À medida que a vida na Terra evoluiu e que o ambiente se tornou mais complexo, a sobrevivência dos animais passou a depender cada vez mais da forma como eles podiam responder às mudanças do meio ambiente. Uma vez que a comunicação entre as células por meios químicos era muito lenta, surgiu um sistema capaz de fornecer respostas mais rápidas: o sistema nervoso, que transmite impulsos elétricos quase instantaneamente, de uma região do corpo a outra, através de células nervosas especializadas.
Sistema nervoso é a unidade fisiológica animal, formada por um conjunto de células especializadas denominadas neurônios, que se encarrega das funções de coordenação do organismo e de sua relação com o meio externo e com todos os elementos anatômicos que o integram.
Quero emagrecer com saúde?
sábado, 9 de outubro de 2010
Anatomia e Função dos Nervos
A unidade funcional básica do sistema nervoso é o neurônio. Seu papel na transmissão de impulsos pôde ser estabelecido a partir dos estudos do pesquisador espanhol Santiago Ramón y Cajal e, posteriormente, do alemão Heinrich Wilhelm von Waldeyer, responsável por sua denominação. Esses dois cientistas, que se opunham aos que defendiam a teoria da estrutura fibrilar difusa, conseguiram demonstrar que o sistema nervoso consta de células nas quais se diferenciam um corpo celular, ou soma, um eixo de transmissão de impulsos nervosos, denominado axônio ou cilindro-eixo, e uma série de prolongamentos ramificados, ou dendritos. A transmissão de impulsos ocorre em regiões de interferência, denominadas sinapses.
Além dos neurônios, existem no sistema nervoso células que formam o tecido de sustentação e nutrição do sistema: a neuroglia. Foram descritos três grupos principais de células neurogliais: (1) os astrócitos, com participação na transmissão sináptica; (2) os oligodendrócitos, com função de proteção e isolamento do neurônio; e (3) as células da microglia, pequenas e fagocitárias.
Quanto à fisiologia do sistema nervoso, seus componentes apresentam diferentes funções de regulação e controle. Na medula espinhal são exercidas ações condutoras ou motoras e funções reflexas, como as da postura e da locomoção. O bulbo raquidiano intervém no controle das funções cardíaca e respiratória, entre outras, e o cerebelo no controle do equilíbrio e do tono muscular, bem como na coordenação de movimentos. O cérebro é o centro em que se combinam e integram todos os processos sensíveis e motores, emocionais e intelectuais.
Os impulsos nervosos podem ser voluntários ou reflexos, segundo alcancem ou não o córtex cerebral. Também se distinguem transmissões sensitivas, que ocorrem dos nervos para os centros superiores, e motoras, quando a direção do impulso é inversa. O impulso nervoso (de natureza eletroquímica) tem sua velocidade ou intensidade aumentada por substâncias neurotransmissoras, como a acetilcolina e a adrenalina, de singular importância para a o estudo das doenças do sistema nervoso.
Além dos neurônios, existem no sistema nervoso células que formam o tecido de sustentação e nutrição do sistema: a neuroglia. Foram descritos três grupos principais de células neurogliais: (1) os astrócitos, com participação na transmissão sináptica; (2) os oligodendrócitos, com função de proteção e isolamento do neurônio; e (3) as células da microglia, pequenas e fagocitárias.
Quanto à fisiologia do sistema nervoso, seus componentes apresentam diferentes funções de regulação e controle. Na medula espinhal são exercidas ações condutoras ou motoras e funções reflexas, como as da postura e da locomoção. O bulbo raquidiano intervém no controle das funções cardíaca e respiratória, entre outras, e o cerebelo no controle do equilíbrio e do tono muscular, bem como na coordenação de movimentos. O cérebro é o centro em que se combinam e integram todos os processos sensíveis e motores, emocionais e intelectuais.
Os impulsos nervosos podem ser voluntários ou reflexos, segundo alcancem ou não o córtex cerebral. Também se distinguem transmissões sensitivas, que ocorrem dos nervos para os centros superiores, e motoras, quando a direção do impulso é inversa. O impulso nervoso (de natureza eletroquímica) tem sua velocidade ou intensidade aumentada por substâncias neurotransmissoras, como a acetilcolina e a adrenalina, de singular importância para a o estudo das doenças do sistema nervoso.
Sistema Autônomo ou Vegetativo
A regulação das funções dos órgãos internos, de forma involuntária e autônoma, é executada pelo sistema nervoso vegetativo, unidade fisiológica integrada por dois sistemas diferenciados, o simpático e o parassimpático, com atividades opostas. A motilidade intestinal, por exemplo, é estimulada por um nervo do sistema simpático e inibida por outro do sistema parassimpático. As unidades funcionais do sistema vegetativo são as fibras e os gânglios.
O sistema simpático é integrado por uma dupla cadeia de gânglios dispostos em ambos os lados da coluna vertebral. A condução dos impulsos nervosos às vísceras é feita por dois neurônios: o pré-ganglionar parte da medula e forma no gânglio uma sinapse com o neurônio pós-ganglionar, que prossegue para enervar um órgão periférico. O segundo componente do sistema nervoso autônomo é o parassimpático, formado pelas fibras nervosas autônomas que emergem do sistema nervoso pelos nervos cranianos e pelos segmentos sacrais. Embora seus componentes obedeçam ao padrão geral da via efetora autônoma formada de dois neurônios, o parassimpático se caracteriza por ter o gânglio muito próximo da víscera que enerva.
