Em formação

24.1.5: Transporte de gases em fluidos corporais humanos - Biologia


Habilidades para desenvolver

  • Descreva como o oxigênio é ligado à hemoglobina e transportado para os tecidos do corpo
  • Explique como o dióxido de carbono é transportado dos tecidos do corpo para os pulmões

Uma vez que o oxigênio se difunde pelos alvéolos, ele entra na corrente sanguínea e é transportado para os tecidos onde é descarregado, e o dióxido de carbono se espalha para fora do sangue e para os alvéolos para ser expelido do corpo. Embora a troca gasosa seja um processo contínuo, o oxigênio e o dióxido de carbono são transportados por diferentes mecanismos.

Transporte de oxigênio no sangue

Embora o oxigênio se dissolva no sangue, apenas uma pequena quantidade de oxigênio é transportada dessa maneira. Apenas 1,5 por cento do oxigênio no sangue é dissolvido diretamente no próprio sangue. A maior parte do oxigênio - 98,5% - é ligada a uma proteína chamada hemoglobina e carregada para os tecidos.

Hemoglobina

A hemoglobina, ou Hb, é uma molécula de proteína encontrada nos glóbulos vermelhos (eritrócitos) composta por quatro subunidades: duas subunidades alfa e duas subunidades beta (Figura ( PageIndex {1} )). Cada subunidade envolve um grupo heme central que contém ferro e se liga a uma molécula de oxigênio, permitindo que cada molécula de hemoglobina se ligue a quatro moléculas de oxigênio. Moléculas com mais oxigênio ligado aos grupos heme são mais vermelhas. Como resultado, o sangue arterial oxigenado, onde a Hb carrega quatro moléculas de oxigênio, é vermelho brilhante, enquanto o sangue venoso desoxigenado é vermelho mais escuro.

É mais fácil ligar uma segunda e uma terceira moléculas de oxigênio à Hb do que a primeira. Isso ocorre porque a molécula de hemoglobina muda sua forma, ou conformação, à medida que o oxigênio se liga. O quarto oxigênio é então mais difícil de ligar. A ligação do oxigênio à hemoglobina pode ser representada graficamente como uma função da pressão parcial do oxigênio no sangue (eixo x) versus a saturação relativa de Hb-oxigênio (eixo y). O gráfico resultante - uma curva de dissociação de oxigênio - é sigmoidal ou em forma de S (Figura ( PageIndex {2} )). À medida que a pressão parcial de oxigênio aumenta, a hemoglobina fica cada vez mais saturada de oxigênio.

Art Connection

Os rins são responsáveis ​​por remover o excesso de íons H + do sangue. Se os rins falham, o que aconteceria com o pH do sangue e com a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?

Fatores que afetam a ligação do oxigênio

A capacidade de transporte de oxigênio da hemoglobina determina quanto oxigênio é transportado no sangue. Além de ( text {P} _ text {O} _2 ), outros fatores ambientais e doenças podem afetar a capacidade de transporte e distribuição de oxigênio.

Os níveis de dióxido de carbono, o pH do sangue e a temperatura corporal afetam a capacidade de transporte de oxigênio (Figura ( PageIndex {2} )). Quando o dióxido de carbono está no sangue, ele reage com a água para formar bicarbonato ( ( text {HCO} _3 ^ - )) e íons de hidrogênio (H+) Conforme o nível de dióxido de carbono no sangue aumenta, mais H+ é produzido e o pH diminui. Esse aumento do dióxido de carbono e a diminuição subsequente do pH reduzem a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. O oxigênio se dissocia da molécula de Hb, deslocando a curva de dissociação do oxigênio para a direita. Portanto, mais oxigênio é necessário para atingir o mesmo nível de saturação de hemoglobina de quando o pH estava mais alto. Uma mudança semelhante na curva também resulta de um aumento na temperatura corporal. O aumento da temperatura, como o aumento da atividade do músculo esquelético, faz com que a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio seja reduzida.

Doenças como anemia falciforme e talassemia diminuem a capacidade do sangue de fornecer oxigênio aos tecidos e sua capacidade de transporte de oxigênio. Na anemia falciforme, o formato do glóbulo vermelho é crescente, alongado e enrijecido, reduzindo sua capacidade de fornecer oxigênio (Figura ( PageIndex {3} )). Nesta forma, os glóbulos vermelhos não conseguem passar pelos capilares. Isso é doloroso quando ocorre. A talassemia é uma doença genética rara causada por um defeito na subunidade alfa ou beta da Hb. Os pacientes com talassemia produzem um grande número de glóbulos vermelhos, mas essas células apresentam níveis de hemoglobina abaixo do normal. Portanto, a capacidade de transporte de oxigênio é diminuída.

Transporte de dióxido de carbono no sangue

As moléculas de dióxido de carbono são transportadas no sangue dos tecidos do corpo para os pulmões por um dos três métodos: dissolução diretamente no sangue, ligação à hemoglobina ou carregada como um íon bicarbonato. Várias propriedades do dióxido de carbono no sangue afetam seu transporte. Primeiro, o dióxido de carbono é mais solúvel no sangue do que o oxigênio. Cerca de 5 a 7 por cento de todo o dióxido de carbono é dissolvido no plasma. Em segundo lugar, o dióxido de carbono pode ligar-se às proteínas plasmáticas ou entrar nos glóbulos vermelhos e ligar-se à hemoglobina. Essa forma transporta cerca de 10% do dióxido de carbono. Quando o dióxido de carbono se liga à hemoglobina, uma molécula chamada carbaminohemoglobina é formada. A ligação do dióxido de carbono à hemoglobina é reversível. Portanto, quando chega aos pulmões, o dióxido de carbono pode se dissociar livremente da hemoglobina e ser expelido do corpo.

Terceiro, a maioria das moléculas de dióxido de carbono (85 por cento) é transportada como parte do sistema tampão de bicarbonato. Nesse sistema, o dióxido de carbono se difunde nas células vermelhas do sangue. A anidrase carbônica (CA) dentro dos glóbulos vermelhos converte rapidamente o dióxido de carbono em ácido carbônico (H2CO3) O ácido carbônico é uma molécula intermediária instável que se dissocia imediatamente em íons bicarbonato ( ( text {HCO} _3 ^ - )) e hidrogênio (H+) íons. Uma vez que o dióxido de carbono é rapidamente convertido em íons de bicarbonato, essa reação permite a absorção contínua de dióxido de carbono no sangue em seu gradiente de concentração. Também resulta na produção de H+ íons. Se muito H+ é produzido, pode alterar o pH do sangue. No entanto, a hemoglobina se liga ao H livre+ íons e, portanto, limita as mudanças no pH. O íon bicarbonato recém-sintetizado é transportado para fora dos glóbulos vermelhos para o componente líquido do sangue em troca de um íon cloreto (Cl-); isso é chamado de deslocamento de cloreto. Quando o sangue chega aos pulmões, o íon bicarbonato é transportado de volta para as hemácias em troca do íon cloreto. O H+ O íon se dissocia da hemoglobina e se liga ao íon bicarbonato. Isso produz o ácido carbônico intermediário, que é convertido de volta em dióxido de carbono por meio da ação enzimática do CA. O dióxido de carbono produzido é expelido pelos pulmões durante a expiração.

