Fisiologia

Código

11109

Unidade Orgânica

NOVA Medical School|Faculdade de Ciências Médicas

Departamento

CFAT

Créditos

12

Professor responsável

Prof. Doutor Pedro Freire Costa

Língua de ensino

Português

Objectivos

A principal finalidade da UC é conduzir o aluno à assimilação dos mecanismos de controlo dos sistemas e respectiva caracterização funcional, criando um terreno conceptual que permita vir a entender tanto a disfunção como os fundamentos de acção de fármacos. Na abordagem que se adopta, subjaz o treino de raciocínio crítico quanto à análise de variações de parâmetros em função de perturbações aplicadas aos sistemas.

 

Das 7 horas de contacto semanais, pretende-se usar 3 em sessões de anfiteatro (sessões de três naturezas, v.d. organização pedagógica) e 4 em sessões práticas.

 

Pré-requisitos

 

Conteúdo

- Fundamentos da excitabilidade

-Factores determinantes do potencial de membrana. Canais dependentes da voltagem e mecanismos subjacentes à geração do potencial de acção; identificação das correntes responsáveis pelo poten­cial de acção; alterações de condutância, reconsti­tuição do potencial de acção e identifi­cação das suas fases.

-A propagação do potencial de acção e a condução nervosa; correntes de propagação e factores determinan­tes da velo­ci­dade de propagação; papel da mielina.

-Generalidades sobre a transmissão sináptica – noção do papel de um neurotransmissor e de  receptores pós-sinápticos.

                                                                                                                          

-Caracterização mecânica da contracção muscular. Correlações morfo­fun­cionais e acoplamento excitação­-con­tracção; características mecânicas da acti­vidade mus­cular e relevância da relação comprimento/tensão. Características funcionais próprias do músculo cardíaco.

 

- Sist. cardiovascular

-Enquadramento das principais funções do sistema nervoso autónomo e suas acções sobre os órgãos efectores.

-Particularidades da excitabilidade das células cardíacas; canais envolvidos na génese dos diferentes tipos de potencial de acção; propriedades funcionais das células do pacemaker cardíaco; condução e propagação da onda excitação; meca­nis­mos de excita­ção/con­tracção no músculo cardíaco.

-Fundamentos da electrocardiografia. Caracterização do ECG e génese do sinal.

-Modelo essencial do sistema cardiovascular e factores determinantes da pressão arterial;  relevância da volémia, do débito, da resistência e da capacidade das veias.

-Caracterização funcional do coração como uma bomba; papel das válvulas; variações de pressão e de volume no decurso de um ciclo cardíaco; factores determinantes. Origem dos sons cardía­cos.

-O pulso arterial. Pressões sistólica e diastólica: factores que as influenciam e a relevância funcional das propriedades físicas das artérias. Factores físicos subjacentes à circulação arterial sistémica (gradiente de pressão, dimensões dos vasos e viscosidades do sangue). Variações da pressão arterial em função do débito e da resis­tência perifé­rica total.

-Mecanismos participantes no controlo do sistema cardio­vascular. Acções do S.N.A e catecolaminas sobre o sistema cardiovascular. Característi­cas da resposta dos baroreceptores e da informação transmitida; o reflexo dos baroreceptores e o controlo da pressão arterial sistémica; papel dos receptores cardíacos. Centros de controlo.

-Circulação capilar e venosa; mecanismos subjacentes. Velocidade de circulação do sangue: factores que a influen­ciam.; circulação nos pequenos vasos e mecanismos de regulação. Mecanismos de filtração e de absorção capilares; circ. nos vasos linfáticos. Proprieda­des das veias. Relação pressão-volume nas veias.  Mecanismos determinantes do retorno venoso; implicações funcionais do retorno venoso. Particularidades da circulação coronária, factores de regulação; circulação cerebral.

 

-Sessão integradora – visão de conjunto da circulação sistémica – Quais os atributos funcionais que distinguem as porções arterial e venosa do leito vascular? Que contribuições se encontram em cada uma para o controlo da pressão arterial? Que implicações têm na actuação do coração como bomba e no trabalho cardíaco?

 

-Respiração, ventilação, difusão de gases e transporte de gases no sangue

-Modelo dos componentes essenciais do sistema respiratório: um difusor de gases, um meio de transporte, um ventilador, um sistema de circulação. O componente "ventilador"; factores mecânicos e dinâmicos participantes na ventilação (I)

-Factores mecânicos e dinâmicos participantes na ventilação (II); interacção entre a caixa torácica e o pulmão. Relações de pressão de volume; implicações funcionais. Volumes e capacidades pulmonares.