O sistema simpático é integrado por uma dupla cadeia de gânglios dispostos em ambos os lados da coluna vertebral. A condução dos impulsos nervosos às vísceras é feita por dois neurônios: o pré-ganglionar parte da medula e forma no gânglio uma sinapse com o neurônio pós-ganglionar, que prossegue para enervar um órgão periférico. O segundo componente do sistema nervoso autônomo é o parassimpático, formado pelas fibras nervosas autônomas que emergem do sistema nervoso pelos nervos cranianos e pelos segmentos sacrais. Embora seus componentes obedeçam ao padrão geral da via efetora autônoma formada de dois neurônios, o parassimpático se caracteriza por ter o gânglio muito próximo da víscera que enerva.
Sistema Cérebro - Espinhal do Ser Humano
No homem, a estrutura dos nervos é diferenciada em duas áreas. Uma delas corresponde ao sistema nervoso central, constituído pelo encéfalo e a medula espinhal, que se aloja no conduto crânio-raquidiano, protegido pelas meninges e pelas vértebras. A outra forma o sistema nervoso periférico, que consta de um conjunto de nervos distribuídos por todo o organismo. Parte do sistema periférico integra o sistema nervoso autônomo, ou vegetativo, que regula o funcionamento das vísceras e glândulas.
No sistema nervoso central, o encéfalo humano mantém a tripla divisão em prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo, característica da evolução embrionária dos vertebrados, embora organicamente se estabeleça preferencialmente a distinção entre cérebro, cerebelo, ponte de Varólio (ou protuberância), pedúnculos cerebrais e bulbo raquidiano (ou medula oblonga). O cérebro é o elemento principal, para o qual são dirigidos os impulsos recebidos pelo sistema nervoso. Seu peso médio, quando atingido o desenvolvimento máximo, é de 1.400g nos homens e 1.260g nas mulheres. Na morfologia cerebral distingue-se uma primeira separação em dois grandes hemisférios cortados por uma linha profunda, a fissura sagital. Na superfície de cada um desses hemisférios existem dois outros cortes, a fissura de Sylvius, ou sulco lateral, e a de Rolando, ou sulco central. Ficam assim delimitados quatro lobos em cada bissecção: frontal, parietal, temporal e occipital.
A cavidade interna do cérebro é irrigada pelo líquido cefalorraquidiano, que flui também na medula espinhal e constitui um elemento de extrema importância no diagnóstico de muitas doenças e alterações metabólicas. De dentro para fora, distinguem-se a substância branca, formada por neurônios (células nervosas) recobertos de mielina, material lipoprotéico que envolve as fibras e aumenta a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos; e a substância cinzenta, que forma o envoltório ou córtex cerebral. A massa cerebral é recoberta por três membranas de proteção, as meninges, que separam o córtex dos ossos cranianos. São elas a pia-máter (mais interna), aracnóide (intermediária) e dura-máter (mais externa).
Na região póstero-inferior do cérebro, situa-se o cerebelo, órgão responsável pela coordenação motora formado por uma parte mediana, o verme, e dois lobos ou hemisférios. A ponte de Varólio, também denominada protuberância anular, liga o cérebro, o cerebelo e o bulbo, e está situada na parte inferior do encéfalo. Compõe-se de diferentes planos de fibras nervosas longitudinais e transversais. O bulbo faz a transição entre o encéfalo e a medula. Nele se entrecruzam as fibras nervosas que atingirão o cérebro, razão pela qual as funções reguladoras do lado direito do corpo são controladas pelo lobo cerebral esquerdo, e as correspondentes ao lado esquerdo, pelo lobo direito.
Do bulbo nasce a medula espinhal ou raquidiana, cordão nervoso cilíndrico que se prolonga pelo interior da coluna vertebral até o extremo do osso sacro. O cordão medular consta de um núcleo central de substância cinzenta, com característica disposição em forma de X, envolto numa massa cilíndrica de substância branca. A substância cinzenta se ramifica a partir da medula para formar as raízes dos nervos raquidianos. Ao longo de toda a sua extensão, a medula raquidiana é protegida externamente, como o encéfalo, pelas três meninges e, em seu canal interno, por uma membrana denominada epêndima.
Os nervos representam a unidade fisiológica fundamental do sistema nervoso periférico. Eles se originam nos dois componentes básicos do sistema nervoso central: o cérebro e a medula espinhal. Os 12 pares de nervos cranianos distinguem-se em olfativo, óptico, motor ocular comum, patético (ou troclear), trigêmeo, motor ocular externo, facial e intermédio, estato-acústico (vestíbulo-coclear), glossofaríngeo, vago (pneumogástrico), espinhal (acessório) e hipoglosso. Outros 31 pares formam o conjunto de nervos raquidianos, dos quais dependem a recepção de impulsos periféricos, sua transmissão aos centros fundamentais do sistema nervoso e o envio de sinais aos músculos.
No sistema nervoso central, o encéfalo humano mantém a tripla divisão em prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo, característica da evolução embrionária dos vertebrados, embora organicamente se estabeleça preferencialmente a distinção entre cérebro, cerebelo, ponte de Varólio (ou protuberância), pedúnculos cerebrais e bulbo raquidiano (ou medula oblonga). O cérebro é o elemento principal, para o qual são dirigidos os impulsos recebidos pelo sistema nervoso. Seu peso médio, quando atingido o desenvolvimento máximo, é de 1.400g nos homens e 1.260g nas mulheres. Na morfologia cerebral distingue-se uma primeira separação em dois grandes hemisférios cortados por uma linha profunda, a fissura sagital. Na superfície de cada um desses hemisférios existem dois outros cortes, a fissura de Sylvius, ou sulco lateral, e a de Rolando, ou sulco central. Ficam assim delimitados quatro lobos em cada bissecção: frontal, parietal, temporal e occipital.
