Integração sistema ocular, auditivo, renal, respiratório e circulatório

Para que os sistemas respiratório, circulatório, renal, auditivo e visual consigam efetuar suas respectivas funções como movimentos compressão e descompressão, ocorre uma interdependência de fenômenos físicos associados aos processos fisiológicos.

Sob o ponto de vista da biofísica é a pressão sanguínea o ponto principal da integração dos sistemas ocular, auditivo e renal do ponto envolvendo, consequentemente, o sistema circulatório.

A biofísica pulmonar e respiratória consiste na ventilação ou trocas gasosas entre a atmosfera e os alvéolos, com troca de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue.

Na inspiração, o volume torácico aumenta e a pressão dentro da cavidade diminui. Logo o ar atmosférico passa para dentro do pulmão, pois a pressão atmosférica torna-se maior. Na expiração, o volume torácico diminui e a pressão dentro da cavidade aumenta. Logo o ar pulmonar é expelido, pois a pressão atmosférica torna-se menor.

Já o sistema cardiovascular é constituído por um sistema de tubos e por uma bomba percussora, que tem como função impulsionar o sangue por toda a rede vascular. O coração age como uma bomba propulsora; as artérias agem como um circuito de distribuição de alta pressão; os capilares como canais de permuta; e as veias funcionam como circuito de coleta e retorno de baixa pressão. Suas válvulas cardíacas se interpõem entre átrios e ventrículos bem como nas saídas das artérias aorta e artéria pulmonar. Elas permitem o fluxo de sangue em um único sentido não permitindo que este retorne fechando-se quando o gradiente pressórico se inverte.

No sistema urinário, são as diferenças de pressão hidrostática e osmótica (além dos transportes ativo e passivo) dentro dos túbulos, garantem que o líquido a ser filtrado percorra todo o caminho de secreção/absorção, garantindo a filtração dos mesmos.

Do mesmo modo, no sistema auditivo, a conversão da pressão das ondas sonoras é essencial para mover o líquido coclear em um movimento de vai e vem, responsáveis pela agitação das células ciliares, que excitam as células sensoriais e gera os impulsos nervosos que são enviados ao córtex cerebral.

]Além dessa etapa do processo auditivo, o tímpano vibra com a mesma frequência da onda sonora captada, transformando vibrações sonoras em vibrações mecânicas que são comunicadas aos ossículos. Essa movimentação do tímpano (para frente e para trás) são consequências, também, de movimentos de compressão e descompressão.

Analogamente, processo chamado de acomodação visual consiste na variação da distância focal do cristalino é feita através de uma maior ou menor compressão dos músculos ciliares sobre o cristalino, tornando o sistema biológico da visão depende dos movimentos dos demais sistema conectados.

Caso a pressão sanguínea eleve-se, as pressões nos sistemas oculares e auditivos se alteram podendo resultar em glaucomas, hemorragias e outras patologias. E para manter a homeostase, o sistema renal desempenha papel de regulador de pressão que em cascata, os sistemas passem a funcionar em equilíbrio e de forma saudável.

O sistema ocular pode ser classificado do ponto de vista da biofísica pela semelhança do olho humano com um sistema óptico. O olho humano pode ser comparado a uma câmara escura devido a seu conjunto de lentes e o efeito que as mesmas causam na luz, forma de onda eletromagnética.

O caminho a ser seguido pela luz em nosso sistema óptico caracteriza o padrão normal de visão e os quadros clínicos. Podem existir anomalias quanto a forma do olho humano, quanto ao posicionamento e formato do foco ocular.

A seguir consta uma lista com alguns casos clínicos, resultantes da acomodação visual inadequada, que podem ser corrigidos pelo uso de óculos, lentes de contato ou cirurgia refrativa:

1- Miopia: a imagem visual não é focada diretamente na retina, mas sim à frente da mesma, dificultando a visão a longa distância. O problema pode ter origem na maior elongação do globo ocular ou o cristalino pode ter uma distância focal curta.

2- Hipermetropia: a imagem não é focada diretamente na retina, mas sim atrás da retina, dificultando a visão a curtas distâncias.

3- Astigmatismo: doença causada na maioria das vezes por irregularidade da forma da córnea, fazendo com que os raios de luz cheguem a retina em pontos diferentes, distorcendo a imagem formada. Mesmo tratamento anterior.

4- Presbiopia: causada pela perda de elasticidade e capacidade de acomodação da lente com o passar dos anos, tornando difícil a focalização de imagens em curta distância.

O sistema auditivo transforma o movimento mecânico em movimento hidráulico. Esse movimento hidráulico se transformará em impulsos elétricos, percebidos pelo cérebro, onde causam a sensação psicofísica da audição.

Por meio da interação de estruturas e organismos do sistema auditivo são percebidas variações nas pressões externas do ouvido, que serão comparadas as internas, interpretadas e levadas ao cérebro. 

Para o funcionamento perfeito desse processo é necessária a conversão da pressão das ondas sonoras, uma vez que ela é essencial para mover o líquido coclear em um movimento de vai e vem. Este líquido é responsável pela agitação das células ciliares, que excitam as células sensoriais e geram impulsos nervosos que são enviados ao córtex cerebral.

