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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MINAS GERAIS - UEMG UNIDADE DE DIVINÓPOLIS Curso de Fisioterapia NEUROANATOMIA E NEUROFISIOLOGIA Transporte através da membrana Potencial de membrana e potencial de ação Aluna: Maria Theresa Martins Costa Professora. Dra. Denise Maria Rover da Silva Robelo Neuroanatomia e Neurofisiologia – 2° Período Divinópolis (MG) Novembro/2021 SUMÁRIO 1 CONSTRUÇÃO DO PORTIFÓLIO.........................................................................................3 2 TRANSPORTE ATRAVES DA MEMBRANA ......................................................................4 2.1 O que é?......................................................................................................................................4-5 2.2 Materiais desenvolvidos pelo aluno...........................................................................................5 2.3 Atividades desenvolvidas...........................................................................................................6-12 3 POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE AÇÃO..............................................13 3.1 O que é?.....................................................................................................................................13 3.2 Materiais desenvolvidos pelo aluno...........................................................................................14 3.3 Atividades desenvolvidas..........................................................................................................15-19 4 AUTOAVALIAÇÃO .................................................................................................................20 5 REFERENCIAS......................................................................................................................... 21 3 3 1 CONSTRUÇÃO DO PORTIFÓLIO Para a construção do meu portfólio fiz o uso principalmente de imagens, que me ajudam mais no entendimento da matéira, de materiais mais detalhados sobre as matérias. Com às aulas da professora Denise e explicações curtas, construir resumos que me ajudam a lembrar do que foi abordado na aula, além disso, fiz o uso de mapas mentais para melhor fixação da matéria, sempre tendo os exercícios como uma auxilio na hora de entendimento do assunsto ao resovelos e o uso das gravações das aulas como um grande auxiliar na hora de estudar fora do horario de aula. A construção do Portfólio teve como base as aulas síncronas e o livro Tratado de Fisiologia Médica de Guyton & Hall entre outros artigos e livros. 4 4 2 TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMEBRANA 2.1 O que é? Sabemos que a membrana plasmática é responsável, entre outras funções, por controlar todas as substâncias que entram e saem da célula. Em virtude dessa capacidade, dizemos que a membrana apresenta permeabilidade seletiva. Essa seleção é importante porque garante a entrada de oxigênio e nutrientes na célula, além de garantir a eliminação dos produtos do metabolismo celular. → Tipos de transporte através da membrana Podemos classificar o transporte através da membrana analisando-se o gasto de energia que uma célula apresenta ao transportar uma substância. Aquele transporte em que não há gasto de energia é chamado de passivo, e aquele que apresenta gasto de energia é chamado de ativo. Transporte Passivo • Difusão simples: as partículas movem-se de um local mais concentrado para outro menos concentrado. Dizemos, nesse caso, que o movimento acontece a favor do gradiente de concentração. A substância atravessa a membrana através da própria membrana ou através de canais. Entre as substâncias que podem ser transportadas desse modo, podemos citar o oxigênio e o gás carbônico. • Difusão facilitada: uma substância é transportada por meio da participação de proteínas presentes na membrana. Essas proteínas são conhecidas como proteínas carregadoras e facilitam o movimento espontâneo das moléculas sem que haja nenhum gasto de energia pela célula. Substâncias como aminoácidos e açúcares podem ser transportadas dessa forma para o interior da célula. • Osmose: é um tipo especial de difusão e, nesse caso, a substância que se difunde pela célula é a água. Nas células, a água difunde-se do meio menos concentrado para o mais concentrado. Se uma célula é colocada, por exemplo, em um meio em que a concentração de soluto (substância dissolvida) é muito maior que a do interior da célula, a tendência da célula é perder água por osmose. Se o contrário ocorre, a célula enche-se de água. Transporte Ativo https://escolakids.uol.com.br/membrana-plasmatica.htm https://escolakids.uol.com.br/osmose.htm 5 5 Nesse tipo de transporte, ocorre um gasto de energia, a qual é fornecida para a célula pelo processo de respiração celular. Diferentemente dos outros processos, uma substância corre contra o gradiente de concentração. Como substâncias que podem ser transportadas dessa forma, destacam-se os íons sódio e potássio, que garantem o impulso nervoso. 2.2 Materiais desenvolvidos pelo aluno 6 6 2.3 Atividades desenvolvidas UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS NEUROANATOMIA E NEUROFISIOLOGIA Atividade 1 - Transporte através da membrana Introdução Estudos apontam que a aprendizagem torna-se mais eficaz quando é promovida a partir de experiências diretas, pois é conhecido que se aprende através dos sentidos do corpo, sendo 83% através da visão, 11% através da audição, 3,5 através da olfação, 1,5 através do tato e 1% através da olfação. Além disso, o ser humano retêm apenas 10% daquilo que lê, 20% do que ouve, 30% do que vê, 50% do que vê e em seguida realiza; 70% do que ouve e em seguida discute e 90% do que ouve e logo realiza. Daí a importância de se utilizar atividades que envolvam o aluno de diferentes maneiras. Sendo assim, as dinâmicas em sala de aula podem ser ótimas ferramentas para “quebrar a rotina” das aulas expositivas. Tais práticas apresentam o conteúdo de forma mais assimilável, pois envolvem os alunos na sua execução, aproximando-os desse. Além disso, as dinâmicas podem abranger maior número de alunos do que a simples exposição, pois durante o seu desenvolvimento, os alunos são estimulados a utilizar seus vários órgãos do sentido, podendo ouvir, ver e fazer. Dessa forma, diferentes tipos de aprendizes são envolvidos no processo. Dessa forma, as dinâmicas apresentam a vantagem de permitir problematizações onde os conteúdos vistos na aula podem ser aplicados em situações diversas e adequados à realidade de cada turma. Transporte através da membrana A membrana plasmática das células constitui-se de uma delgada camada de 6 a 8 nm de espessura composta por moléculas lipídicas, proteínas e hidratos de carbono. Entre as principais funções da membrana plasmática está o controle e a seleção da passagem de solutos, a fim de impedir a troca indiscriminada dos componentes das organelas entre si e dos componentes intra e extracelulares. Para realizar essa função, a membrana é atravessada por canais e bombas altamente seletivos, formados por moléculas proteicas que permitem que substâncias específicas sejam importadas enquanto outras são exportadas, conforme a necessidade da célula. Em geral, as substâncias são transportadas a fim de estabelecer um equilíbrio entre as soluções, sendo que o movimento obedece ao gradiente de concentração, no caso do transporte passivo, ou segue contra esse gradiente, no caso do transporte ativo. Transporte passivo: A distribuição dos solutos tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente. Nessas condições, o solutoentra ou sai da célula sem gasto de energia, ou seja, a força que impulsiona o soluto para dentro ou para fora da célula é a agitação térmica das moléculas do soluto. Entre os mecanismos de transporte passivo estão a osmose, a difusão simples e a difusão facilitada. No caso da osmose, ocorre entrada ou saída de moléculas de água da célula que podem atravessar livremente a membrana, que é muito permeável à água, ou passar por meio de proteínas responsáveis pelo transporte de água (aquaporinas). O movimento da água se dá na direção da solução menos concentrada para a mais concentrada. A difusão simples ocorre com as moléculas pequenas e apolares, que podem atravessar livremente a membrana como o oxigênio