A cavidade interna do cérebro é irrigada pelo líquido cefalorraquidiano, que flui também na medula espinhal e constitui um elemento de extrema importância no diagnóstico de muitas doenças e alterações metabólicas. De dentro para fora, distinguem-se a substância branca, formada por neurônios (células nervosas) recobertos de mielina, material lipoprotéico que envolve as fibras e aumenta a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos; e a substância cinzenta, que forma o envoltório ou córtex cerebral. A massa cerebral é recoberta por três membranas de proteção, as meninges, que separam o córtex dos ossos cranianos. São elas a pia-máter (mais interna), aracnóide (intermediária) e dura-máter (mais externa).
Na região póstero-inferior do cérebro, situa-se o cerebelo, órgão responsável pela coordenação motora formado por uma parte mediana, o verme, e dois lobos ou hemisférios. A ponte de Varólio, também denominada protuberância anular, liga o cérebro, o cerebelo e o bulbo, e está situada na parte inferior do encéfalo. Compõe-se de diferentes planos de fibras nervosas longitudinais e transversais. O bulbo faz a transição entre o encéfalo e a medula. Nele se entrecruzam as fibras nervosas que atingirão o cérebro, razão pela qual as funções reguladoras do lado direito do corpo são controladas pelo lobo cerebral esquerdo, e as correspondentes ao lado esquerdo, pelo lobo direito.
Do bulbo nasce a medula espinhal ou raquidiana, cordão nervoso cilíndrico que se prolonga pelo interior da coluna vertebral até o extremo do osso sacro. O cordão medular consta de um núcleo central de substância cinzenta, com característica disposição em forma de X, envolto numa massa cilíndrica de substância branca. A substância cinzenta se ramifica a partir da medula para formar as raízes dos nervos raquidianos. Ao longo de toda a sua extensão, a medula raquidiana é protegida externamente, como o encéfalo, pelas três meninges e, em seu canal interno, por uma membrana denominada epêndima.
Os nervos representam a unidade fisiológica fundamental do sistema nervoso periférico. Eles se originam nos dois componentes básicos do sistema nervoso central: o cérebro e a medula espinhal. Os 12 pares de nervos cranianos distinguem-se em olfativo, óptico, motor ocular comum, patético (ou troclear), trigêmeo, motor ocular externo, facial e intermédio, estato-acústico (vestíbulo-coclear), glossofaríngeo, vago (pneumogástrico), espinhal (acessório) e hipoglosso. Outros 31 pares formam o conjunto de nervos raquidianos, dos quais dependem a recepção de impulsos periféricos, sua transmissão aos centros fundamentais do sistema nervoso e o envio de sinais aos músculos.
Projeto Genoma Humano
As primeiras discussões sobre o Projeto Genoma Humano (PGH) remontam à década de 1980 quando o Departamento de Energia dos EUA promoveu um workshop para avaliar os métodos disponíveis para detecção de mutações durante o qual divulgou a idéia de mapear o genoma humano. Neste mesmo período foi criado na França o Centre d’Etude du Polymorsphisme Humaine (CEPH - Centro de Estudos do Polimorfismo Humano). Este centro coleta amostras de sangue e tecidos de famílias extensas e tornou-se o principal fornecedor de material para a elaboração dos mapas de ligação realizados pelo Généthon.
A idéia de mapear o genoma levantou desde o princípio uma série de controvérsias. Para muitos pesquisadores tratava-se na época de um projeto irrealizável. Para outros não havia sentido em mapear o genoma pois as infomações obtidas seriam desencontradas e não valeriam o esforço. Por outro lado, alguns pesquisadores viram naquela oportunidade a chance de transformar a biologia (e mais especificamente a genética) em big science, com direito a financiamentos gigantescos e divulgação ampla. O projeto foi lançado nos EUA quatro anos depois, patrocinado pelo NIH (National Institutue of Health) e pelo DOE (Department of Energy). A proposta era mapear todo o patrimônio genético do homem. Em seguida laboratórios da Europa, do Japão e da Austrália uniram-se ao projeto. Surgiu então um organismo de coordenação internacional chamado HUGO (Human Genome Organization), para sintonizar o trabalho e organizar o conhecimento adquirido em um banco de dados centralizado, o Genome Database. Seu presidente do HUGO, H. Van Ommen, afirmou em 1998 que a missão do HUGO era facilitar e coordenar a iniciativa global de mapear, sequenciar e analisar funcionalmente o genoma humano e promover a aplicação destes conhecimentos ao melhoramento da saúde humana. Na fase final de sua primeira missão o HUGO assume seu próximo papel para a disseminação das análises funcionais do genoma e o fornecimento de diretrizes responsáveis para as aplicações e implicações do genoma.