Alterações na pressão interna ou na pressão corporal provocam alterações na audição, no equilíbrio corporal, na homeostase como um todo.

O sistema renal tem como principal função é o equilíbrio osmótico do organismo através da filtração sanguínea. No sistema urinário, são as diferenças de pressão hidrostática e osmótica (além dos transportes ativo e passivo) dentro dos túbulos, garantem que o líquido a ser filtrado percorra todo o caminho de secreção/absorção, garantindo a filtração dos mesmos.

Estudos indicam que insuficiência renal pode ser resultante de pressão alta, porém os mecanismos de equilíbrio osmótico dos rins são controladores da pressão. Quando esta se encontra alta, os rins começam a filtrar mais sangue e excretam mais impurezas, diminuindo assim a viscosidade sanguínea e abaixando a pressão.

O sistema respiratório é constituído por: um par de pulmões, fossas nasais, boca, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e os alvéolos, todos localizados nos pulmões. A função principal desse sistema é garantir as trocas gasosas com o meio ambiente. O processo de troca gasosa no pulmão, de dióxido de carbono por oxigênio, é conhecido como hematose pulmonar. Além disso ele também auxilia a regular a temperatura corpórea e o pH sanguíneo.

Do ponto de vista da biofísica temos o funcionamento do sistema: A biofísica pulmonar e respiratória consiste na ventilação ou trocas gasosas entre a atmosfera e os alvéolos. Para nos conceituarmos, é importante entender que do ponto de vista anatômico, a inspiração, que promove a entrada de ar nos pulmões, dá-se pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma abaixa e as costelas elevam-se, promovendo o aumento da caixa torácica, com consequente redução da pressão interna (em relação à externa), forçando o ar a entrar nos pulmões.

Realizando agora a análise do ponto de vista da biofísica, durante esse processo o volume torácico aumenta e a pressão dentro da cavidade diminui. Logo o ar atmosférico passa para dentro do pulmão, pois a pressão atmosférica torna-se maior. Na expiração, o volume torácico diminui e a pressão dentro da cavidade aumenta. Logo o ar pulmonar é expelido, pois a pressão atmosférica torna-se menor.

Além disso o processo antagônico é a expiração. Ele promove a saída de ar dos pulmões, dá-se pelo relaxamento da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma eleva-se e as costelas abaixam, o que diminui o volume da caixa torácica, com consequente aumento da pressão interna, forçando o ar a sair dos pulmões.

O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina, proteína presente nas hemácias. Nos alvéolos pulmonares o gás oxigênio do ar difunde-se para os capilares sanguíneos e penetra nas hemácias, onde se combina com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico (CO2) é liberado para o ar (processo chamado hematose).

Se o pH está abaixo do normal (acidose), o centro respiratório é excitado, aumentando a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. O aumento da ventilação pulmonar determina eliminação de maior quantidade de CO2, o que eleva o pH do plasma ao seu valor normal. Caso o pH do plasma esteja acima do normal (alcalose), o centro respiratório é deprimido, diminuindo a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. Com a diminuição na ventilação pulmonar, há retenção de CO2 e maior produção de íons H+, o que determina queda no pH plasmático até seus valores normais.

Por fim, temos o sistema circulatório representa o conjunto de órgãos responsáveis pela distribuição de nutrientes para as células e coleta de suas excretas metabólicas, que serão eliminadas pelos órgãos excretores. Ele é composto pelo coração, vasos sanguíneos, linfa e vasos linfáticos. Ou seja, o sangue está contido em um sistema de bomba hidráulica e vasos condutores, sem vazamentos, e o que entra de um lado do sistema é igual ao que sai no lado oposto, classificando assim o sistema estacionário.

Biofisicamente, o sistema circulatório caracteriza se como um sistema de tubos e por uma bomba percussora, que tem como função impulsionar o sangue por toda a rede vascular. O coração age como uma bomba propulsora; as artérias agem como um circuito de distribuição de alta pressão; os capilares como canais de permuta; e as veias funcionam como circuito de coleta e retorno de baixa pressão. Suas válvulas cardíacas se interpõem entre átrios e ventrículos bem como nas saídas das artérias aorta e artéria pulmonar. Elas permitem o fluxo de sangue em um único sentido não permitindo que este retorne fechando-se quando o gradiente pressórico se inverta.

A diferença de pressão entre dois pontos ocasiona o movimento dinâmico sanguíneo. Sem essa diferença de pressão não há movimentação, e consequentemente, não há circulação. A Lei das Pressões da cardiologia diz que a pressão, por exemplo, na grande circulação a pressão na aorta é máxima, decai bruscamente ao nível dos capilares e continua a diminuir progressivamente nas veias, até atingir valores próximos de zero nas aurículas.

Essa diferença de pressão sanguínea, ou gradiente, é originada pela relação existente entre o líquido, neste caso o sangue, dentro de um recipiente, neste caso os vasos sanguíneos. Se tivermos um vaso de calibre muito grande e um pequeno de sangue passando por ele, não haveria um gradiente grande o suficiente para gerar uma pressão sanguínea.

Do estudo acima concluímos que vários parâmetros interferem na gênese da pressão arterial responsável por relacionar todos os sistemas do corpo humano.

