiam da pele para o meio ambiente mais frio. Representa 60% da perda total de calor. A condução representa perda pequena e ocorre da superfície do corpo para objetos mais frios. A convexão ocorre a partir de correntes aéreas. A evaporação contribui com as perdas insensíveis de água através da pele e dos pulmões.
Quando o corpo torna-se superaquecido ocorre secreção de grandes quantidades de suor na superfície da pele pelas glândulas sudoríparas a fim de produzir rápido esfriamento do corpo por evaporação. A estimulação da área pré-óptica na parte anterior do hipotálamo estimula a sudorese. Os impulsos provenientes desta área e que induzem a sudorese são transmitidos nas vias autonômicas para a medula e, daí, através do fluxo simpático, para as glândulas sudoríparas da pele de todo o corpo. As fibras nervosas simpáticas colinérgicas que terminam nas células glandulares desencadeiam a secreção.
A temperatura do corpo é regulada quase totalmente por mecanismo de controle nervoso por feedback, com quase todos eles operando através de um centro termorregulador localizado no hipotálamo. Quando o corpo se torna superaquecido, o hipotálamo aumenta a velocidade de perda de calor através de dois mecanismos principais que são a evaporação através das glândulas sudoríparas e a inibição dos centros simpáticos no hipotálamo posterior, que normalmente provocam constrição dos vasos cutâneos; esta inibição permite a ocorrência de vasodilatação, com consequente e acentuado aumento na perda de calor pela pele.
Quando ocorre resfriamento do corpo, o hipotálamo posterior ativa fortemente os sinais simpáticos para os vasos cutâneos e ocorre intensa vascularização da pele por todo o corpo. Os calafrios ou tremores podem aumentar a produção de calor em até cinco vezes o normal. O controle comportamental da temperatura corporal ocorre através da comunicação da área pré-óptica do hipotálamo com a área pré-central, transmitindo uma sensação psíquica de superaquecimento, o que faz o indivíduo procurar um ambiente mais frio.
Por outro lado, toda vez que o corpo se torna muito frio, o indivíduo faz ajustes ambientais apropriados para restabelecer a sensação de conforto como procurar uma sala aquecida. Para os seres humanos, trata-se do único mecanismo realmente eficaz para o controle do calor corporal em ambientes que apresentam temperaturas extremas.
Após secção da medula espinhal no pescoço, acima do nível em que os nervos simpáticos saem da medula, a regulação autonômica da temperatura corporal torna-se quase inexistente, visto que o hipotálamo não pode mais controlar o fluxo sanguíneo cutâneo ou o grau de sudorese em qualquer área do corpo. A febre, que significa uma temperatura corporal acima da faixa normal, pode ser provocada por anormalidades no próprio cérebro, por substâncias tóxicas que afetam os centros termorreguladores, por doenças bacterianas, por tumores cerebrais ou por desidratação.
Os pirógenos bacterianos elevam o ponto de ajuste do termostato hipotalâmico. A aspirina mostra-se especialmente eficaz para reduzir o ajuste hipotalâmico elevado em consequência de pirógenos, mas não produz redução para a temperatura normal.


5 – Balanço Dietético, Regulação da Alimentação, Obesidade e Vitaminas

A ingestão de alimento deve ser sempre suficiente para suprir as necessidades metabólicas do corpo, sem contudo ser excessiva para causar obesidade. O termo fome refere-se a um desejo de alimento que está associado a diversas sensações objetivas. O termo apetite é quase sempre utilizado no mesmo sentido de fome, exceto que geralmente implica desejo por tipos específicos de alimento e não de alimento em geral.
A saciedade é o oposto da fome. A estimulação do hipotálamo lateral faz um animal se alimentar vorazmente, enquanto a estimulação do núcleo ventromedial do hipotálamo produz saciedade completa, mesmo na presença de alimentos muito apetitosos. Por outro lado, a lesão destrutiva dos núcleos ventromediais produz exatamente o mesmo efeito da estimulação dos núcleos laterais do hipotálamo. As lesões dos núcleos laterais do hipotálamo causam ausência completa de desejo de alimento e inanição progressiva do animal.
Por conseguinte, podemos designar os núcleos laterais do hipotálamo como o centro da fome ou da alimentação e os núcleos ventromediais do hipotálamo como o centro da saciedade. A mecânica da alimentação é toda controlada por centros situados na parte inferior do tronco encefálico. A função do centro da fome no hipotálamo é controlar a quantidade de alimento ingerido e excitar os centros inferiores para a atividade.
Os centros superiores em relação ao hipotálamo também desempenham importante papel no controle da alimentação, sobretudo no controle do apetite. Estes centros incluem especialmente a amígdala e algumas áreas corticais do sistema límbico, todas elas estreitamente acopladas ao hipotálamo. O efeito mais importante da destruição da amígdala em ambos os lados do cérebro é uma “cegueira psíquica” na escolha de alimentos.
Em outras palavras, o animal (e presumivelmente também o ser humano) perde por completo, ou pelo menos parcialmente, o mecanismo de controle do apetite sobre o tipo e a qualidade do alimento ingerido. O centro de alimentação no hipotálamo está ligado ao estado nutricional do corpo. Assim, um indivíduo que está desnutrido apresenta maior desejo alimentar enquanto um indivíduo que está superalimentado geralmente não tem fome. A obesidade é obviamente causada pelo suprimento excessivo de energia em relação a seu consumo.
O suprimento excessivo de energia só ocorre durante a fase de desenvolvimento da obesidade; quando o indivíduo já se tornou obeso, tudo o que é necessário para que permaneça obeso é que o suprimento de energia seja igual a seu consumo. Cerca de um terço da energia utilizada diariamente por uma pessoa normal destina-se à atividade muscular.
Dessa forma, pode-se afirmar que a obesidade quase sempre decorre de uma relação muito estreita entre a ingestão de alimento e o exercício diário. Na maioria das pessoas obesas, ao contrário do que se podería esperar, a ingestão de alimento não diminui de forma automática até que o peso corporal esteja bem acima do normal. Por consequência, a obesidade é geralmente provocada por alguma anormalidade no mecanismo regulador da ingestão de alimento.
Pode resultar de fatores psicogênicos que afetam a regulação ou de verdadeiras anormalidades no próprio hipotálamo. A obesidade possui definitivamente uma incidência familiar. A velocidade de formação de novas células adiposas é especialmente rápida nos primeiros anos de vida, e quanto maior o grau de armazenamento de gordura, maior o número de células adiposas. Depois da adolescência, o número de células adiposas permanece quase o mesmo durante todo o restante da vida. Por conseguinte, a alimentação excessiva de crianças pode resultar em obesidade pelo resto da vida.
Entre os que se tornam obesos na meia-idade ou na idade avançada, grande parte decorre da hipertrofia das células adiposas já existentes. Este tipo de obesidade é mais suscetível ao tratamento do que o tipo permanente. Embora os tecidos utilizem de preferência os carboidratos para produção de energia em lugar dos lipídios e das proteínas, a quantidade de carboidratos normalmente armazenada em todo o corpo é de apenas algumas centenas de gramas (principalmente na forma de glicogênio no fígado e músculos), podendo suprir a energia total necessária para o funcionamento do organismo durante apenas cerca de metade de um dia. Por conseguinte, exceto nas primeiras horas de inanição, o principal efeito é a depleção progressiva dos lipídios e das proteínas teciduais.
A vitamina é um composto orgânico necessário em pequenas quantidades para o metabolismo normal do corpo, mas que não pode ser produzida nas células corporais. Quando faltam na dieta, as vitaminas podem provocar déficits metabólicos específicos. Os precursores da vitamina A são encontrados em abundância em muitos alimentos de origem vegetal. Trata-se dos pigmentos carotenóides amarelhos e vermelhos que, por terem estruturas químicas semelhantes à da vitamina A, podem ser convertidos nesta vitamina no corpo humano. No organismo, a vitamina A existe principalmente na forma de retinol.
A deficiência de vitamina A manifesta-se principalmente através da descamação de pele e queratinização da córnea causando opacificação e cegueira. A tiamina ou vitamina B1 atua nos sistemas metabólicos do organismo na descarboxilação do ácido pirúvico. Por consquência, a tiamina é especificamente necessária para o metabolismo final dos carboidratos e de muitos aminoácidos. A deficiência de tiamina pode causar alterações no sistema nervoso como a degeneração das bainhas de mielina chegando a ponto de resultar em paralisia, enfraquece o músculo cardíaco levando à in-suficiência cardíaca levando ao edema periférico e à ascite, leva à indigestão, anorexia, atonia gástrica e hipocloridria. Este conjunto de sintomas, principalmente os cardiovasculares, são denominados beribéri.
A niacina ou ácido nicotínico atua no organismo como coenzima na forma de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) e fosfato de nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADP) e sua deficiência pode causar múltiplos sintomas. A deficiência de riboflavina ou vitamina B2 provoca dermatite nas narinas e na boca e queratite da córnea com invasão por pequenos vasos sanguíneos. A deficiência de vitamina B12 provoca anemia perniciosa, em que os eritrócitos não sofrem maturação adequada e são portanto rapidamente destruídos no sistema circulatório.
O ácido ascórbico é essencial para ao crescimento do tecido subcutâneo, cartilagem, osso e dentes. A deficiência de ácido ascórbico provoca escorbuto, caracterizado por deficiência na cicatrização de feridas, cessação do crescimento ósseo e fragilidade nas paredes dos vasos sanguíneos. A vitamina D aumenta a absorção de cálcio no trato gastrintestinal e ajuda a controlar a deposição de cálcio no osso. A ausência de vitamina E pode causar problemas relacionados à esterilidade. A vitamina K é necessária para a formação de fatores da coagulação sanguínea. Sua ausência pode causar deficiência nos processos de coagulação sanguínea.