Desde os seus primeiros anos o projeto se caracterizou por um misto de otimismo exagerado, brigas entre os diferentes grupos participantes e notáveis avanços técnicos e científicos. Segundo Jordan (1993) o verdadeiro objetivo inicial do PGH não era o seqüenciamento, muito complexo, caro e trabalhoso, mas um mapeamento detalhado do genoma humano. No decorrer do processo os progressos tecnológicos foram tão grandes que propiciaram o seqüenciamento mesmo antes do prazo previsto. De qualquer forma mapeamento e não seqüenciamento foi a estratégia francesa. Os alemães foram sempre os mais reticentes quanto ao projeto. A verba destinada ao projeto foi de US$ 53 bilhões e o objetivo era mapear todos os genes e 3,6x109 pares de bases do genoma humano até 2005.
A idéia de mapear o genoma levantou desde o princípio uma série de controvérsias. Para muitos pesquisadores tratava-se na época de um projeto irrealizável. Para outros não havia sentido em mapear o genoma pois as infomações obtidas seriam desencontradas e não valeriam o esforço. Por outro lado, alguns pesquisadores viram naquela oportunidade a chance de transformar a biologia (e mais especificamente a genética) em big science, com direito a financiamentos gigantescos e divulgação ampla. O projeto foi lançado nos EUA quatro anos depois, patrocinado pelo NIH (National Institutue of Health) e pelo DOE (Department of Energy). A proposta era mapear todo o patrimônio genético do homem. Em seguida laboratórios da Europa, do Japão e da Austrália uniram-se ao projeto. Surgiu então um organismo de coordenação internacional chamado HUGO (Human Genome Organization), para sintonizar o trabalho e organizar o conhecimento adquirido em um banco de dados centralizado, o Genome Database. Seu presidente do HUGO, H. Van Ommen, afirmou em 1998 que a missão do HUGO era facilitar e coordenar a iniciativa global de mapear, sequenciar e analisar funcionalmente o genoma humano e promover a aplicação destes conhecimentos ao melhoramento da saúde humana. Na fase final de sua primeira missão o HUGO assume seu próximo papel para a disseminação das análises funcionais do genoma e o fornecimento de diretrizes responsáveis para as aplicações e implicações do genoma.
Desde os seus primeiros anos o projeto se caracterizou por um misto de otimismo exagerado, brigas entre os diferentes grupos participantes e notáveis avanços técnicos e científicos. Segundo Jordan (1993) o verdadeiro objetivo inicial do PGH não era o seqüenciamento, muito complexo, caro e trabalhoso, mas um mapeamento detalhado do genoma humano. No decorrer do processo os progressos tecnológicos foram tão grandes que propiciaram o seqüenciamento mesmo antes do prazo previsto. De qualquer forma mapeamento e não seqüenciamento foi a estratégia francesa. Os alemães foram sempre os mais reticentes quanto ao projeto. A verba destinada ao projeto foi de US$ 53 bilhões e o objetivo era mapear todos os genes e 3,6x109 pares de bases do genoma humano até 2005.
Metabolismo
Essencial como processo bioquímico de aproveitamento da energia, o metabolismo equilibra as funções fisiológicas. Seus distúrbios ocasionam doenças de incidência freqüente, como o diabetes, a obesidade e a arteriosclerose.
Metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. O processo metabólico ocorre tanto no domínio celular, como no do organismo em geral. A expressão metabolismo basal designa o mínimo de energia necessária para regular a fisiologia normal de um organismo.
Conceitos gerais e métodos de estudo: Do ponto de vista físico-químico, os organismos vivos são sistemas abertos que, para sobreviver, realizam com o exterior uma constante troca de energia e matéria. As substâncias que penetram nas células passam por fragmentações, adições e reestruturações moleculares, que produzem compostos biologicamente úteis, empregados como fonte de energia e também como elementos de construção e reparação dos tecidos. Essas transformações sucessivas denominam-se vias metabólicas.
Para que um composto orgânico possa produzir energia, deve experimentar uma oxidação (perda de elétrons e/ou combinação com o oxigênio), que libera o potencial energético das ligações existentes entre seus átomos. A oxidação, como a maior parte das reações químicas que ocorrem no interior da célula, requer a atuação de moléculas especializadas chamadas enzimas, que ativam os compostos, pondo-os em contato com outras substâncias reagentes, e tornam possíveis as trocas adequadas, à temperatura fisiológica. Praticamente todas as reações metabólicas dependem da existência das enzimas, sem as quais precisariam de grande quantidade de calor, não compatível com o desenvolvimento da vida celular.
No organismo sadio, verifica-se equilíbrio entre duas forças antagônicas: o catabolismo, processo pelo qual as moléculas vindas do exterior, após sofrer fragmentação prévia na digestão, são degradadas ou reduzidas a substâncias mais simples; e o anabolismo, conjunto de reações que, ao utilizar a energia liberada pelo catabolismo, possibilita a formação de estruturas orgânicas complexas a partir de outras, mais elementares. Essa energia é empregada também nas funções fisiológicas. Conforme sejam predominantemente energéticos ou construtivos, os alimentos recebem o nome de termogênicos ou organogênicos, respectivamente. Pertencem ao primeiro grupo os carboidratos (açúcares) e os lipídios (gorduras), e ao segundo grupo, as proteínas.
Lavoisier, criador da química moderna, abriu novos horizontes às ciências biológicas, ao mostrar: (1) que os tecidos animais e vegetais se constituem essencialmente de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio; (2) que a respiração é uma combustão lenta de carbono e oxigênio; (3) que nos animais homeotermos a temperatura é mantida pela respiração; e (4) que as trocas respiratórias se acentuam após as refeições, o que leva à maior produção de energia.