e o dióxido de carbono. Já a difusão facilitada envolve as moléculas maiores, ou íons e moléculas carregadas, que precisam de proteínas transportadoras ou canais iônicos específicos para promover seu transporte. Ambas ocorrem na direção da solução mais concentrada para a menos concentrada. Transporte ativo: Em alguns casos, as proteínas transportadoras devem promover o movimento de substâncias através da membrana contra um gradiente de concentração. Para que isso ocorra, a proteína transportadora deve realizar trabalho, ou seja, ocorre gasto de energia, por isso esse processo se chama transporte ativo. Um dos mecanismos mais conhecidos de transporte ativo é a bomba de sódio-potássio. Em condições normais, a concentração de sódio é cerca de quinze vezes maior no líquido extracelular do que no líquido intracelular, já com o potássio ocorre o inverso. Essas concentrações são mantidas graças ao trabalho da bomba de sódio-potássio, que transporta ambos os íons contra seus gradientes. Essa 7 7 atividade requer gasto de energia, sendo necessário hidrolisar uma molécula de ATP para cada três de sódio que saem e para cada duas de potássio que entram, de modo a manter as concentrações iônicas normais. O conjunto de proteínas transportadoras presentes em uma membrana biológica determina exatamente quais solutos podem entrar ou sair da célula ou organela, de modo que cada membrana possui o seu próprio conjunto característico de proteínas transportadoras. Objetivos Favorecer a construção do conhecimento acerca dos processos relacionados ao transporte através de membrana através de uma atividade dinâmica, realizada em grupo. Metodologia Os estudantes devem imprimir o desenho esquemático de uma célula (ANEXO 1) circundada por uma membrana. As substâncias principais que estão dentro e fora da célula: sódio, potássio, cloreto, glicose, água, oxigênio, dióxido de carbono devem ser representadas através de materiais trazidos pelos alunos. Qualquer material pode ser utilizado, como botões, tampinhas, papelzinhos, etc: Use a criatividade! Dica: Faça uma legenda para se lembrarem o que cada componente representa. Para a montagem da célula, os grupos terão 10 minutos. A figura 1 sugere uma possibilidade de organização, seguindo as constituições encontradas no meio intra e extracelular. Figura 1. Esquema representando a possível organização celular para o desenvolvimento da dinâmica da membrana plasmática. Após a montagem da célula, situações problemas serão colocadas pelo professor e os grupos devem organizar suas células de acordo com a mesma. As situações problema devem ser resolvidas utilizando os esquemas e descritas na folha de resposta. Para cada situação problema, os grupos terão 10 minutos. Bom estudo a todos! Referencia Oenning, V., & De Oliveira, J. M. P. (2011). Dinâmicas em sala de aula: envolvendo os alunos no processo de ensino, exemplo com os mecanismos de transporte da membrana plasmática. Revista de Ensino de Bioquímica, 9(1), 18-29. Situações Problema – Trabalho 2: Transporte através da membrana Situação 1. Estamos em um churrasco de formatura da nossa turma! Todos felizes e satisfeitos, até que a carne é liberada. Nossa! Está salgada demais! Mas estamos com fome, vamos comer assim mesmo. Neste 8 8 caso, após comermos a carne salgada, o que irá ocorrer com a água entre os meios intra e extracelulares? Com a ingestão de grande quantidade de sal, ocorre grande concentração de osmótica no meio extracelular, e para igualar essa concentração com o meio intracelular a água do interior da célula passa por osmose para o exterior. Situação 2. Ainda estamos no churrasco e desistimos da carne. Vamos comer pão! Antes de comê-lo, como todos estudante aplicado, discutimos que isso não é proteína, é carboidrato e após sua digestão, vai aumentar a glicemia, o que pode ser bom, já que estamos bebendo há algumas horas. Represente e discuta o que acontecerá com a glicose e a célula, após este aumento da glicemia, sabendo que a expressão do receptor de glicose depende do aumento da insulina. Assim como com o sal, a glicose estará concentrada no meio extracelular e para igualar as concentrações ocorre a difusão facilitada