Dor, energia e sistemas biológicos: A biofísica aplicada

O corpo humano pode ser considerado um sistema aberto e complexo, pois constantemente, troca várias informações com o meio, e além disso é formado internamente por vários outros sistemas correlacionados entre si. Uma troca efetiva do corpo humano com o meio é em forma de energia: calor, nutrientes, gases, humor, dentre tantos outros, uma vez que para que essa complexa união de sistemas funcione corretamente, a energia adquirida externamente é imprescindível, ao mesmo tempo em que ocorre a sua liberação sob outras formas , cuja função é regular, por exemplo, a temperatura e controlar metabolismo.

Falando de energia, temos que: Tudo que exprime um trabalho, somente pode ser realizado à custa de uma transformação energética. A manutenção e o próprio conceito da vida implicam em constante permuta energética. Nisso temos as transformações energéticas que sintetizam trocas de energia e as transformações propriamente ditas.

Com relação ao metabolismo, este é a principal ferramenta geradora de energia no organismo e é dividido em duas etapas, o catabolismo e o anabolismo. O anabolismo e o conjunto de reações que implicam a construção de moléculas a partir de outras, acarretando o crescimento de tecidos e órgãos. Já o catabolismo é o processo que implica na quebra de substâncias complexas, em substâncias simples.

A dor pode ser observada como falta de energia de determinado órgão ou em um dado sistema, na forma de sinalização do meio interno para externar a condição patológica.  Assim, a obtenção de energia é uma estratégia com que o corpo adquire meios de acionar seu funcionamento e se relacionar com o ambiente. Também é um fator determinante para o aparecimento ou não de situações dolorosas.  A formação de energia pelo corpo e os processos internos que nele ocorrem, transformam a todo o tempo o meio interno e os diversos sistemas. A oxirredução faz parte dos eventos importantes que ocorrem em quase todos os processos para obtenção de energia e em todos nos sistemas. O desbalanço entre os processos de obtenção de energia podem levar a desequilíbrios nos sistemas e ainda mais, nos produtos das reações que são gerados durante estes processos. Um exemplo é a produção desregulada de mediadores inflamatórios efetuados por células inflamatórias ativadas pela sinalização do sistema imunológico.  Anormalidades e lesões induzidas por estes desequilíbrios de funcionamento levam a conseqüências em diferentes sistemas, como os sistema respiratório, renal, nervoso e circulatório são afetados.

Considera-se que existem três tipos principais de dor: a dor Nociceptiva, dor Neuropática, dor Psicológica. São provocadas por estímulos básicos que podem ser: substâncias químicas liberadas na área de terminações nervosa, alterações mecânicas ou térmicas atuando nas terminações, alterações com origem na libertação de substancias inflamatórias, doenças ou acidentes que podem causar danos no sistema nervoso. Sua transmissão é recorrente de fibras nervosas do tipo; neurônios motores, neurônios pós-ganglionares simpáticos, e neurónios receptores.

Cada pessoa tem uma sensação de dor para o mesmo estímulo.

Esta sensação vai depender da história de cada um, de como cada experiência em diferentes tipos de dor, esta diferença de recepção de estímulos de cada um se chama nocicepção. O que faz a dor ser subjetiva para cada pessoa.

Vários sistemas que constituem o corpo humano.

As informações do mundo exterior são captadas e transmitidas ao cérebro através dos órgãos dos sentidos. Nos primatas, os receptores e as vias nervosas permitem a detecção e análise dos sinais sonoros, a audição; luminosos, a visão; e químicos, a gustação e olfação; ambos situados na cabeça. Além dessas informações, os sensores situados nos canais semicirculares do ouvido interno ajudam a manutenção da postura e participaram definição do equilíbrio do corpo.

Circuito Humano - Circuito Elétrico que dá a vida

A MÁQUINA 

        O corpo humano e colocado pela ciência como uma estrutura complexa ou simplesmente uma maquina perfeita, aonde o seu funcionamento segue  passos coordenados e de maneira harmônica. Podemos ver toda essa complexidade através desse vídeo:  Corpo Humano - A máquina perfeita

       Essa comparação à uma máquina feita pela ciência, abriu a possibilidade também compararmos o funcionamento interno do seus sistemas, fazendo uma comparação com circuitos circuitos elétricos. Aonde imaginamos o circuito tendo o coração como a fonte de tensão que alimenta o circuito, o sangue que corre nos vasos(artérias,veias,capilares) como a corrente elétrica que passe pelo circuito, tendo como a pressão que ocorre dentro desses vasos como resistências naturais do circuito, interligando nesse circuito de modo paralelo uma fonte de corrente representando o pulmão, com a ideia de uma segunda fonte de energia para o circuito humano, um capacitor representando a função do rins de filtração da corrente que passa no circuito e suas demais resistências.

    

    A simples e grosseira comparação nos abre um leque de infinitas comparações eletro-eletrônicas, que possibilitam observar o comportamento e sua função dentro do organismo humano, de maneira que um leigo que compreende basicamente a função eletrônica dos componentes e do circuito, consiga compreender a sua função dentro do próprio individuo.  

Curiosidades - A Biofísica da Visão

Os olhos possuem um conjunto de proteínas que capturam fótons de luz e geram sinais elétricos, esse fenômeno é denominado fotorecepção.
      Ocorre então a transdução de fótons de luz em sinais elétricos que será interpretada pelo sistema nervoso central.