Em 1824, Robert Mayer e Hermann von Helmholtz enunciaram a primeira lei da termodinâmica, que afirma ser a energia transformável e indestrutível. Demonstrou-se posteriormente, em experiências realizadas na Alemanha e nos Estados Unidos, que essa lei é extensiva aos seres vivos. O estudo científico e sistemático do metabolismo só foi possível a partir do desenvolvimento de técnicas como os modernos métodos de pesquisa bioquímica e de marcação radioativa por radioisótopos~capazes de acompanhar as transformações que ocorrem no interior do organismo. Por meio dessas técnicas pode-se marcar uma molécula inserindo-se nela, em dada posição, um átomo basicamente idêntico ao substituído (um isótopo), mas de peso atômico distinto, que emite partículas radioativas suscetíveis de serem detectadas.
Metabolismo animal: Os animais são organismos heterotróficos, isto é, que precisam obter a energia e os materiais de que necessitam a partir de compostos orgânicos de origem exterior. Um deles, de participação imprescindível, é o açúcar.
O catabolismo dos açúcares apresenta uma primeira fase anaeróbica (sem intervenção do oxigênio) em que a molécula com seis átomos de carbono da glicose é fosforilada, ou seja, reage com um grupo fosfato do trifosfato de adenosina (ATP) e se divide em duas moléculas de ácido pirúvico (com três átomos de carbono) ou, nas células musculares, em duas moléculas de ácido láctico. Essa é a fase da fermentação ou glicólise, que significa, literalmente, ruptura da glicose.
Na segunda etapa, cujo rendimento energético é muito superior, o ácido pirúvico se transforma em acetilcoenzima A ou acetil-CoA, que tem dois átomos de carbono na molécula e participa do chamado ciclo de Krebs, de importância capital em todos os processos metabólicos. Essa etapa é aeróbica e nela se produzem sucessivas desidrogenações (perdas de átomos de hidrogênio) em alguns dos compostos.
Esse processo implica a formação de um fluxo eletrônico, em direção às moléculas das enzimas e aos compostos que constituem a chamada cadeia respiratória, em que ocorre a fosforilação oxidativa. Esse último processo consiste na produção de compostos ricos em energia -- as moléculas de ATP --que intervêm como fator de troca energética em todas as atividades do organismo.
Os lipídios compreendem um grupo de substâncias química e fisiologicamente diferentes entre si, tais como as gorduras, as ceras e os lipóides, cuja principal característica é sua insolubilidade na água e solubilidade nos solventes orgânicos (éter, clorofórmio, benzeno). Se decompõem pelo processo catabólico da beta-oxidação, em que os ácidos graxos, compostos de longas cadeias que são os principais componentes das gorduras, se fragmentam por ação seqüencial de diversas enzimas até formar resíduos de acetil-CoA, que se integram ao ciclo de Krebs.
Processo de alto rendimento energético, a beta-oxidação produz grande número de moléculas de ATP. As gorduras fornecem mais que o dobro das calorias que a mesma quantidade de glicídios e proteínas. Admite-se que os glicídios podem ser convertidos em gorduras no organismo, mas esse mecanismo não está suficientemente esclarecido. O mesmo ocorreria com as proteínas, de modo indireto, por meio de certos aminoácidos que formam glicídios, que, por sua vez, sintetizam gorduras.
As proteínas, fragmentadas no curso da digestão pelas enzimas proteolíticas, têm valor biológico determinado por sua riqueza em aminoácidos. Alguns destes, os mais simples, podem ser obtidos de outros mais complexos. Outros não podem ser sintetizados e são tão valiosos quanto os hormônios. É o caso dos aminoácidos essenciais, responsáveis pelo crescimento, cuja ausência causa o aparecimento dos sintomas de desnutrição ou subnutrição.
As proteínas que os contêm são chamadas completas, como a lactalbumina e a caseína do leite, a ovalbumina e a ovovitelina do ovo. A maioria dos aminoácidos se transforma em diferentes compostos do ciclo de Krebs. Seus átomos de nitrogênio se separam por ação de enzimas transaminases e convertidos em amoníaco, formador da uréia (substância de refugo eliminada na urina).
As vias anabólicas consistem em: (1) formação de glicose e, mais tarde, de açúcares complexos, a partir do ácido pirúvico, por um processo não correspondente à inversão da glicólise; (2) produção de gorduras por síntese de ácidos graxos a partir do acetil-CoA e posterior união aos álcoois e outras substâncias; e (3) constituição dos aminoácidos. As proteínas são formadas por aminoácidos unidos entre si, numa seqüência específica determinada pelo código genético do organismo.
Entre as alterações congênitas do metabolismo, além das assinaladas, cabe lembrar a galactosemia ou intolerância à galactose, causada pelo déficit de uma enzima que metaboliza esse açúcar do leite; e certas anomalias graves no metabolismo das proteínas, que ocasionam deficiência mental.
Metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. O processo metabólico ocorre tanto no domínio celular, como no do organismo em geral. A expressão metabolismo basal designa o mínimo de energia necessária para regular a fisiologia normal de um organismo.
Conceitos gerais e métodos de estudo: Do ponto de vista físico-químico, os organismos vivos são sistemas abertos que, para sobreviver, realizam com o exterior uma constante troca de energia e matéria. As substâncias que penetram nas células passam por fragmentações, adições e reestruturações moleculares, que produzem compostos biologicamente úteis, empregados como fonte de energia e também como elementos de construção e reparação dos tecidos. Essas transformações sucessivas denominam-se vias metabólicas.