[ text {CO} _2 + text {H} _2 text {O} leftrightharpoons text {H} _2 text {CO} _3 leftrightarrow text {HCO} _3 + text {H} ^ + ]

O benefício do sistema tampão de bicarbonato é que o dióxido de carbono é “absorvido” pelo sangue com poucas alterações no pH do sistema. Isso é importante porque leva apenas uma pequena mudança no pH geral do corpo para resultar em ferimentos graves ou morte. A presença deste sistema tampão de bicarbonato também permite que as pessoas viajem e vivam em grandes altitudes: quando a pressão parcial de oxigênio e dióxido de carbono muda em grandes altitudes, o sistema tampão de bicarbonato se ajusta para regular o dióxido de carbono, mantendo o pH correto no corpo .

Envenenamento por monóxido de carbono

Embora o dióxido de carbono possa prontamente se associar e dissociar da hemoglobina, outras moléculas como o monóxido de carbono (CO) não podem. O monóxido de carbono tem maior afinidade pela hemoglobina do que o oxigênio. Portanto, quando o monóxido de carbono está presente, ele se liga à hemoglobina preferencialmente ao oxigênio. Como resultado, o oxigênio não pode se ligar à hemoglobina, portanto, muito pouco oxigênio é transportado pelo corpo (Figura ( PageIndex {4} )). O monóxido de carbono é um gás incolor e inodoro e, portanto, difícil de detectar. É produzido por veículos e ferramentas movidos a gás. O monóxido de carbono pode causar dores de cabeça, confusão e náuseas; a exposição a longo prazo pode causar danos cerebrais ou morte. A administração de oxigênio 100% (puro) é o tratamento usual para o envenenamento por monóxido de carbono. A administração de oxigênio puro acelera a separação do monóxido de carbono da hemoglobina.

Resumo

A hemoglobina é uma proteína encontrada nos glóbulos vermelhos composta por duas subunidades alfa e duas beta que circundam um grupo heme contendo ferro. O oxigênio se liga prontamente a este grupo heme. A capacidade do oxigênio de se ligar aumenta à medida que mais moléculas de oxigênio são ligadas ao heme. Estados de doença e condições alteradas no corpo podem afetar a capacidade de ligação do oxigênio e aumentar ou diminuir sua capacidade de se dissociar da hemoglobina.

O dióxido de carbono pode ser transportado pelo sangue por meio de três métodos. É dissolvido diretamente no sangue, ligado às proteínas plasmáticas ou hemoglobina ou convertido em bicarbonato. A maior parte do dióxido de carbono é transportada como parte do sistema de bicarbonato. O dióxido de carbono se difunde nas células vermelhas do sangue. No interior, a anidrase carbônica converte dióxido de carbono em ácido carbônico (H2CO3), que é subsequentemente hidrolisado em bicarbonato ( ( text {HCO} _3 ^ - )) e H+. O H+ O íon liga-se à hemoglobina nos glóbulos vermelhos e o bicarbonato é transportado para fora dos glóbulos vermelhos em troca de um íon cloreto. Isso é chamado de deslocamento de cloreto. O bicarbonato deixa as células vermelhas do sangue e entra no plasma sanguíneo. Nos pulmões, o bicarbonato é transportado de volta para as células vermelhas do sangue em troca de cloreto. O H+ se dissocia da hemoglobina e se combina com o bicarbonato para formar ácido carbônico com a ajuda da anidrase carbônica, que catalisa ainda mais a reação para converter o ácido carbônico de volta em dióxido de carbono e água. O dióxido de carbono é então expelido dos pulmões.

Art Connections

[link] Os rins são responsáveis ​​por remover o excesso de íons H + do sangue. Se os rins falham, o que aconteceria com o pH do sangue e com a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?

[link] O pH do sangue cairá e a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio diminuirá.

Perguntas de revisão

Qual das alternativas a seguir NÃO facilitará a transferência de oxigênio para os tecidos?

  1. temperatura corporal diminuída
  2. diminuição do pH do sangue
  3. aumento de dióxido de carbono
  4. aumento do exercício

UMA

A maior parte do dióxido de carbono no sangue é transportado por ________.

  1. ligação à hemoglobina
  2. dissolução no sangue
  3. conversão para bicarbonato
  4. ligação às proteínas plasmáticas

C

A maior parte do oxigênio no sangue é transportada por ________.

  1. dissolução no sangue
  2. sendo transportado como íons de bicarbonato
  3. ligação ao plasma sanguíneo
  4. ligação à hemoglobina

D

Resposta livre

O que aconteceria se nenhuma anidrase carbônica estivesse presente nos glóbulos vermelhos?

Sem a anidrase carbônica, o dióxido de carbono não seria hidrolisado em ácido carbônico ou bicarbonato. Portanto, muito pouco dióxido de carbono (apenas 15%) seria transportado no sangue para longe dos tecidos.

Como a administração de oxigênio 100 por cento salva um paciente do envenenamento por monóxido de carbono? Por que não dar dióxido de carbono funcionaria?

O monóxido de carbono tem maior afinidade pela hemoglobina do que o oxigênio. Isso significa que o monóxido de carbono se ligará preferencialmente à hemoglobina ao invés do oxigênio. A administração de oxigênio a 100% é uma terapia eficaz porque, nessa concentração, o oxigênio desloca o monóxido de carbono da hemoglobina.

Glossário

sistema tampão de bicarbonato
sistema no sangue que absorve dióxido de carbono e regula os níveis de pH
bicarbonato ( ( text {HCO} _3 ^ - )) íon
íon criado quando o ácido carbônico se dissocia em H+ e http://www.w3.org/1998/Math/MathML "> (HCO 3 ) (HCO 3 )
carbaminohemoglobina
molécula que se forma quando o dióxido de carbono se liga à hemoglobina
anidrase carbônica (CA)
enzima que catalisa dióxido de carbono e água em ácido carbônico
deslocamento de cloreto
troca de deslocamento de cloreto de cloreto por bicarbonato para dentro ou para fora dos glóbulos vermelhos
grupo heme
grupo contendo ferro centralizado que é cercado pelas subunidades alfa e beta da hemoglobina
hemoglobina
molécula nos glóbulos vermelhos que pode ligar oxigênio, dióxido de carbono e monóxido de carbono
capacidade de transporte de oxigênio
quantidade de oxigênio que pode ser transportada no sangue
curva de dissociação de oxigênio
curva que descreve a afinidade do oxigênio pela hemoglobina
anemia falciforme
distúrbio genético que afeta a forma dos glóbulos vermelhos e sua capacidade de transportar oxigênio e mover-se através dos capilares
talassemia
doença genética rara que resulta na mutação das subunidades alfa ou beta da hemoglobina, criando glóbulos vermelhos menores com menos hemoglobina

Os capilares são tão pequenos que os glóbulos vermelhos só podem viajar por eles em fileira única. Os capilares medem em tamanho de cerca de 5 a 10 mícrons de diâmetro. As paredes capilares são finas e compostas por endotélio (um tipo de tecido epitelial escamoso simples). Oxigênio, dióxido de carbono, nutrientes e resíduos são trocados pelas paredes finas dos capilares.