Possuímos dois tipos de fotoreceptores:
-Bastonetes: extremamente sensíveis à luz, visão noturna (escotópica)
-Cones: apresentam limiar mais alto de luz, visão diurna (fotópica)

      Nos bastonetes, a corrente no escuro é despolarizante, os canais de sódio se abrem, a rodopsina fica inativa e há lançamento de glutamato.Na luz, a corrente é hiperpolarizante, os canais de sódio ficam fechados e a rodopsina ativa. A rodopsina consta de uma parte protéica, opsina, e uma não protéica que é um derivado da vitamina A. Essa proteína é responsável pela visão monocromática no escuro.

Circuito Elétrico Humano

Analisando o funcionamento do corpo humano, é possível fazer uma comparação do mesmo com um circuito elétrico. A partir dessa observação, chegamos ao seguinte esquema:

Esses estudos nos conduzem a concluir que o oxigênio desempenha o papel de corrente nesse modelo, sendo que, a grandeza a ser tratada e convertida em miliosmol.

• Corrente - podemos fazer a relação da corrente como sendo o sangue oxigenado, pois com esse parâmetro podemos fazer uma correlação com todos os sistemas, tanto respiratório, circulatório e renal. Adotando isso, podemos fazer as demais analogias. Podemos analisar a concentração de oxigênio como um parâmetro pois o mesmo tem extrema influência em todo o sistema biológico. Como unidades de medidas, pode ser utilizado atm, Pa, mmHg, ou mosmol. Como equivalência temos 1mosmol = 2,5 kPa = 0,025 atm= 19mmHg. O mosmol é uma unidade de osmolaridade que exerce a mesma pressão osmótica que uma solução ideal de uma substância não dissociada, e neste caso, medida a 37°C.
• Coração - o coração funciona como uma fonte de tensão, pois o mesmo atua como uma bomba. Fazendo uma comparação do sangue oxigenado como a corrente elétrica, o coração agiria como uma fonte de tensão pois com o movimento da sístole e da diástole, estimulando a corrente e consequentemente aumentando a pressão sanguínea.
• Resistência do corpo - seria os empecilhos que o sangue enfrenta durante sua circulação pelos vasos sanguíneos, causando a redução da pressão e diminuindo a concentração da taxa de oxigênio, devido as trocas gasosas que acontecem nos capilares. Por isso, tal resistência estará em paralelo com todo o circuito do corpo humano.
• Pulmão e Resistência Pulmonar - o pulmão atuaria como uma fonte de corrente já que é nele que ocorre um incremento de oxigênio, pois, em tese, a fonte de corrente “aumenta” a velocidade da corrente. Colocamos também a resistência pulmonar em série com o pulmão, pois ambos estariam no mesmo “ramo”. Ela representa a resistência que o sangue encontra nos vasos pulmonares, devido a diminuição do seu calibre, dificultando-o sua passagem.
• Resistência Renal e Rins - como ambos estão em série, logo podemos assumir isso como um filtro capacitivo. O rim atua como um filtro sanguíneo e também representa uma resistência a passagem de sangue.

Circuito Humano - O Circuito Biológico Renal

MECANISMO RENAL - FUNÇÃO ENDÓCRINA

        Os rins exercem funções muito importantes no organismo, compõe o sistema urinário mas também atuam em outras ocasiões que envolvem a filtração sanguínea, regulação de pressão, detecção de anomalias do sangue, estímulo hormonal, produção hormonal (com as glândulas supra renais), regular o volume de água no plasma e no organismo, etc. Relacionando o circuito com o corpo humano, o sangue atuaria como corrente, e os rins por filtrarem essa corrente, são associados a capacitores.





                Durante os processos de filtração renal, surge uma pressão que é proporcional ao tamanho das moléculas filtradas, essa pressão é chamada de pressão oncótica. Essa pressão favorece a saída de líquidos do interior para o exterior dos capilares glomerulares e com isso proporciona uma filtração sanguínea de maior eficiência. Essas proteínas plasmáticas, por serem maiores, geram uma pressão que foi citada acima, a pressão oncótica, ela é maior do que a pressão habitual, e é um tipo de pressão que se dá devido a uma relação de osmose. A regulação da pressão sanguínea, é feita pelo hormônio chamado de renina, esse hormônio de atuação reguladora, entra no sistema sanguíneo quando se detecta no sangue que passa pelos rins, uma pressão prejudicial, seja ela muito baixa, ou muito alta. Outro aspecto fisiológico envolve a detecção de falta de oxigênio no sangue, o que gera a produção por exemplo da eritropoetina, que cai na medula óssea e estimula a produção de heritrócitos.


          A unidade funcional do rim, é uma célula nobre chamada néfron, essa célula tem como função principal a filtração, e os processos físicos da mesma, relacionados a: pressão, excesso de impurezas, remoção, filtração, etc, estão associadas as estruturas físicas mínimas encontradas nesta célula. A artéria renal leva o sangue ao glomérulo que está na parte inicial do néfron, passa pela cápsula de Bowman, a seguir pelo túbulo contorcido proximal, o qual é importante pois absorve parte da água que bebemos, em seguida passa pela alça de Henle, depois para o tubo distal e finalmente pelo ducto de coleta.