VIII – Células do Sangue, Imunologia e Coagulação


1 – Hemácias, Leucócitos e Resistência à Infecção

A principal função das hemácias é a de transportar a hemoglobina que leva oxigênio dos pulmões para os tecidos. As hemácias normais são discos bicôncavos e o seu formato pode alterar-se notavelmente quando de sua passagem pelos capilares. Em indivíduos normais do sexo masculino o número médio de hemácias por milímetro cúbico é de 5.200.000, sendo de 4.700.000 em mulheres normais.
Quando o hematócrito (definido como a porcentagem de sangue que é constituída por hemácias – normalmente 40 a 45%) e a quantidade de hemoglobina em cada célula são normais, o sangue contém, em média, 15 g de hemoglobina em cada 100 ml. Na medula óssea existem elementos celulares denominados células-tronco hematopoéticas pluripotenciais, das quais derivam-se todas as células presentes no sangue circulante.
Embora essas células se reproduzam continuamente durante toda a vida da pessoa, algumas delas permanecem exatamente iguais às células pluripotenciais originais, sendo mantidas na medula óssea como reserva destas. As primeiras descendentes não podem ser reconhecidas como diferentes das células pluripotenciais, embora já estejam comprometidas com diferentes linhagens de células, sendo chamadas de células primordiais comprometidas.
A célula primordial comprometida que produz eritrócitos é denominada unidade formadora de colônias de eritrócitos. O crescimento e a reprodução das diferentes células-tronco estão sob o controle de múltiplas proteínas conjuntamente denominadas indutores de crescimento. Os indutores de crescimento promovem o crescimento mas não a diferenciação das células. Esta é a função de um outro conjunto de proteínas denominadas indutores de diferenciação.
A massa total de hemácias no sistema circulatório é regulada dentro de limites muitos estreitos, de modo que sempre há um número adequado de hemácias disponíveis para proporcionar oxigenação tecidual suficiente, mas não tanto que as células fiquem concentradas a ponto de dificultar o fluxo sanguíneo. Qualquer condição que faça diminuir a quantidade de oxigênio normalmente transportada para os tecidos aumenta a velocidade de produção das hemácias. É o que ocorre na anemia e em altitudes elevadas onde o teor de oxigênio no ar é diminuído.
O principal fator que estimula a produção de hemácias é um hormônio circulante denominado eritropoetina, que é sensível à hipóxia. Em pessoas normais, cerca de 90% de toda a eritropoetina são formados nos rins e o restante é formado principalmente no fígado. Duas vitaminas são particularmente importantes para a maturação final das hemácias, a vitamina B12 e o ácido fólico. Ambos são essenciais à síntese de DNA.
Essas células malformadas, depois de passarem para o sangue circulante, são capazes de transportar oxigênio normalmente, mas sua fragilidade faz com que tenham vida curta. Uma causa comum da insuficiência de maturação é a incapacidade para absorver vitamina B12 (cianocobalamina) no tubo gastrintestinal, especificamente no íleo. Isso ocorre frequentemente na anemia perniciosa ou megaloblástica, em que a anormalidade básica é a atrofia da mucosa gástrica, que deixa de produzir as secreções gástricas normais, em especial o fator intrínseco de Casttle pelas células parietais.
A síntese de hemoglobina começa nos proeritroblastos e continua até alguns dias depois de as células saírem da medula óssea e passarem à corrente sanguínea. Uma etapa importante é a formação do heme, que contém um átomo de ferro. Em seguida, cada molécula de heme combina-se a uma cadeia polipeptídica muito longa denominada globina, formando a cadeia hemoglobínica. Quatro cadeias hemoglobínicas, por sua vez, ligam-se frouxamente entre sí para formar a molécula total da hemoglobina.
Há quatro átomos de ferro em cada molécula de hemoglobina; cada um deles pode ligar-se a uma molécula de oxigênio, perfazendo o total de quatro moléculas ou oito átomos de oxigênio que cada molécula de hemoglobina pode transportar. A característica mais importante da molécula de hemoglobina é sua capacidade de combinar-se frouxa e reversivelmente com o oxigênio.
Depois de passarem da medula óssea para o sistema circulatório, as hemácias normalmente circulam por 120 dias, em média, antes de serem destruídas. Essa destruição pode ocorrer no baço ou através do rompimento das membranas plasmáticas enfraquecidas ao passar por regiões estreitas na circulação. A hemoglobina liberada pelas células que se rompem é fagocitada quase que imediatamente por macrófagos em todo o corpo, particularmente por aqueles localizados no fígado (células de Kupffer). Durante o período que se segue, os macrófagos liberam o ferro da hemoglobina de volta para o sangue para a produção de novas hemácias. Uma parte da molécula de hemoglobina degradada é convertida no pigmento biliar bilirrubina.
No processo de formação da bilirrubina, parte da hemoglobina transforma-se em biliverdina, que se transforma em bilirrubina não-conjugada ou indireta, que se liga à albumina e vai para o fígado. No fígado ocorre a conjugação ou ligação da bilirrubina indireta ao glicuronídeo formando glicuronato de bilirrubina também conhecido como bilirrubina conjugada ou direta.
A bilirrubina conjugada pode ser armazenada na vesícula biliar ou seguir para a ampola de Váter e para o duodeno sendo eliminada com as fezes. As anemias significam deficiência de hemácias e podem ser causadas basicamente por perda demasiadamente rápida ou por produção excessivamente lenta de hemácias. A anemia aplástica indica que a medula óssea não está funcionando, está em aplasia.
Ocorre por exemplo em pessoas expostas à radiação gama pela explosão de uma bomba atômica, podendo levar à destruição total da medula óssea e à morte. As anemias hemolíticas ocorrem devido à fragilidade das hemácias e geralmente são hereditárias. Um desses tipos de anemia é a falciforme. Na anemia falciforme, a hemácia possui a aparência de uma foice e não de um disco bicôncavo.
Um dos principais efeitos da anemia é o aumento do débito cardíaco. Os leucócitos são as unidades móveis do sistema protetor do organismo. Seis diferentes tipos são normalmente encontrados no sangue: os polimorfonucleares (neutrófilos, basófilos e eosinófilos), os monócitos, os linfócitos e os plasmócitos. Os leucócitos são produzidos na medula óssea e nos tecidos linfóides. As plaquetas são fragmentos de um sétimo tipo de leucócito encontrado na medula óssea, o megacariócito. O principal mecanismo de defesa realizado pelos leucócitos é a fagocitose.
Os linfócitos e plasmócitos funcionam principalmente em conexão com o sistema imune. Além das células comprometidas com a formação de hemácias, formam-se também duas grandes linhagens de leucócitos – a mielocítica e a linfocítica. O principal motivo para os leucócitos estarem presentes no sangue é simplesmente porque estão sendo transportados da medula óssea ou dos tecidos linfóides para as áreas do corpo onde são necessários.
Uma vez nos tecidos, os monócitos aumentam de tamanho transformando-se em macrófagos teciduais e sob esta forma podem viver e atacar invasores infecciosos durante meses ou anos, a menos que sejam destruídos ao realizarem a fagocitose. São principalmente os neutrófilos e os macrófagos que atacam e destroem invasores como bactérias, vírus e outros agentes nocivos. Os leucócitos deslocam-se pelos espaços teciduais por movimento amebóide e são atraídos por quimiotaxia para os tecidos inflamados.
As substâncias naturais do corpo têm revestimentos protéicos protetores que repelem os fagócitos. Por outro lado, as partículas estranhas e de tecidos mortos frequentemente são desprovidas desses revestimentos protetores, o que também as torna sujeitas à fagocitose. Muitas vezes os anticorpos aderem à membrana bacteriana facilitando a fagocitose num processo denominado opsonização. Depois de fagocitadas, as partículas, em sua maioria, são digeridas por enzimas intracelulares.
A combinação de monócitos, macrófagos móveis, macrófagos teciduais fixos e algumas células endoteliais especializadas presentes na medula óssea, no baço e nos linfonodos constitui o sistema dos monócitos e macrófagos, que é também frequentemente chamado de sistema reticuloendotelial, pois acreditava-se antes que os macrófagos originavam-se das células endoteliais. Quando ocorre lesão tecidual causada por bactérias, traumatismos, compostos químicos, calor ou qualquer outro fenômeno, os tecidos lesados liberam múltiplas substâncias que vão lhes causar drásticas alterações secundárias.
Todo esse complexo de alterações teciduais é denominado inflamação. Um dos primeiros resultados da inflamação é o de encapsular a área lesada, separando-a dos demais tecidos. A intensidade do processo inflamatório é geralmente proporcional ao grau de lesão tecidual. Os macrófagos teciduais constituem a primeira linha de defesa contra infecções. A invasão da área inflamada por neutrófilos é a segunda linha de defesa. Dentro de algumas horas ocorre neutrofilia, caracterizada pelo aumento agudo dos neutrófilos no sangue. Uma segunda invasão do tecido inflamado por macrófagos constitui a terceira linha de defesa.
O aumento da produção de granulócitos e monócitos constitui a quarta linha de defesa. O controle da resposta dos macrófagos e neutrófilos na inflamação ocorre a partir de substâncias como o fator de necrose tumoral e a interleucina-1. Os eosinófilos normalmente constituem 2 a 3% de todos os leucócitos sanguíneos. Eles são fracos como fagócitos e apresentam pouca quimiotaxia. Por outro lado, os eosinófilos são usualmente produzidos em número muito elevado em pessoas com infestações parasitárias, migrando para os tecidos acometidos pelos parasitas. Embora os parasitas sejam, em maioria, grandes demais para serem fagocitados pelos eosinófilos, ainda assim os eosinófilos fixam-se aos parasitas e liberam substâncias que matam muitos deles.
Os eosinófilos também têm propensão especial a se acumular em tecidos em que ocorreram reações alérgicas como os tecidos peribrônquicos de pessoas asmáticas, na pele após reações cutâneas alérgicas e assim por diante. Os basófilos são semelhantes aos mastócitos e, assim como os mastócitos, liberam heparina no sangue impedindo a coagulação e acelerando a remoção de partículas lipídicas após refeição rica em lipídios.
Ocasionalmente observa-se uma afecção clínica conhecida como leucopenia ou agranulocitose, na qual a medula óssea para de produzir leucócitos deixando o corpo desprotegido contra bactérias e outros agentes capazes de invadir os tecidos. As leucemias são divididas em dois tipos gerais: as leucemias linfogênicas e as leucemias mielogênicas. As leucemias linfogênicas são causadas pela descontrolada produção cancerosa de células linfóides, produção essa que usualmente se inicia num linfonodo ou num outro tecido linfogênico e subsequentemente se dissemina para outras áreas do corpo.
O segundo tipo de leucemia, a leucemia mielogênica, inicia-se pela produção cancerosa de células mielogênicas jovens na medula óssea e depois se dissemina para todo o corpo, de tal modo que os leucócitos passam a ser produzidos em muitos órgãos além da medula óssea.
Na leucemia, muito comumente, desenvolvem-se infecções, anemia grave e tendência hemorrágica ocasionada pela trombocitopenia. Esses efeitos decorrem principalmente da substituição da medula óssea normal pelas células leucêmicas não funcionais. Talvez o mais improtante efeito da leucemia sobre o organismo seja o consumo excessivo de substratos metabólicos pelas células cancerosas em crescimento.