OXIGÊNIO NO SANGUE

Sangue: plasma e glóbulos vermelhos

Para o propósito de discutir o transporte de oxigênio pelo sangue, consideraremos o sangue como sendo composto de duas fases: plasma e glóbulos vermelhos (hemácias). O volume fracionário de sangue ocupado por eritrócitos é denominado hematócrito e seu valor é um pouco menor que 50% em humanos adultos (& # x0223c40% para mulheres e & # x0223c45% para homens). O oxigênio é transportado no sangue em duas formas: (1) dissolvido no plasma e na água de hemácias (cerca de 2% do total) e (2) ligado reversivelmente à hemoglobina (cerca de 98% do total).

Em fisiológico PO2 (40 e # x00026 # 60 PO2 & # x00026 # 60 100 mm Hg), apenas uma pequena quantidade de oxigênio é dissolvida no plasma, uma vez que o oxigênio tem uma solubilidade tão baixa. Em elevado PO2 (respirando oxigênio 100% ou durante a oxigenação hiperbárica), entretanto, a forma fisicamente dissolvida de oxigênio pode se tornar significativa. A lei de Henry afirma que a quantidade de oxigênio dissolvido no plasma é diretamente proporcional ao PO2: [O2] = & # x003b1 PO2, Onde & # x003b1 = 0,003 ml O2 (100 ml de plasma) & # x022121 mm Hg & # x022121. Assim, em um PO2 de 100 mm Hg (valor típico para sangue arterial), 100 ml de plasma contém 0,3 ml de O2 (ou 0,3% em volume). O oxigênio é transportado em duas formas dentro das hemácias: é dissolvido na água das hemácias (cerca de 70% do volume das hemácias é água) de acordo com a lei de Henry, e uma quantidade muito maior de oxigênio é reversivelmente ligada à hemoglobina contida nas hemácias.

Hemoglobina (Heme + Globina)

A proteína hemoglobina é uma molécula responsável por transportar quase todo o oxigênio do sangue. É composto de quatro subunidades, cada uma com um grupo heme mais uma cadeia de globina. O grupo heme é composto por um anel de porfirina que contém um átomo de ferro (Fe) em seu centro. Normalmente, o Fe está no estado +2 redox (ferroso) e pode ligar oxigênio reversivelmente. Existem pelo menos seis genes que controlam a síntese de globina em humanos, resultando na formação de seis cadeias polipeptídicas estruturalmente diferentes que são designadas & # x003b1, & # x003b2, & # x003b3, & # x003b4, & # x003be e & # x003c2 correntes. Todas as moléculas de hemoglobina normais e mais anormais são tetrâmeros que consistem em dois pares diferentes de cadeias polipeptídicas, cada cadeia formando uma subunidade monomérica.

O sangue de um ser humano adulto normal contém pelo menos seis espécies diferentes de moléculas de hemoglobina, todas com a mesma estrutura e função principal. A hemoglobina A (A para adulto) constitui 92% da concentração total de hemoglobina em um ser humano adulto normal. Até à data, foram relatadas aproximadamente 200 variantes de hemoglobina humana estruturalmente diferentes. Essas hemoglobinas anormais (em relação à hemoglobina A) costumam ter diferentes propriedades de ligação ao oxigênio.

A hemoglobina A (HbA) é composta por dois & # x003b1 correntes e dois & # x003b2 correntes, simbolicamente escrito como & # x003b12 & # x003b22. Seu peso molecular é de 64.400 Da. Cada uma cadeia tem 141 aminoácidos, e cada & # x003b2 cadeia tem 146. A concentração de Hb dentro dos glóbulos vermelhos é 330 g / l (= 33 g%). Com um hematócrito de 45%, isso produz uma [Hb] no sangue de 150 g / 1 ou 15 g%. A estrutura da molécula de Hb foi elucidada pelo trabalho cristalográfico de raios-X de Perutz e seus colaboradores [14,30]. o & # x003b1 e & # x003b2 cadeias são organizadas em & # x003b1 & # x003b2 pares, e qualquer mudança conformacional em uma cadeia polipeptídica é transmitida às outras na molécula. Existem dois arranjos diferentes das subunidades dentro do tetrâmero que são muito mais estáveis ​​do que todos os outros. Uma dessas duas conformações quaternárias predomina quando os átomos de ferro estão saturados com oxigênio (estrutura oxi), e a outra predomina quando esses locais de ligação estão vazios (estrutura desoxi). A estrutura desoxi é caracterizada pela presença de pontes de sal inter e intra-subunidades que lhe conferem uma restrição ou tensão (T) configuração. A conformação oxi é obtida quando as ligações de sal são quebradas de modo a dar ao tetrâmero um relaxamento (R) estrutura quaternária.

Quando o átomo de ferro no grupo heme se torna oxidado (perde um elétron), seu estado de valência muda de +2 (ferroso) para +3 (férrico). A hemoglobina é então chamada de metemoglobina (metHb) ou ferrihemoglobina (Fe + 3 não se liga ao oxigênio). Normalmente, cerca de 1% da hemoglobina em um glóbulo vermelho está nesta forma. O nível de metHb é mantido neste nível baixo principalmente pela enzima NADH-metemoglobina redutase. É importante que o nível de metHb seja mantido baixo, uma vez que não se liga de forma reversível ao oxigênio e, portanto, não pode transportar oxigênio.

Ligação de oxigênio à hemoglobina: curva de saturação de oxigênio (dissociação)

A molécula de hemoglobina tem quatro sítios de ligação para as moléculas de oxigênio: os átomos de ferro nos quatro grupos heme. Assim, cada tetrâmero de Hb pode ligar quatro moléculas de oxigênio. A partir do peso molecular da Hb, pode-se calcular que 1 g de Hb pode se combinar com 1,39 ml de oxigênio. Na verdade, parte da Hb normalmente nas células vermelhas do sangue não consegue ligar o oxigênio (é metHb ou HbCO), e a capacidade de ligação ao oxigênio da hemoglobina determinada empiricamente (CHb) é 1,34 ml O2 por grama de Hb. Em 100 ml de sangue, existem cerca de 15 g de Hb, de modo que 100 ml de sangue têm a capacidade de se ligar a 20,1 ml de oxigênio. Esta quantidade é chamada de capacidade de ligação de oxigênio do sangue (CB) Observe que CB é proporcional ao hematócrito do sangue.