em que a glicose em excesso do meio extracelular é transportada para o meio intracelular. Situação 3. Imagine que a sua célula é uma célula receptora (um receptor auditivo, por exemplo), ou seja, capaz de responder a um estímulo. Os estímulos, para se propagarem para o sistema nervoso central, precisam se transformar em potenciais de ação e isso ocorre quando há abertura de canais de sódio. Sua célula receptora auditiva foi estimulada pelo grito de dor da Soraia, que ganhou uma brasa quente no pé! Se sua célula foi estimulada, canais de sódio foram abertos. Nessa situação, o que ocorrerá com o sódio? Com a abertura dos canais de sódio haverá o transporte de sódio de dentro para fora da célula de forma que iguale as concentrações intracelular e extracelular. Situação 4. Para que a célula retorne ao seu padrão de repouso, após o estímulo a bomba sódio-potássio ATPase desempenha o seu papel. Represente e descreva como ficará a célula após a atuação da bomba sódio-potássio ATPase. A proteína da membrana celular se liga ao ATP que se liga a três íons de sódio em seguida com a fosforilação é liberado sódio para o exterior da membrana e dois íons de potássio extracelulares se ligam à bomba levando a uma desfosforilação, por fim o ATP se liga a bomba que liberar potássio no meio intracelular. Situação 5. Soraia, com dor, começa a hiperventilar. Neste processo, aumenta-se a eliminação de CO2 pelos pulmões. O que ocorrerá com o CO2 presente no interior das células? A hiperventilação gera um aumento do nível de oxigênio no sangue e redução dos níveis de CO2 que por meio de difusão simples sai do meio intracelular para o extracelular. 9 9 EXERCÍCIOS DE NEUROANATOMIA E NEUROFISIOLOGIA EXERCÍCIO 1 – TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Questão 1. O que significa dizer que a membrana apresenta permeabilidade seletiva? A permeabilidade seletiva é a uma atividade realizada pela membrana que permite a passagem de substancia especificas entre o meio intracelular e extracelular. Questão 2. Diferencie transporte ativo de transporte passivo. Cite um exemplo fisiológico para cada um dos tipos de transporte. A hematose é um transporte passivo que tem como característica a passagem de uma substancia em um local com grande concentração para o local com menor concentração sem gasto de energia. O transporte ativo utiliza ATP para transportar substancias através da membrana mantendo a diferença de concentração, exemplo bomba de sódio e potássio. Questão 3. Todas as células possuem uma membrana plasmática que separa o conteúdo intracelular do meio extracelular. A existência e integridade dessa estrutura são importantes, porque a membrana: (A) Possibilita à célula manter a composição intracelular diferente do meio extracelular. (B) Impede a penetração de substâncias existentes em excesso no meio ambiente. (C)Impede a saída de água do citoplasma. (D) Regula as trocas entre a célula e o meio, só permitindo a passagem de moléculas de fora para dentro da célula e impedindo a passagem em sentido inverso. (E) Torna desnecessário o consumo energético para captação de metabólitos do meio externo. Questão 4. Após receber um paciente gravemente queimado em um hospital, qual desses procedimentos você consideraria inadequado, baseado em seus conhecimentos de fisiologia. Explique: (A) Reposição do volume plasmático (C) uso de diuréticos (B) Análise das vias aéreas e ventilação do paciente (D) Resfriamento da área lesada (E) Todos os procedimentos acima são adequados Questão 5. Uma mulher de 58 anos de idade é levada ao setor de emergência 4 horas após vomitar sangue e evacuar fezes sanguinolentas. A paciente fora diagnosticada com cirrose hepática 2 anos antes. A endoscopia revela grandes varizes esofágicas, uma das quais sangrando ativamente. Qual das alterações abaixo espera-se encontrar nessa paciente? Explique. (A) Aumento do volume plasmático (C) Alteração da osmolaridade do plasma (B) Redução do líquido extracelular (D) Aumento do líquido intracelular (E) Todas as alternativas acima estão corretas. Questão 6. Algumas drogas, como os neurolépticos, conseguem atravessar a barreira hematoencefálica e por isso alcançam o sistema nervoso central. Sabendo que a barreira hematoencefálica é formada pelas células que constituem os capilares e que entre elas praticamente não existem poros, explique que característica de solubilidade deve ter uma substância para conseguir atravessar a barreira hematoencefálica. Para atravessar a barreira a substancia deve ser lipossolúvel. 