Resumo Fisiologia Humana

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I. INTRODUÇÃO A FISIOLOGIA 
 
Fisiologia é o estudo das funções do organismo vivo e de suas partes componentes, 
incluindo os processos químicos e físicos. É o estudo dos sistemas que controlam os processos 
da vida. 
 
HOMEOSTASE 
 
KUMAR et al., 2005 
 
 Sistema de controle biológico é uma série de componentes interconectados que servem 
para manter um parâmetro físico ou químico do corpo num valor quase constante. 
o Receptor 
o Centro de integração 
o Efetor 
 
Alguns dos sistemas de controle biológico corporal: 
o Hormonal 
o Barorreceptor 
o Térmico 
o Pulmonar 
o Circulatório 
o Digestivo 
o Renal 
 
 Esses sistemas agem por mecanismo de Feedback (Retroalimentação). 
 Efeito controlado é levado de volta (feedback) para o controlador, influenciando o efeito de 
modo positivo ou negativo. 
 A retroalimentação negativa é assim denominada devido ao fato de a resposta do sistema 
de controle ser negativa (oposta) ao estímulo. 
 
 
 
 
 
 
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II. FISIOLOGIA CELULAR 
 
ESTRUTURA DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 
A membrana plasmática regula a passagem de substâncias para dentro e fora das células. 
É composta de uma bicamada fosfolipídica, onde estão mergulhadas proteínas, e 
apresenta outras substâncias (colesterol, glicolipídios e glicoproteínas). 
 
 Lipídios: 
o Fosfolipídios 
o Colesterol 
 Proteínas: 
o Associadas, periféricas ou extrínsecas 
o Integrais ou intrínsecas 
 
 
As proteínas integrais atravessam de um lado ao outro a membrana. Algumas formam 
canais que apresentam poros, por onde passam moléculas de água e das substâncias 
hidrossolúveis, especialmente íons que podem se difundir entre os líquidos intracelular e 
extracelular. Outras atuam como proteínas carreadoras para o transporte de substâncias que, de 
outro modo, não conseguiriam atravessar a bicamada fosfolipídica. 
As proteínas periféricas estão frouxamente ligadas à superfície externa ou interna da 
membrana. Freqüentemente estão presas a uma proteína integral. Atuam, quase que 
inteiramente, como enzimas ou outros tipos de controladores do funcionamento intracelular. 
 
 
VOLUME E COMPOSIÇÃO DOS LÍQUIDOS CORPORAIS 
 
 AGUA CORPÓREA TOTAL: quantidade de água do corpo (50% a 70% do peso corporal). 
Em geral se correlaciona inversamente com a gordura corporal. Assim, a água corpórea 
total corresponde a uma maior percentagem do peso corporal quando a gordura é pouca e 
a uma menor percentagem quando a gordura é muita. Devido às mulheres terem maior 
percentual de tecido adiposo que os homens, elas possuem menor quantidade de água 
corporal. 
 
 Água corpórea total é dividida entre dois compartimentos orgânicos: líquido intracelular 
(LIC) e líquido extracelular (LEC), separados pelas membranas celulares. 
 
o LIC está contido dentro das células e corresponde a 2/3 da água corpórea total; 
o LEC está fora das células e corresponde a 1/3 da água corpórea total. 
 plasma (líquido circulante nos vasos sangüíneos); e 
 líquido intersticial, que banha as células. 
 
 LEC: principal cátion é o sódio (Na+), e os ânions que o contrabalançam é o cloreto (Cl-) e o 
bicarbonato (HCO3
-). 
 
 LIC: principais cátions são o potássio (K+) e o magnésio (Mg2+), e os ânions que os 
contrabalançam são as proteínas e os fosfatos orgânicos. 
 
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 Outras diferenças notáveis são de Ca2+ e do pH. O LIC apresenta uma concentração muito 
baixa de Ca2+ ionizado, enquanto o LEC apresenta 4 vezes mais. O LIC é mais ácido (tem 
um pH mais baixo) do que o LEC. 
 
 Princípio da eletroneutralidade: os compartimentos hídricos orgânicos devem obedecer 
este princípio; isto é, cada compartimento deve ter a mesma concentração em mEq/L de 
cargas positivas (cátions) e negativas (ânions). Mesmo quando há uma diferença de 
potencial através da membrana celular, o equilíbrio de cargas ainda é mantido nas partes 
principais das soluções. 
 
 Apesar de todas as diferenças entre as concentrações individuais, a concentração total é 
mantida em equilíbrio devido ao fato da água fluir livremente através das membranas 
celulares. 
 
 As diferenças de concentração através das membranas são mantidas por mecanismos de 
transporte que consomem energia, localizados nas membranas. O mais conhecido é o 
mecanismo de transporte Na+-K+- ATPase (bomba Na+-K+), que transporta Na+ do LIC para 
LEC e K+ do LEC para LIC, contra seus respectivos gradientes de concentração, utilizando 
energia (ATP). 
 
GUYTON;HALL, 2003. 
 
