Guia Mangá
FISIOLOGIA
Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, e Becom Co., Ltd.
Novatec
The Manga Guide to Physiology is a translation of the Japanese original, Manga de wakaru kisoseirigaku, published by Ohmsha, Ltd. of Tokyo, Japan, © 2011 by Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, and BeCom Co., Ltd. The English edition is co-published by No Starch Press, Inc. and Ohmsha, Ltd. Portuguese-language rights arranged with Ohmsha, Ltd. and No Starch Press, Inc. for Guia Mangá Fisiologia ISBN 978-85-7522-604-9, published by Novatec Editora Ltda.
Edição original em Japonês Manga de wakaru kisoseirigaku, publicado pela Ohmsha, Ltd. de Tóquio, Japão © 2011 by Etsuro Tanaka, Keiko Koyama, and BeCom Co., Ltd. Edição em Inglês The Manga Guide to Physiology, co-publica-ção da No Starch Press, Inc. e Ohmsha, Ltd. Direitos para a edição em Português acordados com a Ohmsha, Ltd. e No Starch Press, Inc. para Guia Mangá de Fisiologia ISBN 978-85-7522-604-9, publicada pela Novatec Editora.
Copyright © 2017 da Novatec Editora Ltda.
Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19/02/1998.
É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da editora.
Editor: Rubens PratesST20170821Ilustração: Keiko KoyamaTradução: BrodTecRevisão gramatical: Priscila A. YoshimatsuEditoração eletrônica: Camila Kuwabata e Carolina Kuwabata
ISBN: 978-85-7522-604-9
Histórico de impressões:
Agosto/2017 Primeira edição
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Sumário
Prefácio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
PrólogoO que você quer dizer com “eu tenho de cursar a disciplina de Fisiologia básica”? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1O sistema circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
O sistema de condução elétrica do coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Movimentos e formas de onda do coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Ainda mais sobre o sistema circulatório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Atividade elétrica no coração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Como o eletrocardiograma funciona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23Como o sistema nervoso afeta o sistema circulatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24As artérias coronárias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25Circulação sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Pressão sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29Medindo a pressão sanguínea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30O sistema linfático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
2O sistema respiratório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Funções da respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Como funciona a ventilação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Controlando a respiração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Ainda mais sobre o sistema respiratório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Respiração externa e interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46Pressão parcial de gases no sangue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Acidose e alcalose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50Como os pulmões funcionam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
3O sistema digestório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
O tubo digestivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56O esôfago e o estômago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59O duodeno e o pâncreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61O intestino delgado e o intestino grosso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62Os três nutrientes principais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65Ainda mais sobre o sistema digestório! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
O sistema digestório em ação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72ATP e o ciclo do ácido cítrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74Fluidos e enzimas digestivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76O papel do fígado no metabolismo e na digestão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
viii Sumário
4Os rins e o sistema renal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
Filtrando o sangue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83Reabsorvendo água e nutrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87Descarte da urina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90Ainda mais sobre os rins! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Urina e homeostase no corpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92O processo de urinação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93Monitorando o sangue nos rins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95Quando os rins param de funcionar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
5Fluidos corporais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
Humanos são 60 por cento água . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101Pressão osmótica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106Ainda mais sobre fluidos corporais e o sangue! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Mantendo-se hidratado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110O que há no sangue? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6O cérebro e o sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Neurônios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121O sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123Ainda mais sobre o sistema nervoso! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Partes do cérebro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130Estrutura do cérebro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131Danos cerebrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133A medula espinhal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Caminhos através do corpo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135Nervos cranianos e espinhais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137O sistema nervoso autônomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7O sistema nervoso sensorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Tipos de sensações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Limiares e adaptações sensoriais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152Ainda mais sobre o sistema nervoso! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
A visão e o olho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156A audição e o ouvido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159O equilíbrio e o ouvido interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161O olfato e o nariz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162O paladar e a língua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Sumário ix
8O sistema musculoesquelético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Fibras musculares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168Articulações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Ainda mais sobre músculos e ossos! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
Regulando a temperatura corporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Ossos e o metabolismo ósseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
9Células, genes e a reprodução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Estrutura básica das células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187Genes e DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Ainda mais sobre células, genes e a reprodução! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196
Divisão celular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Reprodução sexuada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
10O sistema endócrino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
O que é o sistema endócrino? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Equilibrando os níveis hormonais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207Ainda mais sobre o sistema endócrino! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
O hipotálamo e a glândula pituitária . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212A tireoide e a paratireoide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213As glândulas adrenais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215O pâncreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Hormônios sexuais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Epílogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Posfácio Criando este livro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Índice remissivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Prólogo 3
Se você continuar desse jeito, nunca
vai se formar!