Para que um composto orgânico possa produzir energia, deve experimentar uma oxidação (perda de elétrons e/ou combinação com o oxigênio), que libera o potencial energético das ligações existentes entre seus átomos. A oxidação, como a maior parte das reações químicas que ocorrem no interior da célula, requer a atuação de moléculas especializadas chamadas enzimas, que ativam os compostos, pondo-os em contato com outras substâncias reagentes, e tornam possíveis as trocas adequadas, à temperatura fisiológica. Praticamente todas as reações metabólicas dependem da existência das enzimas, sem as quais precisariam de grande quantidade de calor, não compatível com o desenvolvimento da vida celular.
No organismo sadio, verifica-se equilíbrio entre duas forças antagônicas: o catabolismo, processo pelo qual as moléculas vindas do exterior, após sofrer fragmentação prévia na digestão, são degradadas ou reduzidas a substâncias mais simples; e o anabolismo, conjunto de reações que, ao utilizar a energia liberada pelo catabolismo, possibilita a formação de estruturas orgânicas complexas a partir de outras, mais elementares. Essa energia é empregada também nas funções fisiológicas. Conforme sejam predominantemente energéticos ou construtivos, os alimentos recebem o nome de termogênicos ou organogênicos, respectivamente. Pertencem ao primeiro grupo os carboidratos (açúcares) e os lipídios (gorduras), e ao segundo grupo, as proteínas.
Lavoisier, criador da química moderna, abriu novos horizontes às ciências biológicas, ao mostrar: (1) que os tecidos animais e vegetais se constituem essencialmente de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio; (2) que a respiração é uma combustão lenta de carbono e oxigênio; (3) que nos animais homeotermos a temperatura é mantida pela respiração; e (4) que as trocas respiratórias se acentuam após as refeições, o que leva à maior produção de energia.
Em 1824, Robert Mayer e Hermann von Helmholtz enunciaram a primeira lei da termodinâmica, que afirma ser a energia transformável e indestrutível. Demonstrou-se posteriormente, em experiências realizadas na Alemanha e nos Estados Unidos, que essa lei é extensiva aos seres vivos. O estudo científico e sistemático do metabolismo só foi possível a partir do desenvolvimento de técnicas como os modernos métodos de pesquisa bioquímica e de marcação radioativa por radioisótopos~capazes de acompanhar as transformações que ocorrem no interior do organismo. Por meio dessas técnicas pode-se marcar uma molécula inserindo-se nela, em dada posição, um átomo basicamente idêntico ao substituído (um isótopo), mas de peso atômico distinto, que emite partículas radioativas suscetíveis de serem detectadas.
Metabolismo animal: Os animais são organismos heterotróficos, isto é, que precisam obter a energia e os materiais de que necessitam a partir de compostos orgânicos de origem exterior. Um deles, de participação imprescindível, é o açúcar.
O catabolismo dos açúcares apresenta uma primeira fase anaeróbica (sem intervenção do oxigênio) em que a molécula com seis átomos de carbono da glicose é fosforilada, ou seja, reage com um grupo fosfato do trifosfato de adenosina (ATP) e se divide em duas moléculas de ácido pirúvico (com três átomos de carbono) ou, nas células musculares, em duas moléculas de ácido láctico. Essa é a fase da fermentação ou glicólise, que significa, literalmente, ruptura da glicose.
Na segunda etapa, cujo rendimento energético é muito superior, o ácido pirúvico se transforma em acetilcoenzima A ou acetil-CoA, que tem dois átomos de carbono na molécula e participa do chamado ciclo de Krebs, de importância capital em todos os processos metabólicos. Essa etapa é aeróbica e nela se produzem sucessivas desidrogenações (perdas de átomos de hidrogênio) em alguns dos compostos.
Esse processo implica a formação de um fluxo eletrônico, em direção às moléculas das enzimas e aos compostos que constituem a chamada cadeia respiratória, em que ocorre a fosforilação oxidativa. Esse último processo consiste na produção de compostos ricos em energia -- as moléculas de ATP --que intervêm como fator de troca energética em todas as atividades do organismo.
Os lipídios compreendem um grupo de substâncias química e fisiologicamente diferentes entre si, tais como as gorduras, as ceras e os lipóides, cuja principal característica é sua insolubilidade na água e solubilidade nos solventes orgânicos (éter, clorofórmio, benzeno). Se decompõem pelo processo catabólico da beta-oxidação, em que os ácidos graxos, compostos de longas cadeias que são os principais componentes das gorduras, se fragmentam por ação seqüencial de diversas enzimas até formar resíduos de acetil-CoA, que se integram ao ciclo de Krebs.
Processo de alto rendimento energético, a beta-oxidação produz grande número de moléculas de ATP. As gorduras fornecem mais que o dobro das calorias que a mesma quantidade de glicídios e proteínas. Admite-se que os glicídios podem ser convertidos em gorduras no organismo, mas esse mecanismo não está suficientemente esclarecido. O mesmo ocorreria com as proteínas, de modo indireto, por meio de certos aminoácidos que formam glicídios, que, por sua vez, sintetizam gorduras.
As proteínas, fragmentadas no curso da digestão pelas enzimas proteolíticas, têm valor biológico determinado por sua riqueza em aminoácidos. Alguns destes, os mais simples, podem ser obtidos de outros mais complexos. Outros não podem ser sintetizados e são tão valiosos quanto os hormônios. É o caso dos aminoácidos essenciais, responsáveis pelo crescimento, cuja ausência causa o aparecimento dos sintomas de desnutrição ou subnutrição.
