Fisiologia - Homeostase, Potencial de ação, princípios da fisiologia.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
CURSO DE GRADUAÇÃO EM FONOAUDIOLOGIA
BÁRBARA AGUIAR DO SACRAMENTO DA SILVA
RESUMO FISIOLOGIA - HOMEOSTASE, PROTEÍNAS E POTENCIAL E/OU
LIMIAR.
VITÓRIA – ES 2021
1. Homeostase
Homeostasia compreende-se como a capacidade de manter as condições do
meio interno dentro de limites/parâmetros estreitos → glicose, temperatura, pressão
arterial, etc.
Como o corpo mantém a homeostase?
Através de ajustes orgânicos no corpo; alostase. Ex: o aquário precisa se manter a
uma temperatura de 25º C, então se a água esfria mais do que isso, o termômetro
anexado a ele percebe e desenvolve uma resposta em cadeia ( neste caso, ligar o
aquecedor )
Significado de alostase: “ajuste orgânico aos eventos previsíveis e imprevisíveis”
2. Feedback
Feedback é uma resposta dada pelo
organismo.
Feedback negativo: gera uma resposta
contrária ao estímulo. A maior parte dos
processos de controle atuam como feedback
negativo.
Feedback positivo: gera uma resposta igual ao
estímulo. Ex: coagulação, parto, etc.
É feito da seguinte forma:
Sensor/receptor → via aferente → centro integrador → via eferente → algo ou efetor
→ resposta → feedback.
Controle: sistema endócrino e nervoso.
Alostase: caminho final; Feedback: o caminho para o ajuste.
Há dois tipos de reflexo: simples ( envolve um só sistema ) e o que envolve os dois (
neural e endócrino ).
3. Transporte através da membrana
A membrana é composta por duas camadas de
fosfolipídios, sendo uma parte hidrofóbica e outra
parte hidrofílica. Sendo assim, quanto mais
pequena e mais hidrofóbica a molécula, mais fácil
será a passagem pela bicamada.
MOLÉCULAS
HIDROFÓBICAS
O2, CO2, N2, Hormônios e esteroides
PEQUENAS
MOLÉCULAS
POLARES NÃO
CARREGADAS
H2O, Ureia, Glicerol e NH3
GRANDES
MOLÉCULAS
POLARES
NÃO CARREGADAS
Glicose e Sacarose
ÍONS H+, Na+, HCO3, K+, Ca2+, CI– e Mg2+
Verde: passam facilmente
Laranja: passam com pouca dificuldade
Azul: passam com muita dificuldade
Vermelho: não passam
Difusão simples: passagem direta através da membrana lipídica - não gasta
energia, sempre a favor do gradiente de concentração e transporte rápido.
Proteínas integrais: estão presentes por toda membrana fosfolipídica. Moléculas
apolares (hidrofóbicas) e pequenas moléculas polares não carregadas.
Como é feita a passagem de íons e outras moléculas?
Através de proteínas que auxiliam a passagem do soluto através da membrana.
3.1 Proteínas
Proteínas canais: são proteínas integrais, onde elas se organizam formando um
canal. A partir dela os íons passam ( a favor do gradiente de concentração ) e sem
gastar energia. Possuem alta velocidade. O canal nem sempre está aberto. Sua
principal regulação é mecânica ( tocar na pele ).
Proteínas carregadoras: integrais, liga o soluto de um lado, faz uma “mudança
estrutural” e solta no interior da célula. É uma interação muito específica e altamente
seletiva. É um transporte reversível, ocorre via uma número delimitado de moléculas
transportadoras, existindo uma velocidade máxima para evitar a saturação da (
Vmax devido a coordenação ). Pode ter gasto de ATP, contra o gradiente.
Proteína bomba: transmembranar que, através da membrana plasmática, transfere
íons através da membrana celular, contra os respectivos gradientes de
concentração, para a região de potencial químico mais elevado, mediante a
utilização de uma fonte de energia externa.
Passivo sem gasto de energia: difusão simples e facilitada.
Ativo com gasto de energia: ativo secundário: bombas e
trocadores
Difusão facilitada: moléculas ou íons atravessam a membrana a favor do gradiente
com o auxílio de proteínas de membrana; transporte passivo; através das proteínas.
Carregadores e canais.
Difusão simples: passagem através da bicamada lipídica.
Como ocorre a difusão facilitada por canal iônico?