Você não pode se tornar uma
enfermeira sem aprender fisiologia.
Ma-mas...
Professor Iyami... Por
favor... Eu vou...
Meu nome é Itani!!!!
Apesar da sua tolice, não posso desistir de você.
Especialmente porque isso cairia mal para
mim também...
Então, acho que devo lhe dar uma prova de recuperação
especial.
O-obrigada. Sua prova de recuperação será em dez
dias!
Decore tudo dos meus dez livros
famosos!
Plop!
Resmungos
Resmungos
Vamos lá. Artérias e veias são
conectadas dessa forma ao coração, o qual tem quatro câmaras e quatro
válvulas.
Os lados direito e esquerdo são
simplesmente divididos em coração
direito e coração esquerdo.
Falando nisso, o coração esquerdo é o lado que bombeia o sangue para
todo o corpo.
Os corações esquerdo e direito são "bombas" e as
circulações sistêmica e pulmonar enviam o sangue por uma série
de "canos", certo?Talvez isso
não seja tão básico assim.
Bem, vamos adiante.
Você sabe que o coração se contrai
e se expande em um ritmo regular quando o músculo
do miocárdio recebe um estímulo
elétrico.
Coração direito Coração esquerdo
Veia cava Veia pulmonar
Átrio direito
Átrio esquerdo
Válvula tricúspide
Válvula mitral
Ventrículo direito
Ventrículo esquerdo
Válvula pulmonar
Circulação sistêmica
Circulação pulmonar
Veia cavaVeia
pulmonar
Todo o corpo
Pulmões
Átrio direito Átrio esquerdoVentrículo
esquerdo
Ventrículo direito
Aorta
Artéria pulmonar
Válvula aórtica
Artéria pulmonar
Aorta
A circulação sistêmica circula o sangue a partir do ventrículo esquerdo,
passando por todo o corpo e
chegando ao átrio direito.
A circulação pulmonar circula o sangue a partir do ventrículo
direito, passando pelos pulmões e chegando ao átrio esquerdo.
22 Capítulo 1 O sistema circulatório
Ainda mais sobre o sistema circulatório!
O sistema circulatório consiste em órgãos que circulam o sangue, a linfa e outros fluidos por todo o corpo. O coração, os vasos sanguíneos e os linfonodos transportam oxigênio, nutrientes e hormônios para os tecidos do corpo e ao mesmo tempo reúnem resíduos de várias partes do corpo.
Vamos aprender mais sobre como o sistema circulatório funciona.
Atividade elétrica no coração
O músculo que forma as paredes do coração se contrai quando recebe estímulos elétri-cos. O sistema de condução de impulsos, mostrado na Figura 1.1, é responsável por essa contração.
Figura 1.1 – Fluxo do sistema de condução de impulsos.
Estímulos desencadeados pelo nodo sinoatrial u se espalham por meio de ondas através dos átrios, fazendo com que eles se contraiam. Os estímulos chegam ao nodo atrioventricular v, o qual está localizado entre os átrios esquerdo e direito, e são então transmitidos ao feixe de His w. O feixe de His é dividido em dois ramos x, o ramo esquerdo e o ramo direito. Posteriormente, o ramo direito e o ramo esquerdo do feixe são divididos em inúmeros ramos mais finos nos ventrículos direito e esquerdo, respectiva-mente. Esses ramos mais finos são as fibras de Purkinje y. O sistema de condução de impulsos reside em um tecido muscular especializado chamado de músculo cardíaco ou miocárdio.