 
PERMEABILIDADE SELETIVA DA MEMBRANA 
 
A membrana apresenta permeabilidade seletiva, ou seja, controla a passagem das 
substâncias através da membrana. Ela permite a passagem de algumas substâncias e restringe a 
passagem de outras. 
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A bicamada fosfolipídica não é miscível com o líquido extracelular nem com o líquido 
intracelular. Portanto, constitui uma barreira para o movimento das moléculas de água e das 
substâncias hidrossolúveis entre os compartimentos líquidos intracelular e extracelular. Entretanto, 
poucas substâncias conseguem penetrar nessa bicamada fosfolipídica, difundindo-se diretamente 
através da própria substância lipídica (substâncias lipossolúveis). 
As moléculas de proteínas na membrana têm propriedades inteiramente diferentes para o 
transporte das substâncias. Suas estruturas moleculares constituem via alternativa através da 
membrana celular. As proteínas de canais permitem a passagem livre de moléculas de água e 
alguns íons, enquanto as proteínas transportadoras (carreadoras) unem-se a moléculas e íons e 
transportam-nos através da membrana. 
 
 
III.FISIOLOGIA DA MEMBRANA, NERVO E MÚSCULO 
 
1. TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR 
 
 LEC rico em nutrientes necessários ao conteúdo da célula e devem, portanto, atravessar a 
membrana celular. 
 Resíduos celulares acumulados (LIC) devem ser eliminados. 
 Moléculas: H2O, O2, CO2 e lipídios, movem-se facilmente através da membrana. 
 Íons, moléculas polares grandes e moléculas muito grandes (proteínas): dificuldade em 
atravessar a membrana. 
 Duas propriedades influenciam o movimento: 
o Tamanho da molécula ou solubilidade em lipídios: 
o Polaridade 
Substâncias pequenas ou lipossolúveis podem cruzar diretamente a bicamada fosfolipídica. 
Moléculas maiores ou menos solúveis em lipídios são impedidas de cruzar a membrana, a não ser 
através de algum transporte específico. 
 Há dois modos de classificar o transporte das substâncias: 
o Através da bicamada fosfolipídica ou com auxílio de proteínas de membrana 
o De acordo com a necessidade de energia: 
 a favor de um gradiente eletroquímico (passivo) 
 contra um gradiente eletroquímico (ativo) 
 primário: necessidade de entrada direta de energia metabólica; ou 
 secundário: utilização indireta da energia metabólica. 
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 GUYTON; HALL, 2003. 
 
PROCESSOS PASSIVOS 
 
 Os mecanismos de transporte passivo não necessitam de energia adicional sob a forma de 
ATP. 
 Incluem: a difusão, a difusão facilitada, a osmose e a filtração. 
DIFUSÃO 
 
Na difusão ocorre passagem de substâncias de uma região onde se encontra em alta 
concentração para uma região de baixa concentração. Divide-se em difusão simples e difusão 
facilitada. 
 
 Difusão Simples: Movimento de uma substância de uma área de alta concentração para 
outra de baixa concentração (gradiente de concentração). 
Envolvem apenas a energia cinética de moléculas individuais. Ocorre a difusão devido ao 
movimento térmico aleatório de átomos e moléculas (movimento browniano). A constante 
movimentação - “calor” –movimentação nunca cessa (exceto no zero absoluto. 
Pode ocorrer por dois caminhos:1) Através da bicamada lipídica: quando for substância lipossolúvel, por exemplo, oxigênio, 
dióxido de carbono, nitrogênio, álcool. 
2) Através dos canais protéicos: apesar de insolúveis em lipídios, a água e outras moléculas 
(hidrossolúveis e pequenas) atravessam a membrana passando pelos canais existentes nas 
moléculas protéicas. 
 Canais se distinguem por duas características importantes: 
o permeabilidade seletiva a certas substâncias: características do próprio canal 
(diâmetro, formato e natureza das cargas elétricas nas superfícies internas). 
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o canais podem ser abertos ou fechados por comportas: controlam a 
permeabilidade iônica dos canais. 
 GUYTON; HALL, 2003. 
 
 
 
GUYTON; HALL, 2003. 
 
 
 
 
A permeabilidade dos canais é controlada pelas comportas: 
 Comportas por voltagem: 
o respondem ao potencial elétrico através da membrana celular. 
o canais de sódio: 
 cargas negativas no interior da membrana: fechadas as comportas externas 
para o sódio 
 interior perde a carga negativa: comportas abrem-se e permitem a 
passagem de enormes quantidades de sódio através dos poros. 
o canais de potássio: 
 abrem-se quando o interior da membrana adquire carga positiva. 
 abertura é responsável, em parte, pelo término dos potenciais de ação. 
Canais de Sódio: 
 
 
Canais de Potássio: 
 
 
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 Comportas químicas: 
o são abertas pela ligação de substância química com a proteína 
o acarreta alteração conformacional na molécula protéica e irá abrir ou fechar a 
comporta 
 Efeito da acetilcolina sobre o canal de acetilcolina (0,65nm): se abre 
permitindo a passagem de todas as moléculas sem carga e íons positivos 
com diâmetro inferior a 0,65nm. 
 
 Difusão Facilitada: As substâncias (moléculas grandes e insolúveis em lipídios) movem-
se através das membranas plasmáticas com a assistência de proteínas integrais 
(carreadoras). 
 A maioria dos açúcares, como a glicose, é transportada via difusão facilitada. 
 É também chamada difusão mediada por carreador, pois a substância se difunde com a 
ajuda de uma proteína carreadora. O carreador FACILITA a difusão para o outro lado. 
 
