The Challenge of Integrative PhysiologyD. Noble and C.A.R. Boyd

The word “Physiology” written in Chinese characters consists of three characterers: life, logic, study. The

overall meaning thus becomes “The study of the logic of the life”

Fisiologia e a Lógica da Vida

1) Obtenção de energia e mecanismos de controle do fluxo de energia

2) Sistemas de armazenamento e transmissão de informação através de gerações

ENERGIA?

ligação químicaradiação

eletricidade

movimentocalor

(Joules) 1 mol glicose calor (Joules)

6 moles CO2

6 moles H2O

calorímetroO2

Fótons Energia Solar

AlimentosIngeridos

NutrientesArmazenados

CO2

NH3

H2OPrecursores

Produtos Simples

Vias Catabólicas Vias Anabólicas

Calor

Trabalho

Biossíntese deMacromoléculas

ADP

ATP

A Balança Energética: PRODUÇÃO PRODUÇÃO XX CONSUMO CONSUMO

Demanda energética do metabolismo basal no homem: 45 Kg de ATP/dia

Total armazenado = 1g 1020 moléculas de ATP/segundo (ou cerca de 6.000KJ)

Anaerobic Aerobic

Exercise Time (s)2 10 90

Produção de ATP (moles/mol de glicose)

Metabolismo Oxidativo = 34Glicólise Anaeróbica = 2

THE OXYGEN TRANSFER CASCADE

O2

Metabolismo Basal

Mitocondrial90%

Oxidases10%

ATP80%

‘Leak’20%

Sínteseprotéica25-30%

Na+K+ATPase19-28%

Ca2+ATPase

4-8%

ActMioATPase

2-8%Gliconeo

7-10%

Uréia3%

mRNAetc

Tamanho é documento?

Surface (length)2 S L2

Volume (length)3 V L3

Surface (volume)2/3 S V 2/3

L

L2

volume

surf

ace

cons

umo

de e

nerg

ia (C

al)

massa corpórea (Kg)

b=1,0

b=0,67

Unicelulares

Heterotermos

Homeotermos

20o C

39o C

20o C

CONSUMO DIÁRIO DE ENERGIA NO HOMEM

∆T KJDeitado 9 h 2.700 Sentado 10 h 3.540 De pé 2,5 h 1.200Caminhando 2,5 h 2.010

9.450 (2.400 Kcal)Metabolismo Basal 6.000 (60%)

TOTAL= 15.450

taxa metabólica de atividade

“scope for activityscope for activity”

taxa metabólica basal ou padrãopara cada organismo há uma taxa metabólica mínima

necessária à simples manutenção dos tecidos

“scope for survivalscope for survival”

depressão metabólica ou hipobiose

CorridaVôo

Natação

Custo Energético da Locomoção(c

al g

-1 k

m-1)

massa corpórea (g)

Pato (natação)

altitude (km)

PO 2 (m

mH

g )

2 4 6 8

150

110

70

30

EverestPb=250

Pb PO2

(kPa)

1.500 41

76.760 2.136