Isso mesmo. Ele gera entre 60 e 80 estímulos por minuto, mesmo que não receba instru-ções do sistema nervoso central. Em outras palavras, o nodo sinoatrial gera a frequência cardíaca normal e, portanto, funciona como um marca-passo natural do coração.
Estímulos também são gerados por outras fibras cardíacas, como as do nodo atrio-ventricular. No entanto, o nodo sinoatrial normalmente controla a frequência cardíaca por-que ele fornece os estímulos mais rapidamente do que qualquer outra parte do coração. Se o nodo sinoatrial para de funcionar, o nodo atrioventricular se torna o marca-passo na
O nodo sinoatrial gera os estímulos automaticamente, certo?
●❶
●❷ ●❸●●❹
●●❺
Nodo sinoatrial
Fibras de PurkinjeNodo atrioventricular
Ramo esquerdo do feixe
Ramo direito do feixe
Feixe de His
Circulação sanguínea 27
Figura 1.5 – Circulação sanguínea.
*De maneira geral, sangue arterial (oxigenado) corre nas artérias e sangue venoso (pobre em oxigênio) corre nas veias.É claro que existem algumas exceções. Sangue desoxigenado corre na artéria pulmonar do coração aos pulmões e asveias pulmonares carregam sangue oxigenado dos pulmões de volta ao coração.
Rota de ônibus da circulação sanguínea
Left ventricle
Ventrículo esquerdo Aorta Cada parte
do corpoVeia cava
Rightatrium
Átrio direito
Leftatrium
Átrio esquerdo
Veia pulmonar Pulmão Artéria
pulmonar
Right ventricle
Ventrículo direito
Circulação sistêmica
Sangue venoso
Circulação pulmonar
Sangue arterial
Deixe-me mostrar nossa rota!
Vasos sanguíneos da cabeça e pescoço e membros superiores
Pulmão direitoPulmão esquerdo
RimVasos sanguíneos do fígado
O sangue arterial contém muito oxigênio, mas no sangue venoso tem pouco oxigênio.*
Vasos sanguíneos do sistema digestório
Vasos sanguíneos do túbulo renal
Urina Vasos sanguíneos da região toracoabdominal e membros inferiores
Ponto de ônibus
Átrio esquerdo
Átrio direito
Ventrículo esquerdoVentrículo
direito
Professor Kaisei?
Não me assuste assim! Quase tive um
ataque cardíaco.
O que você está
fazendo...
a essa hora da manhã?
Como você pode ver, estou coletando
insetos.
da mesma forma como me atrai a maneira incrível
como o corpo humano funciona, também acho insetos interessantes e
misteriosos.
Mas sou apenas um entomologista
amador.
Entendo...
Pensei que um professor de
Ciências do Esporte tivesse um passatempo mais
atlético!
De qualquer forma, parece
que você está tendo problemas
para respirar.
Relaxe...
Pense no seu
diafragma.
Foque naquele músculo e respire devagar e profundamente.
Ãh, tá bem..
O QUÊ?!
Arf Arf
Inspira
Arf arf
Gasp
Expira
Arf
ArfArf
Arf
Arf
Arf Arf
Arf
42 Capítulo 2 O sistema respiratório
Café da Koujo
Estive pensando... A respiração abdominal pode ser eficiente para a
maratona.
Com alguma prática você
provavelmente conseguirá aumentar o seu volume corrente,
ou sua “respiração
de descanso”.
E mais O2 significa
mais energia para os meus
músculos trabalharem
duro!
Exato.
Suas inalações e exalações ficam maiores quando
você respira com o seu diafragma.
Entendi... Parece útil.
Enfim, você com certeza se
alimenta bem...
Deve ser por causa de todo
aquele exercício. Mal parou para
respirar.
Aham, eu consigo inalar uma refeição, com certeza!
Nhac nhac
Nhoc nhoc
Ha ha ha Ha ha ha
Controlando
a respiração
Respiração interna e externa 47
Figura 2.2 – Respiração externa e interna.
Após o sangue circular pelo corpo, tendo recebido
dióxido de carbono de células individuais,
ele retorna aos alvéolos, onde descarta o dióxido de carbono e recebe oxigênio.
Depois, o sangue retorna ao coração e repete o ciclo.