 A velocidade da difusão facilitada é limitada. 
o Força fixadora do receptor é fraca (movimento térmico da molécula fixada faz com 
que seja solta e liberada no lado oposto). 
o A velocidade da molécula transportada nunca pode ser maior que a velocidade com 
que a molécula protéica carreadora pode sofrer alteração conformacional, em 
ambas as direções. 
 A difusão facilitada difere da difusão simples: 
o na difusão facilitada há uma velocidade máxima (Vmáx), quando a concentração da 
substância aumenta, enquanto na difusão simples a velocidade continua 
aumentando. 
 
 
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Osmose: é o movimento da molécula de água através de uma membrana seletivamente 
permeável de uma região de maior concentração de água para uma região de menor 
concentração. 
 Pressão osmótica: É a pressão hidrostática necessária para impedir o movimento do 
solvente para uma solução através da membrana semipermeável. 
 
PROCESSOS ATIVOS 
 
O transporte ativo ocorre quando as células participam ativamente no movimento através da 
membrana, com gasto de energia (quebra do ATP). 
 
 TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
 
 Bomba Sódio-Potássio: processo que bombeia os íons Na+ para fora, através da 
membrana e, ao mesmo tempo, os íons K+ para dentro. 
A bomba é responsável pela manutenção das diferenças de concentração do sódio e potássio 
através da membrana e o estabelecimento da voltagem elétrica negativa dentro das células. 
Ocorre fixação de 3 íons Na+ e 2 íons K+ na proteína carreadora e com 1 ATP essa proteína 
sofre alteração conformacional e ocorre o desprendimento dos íons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Ca2+ ATPase (Bomba de Ca2+): Ca2+ deve permanecer em concentração extremamente 
baixa no citosol intracelular de praticamente todas as células do corpo. 
 
 Há duas bombas de cálcio: 
o na membrana celular: bombeia cálcio para fora da célula 
o outra bombeia cálcio para dentro das organelas vesiculares, RE, células 
musculares e mitocôndrias. 
 
 
 H+ ATPase (Bomba de H+): 
 Dois importantes locais de transporte: 
o Células gástricas do estômago 
 Células parietais (profundas) têm o mecanismo ativo primário. 
Base para secreção do HCl 
 
o Túbulos distais terminais e nos ductos coletores corticais dos rins. 
 Células intercaladas: secretam os íons H+ do sangue para a urina. 
Controla a concentração hidrogeniônica nos líquidos corporais. 
 
 
 
Denominada eletrogênica 
 
 
 
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 TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO 
 
 Une a energia cinética de uma molécula que se move a favor de um gradiente de 
concentração ao movimento de outra que se move contra seu gradiente. 
 Um dos solutos, geralmente, é o sódio (a favor do gradiente eletroquímico) e o 
outro (contra o gradiente). 
 O gradiente representa um depósito de energia, pois o excesso de sódio fora da 
membrana celular está sempre tentando difundir-se para o interior. 
 Em condições apropriadas essa energia de difusão do sódio pode arrastar, 
literalmente, outras substâncias, juntamente com o sódio, através da membrana. 
 
 
o CO-TRANSPORTE OU SIMPORTE: Todos os solutos são transportados no 
mesmo sentido através da membrana celular. O sódio move-se para dentro da 
célula através do carreador de acordo com o seu gradiente eletroquímico; os 
solutos co-transportados com o Na+ se movem também para dentro da célula. 
 COSTANZO, 2002. 
 
o CONTRA-TRANSPORTE OU ANTIPORTE: Transporte no qual os solutos são 
transportados em sentidos opostos através da membrana. Na+ transportado para 
dentro da célula pelo carreador, a favor do gradiente eletroquímico. Solutos 
que são contra-transportados movem-se para fora da célula. 
COSTANZO, 2002. 
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Outras formas de transporte: 
 
 ENDOCITOSE: É o processo de ingestão feito pela célula, que permite a entrada de 
materiais dentro desta. 
o PINOCITOSE: ingestão de partículas líquidas ou pequenas. 
o FAGOCITOSE: ingestão de partículas sólidas ou grandes. 
 
 EXOCITOSE: Mecanismo pelo qual moléculas podem ser ejetadas pela célula. 
 
 
 
2. EXCITABILIDADE CELULAR 
 
A capacidade das células nervosas de responder aos estímulos e converte-los em impulsos 
nervosos é denominada excitabilidade. Um estímulo é qualquer coisa no ambiente capaz de 
alterar o potencial de membrana de repouso. 
 
POTENCIAIS DE MEMBRANA E POTENCIAIS DE AÇÃO 
 
 
 A membrana celular permite a separação das cargas elétricas no corpo. 
 Apesar da distribuição de cargas entre os compartimentos há alguns ânions sem 
cátions (ânions de proteínas) e alguns cátions sem ânions correspondentes. 
 Ocorre uma distribuição não uniforme de íons, pois os compartimentos intra e 
extracelular estão em desequilíbrio elétrico. 
 Esse desequilíbrio é DIFERENÇA DE POTENCIAL DA MEMBRANA EM 
REPOUSO ou POTENCIAL DA MEMBRANA. 
 