-Mecanismos participantes na difusão de gases e na perfusão. Relações de difusão/perfusão e implicações funcionais.

-Controlo da ventilação; factores determinates. Origem do ritmo respiratório e factores moduladores.

-Características da circulação pulmonar e factores controlo. Características da circulação fetal.

 

 

-Sessão integradora – métodos de avaliação da função respiratória – Débito v.s. volume: como se relacionam? Qual a influência da resistência das vias aéreas? Que aplicações clínicas tem?

-Seminário – Modificações cardio-respiratórias no exercício físico.

 

-Função renal e mecanismos de regulação hidro-electrolíticos

-As múltiplas funções do rim. Principais características histológicas do nefrónio e da barreira glomérulo-capilar. Pressão eficaz de filtração e os parâmetros de que depende directamente. Permeabilidade glomerular e conceito de taxa de filtração glomerular. Conceito de clearence renal.

-Tratamento do fluido tubular ao longo dos segmentos do nefrónio. Transporte  através da parede tubular. Mecanismo de contra-corrente, gradiente cortico-medular de osmolaridade e tratamento tubular da água. Tratamento tubular dos iões e metabolitos Conceito de máximo de reabsorção. Funções tubulares dependentes de hormonas.

-Papel do rim no equilíbrio ácido-base – a participação do rim na regulação de pH e nas compensações de perturbações de pH. Função respiratória e função renal nas perturbações de pH.

-Sessão integradora – Que papel funcional tem o rim como efector na acção de hormonas? Quais os factores determinantes do papel do rim no controlo da pressão arterial?

-Seminário – Indicadores da função renal e aplicações clínicas – exemplos da nefrologia

 

-Funções do sistema endócrino

-Homeostase e funções do sistema endócrino Homeostase: conceito e componentes; propriedades de um sistema homeostático; ritmos biológicos. Funções do sistema endócrino; glândulas endócrinas; hormonas: estrutura, secreção e transporte; especificidade hormonal e receptores; mecanismos de acção e efeitos das hormonas.

-Relações funcionais SN e Hipotálamo-Hipófise. Relações morfológicas e funcionais entre o sistema nervoso e a hipófise; sistema porta; hormonas hipotalâmicas; mecanismnos de controlo da secreção hormonal.

-Hormonas da Hipófise. Hormonas da hipófise; adenohipófise e neurohipófise; hierarquia de funcionamento; funções e regulação da secreção; reflexos neuroendócrinos

-Hormonas da Suprarenal: funções e regulação da secreção; regulação electrolítica; regulação do metabolismo energético

-Hormonas da tiróide: funções: crescimento e metabolismo; síntese e regulação da secreção; hiper e hipofunção.

-Hormonas e reprodução. Ciclo menstrual: fases ováricas e uterinas; hormonas suas acções. Feed-back positivo na regulação da função sexual feminina; função sexual masculina: controlo; acções da testosterona; resposta sexual humana;

-Hormonas e desenvolvimento. Etapas da vida; puberdade; alterações hormonais; adrenarca, gonadarca e menarca; resposta sexual humana; aspectos involutivos; menopausa e declínio sexual masculino.

-Seminário – Ponto de vista do endocrinologista: dois casos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Sessões prácticas – 5 blocos (v.d. calendário na pg. moodle)

 

Excitabilidade

-Factores determinantes do potencial de membrana e relações I/V; implicações da permeabilidade iónica no potencial de membrana; potencial de equilíbrio para cada espécie iónica; condutância e permeabilidade; interpretação de gráficos I/V e modificações determinadas por alterações de concentração iónica e de permeabilidade.

-Factores determinantes do potencial de acção; características do potencial de acção e identificação dos mecanismos subjacentes a cada fase do potencial de acção; distinção entre período refractário relativo e absoluto; distinção entre limiar de excitabilidade e limiar de estimulação.

 

-Papel dos canais de Na e K dependentes da voltagem na génese do potencial de acção; distinção e identificação do papel das correntes de sódio e de potássio na geração do potencial de acção.

-Cinética de canais dependentes da voltagem; demonstração da importância da cinética de canais dependentes da voltagem na excitabilidade celular; Caracterização de correntes de sódio e de potássio dependentes da voltagem; curvas I/V respectivas implicações funcionais.