10 10 Questão 7. Identificação A. M. S., 3 anos, masculino, branco, procedente de Santa Cruz do Sul. História clínica A mãe do paciente referiu que ele, há três dias, vinha apresentando fezes líquidas, com sete a oito evacuações diárias. Após 24 horas do início do quadro, começaram a apresentar vômitos alimentares, tendo seu pediatra prescrito dieta branda e metoclopramida, 4 mg, por via oral, a cada oito horas, caso persistissem os vômitos. Foi colhida amostra de fezes para a realização de exames bacteriológicos e virológicos. Foram doseados eletrólitos plasmáticos, sódio, potássio, cálcio e cloro além de anticorpos fixadores do complemento para rotavírus; para esta última finalidade foram colhidas duas amostras de sangue, uma na fase aguda da doença e outra na fase de convalescença. Foi confirmado o caso de rotavírus. a) Na desidratação infantil aconselha-se a administração de soro fisiológico para reequilibrar o organismo. Quando injetado nas veias, este soro deve apresentar que característica osmótica com relação ao sangue e por que? O soro deve apresentar características isosmótica para equilibrar os meios intracelular e extracelular. b) Considerando grandes perdas de volume corpóreo, como ocorre em casos de desidratação, espera-se encontrar nos pacientes alterações de osmolaridade entre líquidos intra e extracelular? Explique. No início sim, mas o fato da membrana ser livremente permeável a agua faz com que ocorra a osmose entre os líquidos intracelular e extracelular igualando as concentrações. c) O diagrama a seguir mostra como se passa a absorção de glicose e de Na+ numa célula do epitélio intestinal. As células possuem um transportador que liga-se simultaneamente a estes solutos e os transfere para o citoplasma. Em seguida, a membrana plasmática, que contém bombas de sódio (enzima Na+K+ATPase), ativamente transporta o Na+ para o sangue. Em casos severos de desidratação, ocorre tanto a perda de água quanto a de Na+. Examinando o diagrama, explique por que, nesses casos, a reposição de água é feita com mistura de açúcar e sal, ao invés de água pura. Durante grande desidratação a ingestão de água com sal e açúcar tem objetivo de repor o sódio perdido e fornecer glicose. 11 11 EXERCÍCIOS DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA EXERCÍCIO 2 – TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Questão 1. O esquema abaixo ilustra o comportamento de uma célula vegetal submetida a duas condições osmóticas diferentes: A. Túrgida, hiper. Plasmolisada (células humanas crenada). B. Célula B, está mais concentrada. Questão 2. O esquema abaixo demonstra o fenômeno da osmose. No início do experimento, há uma solução de glicose a 50% dentro de um recipiente envolvido por uma membrana que é impermeável à glicose, mas não à água.A variação da taxa osmótica em função do tempo, no sistema envolvido por membrana, está apresentada precisamente pelo seguinte gráfico: Letra D Questão 3. Células vegetais, como as representadas na figura A, foram colocadas em uma determinada solução e, no fim do experimento, tinham aspecto semelhante ao da figura B. Comparando-se as concentrações do interior da célula na situação inicial (I), da solução externa (II) e do interior da célula na situação final (III), podemos dizer que: (A) I é maior que II (B) I é maior que III (C) I é menor que II (D) I é igual a III (E) III é maior que II a) Como são denominadas as células A e B? b) Qual das células mostradas apresenta maior osmolaridade? 