2 – Imunidade, Alergia e Grupos Sanguíneos

Imunidade e Alergia

O corpo humano tem a capacidade de resistir a quase todos os tipos de organismos ou toxinas que tendem a lesar os tecidos e órgãos. Essa capacidade é denominada imunidade. A imunidade adquirida desenvolve-se depois que o corpo é pela primeira vez agredido por um microorganismo ou por uma toxina bacteriana, com frequência levando semanas ou meses para desenvolver-se.
Outra parte da imunidade decorre de processos gerais e não de processos dirigidos contra organismos patogênicos específicos. Essa é a chamada imunidade inata. A imunidade inata inclui a fagocitose, a destruição de microorganismos pelas secreções ácidas do estômago e pelas enzimas digestivas, a resistência da pele à invasão por organismos e a presença de compostos químicos no sangue que se fixam a organismos estranhos ou toxinas destruindo-os. A imunidade adquirida pode, muitas vezes, conferir grau extremo de proteção. Existem no organismo dois tipos básicos, porém estreitamente associados, de imunidade adquirida. Num deles, o corpo elabora anticorpos circulantes que são moléculas de globulina capazes de atacar o agente invasor.
Esse tipo de imunidade é denominado imunidade humoral ou imunidade de células B, porque são os linfócitos B que produzem os anticorpos. O segundo tipo de imunidade adquirida é dado pela formação de grande número de linfócitos ativados especificamente destinados a destruir o agente invasor. Esse tipo de imunidade é chamado de imunidade mediada por células ou imunidade das células T, porque os linfócitos ativados são os linfócitos T.
Tanto os anticorpos como os linfócitos ativados são formados nos tecidos linfóides do corpo. Ambos os tipos de imunidade adquirida são induzidos por antígenos. Em geral, os antígenos são proteínas ou grandes polissacarídeos. O processo de antigenicidade depende de grupos moleculares denominados epítopos.
A imunidade adquirida é produto do sistema linfocitário do corpo. Os linfócitos se localizam predominantemente nos linfonodos, mas também estão presentes em tecidos linfóides especiais como o baço, áreas situadas na submucosa do tubo gastrintestinal e a medula óssea. O tecido linfóide do tubo gastrintestinal, por exemplo, é imediatamente exposto aos antígenos que penetram pelo tubo digestivo.
O tecido linfóide do baço e da medula óssea desempenha o papel específico de interceptar os agentes antigênicos que conseguem chegar ao sangue circulante. Ambos os tipos de linfócitos originam-se no embrião a partir de células-tronco hematopoéticas pluripotenciais. Os linfócitos que são destinados à formação de linfócitos T migram inicialmente para o timo e são aí pré-processados. Os linfócitos B, destinados a formar anticorpos, são pré-processados no fígado, nos meados da vida fetal, e na medula óssea, no fim da vida fetal e depois do nascimento.
Essa população de células foi originalmente descoberta em aves, nas quais o pré-processamento ocorre na bursa de Fabrícius, uma estrutura não encontrada em mamíferos. Depois de formados na medula óssea, os linfócitos T migram primeiramente para o timo. Nessa glândula eles se multiplicam com rapidez e reagem com diferentes antígenos específicos.
Esses diferentes tipos de linfócitos T processados deixam então o timo e espalham-se por todo o corpo, alojando-se nos tecidos linfóides. O timo também assegura que os linfócitos T que ele produz não reagirão contra proteínas ou outros antígenos presentes nos próprios tecidos do corpo. O timo seleciona quais os linfócitos T devem ser liberados, primeiro misturando-os com virtualmente todos os “auto-antígenos” específicos existentes nos próprios tecidos do corpo. Se um linfócito T reage, ele é destruído e fagocitado, que é o que acontece com até 90% das células.
Os linfócitos B diferem dos linfócitos T sob dois aspectos: em primeiro lugar, ao invés de a célula como um todo tornar-se reativa contra o antígeno, como ocorre com os linfócitos T, os linfócitos B secretam anticorpos, que são os agentes reativos. Os anticorpos são grandes moléculas protéicas capazes de combinar-se com os antígenos e destruí-los. Em segundo lugar, os linfócitos B apresentam diversidade ainda maior que a dos linfócitos T, dando assim origem a muitos e muitos milhões – talvez até mesmo bilhões – de anticorpos com diferentes reatividades específicas. Após o pré-processamento, os linfócitos B, da mesma forma que os linfócitos T, migram para os tecidos linfóides distribuídos por todo o corpo, onde se alojam a pequena distância das áreas ocupadas pelos linfócitos T.
Quando um antígeno específico entra em contato com os linfócitos T e B no tecido linfóide, alguns dos linfócitos T são ativados para formar “células T ativadas”, e alguns dos linfócitos B formam anticorpos. Há milhões de tipos diferentes de linfócitos B pré-formados e igual número de linfócitos T pré-formados que são capazes de dar origem a anticorpos ou células T altamente específicas quando estimulados pelos antígenos apropriados. Esse linfócito só pode então ser ativado pelo tipo específico de antígeno com o qual ele pode reagir.
Após ser ativado por seu antígeno específico, o linfócito reproduz-se intensamente. Quando se trata de um linfócito B, seus descendentes acabam por secretar anticorpos que irão circular por todo o corpo. Os linfócitos semelhantes são denominados clones e derivam originalmente de um linfócito específico. No caso dos linfócitos B, cada um deles tem na superfície de sua membrana celular cerca de 100.000 moléculas de anticorpo, que vão reagir de modo altamente específico com apenas aquele tipo específico de antígeno. Por isso, quando o antígeno apropriado se apresenta, ele imediatamente se liga à membrana celular; isto leva ao processo de ati-vação.
No caso dos linfócitos T, moléculas muito semelhantes a anticorpos, denominadas proteínas receptoras de superfície ou marcadores de células T localizam-se na superfície da membrana celular sendo altamente específicas para o antígeno ativador específico. Antes da exposição a um antígeno específico, os clones de linfócitos B permanecem quiescentes no tecido linfóide. Com a chegada de um antígeno estranho, entretanto, os macrófagos do tecido linfóide fagocitam o antígeno e o apresentam, então, aos linfócitos B adjacentes.
Além disso, o antígeno é simultaneamente apresentado às células T, e então células T “auxiliares” ativadas também passam a contribuir para a ativação dos linfócitos B. Os linfócitos B específicos transformam-se em plasmócitos secretores de anticorpos. Os anticorpos são secretados na linfa e levados para o sangue circulante. Alguns dos linfócitos B, ao invés de transformar-se em plasmócitos secretores de anticorpos, transformam-se em linfócitos B de memória.
O primeiro contato com o antígeno e que leva à produção de plasmócitos e linfócitos B de memória é denominado resposta primária. A exposição subsequente ao antígeno vai causar, então, uma resposta de anticorpos muito mais rápida e muito mais potente, pois o número de células de memória é muito maior do que o número de linfócitos originalmente presentes no clone específico.
A maior potência e a maior duração da resposta secundária explicam por que as vacinações são geralmente efetuadas injetando-se um antígeno em doses múltiplas, com períodos de várias semanas ou vários meses entre as aplicações. Os anticorpos são gamaglobulinas denominadas imunoglobulinas e são compostos por combinações de duas cadeias polipeptídicas leves e duas pesadas. Cada cadeia pesada é paralela a uma cadeia leve em uma de suas extremidades. Cada cadeia possui uma parte variável e uma parte constante.
A parte variável é diferente para cada especificidade do anticorpo e é essa parte que se fixa a um tipo particular de antígeno. Cada cadeia tem forma estérica diferente para cada especificidade antigênica possibilitando a ligação do anticorpo ao antígeno. Os anticorpos agem por ataque direto sobre o invasor e pela ativação do sistema do complemento. A ação direta ocorre através de aglutinação de partículas graças à natureza bivalente dos anticorpos, precipitação, neutralização e lise direta das membranas.
A maior parte da proteção dos anticorpos, entretanto, vem através dos efeitos amplificadores do sistema do complemento. Complemento é o termo coletivo para descrever um sistema de cerca de 20 proteínas distintas, muitas das quais são precursoras de enzimas. Os principais atores desse sistema são C1 a C9, B e D. Todas elas estão normalmente presentes entre as proteínas plasmáticas. Quando um anticorpo se liga a um antígeno, um sítio reativo específico na parte constante do anticorpo passa a ficar descoberto ou ativado.
Esse sítio liga-se à molécula C1 do complemento desencadeando uma cascata de reações sequenciais. Formam-se múltiplos produtos finais e vários deles causam efeitos importantes como a opsonização pelo C3b e consequente fagocitose, a lise pelo complexo lítico C5b6789, a aglutinação, a neutralização de vírus e a ativação de mastócitos e basófilos pelos fragmentos C3a, C4a e C5a. Após a ativação de células T, ocorre proliferação de linfócitos T e formação de linfócitos T de memória que aumentam a rapidez da resposta nas exposições subsequentes ao mesmo antígeno.
Há muitos tipos distintos de células T sendo os principais os linfócitos T auxiliares, T citotóxicos e T supressores. As células T auxiliares constituem a maior parte dos linfócitos T e estimulam o crescimento e a proliferação de células T citotóxicas, células T supressoras e ativam macrófagos por todo o corpo. As células auxiliares é que são inativadas ou destruídas pelo vírus da AIDS. Isto virtualmente paralisa todo o sistema imune, o que acarreta os conhecidos efeitos letais da AIDS.
As células T citotóxicas realizam ataque direto após a fixação através da produção de proteínas formadoras de orifícios, as perforinas. Em seguida, a célula T citotóxica libera substâncias citotóxicas diretamente para o interior da célula atacada. Elas também são conhecidas como natural killers e desempenham papel importante na destruição de células malignas e outros tipos de células estranhas. As células T supressoras suprimem as funções tanto das células T citotóxicas como das células T auxiliares.
Acredita-se que essa função supressora sirva ao propósito de regular as atividades das demais células. O mecanismo pelo qual o sistema imune não agride as células do próprio organismo é conhecido como tolerância imunológica. A maior parte da tolerância resulta da seleção de clones durante o pré-processamento dos linfócitos T no timo e dos linfócitos B na medula óssea.
O fracasso dos mecanismos de tolerância causa as doenças de auto-imunidade como a febre reumática, um tipo de glomerulonefrite, a miastenia grave e o lúpus eritematoso. A alergia ocorre em pessoas que apresentam grande quantidade de anticorpos IgE, os quais possuem forte propensão à fixação em mastócitos e basófilos.
Quando um alérgeno interage com um anticorpo IgE ocorre uma reação alérgica através do rompimento das membranas e liberação dos grânulos presentes nos mastócitos e basófilos. Esses grânulos contém principalmente histamina, substância de reação lenta da anafilaxia ou SRSA que é uma mistura de leucotrienos, a substância quimiotáxica para eosinófilos, a heparina, fatores de ativação plaquetária e proteases.