Se alguém começa com uma amostra desoxigenada de sangue e permite que ela se equilibre em etapas com misturas de gases de aumento PO2, os locais de ligação para o oxigênio se tornarão progressivamente ocupados até que, em um nível alto o suficiente PO2, todos eles irão conter oxigênio. Uma curva que representa a ligação de equilíbrio de O2 ao sangue é mostrado na Figura 2. A curva é conhecida como a curva de saturação de oxigênio ou a curva de dissociação de oxigênio e expressa a relação entre PO2 e o teor de oxigênio ligado.

FIGURA 2

Curva de dissociação de oxigênio - relacionando o oxigênio ligado à hemoglobina (saturação de oxigênio, SO2) em função da pressão parcial de oxigênio (PO2) De CC Michel, O transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue, em Fisiologia Respiratória, eds. AC Guyton, (mais.)

P50 é definido como o PO2 em que a saturação de oxigênio é de 50%. As condições padrão sob as quais a ligação de oxigênio é medida são T = 37 & # x000b0C, pH = 7,4 e PCO2 = 40 mm Hg. A saturação fracionada de oxigênio da Hb é a quantidade de oxigênio combinada com a Hb dividida pela capacidade de ligação de oxigênio do sangue (20,1 vol% em Hct normal). O teor de oxigênio ligado é proporcional ao hematócrito:

Diz-se que a curva de dissociação de oxigênio tem uma forma sigmóide, que reflete a natureza cooperativa da ligação do oxigênio à Hb. Esta curva é altamente não linear na faixa fisiológica normal de PO2 (isto é, 40 a 100 mm Hg). A porção intermediária da curva (20 & # x0201380% de saturação) é mais íngreme do que a baixa PO2 e alto PO2 segmentos. A afinidade da Hb pelo oxigênio aumenta continuamente à medida que a saturação de oxigênio vai de 0% a 100% para uma dada curva de dissociação de oxigênio. Para diferentes curvas de dissociação de oxigênio, a afinidade da Hb pelo oxigênio aumenta com a diminuição P50. Uma descrição quantitativa simples da dissociação de oxigênio é expressa pela equação de Hill [3,30]:

Efetores alostéricos de ligação do oxigênio à hemoglobina

Vários fatores influenciam a ligação do oxigênio à hemoglobina: temperatura, pH, PCO2 e 2,3 difosfoglicerato (2,3 DPG). O aumento da temperatura de Hb diminui sua afinidade por O2 e desloca a curva de dissociação de oxigênio para a direita, como mostrado na Figura 3. Isso tem importância fisiológica durante o exercício, uma vez que a temperatura do tecido muscular é superior a 37 & # x000b0C, e o oxigênio pode ser descarregado da Hb mais facilmente na temperatura mais alta (reduzida afinidade de oxigênio).

FIGURA 3

Mudanças na curva de dissociação de oxigênio devido a mudanças na temperatura. De CC Michel, O transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue, em Fisiologia Respiratória, ed. AC Guyton, JG Widdicombe, Baltimore: University Park Press, pp. 67 e # x02013104, (mais.)

Como visto na Figura 4, o aumento da atividade de H + (diminuição do pH) também diminui a afinidade da Hb para O2. Isso foi originalmente notado por Bohr (efeito Bohr) e seus colegas (1904) como um efeito de aumento PCO2, mas demonstrou ser principalmente um efeito do pH dentro dos glóbulos vermelhos. CO2 por si só, em pH constante, também afeta a curva de dissociação de oxigênio de tal forma que aumentou PCO2 desloca a curva para a direita (isto é, diminui a afinidade da Hb para o oxigênio).

FIGURA 4

Mudanças na curva de dissociação de oxigênio devido a mudanças no pH. De CC Michel, O transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue, em Fisiologia Respiratória, eds. AC Guyton, JG Widdicombe, Baltimore: University Park Press, pp. 67 e # x02013104, 1974. (mais.)

2,3 DPG é um intermediário glicolítico produzido dentro da RBC que afeta a afinidade da Hb pelo oxigênio. Aumentos em RBC [H +] causam diminuições em [2,3 DPG], e diminuições em RBC [H +] causam aumentos em [2,3 DPG]. 2,3 DPG é um íon carregado que não pode permear a membrana de RBC. Aumentos em sua concentração deslocam a curva de dissociação de oxigênio para a direita. 2,3 DPG é importante durante a compensação respiratória observada na aclimatação à altitude, em que a hiperventilação hipóxica de grandes altitudes causa PCO2 e H + para diminuir (deslocamento para a esquerda da curva de dissociação de oxigênio), levando a um aumento em 2,3 DPG que desloca a curva de volta para a direita. 2,3 DPG se liga aos grupos amino terminais das cadeias beta e compete com CO2 para ligação nesses locais.

As mudanças na curva de dissociação de oxigênio podem ser resumidas como segue. Um deslocamento para a direita na curva de dissociação de oxigênio (& # x02191P50 ou & # x02193 Hb-O2 afinidade) pode ser produzida por aumentos em qualquer um dos seguintes: T, PCO2, [H +] (& # x02193 pH) ou [2,3 DPG]. Um deslocamento para a esquerda na curva de dissociação de oxigênio (& # x02193 P50 ou Hb-O2 afinidade) pode ser produzida por diminuições em qualquer um dos seguintes: T, PCO2, [H +] (pH) ou [2,3 DPG]. Normalmente, o efeito Bohr não é importante, exceto no exercício. Nessa situação, a curva de dissociação do oxigênio é deslocada para a direita para permitir uma descarga mais fácil do oxigênio da Hb nos tecidos. O deslocamento para a direita na curva de dissociação de oxigênio é mais importante na parte inferior PO2. Embora o deslocamento para a direita interfira na carga de oxigênio nos pulmões, isso nunca causa problemas no transporte de oxigênio.

Transporte geral de oxigênio

A Figura 5 especifica as pressões parciais normais e os conteúdos (ou concentrações) de oxigênio. Também descreve a transferência geral de gás entre os pulmões e o sangue e entre o sangue e o tecido.

FIGURA 5

Transporte geral de oxigênio. A pressão parcial de oxigênio é mostrada no ar seco, ar traqueal umidificado (PeuO2) e o compartimento alveolar (PUMAO2) Após a troca gasosa pulmonar, a composição do sangue arterial é mostrada (PumaO2, [O2]uma e mais. )

Carboxiemoglobina

O monóxido de carbono tem uma afinidade muito alta para a Hb (200 & # x02013300 vezes a do oxigênio em adultos normais). Em situações onde há simultaneamente oxigênio e monóxido de carbono suficientes para saturar totalmente a hemoglobina, esses dois ligantes competem pelos mesmos locais de ligação, e a quantidade relativa de cada ligado à Hb é dada pela primeira lei de Haldane:

FIGURA 6

Efeito do monóxido de carbono na curva de dissociação de oxigênio. De CC Michel, O transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue, em Fisiologia Respiratória, eds. AC Guyton, JG Widdicombe, Baltimore: University Park Press, pp. 67 e # x02013104, 1974. (mais.)

