O que este curso é e como usá-lo
Este é o quinto curso em Medicina Universitária: fisiologia humana — como o tecido construído em MED03–04 realmente opera. Fisiologia é medicina quantitativa: pressões, volumes, clearance e concentrações que você calcula, não apenas admira.
Limite de escopo, declarado uma vez: curso de estudo, não diploma médico; cada caso abaixo é fictício e nada aqui licencia ou orienta tratamento.
- Unidade 5.1 é o enquadre: homeostase como controle.
- Unidades 5.2–5.5 são os grandes sistemas: excitação, circulação, respiração, rins.
- Unidades 5.6–5.7 completam o mapa: intestino e hormônios.
O hábito da medicina: toda afirmação é uma equação que você pode avaliar — débito cardíaco, gases alveolares, clearance, Henderson–Hasselbalch — e todo número abaixo é algo que recalcula.
Homeostase e fluidos corporais
Por que isso importa. O corpo é um sistema controlado: todo o seu projeto visa manter o ambiente interno constante enquanto o externo flutua. Aprenda o modelo de controle uma vez e cada sistema subsequente será uma instância dele.
A ideia, com uma imagem. Homeostase = sensor → integrador → efetor, em um ciclo de retroalimentação negativa. A água corporal: total ~42 L em um adulto de 70 kg — líquido intracelular 28 L (2/3), líquido extracelular 14 L (1/3: plasma 3 L + intersticial 11 L) ✓, separados por membranas seletivas.
*42 litros em três tanques — e uma gramática de feedback que todo sistema utiliza
A dedução (por que o loop precisa de um ponto de ajuste). Feedback negativo mantém uma variável próxima a um ponto de ajuste apenas se o sensor puder detectar erro E os efetores puderem atuar em ambas as direções. Todo sistema de controle fisiológico deste curso atende a esse modelo: barorreceptores detectam pressão, o tronco cerebral integra, coração e vasos efetam; quimiorreceptores detectam CO₂, a medula integra, a ventilação efetua. Ao encontrar um novo sistema, localize suas três caixas e seu ponto de ajuste — tanto a questão de prova quanto a falha clínica residem ali.
Exemplo resolvido 1 — aritmética do balanço hídrico. Um adulto de 70 kg: $42\ L = 28$ ICF $+ 14$ ECF $= 28 + 3$ plasma $+ 11$ intersticial ✓. Ganho de 2 L de água: distribui-se por compartimento segundo número de partículas — CLE (com seu sódio) recebe $1/3 \approx 0.67$ L, CFI $1.33$ L ✓. O cálculo da osmolalidade (tonicidade do CLE rege a divisão) é o raciocínio integral do equilíbrio hídrico. equilíbrio hídrico.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: o sensor falho. Paciente (fictício) com urina inadequadamente diluída e hidratação normal: o ponto de ajuste do osmostato está falsamente baixo (padrão de SIADH) — o circuito opera perfeitamente, mantendo o alvo errado. Circuitos de controle falham de três formas: paciente) sódio plasmático consistentemente baixo, porém a urina se dilui e concentra-se normalmente em torno desse nível inferior: o ponto de ajuste do osmostato foi redefinido para baixo (forma reset-osmostat da SIADH) — o ciclo funciona perfeitamente, mantendo o alvo errado. Os ciclos de controle falham de três formas: sensor, efetor e ponto de ajuste; o diagnóstico consiste em decidir qual.
Erros comuns. Esquecer que o plasma é parte do CEF. Tratar Por que importa. Nervos e músculos falam uma única linguagem elétrica; o coagulação, trabalho de parto — e isso impulsiona um evento até sua conclusão em vez de manter um estado estável). Contar ingestão de água sem água metabólica (~0.3 L/dia) ou perdas através de pele e respiração (~0.9 L/dia).
Resumo. 42 L = 28 CFI + 14 CEF (3 plasma + 11 intersticial); sensor-integrador-efetor em torno de um ponto de ajuste; a água distribui-se por osmolalidade; os ciclos falham no sensor, efetor ou ponto de ajuste.
Células excitáveis e músculo
Por que importa. Nervo e músculo falam uma única linguagem elétrica; o potencial de ação é a frase. Todo ritmo que você jamais raciocinará sobre — batimento cardíaco, respiração, peristalse — é construído a partir dele.
A ideia, com uma imagem. Repouso: potencial de membrana ponderado pela permeabilidade (GHK) ≈ −70 mV (K⁺ domina, unidade 1.2 de MED01). Excitação: canais de Na⁺ voltagem-dependentes abrem → a subida ultrapassa +30 mV → Na⁺ inativa, K⁺ realiza a repolarização → uma breve hiperpolarização, depois repouso. O período refratário absoluto (~1 ms no nervo) define a taxa máxima de disparo ≈ 1000/s ✓.
