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Homeostase (do grego - homois - que significa semelhante, estase - duração ou estado) a capacidade única do sistema de manter a estabilidade do ambiente interno independentemente da influência de fatores externos. O que é homeostase? Quais são as causas dos distúrbios da homeostase?

Homeostasenada mais é do que a capacidade do corpo de manter um relativo equilíbrio interno. Manter a estabilidade interna das funções vitais requer monitoramento constante dos valores dos parâmetros mais importantes do sistema. O corpo humano possui cerca de mil sistemas diferentes de controle e regulação - e a vida e a saúde muitas vezes dependem do seu bom funcionamento.

Os fatores mais importantes sujeitos a alterações e controle preciso incluem:

  • concentração de substâncias químicas nos fluidos corporais (sangue ou plasma)
  • pressão osmótica,
  • pH dos fluidos corporais,
  • pressão arterial,
  • volume de fluido corporal,
  • temperatura corporal (em organismos de sangue quente).

Construindo uma célula e mantendo a homeostase

Todos os sistemas humanos participam da manutenção da homeostase adequada. No entanto, já no nível básico da estrutura celular, as características essenciais da manutenção da homeostase em nível global são perfeitamente visíveis.

Uma das organelas mais importantes necessárias para manter os parâmetros adequados de fluidos e pressão é a membrana celular que separa a célula do ambiente externo. Tem o chamado "Mosaico líquido", onde as proteínas flutuam em uma dupla camada de moléculas fosfolipídicas.

Graças à estrutura complexa e polar, as membranas celulares permitem o transporte seletivo de várias substâncias, que ocorre tanto por difusão - ou seja, fluindo de acordo com o gradiente de concentração das soluções, como também ativamente - através de proteínas.

Por sua vez, graças a proteínas receptoras especiais na superfície das membranas, é possível receber informações de fora. A recepção do sinal desencadeia uma série de reações de curto e longo prazo, cuja finalidade é:

  • ativação ou desativação de enzimas,
  • estimulação ou enfraquecimento do metabolismo celular,
  • expressão de genes no núcleo da célula (contendo a informação genética necessária para a síntesenovas proteínas modificando o metabolismo celular).

Para que células e sistemas inteiros permaneçam energeticamente independentes, as mitocôndrias devem trabalhar constantemente.

Essas pequenas organelas agem como pequenas fábricas de energia na célula. Graças à estrutura interna especial em forma de pente das mitocôndrias, é possível realizar uma série de processos que compõem o chamado respiração intracelular.

Neste processo, é possível produzir energia a partir de nutrientes (incluindo glicose). Ele é armazenado em ATP, que é o transportador universal de energia na célula e é usado em centenas de outras reações. Este processo está sujeito a modificações dependendo da presença de oxigênio.

Durante o exercício intenso, nossos músculos começam a carecer de oxigênio essencial - é por isso que as mitocôndrias "mudam" para a respiração anaeróbica, onde o ácido lático é formado como subproduto.

É este mecanismo que é responsável pela formação da dor dolorosa. Apesar de condições temporariamente desfavoráveis, o corpo ainda pode realizar trabalho e responder a estímulos.

Cérebro e homeostase

O principal centro que controla todos os processos do corpo é, obviamente, o cérebro - e mais especificamente os centros nervosos do sistema nervoso central (SNC), que recebem informações dos receptores de todo o corpo.

A informação recebida é processada principalmente na parte do cérebro chamada hipotálamo. A resposta a um estímulo específico é transmitida pelo sistema nervoso autônomo (ou seja, o sistema que conduz os impulsos nervosos aos órgãos internos) e pelas glândulas endócrinas.

Transmissores químicos liberados das terminações dos neurônios (agindo como transmissores) também desempenham um papel importante na comunicação e regulação do equilíbrio interno.

Uma das conquistas evolutivas mais importantes dos organismos de sangue quente foi a independência das perigosas mudanças de temperatura no ambiente habitado. Tornou-se possível graças ao desenvolvimento do cérebro e à formação de um centro de termorregulação localizado no hipotálamo.

Este meio atua como um termostato sensível que, quando necessário, decide aumentar a geração de calor ou limitar a perda de calor. É graças a esse mecanismo que sentimos calafrios (ou seja, contrações das células musculares que estimulam a produção de calor nos músculos esqueléticos) ou estreitamento dos vasos subcutâneos.

Outras alterações invisíveis aos olhos que regulam a temperatura corporal, também controladas pelo centro de termorregulação são, por exemplo:

  • estimulação do sistema nervoso simpático e secreção de norepinefrina(acelerando, entre outros, o metabolismo das células do tecido adiposo),
  • estimulação da secreção das glândulas endócrinas (por exemplo, a liberação de adrenalina que acelera o metabolismo da glicose),
  • estimulação da secreção dos hormônios tireoidianos.

Como pode ser visto no exemplo do centro de termorregulação, o controle de apenas um parâmetro variável em nosso corpo (temperatura) é uma rede muito complexa de interações dos sistemas nervoso e endócrino.