12 12 Questão 4. O comportamento de hemácias e células vegetais, quando colocadas em meios hipotônicos, é diferente em virtude da: (A) diferença de funcionamento da membrana plasmática; (B) existência de vacúolos nas células vegetais; (C) existência de parede celulósica nas células vegetais; (D) porosidade da membrana celulósica; (E) inexistência de núcleo das hemácias. Questão 5. O gráfico abaixo mostra as concentrações dos íons cloreto (Cl-), Magnésio (Mg 2+) e Sódio (Na+) no interior das células de um tipo de planta aquática muito comum no estado do Rio de Janeiro. a) Com base na análise do gráfico e em seus conhecimentos, diga qual o tipo de transporte envolvido na regulação desses íons pela planta. Justifique sua resposta (1 ponto) Cl: ativo, mantém a diferença de concentração. Mg: passivo, iguala a concentração. Na: ativo, mantém a diferença de concentração. b) O cianeto de sódio é um inibidor da síntese de ATP na célula. Qual a conseqüência de sua presença na concentração desses íons na planta. Justifique No Mg não irá ter diferença. Mas no Cl e Na não haverá o transporte e ele eles irão se igualar. Concentração iônica em planta aquática 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Cl Mg Na íons c o n c e n tr a ç ã o ( u n id a d e s a rb it rá ri a s ) planta aquática lago 13 13 3 POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE AÇÃO 3.1 O que é? O potencial de ação nada mais é do que a capacidade das células conduzirem sinais elétricos e, assim, conduzirem informações umas às outras, sendo crucial para a sobrevivência. No potencial de ação, há uma inversão, uma mudança abrupta e transitória do potencial elétrico de repouso da célula excitável, onde a célula passa de – 70 mv a + 30 mv, ocorrendo uma ampla despolarização do potencial elétrico dessa célula. Essa despolarização é causada por transientes iônicos através da membrana frente à estímulos que atinjam o limiar de excitabilidade da célula. Assim como no potencial de repouso, no potencial de ação também há um íon que “domina”, e esse íon é o Na+.No potencial de ação, há uma alta permeabilidade à passagem de sódio, pois os canais PDC (canais dependentes de voltagem) de sódio se abrem, e então há um grande influxo, fazendo com que a célula se torne menos negativa (positiva), e assim despolarize desencadeando o PA. Então, um potencial de ação é disparadodentro de um princípio denominado lei do tudo ou nada. O potencial de ação ocorre quando o estímulo é suficiente para atingir o limiar de excitabilidade e dessa forma gerar a despolarização da membrana e propagação do impulso nervoso. Portanto, fica claro que se o estímulo não atinge esse limiar, nada ocorre. 14 14 3.2 Materiais desenvolvidos pelo aluno 15 15 3.3 Atividades desenvolvidas NEUROANATOMIA E NEUROFISIOLOGIA EXERCÍCIOS DE NEUROFISIOLOGIA - III BIOELETRICIDADE E POTENCIAL DE AÇÃO NOME: MARIA THERESA MARTINS COSTA DATA:06/11 1. Observe a tabela abaixo: a) O que a tabela representa? Explique. Diferenças iônicas entre os meios intra e extracelulares b) A concentração dos íons sódio e potássio são maiores em quais meios? Como é mantida essa diferença de concentração? O sódio é maior concentrado no meio extracelular, e o potássio no meio intracelular. Essa diferença se mantém através da bomba de sódio e potássio. c) Se dentro da célula houver uma carga elétrica positiva, qual será a tendência de deslocamento do sódio? Tende a sair sódio da célula. d) Que valor de carga elétrica na célula será capaz de deixar o sódio em equilíbrio entre os meios, apesar da diferença de concentração? Que valor de carga elétrica na célula será capaz de deixar o potássio em equilíbrio entre os meios, apesar da diferença de concentração? Sódio +61mV Potássio -94mV 2. Leia o texto a seguir: “O transporte de glicose é fundamental para o metabolismo energético celular. A rota glicolítica é empregada por todos os tecidos para degradação de glicose e fornecimento de energia (na forma de ATP) e intermediários para outras rotas metabólicas. A glicose não pode difundir-se através dos poros da membrana, visto que seu peso molecular é de 180, e o máximo das partículas permeáveis é cerca de 100. Existem dois mecanismos de transporte de glicose através da membrana celular: transporte facilitado, mediado por transportadores de membrana específicos (GLUT) e o co-transporte com o íon Sódio (SGLT)”. https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj8_9y42crVAhWBG5AKHRvRAP0QjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.moreirajr.com.br%2Frevistas.asp%3Fid_materia%3D3999%26fase%3Dimprime&psig=AFQjCNHj_12wjEHe7Av5B7NyxThIPbWb0Q&ust=1502386881819249 