A derivação (por que a subida é autorreforçadora). Depolarização abre canais de Na⁺ → Na⁺ entra → mais despolarização: feedback positivo ao pico. A repolarização é feedback negativo (K⁺). Os dois laços em sequência explicam a forma todo-ou-nada e o limiar: abaixo do limiar, K⁺ vence; acima dele, Na⁺ vence ✓. A propagação é o mesmo evento se regenerando ao longo da membrana — a mielina faz isso pular (condução saltatória), aumentando a velocidade de ~1 m/s até ~100 m/s ✓.
Exemplo resolvido 1 — do pico à contração. No músculo esquelético, o pico libera Ca²⁺ do retículo sarcoplasmático; Ca²⁺ move-se trocacálmica, a actina é liberada e o sarcomero MED04 contrai. Sumação funciona porque uma única contração (~100 ms) supera seu período refratário (~2 ms): as contrações podem se somar. Em cerca de 20 estímulos/s, elas fundem-se apenas parcialmente (um tetano irregular e incompleto); em cerca de 50/s ou acima, elas fundem-se em tetano — força máxima e suave ✓.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: o canal que falha. (Fictício) paralisia periódica após refeição rica em carboidratos: insulina impulsiona K⁺ para dentro das células, o K⁺ extracelular diminui e as fibras musculares com um canal defeituoso (uma pequena corrente interna) despolarizam em vez de hiperpolarizarem; seus canais Na⁺ ficam inativados e as fibras não podem disparar — alguns milivolts na direção errada silenciam um músculo. Um íon, um canal, um frase de mecanismo.
Erros comuns. Confundir período refratário (sem re-disparo) com hiperpolarização (dificuldade para disparar). Esperar que anestésicos locais bloqueiem primeiro as fibras dolorosas finas (elas são as PRIMEIRAS — dependência de frequência e ataque às fibras finas). Esquecer que o músculo cardíaco é um sincício funcional via junções comunicantes — um longo período refratário impede tetano no coração. via junções comunicantes — uma longa refratária impede o tetano no coração.
Resumo. −70 mV de repouso; subida do Na⁺ (feedback positivo), K⁺ somatório em 1000/s gera tetano — mas não no coração. mielinização → condução saltatória, até ~100 m/s; Ca²⁺ acopla o potencial de ação ao sarcomero; estimulação rápida (~50/s) funde as contrações em tetano — mas não no coração.
Fisiologia cardiovascular
Por que importa. A circulação é uma bomba, um conjunto de tubulações e uma volume — o cerne quantitativo da medicina. Suas três equações (fluxo, resistência, pressão) regem todo choque, toda falha e toda clínica de pressão arterial.
A ideia, com uma imagem. Débito cardíaco $CO = HR \times SV$: 70 × 70 = 4900 mL/min ≈ 5 L/min ✓. Lei de Ohm da circulação: $MAP - RAP = CO \times SVR$, então $MAP \approx CO \times RVS$ (PRA ≈ 0), onde RVS é a resistência vascular sistêmica. O loop pressão-volume do relaxamento isovolumétrico, sua LARGURA sendo o volume sistólico, sua ÁREA representando o ventrículo esquerdo: enchimento → contração isovolumétrica → ejeção → O derivation (lei de Starling como propriedade do loop). Lei de Starling Starling: aumento trabalho externo ✓.
de débito que a equação oculta. pré-carga (pressão de enchimento) estira os miócitos; filamentos mais prontos para sobreposição ejectam mais — o ciclo alarga-se até o topo plano da curva ✓. Contratilidade inclina todo o ciclo (maior ejeção na mesma enchimento); pós-carga resiste à abertura da válvula (maior pressão antes da ejeção, menor largura). O ciclo permite VER os três determinantes do débito que a equação esconde. de saída que a equação oculta.
Exemplo resolvido 1 — a aritmética do choque. $MAP = CO \times SVR$: hemorragia gotas enchendo → CO 5 → 3 L/min; vasoconstrição reflexa eleva a SVR em dois terços; $MAP \approx \text{3} \times \text{1.67} \times SVR_{base} = \text{5} \times SVR_{base}$ — pressão totalmente preservada enquanto o fluxo para os órgãos diminuiu 40 % ✓: o manguito indica "compensado", os rins leem a verdade.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: o tempo do sopro. (Caso de exame fictício) um sopro sistólico após infarto do miocárdio: uma válvula nova vazando adiciona volume regurgitante — a largura do laço se divide em ejeção para frente e para trás; o reflexo eleva a FC para manter os 5 L/min para frente. Tempo (sístole) mais laço (carga de volume) nomeiam a classe da lesão classe.
