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Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej Jaboatão dos Guararapes - PE 2024.1 MONITORIA DE FISIOLOGIA ESTUDO DIRIGIDO Bioeletrogênese e Excitabilidade 1. Qual das seguintes opções é a principal função da bomba de sódio-potássio? a) Manter o potencial de membrana em repouso. b) Gerar o potencial de ação. c) Regular a atividade metabólica da célula. d) Transmitir impulsos elétricos para outras células. 2. O que é o potencial de membrana em repouso? a) A diferença de potencial elétrico entre o meio interno e externo da célula em estado de repouso. b) A energia necessária para gerar um potencial de ação. c) A quantidade de íons potássio presentes no meio intracelular. d) A quantidade de íons sódio presentes no meio extracelular. 3. Qual é o processo responsável pela geração do potencial de ação? a) Transporte ativo b) Transporte passivo c) Bioeletrogênese d) Sinapse 4. O que é a sinapse? a) Uma célula nervosa especializada em receber sinais b) A junção entre duas células nervosas ou entre uma célula nervosa e outra célula c) O processo de liberação de neurotransmissores na corrente sanguínea Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej d) O processo de produção de potenciais de ação nas células nervosas 5. Como é chamada a estrutura que envia informações de uma célula nervosa para outra? a) Neurônio pré-sináptico b) Neurônio pós-sináptico c) Neurônio sensorial d) Neurônio motor 6. A respeito do assunto sobre bioeletrogênese assinale as alternativas: A. Sinapse elétrica B. Sinapse química C. Período refratário absoluto D. Período refratário relativo ( ) Incapacidade da célula em gerar um segundo potencial de ação, independente da intensidade do novo estímulo. ( ) Utiliza-se de neurotransmissores e receptores na fenda sináptica. Pode apresentar características excitatórias ou inibitórias. Pode transmitir sinais em um domínio temporal extenso. ( ) Período final do potencial de ação no qual a célula é capaz de gerar um novo potencial de ação, se o estímulo despolarizante for supralimiar. ( ) Utiliza-se de junções comunicantes entre o neurônio pré-sináptico e o pós-sináptico. O sinal é transmitido de forma rápida e bidirecional. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej 7. Quando uma célula nervosa é estimulado e deixa seu potencial de repouso, passando a ser ativada pelo alcance do seu potencial de ação, ocorre: a) A saída de K+ que é maior que a entrada do Na+ b) A entrada de Ca2+ é maior que a entrada de Na+ c) A entrada de K+ é maior que a saída de Cl- d) A entrada do Na+ é maior que a saída do K+ e) A entrada do Na+ é maior que a saída do Ca+ 8. Qual o gradiente que determina o fluxo de íons através da membrana? 9. Como a diferença do potencial elétrico da membrana (Potencial de ação) é produzida, ou seja, quais os componentes do potencial de repouso? 10. Descreva o comportamento iônico durante as fases do potencial de ação. 11. Porque no período refratário absoluto não pode haver outro potencial de ação, e no período refratário relativo pode haver? 12. Compare a sinapse elétrica, que ocorre por junção comunicante, com a sinapse química 13. Descreva o mecanismo de sinapse química. 14. O que define se a sinapse será excitatória ou inibitória? Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej GABARITO 1. A 2. A 3.C 4. B 5. A 6. C B D A 7.D 8. Gradiente Eletroquímico (diferença de concentrações de íons e as cargas elétricas) 9. Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação, que são mudanças rápidas no potencial de membrana que se espalham rapidamente ao longo da membrana da fibra nervosa, quando um estímulo é recebido e alcança o limiar de excitação. Os componentes do potencial de repouso são: Fluxo difusionais de íons (potenciais de difusão), principalmente o efluxo de potássio para fora da célula - a saída de íon K+ da célula por canais de vazamento (o íon K+ é mais permeável) permite que o interior da célula permaneça com carga negativa e o exterior da célula com carga positiva. Bomba de Na/K ATPase - responsável por transportar ativamente 3 íons Na+ para fora da célula e 2 íons K+ para o interior da célula, retornando, assim, ao potencial de repouso. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej Equilíbrio de Donnan - em que substâncias negativamente carregadas no interior da célula tendem a permanecer em seu interior. 10. A célula encontrava-se em um potencial de repouso, quando então recebe um estímulo que atinge o limiar de excitação, assim, iniciando o potencial de ação. Fases do Potencial de Ação: Despolarização: abertura dos canais rápidos de Na+ (influxo) Repolarização: fechamento dos canais de Na+ e abertura dos canais lentos de K+ (efluxo) Hiperpolarização: canais lentos de K começam a se fechar e a bomba de Na/K ATPase inicia sua ação Dessa forma, após o fim da hiperpolarização, a célula retoma sua permeabilidade iônica ao potencial de repouso Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej 11. No período refratário absoluto um novo potencial de ação não pode ser gerado, pois o neurônio encontra-se despolarizado. Dessa forma, após o potencial de ação ser iniciado, os canais de Na+ tornam-se inativados, e nenhuma quantidade de sinal excitatório/estímulo aplicado a esses canais nesse ponto abrirá esses canais inativados. No período refratário relativo é possível gerar um novo potencial de ação, pois nesse período relativo o potencial de ação encontra-se retornando ao nível de potencial de repouso original ou próximo a ele. Dessa forma, a partir de um estímulo supralimiar os canais inativados de Na+ se abrirão e um novo potencial de ação poderá ser iniciado. 