Introdução a fisiologia comparada

1. Introdução àIntrodução à
FisiologiaFisiologia AnimalAnimal
ComparadaComparada

2. PrincPrincípio de August Kroghípio de August Krogh
•August Krogh? ““Zoofisiologista
dinamarquês, pioneiro em estudos
comparativos em animais (Respiração e
equilíbrio eletrolítico)
•Princípio de Krogh? “Para muitos“Para muitos
problemas hproblemas há um animal mais apropriadoá um animal mais apropriado
para ser estudadopara ser estudado".".

3. Que características fazem
um animal uma espécie
modelo?
- Pronta disponibilidade;
- Baixo custo;
- Fácil manuseio
- Fácil reprodução
- Gestação curta do feto;
- Facilidade de determinar tempo de acasalamento e
anormalidades no desenvolvimento;
- Quantidade de informação sobre reprodução,
desenvolvimento e resposta a venenos.
- Alta fertilidade;
- Ninhada grande.

4. Modelo idealModelo ideal
• Qual o modelo ideal?
• Quais as falhas do Princípio de August Krogh?
(1) não considera a variação intraespecifica;
(2) muitas vezes são espécies atípicas. Não há animal –
nenhuma espécie panacéia - na qual todos os fenômenos
biomédicos possam ser convenientemente estudados.
(3) Ignora a importância das diferenças evolutivas entre as
espécies.

5. August Krogh, 1874-1949
Prêmio Nobel, 1920-mecanismos de regulação dos
capilares no músculo esquelético
Claude Bernard, 1813-1878
Pai da fisiologia experimental Moderna – animais
como Modelos experimentais do homem- fisiologia
da digestão, metabolismo hepático, neurociências,
homeostase

6. É o estudo de como os animais
funcionam.
É o estudo da estrutura e função
de várias partes do animal e de
como essas partes trabalham
juntas, permitindo aos animais
desempenhar seus
comportamentos normais e
responder aos seus ambientes.
O QUE É FISIOLOGIAO QUE É FISIOLOGIA
ANIMAL?ANIMAL?

7. A FISIOLOGIA É UMA FISIOLOGIA É UM
PROCESSOPROCESSO
INTEGRATIVOINTEGRATIVO
Integra todos os sistemas para entender o funcionamento
global do organismo.

8. O QUE É
FISIOLOGIA?
Objetivo: explicar os
fatores físico-químicos
que são responsáveis
pela origem, pelo
desenvolvimento e
pela progressão da
vida.

9.  Maior parte do conhecimento - animais em condições
extremas, e.g. desertos, ártico etc- fonte de viés
(tendenciosidade)
Fisiologia AnimalFisiologia AnimalFisiologia AnimalFisiologia Animal

10. Intersecção de comportamento,
ecologia, anatomia, evolução…
Interdisciplinaridade

12.  As funções biológicas variam:
 Filogeneticamente (adaptação)
 Sexualmente (genética)
 Ao longo do desenvolvimento (estágio da vida; tamanho)
 De acordo com o ambiente (e.g. temperatura; salinidade;
oxigênio)
 As comparações são feitas entre:
 diferentes taxons adaptados a ambientes similares
 taxons similares adaptados a ambientes diferentes
Escopo da Fisiologia Animal ComparadaEscopo da Fisiologia Animal Comparada

13. Objetivos da FisiologiaObjetivos da Fisiologia
Animal ComparadaAnimal Comparada
 Não Realístico: saber a fisiologia de
todas as espécies em detalhe.
 Realístico: princípios gerais
(paradigmas, generalizações, temas),
desenvolver, entender, testar

14. Por que estudar
Fisiologia animal
comparada
 Conhecer a biologia dos animais, suas interações com
o meio e capacidade adaptativa.
 Fornecer subsídios para as Ciências ambientais.
Ex. impacto ambiental sobre a vida animal.
 Fornecer subsídios para as Ciências biotecnológicas.
Ex. aplicar estratégias animais na biomedicina.