Grupos Sanguíneos

O sangue de pessoas diferentes geralmente tem propriedades antigênicas e imunitárias diversas, de modo que os anticorpos presentes no plasma de um sangue reagem com os antígenos existentes na superfície das hemácias de outro sangue. Dois grupos particulares de antígenos têm, mais do que outros, tendência a causar reações transfusionais. São eles o chamado sistema A-B-O de antígenos e o sistema Rh. Os sangues são divididos em diferentes grupos em relação ao sistema A-B-O e tipos em relação ao sistema Rh.
Quando nem o aglutinógeno A nem o B estão presentes, o grupo sanguíneo é o grupo O. Quando apenas o aglutinógeno A está presente, o sangue é do grupo A. Quando apenas o aglutinógeno B está presente, o sangue é do tipo B. Quando ambos os aglutinógenos, A e B, estão presentes, o sangue é do grupo AB. Quando o aglutinógeno tipo A não está presente nas hemácias de uma pessoa, anticorpos conhecidos como aglutininas anti-A se desenvolvem no plasma.
O sangue do grupo O, embora não apresente aglutinógenos, contém tanto a aglutinina anti-A como a anti-B. O sangue do grupo B contém aglutinógenos tipo B e aglutininas anti-A. O sangue do grupo AB contém os aglutinógenos A e B, mas nenhuma aglutinina. As aglutininas são produzidas por indivíduos que não têm as substâncias antigênicas em suas hemácias devido ao fato de que pequenas quantidades de antígenos A e B penetram no corpo por meio de alimentos, de bactérias e de outras maneiras após o nascimento.
Em transplantes de sangue errados, como as aglutininas têm dois sítios de fixação (tipo IgG) ou dez sítios (tipo IgM), uma única aglutinina pode se fixar a duas ou mais hemácias ao mesmo tempo fazendo com que elas se aglutinem. Esses aglomerados entopem vasos sanguíneos por todo o sistema circulatório. Durante as horas e dias subsequentes, os leucócitos fagocitários e o sistema retículoendotelial destroem as células aglutinadas, liberando hemoglobina no plasma.
Em algumas reações transfusionais ocorre hemólise imediata por ativação do complemento. Uma das consequências mais letais das reações transfusionais é a insuficiência renal aguda. Quando a quantidade total de hemoglobina no sangue se eleva acima de um nível crítico, grande parte do excesso vaza através das membranas glomerulares para os túbulos renais.
Quando em quantidade pequena, essa hemoglobina pode ser reabsorvida para o sangue pelo epitélio tubular, entretanto, quando a quantidade é grande, apenas uma pequena porcentagem é reabsorvida, fazendo a concentração tubular de hemoglobina elevar-se de tal modo que ela se precipita e bloqueia muitos túbulos. Quando hemácias contendo fator Rh são injetadas em uma pessoa sem esse fator, desenvolvem-se muito lentamente aglutininas anti-Rh.
A transfusão de sangue Rh positivo numa pessoa Rh negativa que nunca tenha sido antes exposta a sangue Rh positivo não causa absolutamente qualquer reação imediata. A eritroblastose fetal é uma doença de fetos e de recém-nascidos, caracterizada por aglutinação progressiva e fagocitose subsequente das hemácias. Na maioria dos casos de eritroblastose fetal a mãe é negativa e o pai é positivo. O bebê, sendo positivo, faz com que a mãe desenvolva aglutininas anti-Rh através da placenta para o feto.
Ocorre aglutinação do sangue fetal e subsequentemente hemólise, liberando hemoglobina no sangue. Os macrófagos então convertem essa hemoglobina em bilirrubina, que deixa a pele amarelada (icterícia). O tratamento habitual da eritroblastose fetal consiste em substituir o sangue do recém nascido por sangue Rh negativo.