As proteínas que os contêm são chamadas completas, como a lactalbumina e a caseína do leite, a ovalbumina e a ovovitelina do ovo. A maioria dos aminoácidos se transforma em diferentes compostos do ciclo de Krebs. Seus átomos de nitrogênio se separam por ação de enzimas transaminases e convertidos em amoníaco, formador da uréia (substância de refugo eliminada na urina).
As vias anabólicas consistem em: (1) formação de glicose e, mais tarde, de açúcares complexos, a partir do ácido pirúvico, por um processo não correspondente à inversão da glicólise; (2) produção de gorduras por síntese de ácidos graxos a partir do acetil-CoA e posterior união aos álcoois e outras substâncias; e (3) constituição dos aminoácidos. As proteínas são formadas por aminoácidos unidos entre si, numa seqüência específica determinada pelo código genético do organismo.
Entre as alterações congênitas do metabolismo, além das assinaladas, cabe lembrar a galactosemia ou intolerância à galactose, causada pelo déficit de uma enzima que metaboliza esse açúcar do leite; e certas anomalias graves no metabolismo das proteínas, que ocasionam deficiência mental.
Alimentos transgênico
Transgênico é qualquer organismo que seja modificado geneticamente pelas técnicas de engenharia genética. Ou seja, é qualquer organismo em que se tenha introduzido uma ou mais seqüências de DNA (genes), provenientes de uma outra espécie ou uma seqüência modificada de DNA da mesma espécie.
Vários pesquisas com plantas transgênicas já estão sendo feitas no Brasil, como soja resistente a diferentes tipos de herbicidas milho e algodão resistentes a insetos e herbicidas, batata resistente a vírus, entre outras.
Os riscos para o meio ambiente
Além dos riscos para a saúde humana, existem graves riscos para o meio ambiente que devem ser conhecidos.
1) criação de “superpragas” e “superinvasoras”: caso venham a ser transferidos os genes inseticidas ou os genes de resistência a herbicidas, as combatidas pragas e “invasoras” (ervas daninhas) desenvolverão esta mesma resistência, o que tornará necessária a aplicação de maiores doses ou mesmo de defensivos mais fortes sem considerar o desequilíbrio do ecossistema.
2) aumento de resíduos tóxicos: a utilização de plantas transgênicas com característica de resistência a herbicidas implicará na possibilidade de elevação do uso desses agrotóxicos, resultando dai maior poluição dos rios e dos solos.
3) impossibilidade de controle sobre a natureza: a introdução de uma espécie transgênica no meio ambiente é irreversível, pois o gene pode se propagar sem controle, não se podendo prever as alterações no ecossistema.
4) alteração do equilíbrio dos ecossistemas: a criação de “superpragas” e “superinvasoras”, assim como o aumento dos resíduos tóxicos e a impossibilidade de controle das novas espécies, provocarão uma/ alteração do equilíbrio dos ecossistemas.
Portanto, em que pese a importância de se buscar novas tecnologias para aumentar a oferta e a qualidade dos alimentos, é obrigação do Poder Público agir com muita cautela e verificar os riscos envolvidos para que não impliquem em novos danos. Hoje, o que se vê é a adição contínua de novos riscos para a saúde dos seres humanos e para o meio ambiente: foi assim com os aditivos, os agrotóxicos, os anabolizantes usados no gado, os antibióticos, a irradiação e, agora, a engenharia genética.
Rotulagem dos alimentos trangênicos
Existem atualmente duas importantes correntes sobre a questão da rotulagem dos transgênicos; uma propõe três tipos de rótulos: não contém OGM, contém OGM e pode conter OGM, a outra, simplesmente defende a não identificação da tecnologia que envolve a produção de tais alimentos.
Destacamos as vantagens e desvantagens dos produtos engenheirados, como por exemplo: frutas que mantêm o sabor e permanecem com sua consistência por vários dias em temperatura ambiente e vegetais produzidos sem a necessidade de se utilizar agrotóxicos. Entretanto, quando tentaram melhorar a qualidade nutricional da soja com genes da castanha do Pará, pessoas que nunca haviam comido a castanha passaram a apresentar alergia quando ingeriam a soja modificada. Como ficariam os consumidores que são vegetarianos, se um gene animal fosse incluído em um determinado vegetal, logo esse vegetal passa a produzir uma proteína animal, o consumidor vegetariano não teria que estar informado sobre o tipo de alteração? Se introduzíssemos um gene de amendoim em um outro vegetal, e uma pessoa, que é alérgica ao amendoim, fosse consumir esse produto e, por não estar devidamente informada, desenvolvesse uma reação alérgica grave? Quais os genes que são ativados e desativados ao longo do ciclo vital de um organismo?
As questões sobre genes de resistências para antibióticos merece uma reflexão à parte. Os opositores dos alimentos engenheirados pintam um panorama alarmista quando da ingestão de um alimento com um gene de resistência para um antibiótico, e levantam a suspeita de que microorganismos do nosso estômago ficariam imediatamente resistente ao antibiótico, causando um problema de Saúde Pública. Enquanto que os defensores estão baseando seus argumentos em um documento elaborado durante um simpósio realizado em 1993, pela Organização Mundial da Saúde, que alega a inocuidade de tais alimentos. Na realidade o que existe é uma falta de dados atuais e mais consistentes sobre os efeitos colaterais de tais alimentos.
