O sistema circulatório é constituído por: coração, vasos sanguíneos (artérias, veias e capilares). É o responsável, através do transporte do sangue, pela condução, distribuição e remoção das mais diversas substâncias dos e para os tecidos do corpo. Também, é essencial à comunicação entre vários tecidos;

O sistema circulatório humano. Em vermelho, o sangue arterial. Em azul, o sangue venoso.

Funções

É responsável por conduzir elementos essenciais para todos os tecidos do corpo: oxigênio para as células, hormônios (que são liberados pelas glândulas endócrinas) para os tecidos, condução de dióxido de carbono para sua eliminação nos pulmões, coleta de excreções metabólicas e celulares, entrega de excreções nos órgãos excretores, como os rins, transporte de hormônio, tem importante papel no sistema imunológico na defesa contra infecções, termo-regulação: calor, vasodilatação periférica; frio, vasoconstrição periférica. Transporte de nutrientes desde os locais de absorção até às células dos diferentes órgãos. Ele transporta o sangue por todas as partes do corpo. Os ductos que ligam o coração até outras partes são as veias.

Sistemas circulatório em outros vertebrados

[editar] Ausência de sistema circulatório

Certos animais como a planária (classe Turbellaria, filo Plathelminthes) não apresentam sistema circulatório. Os nutrientes, gases e excretas são transportados por difusão,a célula. É eficiente apenas para animais de dimensões reduzidas, com elevada relação S/V (Superfície/Volume). Isso é comum em poríferos, cnidários, platelmintos e nematelmintos

Sistema circulatório aberto (ou lacunar)

O sistema circulatório dos artrópodes e maioria dos moluscos é aberto.

Este tipo de sistema circulatório não apresenta capilares nem veias; um ou mais corações, com 2 a 3 câmaras (aurículas e ventrículos), bombeiam o sangue (hemolinfa é um nome mais apropriado para esse caso, devido ao fato de que não há pigmento na hemolinfa) por um vaso dorsal. O sangue então dirige-se a cavidades chamadas seios ou lacunas na massa visceral ou manto, e volta quando o coração relaxa, através de orifícios chamados ostíolos. É chamado sistema circulatório aberto, porque nem todo o trajeto do sangue é percorrido dentro de vasos.

Sistema circulatório completo

Um sistema circulatório diz-se completo quando o sangue venoso separa-se completamente do sangue arterial.

Sistema circulatório fechado

Um sistema circulatório diz-se fechado quando as células do sangue estão sempre dentro de vasos sanguíneos. Este sistema é composto por um líquido que leva nutrientes às células e elimina seus resíduos. O líquido, bombeado pelo coração, pode ser incolor, chamado de hemolinfa (presente nos insetos) ou plasma (chamado sangue).

Nos seres humanos o sangue está em sistema fechado formado pelo coração, artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias.

Sistema circulatório fechado e com sangue completo

O sistema circulatório é fechado e com sangue em todos os seres do subfilo dos vertebrados (dividido em sete classes, três classes de peixes, e as outras de anfíbios, répteis, aves e mamíferos), exceto nos ciclostomados [1] (peixe-bruxa e lampreia) além dos anelídeos e cefalópodes, na qual o sangue nunca sai da rede de vasos sanguíneos composta por veias, artérias e capilares.

No peixe, o sistema circulatório é simples; o sangue sai do coração, circula pelas brânquias (onde o sangue é oxigenado), pelos capilares do corpo, voltando para o coração no final do ciclo. Portanto, o coração do peixe é uma única bomba (composta de duas câmaras).

Nos anfíbios e répteis, há sistema circulatório duplo; o que quer dizer que há dois ciclos pelo qual o sangue passa, um no qual o sangue é oxigenado e outro no qual ele é distribuído pelo corpo. No entanto, nem sempre o coração é totalmente separado em duas bombas. Os anfíbios possuem um coração com três câmaras.

Nas aves e mamíferos (que também apresentam sistema fechado duplo), o coração é claramente separado em duas bombas e é formado por quatro câmaras.

Sistema circulatório no ser humano

O sistema circulatório humano é composto pelo sangue, condutores (veias e artérias) e coração. O coração é o órgão que bombeia o sangue.