             Após realizada a filtração e encaminhado para o ducto de coleta, as impurezas são removidas e eliminadas na urina. Todo o túbulo renal possui partes de afinidades químicas, catódicas e anódicas, para se relacionarem com determinados íons e separar ou ignorar substâncias. E possuem áreas de alta pressão e baixa pressão respectivamente, os túbulos por si só apresentam pressão maior. O plasma e o nefron apresentam componentes de rendimento que quando somadas resultam num modulo total, para efeito de cálculo o inverso da resistência total, é a soma dos inversos dos rendimentos do néfron e do plasma. Esse rendimento é a razão entre pressão e quantidade de fluxo. O rim também possui função homeostática que é a manutenção de um volume hídrico adequado, manutenção do pH, e eliminação de substâncias nocivas, como drogas e etc. O rim apresenta também a função endócrina envolve a secreção do hormônio renina, citado anteriormente, que acarreta na hidrólise da bradicidina.

          O sistema endócrino é composto pelas glândulas: Hipotálamo, Hipófise, Paratóides, Tireóide, Adrenais, Pâncreas, Testículos (Homem) e Ovários (Mulher). Esse sistema age em conjunto com o sistema nervoso e reage aos estímulos percebidos por ele. Agindo assim na produção necessária dos hormônios com a função de regular as atividades corporais, por exemplo, diante de uma situação de perigo o sistema nervoso, emite sinais para a produção do hormônio adrenalina, que aumenta a dilatação das veias, pulsação, visão, capacidade respiratória, etc.

Circuito Humano - O Circuito Respiratório

SISTEMA RESPIRATÓRIO

        A principal função do sistema respiratório é fazer as trocas gasosas com o sangue, ou seja, fornecer oxigênio ao sangue e eliminar o gás carbônico do organismo. A respiração contém 2 hemiciclos: a expiração e a inspiração.
     Compõe o sistema respiratório: nariz, faringe, laringe, traquéia, pulmões (composto por brônquios, bronquíolos e alvéolos) e o músculo diafrágma. Ele se divide em 2 zonas, zona de condução (nariz, faringe, laringe, traquéia e brônquios) e zona respiratória(dutos alveolares e sacos alveolares). A zona de condução serve apenas para aquecer, umidificar e filtrar o ar, além de servir como caminho para o ar chegar aos pulmões. A inspiração se dá pela contração dos músculos intercostais e diafragma, aumentando assim o volume da caixa torácica, diminuindo a pressão interna. Devido a isso, há uma diferença da pressão interna com a pressão atmosférica (Pressão atmosférica é maior que a pressão interna), forçando assim, a entrada do ar na caixa torácica. A expiração se dá pelo processo inverso, os músculos intercostais e o diafragma relaxam, aumentando a pressão interna, fazendo com que a diferença de pressão interna com a pressão atmosférica force a saída do ar. A troca gasosa nos pulmões se dá nos alvéolos pulmonares, que são ricamente vascularizados por vasos capilares. Como os alvéolos tem uma parede muito fina e os capilares também, a troca gasosa ocorre por difusão, devido a diferença de concentração de oxigênio (passa dos alvéolos para os vasos capilares) e gás carbônico (passa dos vasos capilares para os alvéolos pulmonares). Fazendo uma analogia entre um circuito elétrico tem com a função da respiração no organismo, vemos que a respiração pode ser comparado com uma fonte de corrente, pois fornece uma energia para o organismo diferente da energia dada pelo coração.

        Como toda célula viva precisa se alimentar, ela retém um pouco de nutriente e oxigênio, liberando assim, os “restos” alimentares para o sangue. Podemos associar isso com resistências, pois a resistência retém um pouco dessa energia elétrica nela, perdendo parte para o efeito Joule, que é o aumento da temperatura nessa resistência.

Circuito Humano - O Circuito Circulatório

O CIRCUITO CIRCULATÓRIO

       Fazendo uma analogia do sistema circulatório a um circuito elétrico, temos uma fonte de tensão conectada  em série com uma resistência. A fonte de tensão representa  a fonte de impulsos elétricos gerada pelo coração. A resistência simboliza todas as resistências do corpo encontradas para o fluxo sanguíneo,como as paredes dos vasos sanguíneos, gorduras ou algum outro tipo de bloqueio sanguíneo. A corrente elétrica que passa pelo circuito
representa o fluxo sanguíneo.

                         O CORAÇÃO
        O coração de uma pessoa tem o tamanho aproximado de sua mão fechada, e bombeia o sangue para todo o corpo, sem parar; localiza-se no interior da cavidade torácica, entre os dois pulmões. O ápice (ponta do coração) está voltado para baixo, para a esquerda e para frente. O peso médio do coração é de aproximadamente 300 gramas, variando com o tamanho e o sexo da pessoa.
    Observe o esquema do coração humano, existem quatro cavidades:

         - Átrio direito e átrio esquerdo, em sua parte superior.
         - Ventrículo direito e ventrículo esquerdo, em sua parte inferior.