Erros comuns. Multiplicar FC por VS em mL e chamá-lo L/min sem converter. Ler MAP como "diastólica + um pouco" ($MAP \approx DBP + \frac{1}{3}(SBP - DBP)$ ✓ 80 + 13 ≈ 93 mmHg). Esquecer o reflexo barorreflexo sente AUMENTO DO VOLUME do seio carotídeo — pressão é inferido, e se adapta em 1–2 dias.
Resumo. $CO = HR \times SV$ (5 L/min); $MAP = CO \times SVR$; largura do laço = VS, área = trabalho; pré-carga alarga (Starling), contratilidade inclina, pós-carga estreita; compensação mascara fluxo — confie na perfusão dos órgãos sobre o manguito.
Fisiologia respiratória
Por que isso importa. A troca gasosa é física aplicada pura com aritmética clínica: uma equação para o gás alveolar, uma curva para o transporte de oxigênio e uma lei de difusão. O raciocínio sobre hipoxemia é uma taxonomia de cinco mecanismos. aritmética: uma equação para gás alveolar, uma curva para oxigênio de transporte, e uma lei de difusão. O raciocínio sobre hipoxemia segue uma taxonomia de cinco mecanismos.
A ideia, com uma imagem. A equação do gás alveolar $P_{AO2} = P_{IO2} - \frac{P_{ACO2}}{R}$: ao nível do mar $P_{IO2} = 0.21 \times (760 - 47) = 150$ mmHg; com $P_{ACO2} = 40$, $R = 0.8$: $P_{AO2} = 150 - 50 = 100$ mmHg ✓. The oxygen dissociation curve: sigmoid, $P_{50} = 26.6$ mmHg; shifted Um relógio de respirações, uma curva que carrega em ₂ e descarrega em 2,3 — e os quatro deslocamentos que a movem
equação alveolar diz o que o alvéolo CONTÉM; o sangue arterial alveolar equation says what the alveolus CONTAINS; the arterial blood shows what arrives. Their difference — the A–a gradient-, normally 5–15 mmHg (rising with age) — is the fingerprint of lung disease: shunt and V/Q mismatch widen it; hypoventilation and high altitude leave it normal while both still cause hypoxaemia ✓. One subtração classifica as cinco causas de baixo oxigênio em "pulmão" e "não pulmão".
Exemplo resolvido 1 — a aritmética da hipoventilação. Opióide overdose (fictícia): $P_{ACO2}$ sobe para 80 → $P_{AO2} = 150 - 80/0.8 = 150 - 100 = 50$ mmHg ✓: hipoxemia com gradiente A-a NORMAL — o pulmão está bem, mas os pulmões mecânicos não. O tratamento segue o mecanismo: ventilar.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: lendo a curva em dois órgãos. Capilar pulmonar $P_{O2} \approx 100$ mmHg: saturação 97–98 % ✓. Tecido $P_{O2} \approx 40$: saturação cai para ~75 % — a porção trecho íngreme do meio libera cerca de um quarto do conteúdo em cada passagem pelo tecido ✓. Anemia reduz CONTEÚDO à mesma saturação: a sensor de saturação lê normal na anemia grave — o aparelho mede ligação, não transporte.
Erros comuns. Assumir $R = 1$ (é cerca de 0.8; com $R = 1$ the alveolar $P_{O2}$ comes out 10 mmHg too high). Esquecer a correção do vapor d'água (47 mmHg) — 150, não 160, é o número inspirado ao nível do mar. Chamar cianose de leitura de oxigênio (precisa de ~5 g/dL de desoxihemoglobina: invisível na anemia, visível em alta saturação na policitemia).
Resumo. $P_{AO2} = 150 - P_{ACO2}/0.8$; o gradiente A–a separa causas pulmonares (desvio, V/Q) de causas mecânicas/altitude; $P_{50} = 26.6$, deslocado à direita por ácido/CO₂/calor/BPG; saturação ≠ conteúdo — anemia engana a sonda.
Fisiologia renal e ácido-base
Por que isso importa. O rim é o químico do corpo: filtra, reabsorve, secreta e regula. Sua aritmética de clearance é a linguagem quantitativa da dosagem, da função renal e de todo painel de ácido-base.