POTENCIAL DE MEMBRANA DE REPOUSO 
 
 Diferença de potencial que existe através da membrana no período entre os dois 
potenciais de ação (isto é, repouso). 
 Estabelecido pelos potenciais de difusão 
 Próximo do potencial de equilíbrio do K+ e do Cl- (maior permeabilidade) e longe dos 
potenciais de equilíbrio do Na+ e Ca2+ (menor permeabilidade) 
 Determinado pela contribuição da bomba Na+-K+ e pelo vazamento de potássio e de sódio 
através da membrana neural. 
 O potencial da membrana em repouso ocorre principalmente devido aos íons K+: 
o Principais íons difusíveis em repouso: K+ e o Cl- 
o Membrana na maior parte do tempo é bastante impermeável ao Na+). 
o Grandes moléculas no LIC (namaioria ânions) não podem atravessar a 
membrana, 
o Carga negativa atrai os íons K+ aumentando sua concentração dentro da 
célula, mas estes se difundem para fora da célula (baixa concentração). 
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o Difusão K+ é resistida pela “tração” para dentro da carga das proteínas. 
o Carga negativa da proteína não está completamente neutralizada pelo K+ (diferença 
de potencial). 
o A difusão do K+ tende a deixar carga negativa da proteína; que se opõe à difusão 
de K+ para fora da célula. 
o O potencial negativo, no interior da célula repele os íons Cl-, que ficam 
concentrados no exterior. 
o O íons K+ e Cl- difundem ao longo de qualquer gradiente tentando extingui-lo para 
manter o potencial entre -70 e -90mV. 
 
 GUYTON; HALL, 2002. 
 
POTENCIAL DE DIFUSÃO 
 
 Diferença de potencial quando um íon difunde-se a favor de seu gradiente de 
concentração. 
 Somente quando membrana permeável ao determinado íon. 
 Íons K+: 
o Gradiente de concentração de dentro para fora 
o Eletropositividade para o exterior (eletropositividade) 
o Déficit de cátions no interior (eletronegatividade) e ânions que não se 
difundiram para fora 
o Potencial aumenta e bloqueia qualquer difusão de potássio 
o Cerca de -94mV. 
 
 Íons Na+: 
o Gradiente de concentração de fora para dentro 
o Transporte de cargas positivas para dentro (eletropositividade) 
o Negatividade no exterior 
o Aumento do potencial de membrana bloqueando a difusão de íons sódio para o 
interior 
o Cerca de + 61 mV 
 
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O potencial de repouso da membrana, portanto é determinado por três fatores: 
A. contribuição do potencial de difusão do potássio: -94mV. 
B. contribuição da difusão de sódio: +61mV. 
C. Contribuição da bomba Na+-K+: -4mV. 
 
GUYTON; HALL, 2002. 
POTENCIAL DE AÇÃO 
É necessário compreender o significado de dois termos: despolarização e repolarização: 
Despolarização é a perda e depois a reversão da polarização devido à abertura rápida dos 
canais de íons sódio. 
Repolarização é a recuperação do potencial de membrana de repouso devido à abertura 
mais lenta dos canais de íons potássio e ao fechamento dos canais de íons sódio. 
 Tecidos que geram sinais elétricos conhecidos como POTENCIAL DE AÇÃO: Nervoso e 
Muscular. 
 Nas células eletricamente excitáveis: 
o O Potencial de Membrana é resultado das composições iônicas diferentes entre os 
lados de dentro e fora da célula; 
o Seu valor é determinado pelas permeabilidades relativas dos diferentes íons; 
o A permeabilidade da membrana pode ser alterada pela variação do potencial. 
 O potencial de ação (PA) é uma variação rápida do potencial de membrana, 
seguida por retorno ao potencial de repouso da membrana. 
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POWERS; HOWLEY, 2002. 
Início do Potencial de Ação 
 Fibra nervosa refratária: não há geração de PA 
 Aumento potencial membrana (0mV): abertura canais Na+ voltagem dependentes. 
o rápido influxo de sódio para dentro da célula 
o maior aumento do potencial de membrana 
o abertura de mais canais e mais influxo de sódio 
o aumento do potencial de membrana 
 Início do fechamento dos canais de sódio, abertura dos canais de potássio e o potencial 
termina. 
 Necessária elevação de 15 a 30 mV (limiar) 
 
Etapas do PA 
 Repouso 
 potencial de repouso da membrana (-90mV) 
 Despolarização (entrada Na+) 
 Repolarização (sai potássio) 
 Pós-potencial hiperpolarizante (condutância maior K+) 
 
Canais de sódio e de potássio voltagem-dependentes 
 Ativação do canal de sódio: 
o entre -70mV e -50mV 
o abertura da comporta (estado ativado) 
 Inativação do canal de sódio: 
o aumento de voltagem (abre comporta ativação/ fecha comporta inativação) 
o potencial começa retornar potencial de repouso (repolarização) 
 
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 Canais de Potássio voltagem-dependentes: 
o Repouso: comporta fechada 
o Potencial de membrana aumenta (-90mV-0mV): difusão K+) 
o recuperação do potencial de repouso da membrana. 
 
PERÍODO REFRATÁRIO: 
 Período em que as células excitáveis incapazes de produzir PA. 
o Período refratário absoluto: fração maior dos seus canais de sódio está 
inativada pela voltagem 
o Período refratário relativo: célula capaz de gerar segundo PA (estímulo mais 
intenso que o normal). A condutância ao K+ fica aumentada. 
 