           O sangue que entra no átrio direito passa para o ventrículo direito e o sangue que entra no átrio esquerdo passa para o ventrículo esquerdo. Um átrio não se comunica com o outro átrio, assim como um ventrículo não se comunica com o outro ventrículo.O sangue passa do átrio direito para o ventrículo direito através da válvula atrioventricular direita e passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo através da válvula atrioventricular esquerda. O coração humano um órgão cavitário ( que apresenta cavidade), basicamente constituído por três camadas:

     - Pericárdio: é a membrana que reveste externamente o coração, como um saco. Esta membrana propicia uma superfície lisa e escorregadia ao coração, facilitando seu movimento ininterrupto;
     - Endocárdio: é uma membrana que reveste a superfície interna das cavidades do coração;
     - Miocárdio: é o músculo responsável pelas contrações vigorosas e involuntárias do coração; situa-se entre o pericárdio e o endocárdio.

       Quando, por algum motivo, as artérias coronárias(ramificações da aorta) não conseguem irrigar corretamente o miocárdio, pode ocorrer a morte(necrose) de células musculares, o que caracteriza o infarto do miocárdio.
        Existem três tipos básicos de vasos sanguíneos em nosso corpo que são:
Artérias: são vasos de paredes relativamente espessa e muscular, que transportam sangue do coração para os diversos tecidos do corpo. A maioria das artérias transportam sangue oxigenado(rico em gás oxigênio), mas as artérias pulmonares transportam sangue não oxigenado(pobre em gás oxigênio) do coração até os pulmões. A aorta é a artéria mais calibrosa( de maior diâmetro) do corpo.
Veias: são vasos de paredes relativamente fina, que transportam sangue dos diversos tecidos do corpo para o coração. A maioria das veias transportam sangue não oxigenado, mas as veias pulmonares transportam sangue oxigenado dos pulmões para o coração. As veias cavas superior e inferior são mais calibrosas do corpo humano.

Pelo que foi descrito, e para facilitar a compreensão:
     A aorta transporta sangue oxigenado do ventrículo esquerdo do coração para os diversos tecidos do corpo; as veias cavas (superior e inferior) transportam sangue não oxigenado dos tecidos do corpo para o átrio direito do coração; as artérias pulmonares transportam sangue não oxigenado do ventrículo direito do coração até os pulmões; as veias pulmonares transportam sangue oxigenado dos pulmões até o átrio esquerdo do coração.

       Observe que, pelo lado direito do nosso coração, só passa sangue não oxigenado e, pelo lado esquerdo, só passa sangue oxigenado. Não ocorre, portanto, mistura de sangue oxigenado com o não oxigenado.

      A separação completa entre esses dois tipos de sangue contribui para a manutenção de uma temperatura constante no nosso organismo. Sendo os tecidos irrigados por sangue oxigenado, não “misturado” com sangue não oxigenado, nossas células recebem uma quantidade suficiente de gás oxigênio, para “queimar” uma quantidade de alimentos capaz de fornecer o calor necessário para manter mais ou menos constante a temperatura do corpo.Assim.é possível manter o equilíbrio hemeostático do corpo.

MECANISMO CARDIOVASCULAR

                  O sistema cardiovascular tem por objetivo transportar e fornecer nutrientes à todo o organismo coletando gás Oxigênio dos pulmões e distribuindo-os em todos os tecidos ao mesmo passo que retida gás Carbônico dos tecidos e os encaminha ate os pulmões onde será expelido. Este transporte é marcado por fenômenos que envolvem energia potencial e energia cinética.

As atividades mecânicas da circulação originam-se no coração, responsável por fazer o bombeamento sanguíneo através dos movimentos de contração/relaxamento (sístole/diástole) enviando o sangue para a vasta rede de vasos sanguíneos responsáveis por irrigar toda a parte central e periférica do corpo. Na diástole, a pressão externa é maior fazendo com que o coração puxe o sangue enchendo suas cavidades enquanto que na sístole a pressão interna se torna maior levando o coração à expulsar o sangue. Esses movimentos são sincronizados: enquanto os átrios se enchem, os ventrículos se esvaziam e vice-versa; dando ritmicidade ao batimento cardíaco.

    Biofisicamente os canais de Na e K voltagem dependentes são de extrema importância para garantir a passagem do potencial de ação pelas células que irá levar/trazer informações conectando o sistema motor ao sistema nervoso e garantindo resposta ao processamento da informação. Em âmbito cardiovascular, outros canais voltagem dependentes de extrema importância são os Canais de Ca. Eles tem por objetivo estender a duração do potencial de ação diminuindo a frequência de ritmização (graficamente, o potencial de ação passa por um platô) evitando, possíveis problemas cardíacos;

ESTUDOS: Estudos vem sendo feito em cima da hipertensão pois cada vez mais tem sido comprovado que há uma relação direta entre pressão sanguínea e disfunção renal, ou seja, quanto maior a pressão arterial, maior a chance de desenvolver disfunções renais.

PRÓTESE DE MARCA-PASSO: Mecanismo de marca-passo tem por objetivo disparar potencial de ação (impulsos elétricos) determinando o ritmo do batimento e garantindo fluxo sanguíneo.