-Exercício de avaliação para crédito

 

Cardiovascular

-Relação de variações de pressão e de volume no coração durante um ciclo cardíaco

-Contractilidade cardíaca; efeitos de modificações da eficácia da bomba cardíaca sobre a pressão arterial e o débito cardíaco; mecanismos de compensação da pressão arterial consequentes de modificações do inotropismo do miocárdio;

- Variações da capacidade do compartimento venoso; efeitos de variações da capacidade venosa sobre o débito cardíaco, a pressão na aurícula direita e a pressão arterial; efeitos de variações do volume de sangue (volémia) sobre o débito cardíaco, a pressão arterial e a inotropismo cardíaco; mecanismos de regulação da pressão arterial consequentes de modificações da capacidade venosa e da volémia (a curto prazo).

- Variáveis cardiovasculares determinantes da pressão arterial

-Exercício de avaliação para crédito

 

Respiratório

-Mecanismos que determinam a ventilação; formas de medida de ventilação e de volumes pulmonares

-Variações de pressão intrapleural e suas relações com variações de volume e de débito

- Factores intervenientes e limitantes da difusão de gases no pulmão; mecanismos de compensação numa redução da difusão de gases no pulmão

- Distinção entre ventilação total de ventilação alveolar; participação de O₂ e de CO₂ como factores intervenientes na regulação da ventilação

- Modificações ventilatórias e cardiocirculatórias desencadeadas pelo exercício físico; limitações cardiocirculatórias e respiratórias em condições de exercício físico; a origem e os factores determinantes da dívida de oxigénio; limiar anaeróbio

 

-Exercício de avaliação para crédito

 

                                                                                                                                 

Rim

-Origem das diferentes pressões que determinam a filtração glomerular; mecanismos de regulação da filtração glomerular, em particular o papel do Sistema Nervoso Autónomo; mecanismo do sistema multiplicador de contracorrente e o papel do gradiente de concentrações córtico-medular; papel e locais de actuação da ADH e da Aldosterona;

-Contribuição da ADH e da aldosterona para a  regulação do equilíbrio hídrico; papel destas hormonas na reabsorção total de água e electrólitos no túbulo renal.

- Papel das hormonas aldosterona e ADH na regulação da pressão arterial a longo prazo

- Mecanismos determinantes de acidoses ou  alcaloses metabólicas e respiratórias; mecanismos envolvidos na compensação de acidoses ou  alcaloses metabólicas e respiratórias; papel do rim na manutenção do equilíbrio ácido-base.

                                                                                                                                

Exercício de avaliação para crédito

 

Hormonas

-Visão geral sobre funções hormonais. Função tiroideia; Identificação dos factores envolvidos numa regulação por feed-back e distinção de diferentes formas de regulação endócrina; identificação das hormonas envolvidas na regulação do ciclo menstrual e variações de níveis hormonais ao longo do ciclo menstrual.; descrição da regulação hormonal ao longo do ciclo menstrual – As acções das hormonas tiroideias no que diz respeito ao metabolismo, crescimento, sistema nervoso, rim, coração e vasos e aparelho digestivo; identificação das principais repercussões funcionais de hipersecreção e de hiposecreção.

-Simulações sobre 13 hormonas; natureza química das hormonas GH, TSH, T₄, ACTH, cortisol, FSH, LH, Testosterona, Estradiol, PTH, ADH, aldosterona; acções das hormonas GH, TSH, T₄, ACTH, cortisol, FSH, LH, Testosterona, Estradiol, PTH, ADH, aldosterona, identificando os efeitos da sua administração, nomeadamente: a nível plasmático, urinário, nos seus órgãos alvo e eventualmente no consumo de oxigénio; identificação de situações de controlo por feed-back negativo, ao interpretar os efeitos da administração de algumas das seguintes hormonas: GH, TSH, T₄, ACTH, cortisol, FSH, LH, Testosterona, Estradiol, PTH, ADH, aldosterona, a nível plasmático e/ou nos seus órgãos alvo.

-Discussão das simulações – identificação das acções das hormonas GH, TSH, T₄, ACTH, cortisol, FSH, LH, Testosterona, Estradiol, PTH, ADH, aldosterona, descrevendo os efeitos da sua administração, nomeadamente: a nível plasmático, urinário, nos seus órgãos alvo e eventualmente no consumo de oxigénio; descrição dos mecanismos de controlo da secreção das seguintes hormonas: GH, TSH, T₄, ACTH, cortisol, FSH, LH, Testosterona, Estradiol, PTH, ADH, aldosterona.