3 – Hemostasia e Coagulação

O termo hemostasia significa prevenção da perda de sangue. Sempre que um vaso é seccionado ou se rompe, a hemostasia é feita por diversos mecanismos, incluindo um espasmo vascular, a formação do tampão plaquetário, a formação de um coágulo sanguíneo como resultado da coagulação do sangue e o crescimento de tecido fibroso no interior do coágulo sanguíneo para fechar permanentemente o orifício no vaso.
O tampão plaquetário forma-se quando a ruptura do vaso sanguíneo é muito pequena. As plaquetas são formadas na medula óssea a partir dos megacariócitos e sua concentração normal no sangue fica entre 150.000 e 300.000 por microlitro. A plaqueta é uma estrutura muito ativa. Ela tem uma meia-vida de 8 a 12 dias no sangue, período ao fim do qual seus processos vitais se esgotam. Quando em contato com uma superfície vascular lesada, como as fibras de colágeno subendotelial, as plaquetas aumentam de tamanho e liberam seus grânulos com substâncias como o ADT e o tromboxano A2. Essas substâncias agem sobre as plaquetas vizinhas estimulando sua aderência, o que dá origem ao tampão plaquetário.
O coágulo desenvolve-se quando o traumatismo da parede vascular é grave. Substâncias ativadoras provenientes tanto da parede vascular traumatizada como das plaquetas e das proteínas sanguíneas que aderem à parede vascular traumatizada dão início ao processo de coagulação. Em resposta à ruptura do vaso ocorre uma complexa cascata de reações químicas no sangue, envolvendo mais de uma dúzia de fatores da coagulação sanguínea. Essas substâncias catalisam a conversão da protrombina em trombina.
A trombina atua como enzima, convertendo o fibrinogênio em filamentos de fibrina, que retêm em sua malha as plaquetas, as células sanguíneas e o plasma, formando o coágulo. Pode ocorrer sangramento excessivo como resultado da deficiência de qualquer um dos múltiplos fatores da coagulação. Três tipos específicos de tendência hemorrágica são a deficiência de vitamina K, a hemofilia e a trombocitopenia.
A hemofilia é causada pela deficiência do fator VIII e do fator IX. Esses dois fatores são transmitidos geneticamente por meio do cromosoma feminino, como caráter recessivo. Por essa razão, raramente a mulher apresenta hemofilia. Porém, se um de seus cromossomos X por deficiente, ela será uma portadora de hemofilia. Um coágulo anormal que se desenvolve em um vaso sanguíneo é denominado trombo.
Uma vez desenvolvido o coágulo, o contínuo fluxo de sangue que passa ao lado dele pode fazer com que se desprenda de sua fixação e seja transportado pelo sangue; esses coágulos são conhecidos como êmbolos. Qualquer aspereza na superfície endotelial de um vaso – como a causada por arteriosclerose, infecção ou trauma – é capaz de dar início ao processo de coagulação. O sangue também se coagula com frequência quando flui muito lentamente pelos vasos sanguíneos.
É comum ocorrer em seres humanos a trombose femoral profunda que desencadeia embolia pulmonar maciça. Quando o coágulo é suficientemente grande para ocluir as duas artérias pulmonares, a morte sobrevém imediatamente. Quando é bloqueada apenas uma artéria pulmonar ou um ramo menor, pode não ocorrer a morte ou a embolia pode levar à morte algumas horas a vários dias depois, em virtude do crescimento adicional do coágulo dentro dos vasos pulmonares.
Em algumas condições tromboembólicas, como a trombose coronária ou a embolia pulmonar, é desejável retardar o processo de coagulação. Por isso, vários anticoagulantes foram desenvolvidos para o tratamento dessas afecções. Os mais úteis para a prática clínica são a heparina e os cumarínicos. Alguns coágulos intravasculares podem ser desfeitos pela injeção de estreptoquinase, que é formada por certos tipos de estreptococos hemolíticos.



IX – Endocrinologia e Reprodução


1 – Introdução à Endocrinologia. Os Hormônios Hipofisários.

As funções corporais são reguladas por dois sistemas principais: o sistema nervoso e o sistema hormonal ou endócrino. O sistema hormonal está envolvido com o controle das funções metabólicas. Existem muitas inter-relações entre os sistemas hormonal e nervoso. Pelo menos duas glândulas, por exemplo, as medulas supra-renais e a hipófise posterior, só secretam seus hormônios em resposta a estímulos nervosos e os hormônios da hipófise anterior em sua maioria só são secretados em resposta à ocorrência de atividade nervosa e neuroendócrina no hipotálamo.
Um hormônio é uma substância química secretada nos líquidos internos do corpo por uma célula ou por um grupo de células e que exerce efeito fisiológico de controle sobre outras células do corpo. Os hormônios são divididos em locais e gerais. São exemplos de hormônios locais a acetilcolina, liberada nas terminações nervosas parassimpáticas e esqueléticas; a secretina, liberada pela parede duodenal e levada pelo sangue até o pâncreas, estimulando a produção de uma secreção pancreática aquosa e alcalina; e a colecistocinina, que, liberada no intestino delgado, causa a contração da vesícula biliar e promove a secreção de enzimas pelo pâncreas.
Os hormônios gerais são secretados por glândulas endócrinas específicas localizadas em diferentes pontos do corpo. Esses hormônios são secretados para o sangue, causando ações fisiológicas em tecidos distantes.

Hormônios da Hipófise Anterior

1.O hormônio do crescimento causa o crescimento de quase todas as celulas e tecidos do corpo.
2.A corticotropina faz com que o córtex supra-renal secrete os hormônios córtico-supra-renais.
3.O hormônio estimulador da tireóide faz a glândula tireóide secretar tiroxina e triiodotironina.
4.O hormônio folículo-estimulante determina o crescimento dos folículos nos ovários antes da ovulação; também promove a formação dos espermatozóides nos testículos.
5.O hormônio luteinizante contribui significativamente para causar a ovulação; também promove a secreção de hormônios sexuais femininos pelos ovários e da testosterona pelos testículos.
6.A prolactina promove o desenvolvimento das mamas e a secreção do leite.

Hormônios da Hipófise Posterior

1.O hormônio antidiurético (vasopressina) faz os rins reterem água; em concentrações mais elevadas, também causa constrição dos vasos sanguíneos em todo o corpo e eleva a pressão sanguínea
2.A ocitocina contrai o útero durante o processo do parto; também produz contração das células mioepiteliais das mamas, assim espremendo o leite das glândulas mamárias quando o bebê suga.

Hormônios do Córtex Supra-Renal

1.O cortisol exerce múltiplas funções no controle do metabolismo de proteínas, carboidratos e lipídios.
2.A aldosterona reduz a excreção de sódio pelos rins e aumenta a excreção de potássio

Hormônios da Glândula Tireóide

1.A tiroxina e a triiodotironina aumentam a velocidade das reações químicas em quase todas as células do corpo, aumentando assim o nível geral do metabolismo corporal.
2.A calcitonina promove a deposição de cálcio nos ossos, diminuindo assim a concentração de cálcio no líquido extracelular.

Hormônios das Ilhotas de Langerhans do Pâncreas

1.A insulina promove a entrada de glicose na maioria das células corporais
2.O glucagon aumenta a liberação de glicose do fígado para os líquidos corporais.

Hormônios dos Ovários

1.Os estrogênios estimulam o desenvolvimento dos órgãos sexuais femininos, das mamas e de diversas características sexuais secundárias.
2.A progesterona estimula a secreção do “leite uterino” pelas glândulas do endométrio uterino; também ajuda a promover o desenvolvimento do aparelho secretor das mamas.

Hormônios dos Testículos

1.A testosterona estimula o crescimento dos órgãos sexuais masculinos; também promove o desenvolvimento das características sexuais secundárias masculinas.

Hormônio da Glândula Paratireóide

1.O paratormônio regula a concentração do íons cálcio no corpo controlando a absorção de cálcio pelo tubo digestivo, a excreção de cálcio pelos rins e a liberação de cálcio dos ossos.

Hormônios Placentários

1.A gonadotrofina coriônica humana promove o crescimento do corpo lúteo e a secreção de estrogênios e de progesterona pelo corpo lúteo.
2.Os estrogênios promovem o cresciemento dos órgãos sexuais da mãe e de alguns dos tecidos do feto.
3.A progesterona promove o desenvolvimento especial do endométrio uterino antes da implantação do óvulo fertilizado

Mecanismos da Ação Hormonal

Quase invariavelmente os hormônios combinam-se, de início, com receptores hormonais localizados na superfície da membrana celular ou no interior das células desencadeando uma cascata de reações.

A maioria dos hormônios está presente no sangue em quantidades extremamente pequenas. Por essa razão, exceto em alguns casos, é praticamente impossível medir essas concentrações pelos meios químicos habituais. Entretanto, existe um método extremamente sensível que revolucionou a dosagem dos hormônios. Tal método é o radioimunoensaio.
O sistema porta-hipofisário é constituído por pequenos vasos comuns ao hipotálamo inferior e à hipófise anterior, unidos através do infundíbulo. Neurônios especiais, situados no hipotálamo, sintetizam e secretam os hormônios hipotalâmicos liberadores e inibidores. A função desses hormônios é a de controlar a secreção dos hormônios da hipófise anterior.
A hipófise posterior não secreta hormônios, ela armazena os hormônios que são transportados do hipotálamo através do tracto hipotálamo-hipofisário. O ADH é formado principalmente nos núcleos supra-ópticos, enquanto a ocitocina é formada principalmente nos núcleos paraventriculares.