Mecanismo da Visão

As ondas dos espectros visíveis são capturadas pelos olhos que possuem células especializadas e características específicas que transformam Energia Eletromagnética em Energia Elétrica, enviando seus pulsos elétricos ao cérebro.
      O sistema de formação da imagem é feito pelo mecanismo da refração da luz. O principal meio refrativo do olho é a relação ar/córnea, devido a grande diferença de índice de refração entre a córnea e o ar.
       A acomodação é um mecanismo em que o olho muda seu poder dióptrico, conforme a distância de um objeto, para que a imagem se forme sempre na retina, em um olho de visão normal. Esse mecanismo de acomodação se faz por mudanças da espessura do cristalino.
      Na visão para longe, músculos ciliares têm suas fibras radiais contraídas, e as circulares, relaxadas, diminuindo a convergência da lente do olho. Na visão para perto o relaxamento das fibras radiais dos músculos é o fenômeno principal, tendo como causa, a contração das fibras circulares, causando um espaçamento do cristalino.

Mecanismo Renal

A mecânica renal sobrepõe forças físicas como a gravidade, difusão, osmose e diálise cuja dinâmica é mover substâncias passiva e ativamente entre os espaços intracelulares e o sangue nos capilares que circundam os néfrons (unidade funcional dos rins), via transporte transcelular entre células epiteliais e membrana basolateral. A maioria das substâncias a serem secretadas, se originam do plasma dos capilares. A amônia é uma exceção importante, pois é sintetizada e secretada pelas células epiteliais.

Albumina e pequenas proteínas são filtradas para o túbulo, no glomérulo, incluindo os hormônios não-fixados como a insulina. Essas substâncias são reabsorvidas, em sua maioria, por pinocitose.

O sódio é exemplo de substância que é reabsorvida por transporte ativo primário nas células dos túbulos proximal e distal e dos ductos coletores. Outras substâncias, incluindo a glicose, fosfato e aminoácidos, são co-transportados com o sódio para a célula (simporte).

Mecanismo de Audição

A orelha capta as ondas sonoras, que se propagam pelo ar, e as encaminha ao canal auditivo. Após entrarem pelo orifício da orelha, as ondas sonoras percorrem os 2,5 cm do canal auditivo, também conhecido como meato. Lá, elas se intensificam à medida que a passagem se estreita. No final do canal auditivo, o som se choca contra uma membrana de apenas 1/10 de milímetro de espessura, o tímpano, que vibra como um tambor.
O tímpano é tão fino que o impacto de uma única molécula de hidrogênio o faz tremer. Do outro lado do tímpano há três ossinhos. Primeiro vem o martelo, cujo cabo fica encostado no tímpano. Diante da menor vibração, o martelo começa a batucar no osso vizinho, a bigorna, que, por sua vez, transfere o movimento para o estribo, cuja extremidade está ligada ao interior da cóclea por um buraquinho, a janela oval. Cada vez que a base do estribo choca com a janela oval, gera um movimento da perilinfa, o líquido que ocupa o espaço compreendido entre o labirinto ósseo e o membranoso. Produz-se, assim, uma espécie de onda que percorre todo o caracol, primeiro pela rampa vestibular e, depois, pela rampa timpânica, até se desvanecer quando chega à janela redonda.

No seu percurso, a deslocação da perilinfa faz vibrar a membrana basilar que constitui a base da cóclea, onde se encontra o elemento básico da audição - o órgão de Corti. Com as vibrações, as células sensoriais do órgão de Corti deslocam-se e os pequenos cílios presentes na sua superfície superior chocam com um elemento de consistência gelatinosa que flutua na endolinfa que ocupa a cóclea, a membrana tectória. Quando estes cílios chocam contra a membrana tectória, geram modificações metabólicas nas células sensoriais, que transformam os estímulos mecânicos em impulsos elétricos, os quais se transmitem às fibras do nervo coclear que nascem no polo inferior das células sensoriais; estes sinais viajam pelo nervo coclear e, depois, pelo nervo auditivo até chegarem ao cérebro, onde se torna consciente a percepção sonora. Resumindo, ocorre a transformação de energia mecânica (onda sonora) em energia hidráulica seguida de energia elétrica.

Mecanismo da Respiração

     O processo pelo qual o ar atmosférico penetra nos pulmões é conhecido como mecânica respiratória e está diretamente relacionada com estruturas tais como: a caixa torácica e os músculos e ela atrelados. Os pulmões estão contidos na cavidade torácica, envolvidos em um folheto duplo chamado pleura. Envolvendo o pulmão está a pleura visceral e aderida à parede da caixa torácica está a pleura parietal. Entre as duas pleuras encontra-se o espaço pleural, lubrificado por um fluido denominado de líquido pleural. É desta relação anatomo-histológica que ocorre a mecânica respiratória.