Alvéolo
Vaso sanguíneo
Respiração externa
Respiração interna
Célula
As trocas gasosas na respiração interna e externa são feitas através de um pro-cesso chamado difusão (veja a página 107). Durante a difusão, o gás se espalha a partir de uma área em que a concentração é maior para uma área em que a con-centração é menor, até que a concentração seja igual em ambas as regiões.
Você sabia?
56 Capítulo 3 O sistema digestório
Você sabe que o vencedor da
maratona...Ganhará
sobremesas grátis por
um ano!
Falando nisso, o que ocorre
fisiologicamente quando dizemos que “sempre há espaço para a sobremesa”?
Primeiro, você
consegue descrever de maneira simples a
digestão e a absorção?
ótima pergunta!
Bem, como você trouxe isso à
tona, vamos falar sobre o sistema
digestório?
A digestão é a quebra dos
alimentos em uma forma que possibilite
a absorção dos nutrientes.
Sim, estou pronta
para aprender!
A absorção ocorre quando esses nutrientes
estão sendo enviados para o
corpo.
Sim.
Então vamos lá.
Certo!Isso é o básico.
É por isso que você está
treinando tanto?
Você só precisa estudar com a
mesma intensidade para o exame, né.
He he he
Ah,
O tubo digestivo
Os três nutrientes principais 67
Vejamos os diferentes tipos de
carboidratos.
Eles são classificados
assim.
Assim, a digestão avança em estágios. O amido, por exemplo,
é transformado primeiro em maltose.
E daí em diante, tudo acaba sendo usado pelo corpo
na forma de glicose.
Então os doces, bolos e as outras sobremesas são
absorvidos rapidamente porque o corpo precisa fazer menos
esforço para quebrá-los, certo?
Você entendeu essa parte
perfeitamente...
Vamos falar das gorduras
então.
Tipos de carboidratos
Monossacarídeos*
Dissacarídeos**
Polissacarídeos***
Amido
Glicose
Sacarose
Glicose + frutose
Frutose
Lactose
Glicose + galactose
Galactose
Maltose
Glicose x 2
* Monossacarídeos: absorvidos mais facilmente pelo corpo. ** Dissacarídeos: constituídos pela junção de dois monossacarídeos. *** Polissacarídeos: diversos tipos de monossacarídeos em conjunto.
esmig
alh
ando
72 Capítulo 3 O sistema digestório
Ainda mais sobre o sistema digestório!
Vamos observar de novo todos os órgãos do sistema digestório! Eles incluem os órgãos do tubo digestivo (ou trato digestivo), da boca até o ânus – assim como o fígado, a vesícula biliar e o pâncreas. Se colocássemos a sequência dos processos da digestão e da absorção em uma fábrica, ela seria mais ou menos assim.
O sistema digestório em ação
MastigaçãoA mastigação é uma tarefa colaborativa realizada pelos dentes, mandíbula e língua.
Tempo de ação: 2 a 4 horas.Esse tempo pode mudar em função do alimento que você comeu. Comidas que tenham muita proteína levam mais tempo para serem digeridas.
SalivaAté 1,5 l por dia
u
v Quiic
quiic
Nutrient delivery
SalivaA saliva umidifica a comida. Ela contém enzimas digestivas.
Deglutição (engolimento)Engolir a comida que já foi mastigada e quebrada em pedaços menores se chama deglutição. A comida passa pelo esôfago e entra no estômago.
w
tap
tap
Esôfago
Estômago
x
EstômagoO estômago secreta ácido clorídrico para iniciar a digestão e para esterilizar o alimento. Ele também secreta enzimas digestivas que digerem proteínas e gorduras. Esses sucos atuam em conjunto para quebrar o alimento de modo que ele possa ser absorvido pelo corpo. Gastric juiceSuco gástrico
Até 2 l por dia
Intestino grossoO intestino grosso retira umidade da pasta alimentar, devolvendo água ao corpo e criando uma pasta mais firme.
DuodenoFluidos digestivos alcalinos são misturados ao quimo do seu estômago para neutralizar os ácidos do estômago antes que estes cheguem aos intestinos. O suco pancreático secretado pelo pâncreas também contém enzimas digestivas para quebrar proteínas e gorduras. A bile secretada pela vesícula biliar auxilia a digerir lipídios (ver Figura 3.7 na página 80).