16 16 a) A partir do texto é possível observar que a glicose entra nas células para ser metabolizada. Explique como é possível a membrana manter diferentes meios intra e extracelular e ao mesmo tempo permitir a entrada de certas moléculas na célula? Pela função de permeabilidade seletiva b) Sabendo que a célula apresenta canais capazes de permitir o livre vazamento do potássio, como é possível manter a diferença de concentração deste íon? Pelas bombas sódio e potássio 3. Em uma célula, foi realizado o seguinte experimento: Utilizando um aparelho chamado voltímetro, introduziu-se um microeletrodo eletrodo em um neurônio e outro ficou do lado extracelular. A voltagem medida pelo voltímetro foi de -70MV. Explique: a) Que voltagem é essa e quais são os principais fatores que controlam essa voltagem? A voltagem é o percentual de repouso e os fatores são potenciais de equilíbrio do sódio e do potássio, permeabilidade da membrana ao sódio e ao potássio e a bomba sódio potássio ATPase. b) Essa voltagem tem sempre este valor ou varia dependendo da célula? Varia dependendo da célula c) Que alterações pode ser observada nesta voltagem devido a abertura de canais de sódio? Despolarização d) Que alterações pode ser observada nesta voltagem devido a abertura de canais de potássio? Hiperpolarização 4. Em um site de perguntas e respostas, Joana perguntou: “Para que serve o nervo motor?”. Dentre as respostas, estava a de Paulo, que respondeu: “O nervo motor tem a função de transmitir um impulso do sistema nervoso central até um músculo para que ele se contraia. Espero ter ajudado você. Um abraço”. Apesar da gentileza, Joana continuou com dúvidas. Tente ajuda-la: a) O que é um impulso? https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj5x4ea3MrVAhUOOZAKHaEMA98QjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fwww.netxplica.com%2Fexercicios%2Fbio10%2F10BIO1.transmissao.impulso.nervoso.htm&psig=AFQjCNGEy337PEwkfymXzwLFuGWljO-iFQ&ust=1502387572305302 17 17 Potencial de ação b) Como este impulso pode ser desencadeado? Ao receber estímulo 5. Em um episódio da série da Rede Globo “Sob pressão”, uma mãe reluta em autorizar o desligamento dos aparelhos do filho que segundo os médicos havia sofrido morte cerebral. A alegação da mãe contra o desligamento baseava-se no fato do coração do paciente ainda estar batendo. a) Sabendo que o coração é automático, pois o nodosinusal é capaz de disparar potenciais de ação espontaneamente, explique cada uma das fases do potencial de ação. Despolarização, abertura dos canais de sódio fazem o interior da célula menos negativo. Repolarização, o fechamento dos canais de sódio e abertura dos canais de potássio. E hiperpolarização, quando o potencial de membrana se torna mais negativo em um determinado ponto da membrana do neurônio. b) Nas demais células do corpo, para que haja o disparo do potencial de ação é necessário alcançar o limiar de excitabilidade. Explique o que este termo significa. Valor mínimo de excitação para que ocorra o potencial de ação c) Com relação ao músculo esquelético, o músculo cardíaco apresenta menor frequência de contração. Que característica apresenta o potencial de ação do músculo cardíaco que permite que essa frequência de contração seja menor. O período refrático absoluto é maior no músculo cardíaco, ocorrendo menos potencial de ação. No esquelético, o potencial de ação tem período refratário menor, ocorrendo maior potencial de ação. 6. Este ano, uma gestante, grávida de 39 semanas foi atingida por uma bala perdida em uma favela do Rio de Janeiro. Seu bebê, também foi baleado. “Arhur teve a terceira e quarta vértebras explodidas pelo projétil, que entrou pelo crânio, dilacerou a orelha direita, atingiu as vértebras e saiu pelo tórax", informou o coordenador médico da neurocirurgia do hospital. Com a lesão na coluna, o bebê corria o risco de ficar paraplégico. a) Como ocorre a propagação do potencial de ação? Ocorre em apenas uma direção quando recebido estímulos que abrem os canais de sódio. b) O nervo motor que sai da medula é um nervo com bainha de mielina. Como a propagação do potencial de ação neste nervo difere daqueles sem bainha de mielina? A bainha mielina faz o potencial de ação se propagar mais rápido. 