O sistema vascular é composto pelos vasos sanguíneos: artérias, veias e capilares. As artérias são os vasos pelos quais o sangue sai do coração. Como a pressão do sangue no lado arterial é maior, comparando com as veias, resultando ser a parede das artérias mais espessa. As veias são os vasos que trazem o sangue para o coração; dentro delas há válvulas que, caso o sangue comece a fluir na direção contrária do coração, fecham-se impedindo o refluxo do sangue. Os capilares são vasos microscópicos, com apenas uma camada de células e uma camada basal e que são responsáveis pelas trocas de gases e nutrientes entre o sangue e o meio interno.

O sangue segue um caminho contínuo, passando duas vezes pelo coração antes de fazer um ciclo completo. Pode-se dividir, desta maneira, o sistema circulatório em dois segmentos: a circulação pulmonar e a circulação sistêmica.

Circulação pulmonar

A circulação pulmonar ou pequena circulação inicia-se no tronco da artéria pulmonar (que sai do ventrículo direito), seguindo pelos ramos das artérias pulmonares, arteríolas pulmonares, capilares pulmonares (que envoltam os alvéolos, possibilitando a hematose – troca de gases). Até aqui o sangue é venoso – rico em gás carbônico. A partir daqui o sangue é arterial – rico em oxigênio. Segue: vênulas pulmonares e veias pulmonares que desaguam no átrio esquerdo do coração.

Outras definições

  • Circulação visceral – É a parte da circulação sistêmica que supre os órgãos do sistema digestivo.
  • Circulação portal hepática – O sangue venoso dos capilares do trato intestinal drena na veia portal, que invés de levar o sangue de volta ao coração, leva-o ao fígado. Isso permite que este órgão receba nutrientes que foram extraídos da comida pelo intestino. O fígado também neutraliza algumas toxinas recolhidas no intestino. O sangue segue do fígado às veias hepáticas e então para a veia cava inferior, e daí ao lado direito do coração, entrando no átrio direito e voltando para o início do ciclo, no ventrículo direito.
  • Circulação fetal – O sistema circulatório do feto é diferente, já que o feto não usa pulmão, mas obtém nutrientes e oxigênio pelo cordão umbilical. Após o nascimento, o sistema circulatório fetal passa por diversas mudanças anatômicas, incluindo fechamento do duto arterioso e foramen ovale.
  • Circulação coronária – É o conjunto das artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias próprios do coração. São considerados separadamente por sua importância médica e porque sua fisiologia (modo de funcionamento) apresenta aspectos particulares.

Mecanismos gerais do sistema cardiovascular

  • Pressão arterial

A pressão arterial, em Portugal chamada também de tensão arterial, é a pressão exercida pelo sangue contra a superfície interna das artérias. A força original vem do batimento cardíaco. A pressão arterial varia a cada instante, seguindo um comportamento cíclico. São vários os ciclos que se superpõem, mas o mais evidente é o determinado pelos batimentos cardíacos.

Chama-se ciclo cardíaco o conjunto de acontecimentos desde um batimento cardíaco até o próximo batimento.

No momento em que o coração ejeta seu conteúdo na aorta, a energia é máxima, gerando força máxima e consequentemente pressão máxima. Esta fase no ciclo cardíaco chama-se sístole, sendo que a pressão neste instante é chamada de pressão arterial sistólica.

Imediatamente antes do próximo batimento cardíaco, a energia é mínima, com a menor força exercida sobre as artérias em todo o ciclo, gerando portanto a menor pressão arterial do ciclo cardíaco. Esta fase é chamada de diástole, sendo que a pressão neste instante é chamada de pressão arterial diastólica.

A medida indireta da pressão arterial só se tornou possível a partir de 1880, quando von Basch, na Alemanha, idealizou o primeiro aparelho, que nada mais era que uma bolsa de borracha cheia de água e ligada a uma coluna de mercúrio ou a um manômetro. Comprimindo-se a bolsa de borracha sobre a artéria até o desaparecimento do pulso obtinha-se a pressão sistólica. Em 1896, um médico italiano, Riva-Rocci, substituiu a bolsa por um manguito de borracha e a água pelo ar. A medida da pressão diastólica teve que esperar por mais 9 anos, até que um jovem médico russo, Nikolai Korotkov descobrisse os sons produzidos durante a descompressão da artéria.