 

-Exercício de avaliação para crédito

 

Bibliografia

Guyton, Arthur C. - Textbook of Medical Physiology

Ganong, William F. - Review of Medical Physiology

Berne, Robert M. and Levy, Mathew N. - Principles of Physiology

 

Boron and Boulpaep  - Medical Physiology – A cellular and molecular approach

 

Apêndices que figuram no moodle (salvo avisos em contrário, o conteúdo destes textos auxiliares constitui matéria de exame)

 

Outros:

Levick, J.R. - An Introduction to Cardiovascular Physiology

Levitzky, M.G. - Pulmonary Physiology

 

Método de ensino

Metodologias de ensino: Sessões de ensino prático executando exercícios com simuladores numéricos, exercícios de análise de resultados, discussão de resultados em pequenos grupos.  Sessões de anfiteatro de três tipos: a) aulas maioritariamente interactivas destinadas a focar os alunos nos conceitos cruciais; b) sessões abrangentes integradoras calendarizadas para diversas áreas dos conteúdos, tipicamente intituladas por perguntas; c) seminários também integradores, baseados em casos clínicos.

Método de avaliação

No decurso do semestre o aluno acumula um máximo de 25% da nota final (crédito). Por cada bloco prático (excitabil., cardiovasc., resp., rim, hormonas) executa-se um exercício (cotado para 5 pontos); acumulação de pontuação para crédito: máx. 25 pontos. Os créditos executam-se nos tempos indicados no calendário de aulas práticas. Os exercícios para crédito não são eliminadores de matéria para exame final.  O teste de exame final (v.d. calendário nesta pg. moodle) está cotado para 75 pontos. Não existe prova oral. O resultado final (soma dos pontos do teste à pontuação dos créditos) é convertido para a escala 0-20 [v.d. abaixo “Casos particulares respeitantes ao teste de exame final”]. Antes do exame final, expõe-se na página do moodle um texto sobre instruções específicas quanto ao teste, modo de assinalar respostas e procedimentos relacionados com o exame.

 

Critérios de aproveitamento – A avaliação prática (resultado total dos créditos) deverá ser de 12.5 para que o aluno seja admitido a exame final. O resultado da avaliação prática é válido por um ano para os alunos que este ano não tenham aprovação na UC de fisiologia.

 

No exame final a aprovação requer um mínimo de 36 pontos obtidos no teste.

 

 

Características do teste do exame final – O teste (aferido para 75 pontos) é constituído por 30 perguntas (cotadas para 2.5 cada; tempo: 2 min/pergunta mais 15 min) de escolha múltipla de 5 alíneas, a assinalar verdadeiro ou falso em cada alínea [v.d. abaixo “Casos particulares respeitantes ao teste de exame final”]. As alíneas de resposta correcta têm um valor de 0.5; as de resposta errada têm uma penalização de -0.2; as de resposta em branco têm valor zero. A penalização é apenas intra-pergunta, i.e. quando, por excesso de erros, a cotação de uma pergunta é negativa, essa pontuação passa a zero; não se subtrai aos resultados obtidos no resto do teste.

 

Casos particulares respeitantes ao teste de exame final – Há dois tipos de situações em que o teste de exame final, sendo constituído pelo mesmo tipo de perguntas que acima se descreve, está aferido para 100% (total de 40 perguntas – 30 perguntas acrescidas de 10 perguntas suplementares; tempo: 2min/pergunta mais 15 min) e em que assim a nota final é calculada sem intervenção da pontuação dos créditos, a saber:

 

a) Os alunos que tenham perdido a validade da sua avaliação prática [v.d. acima “Critérios de aproveitamento”] e que não tenham oportunidade de voltar a frequentar o curso prático deverão fazer um teste que inclui um suplemento de 10 perguntas (total de 40 perguntas, 2min/pergunta mais 15 min), de modo a perfazerem um total aferido para 100% (100 pontos).

 

b) Os alunos que, dentro das normas estipuladas, requeiram melhoria de nota, fazem um teste também aferido para 100% (100 pontos, 40 perguntas, 2min/pergunta mais 15 min).

 

 

 

 

NOTA: Chama-se a atenção para o calendário de exames (pg. moodle) e para o texto que figura na pg. moodle com instruções para o teste e outras informações relacionadas com o exame e fase pós-exame.

 

Cursos

• Mestrado Integrado em Medicina