Intrinsicamente associado ao mecanismo respiratório está a lei de Laplace. Tal lei define a relação entre a força desenvolvida pelo músculo e a pressão gerada na interior da cavidade pleural. Ela estabelece que a pressão pulmonar é diretamente proporcional a pressão intrapleural e o raio da cavidade pleural e, ao mesmo tempo, inversamente proporcional a espessura da pleura.
Assim, pode-se manter uma mesma pressão de ejeção diminuindo a força gerada no pulmão quando se reduz também o volume da cavidade da pleura, já que o volume se relaciona ao raio da mesma

Relação entre os sistemas Renal e Circulatório: Rins e Hipertensão

O rim e a hipertensão arterial interagem de maneira íntima e complexa. É pertinente o debate se a hipertensão é a causa ou a consequência da doença renal. Mas há estudos indicando que a hipertensão é agora citada como causa da insuficiência renal de 25% dos pacientes iniciando tratamento dialítico crônico nos EUA.
A Hipertensão sistêmica, seja primária ou secundária, é o fator de risco mais importante para a perda progressiva da função renal. Porém, a grande maioria dos pacientes com doença renal desenvolve ou agrava a hipertensão sistêmica à medida que a função renal diminui.
            Enquanto a progressão da insuficiência renal é dramaticamente rápida em pacientes com hipertensão maligna não tratada, o curso do envolvimento renal na hipertensão benigna é muito variável, embora quanto mais intensa e duradoura a hipertensão, tanto mais grave a lesão e o consequente impacto sobre a função renal.
            A via pela qual a hipertensão lesa o rim ainda não está completamente conhecida. Poderia ser através do aumento da espessura arteriolar e diminuição do lumen - levando à isquemia e glomeruloesclerose - ou pelo aumento da pressão intraglomerular, que igualmente pode causar glomruloesclerose.
            Assim, é possível concluir que há uma relação direta entre a pressão sanguínea e a disfunção renal, sendo que quanto maior a pressão arterial, maior será as chances de desenvolver disfunções renais. E o contrário também é valido, pois a diminuição da pressão arterial retarda, e algumas vezes previne, a perda da função renal.
Referência: http://www.medonline.com.br/med_ed/med3/rimehipert.htm


Relação entre sistemas Nervoso e Endócrino

É o sistema sensorial, ou nervoso, que monitora e coordena a movimentação dos órgãos, a atividade dos músculos, constrói e finaliza estímulos dos sentidos e inicia ações de um corpo humano. Os nervos e neurônios são parte integrante do sistema nervoso, que exercem funções importantes na coordenação motora. Todas as partes do sistema sensorial de um animal são feitas de tecido nervoso e seus estímulos são dependentes do meio.
Frequentemente o sistema endócrino interage com o sistema nervoso, formando mecanismos reguladores bastante precisos. O sistema nervoso pode fornecer ao sistema endócrino informações sobre o meio externo, enquanto que o sistema endócrino regula a resposta interna do organismo a esta informação. Dessa forma, o sistema endócrino em conjunto com o sistema nervoso atua na coordenação e regulação das funções corporais.

Alguns dos principais órgãos que constituem o sistema endócrino são: a hipófise, o hipotálamo, a tireoide, as supra-renais, os rins, o pâncreas, as gônadas (os ovários e os testículos) e o tecido adiposo.

Referencia: http://ceafnervoso3002.blogspot.com.br/

Mecanismo Cardiovascular

     É o meio de transporte que fornece as substancias absorvidas, ao nível do trato gastrintestinal, e o gás oxigênio para os tecidos. Dos tecidos, retorna como dióxido de carbono para os pulmões, e outros produtos do metabolismo para os rins. Exerce importante papel na regulação da temperatura do corpo e distribui os hormônios e outros agentes que regulam a função celular (homeostase). A troca de gases desse sistema com os alvéolos pulmonares é denominada hematose. As atividades mecânicas do sistema circulatório tem origem no coração. Essas atividades consistem na contração e no relaxamento deste órgão. Ao mecanismo de contração dá se o nome sístole e ao relaxamento diástole.

     Os vasos sanguíneos formam um sistema fechado de tubos que conduzem o sangue do coração até os tecidos e novamente de volta ao coração: é um exercer ininterrupto de energia potencial e cinético sobre as partes do organismo.


     O mecanismo está disposto na forma de marca-passos atriais que disparam um potencial de ação promovendo contração que ejeta sangue no sistema de vasos. A contração do miocárdio começa com ondas de despolarização, polarização invertida seguida de repolarização. Essas ondas se dirigem por todas a membrana cardíaca e a soma vetorial dessas atividades elétricas resultam no vetor elétrico do coração formando, em conjunto, o batimento cardíaco e distribuição do sangue arterial aos sistemas. Os registros dessa fase podem ser acompanhados por ferramentas engenhosas.

Sistema neural ligado ao sistema cardiovascular:

A estimulação simpática afeta o coração e a circulação sistêmica

- Torna o coração uma bomba bastante eficiente;

- Na circulação sistêmica, aumenta a pressão média de enchimento sistêmico, em virtude da contração dos vasos periféricos  e aumenta a resistência ao retorno venoso.

A estimulação simpática também aumenta a eficiência cardíaca de bombeamento em quase 100%. Assim, os diferentes graus de estimulação simpática podem aumentar, progressivamente , o débito cardíaco para cerca de duas vezes o normal, por períodos curtos de tempo , até que outros efeitos compensatórios ocorram, dentro de segundos ou minutos.

Efeito da inibição Simpática sobre o débito cardíaco

O sistema nervoso simpático pode ser bloqueado pela indução de anestesia espinhal ou total ou pela utilização de algum fármacos, como o hexametônio que bloqueia a transmissão dos sinais nervosos pelos gânglios autonômicos.

Referência : Guyton 11ª edição