A curva marcada com & # x0201c50% Anemia & # x0201d representa uma amostra de sangue cuja capacidade de ligação de oxigênio é a metade do valor normal e nenhuma hemoglobina é combinada com CO. Compare esta curva com a marcada com & # x0201c50% HbCO & # x0201d logo acima (HbCO = 50%) que também tem uma capacidade de ligação de oxigênio da metade do valor normal e observe que o sangue com HbCO tem uma curva de dissociação de oxigênio deslocada para a esquerda.

O monóxido de carbono é perigoso por várias razões. Quando o CO se liga a um dos locais de ligação na hemoglobina, o aumento da afinidade dos outros locais de ligação para o oxigênio leva a um desvio para a esquerda da curva de dissociação do oxigênio e interfere na descarga de oxigênio nos tecidos. A presença de CO impede o carregamento de oxigênio devido à competição pelos mesmos locais de ligação. O monóxido de carbono se liga fortemente à hemoglobina (alta afinidade para a hemoglobina), e o efeito cumulativo de sua ligação até o limite dado acima pela primeira lei de Haldane mostra que pressões parciais de CO muito baixas (& # x00026 # 601 mm Hg) podem bloquear efetivamente uma grande fração dos locais de ligação ao heme do oxigênio. Assim, o conteúdo de oxigênio do sangue na presença de monóxido de carbono é muito menor do que o normal. O sangue permanece vermelho porque o espectro de absorção do HbCO é semelhante ao do HbO2, exceto que é ligeiramente deslocado para comprimentos de onda maiores em comparação com HbO2. Finalmente, não há sinais físicos óbvios de envenenamento por monóxido de carbono, uma vez que o monóxido de carbono é incolor, inodoro e insípido, não produz reflexos respiratórios como tosse ou espirro, não há aumento na ventilação (assim, PumaO2 é normal) e nenhuma sensação de dificuldade em respirar.


Intestino delgado

O intestino delgado faz parte do trato digestivo e é responsável pela digestão dos alimentos e absorção dos nutrientes. O revestimento do intestino delgado é coberto por células epiteliais com minúsculos folículos semelhantes a pêlos, conhecidos como microvilosidades. Os lipídios podem se difundir diretamente nas células epiteliais que revestem o intestino delgado, onde são processados ​​por organelas. Outras moléculas, como aminoácidos, são transferidas para as células epiteliais por um processo conhecido como difusão facilitada. Nesse processo, proteínas especiais de transferência dentro das membranas das células epiteliais ajudam a remover as moléculas do intestino delgado.

A córnea do olho não possui vasos sanguíneos que fornecem oxigênio para suas células. Isso torna o olho incomum, pois em vez disso obtém o oxigênio necessário por difusão da atmosfera. O oxigênio primeiro se dissolve nas lágrimas dos olhos e, em seguida, se difunde para a córnea. Da mesma forma, os resíduos de dióxido de carbono se espalham para fora da córnea e para a atmosfera.


Fluido

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Fluido, em fisiologia, um líquido à base de água que contém os íons e células essenciais para as funções do corpo e transporta os solutos e produtos do metabolismo.

A água, o principal constituinte dos fluidos em animais, incluindo humanos, é introduzida no corpo por via oral em alimentos e líquidos e, em menor grau, é produzida pela oxidação dos alimentos durante o metabolismo. O homem adulto médio ingere entre 2.100 e 3.400 ml (2,2 e 3,6 quartos) de água por dia. A água é perdida do corpo principalmente pela urina, embora o suor, a pele e o trato respiratório também sejam as principais vias de perda de água. Em condições normais, a ingestão e a produção média de água são quase iguais sob estresse físico extremo; no entanto, como exercícios prolongados, a perda diária de água pode ser aumentada em até três vezes.

Os fluidos do corpo podem ser classificados em duas divisões principais: o fluido dentro das células (fluido intracelular) e o fluido fora da célula (fluido extracelular). O líquido extracelular pode ser dividido em líquido intersticial, plasma, linfa, líquido cefalorraquidiano e leite (em mamíferos).

Os fluidos extracelulares banham as células e conduzem nutrientes, células e produtos residuais pelos tecidos do corpo. Glóbulos vermelhos maduros, glóbulos brancos e plaquetas ficam em um líquido rico em proteínas quase incolor, chamado plasma. Essa substância é difundida através das paredes capilares até os tecidos do corpo, levando com ela nutrientes, oxigênio e moléculas reguladoras e drogas, parte do plasma se difunde de volta para os capilares sanguíneos, trazendo consigo resíduos, dióxido de carbono e metabólitos. O líquido intersticial (assim chamado porque é encontrado nos interstícios entre as células) é quase idêntico ao plasma, mas tem concentração de proteínas muito baixa. O líquido intersticial que entra no sistema linfático através dos capilares linfáticos nos espaços intersticiais é chamado de linfa. Essa substância é filtrada através de nódulos linfáticos ricos em células brancas do sangue e, em seguida, retornada ao sistema circulatório do sangue por meio de grandes dutos linfáticos. A linfa mantém o nível de fluidos no corpo, combate as infecções e, ao ser filtrada pelo trato gastrointestinal, absorve e transporta as gorduras.

O líquido cefalorraquidiano, como o próprio nome sugere, envolve e banha as cavidades do cérebro e da medula espinhal. Ele também mantém as pressões intracranianas e atua como um lubrificante e uma barreira mecânica contra choques. Esse fluido flui lentamente dos ventrículos do cérebro, o principal local de sua formação, para baixo através dos canais do tronco cerebral e, por fim, para os espaços de tecido que circundam o sistema nervoso central. Um líquido límpido e incolor, líquido cefalorraquidiano é ligeiramente alcalino, com pH de 7,3 a 7,4. É cerca de 99% de água e contém um pequeno número de leucócitos e nenhum glóbulo vermelho. Além das funções mencionadas acima, ele circula drogas e remove patógenos, produtos químicos e produtos residuais dos tecidos do cérebro e da medula espinhal e os transporta para a corrente sanguínea.

O leite é secretado pelas glândulas produtoras de leite localizadas nos seios das fêmeas de mamíferos. As grandes gotículas de gordura secretadas por essas glândulas no fluido mamário produzem a conhecida emulsão branca.