2 – Os Hormônios Metabólicos da Tireóide

A glândula tireóide secreta grande quantidade de dois hormônios, a tiroxina (T4) e a triiodotironina (T3), que exercem profundo efeito sobre o metabolismo corporal. As funções desses hormônios são qualitativamente idênticas, porém diferem quanto à rapidez e a intensidade de ação. A glândula tireóide é composta de grande número de folículos fechados, preenchidos por uma substância secretora denominada colóide e revestidos por células epitelióides cubóides que lançam suas secreções no interior dos folículos.
Os hormônios da tireóide são então absorvidos pelo sangue e transportados às outras partes do organismo para realizar sua função. Para que seja formada a quantidade normal de tiroxina e triiodotironina, têm que ser ingeridos cerca de 50 mg de iodo a cada ano, aproximadamente 1 mg por semana. O efeito geral do hormônio da tireóide é o de causar, por atacado, a transcrição nuclear de grande número de genes. Como consequência, em virtualmente todas as células corporais ocorre aumento de grande número de enzimas protéicas, proteínas estruturais, proteínas transportadoras e outras substâncias.
O resultado final disso tudo é um aumento generalizado da atividade funcional em todo o corpo. A regulação da secreção do hormônio da tireóide é feita através do hormônio tíreo-estimulante (TSH), também conhecido como tireotropina, produzido pela hipófise anterior. A secreção de TSH é regulada pelo hormônio liberador de tireotropina (TRH), produzido pelo hipotálamo. As principais doenças da tireóide são o hipertireoidismo e o hipotireoidismo. No hipertireoidismo, são encontrados no sangue dos pacientes anticorpos com ações semelhantes às do TSH. Esses anticorpos se ligam aos mesmos receptores aos quais o TSH se fixa, de modo que isso provoca uma continuada ativação das células.
Os anticorpos causadores do hipertireoidismo se formam quase certamente em consequência de auto-imunidadedesenvolvida contra o tecido da tireóide. Assim, ao contrário do que se poderia esperar, demonstrou-se através de radioimunoensaio que as concentrações plasmáticas de TSH estão abaixo do normal no hipertireoidismo. Os efeitos do hipotireoidismo são geralmente opostos aos do hipertireoidismo. Uma das principais características do hipotireoidismo é o bócio endêmico.
O mecanismo do desenvolvimento dos grandes bócios endêmicos é o seguinte: A falta do iodo impede a produção do hormônio da tireóide por essa glândula; como consequência, não há hormônio disponível para inibir a produção de TSH pela hipófise anterior através do mecanismo de feedback, o que possibilita à hipófise secretar quantidade excessivamente grande de TSH. Este, então, faz as células da tireóide secretarem quantidade enorme de tireoglobulina (colóide) para o interior dos folículos, e a glândula fica cada vez maior.


3 – Os Hormônios Córtico-Supra-Renais

A glândula supra-renal divide-se em medula supra-renal e córtex supra-renal. A medula supra-renal secreta os hormônios epinefrina e norepinefrina em resposta à estimulação simpática. Esses hormônios causam praticamente os mesmos efeitos que a estimulação direta dos nervos simpáticos em todas as partes do corpo. O córtex supra-renal secreta um grupo totalmente diferente de hormônios, denominados corticosteróides.
Os dois tipos principais de corticosteróides são os mineralocorticóides e os glicocorticóides. Os mineralocorticóides afetam especialmente os eletrólitos dos líquidos extracelulares – particularmente o sódio e o potássio. Os glicocorticóides, por sua vez, aumentam a concentração sanguínea de glicose. Contudo, eles exercem efeitos adicionais sobre o metabolismo das proteínas e dos lipídios. Os esteróides de maior importância para a função endócrina do corpo humano são a aldosterona, que é o principal mineralocorticóide, e o cortisol ou hidrocortisona, que é o principal glicocorticóide.
A função sem dúvida mais importante da aldosterona é a de promover o transporte de sódio e potássio através das paredes dos túbulos renais e, em menor grau, o transporte de hidrogênio. Os principais efeitos do cortisol sobre o metabolismo dos carboidratos são a estimulação da gliconeogênese hepática (formação de glicose a partir das proteínas e de algumas outras substâncias), a diminuição da utilização de glicose pelas células e a elevação da concentração sanguínea de glicose.
O cortisol possui efeitos antiinflamatórios agindo sobre a enzima fosfolipase A2, importante para a formação do ácido araquidônico. Alguns tipos de estresse aumentam a liberação de cortisol como os traumas, infecção e cirurgias. A secreção de aldosterona pelo córtex supra-renal é controlada principalmente pela ação direta do potássio e da angiotensina sobre as células córtico-supra-renais.
A regulação da secreção de cortisol é feita pelo hormônio corticotrópico (ACTH) produzido pela hipófise anterior. A secreção de ACTH, por sua vez, é controlada pelo hormônio liberador da corticotropina produzido pelo hipotálamo. O cortisol tem efeitos diretos de feedback negativo sobre o hipotálamo diminuindo a formação do hormônio liberador de corticotropina e sobre a hipófise anterior diminuindo a formação de ACTH. O hipocorticalismo provoca a Doença de Addison ocasionada por atrofia dos córtices supra-renais decorrente provavelmente de auto-imunidade aos córtices e o hipercorticalismo provoca a doença de Cushing, consequente a um tumor secretor de cortisol em um córtex supra-renal.


4 – Insulina, Glucagon e Diabetes Melito

Além das funções digestivas, o pâncreas secreta dois hormônios importantes, a insulina e o glucagon. O pâncreas é composto por dois tipos principais de estruturas: os ácinos, que secretam sucos digestivos para o duodeno e as ilhotas de Langerhans, que secretam insulina e glucagon diretamente para o sangue. As ilhotas de Langerhans do ser humano contém três tipos principais de células, alfa, beta e delta.
As células beta secretam insulina, as células alfa secretam glucagon e as células delta secretam somatostatina, cujas funções mais importantes não foram totalmente esclarecidas. A função básica da insulina é a ativação dos receptores das células-alvo e os consequentes efeitos celulares. O principal efeito celular da insulina é o de tornar as membranas celulares altamente permeáveis à glicose.
Imediatamente após uma refeição rica em carboidratos, a glicose que é absorvida pelo sangue causa uma rápida secreção de insulina. Esta, por sua vez, promove a captação, o armazenamento e a rápida utilização da glicose por quase todos os tecidos corporais, mas especialmente pelos músculos, pelo tecido adiposo e pelo fígado.
Quando os músculos não estão sendo exercitados durante o período subsequente a uma refeição e ainda assim a glicose está sendo transportada em abundância para as células musculares, a maior parte da glicose é armazenada sob a forma de glicogênio muscular que pode ser utilizado posteriormente para fins energéticos. De todos os efeitos da insulina, um dos mais importantes é fazer com que a maior parte da glicose absorvida após uma refeição seja quase imediatamente armazenada no fígado, sob a forma de glicogênio.
Assim, o fígado remove glicose do sangue quando ela está presente em excesso após uma refeição e a devolve ao sangue quando sua concentração sanguínea cai entre as refeições. O cérebro é muito diferente da maioria dos outros tecidos do corpo, na medida em que nele a insulina exerce pouco ou nenhum efeito sobre a captação ou a utilização da glicose. Em vez disso, as células cerebrais são permeáveis à glicose e podem utilizá-la sem a intermediação da insulina. As células cerebrais também são muito diferentes da maioria das outras células do corpo, na medida em que normalmente utilizam apenas glicose para fins energéticos.
Por esta razão, é essencial que o nível sanguíneo de glicose seja sempre mantido acima de um nível crítico. Quando a glicemia efetivamente cai em demasia, ocorrem sintomas de choque hipoglicêmico, caracterizado por irritabilidade nervosa progressiva que leva a desfalecimento, convulsões e mesmo coma. Todos os aspectos da degradação e utilização da gordura para fornecimento de energia experimentam grande incremento na ausência de insulina.
A concentração sanguínea de glicose e a secreção de insulina possuem uma relação de feedback. Quando a glicemia aumenta, a secreção de insulina aumenta rapidamente. O glucagon exerce várias funções opostas às da insulina. A mais importante delas é seu efeito de aumentar a concentração sanguínea de glicose. A injeção de glucagon purificado num animal produz intenso efeito hiperglicêmico. Os dois principais efeitos do glucagon sobre o metabolismo da glicose são a decomposição do glicogênio hepático (glicogenólise) e o aumento da gliconeogênese. O aumento da glicose sanguínea inibe a secreção de glucagon.
Em pessoas normais, a concentração sanguínea de glicose é mantida dentro de limites muito estreitos, em geral na faixa de 80 a 90 mg/dl de sangue quando em jejum podendo chegar a 140 mg/dl após uma refeição. O fígado funciona como um importante sistema tampão para a glicose sanguínea. Alguém poderia perguntar por que é tão importante a manutenção da constância da concentração sanguínea de glicose, especialmente pelo fato de muitos tecidos poderem passar a utilizar lipídios e proteínas para fins energéticos na ausência de glicose? A resposta é que a glicose é o único nutriente que pode normalmente ser utilizado pelo cérebro, pela retina e pelo epitélio germinativo das gônadas em quantidade adequada para supri-los da energia de que necessitam.
O diabetes melito decorre da diminuição da secreção de insulina pelas células beta das ilhotas de Langerhans. A hereditariedade dá geralmente uma contribuição importante para o diabetes. Ela faz aumentar a suscetibilidade das células beta aos vírus ou favorecendo o desenvolvimento de anticorpos auto-imunes contra as células beta e, em outros casos, parece haver uma simples tendência hereditária para a degeneração das células beta.
A obesidade também contribui para o desenvolvimento do diabetes. A teoria do tratamento do diabetes se baseia na administração de insulina suficiente para possibilitar que o metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas fique tão próximo do normal quanto possível. Os pacientes diabéticos têm tendência extremamente forte ao desenvolvimento de aterosclerose, cardiopatia coronária grave e múltiplas lesões microcirculatórias.