 
PLATÔ DE ALGUNS PA 
 Membrana não repolariza imediatamente após despolarização 
 Prolonga muito o período de despolarização 
 Ocorre devido 2 fatores: 
o canais de cálcio-sódio voltagem-dependentes 
o canais potássio voltagem-dependentes 
 
 
3. TRANSMISSÃO SINÁPTICA 
Sinapse é o local onde a informação é transmitida de uma célula a outra. 
 As células excitáveis geram PA e se comunicam através da transmissão de sinais 
elétricos. 
 Sinapses Elétricas: 
o Corrente flui diretamente de uma célula excitável para a seguinte 
o gap junctions (junções gap ou junções abertas) 
o Sem retardo sináptico 
o Condução pode ocorrer nas duas direções 
 
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 Sinapses Químicas: 
o PA (célula pós-sináptica) abre os canais de cálcio 
o Influxo cálcio (terminal pré-sináptico) 
o Liberação neurotransmissor (vesículas sinápticas) 
o Difusão do neurotransmissor na fenda sináptica 
o Ligação receptores (membrana pós-sináptica) 
o Variação potencial de membrana (célula pós-sináptica): excitatória ou inibitória 
o Unidirecional 
o Há retardo sináptico 
 
 Potenciais Pós-sinápticos Excitatórios 
(PPSEs) 
o Despolarizam a célula pós-sináptica 
o Produzidos pela abertura dos canais de 
Na+ e K+. 
o Neurotransmissores: acetilcolina, 
norepinefrina, epinefrina, dopamina, 
glutamato e serotonina. 
 
 Potenciais Pós-sinápticos Inibitórios 
(PPSIs) 
o Hiperpolarizam célula pós-sináptica 
o Produzidos pela abertura dos canais de 
Cl-. 
o Neurotransmissores inibitórios: GABA e 
a glicina. 
 
 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR – EXEMPLO DE SINAPSE QUÍMICA 
 
Motoneurônios são os que inervam as fibras musculares. Uma Unidade Motora 
compreende um único motoneurônio e as fibras musculares que ele inerva. As UMs variam 
consideravelmente em tamanho. Um único motoneurônio pode ativar poucas a milhares de fibras 
musculares. 
 
Estrutura da Junção Neuromuscular 
À medida que o axônio do motoneurônio se aproxima da junção neuromuscular, ele perde 
sua bainha de mielina e se divide em finos ramos terminais, que cursam pelas goteiras 
sinápticas, na superfície da célula muscular. A membrana plasmática da célula muscular, que 
reveste essa goteira, está organizada em numerosas pregas juncionais. Os ramos axônicos 
terminais contêm muitas vesículas sinápticas, de superfície lisa, que contêm acetilcolina, o 
neurotransmissor dessa sinapse. O terminal axônico e a célula muscular são separados pela 
fenda sináptica. 
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As moléculas do receptor para acetilcolina ficam concentradas perto da abertura das 
pregas juncionais. As vesículas sinápticas, nas terminações neuronais e nos sítios especiatizados 
de liberação (zonas ativas), ficam situadas opostas às aberturas das pregas juncionais. A 
acetilcolinesterase é a enzima que cliva a acetilcolina em acetato e colina e fica situada na 
superfície da membrana pós-juncional. 
 
V. FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO 
 
 Três tipos de tecidos musculares: liso, esquelético e cardíaco. 
 
ESTRUTURA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO 
 Organizado em compartimentos (ventres musculares) envolvidos por fáscias. 
o Epimísio: papel vital na transferência da tensão muscular para o osso 
o Perimísio: capacidade de alongamento e retorno ao comprimento no repouso normal. 
o Endomísio: isolante para a atividade neurológica muscularSarcolema: membrana celular que envolve a fibra muscular. 
Sarcoplasma: as miofibrilas estão mergulhadas na matriz intracelular denominada sarcoplasma. 
Contém grande quantidade de potássio, magnésio, fosfato, enzimas protéicas e grande 
quantidade de mitocôndrias. 
Miofibrilas: cada fibra contém várias centenas a vários milhares de miofibrilas. 
 Filamentos Espessos: com proteína de elevado peso molecular, a miosina, com seis 
cadeias polipeptídicas, incluindo um par de cadeias pesadas (cauda) e dois pares de 
cadeias leves (cabeças globulares). Nas cabeças há um local de ligação para a actina, 
que liga e hidrolisa o ATP (miosina ATPase). 
 
 Filamentos delgados: são compostos por 3 proteínas: a actina, tropomiosina e 
troponina. 
 
o Actina é uma proteína globular (actina G), que formam a actina F. 
o Tropomiosina: bloqueia os locais de ligação da actina para a miosina. 
 
o Troponina é um complexo de 3 proteínas globulares (troponina T, troponina I e 
troponina C. 
 Troponina T (T de tropomiosina): une o complexo de troponina à 
tropomiosina. 
 Troponina I (I de inibição): inibe a interação da actina por cobrir o local de 
ligação entre ambas. 
 Troponina C (C de Ca2+): é uma proteína que liga Ca2+ e desempenha um 
papel fundamental no início da contração. 
 
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Aspectos das bandas: os filamentos de actina e miosina se interdigitam parcialmente, dando o 
aspecto de bandas claras e escuras. 
 Bandas claras: contêm apenas filamentos de actina e são denominadas bandas I. 
 Bandas escuras: contêm filamentos de miosina e as extremidades dos filamentos de 
actina, onde se superpõem aos de miosina e são denominadas bandas A. 
 Discos Z: onde as extremidades dos filamentos de actina se fixam. A porção da miofibrila 
localizada entre dois discos Z é denominada sarcômero. 
 