Os principais cátions (sódio, potássio, cálcio e magnésio), ânions (cloreto, bicarbonato, ácidos orgânicos, fosfato e proteínas) e solutos (por exemplo., proteínas e glicose) do corpo não são dispersas uniformemente pelos fluidos corporais. O líquido intracelular contém quantidades relativamente grandes de potássio, fosfato e proteínas, e o líquido extracelular contém quantidades relativamente grandes de íons sódio e cloreto e concentrações menores de proteínas do que as encontradas nos fluidos intracelulares. Esses gradientes de soluto e íon contribuem para manter o equilíbrio do fluido e o potencial elétrico das membranas. O sistema que regula a entrada e saída de fluidos e a percepção do indivíduo sobre a regulação de fluidos envolve o coração, rins, nervo vago, hipotálamo e glândula pituitária. Os hormônios associados a esse sistema são a vasopressina ou hormônio antidiurético (ADH), o hormônio adrenocorticotrópico e a aldosterona, que atuam nos rins para aumentar a retenção de sal e água.

Várias condições podem causar um excesso ou esgotamento de água ou sais ou uma concentração prejudicial de íons de hidrogênio no corpo. A depleção de sódio pode provocar pressão arterial baixa, volume de urina reduzido e inibição do sistema excretor, levando à insuficiência renal. Os casos leves podem ser tratados fazendo com que a pessoa afetada beba água salgada. Em casos graves, a água salgada é injetada na veia.

Diarréia aguda ou crônica, vômitos, fístulas intestinais ou várias anormalidades urinárias causam deficiências de potássio. Os sintomas são apatia, confusão e fraqueza; os casos graves podem produzir paralisia, alterações nos batimentos cardíacos e até morte. O potássio deve ser administrado por via oral ou intravenosa.

A intoxicação por potássio, que pode ocorrer após a insuficiência renal, causa redução no volume de urina excretada, produzindo sintomas semelhantes aos de depleção de potássio. O tratamento consiste na eliminação de alimentos ricos em potássio (especialmente frutas) e proteínas da dieta.

O edema é a retenção anormal de fluidos corporais nos tecidos corporais. O baixo volume de sangue inicia um fluxo de fluido dos vasos sanguíneos para o tecido circundante, e o sistema que regula o volume de água no corpo responde por uma série de mudanças hormonais que aumentam ainda mais o volume de água nos tecidos. Alcalose é uma condição de alcalinidade excessiva do sangue resultante da perda de íons de hidrogênio. A acidose é uma condição de acidez excessiva do sangue, resultante de uma superabundância de íons de hidrogênio.


Conteúdo

O principal componente do líquido extracelular (LEC) é o fluido intersticial, ou fluido de tecido, que envolve as células do corpo. The other major component of the ECF is the intravascular fluid of the circulatory system called blood plasma. The remaining small percentage of ECF includes the transcellular fluid. These constituents are often called fluid compartments. The volume of extracellular fluid in a young adult male of 70 kg, is 20% of body weight – about fourteen litres.

Interstitial fluid Edit

o interstitial fluid is essentially comparable to plasma. The interstitial fluid and plasma make up about 97% of the ECF, and a small percentage of this is lymph.

Interstitial fluid is the body fluid between blood vessels and cells, [7] containing nutrients from capillaries by diffusion and holding waste products discharged out by cells due to metabolism. [8] Eleven litres of the ECF is interstitial fluid and the remaining three litres is plasma. [6] Plasma and interstitial fluid are very similar because water, ions, and small solutes are continuously exchanged between them across the walls of capillaries, through pores and capillary clefts.

Interstitial fluid consists of a water solvent containing sugars, salts, fatty acids, amino acids, coenzymes, hormones, neurotransmitters, white blood cells and cell waste-products. This solution accounts for 26% of the water in the human body. The composition of interstitial fluid depends upon the exchanges between the cells in the biological tissue and the blood. [9] This means that tissue fluid has a different composition in different tissues and in different areas of the body.

The plasma that filters through the blood capillaries into the interstitial fluid does not contain red blood cells or platelets as they are too large to pass through but can contain some white blood cells to help the immune system.

Once the extracellular fluid collects into small vessels (lymph capillaries) it is considered to be lymph, and the vessels that carry it back to the blood are called the lymphatic vessels. The lymphatic system returns protein and excess interstitial fluid to the circulation.

The ionic composition of the interstitial fluid and blood plasma vary due to the Gibbs–Donnan effect. This causes a slight difference in the concentration of cations and anions between the two fluid compartments.

Transcellular fluid Edit

Transcellular fluid is formed from the transport activities of cells, and is the smallest component of extracellular fluid. These fluids are contained within epithelial lined spaces. Examples of this fluid are cerebrospinal fluid, aqueous humor in the eye, serous fluid in the serous membranes lining body cavities, perilymph and endolymph in the inner ear, and joint fluid. [1] [10] Due to the varying locations of transcellular fluid, the composition changes dramatically. Some of the electrolytes present in the transcellular fluid are sodium ions, chloride ions, and bicarbonate ions.

The extracellular fluid provides the medium for the exchange of substances between the ECF and the cells, and this can take place through dissolving, mixing and transporting in the fluid medium. [11] Substances in the ECF include dissolved gases, nutrients, and electrolytes, all needed to maintain life. [12] The ECF also contains materials secreted from cells in soluble form, but which quickly coalesces into fibres (e.g. collagen, reticular, and elastic fibres) or precipitates out into a solid or semisolid form (e.g. proteoglycans which form the bulk of cartilage, and the components of bone). These and many other substances occur, especially in association with various proteoglycans to form the extracellular matrix or the "filler" substance between the cells throughout the body. [13] These substances occur in the extracellular space, and are therefore all bathed or soaked in ECF, without being part of the ECF.

One of the main roles of extracellular fluid is to facilitate the exchange of molecular oxygen from blood to tissue cells and for carbon dioxide, CO2, produced in cell mitochondria, back to the blood. Since carbon dioxide is about 20 times more soluble in water than oxygen, it can relatively easily diffuse in the aqueous fluid between cells and blood. [14]

However, hydrophobic molecular oxygen has very poor water solubility and prefers hydrophobic lipid crystalline structures. [15] [16] As a result of this, plasma lipoproteins can carry significantly more O2 than in the surrounding aqueous medium. [17] [18]

If hemoglobin in erythrocytes is the main transporter of oxygen in the blood, plasma lipoproteins may be its only carrier in the ECF.

The oxygen-carrying capacity of lipoproteins, OCCL, reduces in ageing or in inflammation. This results in changes of ECF functions, reduction of tissue O2 supply and contributes to development of tissue hypoxia. These changes in lipoproteins are caused by oxidative or inflammatory damage. [19]

The internal environment is stabilised in the process of homeostasis. Complex homeostatic mechanisms operate to regulate and keep the composition of the ECF stable. Individual cells can also regulate their internal composition by various mechanisms. [20]

There is a significant difference between the concentrations of sodium and potassium ions inside and outside the cell. The concentration of sodium ions is considerably higher in the extracellular fluid than in the intracellular fluid. [21] The converse is true of the potassium ion concentrations inside and outside the cell. These differences cause all cell membranes to be electrically charged, with the positive charge on the outside of the cells and the negative charge on the inside. In a resting neuron (not conducting an impulse) the membrane potential is known as the resting potential, and between the two sides of the membrane is about -70 mV. [22]

This potential is created by sodium-potassium pumps in the cell membrane, which pump sodium ions out of the cell, into the ECF, in return for potassium ions which enter the cell from the ECF. The maintenance of this difference in the concentration of ions between the inside of the cell and the outside, is critical to keep normal cell volumes stable, and also to enable some cells to generate action potentials. [23]

In several cell types voltage-gated ion channels in the cell membrane can be temporarily opened under specific circumstances for a few microseconds at a time. This allows a brief inflow of sodium ions into the cell (driven in by the sodium ion concentration gradient that exists between the outside and inside of the cell). This causes the cell membrane to temporarily depolarize (lose its electrical charge) forming the basis of action potentials.