A ideia, com uma imagem. Filtração: a taxa de filtração glomerular (TFG) ≈ 125 mL/min (~180 L/dia filtrados, ~1.5 L excretados — >99 % reabsorvidos ✓). O néfron transporta segmento por segmento (mapa MED04, agora com números): proximal 65 %, alça 25 % do Na⁺ do filtrado; o néfron distal ajusta fino sob aldosterona (troca de Na⁺ por K⁺/H⁺) e ADH (canais de água).
A dedução (clearance como medição). Clearance $C_x = \frac{U_x \cdot V}{P_x}$: volume de plasma totalmente livre de X por minuto. A creatinina é livremente filtrada e pouco reabsorvida, logo sua depuração se APROXIMA da TFG — ex.: $U = 1.2$ mg/mL, $V = 1.4$ mL/min, $P = 0.012$ mg/mL (1.2 mg/dL): $C = 1.2 \times 1.4 / 0.012 = 140$ mL/min (sobrestima levemente, porque a creatinina também é secretada) ✓. Para uma substância depurada inteiramente em uma única passagem (ácido p-aminofenilurílico), depuração = fluxo plasmático renal (~660 mL/min).
Exemplo resolvido 1 — a aritmética da carga filtrada. Glicemia plasmática 5 mmol/L × 125 mL/min = 625 µmol/min filtered ✓; the proximal transport maximum Tm ≈ 375 mg/min (~2 mmol/min per 1.73 m²) — above a CO11 dissolvida (200 × mmHg). urine ✓. Tm/GFR alone predicts 2/0.125 = 16 mmol/L; the threshold is — aritmética de Tm mais dispersão, não mistério. a fisiologia prediz AMBAS as deficiências e seu momento (bile-salt
Worked example 2 — clinical link: the Henderson–Hasselbalch equation at the cabeceira. A equação de Henderson–Hasselbalch-: $pH = 6.1 + \log_{10}\frac{[HCO_3^-]}{0.03 \cdot P_{CO2}}$ ✓: uma acidose metabólica $[HCO_3^-] = 12$, compensada para pH 7.3 por $P_{CO_2} = 24$: $6.1 + \log(12/0.72) = 6.1 + 1.22 = 7.32$ ✓. Um (reduzir a VFG pela metade eleva a creatinina modestamente inicialmente — a curva é formula: expected $P_{CO_2} = 1.5 \times 12 + 8 = 26 \pm 2$ ✓) — Aplicar Henderson–Hasselbalch sem verificar as unidades de CO₂ dissolvido
Erros comuns. Interpretar creatinina "normal" como GFR normal (creatinina ∝ 1/GFR, uma hipérbole: perder a primeira metade do GFR apenas dobra a creatinina baixa, que ainda pode permanecer próxima da faixa normal; perdas posteriores fazem-na disparar). Confundir clearance de uma substância com sua excreção VOLUMETRIA. Aplicar Henderson–Hasselbalch sem verificar as unidades de dissolved CO₂ (0.03 × mmHg).
Resumo. TFG 125 mL/min, >99 % reabsorvido; próximo 65 % / alça 25 % Na⁺; aldosterona e ADH atuam no segmento distal; $C = UV/P$ estima a TFG (creatinina) ou RPF (PAH); $pH = 6.1 + \log \frac{HCO_3}{0.03 P_{CO2}}$, com a fórmula de Winter para julgar a compensação.
Fisiologia gastrointestinal
Por que importa. O intestino é uma esteira com química em cada etapa: motilidade, secreção, digestão e absorção são organizadas em fases ao longo do seu trajeto, e é essa organização — não apenas um passo isolado — o foco do ensino.
A ideia, com uma imagem. Mapa por segmento: boca/estômago (mecânica + início da proteólise), duodeno/jejuno (a principal área de cavalo de batalha — ferro, folato, maioria dos açúcares e peptídeos), íleo (B12 com fator intrínseco, sais biliares), cólon (água, ~1.5 L/dia dos 9 L manipulado, e microbiota) ✓. Controle: o sistema nervoso entérico (o "segundo cérebro", sincronizado pelas ondas lentas das células intersticiais de Cajal) modulado por vago e hormônios (gastrina, secretina, CCK).
A dedução (por que a secreção ocorre antes da absorção). A digestão de gorduras requer emulsificação (bile) e pH próximo do neutro para lipase pancreática — assim, o ácido estomacal é neutralizado pelo bicarbonato no duodeno, e o pico da secreção pancreática ocorre exatamente onde a absorção é necessária. A cronologia explica as doenças: insuficiência insuficiência (ausência de enzimas: gorduras não absorvidas), ressecção ileal (B12 e sais biliares perdidos: ambas deficiência E diarreia por sais biliares pois atingem o cólon).