Quando se fala em dois valores de pressão arterial (145 por 90 mmHg, por exemplo), estamos dizendo que neste momento os ciclos cardíacos estão gerando uma pressão arterial que oscila entre 145 e 90 mmHg, 145 no pico da sístole e 90 no final da diástole.

Não existe uma combinação precisa de medidas para se dizer qual é a pressão normal, mas em termos gerais, diz-se que o valor de 120/80 mmHg é o valor considerado ideal. Contudo, medidas até 145 mmHg para a pressão sistólica, e 90 mmHg para a diastólica, podem ser aceitas como normais. O local mais comum de verificação da pressão arterial é no braço, usando como ponto de ausculta a artéria braquial. O equipamento usado é o esfigmomanômetro ou tensiômetro, vulgarmente chamado de manguito, e para auscultar os batimentos, usa-se o estetoscópio.

Mulher tendo a pressão arterial aferida

Débito cardíaco

Débito cardíaco ou Gasto cardíaco é o volume de sangue sendo bombeado pelo coração em um minuto. É igual à frequência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico.

Portanto, se o coração está batendo 70 vezes por minuto e a cada batimento 70 mililitros de sangue são ejetados, o débito cardíaco é de 4.900 ml/minuto. Este valor é típico para um adulto médio em repouso, embora o débito cardíaco possa atingir 30 litros/minuto durante exercícios extremos.

Quando o débito cardíaco aumenta em um indivíduo saudável, mas não treinado, a maior parte do aumento pode ser atribuída à elevação da freqüência cardíaca. Mudanças de postura, aumento da atividade do sistema nervoso simpático e diminuição de atividade do sistema nervoso parassimpático também podem aumentar o débito cardíaco. A freqüência cardíaca pode variar por um fator de aproximadamente 3, entre 60 e 180 batimentos por minuto, enquanto que o volume sistólico pode variar entre 70 e 120 ml, um fator de apenas 1,5.

Medindo o débito cardíaco

Existem muitos métodos invasivos e não invasivos de medir o débito cardíaco em mamíferos.

Um método não invasivo extremamente grosseiro, geralmente usado para o ensino de Fisiologia a estudantes de graduação, segue os princípios abaixo:

  • A pressão no coração aumenta quando o sangue é forçado para dentro da aorta.
  • Quanto maior a distensão da aorta, maior a pressão de pulso.
  • Em indivíduos jovens e saudáveis, cada 2 ml adicionais de sangue geram um aumento de 1 mmHG na pressão (esta é a suposição grosseira, porque mesmo que o indivíduo tenha uma “aorta modelo”, as propriedades elásticas da aorta fazem com que ocorram resistência crescente a expansão para pressões crescentes).
  • Desta maneira o volume sistólico = 2 ml x Pressão de Pulso
  • O débito cardíaco é portanto 2 ml x Pressão de Pulso x Freqüência Cardíaca.

O Princípio de Fick

Desenvolvido por Adolf Eugen Fick (1829 – 1921), ele envolve a medida:

  • Consumo de oxigênio por minuto (VO2) , usando um espirômetro (com o indivíduo respirando ar) e absorção de CO2.
  • O conteúdo de oxigênio do sangue retirado da artéria pulmonar (representando o sangue venoso).
  • O conteúdo de oxigênio do sangue colhido de uma cânula em uma artéria periférica (representando o sangue arterial).

A partir deste valores, sabe-se que:

VO_2 = (CO \times\ C_A) - (CO \times\ C_V)

onde CO = Débito Cardíaco (Cardiac Output), CA = Concentração de Oxigênio no sangue arterial e CV = Concentração de Oxigênio no sangue venoso.

Isto nos permite dizer que

CO = \frac{VO_2}{C_A - C_V}

e desta maneira calcular o débito cardíaco. Na realidade, este método é raramente usado em nossos dias, devido à dificuldade de coleta e de análise das concentrações gasosas.