Intestino delgado
Intestino delgadoFluidos digestivos que compõem o estágio final são secretados, e nutrientes são absorvidos de forma constante e simultânea através de células de absorção de nutrientes que ficam nas paredes do intestino delgado. O comprimento do intestino delgado tem de 6 a 8 metros em um adulto.
y
z
Clanc
Tempo de ação: cerca de 3 a 5 horas.
Clanc
Clanc
DuodenoVesícula
biliar
pat
pat
pat
pat
Intestino grosso
Fígado
Clanc
Nutrientes
Suco pancreático
V�u V�u
RetoO reto pode ser imaginado como a sala de espera das fezes. Elas se juntam no reto e, quando acumuladas o suficiente para exercer pressão sob o reto, ele começa a contrair-se e o esfíncter anal interior relaxa. Esses movimentos são involuntários e enviam uma mensagem ao cérebro informando que você precisa fazer cocô. Quando um movimento intestinal começa, o esfíncter anal exterior abre e você defeca.
Ânus
Abram o portão!
{
|Pressão retal aumentada...
Reto
Tempo de ação: cerca de 10 horas, porém pode levar vários dias até que a comida atravesse o intestino grosso.
u
v
w
x
y z
{
|
Entrega de nutrientes
MastigaçãoA mastigação é uma tarefa colaborativa realizada pelos dentes, mandíbula e língua.
Tempo de ação: 2 a 4 horas.Esse tempo pode mudar em função do alimento que você comeu. Comidas que tenham muita proteína levam mais tempo para serem digeridas.
SalivaAté 1,5 l por dia
u
v Quiic
quiic
Nutrient delivery
SalivaA saliva umidifica a comida. Ela contém enzimas digestivas.
Deglutição (engolimento)Engolir a comida que já foi mastigada e quebrada em pedaços menores se chama deglutição. A comida passa pelo esôfago e entra no estômago.
w
tap
tap
Esôfago
Estômago
x
EstômagoO estômago secreta ácido clorídrico para iniciar a digestão e para esterilizar o alimento. Ele também secreta enzimas digestivas que digerem proteínas e gorduras. Esses sucos atuam em conjunto para quebrar o alimento de modo que ele possa ser absorvido pelo corpo. Gastric juiceSuco gástrico
Até 2 l por dia
Intestino grossoO intestino grosso retira umidade da pasta alimentar, devolvendo água ao corpo e criando uma pasta mais firme.
DuodenoFluidos digestivos alcalinos são misturados ao quimo do seu estômago para neutralizar os ácidos do estômago antes que estes cheguem aos intestinos. O suco pancreático secretado pelo pâncreas também contém enzimas digestivas para quebrar proteínas e gorduras. A bile secretada pela vesícula biliar auxilia a digerir lipídios (ver Figura 3.7 na página 80).
Intestino delgado
Intestino delgadoFluidos digestivos que compõem o estágio final são secretados, e nutrientes são absorvidos de forma constante e simultânea através de células de absorção de nutrientes que ficam nas paredes do intestino delgado. O comprimento do intestino delgado tem de 6 a 8 metros em um adulto.
y
z
Clanc
Tempo de ação: cerca de 3 a 5 horas.
Clanc
Clanc
DuodenoVesícula
biliar
pat
pat
pat
pat
Intestino grosso
Fígado
Clanc
Nutrientes
Suco pancreático
V�u V�u
RetoO reto pode ser imaginado como a sala de espera das fezes. Elas se juntam no reto e, quando acumuladas o suficiente para exercer pressão sob o reto, ele começa a contrair-se e o esfíncter anal interior relaxa. Esses movimentos são involuntários e enviam uma mensagem ao cérebro informando que você precisa fazer cocô. Quando um movimento intestinal começa, o esfíncter anal exterior abre e você defeca.
Ânus
Abram o portão!
{
|Pressão retal aumentada...
Reto
Tempo de ação: cerca de 10 horas, porém pode levar vários dias até que a comida atravesse o intestino grosso.
u
v
w
x
y z
{
|
Entrega de nutrientes
O que você está fazendo?