15. Impacto ambiental
sobre a vida animal.
Liberação deLiberação de
esgotos nos maresesgotos nos mares
Carcinicultura

16. Estratégias animais na
biomedicina.
Aplysia dactylomela
TINTA proteína dactilomelina-P
inibiram o crescimento
de bactérias

17. Conceitos
importantes

18. Conformação X Regulação

20. ♦ Aclimatização – alterações fisiológicas,
bioquímicas ou anatômicas em um individuo a
partir da exposição crônica a um novo
ambiente natural.
♦ Aclimatação – alterações fisiológicas,
bioquímicas ou anatômicas em um individuo a
partir da exposição crônica ao ambiente de
laboratório (induzido experimentalmente).
Aclimatização X Aclimatação

21. 2 significados distintos dentro da fisiologia
1)Produto ou processo da evolução por seleção
natural, ou seja, uma mudança em uma população ou
grupo de organismos durante o processo evolutivo.
ADAPTAÇÃO GENOTÍPICA.
2)Os fisiologistas também usam esse termo como
sinônimo de aclimação. PLASTICIDADE
FENOTÍPICA – uma alteração benéfica na fisiologia
de um indivíduo, que ocorre durante o curso de sua
vida.
Adaptação

22. Integração entre os sistemas

23. HOMEOSTAS
E

24. 2424
Homeostasia [Homeo, igual; stasia, estado]
É o termo empregado para significar a tendência de os sistemas
biológicos resistirem a mudanças e permanecerem em estado de
equilíbrio".
HOMEOSTASE

25. 25
HOMEOSTASE
“ Todos os mecanismos vitais, apesar de sua
diversidade, têm apenas uma finalidade, a de manter
constantes as condições de vida no ambiente interno.”
Claude Bernard
De acordo com a sua posição na escala evolutiva, os seres
vivos poderão apresentar uma maior ou menor capacidade
de adaptação ao meio-ambiente.

26. 26
HOMEOSTASE
Os organismos mais derivados farão uso principalmente
de dois recursos básicos:
o sistema nervoso, atuando basicamente no controle.
o sistema endócrino, atuando principalmente na sinalização.

27. CONTROLE DA HOMEOSTASE

28. 2828
PAPEL DOS
RECEPTORES

29. 29
Vaso
sanguíneo
Hormônios
Esteróides
Hormônio
Protéico
(primeiro
mensageiro)
Receptor
de
membrana
Memb. Celular
Receptor
Citoplasmático
Ativação do segundo mensageiro
Alterações na atividade
enzimática
Resposta da célula-alvo
CitoplasmaNúcleo
Mudança na
atividade do
gene

30. Feedback negativo = uma alteração em uma
variável promove essa alteração em sentido
oposto;
Feedback positivo = Pode ser entendido como
o conjunto de respostas produzido pelos
sistemas orgânicos cujo resultado soma-se ao
desequilíbrio inicial, ou seja, fortalece o
desequilíbrio que gerou a instabilidade .
Feedback negativo x Feedback positivo

32. 3232
Feedback
Negativo
TRH TRH
No controle da produção hormonal

33. 3333
Feedback Negativo
No controle da
Pressão arterial

34. 34
Estradiol
+
+
Feedback Positivo
Ovulação

35. 35
Regulação da osmolaridade plasmática.
Mecanismo de controle
Sudorese/micção/ingestão de sais osmolaridade
Sede
Ingestão de água osmolaridade
HOMEOSTASE
280 a 295 mOsm/L

36. A água corporal acha-se distribuída em
dois compartimentos principais: o
líquido extracelular (LEC) e o líquido
intracelular (LIC).
Organismo composição:
60% líquidos
Intracelular 40%
Extracelular 20%
COMO CONTROLAR A HOMEOSTASIA?

37. Princípio do equilíbrio funcional = a diferença de
concentrações entre LIC e LEC
É graças a essas diferenças entre os meios que se
mantêm a vida.

38. Sites de Fisiologia AnimalSites de Fisiologia Animal
 Davidson College, Davidson, NC 28036
www.bio.davidson.edu/people/midorcas/animalphysiology/
animalphyshome.htm
 University of Canterbury, Christchurch, New Zealand
www.biol.canterbury.ac.nz/course_adv/animal_phys.shtml
 Colby College, Waterville, ME
http://www.colby.edu/biology/BI375/lec.html
 College of the Holy Cross, Worcester, MA
http://www.holycross.edu/departments/biology/kprestwi/physiolo
 Sonoma State University, Rohnert Park, CA
http://www.sonoma.edu/users/h/hanesda/B324/default.html