12. Sinapse Elétrica: esse tipo de sinapse é composta por neurônio pré-sináptico, junções comunicantes (GAP) e neurônio pós-sináptico em contato direto, dessa forma, ocorrendo uma transmissão rápida e bidirecional. Esse tipo de sinapse está presente em músculo liso e cardíaco. Sinapse Química: esse tipo de sinapse é composta por neurônio pré-sináptico, neurotransmissor ou neuromediador, fenda sináptica e neurônio pós-sináptico, dessa forma, apresentando uma transmissão “lenta”, prolongada e unidirecional; também é capaz de transmitir informações em um domínio temporal extenso (os neurotransmissores conseguem estimular mais de um neurônio). Esse tipo de sinapse está presente no sistema nervoso e na junção neuromuscular. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej 13. O neurônio pré-sináptico é estimulado, ocorrendo a despolarização e abertura dos canais de cálcio voltagem dependentes ocorrendo o influxo desse íon para dentro do neurônio pré-sináptico. A entrada de cálcio inicia a exocitose do conteúdo das vesículas pré-sinápticas fazendo com que o neurotransmissor se difunda na fenda sináptica que irá se ligar aos receptores das células pós- sináptica. A ação neurotransmissora encerra quando os compostos químicos são clivados, recaptados para dentro da célula ou se difundem para longe da sinapse. 14. Os neurotransmissores (excitatórios ou inibitórios) e os receptores definem o tipo de sinapse. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej QUESTÕES BÔNUS 1. Qual é a diferença entre receptores que são canais iônicos (Ionotrópicos) e receptores que induzem a produção de segundos mensageiros celulares (Metabotrópicos)? Como cada um desses receptores pode afetar a célula? Receptores ionotrópicos: sua ativação abre diretamente canais iônicos alterando o fluxo de íons através da membrana, possuem ação local e rápida, e são dependentes de ligantes canais catiônicos e aniônicos. Dessa forma, os receptores ionotrópicos podem causar mudanças rápidas na concentração de íons e na atividade elétrica da célula. Receptores metabotrópicos: utilizam-se de um segundo mensageiro, possuem ação lenta e prolongada, e regulam a abertura de canais iônicos indiretamente por vias bioquímicas de sinalização, ativação de enzimas, ativação de transcrição genética e ativação AMPc e GMPc. Dessa forma,os receptores metabotrópicos podem ativar vias de sinalização intracelular mais lentas e mais complexas que podem levar a mudanças mais duradouras no comportamento celular. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej 2. Como ocorre a condução saltatória? Os íons podem fluir com facilidade pelos nódulos de Ranvier, dessa forma, os potenciais de ação ocorrem apenas nos nódulos em que o impulso nervoso salta ao longo da fibra de nódulo a nódulo por condução saltatória. 3. Qual a importância da bainha de mielina? A bainha de mielina é responsável por acelerar a condução do potencial de ação (velocidade de transmissão aumenta), por minimizar o vazamento do fluxo corrente de íons para fora do axônio e por conservar energia para o axônio porque somente os nodos se despolarizam. 4. Quais os parâmetros neuronais que estão relacionados com a velocidade de condução no neurônio? Os dois principais parâmetros do neurônio responsáveis por aumentar a velocidade de condução do impulso nervoso são: o diâmetro do axônio (axônios de maior calibre oferecem uma resistência menor ao fluxo do impulso nervoso) e a mielinização. 5. Quem são as células responsáveis pela produção da bainha de mielina? A bainha de mielina é depositada ao redor do axônio pelas células de Schwann no SNP e pelos oligodendrócitos no SNC. Ariele Renata, Laysla Borges, Gabriela Frej 6. A respeito dos assuntos sobre bioeletrogênese, explique como os anestésicos locais agem sobre o potencial de ação? Os anestésicos locais bloqueiam a ação de canais iônicos de Na+ na membrana celular neuronal, impedindo a neurotransmissão do potencial de ação. A forma ionizada do anestésico local liga-se de modo específico aos canais de sódio, inativando-os e impedindo a propagação da despolarização celular. Porém, a ligação específica ocorre no meio intracelular, por isso é necessário que o anestésico local em sua forma molecular ultrapasse a membrana plasmática para então bloquear os canais de sódio, mecanismo esse que o faz através de sua característica lipossolúvel. 7. Explique como os anestésicos gerais agem sobre as sinapses nervosas? Os anestésicos gerais agem deprimindo as funções do SNC de forma reversível, através da ativação de receptores GABA o qual promove a abertura do poro de um canal para Cl-, induzindo um influxo desse íon para os neurônios com consequente redução da excitabilidade por hiperpolarização da membrana neuronal.
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