Ué, você chegou mais cedo hoje,
hein?
Eu estava organizando a minha coleção.
Vamos ver...
Enquanto vou arrumando,
posso ensiná-la sobre os
rins!
Como isso virou uma conversa
sobre rins?
Por q...?
Ãhhhhhh...
I N S E T O S
Reabsorvendo água e nutrientes 87
Mas como esse é apenas o
primeiro filtro...
... substâncias que forem úteis são
recuperadas.
Você sabe como se
chama o tubo que está
conectado à cápsula de
Bowman?
Ele se chama... túbulo renal?
Isso mesmo!
Grosseiramente filtrado
Reabsorvendo água e nutrientes
92 Capítulo 4 Os rins e o sistema renal
Ainda mais sobre os rins!
Além da água, a urina contém componentes como sódio e outros minerais, ureia, ácido úrico e creatina. Em uma pessoa saudável, a urina deve ser amarelo-clara e transparente, pois ela não contém açúcares ou proteínas. Porém, as propriedades da urina não são sempre constantes, pois a urina tem uma forte ligação com a homeostase.
Urina e homeostase no corpo
É assim mesmo. Isso acontece porque o ambiente interno do corpo, como a quantidade de água e o pH, está sendo mantido em uma condição constante e estável.
Para manter o corpo nessa condição estável, os rins frequentemente devem eliminar materiais em concentrações diferentes. As comidas e bebidas que consumimos, a quanti-dade de exercício que praticamos e o quanto transpiramos variam de um dia para o outro, e as substâncias são descartadas pela urina de acordo.
Se você não bebe muita água ou se transpira muito, eliminará volumes menores de uma urina mais escura e mais concentrada, pois o seu corpo tentará descartar a menor quantidade de líquido possível. Caso você beba muito líquido, eliminará um volume maior de uma urina mais clara, pois seu corpo constantemente descartará o excesso de água na forma de urina.
Um adulto saudável produz entre 1 e 2 litros de urina por dia, o que é cerca de 1 mililitro de urina por minuto. Se a urina fosse descartada na mesma taxa em que é pro-duzida, precisaríamos usar fraldas o dia inteiro! Em vez disso, a bexiga armazena a urina até ficar cheia, e nesse momento você sente vontade de urinar. Vamos dar uma olhada no que acontece com a urina no nosso corpo. Ela é produzida nos rins e então passa pelo ureter e é armazenada na bexiga. Quando você está sentado ou em pé, a urina natural-mente escorre para a bexiga devido à gravidade. Mas, mesmo que o seu corpo esteja na horizontal, a urina ainda será transportada para a bexiga. O mesmo ocorre se você for um astronauta em um ambiente de gravidade zero. Isso acontece porque o ureter realiza movimentos peristálticos para enviar a urina para a bexiga. Já falamos sobre movimentos peristálticos no tubo digestivo anteriormente.
O controle do volume de urina é afetado principalmente por dois hormônios. Um deles é chamado de hormônio antidiurético (HAD). Ele é secretado pela glândula pituitária pos-terior (veja “Principais órgãos endócrinos e hormônios”, na página 221). Esse hormônio também é conhecido como vasopressina. O outro hormônio é chamado de aldosterona, que é secretado pelo córtex adrenal (veja “As glândulas adrenais”, na página 215).
A cor e o cheiro da urina podem mudar bastante. Após uma maratona, a cor da minha urina fica bem escura, mas quando bebo muita água, elimino uma grande quantidade de urina quase transparente.
Mas como o volume de urina no corpo é controlado?
106 Capítulo 5 Fluidos corporais
Membrana semipermeável
Movimento da água
Concentrado Diluído
Concentrado Diluído
Pressão osmótica
Hum, antes de continuarmos...
Acho que devemos falar
um pouco sobre a pressão osmótica.
Ah, eu sei um pouco sobre
isso por causa da culinária...
Preparamos pepinos em conserva
utilizando sal para secá-los!
Mas vou deixar os detalhes para
você explicar, professor.
Muito bem... vamos ver.
A pressão osmótica está presente quando
temos dois volumes de um certo líquido...