5 – Hormônio Paratireóideo, Calcitonina, Metabolismo do Cálcio e Fosfato, Vitamina D, Ossos e Dentes

A fisiologia dos hormônios paratireóideo e calcitonina está estreitamente relacionada ao metabolismo do cálcio e do fosfato, às funções da vitamina D e à formação dos dentes e ossos. As principais fontes de cálcio na dieta são o leite e seus derivados, que também são grandes fontes de fosfato. O fosfato também está presente em muitos outros alimentos como as carnes.
O cálcio é mal absorvido pelo tubo intestinal e o fosfato, na maioria das vezes, é bem absorvido. A vitamina D exerce potente efeito no aumento da absorção de cálcio pelo tubo intestinal e também tem efeitos importantestanto sobre a deposição óssea como sobre a reabsorção óssea. Quando a concentração de íons cálcio no líquido extracelular cai abaixo do normal, o sistema nervoso vai-se tornando progressivamente mais excitável, em razão da maior permeabilidade da membrana neuronal.
A hipocalcemia, por conseguinte, causa tetania. Quando o nível de cálcio nos líquidos corporais se eleva acima do normal, o sistema nervoso fica deprimido e as suas atividades reflexas tornam-se lentas. O osso é composto por uma resistente matriz orgânica que é muito fortalecida por depósitos de sais de cálcio. O osso está sendo continuamente depositado pelos osteoblastos e continuamente absorvido pelos osteoclastos. A fratura de um osso ativa ao máximo todos os osteoblastos periósteos e intra-ósseos envolvidos na ruptura.
Normalmente, há quatro glândulas paratireóideas no ser humano, elas estão localizadas atrás da glândula tireóide. Há muitos anos se sabe que o aumento da atividade da glândula paratireóidea causa uma rápida absorção dos sais de cálcio presentes nos ossos, acarretando aumento da concentração de cálcio no líquido extracelular; inversamente, a hipofunção das glândulas paratireóideas causa hipocalcemia, frequentemente acompanhada de tetania. Além disso, o hormônio paratireóideo é importante tanto para o metabolismo do cálcio como para o do fosfato.
A calcitonina, secretada pela glândula tireóide, diminui a concentração sanguínea de íons cálcio. Quando as glândulas paratireóides não secretam o hormônio paratireóideo em quantidade suficiente, os osteoclastos tornam-se quase totalmente inativos. Como consequência, a reabsorção óssea diminui tanto que o nível de cálcio nos líquidos corporais fica reduzido.
O tratamento é feito com paratormônio, vitamina D e cálcio. O raquitismo ocorre principalmente em crianças, como resultado da defici6encia de cálcio ou de fosfato no líquido extracelular. Ordinariamente, entretanto, o raquitismo não se deve à carência de cálcio ou fosfato na dieta, mas sim à deficiência de vitamina D. A osteoporose é a mais comum de todas as doenças ósseas em adultos, especialmente na velhice.
Entre as causas mais comuns de osteoporose encontram-se a desnutrição, a deficiência pós-menopausa da secreção de estrogênios e a idade avançada. As duas anormalidades dentárias mais comuns são a cárie e a má oclusão. A palavra cárie designa uma erosão dos dentes, ao passo que a expressão má oclusão significa que as projeções dos dentes superiores e inferiores não se interdigitam de modo adequado.
Há consenso geral por parte dos pesquisadores de que a cárie dentária decorre da ação, sobre os dentes, de bactérias, das quais a mais comum é o Streptococcus mutans.Contudo, essas bactérias dependem muito dos carboidratos para sua nutrição. Os ácidos são os principais responsáveis pela formação das cáries.


6 – Funções Reprodutivas Masculinas. Os Hormônios Sexuais Masculinos e a Glândula Pineal

As funções reprodutivas masculinas podem ser divididas em três subníveis: a espermatogênese, o ato sexual masculino e a regulação das funções sexuais masculinas por diversos hormônios. A espermatogênese ocorre em todos os túbulos seminíferos durante a vida sexual ativa, como consequência da estimulação pelos hormônios gonadotrópicos da hipófise anterior.
A espermatogênese começa por volta dos 13 anos e continua pelo resto da vida. Os túbulos seminíferos contêm grande número de células epiteliais germinativas denominadas espermatogônias. Uma parte delas se diferencia para formar os espermatozóides. Após sua formação nos túbulos seminíferos, os espermatozóides passam para o epidídimo. Uma pequena quantidade de espermatozóides pode ser armazenada no epidídimo, mas a maior parte deles fica no canal deferente. As vesículas seminais são glândulas secretoras de material mucóide contendo muita frutose, ácido cítrico e outros nutrientes.
Durante o processo da ejaculação, cada vesícula seminal lança seu conteúdo no ducto ejaculatóriologo após o canal deferente ter aí expelido os espermatozóides. Isso aumenta muito o volume do sêmen ejaculado. A glândula prostática secreta um líquido importante para a fertilização eficaz do óvulo. É provável que o líquido prostático neutralize a acidez dos outros líquidos após a ejaculação.
O sêmen, que é ejaculado durante o ato sexual masculino, é constituído pelos líquidos oriundos do canal deferente, das vesículas seminais, da próstata e das glândulas mucosas, especialmente as glândulas bulbouretrais. Ao ser expelido do folículo ovariano para a cavidade abdominal e para as tubas uterinas, o óvulo traz consigo múltiplas camadas de células.
Antes de poder fertilizar o óvulo, o espermatozóide deve, primeiro, atravessar a camada de células da granulosa e, depois, penetrar no espesso revestimento do óvulo propriamente dito, a zona pelúcida. O acrossomo do espermatozóide libera, então, a enzima hialuronidase que abre espaço entre as células da granulosa de modo que o espermatozóide possa chegar até o óvulo. Os mais importantes sinais nervosos para desencadear o ato sexual masculino originam-se na glande, pois ela contém um sistema altamente organizado de órgãos terminais sensitivos, que transmitem para o sistema nervoso central um tipo um tipo especial de sensação denominado sensação sexual.
A ação massageadora do ato sexual sobre a glande estimula os órgãos terminais sensitivos, enquanto os sinais sexuais, por sua vez, transitam pelo nervo pudendo, e daí para a porção sacra da medula espinhal, por meio do plexo sacro, subindo, por fim, pela medula, até áreas não determinadas do cérebro. Os impulsos também podem chegar à medula espinhal a partir de áreas adjacentes ao pênis para auxiliar na estimulação do ato sexual.
A estimulação do escroto e das estruturas perineais, por exemplo, pode enviar à medula impulsos que aumentam a sensação sexual. Estímulos psíquicos apropriados podem aumentar muito a capacidade de realização do ato sexual de uma pessoa. O simples fato de um homem ter pensamentos sexuais, ou até mesmo sonhar que o ato sexual está sendo realizado, pode fazer com que o ato ocorra e culmine na ejaculação. Entretanto, o cérebro não é estritamente necessário para a realização do ato sexual. A medula através de mecanismos reflexos próprios integrados é suficiente para a re-alização do ato sexual. A ereção é a primeira consequência da estimulação sexual masculina. Ela ocorre através dos nervos parassimpáticos.
Os sinais parassimpáticos dilatam as artérias do pênis, assim permitindo que o sangue arterial flua com alta pressão para o tecido erétil do pênis. A ejaculação é uma função nervosa simpática. Quando o estímulo sexual se torna extremamente intenso, os centros reflexos da medula espinhal começam a emitir impulsos simpáticos, que deixam a medula através de L1 e L2 e chegam aos órgãos genitais. Os testículos secretam vários hormônios sexuais masculinos, que são coletivamente denominados an-drogênios.
O mais significativo é a testosterona, responsável pelos efeitos hormonais masculinos. A testosterona é formada pelas células intersticiais de Leydig, situada nos interstícios entre os túbulos seminíferos. Em geral, a testosterona é responsável pelas características distintivas do corpo masculino. Os testículos geralmente descem para o escroto durante os últimos dois ou três meses de gravidez, quando estão secretando quantidade adequada de testosterona.
Quando uma criança do sexo masculino nasce com testículos que não desceram, a administração de testosterona frequentemente faz que isso ocorra da maneira habitual, desde que os canais inguinais sejam suficientemente largos para permitir a passagem dos testículos. A testosterona possui efeitos sobre a distribuição dos pelos corporais, sobre a calvície, sobre a voz, sobre a pele, sobre a formação de proteínas e o desenvolvimento muscular, sobre o crescimento ósseo e sobre as hemácias.
A glândula hipófise anterior secreta dois hormônios gonadotrópicos principais: o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH). Ambos desempenham papéis importantes no controle da função sexual masculina. O LH estimula as células intersticiais de Leydig a produzirem testosterona. A gonadotrofina coriônica, produzida pela placenta, estimula a formação de células de Leydig durante a gestação. A conversão das espermatogônias em espermatócitos nos túbulos seminíferos é estimulada pelo FSH. A regulação da secreção hipofisária de LH e FSH é feita pelo hipotálamo através do hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH).
O câncer de próstata é uma causa comum de morte, sendo responsável por 2 a 3% de todas as mortes de indivíduos masculinos. Uma vez instalado um câncer de próstata, as células cancerosas são geralmente estimuladas pela testosterona, sendo inibidas pela retirada dos testículos. Usualmente, o câncer prostático também pode ser inibido pela administração de estrogênios.
A glândula pineal inibe a puberdade precoce e está relacionada com o controle da fertilidade sazonal em alguns animais. Em seres humanos, entretanto, nada está comprovado.