O princípio de Fick baseia-se na observação que a retirada total de (ou a liberação de) uma substância pelos tecidos periféricos é igual ao produto do fluxo sangüíneo para estes tecidos periféricos e a diferença de concentração artério-venosa (gradiente) da substância. Na determinação do débito cardíaco, a substância mais comumente medida é o oxigênio do sangue, e o fluxo calculado é o fluxo através da circulação pulmonar. Isto nos dá uma maneira simplificada de calcular o débito cardíaco:

Debito\ Cardiaco = \frac{Consumo\ de\  oxigenio}{Diferenca\ arteriovenosa\ de\ oxigenio}

Assumindo que não há nenhum desvio sangüíneo (shunt) através da circulação pulmonar, o fluxo pulmonar é igual ao fluxo sistêmico. A medida do conteúdo de oxigênio venoso e arterial envolve a retirada de amostras da arteira pulmonar (baixo conteúdo de oxigênio) e da veia pulmonar (alto conteúdo de oxigênio). Na prática a coleta do sangue arterial é um substituto para o sangue da veia pulmonar. A determinação do consumo de oxigênio nos tecidos periféricos é mais complexa.

O cálculo do conteúdo de oxigênio arterial e venoso é um processo simples. A maior parte do oxigênio do sangue está ligado à molécula de hemoglobina, nas células vermelhas. A medida do conteúdo de hemoglobina do sangue e o percentual de saturação de hemoglobina (a saturação de oxigênio do sangue) é um processo simples e de fácil disponibilidade para os médicos. Usando o fato de que cada grama de hemoglobina carreia 1,36 ml de O2, o conteúdo de oxigênio do sangue (seja venoso, seja arterial) pode ser estimado pela seguinte fórmula:

Conteudo\ sanguineo\ de\ oxigenio = \left [  Hemoglobina \right ] \left ( g/dl \right )\ \times\ 1.36 \left ( ml\ O_2  /g\ de\ hemoglobina \right ) \times\ 10\ \times\ saturacao\ percentual\  do\ sangue

Métodos de Diluição

Este método mede quão rápido o fluxo de sangue dilui uma substância marcadora introduzida no sistema circulatório, usualmente usando um cateter na artéria pulmonar. Métodos iniciais utilizavam um corante, sendo o débito cardíaco inversamente proporcional à concentração do corante colhida na amostra a jusante. Uma técnica mais moderna é a introdução de água fria ou a temperatura ambiente e então medir a mudança na temperatura a jusante. Este método pode, no entanto, ser afetado pela fase da respiração, especialmente sob ventilação mecânica, devendo desta maneira ser realizado na mesma fase do ciclo respiratório (tipicamente ao fim da expiração).

Método Doppler

Esta técnica utiliza ultra-som e o efeito Doppler para medir o débito cardíaco. A velocidade do sangue através da aorta causa um “desvio Doppler” na freqüência de retorno das ondas de ultra-som.

A medida pela ecocardiografia da superfície de corte do arco aórtico (ou, alternativamente, dá área da aorta descendente), combinada com a velocidade de fluxo, permite o cálculo do débito cardíaco.

Pletismografia por Impedância

Esta técnica avançada foi desenvolvida pela NASA. Ela mede as mudanças na resistência elétrica, à medida que o coração bate, para calcular o débito cardíaco.

Equações

Por simplificação da Lei de D’arcy, tem-se a seguinte equação:

 Fluxo = \frac{Pressao} {Resistencia}

Quando aplicada ao sistema circulatório, nos temos que:

 Debito\ Cardiaco = \frac{ABP - RAP}{TPR}

Onde ABP = Pressão arterial na Aorta, RAP = Pressão no Átrio Direito e TPR = Resistência Periférica Total.

No entretanto, na medida em que ABP>>RAP, e RAP é aproximadamente 0, a equação pode ser simplificada para:

Debito\ Cardiaco \approx \frac{Pressao\  Arterial\ Aortica}{Resitencia\ Periferica\ Total}

Os fisiologistas comumente rearranjam esta equação, focando na pressão aórtica, para estudar as resposta corporais.

Como previamente definido, o débito cardíaco é também o produto da freqüência cardíaca pelo volume sistólico, o que nos permite dizer que:

Frequencia\ Cardiaca \times Volume\ Sistolico  \approx \frac{ABP}{TPR}

Ciclo Cardíaco

Ciclo cardíaco é a seqüência de fatos que acontece a cada batimento cardíaco.

Resumidamente, o coração ciclicamente se contrai e relaxa. Quando se contrai, ejeta o sangue em direção das artérias, na fase chamada de sístole. Quando relaxa, recebe o sangue proveniente das veias, na fase chamada diástole.