The sodium ions in the ECF also play an important role in the movement of water from one body compartment to the other. When tears are secreted, or saliva is formed, sodium ions are pumped from the ECF into the ducts in which these fluids are formed and collected. The water content of these solutions results from the fact water follows the sodium ions (and accompanying anions) osmotically. [24] [25] The same principle applies to the formation of many other body fluids.

Calcium ions have a great propensity to bind to proteins. [26] This changes the distribution of electrical charges on the protein, with the consequence that the 3D (or tertiary) structure of the protein is altered. [27] [28] The normal shape, and therefore function of very many of the extracellular proteins, as well as the extracellular portions of the cell membrane proteins is dependent on a very precise ionized calcium concentration in the ECF. The proteins that are particularly sensitive to changes in the ECF ionized calcium concentration are several of the clotting factors in the blood plasma, which are functionless in the absence of calcium ions, but become fully functional on the addition of the correct concentration of calcium salts. [21] [26] The voltage gated sodium ion channels in the cell membranes of nerves and muscle have an even greater sensitivity to changes in the ECF ionized calcium concentration. [29] Relatively small decreases in the plasma ionized calcium levels (hypocalcemia) cause these channels to leak sodium into the nerve cells or axons, making them hyper-excitable, thus causing spontaneous muscle spasms (tetany) and paraesthesia (the sensation of "pins and needles") of the extremities and round the mouth. [27] [29] [30] When the plasma ionized calcium rises above normal (hypercalcemia) more calcium is bound to these sodium channels having the opposite effect, causing lethargy, muscle weakness, anorexia, constipation and labile emotions. [30] [31]

The tertiary structure of proteins is also affected by the pH of the bathing solution. In addition, the pH of the ECF affects the proportion of the total amount of calcium in the plasma which occurs in the free, or ionized form, as opposed to the fraction that is bound to protein and phosphate ions. A change in the pH of the ECF therefore alters the ionized calcium concentration of the ECF. Since the pH of the ECF is directly dependent on the partial pressure of carbon dioxide in the ECF, hyperventilation, which lowers the partial pressure of carbon dioxide in the ECF, produces symptoms that are almost indistinguishable from low plasma ionized calcium concentrations. [27]

The extracellular fluid is constantly "stirred" by the circulatory system, which ensures that the watery environment which bathes the body's cells is virtually identical throughout the body. This means that nutrients can be secreted into the ECF in one place (e.g. the gut, liver, or fat cells) and will, within about a minute, be evenly distributed throughout the body. Hormones are similarly rapidly and evenly spread to every cell in the body, regardless of where they are secreted into the blood. Oxygen taken up by the lungs from the alveolar air is also evenly distributed at the correct partial pressure to all the cells of the body. Waste products are also uniformly spread to the whole of the ECF, and are removed from this general circulation at specific points (or organs), once again ensuring that there is generally no localized accumulation of unwanted compounds or excesses of otherwise essential substances (e.g. sodium ions, or any of the other constituents of the ECF). The only significant exception to this general principle is the plasma in the veins, where the concentrations of dissolved substances in individual veins differ, to varying degrees, from those in the rest of the ECF. However, this plasma is confined within the waterproof walls of the venous tubes, and therefore does not affect the interstitial fluid in which the body's cells live. When the blood from all the veins in the body mixes in the heart and lungs, the differing compositions cancel out (e.g. acidic blood from active muscles is neutralized by the alkaline blood homeostatically produced by the kidneys). From the left atrium onward, to every organ in the body, the normal, homeostatically regulated values of all of the ECF's components are therefore restored.

The arterial blood plasma, interstitial fluid and lymph interact at the level of the blood capillaries. The capillaries are permeable and water can move freely in and out. At the arteriolar end of the capillary the blood pressure is greater than the hydrostatic pressure in the tissues. [32] [21] Water will therefore seep out of the capillary into the interstitial fluid. The pores through which this water moves are large enough to allow all the smaller molecules (up to the size of small proteins such as insulin) to move freely through the capillary wall as well. This means that their concentrations across the capillary wall equalize, and therefore have no osmotic effect (because the osmotic pressure caused by these small molecules and ions – called the crystalloid osmotic pressure to distinguish it from the osmotic effect of the larger molecules that cannot move across the capillary membrane – is the same on both sides of capillary wall). [32] [21]

The movement of water out of the capillary at the arteriolar end causes the concentration of the substances that cannot cross the capillary wall to increase as the blood moves to the venular end of the capillary. The most important substances that are confined to the capillary tube are plasma albumin, the plasma globulins and fibrinogen. They, and particularly the plasma albumin, because of its molecular abundance in the plasma, are responsible for the so-called "oncotic" or "colloid" osmotic pressure which draws water back into the capillary, especially at the venular end. [32]

The net effect of all of these processes is that water moves out of and back into the capillary, while the crystalloid substances in the capillary and interstitial fluids equilibrate. Since the capillary fluid is constantly and rapidly renewed by the flow of the blood, its composition dominates the equilibrium concentration that is achieved in the capillary bed. This ensures that the watery environment of the body's cells is always close to their ideal environment (set by the body's homeostats).

A small proportion of the solution that leaks out of the capillaries is not drawn back into the capillary by the colloid osmotic forces. This amounts to between 2-4 liters per day for the body as a whole. This water is collected by the lymphatic system and is ultimately discharged into the left subclavian vein, where it mixes with the venous blood coming from the left arm, on its way to the heart. [21] The lymph flows through lymph capillaries to lymph nodes where bacteria and tissue debris are removed from the lymph, while various types of white blood cells (mainly lymphocytes) are added to the fluid. In addition the lymph which drains the small intestine contains fat droplets called chylomicrons after the ingestion of a fatty meal. [26] This lymph is called chyle which has a milky appearance, and imparts the name lacteals (referring to the milky appearance of their contents) to the lymph vessels of the small intestine. [33]

Extracellular fluid may be mechanically guided in this circulation by the vesicles between other structures. Collectively this forms the interstitium, which may be considered a newly identified biological structure in the body. [34] However, there is some debate over whether the interstitium is an organ. [35]


Resposta livre

Why is it important that there are different types of proteins in plasma membranes for the transport of materials into and out of a cell?