Worked example 1 — the nine-litre ledger. In: food and drink 2, saliva 1.5, gástrica 2.0, bile 0.5, pancreática 1.5, intestinal 1.5 = 9 L/dia ✓; saída: ~8.9 L absorvidos (intestino delgado 7.5, cólon 1.4), 0.1–0.2 L nas fezes ✓. Cálculo da diarreia: a toxina colérica mantém o intestino secreção (MED01's switch soldado) — litros de fezes com mucosa intacta. mucosa.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: falha específica do segmento. (Fictício) após ressecção ileal: anemia macrocítica (B12 precisa do complexo fator-intrínseco-ileal) mais esteatorreia (sais biliares não são reciclado por mais tempo — a piscina diminui abaixo da carga de gordura). Um segmento physiology predicts BOTH deficiencies and their timing (bile-salt piscina: dias a semanas; armazéns B12: anos).
Erros comuns. Esperar que o estômago seja o principal absorvedor (além do álcool e da aspirina, não é). Esquecendo o ciclo migratório motor complexo — o ciclo "faxineiro" em jejum que cessa com a alimentação. Tratar vômitos como evento gástrico (é medular, com saída gástrica como efetor).
Resumo. 9 L em / ~0.15 L fora; íleo delgado faz a maior parte, íleo terminal sinaliza para B12 e sais biliares; cólon poliriza água; plexo entérico sob modulação vagal/hormonal; falha segmentar = deficiências específicas de segmento. níveis ✓. Na reprodução: GnRH → LH/FSH → gônadas → esteroides sexuais
Fisiologia endócrina e reprodutiva
Por que importa. Hormônios são a camada de controle lento do corpo — sinalizam por eixo, atuam à distância, retroalimentam no topo. Todo eixo obedece uma única gramática, então aprender a gramática uma vez elimina uma dúzia de síndromes.
A ideia, com uma imagem. O eixo: hipotálamo (hormônio liberador) → ** hipófise** (hormônio trófico) → glândula-alvo (hormônio efetor) → retroalimentação negativa para ambos os níveis superiores ✓. Na reprodução: GnRH → LH/FSH → gônadas → esteroides sexuais (mais inibina seletivamente sobre FSH); o ciclo menstrual é níveis ✓. Na reprodução: GnRH → LH/FSH → gônadas → esteroides sexuais impulsionado pelo estradiol — retroalimentação positiva invertendo o loop que eixo no ritmo de 28 dias, ovulação desencadeada pelo (Exame fictício) amenorreia com LH alta: sem ovulação há pouco progesterona, e a progesterona normalmente desacelera os sinal único por ciclo ✓.
A dedução (por que a ordem do feedback identifica a lesão). O eixo falha em um nível; os hormônios indicam qual: falha primária (glândula-alvo) — efetor baixo, TRÓFICO alto (feedback libertado); secundária (hipófise) — trófico baixo, efetor baixo. Um par de padrões, todo eixo ✓. Ex.: (laboratórios fictícios) T4 livre baixo com TSH alto = tireoide; T4 baixo com TSH baixo = hipófise/hipotálamo.
Exemplo resolvido 1 — aritmética da tireoide. O ponto de ajuste do eixo: TSH segue logarítmico o T4 livre — uma pequena queda no T4 dobra o TSH ✓, é por isso que o TSH é o teste de triagem: o eixo amplifica o sinal primário antes dos sintomas existirem. É o feedback, não a sensibilidade do ensaio, que causa isso.
Exemplo resolvido 2 — vínculo clínico: as duas regras de sinal do ciclo. pulso hipotalâmicos de GnRH; pulsos mais rápidos favorecem LH sobre FSH, então LH permanece alta (lógica do padrão PCOS). Um eixo frequências. alto (lógica do padrão PCOS). Um eixo eixo mais a regra de sinal explicam o padrão laboratorial e o risco endometrial (estrogênio sem oposição).
Erros comuns. Ler níveis de hormônios isolados sem seu par de feedback (um cortisol não pareado tem quase nenhum valor). Esquecer que a hipófise posterior armazena o ADH hipotalâmico, (é neural, não uma glândula regulada por hormônios tróficos). Misturar os hormônios das duas fases do folículo ovariano (estrógeno antes, progesterona depois da elevação).
Resumo. Eixo: liberador → trófico → efetor → feedback de dois níveis; falha primária = alto trófico, secundária = baixo; o ganho log-linear do TSH o torna o exame de triagem; a ovulação é uma inversão de sinal por ciclo — o feedback positivo do estradiol impulsiona a elevação do LH.