Noções anatômicas

  • O coração é composto por quatro câmaras. Pelas câmaras esquerdas circula sangue rico em oxigênio, proveniente dos pulmões e dirigido às demais partes do corpo. Pelas câmaras direitas circula sangue pobre em oxigênio, vindo de todo o corpo e direcionado ao pulmão.
  • No adulto saudável, não existe comunicação entre as câmaras esquerdas e direitas.
  • As câmaras de recepção do sangue, mais complacentes, são chamadas de átrios’, enquanto que as câmaras de ejeção, mais musculosas, são chamadas de ventrículos.
  • Entre os átrios e os ventrículos existem valvas. Estas valvas permitem a passagem do sangue apenas no sentido do átrio para o ventrículo. São chamadas de valvas átrio-ventriculares. No lado direito, temos a valva tricúspide , e no lado esquerdo a valva mitral.
  • Entre os ventrículos e as artérias ficam as valvas semilunares. Estas valvas permitem apenas a saída do sangue dos ventrículos em direção das artérias. Entre o ventrículo esquerdo e a aorta fica a valva aórtica. Entre o ventrículo direito e o tronco da artéria pulmonar fica a valva pulmonar.

Sístole e Diástole

  • Grosseiramente, a sístole é o período em que o miocárdio se contrai. Nesta fase, conforme citado acima, o sangue é ejetado dos ventrículos para as artérias.
  • Já a diástole é o período em que o miocardio se relaxa. Nesta fase o sangue entra nos átrios, proveniente das veias e, em seguida, passa aos ventrículos.

Sistole – sub-fases

  1. Fase de Contracção Isovolumétrica. O ventriculo está cheio de sangue e começa a contrair-se. A pressão ventricular é superior à auricular e as valvas auriculo-ventriculares fecham-se. No entanto a pressão ventricular é inferior à aórtica (no caso do vetrículo esquerdo) e à pulmonar (ventrículo direito), contraindo-se assim sem alteração de volume no seu interior. Esta fase é caracterizada por um aumento brusco de pressão.
  2. Fase de expulsão rápida. A pressão no interior do ventrículo esquerdo é maior que a aórtica (clássicamente valores acima dos 80 mmHg) abrindo-se a válvula aórtica de modo a que o sangue saia do ventrículo a grande velocidade e pressão.
  3. Fase de expulsão lenta. A aorta é uma artéria muito elástica e tem uma grande capacidade de distensão, esta propriedade permite que o fluxo sanguineo pelo organismo seja continuo. Á medida que o sangue entra na aorta esta distende-se para acomodar o volume, aumento assim a pressão no seu interior. Deste modo a diferença de pressões entre ventrículo e aorta são cada vez menores, saindo o sangue do ventrículo a cada vez com menor velocidade.
  4. Proto-Diástole. É uma fase virtual que separa a sístole da diástole. Em dado momento a pressão aórtica iguala a ventricular não havendo deste modo qualquer movimento de sangue. Imediatamente após, o ventrículo começa a distender-se dando-se origem à diástole.

Diastole – sub-fases

  1. Fase de Relaxamento Isovolumétrico. Quando a pressão ventricular é inferior à pressão aortica (no caso do ventriculo esquerdo) mas superior à pressão auricular, estando assim ambas valvas fechadas, não havendo variação no volume de sangue dentro do ventriculo.
  2. Fase de enchimento rápido. Quando a pressão ventricular por fim se reduz abaixo da pressão atrial, que nesse momento é máxima (ápice da onda v da curva de pressão atrial) as valvas AV se abrem deixando passar um grande fluxo rapidamente em direção ao ventrículo. 70% do enchimento ventricular ocorre nessa fase.
  3. Fase de enchimento lento. Também chamado de diástase. Com o enchimento do ventrículo e o fim da fase ativa do relaxamento do músculo cardíaco, ocorre uma desaceleração importante do fluxo. A valvas AV tendem a se fechar passivamente. No momento da desaceleração do fluxo rápido para o fluxo lento é que ocorre o 3º ruído cardíaco. O fluxo do átrio para o ventrículo é bastante reduzido, chegando a quase parar.
  4. Sístole atrial. Ocorre a contração atrial. As valvas AV se abrem, momento em que ocorre a onda A da valva mitral ao ECO unidimensional e o 4º ruído cardíaco. A sístole atrial pode representar até 20% do volume diastólico final do ventrículo, sendo de grande importância para a manutenção do débito cardíaco nos pacientes que possuam algum tipo de restrição funcional do VE.