The proteins allow a cell to select what compound will be transported, meeting the needs of the cell and not bringing in anything else.

Why do ions have a difficult time getting through plasma membranes despite their small size?

Ions are charged, and consequently, they are hydrophilic and cannot associate with the lipid portion of the membrane. Ions must be transported by carrier proteins or ion channels.


Notes on Human Physiology

Let us have a look at various topics of human physiology, their content and their essentiality for NEET exam.

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1. Digestion and Absorption: No doubt we all understand the utility of eating proper food and the subsequent role of our digestive system in distributing the nutrients to the blood, the topic digestion and absorption of human physiology gives a deeper insight to the same. As you would read this chapter, you will be able to establish a clear picture of

  • Alimentary canal and digestive glands
  • Role of digestive enzymes and gastrointestinal hormones
  • Peristaltismo
  • Digestion, absorption, and assimilation of proteins
  • Digestion, absorption, and assimilation of carbohydrates
  • Digestion, absorption, and assimilation of fats
  • The caloric value of proteins, carbohydrates, and fats
  • Egestion
  • Nutritional and digestive disorders &ndash PEM, indigestion, constipation, vomiting, jaundice, diarrhea

Herein, the concepts of human anatomy will need a brush-up as you would be dealing with serious and mucous membranes, glandular epithelium, connective tissues, etc. Hence, as you can already infer, you are about to have a wonderful insight into your digestive system, that would not only impart a self-awareness but would also help in scoring in the NEET exam. Aren&rsquot such topics like human physiology are a total delight to read?

2. Breathing and Exchange of gases: Breathing in and out is such a vital activity that it occurs even if you are not aware of it. Many times you can see yoga instructors telling, in general, to watch out breathing pattern and try controlling the same to come out of depression and stress. One reason for this is hidden in this topic of human physiology! Your breathing is controlled by the involuntary region of the nervous system and an awareness of the same allows a better room for the same. So, an exciting journey to this chapter would tell you about:

  • Respiratory system in humans
  • Mechanism of breathing and its regulation in humans
  • Exchange of gases, transport of gases and regulation of respiration
  • Respiratory volumes
  • Disorders related to respiration-Asthma, Emphysema, Occupational respiratory disorders.

Hence, like the digestive system, human physiology chapter offers a holistic understanding of the respiratory system and the whole mechanism that makes it possible for us to breath in oxygen, utilize the oxygen and breathe out carbon dioxide. The neural control for the same is one of the favourite topics of examiners! So, pay special attention while reading about it.

3. Body Fluids and Circulation: There are numerous organs in the human body, all of them are in need of nutrition and removal of excretory wastes all of them need immunity and medicines in case of malfunction. How is this plethora of organs is attended to? The answer lies in the magnificent fluid connective tissue of blood. While you have already realised the concept of blood tissue in human anatomy, in human physiology you will understand how exactly the flow of blood is achieved and maintained, what is the structure and role of heart, and what is the nature of blood vessels. Not only the blood is explained but the lymph, its formation and network of lymph vessels are also the highlights of this chapter. Therefore, this chapter of human physiology offers:

  • Composition of the blood, blood groups, coagulation of blood
  • Composition of lymph and its function
  • Human circulatory system
  • Structure of the human heart and blood vessels
  • Cardiac cycle, cardiac output, ECG, Double circulation
  • Regulation of cardiac activity
  • Disorders of the circulatory system - Hypertension, Coronary artery disease, Angina pectoris, Heart failure

Hence, embrace yourself to the exciting enlightenment about the circulatory system of the human body and its crucial functioning in the human physiology!

4. Excretory Products and their Elimination: Each cell in the organs of the human body is performing the life-sustaining metabolic activities. These activities generate energy in the form of ATP (Adenosine Tri Phosphate) along with various types of nitrogenous wastes, namely urea, uric acid, creatinine, etc. These have to be removed from the bloodstream because the cells ultimately barf out the excretory products into the blood. That can happen when the blood is filtered and this majestic process occurs in the major excretory organs kidneys. Apart from that, lungs and skin also act as the excretory organs. Hence, the insights offered in this topic of human physiology are

  • Excretory Products and their elimination
  • Modes of excretion- Ammonotelism, ureotelism, uricotelism
  • Human excretory system - structure and function
  • Urine formation, Osmoregulation
  • Regulation of kidney function-Renin Angiotensin
  • Atrial Natriuretic Factor, ADH and Diabetes insipidus
  • Role of other organs in excretion
  • Disorders Uraemia, Renal failure, renal calculi, Nephritis Dialysis and artificial kidney.

5. Locomotion and Movement: This chapter of human physiology deals with the muscles and bones. How the human body is capable of showing locomotion along with various types of muscular movements will be understood in this chapter of human physiology. You will read about the following topics here:

  • Types of movement- ciliary, flagellar, muscular
  • Skeletal muscle- contractile proteins and muscle contraction
  • Skeletal system and its functions
  • Juntas
  • Disorders of muscular and skeletal system-Myasthenia Gravis, Tetany, Muscular dystrophy, Arthritis, Osteoporosis, Gout

6. Neural Control and Coordination: Brain is the most enigmatic organ of the human physiology even now. However, many aspects of the neural system have been decoded and are well-explained in this chapter. You will appreciate the following topics in this chapter:

  • Neuron and nerves
  • The nervous system in humans- central nervous system, peripheral nervous system and visceral nervous system
  • Generation and conduction of nerve impulse
  • Ação de reflexo
  • Sense organs
  • Elementary structure and function of eye and ear

7. Chemical Coordination and Integration: Hormones play a decisive role in the metabolism of the human body and so, they are the key players of the human physiology. The endocrine glands and their hormones along with their functions and disorders are the key takeaways of this chapter of human physiology:


Human Physiology MCQs

The topic Human Physiology will help you to understand the functions and mechanisms of a human body involving organs, cells, blood, nerves, etc which help us to interact with our surroundings and carry on with our day to day activities.

Under Human Physiology, one will also learn about the underlying physiological processes in detail. These include respiration, digestion, excretion and so on.

You will be better able to gain an understanding of this chapter once you start solving the physiology MCQ.

Objective questions will help you to revise the topics while also strengthening your understanding of essential concepts. Keeping this in mind, the physiology MCQ questions have been selected carefully from all parts of the chapter to help you with your preparation.

Given below are physiology MCQ from the unit Human Physiology. You can opt to attempt all of the topics or test your understanding of a particular topic by going through the physiology questions from that specific section.

Considering that this unit is crucial for NEET, you can also access previous year NEET questions on human physiology available at our online platform to enhance your preparation.

As NEET question paper will also contain objective questions such as these, practising these will help to gain an idea regarding exam structure. In addition to that, you can also download more human physiology NEET MCQ from our site.

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Assista o vídeo: TRANSPORTE DE OXIGÊNIO PELO SANGUE Respiratório 13 (Janeiro 2022).