No Brasil, temos constatado que a orientação sobre a rotulagem está sendo conduzida pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança - CTNBIO, quando a sua competência legal não é de decidir se rotula-se ou não, e sim dar um parecer conclusivo sobre a segurança do alimentos engenheirados. A rotulagem deve ser tratada no âmbito da Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde e do Código de Defesa do Consumidor, sendo de competência do lnmetro coordenar o grupo que definirá a posição do País nas reuniões do Codex Alímentarius. O alimento só deve ser liberado se for seguro, o que é uma condição “sine qua non”, mas o rótulo deve conter informações que assegurem a população da decisão de seu consumo em cima de valores culturais, religiosos, éticos e etc.
Vários pesquisas com plantas transgênicas já estão sendo feitas no Brasil, como soja resistente a diferentes tipos de herbicidas milho e algodão resistentes a insetos e herbicidas, batata resistente a vírus, entre outras.
Os riscos para o meio ambiente
Além dos riscos para a saúde humana, existem graves riscos para o meio ambiente que devem ser conhecidos.
1) criação de “superpragas” e “superinvasoras”: caso venham a ser transferidos os genes inseticidas ou os genes de resistência a herbicidas, as combatidas pragas e “invasoras” (ervas daninhas) desenvolverão esta mesma resistência, o que tornará necessária a aplicação de maiores doses ou mesmo de defensivos mais fortes sem considerar o desequilíbrio do ecossistema.
2) aumento de resíduos tóxicos: a utilização de plantas transgênicas com característica de resistência a herbicidas implicará na possibilidade de elevação do uso desses agrotóxicos, resultando dai maior poluição dos rios e dos solos.
3) impossibilidade de controle sobre a natureza: a introdução de uma espécie transgênica no meio ambiente é irreversível, pois o gene pode se propagar sem controle, não se podendo prever as alterações no ecossistema.
4) alteração do equilíbrio dos ecossistemas: a criação de “superpragas” e “superinvasoras”, assim como o aumento dos resíduos tóxicos e a impossibilidade de controle das novas espécies, provocarão uma/ alteração do equilíbrio dos ecossistemas.
Portanto, em que pese a importância de se buscar novas tecnologias para aumentar a oferta e a qualidade dos alimentos, é obrigação do Poder Público agir com muita cautela e verificar os riscos envolvidos para que não impliquem em novos danos. Hoje, o que se vê é a adição contínua de novos riscos para a saúde dos seres humanos e para o meio ambiente: foi assim com os aditivos, os agrotóxicos, os anabolizantes usados no gado, os antibióticos, a irradiação e, agora, a engenharia genética.
Rotulagem dos alimentos trangênicos
Existem atualmente duas importantes correntes sobre a questão da rotulagem dos transgênicos; uma propõe três tipos de rótulos: não contém OGM, contém OGM e pode conter OGM, a outra, simplesmente defende a não identificação da tecnologia que envolve a produção de tais alimentos.
Destacamos as vantagens e desvantagens dos produtos engenheirados, como por exemplo: frutas que mantêm o sabor e permanecem com sua consistência por vários dias em temperatura ambiente e vegetais produzidos sem a necessidade de se utilizar agrotóxicos. Entretanto, quando tentaram melhorar a qualidade nutricional da soja com genes da castanha do Pará, pessoas que nunca haviam comido a castanha passaram a apresentar alergia quando ingeriam a soja modificada. Como ficariam os consumidores que são vegetarianos, se um gene animal fosse incluído em um determinado vegetal, logo esse vegetal passa a produzir uma proteína animal, o consumidor vegetariano não teria que estar informado sobre o tipo de alteração? Se introduzíssemos um gene de amendoim em um outro vegetal, e uma pessoa, que é alérgica ao amendoim, fosse consumir esse produto e, por não estar devidamente informada, desenvolvesse uma reação alérgica grave? Quais os genes que são ativados e desativados ao longo do ciclo vital de um organismo?
As questões sobre genes de resistências para antibióticos merece uma reflexão à parte. Os opositores dos alimentos engenheirados pintam um panorama alarmista quando da ingestão de um alimento com um gene de resistência para um antibiótico, e levantam a suspeita de que microorganismos do nosso estômago ficariam imediatamente resistente ao antibiótico, causando um problema de Saúde Pública. Enquanto que os defensores estão baseando seus argumentos em um documento elaborado durante um simpósio realizado em 1993, pela Organização Mundial da Saúde, que alega a inocuidade de tais alimentos. Na realidade o que existe é uma falta de dados atuais e mais consistentes sobre os efeitos colaterais de tais alimentos.
No Brasil, temos constatado que a orientação sobre a rotulagem está sendo conduzida pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança - CTNBIO, quando a sua competência legal não é de decidir se rotula-se ou não, e sim dar um parecer conclusivo sobre a segurança do alimentos engenheirados. A rotulagem deve ser tratada no âmbito da Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde e do Código de Defesa do Consumidor, sendo de competência do lnmetro coordenar o grupo que definirá a posição do País nas reuniões do Codex Alímentarius. O alimento só deve ser liberado se for seguro, o que é uma condição “sine qua non”, mas o rótulo deve conter informações que assegurem a população da decisão de seu consumo em cima de valores culturais, religiosos, éticos e etc.
Assinar:
Postagens (Atom)