Referência

  1. Lionel H. Opie – Mechanisms of Cardiac Contraction and Relaxation IN Branwauld, Zippes , Libby – Heart Disease, A textbook of cardiovascular medicine – 6th Ed – HIE/SAUNDERS 2001- Cap 14 pag 462~465
  2. Paulo Lavitola – Ciclo Cardíaco IN Manual de Cardiologia SOCESP – Atheneu 2001.

Homeostase

Homeostase (ou Homeostasia) é a propriedade de um sistema aberto, seres vivos especialmente, de regular o seu ambiente interno para manter uma condição estável, mediante múltiplos ajustes de equilíbrio dinâmico controlados por mecanismos de regulação interrelacionados.

O termo foi cunhado em 1932 por Walter Bradford Cannon a partir do grego homeo similar ou igual, stasis estático.

Generalidades

O uso mais frequente do termo refere-se à homeostase biológica. A sobrevivência de organismos vivos requer um meio interno homeostático; muitos ambientalistas acreditam que este princípio também se aplica ao meio externo. Um grande número de sistemas ecológicos, biológicos e sociais são homeostáticos, mantêm o equilíbrio contrariando qualquer mudança, e caso não sejam bem sucedidos em repor o equilíbrio, isso pode conduzir à interrupção do funcionamento do sistema.

Sistemas complexos, como por exemplo o corpo humano, precisam de homeostase para manter a estabilidade e sobreviver. Mais do que apenas sobreviver, estes sistemas devem ter a capacidade de se adaptar ao seu ambiente externo.

Propriedades da homeostase

Os sistemas homeostáticos exibem certas propriedades:

  • São extremamente estáveis;
  • Toda a sua organização, interna, estrutural e funcional, contribui para a manutenção do equilíbrio.
  • São imprevisíveis (o resultado de uma determinada ação pode mesmo ser o oposto do esperado).

Seguem-se alguns dos mais importantes exemplos de homeostase em mamíferos:

  • A regulação da quantidade de água e minerais no corpo, conhecida como osmorregulação. Tem lugar principalmente nos rins.
  • A remoção de resíduos metabólicos, conhecida como excreção. Tem lugar em órgãos excretórios como os rins e os pulmões.
  • A regulação da temperatura corporal, realizada principalmente pela pele e pela circulação sanguínea.
  • A regulação dos níveis de glicose no sangue, realizada principalmente pelo fígado e pela insulina segregada pelo pâncreas.Estado de equilibrio no corpo.

Mecanismos de homeostase: feedback

Ver: Retroalimentação

Quando ocorre a mudança duma variável, o sistema pode reagir segundo dois tipos de feedback:

  • O feedback negativo é a reação pela qual o sistema responde de modo a reverter a direção da mudança. Dando tender a manter estáveis as variáveis, permite a manutenção da homeostase. Por exemplo, quando a concentração corporal de dióxido de carbono aumenta, os pulmões são estimulados a aumentar a sua atividade e expelir mais dióxido de carbono. A termorregulação é outro exemplo de feedback negativo. Quando a temperatura corporal sobe, ou desce, receptores na pele e no hipotálamo sentem a alteração, desencadeia uma ordem no cérebro que dá início a uma reação no sentido de gerar ou libertar calor, conforme seja o caso.
  • No feedback positivo, a resposta amplifica a mudança da variável. Isto tem um efeito desestabilizador, pelo que não contribui para a homeostase. O feedback positivo é menos comum nos sistemas naturais do que o feedback negativo, mas tem as suas aplicações. Por exemplo, nos nervos, um potencial elétrico limite desencadeia a geração de um potencial de ação muito mais elevado. (Ver também ponto de equilíbrio.) Outros eventos de feedback positivo são a coagulação do sangue e vários eventos na gestação.