Sarcômero: é a unidade básica contrátil da miofibrila, situando-se entre os discos Z. A linha M 
divide a zona vazia em duas partes iguais; ela contém proteínas que ligam as porções centrais 
dos filamentos grossos umas as outras. 
Proteínas do citoesqueleto: estabelecem a arquitetura das miofibrilas. 
 Distrofina: transversal, proteína ligada à actina, ancora a miofibrila à membrana celular. 
 Titina: proteína longitudinal associada aos filamentos espessos, é uma proteína que se 
estende das linhas M aos discos Z. Também auxilia a centralizar os filamentos espessos 
no sarcômero. 
 Nebulina: proteína longitudinal associada aos filamentos finos. Estende-se de uma 
extremidade à outra do filamento fino. A nebulina serve como uma “régua” molecular, 
ajustando o comprimento dos filamentos finos durante sua montagem. 
 
Túbulos T e retículo sarcoplasmático (RS): 
 Túbulos T: 
o responsáveis por carrearem a despolarização dos PA na superfície celular do 
músculo para o interior da fibra. 
o fazem contato com as cisternas terminais do RS e contêm uma proteína sensível à 
voltagem (receptor de diidropiridina) 
 RS: 
o armazena e libera cálcio para o acoplamento excitação-contração. 
o fazem contato com os túbulos T (arranjo em tríade) 
o contém canal que libera Ca2+ (receptor de rianodina) 
 Ca2+: 
o acumula-se no RS pela ação da Ca2+-ATPase 
o Ca2+-ATPase bombeia cálcio do LIC da fibra muscular para o interior do RS 
o Dentro do RS o Ca2+ está ligado à calseqüestrina, que ajuda a manter 
concentração baixa de Ca2+ livre dentro do RS, reduzindo o trabalho da bomba de 
Ca2+. 
o Grande quantidade de Ca2+ na forma ligada pode ser armazenada dentro do RS, 
enquanto a concentração de Ca2+ livre do RS permanece extremamente baixa. 
 
MECANISMO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 
 Mecanismo de acoplamento excitação-contração. 
 Aumento na concentração intracelular de Ca2+ livre (RS) 
 O PA sempre precede a elevação na concentração intracelular de cálcio, que sempre precede 
a contração. 
 
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As etapas envolvidas no acoplamento excitação-contração são descritas a seguir: 
1. Propagação PA na membrana celular muscular para túbulos T, levando a despolarização 
da superfície para fibra muscular. 
2. Despolarização dos túbulos T com alteração conformacional (receptor de diidrotropina), 
abrindo canais de Ca2+ (receptores de rianodina) no RS. 
3. Com abertura canais liberadores de Ca2+, o íon é liberado do RS para o LIC da fibra 
muscular (concentração intracelular de Ca2+) 
4. Ca2+ liga-se à troponina C, alteração conformacional no complexo de troponina. Cada 
Ca2+ ligado aumenta a afinidade da troponina C para o Ca2+ seguinte. 
5. Tropomiosina move-se e ocorre ciclos de pontes cruzadas, pela exposição dos locais de 
ligação para a miosina na actina. 
6. Há hidrólise ATP e geração de força. Nenhum ATP está ligado à miosina, e esta está 
fortemente unida à actina em uma posição de “rigor”. 
A: estado muito curto, ausência de ATP. 
B: ligação do ATP a cabeça da miosina, alteração conformacional,  afinidade para a 
actina. A miosina é liberada. 
C: Fenda se fecha ao redor do ATP com alteração conformacional deslocando a miosina. 
D: a miosina se liga a um novo local na actina 
E: ADP é liberado e a miosina retorna ao seu estado original sem nenhum nucleotídeo 
ligado. 
 O relaxamento ocorre quando o Ca2+ é reacumulado no RS pela Ca2+-ATPase de sua 
membrana. 
 Enquanto a concentração intracelular de o Ca2+ for baixa, não poderão ocorrer os ciclos de 
pontes cruzadas e o músculo relaxará. 
 
 
 
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Sequencia de Eventos na Junção Neuromuscular 
Um PA no motoneurônio provoca um PA na fibra muscular que ele inerva pela seqüência 
dos seguintes eventos: 
1. Potenciais de ação propagam-se ao longo do motoneurônio. Correntes locais despolarizam 
cada região adjacente até o limiar. Finalmente, o terminal pré-sináptico é despolarizado, e 
essa despolarização causa a abertura de canais de Ca2+, sensíveis à voltagem na 
membrana pré-sináptica. 
2. Quando esses canais de cálcio se abrem, aumenta a permeabilidade a esse íon no 
terminal pré-sináptico e o íon flui para dentro do terminal, de acordo com o seu gradiente 
eletroquímico. 
3. A captação de Ca2+ pelo terminal causa a liberação do neurotransmissor acetilcolina 
(ACh), que foi previamente sintetizado e armazenado nas vesículas sinápticas. Para 
liberar ACh, as vesículas fundem-se com a membrana plasmática e esvaziam seus 
conteúdos, por exocitose, para dentro da fenda sináptica. A ACh é formada a partir da 
acetil coenzima A (acetil CoA) e colina pela ação da enzima colina acetiltransferase. 
Esse neurotransmissor é armazenado em vesículas com ATP e proteoglicana para 
liberação subseqüente. Durante a estimulação, o conteúdo inteiro de uma vesícula 
sináptica é liberado na fenda sináptica. A menor quantidade possível de ACh que pode ser 
liberada é o conteúdo de uma vesícula sináptica (um quantum) e, por essa razão, a 
liberação de ACh é dita quantal. 
4. A ACh difunde-se através da fenda sináptica para a membrana pós-sináptica. Essa região 
especializada é denominada placa motora terminal, e contém receptores nicotínicos 
para a ACh. A ACh liga-se às subunidades  do receptor nicotínico e causa uma alteração 
conformacional. O receptor é um canal iônico dependente de ligando. É também um canal 
de Na+ e K+. Quando ocorre alteração conformacional, abre-se o cerne central do canal e a 
permeabilidade da placa motora aumenta, tanto para o Na+ quanto para o K+. 
5. Quando os canais se abrem, Na+ e K+ fluem de acordo com seus respectivos gradientes 
eletroquímicos, cada um deles tentando impulsionar a placa motora para o seu potencial 
de equilíbrio. Como resultado a placa motora é despolarizada para um valor aproximado a 
meio caminho dos potenciais de equilíbrio do Na+ e K+ (cerca de 0mV). Esse valor 
despolarizado é o potencial de placa motora.6. Uma vez que a placa motora é despolarizada para aproximadamente 0mV, as áreas 
adjacentes da fibra muscular são despolarizadas em direção ao limiar pelo espalhamento 
das correntes locais, e elas disparam PAs. Embora a placa motora por si própria não 
possa disparar PAs, ela se despolariza de modo suficiente para iniciar o processo nas 
células musculares “regulares” vizinhas. PAs são propagados ao longo da fibra muscular 
pela continuação do processo. 
7. O potencial de placa motora termina quando a ACh é degradada em colina e acetato pela 
acetilcolinesterase da placa motora. Aproximadamente 50% da colina retornam ao 
terminal pré-sináptico pelo co-transporte Na+-colina, para serem utilizados na síntese de 
nova ACh. 
 