3.2 Regulação dos canais iônicos
Há tipos de regulação dos canais iônicos, basicamente estímulos, sendo eles:
controle mecânico, por voltagem e controlado por ligante ( externamente ou
internamente ).
Mecânico: ao aplicar uma força física na ponta do dedo abre-se mecanicamente
canais de sódio, o sódio entra na célula formando um potencial de ação e esse
potencial será transportado até o sistema nervoso central, recebendo essa
informação como um estímulo tátil.
Voltagem: ao aplicar um estímulo elétrico na membrana os canais se abrem ou se
fecham, pode-se ter estímulo natural do organismo. Além disso, há outro exemplo:
ao levar um choque, quando se leva um choque abrem canais de cálcio, tendo a
entrada de cálcio no músculo e ele se contrai. Por isso ao levar um choque o
indivíduo treme e a musculação fica contraindo de forma intermitente
Canal regulado por ligante: aquele que abre ou fecha a partir de um estímulo
químico, ex: neurotransmissores.
4. Bioeletrogênese.
Os neurônios são capazes de gerar e conduzir sinais elétricos. Esse sinais são
denominados potenciais de ação ( gerados pelo K + e Na + ) quando ocorre a
passagem dos íons pela membrana - carga elétrica.
Em um neurônio a corrente elétrica ocorre pela passagem de ÍONS através da
membrana
Numa célula nervosa a corrente elétrica é dada pelo movimento de ÍONS através da
membrana
Conceitos:
Potencial de repouso: parte de dentro negativa e parte de fora positiva
(membrana). Potencial de repouso é a mesma coisa de dizer que o neurônio não
está gerando impulso elétrico. A face interna da membrana de um neurônio em
repouso tende a ser mais negativa que a face externa = -65 mV
DDP: Diferença de potencial
Isso ocorre devido a concentração iônica através da membrana, gerada pela bomba
de Na +/K + e devido a permeabilidade da membrana de canais vazantes de K +.
No repouso, a permeabilidade do K + é 40X maior.
K + mais concentrado no intracelular, Na + mais concentrado no extracelular, Ca +
muito pouco concentrado no intracelular, Cl- muito pouco concentrado no
intracelular. O mais concentrado no intracelular é o K +.
Gradiente de concentração: sai de onde tem mais para onde tem menos.
Difusão do K+: carga negativa no intracelular e positiva no extracelular
Difusão do Na +: carga positiva no intracelular e negativa no extracelular
Difusão do Ca 2+: carga positiva no intracelular e negativa no extracelular
Difusão do Cl -: carga negativa no intracelular e positiva no extracelular
A bomba de sódio e potássio joga sódio para o lado de fora, potássio para o lado de
dentro e para isso hidrolisa o ATP ( para obter energia ). Ela joga 3 Na + para fora e
2K + para dentro. Ou seja, gerando mais potássio do lado de dentro do que de fora
e o sódio mais concentrado do lado de fora do que de fora.
Como é gerado o potência: Como a bomba joga 3 sódios para fora e só 2 potássio
para dentro, fica-se devendo uma carga positiva para o lado de dentro e adiciona-se
uma carga positiva no lado de dentro da célula, gerando um pequeno potencial de
membrana. Isso gera cerca de 3 mV, mas é preciso alcançar um valor de -70 a -90
mV, então ocorre a seguinte reação:
Adiciona-se alguns canais vazantes de potássio, onde o potássio sai carregando
consigo cargas positivas ( deixando o meio intracelular mais negativo e, como
consequência, deixando o meio extracelular mais positivo ). Aumenta-se, então, o
potencial de ação, que fica em torno de -70 a -90 mV.
A partir disso, cria-se um gráfico:
O número 2, parte despolarizante, corresponde à entrada do sódio na célula.
O número 3, parte repolarizante, corresponde a saída de potássio da célula.
Como o potencial de ação ocorre?
Canais Voltagem dependentes se abrem quando a voltagem da membrana atinge
um determinado valor. Para eles se abrirem precisa-se alcançar um valor,
denominado de limiar.
Limiar: quanto a voltagem da membrana atinge o limiar a permeabilidade da
membrana muda pois abrem-se canais voltagem dependentes
Período refratário - o estímulo precisa ser mais forte para ser gerado
Período absoluto - não é possível gerar nenhum potencial de ação
Como os canais dependentes de voltagem são abertos:
As aquaporinas, canaisde água, aumentam a permeabilidade da água na
membrana.