Homeostase ecológica

Na sua hipótese de Gaia, James Lovelock afirma que toda a massa de matéria viva da Terra, ou de qualquer outro planeta com vida, funciona como um vasto organismo que activamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades. Sob este ponto de vista, o planeta inteiro mantém homeostase. Se um sistema deste tipo ocorre ou não na Terra é ainda assunto de debate. Contudo, alguns mecanismos homeostáticos relativamente simples são aceitos na generalidade. Por exemplo, quando os níveis atmosféricos de dióxido de carbono sobem, as plantas crescem mais e removem dióxido de carbono da atmosfera. Quando a luz solar é intensa e a temperatura atmosférica sobe, o fitoplâncton da superfície oceânica prolifera e produz mais dimetilo de enxofre, que age como núcleo de condensação de nuvens conduzindo à produção de mais nuvens, ao aumento do albedo do planeta e à redução da temperatura atmosférica.[carece de fontes?]

Homeostase biológica

A homeostase é uma das características fundamentais dos seres vivos. É a manutenção do ambiente interno dentro de limites toleráveis.

O ambiente interno dum organismo vivo consiste basicamente nos seus fluidos corporais. Estes incluem o plasma sangüíneo, a linfa, e vários outros fluidos inter- e intracelulares. A manutenção de condições estáveis nestes fluidos é essencial para os seres vivos, uma vez que a ausência de tais condições é prejudicial ao material genético.

No que respeita a um dado parâmetro, um dado organismo pode ser conformista ou regulador. Os reguladores tentam manter o parâmetro a um nível constante, independentemente da sua variação no ambiente externo. Os conformistas permitem que o ambiente externo determine o parâmetro. Por exemplo, os animais endotérmicos mantêm uma temperatura corporal constante, enquanto que os animais ectotérmicos exibem uma grande variação deste parâmetro.

Isto não quer dizer que os conformistas não tenham adaptações que lhes permitam exercer algum controle sobre o parâmetro em questão. Por exemplo, é frequente de manhã observar répteis sobre pedras aquecidas pelo sol a fim de elevar a sua temperatura corporal.

Uma vantagem da regulação homeostática é permitir um funcionamento mais eficiente do organismo. Por exemplo, os animais ectotérmicos tendem a ficar letárgicos a baixas temperaturas, enquanto que os animais endotérmicos mantêm uma actividade normal. Por outro lado, a regulação requer energia. Uma das razões pelas quais as cobras conseguem sobreviver com uma refeição semanal é porque requerem muito menos energia para manter a homeostase.

Homeostase no corpo humano

A capacidade de sustentar a vida dos fluidos do corpo humano é afetada por todo um leque de fatores, como a temperatura, a salinidade, o pH, ou as concentrações de nutrientes, como a glicose, vários íons, oxigênio, e resíduos, como o dióxido de carbono e a ureia. Dado que estes fatores afetam as reações químicas que mantêm o corpo vivo, este inclui mecanismos fisiológicos para os manter dentro dos limites desejáveis.

Exemplos

  • Regulação térmica:
    • Os músculos esqueléticos tremem para produzir calor quando a temperatura corporal é muito baixa.
    • Outra forma de gerar calor envolve o metabolismo de gordura.
    • O suor arrefece o corpo por evaporação.
  • Regulação química:
    • O pâncreas produz insulina e glucagon para regular a concentração de açúcar no sangue.
    • Os pulmões absorvem oxigênio e expelem dióxido de carbono.
    • Os rins excretam ureia e regulam as concentrações de água e duma grande variedade de íons.

Muitos destes órgãos são controlados por hormonas segregadas pela glândula pituitária, cuja ação é por sua vez regulada pelo hipotálamo. Manutenção da glicemia

Outras áreas

O termo começa a ser usado noutras áreas alem das ciências biológicas.

As companhias de seguros podem falar de homeostase de risco, quando, por exemplo, condutores com ABS apresentam uma sinistralidade semelhante aos condutores sem ABS, porque inconscientemente compensam o veículo mais seguro com hábitos de condução menos seguros.

Sociólogos e psicólogos referem a homeostase de stress, a tendência duma população ou dum indivíduo para manter um certo nível de stress, frequentemente criando stress artificial se o nível “natural” de stress não for suficiente.

Em Qualidade podemos dizer que homeostase, uma das propriedades fundamentais dos sistemas, é a propriedade que os sistemas apresentam de auto-regularem o seu nível de desempenho em torno de um ponto ótimo, quando livre de interferências externas. Sua utilidade para o gerenciamento dos processos industriais consiste no tratamento das manifestações mensuráveis da homeostase baseado na teoria da variação, formulada por Shewhart.

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