MECANISMO DO TÉTANO 
 Normal: 
o único PA libera Ca2+ (RS) que produz uma única contração. 
o contração termina quando RS reacumula Ca2+. 
 
 Tétano: 
o músculo é estimulado repetitivamente 
o não há tempo suficiente para RS reacumular o Ca2+ 
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o não ocorre relaxamento 
o ocorrência continuada de ciclos de pontes cruzadas 
o contração mantida chamada tétano, e não única contração 
 
 
Transmissão sináptica na Junção neuromuscular 
 
RECEPTORES 
 Fuso Muscular 
o Detector de comprimento 
o estiramento rápido acarreta uma resposta reflexa do músculo – reflexo de estiramento 
 
 Órgão Tendinoso de Golgi 
o Monitoram a tensão produzida pela contração muscular 
o Ajudam a impedir a força excessiva durante a contração muscular, excitando os 
neurônios inibitórios 
 
NEUROTRANSMISSORES E NEUROMODULADORES 
A transmissão da informação nas sinapses químicas envolve a liberação de um 
neurotransmissor da célula pré-sináptica, difusão através da fenda sináptica e ligação deste aos 
receptores específicos na membrana pós-sináptica, produzindo alteração no potencial de 
membrana. São exemplos: 
 Ésteres de colina 
o Acetilcolina 
 
 Aminas 
o Norepinefrina 
o Epinefrina 
o Dopamina 
o Serotonina 
o Histamina 
 
 
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 Aminoácidos 
o Glutamato 
o Glicina 
o Ácido -aminobutírico (GABA) 
 
 Neuropeptídeos 
o Neuromoduladores: atuam na célula pré-sináptica alterando a quantidade liberada de 
neurotransmissor em resposta a estimulação. 
o Neuro-hormônios: são liberados nas células secretoras para o sangue. 
 
ESTRUTURA DO MÚSCULO LISO 
O músculo liso não possui estriações, porque os filamentos espessos e finos, mesmo 
presentes, não são organizados em sarcômeros. O músculo liso é encontrado nas paredes dos 
órgãos ocos, como o aparelho gastrointestinal, a bexiga e o útero, assim como na vasculatura, 
vias aéreas, ureteres, bronquíolos e músculos do olho. 
O músculo liso deve desenvolver força (ou encurtar) para permitir a motilidade ou alterar as 
dimensões de um órgão. Entretanto, na ausência do esqueleto, também deve ser capaz de 
contrações econômicas e contínuas, ou tônicas, para manterás dimensões dos órgãos contra as 
cargas impostas. 
 
Tipo de Músculo Liso 
São classificados em multiunitários ou unitários, dependendo de as células serem ou não 
eletricamente acopladas. Um terceiro tipo, uma combinação de músculos lisos unitários e 
multiunitários, é encontrado no músculo liso vascular. 
 Músculo Liso Unitário: Fibras eletricamente acopladas 
o Passagem rápida da despolarização de uma célula para outra. 
o PA espalha-se rapidamente através do tecido, de modo que muitas células 
contraem-se como se fossem uma unidade única. 
 