E esses dois volumes têm
concentrações diferentes de um
soluto, como o sal. Além disso, eles devem
estar separados por uma membrana
semipermeável.
Uma membrana semipermeável permite que certas moléculas
a atravessem, mas outras não, certo?
As membranas celulares são
exemplos disso, né?
Correto.
Nessa situação, a água com menor concentração de soluto se moverá
através da membrana semipermeável até
que ambos os lados tenham a mesma concentração.
A pressão osmótica é a força
que permite que a água flua de um lado para o outro através da
membrana semipermeável para que a concentração
seja igualada.
Pressão osmótica
110 Capítulo 5 Fluidos corporais
Ainda mais sobre fluidos corporais e o sangue!
A água é essencial para o funcionamento normal do corpo humano. Precisamos de água para circular o sangue através do nosso corpo, para manter a temperatura corporal, para descartar resíduos e para secretar fluidos digestivos.
Mantendo-se hidratado
Aproximadamente 60% do corpo humano é composto de água. O nosso corpo precisa manter essa proporção e, portanto, líquidos que são expelidos do corpo precisam ser repostos (veja a Figura 5.1). Líquidos são fornecidos ao corpo tanto através de água e de outras bebidas quanto através de alimentos particulares, como vegetais, carne e grãos. Um homem adulto possui um ciclo de aproximadamente 2.600 mililitros por dia: são 2,6 litros entrando e 2,6 litros saindo!
Figura 5.1 – Volume médio de líquidos entrando e saindo do corpo em um dia (para um homem adulto).
Líquidos ingeridos
Líquidos expelidos
* Água produzida pela oxidação dos carboidratos.
Bebidas Urina
Comida Transpiração
Água metabólica*Respiração
Fezes
1500 mL 1500 mL
800 mL 600 mL
300 mL 400 mL 100 mL
2600 mL 2600 mL
Em uma pessoa saudável, a quantidade de líquido que entra e que sai é igual, certo?
Isso mesmo. Se a saída de líquidos for demasiadamente baixa, ocorre um edema. Se a saída for muito alta, ocorre desidratação.
O que acontece quando o corpo está desidratado?
Saguão
Osamu, querido...
Professor?
Oi, professor!
Nheec
Hum, com licença,
zeladora...
Desculpe interromper...
... Mas você teria uma previsão de quando o ar-
condicionado do meu quarto vai ser
consertado?
Júnior, você conhece a Kumiko?
Sim, nos encontramos
algumas vezes...
Ãh? Srta. Karada?
Hum, sobre o ar-condicionado...
Sinto muito... Chá, hein?
Ok, desculpe atrapalhar vocês.
Vou consertá-lo esta noite!
venha cá, sente-se e
tome um chá.
Está bem mais fresco aqui no
saguão.
132 Capítulo 6 O cérebro e o sistema nervoso
Figura 6.3 – Diferenças entre o córtex de animais e o córtex humano.
Voltando ao neocórtex, diferentes áreas de sua estrutura são responsáveis por dife-rentes funções, como ver, falar, andar, correr e outras habilidades motoras. Isso é chamado de localização das funções cerebrais, ou especialização funcional. A Figura 6.4 mostra as áreas mais importantes da especialização funcional. O sulco central marcado na Figura 6.4 é uma dobra profunda que percorre o meio do cérebro, basicamente de orelha a orelha. Essa característica separa os lobos frontal e parietal e os córtex sensorial e motor.
Figura 6.4 – Especialização funcional do neocórtex.
O neocórtex é o responsável pelos pensamentos e pela cognição, enquanto que o paleocórtex e o arquicórtex são responsáveis por funções mais básicas que nós temos
em comum com outros animais.
Neocórtex
Paleocórtex e arquicórtex
Cobra Cachorro Humano
Tronco cerebral
Área de Wernicke
O córtex motor, que envia instruções para movimentar o corpo, fica localizado na parte frontal do sulco central.
Lobo parietal O córtex sensorial, que recebe as informações sobre as sensações corporais, está localizado posterior ao sulco central.
Lobo frontalLobo occipital
O córtex auditivo, localizado no lobo temporal, é o responsável pela audição.