18 18 7. O Sr. THW, 38 anos deu entrada no pronto socorro inconsciente, cianótico. Os familiares relatam que o paciente começou a passar mal algum tempo após ter almoçado num restaurante de comidas japonesa onde ingeriu um prato típico conhecido como fugu. Os primeiros sintomas começaram acontecer 30 min. após ter terminado o almoço ainda no restaurante. O paciente queixou-se de dormência nos lábios e na língua que evolui para o resto da face e membros. A seguir o paciente apresentou aumento da salivação, náuseas e vômitos acompanhados de intensa dor abdominal. O paciente foi levado ao pronto-socorro onde chegou, apresentando bastante dificuldade para falar e uma marcante fraqueza muscular, dispnéia e um pouco cianótico. O exame físico mostrou que os reflexos tendinosos profundos ainda estavam preservados, as pupilas estavam não reativas e pressão arterial diminuída. a) Sabendo que o fugu no Brasil é conhecido como baiacu e tem uma toxina chamada tetrodotoxina, que bloqueia canais de sódio, explique o que essa intoxicação poderia causar ao paciente com relação ao disparo de potenciais de ação. Com oscanais de sódio bloqueados, não ocorre disparo do potencial de ação. b) Cite, pelo menos dois sintomas, dentre os apresentados pelo paciente que estão relacionados a ação da tetrodotoxina sobre o disparo de potenciais de ação. Explique Dispineia devido a necessidade do potencial de ação para respiração. c) Se essa substância não fosse tóxica, ela poderia ser utilizada com qual finalidade na clínica médica? Explique. Poderia ser utilizada como anestésico local, visto que ela inibe o canal de sódio. d) Que efeito sobre os canais de potássio poderia produzir a mesma resposta que a tetrodotoxina sobre o disparo de potenciais de ação? Explique. Abertura dos canais de potássio, causando hiperpolarização 19 19 8. O gráfico a seguir mostra a variação do potencial da membrana do neurônio quando estimulado. O potencial de ação para um determinado neurônio: a) varia de acordo com a intensidade do estímulo, isto é, para intensidades pequenas temos potenciais pequenos e para maiores, potenciais maiores. b) é sempre o mesmo, porém a intensidade do estímulo não pode ir além de determinado valor, pois o neurônio obedece à 'lei do tudo ou nada'. c) varia de acordo com a 'lei do tudo ou nada. d) aumenta ou diminui na razão inversa da intensidade do estímulo. e) é sempre o mesmo, qualquer que seja o estímulo, porque o neurônio obedece à "lei do tudo ou nada". 20 20 4 AUTOAVALIAÇÃO Consegui compreender bem a matéria, principalmente trabalhando com ilustrações e interagindo com eles. Desenhar as formas, estruturas, ajudou muito no meu entendimento da matéria abordada nessa etapa e pretendo levar essa forma de estudo para as outras etapas também. Consultei mais de uma vez, as aulas que ficaram gravadas e disponíveis para nós assistirmos e foi essencial para eu ter uma melhor compreensão da matéria, quando surgia uma dúvida, essa disponibilidade das gravações das aulas me permitia voltar na matéria e ouvir a explicação mais uma vez. Achei bastante interessante e organizado separar tudo em tópicos para facilitar a localização, mesmo que ocupe bastante tempo, vale a pena por facilitar a revisão da matéria sempre que necessário. Apesar das dificuldades adorei essa forma de aprendizado e fixação de conteúdo, e planejo utilizar mais vezes sempre que possível, melhorando e consertando os erros que cometi nesse portfólio. 21 21 5 REFERÊNCIAS GUYTON, AC. E HALL, JE. tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017.Heneine, IF. Biofísica básica. 1 ed. São Paulo: Editora Atheneu, 2006. https://pt.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous- system/a/the-membrane-potential https://pt.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous-system/a/the-membrane-potential https://pt.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous-system/a/the-membrane-potential
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