 Músculo Liso Multiunitário: 
o Não estão eletricamente acopladas eletricamente 
o Cada fibra muscular associada com um terminal axônico ou varicosidade. 
o No útero, antes do parto, as fibras multiunitárias mudam e tornam-se unidades 
simples, levando a contração mais efetiva. 
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Tipos de músculos lisos 
Cada célula muscular lisa apresenta um núcleo único, localizado centralmente. São afiladas 
nas extremidades e quando contraem tornam-se totalmente distorcidas, como resultado das 
forças exercidas sobre a célula pelas junções com outras células ou com a matriz extracelular, e 
as secções transversas dessas células geralmente são muito irregulares. 
Não apresentam túbulos T. No entanto, o sarcolema tem fileiras longitudinais de pequenas 
invaginações saculares, chamadas de cavéolas, que aumentam a proporção superfície-volume 
das células, mas sem função conhecida. O sarcolema circunda os miofilamentos das células 
musculares lisas. Durante a ativação, o cálcio se difunde para a célula através de canais no 
sarcolema e o líquido extracelular contém estoque importante de Ca2+ para a regulação da 
contração. O músculo liso tem um retículo sarcoplasmático que mantém um estoque de Ca2+ 
intracelular, que pode ser mobilizado quando os neurotransmissores excitantes, hormônios ou 
drogas se ligam a receptores no sarcolema. 
Os filamentos grossos e delgados das células musculares lisas são longos e densamente 
agrupados. No músculo liso, nem todo o citoesqueleto e os filamentos contráteis estão em 
alinhamento uniforme transverso, e as estriações estão ausentes. A ausência de estriações não 
implica ausência de organização. 
 Citoesqueleto: atua como pontos de ligação para os filamentos delgados e permite a 
transmissão de força para as extremidades da célula. Não está organizado em miofibrilas e 
os discos Z são substituídos pelos corpos densos elipsoidais, no mioplasma, e as áreas 
densas, que formam faixas ao longo do sarcolema. Os filamentos intermediários unem 
os corpos e as áreas densas à trama do citoesqueleto. 
 
 Miofilamentos: contém filamentos de actina e de miosina, com características químicas. 
Os filamentos finos têm a mesma estrutura e composição da actina e da tropomiosina. Não 
contém o complexo normal de troponina e nem a nebulina, que é necessário para o 
controle da contração do músculo esquelético, o que torna diferente o mecanismo para o 
controle da contração. Contém duas proteínas não encontradas no músculo estriado: 
caldesmona e calponina. Os papéis exatos dessas proteínas são desconhecidos, mas 
parece não ser fundamentais para o ciclo das pontes cruzadas. A quantidade de actina e 
tropomiosina é o dobro do músculo estriado. Os filamentos delgados se organizam da 
mesma forma que no músculo estriado, porém o conteúdo de miosina é somente um 
quarto do conteúdo do músculo estriado. 
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Mecanismo Contrátil no Músculo Liso 
A actina e miosina interagem da mesma maneira que no músculo esquelético. Além disso, o 
processo contrátil é ativado pelos íons Ca2+, e o trifosfato de adenosina (ATP) também é 
degradado a fim de proporcionar energia necessária para a contração. 
Os mecanismos do acoplamento excitação-contração no músculo liso diferem daquele no 
músculo esquelético. No músculo liso, a interação da actina com a miosina é controlada pela 
ligação do Ca2+ a uma outra proteína, a calmodulina. Por sua vez, o complexo Ca2+-calmodulina 
regula a cinase das cadeias leves da miosina, que regula o ciclo de pontes cruzadas. 
 Etapas do Acoplamento Excitação-Contração 
 
As etapas são ilustradas na figura abaixo. 
 
Mecanismo de contração do músculo liso 
 
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1. Os PA ocorrem na membrana celular do músculo liso. A despolarização do PA abre os 
canais de Ca2+ dependentes de voltagem no sarcolema. Com isso, o íon flui para dentro da célula 
de acordo com seu gradiente de concentração, causando aumento da concentração 
intracelular de Ca2+. 
2. Dois mecanismos adicionais proporcionam o aumento do Ca2+ intracelular: canais de 
Ca2+ ativados por ligante e canais de liberação de Ca2+ ativados pelo inositol 1,4,5-trifosfato 
(IP3). Os primeiros (sarcolema) podem ser abertos por vários hormônios e neurotransmissores, 
permitindo a entrada adicional de Ca2+ a partirdo LEC. Os segundos, na membrana do RS, 
podem ser abertos por hormônios e neurotransmissores. Qualquer um desses mecanismos pode 
aumentar a concentração intracelular de Ca2+ causada pela despolarização. 
3. A elevação na concentração intracelular de Ca2+ permite ligar-se à calmodulina. Igual à 
troponina C do músculo esquelético, a calmodulina liga quatro íons Ca2+ de um modo cooperativo. 
O complexo Ca2+-calmodulina se liga e ativa a cinase das cadeias leves da miosina. 
4. Quando ativada, essa cinase fosforila a miosina. Quando a miosina é fosforilada ela se 
liga à actina para formar pontes cruzadas, produzindo a contração. Quando a miosina está no 
estado fosforilado as pontes cruzadas podem se formar e se romper, repetidamente. Uma 
molécula de ATP é consumida em cada ciclo de pontes cruzadas. A quantidade de tensão gerada 
é diretamente proporcional ao número de pontes cruzadas formadas, que é, por sua vez, 
proporcional à concentração intracelular de Ca2+. 
5. Quando diminui a concentração intracelular de Ca2+, a miosina é desfosforilada pela 
fosfatase das cadeias leves da miosina. No estado desfosforilado a miosina ainda pode 
interagir com a actina, mas as uniões são chamadas de pontes trancadas e não de pontes 
cruzadas. Essas pontes trancadas não se despegam ou se despegam de maneira lenta; assim, 
elas mantêm o nível tônico de tensão no músculo liso com pouco consumo de ATP. 
6. O relaxamento ocorre quando o RS reacumula Ca2+, por meio da Ca2+-ATPase, e diminui 
a concentração intracelular de Ca2+ abaixo do nível necessário para formar os complexos Ca2+-
calmodulina.