Lobo temporal
O córtex visual, localizado no lobo occipital, recebe as informações visuais.
Área de Broca
Sulco central
146 cAPÍTULO 7
Olá!
Oi!
Gelado
quente
granulado
macio
iRRegular
Pontudo
Áspero
Sensações superficiais
Que fofa! ♡
Viu quantas informações você
obteve apenas segurando ela? Toda
essa informação foi percebida
pelos receptores sensoriais
superficiais da pele.
Que outros tipos de sensações
superficiais você consegue se
lembrar?
Hum, coisas que consigo sentir com
a minha pele, né?
Ah, coisas quentes e macias e...
Existem várias, não é?
granuladas
e...
iRRegulares
e...
Sempre pensando
em comida...
As sensações percebidas pela
pele são chamadas de sensações superficiais.
Ganhei na baRRaca de kame-sukui.*
* No Japão, a pescaria de tartarugas (kame-sukui) e peixes-dourados (kingyo-sukui) é um jogo comum nos festivais de verão.
A i !
Ui!
Professor, acho que você
teve prazer demais em ver
nosso cérebro congelando.
Não posso fazer nada...
Bem, pelo menos vai
ser fácil de lembrar.
O que foi? Ainda está com dor de
cabeça?
Ah, parece que a alça do seu tamanco geta está te machucando.
Está doendo?
Ah, não é nada.
Não seja boba.
Deixe-me ver. Com licença.
Se isso piorar, poderá afetar o seu
desempenho na coRRida.
Foi o momento perfeito para isso.
Limiares e adaptações sensoriais
Aai...
160 Capítulo 7 O sistema nervoso sensorial
Figura 7.4 – Estrutura do ouvido.
Os sons são apenas vibrações do ar. O ouvido é um aparato que amplifica essas vibrações e as converte em impulsos nervosos. O formato da aurícula auxilia na reflexão do som para dentro do ouvido, onde o canal auditivo auxilia no direcionamento dessas vibrações em direção ao tímpano, que vibra em resposta às vibrações do ar. Os três pequenos ossículos dentro do ouvido médio transformam essas pequenas vibrações em movimentos mais amplos e os transmitem para o ouvido interno. A cóclea, no ouvido interno, é preenchida com fluido linfático. Quando esse fluido vibra, células receptoras dentro da cóclea são capazes de distinguir a frequência, convertendo as vibrações em impulsos nervosos.
Existem vários tipos de perda de audição, que variam conforme a região do ouvido em que o problema ocorreu.Como o ouvido externo e o ouvido médio conduzem o som, eles são muitas vezes cha-mados de sistema de condução do som. Um problema em uma dessas partes é chamado de perda auditiva condutiva. Exemplos específicos incluem o bloqueio do ouvido externo, perfuração do tímpano ou perda de mobilidade dos ossículos auditivos.
A perda auditiva condutiva pode ser diminuída com o uso de produtos que auxiliam na condução óssea. A condução óssea é o transporte das vibrações até o ouvido interno realizado através do crânio (em vez de transportar pelos ouvidos externo e médio), como mostrado na Figura 7.5. Logo, enquanto o ouvido interno estiver intacto, o som ainda
Ossículos auditivos
Os ossículos auditivos (martelo, bigorna e estribo)são os menores ossos do corpo humano e são incomuns,
visto que não exercem nenhuma função estrutural.
Ouvido externo
Ouvido médio Ouvido interno Para o
cérebro
AurículaCanais semicirculares
Vestíbulo
Cóclea (tem formato em espiral, como um caracol)
Tímpano
Canal auditivo
O que causa a perda de audição?
osc
ila...
Uou!
cambaleia
Crec!!
Ai Ui!
Srta. Karada, não acha que está
exagerando um pouco?
Preciso ir um pouquinho além...
Para terminar o meu intervalo.
Nossa, parece que foi feio. Vamos dar
uma olhada.
Ela está começando a desacelerar...
É o seu joelho direito que está
doendo?
É melhor colocar um gelo e descansar. Ele é tão
atencioso...
Parece que você torceu ele.
Forcei demais a barra.
Devo ter me deixado levar pelo momento.
Articulações