Homeostase como efeito da comunicação eficiente

No sistema humano, o curso adequado de quase todas as funções depende de uma comunicação eficiente entre células e sistemas - não apenas nas imediações, mas também mais distantes.

Essa comunicação distante é possível, entre outras pela secreção de substâncias químicas ativas nos fluidos corporais (por exemplo, sangue ou líquido cefalorraquidiano). Isso é chamado regulação humoral.

Mensageiros químicos incluem hormônios que podem ser produzidos pelas glândulas endócrinas (como a glândula tireóide, glândula pituitária ou glândulas supra-renais), mas também atuam localmente (como histamina ou prostaglandinas, atuando em reações alérgicas) ou dentro de um determinado tecido (por exemplo, secretina ou gastrina).

O papel fundamental dos hormônios na manutenção da homeostase no corpo humano pode ser ilustrado pelo exemplo da adrenalina - também conhecida como hormônio do medo, luta ou fuga.

A adrenalina é produzida pela medula adrenal na resposta instantânea de todos os vertebrados à ameaça. Seus efeitos mais importantes incluem:

  • frequência cardíaca mais rápida,
  • aumento da pressão arterial,
  • broncodilatação,
  • dilatação da pupila,
  • estimulação do sistema nervoso central,
  • aumento da glicose no sangue (aumentando a quebra de glicogênio no fígado).

Todas essas reações visam colocar o corpo em um estado de "prontidão", que no decorrer da evolução protegeu o indivíduo de comer ou o motivou a fugir com eficiência.

Feedback na manutenção da homeostase

Nos organismos superiores, o funcionamento de alguns sistemas está sob constante controle de outros. Um sistema de controle tão complexo é a base para manter a homeostase.

A maioria dos processos fisiológicos humanos são regulados graças aos chamados comentários. Ao contrário do controle unidirecional (tanto nervoso quanto humoral) - onde a informação é transmitida em apenas uma direção entre dois órgãos, há uma transmissão bidirecional da informação no sistema de feedback.

No loop de feedbackfeedback, a ação de um órgão afeta a estimulação de outro, e este, por sua vez, envia informações que inibem a atividade do primeiro (feedback negativo).

Feedback negativoé o tipo mais comum de regulação de parâmetros no corpo humano. Um exemplo de tal alça pode ser, por exemplo, a secreção de hormônios tireoidianos.

Hormônios tireoidianos (T3 e T4) - em geral - aumentam o metabolismo e controlam a função da maioria dos tecidos. O seu funcionamento é necessário para o bom funcionamento de muitos sistemas e funções do nosso corpo.

O trabalho da glândula tireóide, por sua vez, é regulado pela glândula pituitária e outro hormônio - tireotropina (TSH), que estimula a glândula tireóide a produzir hormônios. Com um aumento da concentração de T3 e T4, a concentração de TSH diminui, enquanto com uma deficiência desses dois hormônios - a concentração de TSH aumenta. Este tipo de regulação protege o organismo contra a produção excessiva de substâncias, atuando como um freio natural.

Feedbacks positivosocorrem com muito menos frequência e envolvem a aceleração da produção de um produto específico. Um bom exemplo de tal mecanismo em mamíferos é, por exemplo, a lactação.

A sucção do seio materno pelo bebê estimula a produção de prolactina, o que resulta no aumento da produção de leite.

Quanto mais leite houver, mais vontade o bebê terá de comer, o que aumenta a produção de leite. Quando você para de amamentar, seus níveis de prolactina diminuem e a secreção de leite para.

Quais são os efeitos da homeostase perturbada?

Os exemplos descritos de regulações fisiológicas garantem não apenas o bom funcionamento dos órgãos e sistemas internos. A manutenção da homeostase permite que o corpo se adapte às mudanças nas condições do meio ambiente.

Foi provavelmente uma das principais habilidades da espécie humana que lhe proporcionou um sucesso evolutivo sem precedentes ao longo dos séculos. Mecanismos regulatórios vacilantes e prejudiciais são a causa mais comum de muitas doenças humanas.

Distúrbios nos parâmetros, cujos valores ultrapassarão certos limites críticos estabelecidos, podem levar à morte do organismo. Embora cada um de nós tenha uma predisposição individual para tolerar certos fatores (que resultam, entre outros, de condições genéticas), tais diferenças interindividuais são pequenas.

O que pode afetar os distúrbios da homeostase?

Exemplos de tais fatores incluem:

  • defeitos genéticos,
  • defeitos congênitos na estrutura dos órgãos,
  • poluição ambiental,
  • sem exercício,
  • dieta inadequada,
  • estresse crônico.

Embora ligadonão temos influência sobre condições genéticas ou fatores ambientais, mas vale a pena cuidar do peso corporal correto, da aptidão física e da dose certa de relaxamento.

Não esqueçamos que nosso corpo é uma espécie de "sistema de vasos conectados", onde o equilíbrio do todo consiste no bom funcionamento de todos os sistemas individuais.

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Categoria:

Doenças genéticas