7 – Fisiologia Feminina Antes da Gravidez e os Hormônios Femininos

Nos meados de cada ciclo mensal, um único óvulo é expelido para a cavidade abdominal por um folículo ovariano. Esse óvulo segue, então, até o útero passando por uma das tubas uterinas e, caso tenha sido fertilizado por um espermatozóide, implanta-se no útero, onde se transforma num feto, com placenta e membranas fetais. À época da puberdade, os dois ovários contêm 300.000 a 400.000 óvulos. Cada óvulo é circundado por uma camada única de células e é denominado folículo primordial.
Durante todo o período reprodutivo da mulher, apenas cerca de 400 desses folículos se desenvolvem o suficiente para expelir seus óvulos, enquanto os demais se degeneram. À época do final do período reprodutivo, que é denominado menopausa, apenas alguns folículos primordiais permanecem nos ovários e degeneram-se logo depois. No sistema hormonal feminino, o hipotálamo produz o hormônio liberador de gonadotropinas que estimulam a hipófise anterior a produzir o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH).
Os hormônios ovarianos estrogênio e progesterona são produzidos em resposta aos dois hormônios liberados pela hipófise anterior. A duração do ciclo menstrual é, em média, de 28 dias. O início dos ciclos sexuais mensais ocorre entre os 11 e 15 anos de idade; esse início é denominado menarca e esse período da vida das meninas é chamado de puberdade.
No início de cada mês do ciclo sexual feminino, imediatamente após a menstruação, as concentrações dos hormônios hipofisários FSH e LH aumentam. Na mulher que apresenta um ciclo sexual normal, a ovulação ocorre 14 dias após o início da menstruação. Aproximadamente dois dias antes da ovulação a secreção de LH pela hipófise anterior aumenta acentuadamente elevando-se de 6 a 10 vezes. Simultaneamente, o FSH aumenta cerca de duas vezes. A massa de células da granulosa que permanece no ovário no local da ruptura do folículo transforma-se no corpo lúteo.
Ele então secreta grandes quantidades de progesterona e estrogênio, principalmente progesterona. Após vários dias da fase lútea do ciclo ovariano, a grande quantidade de estrogênio e progesterona secretada pelo corpo lúteo causa efeito de feedback sobre o hipotálamo, reduzindo a secreção de LH e FSH. Segue-se então um novo ciclo ovariano. Os estrógenos e as progestinas constituem os dois tipos de hormônios sexuais ovarianos.
Sem dúvida, o mais importante dos estrógenos é o estradiol, e a progestina mais importante é a progesterona. Os estrógenos promovem principalmente a proliferação e o crescimento de células corporais especificamente ligadas ao sexo, sendo responsáveis pelo desenvolvimento da maioria das características sexuais secundárias femininas. Por outro lado, as progestinas destinam-se quase totalmente à preparação final do útero para a gravidez e das mamas para a amamentação.


8 – Gravidez e Amamentação

Quando ocorre a ovulação, o óvulo é expelido diretamente para a cavidade peritoneal e entra numa das tubas uterinas. A fertilização do óvulo ocorre normalmente logo depois que ele penetra na tuba uterina. Em seguida, são normalmente necessários três a quatro dias para que o ovo seja transportado ao longo da tuba até a cavidade do útero. Esse demorado transporte pela tuba uterina permite que ele passe por várias etapas de divisão, transformando-se em mórula e blastocisto logo após a chegada ao útero.
Após chegar ao útero, a mórula e, depois, o blastocisto em desenvolvimento permanecem na cavidade uterina por mais dois a cinco dias antes de ocorrer a implantação no endométrio, o que significa que a implantação se dá normalmente no sétimo ou oitavo dia após a ovulação. A implantação decorre da ação das células trofoblásticas que se desenvolvem na superfície do blastocisto.
Após ocorrer a implantação, as células trofoblásticas e as células blastocísticas subjacentes proliferam rapidamente; juntamente com células do endométrio materno, elas formam a placenta e as diversas membranas próprias da gravidez. A principal função da placenta é a de possibilitar a difusão de substâncias alimentares do sangue da mãe para o do feto e a difusão dos produtos de excreção do feto para a mãe.
A placenta também realiza o transporte de oxigênio da mãe para o feto e de dióxido de carbono do feto para a mãe. Na gravidez, a placenta forma grande quantidade de gonadotrofina coriônica humana, estrogênios, progesterona e somatomamotropina coriônica humana. A gonadotrofina coriônica humana provoca a persistência do corpo lúteo e o impedimento da menstruação.
A presença no útero de um feto em crescimento significa para a mãe uma carga fisiológica extra, e grande parte da resposta materna à gravidez, como o aumento do peso corporal, decorre desse aumento de carga. Entre os efeitos especiais incluem-se o aumento do débito cardíaco devido ao aumento do fluxo sanguíneo através da placenta, o aumento do fluxo sanguíneo da mãe e a presença do líquido amniótico.

Pré-eclâmpsia e Eclâmpsia: A pré-eclâmpsia ocorre nos últimos quatro meses da gravidez e está associada à hipertensão, proteinúria e edema. A eclâmpsia é bem mais grave que a pré-eclâmpsia, caracterizando-se por extrema espasticidade vascular em todo o corpo, convulsões clônicas seguidas de coma, grande diminuição do débito renal, mau funcionamento do fígado, frequentemente hipertensão extrema e um estado tóxico generalizado do corpo.
Ocorre em geral pouco antes do parto. Sem tratamento, uma porcentagem muito alta das pacientes eclâmpticas vem a falecer. Entretanto, com o uso adequado e imediato de substâncias vasodilatadoras de ação rápida para normalizar a pressão arterial, seguido de interrupção imediata da gravidez – por operação cesariana, se necessário – a mortalidade foi reduzida para 1% ou menos.

Parto: O aumento da contratilidade uterina próximo ao termo pode ser explicado por alterações hormonais progressivas que causam maior excitabilidade da musculatura uterina e, segundo, alterações mecânicas progressivas causadas pelo aumento do bebê. O principal hormônio responsável pelo aumento das contrações uterinas é a ocitocina, produzida pela hipófise posterior. Durante a maior parte da gravidez, o útero apresenta episódios periódicos de contrações rítmicas fracas e lentas, denominadas contrações de Braxton Hicks. Essas contrações tornam-se cada vez mais fortes no período que antecede o parto e durante o parto.
O trabalho de parto é dividido em três períodos: período de dilatação, período expulsivo e período de dequitação ou secundamento. Durante as primeiras quatro a cinco semanas que se seguem ao parto, o útero involui. Nesse período de involução são produzidos os lóquios, corrimento vaginal inicialmente sanguinolento e depois seroso, que persiste por cerca de uma semana e meia. O hormônio prolactina estimula o início da lactação.
A ocitocina estimula a descida do leite através de estímulos neurogênicos que terminam por provocar a contração das células mioepiteliais que circundam as paredes externas dos alvéolos.






Tratado de Fisiologia Médica
&
Fisiologia Humana e Mecanismos das Doenças

* Guyton e Hall *

(RESUMO)

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  Dizem que: De que adianta construir vários e vários arranha-céus se não existem almas humanas suficientes para habita-los...

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