Transporte de Substâncias e Potencial de Membrana Celular

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Conceito da Estrutura Celular (distribuição iônica intra e extracelular, membrana: transporte de substâncias) 
Prof Ellen Tanus Rangel
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TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR
Muitas das substâncias (gases, íons, açúcares, etc.) dissolvidas em nosso compartimento intracelular ou extracelular podem atravessar a membrana celular e passar de um compartimento a outro. 
DIFUSÃO SIMPLES Neste tipo de transporte a substância passa de um meio a outro (do intracelular para o extracelular ou do extracelular para o intracelular) simplesmente devido ao movimento aleatório e contínuo da substância nos líquidos corporais, devido a uma energia cinética da própria matéria. Em tal meio de transporte não ocorre gasto de ATP intracelular nem ajuda de carreadores. EXEMPLO: Gases como oxigênio ou dióxido de carbono atravessam a membrana celular com grande facilidade, simplesmente se dissolvendo na matriz lipídica desta membrana (oxigênio e dióxido de carbono são lipossolúveis). 
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DIFUSÃO FACILITADA Neste tipo de transporte a substância se utiliza também de seus movimentos aleatórios e contínuos nos líquidos corporais e passa também de um lado a outro da membrana celular. Porém, por ser insolúvel na matriz lipídica (não lipossolúvel) e de tamanho molecular grande demais para passar através dos diminutos "poros" que se encontram na membrana celular, a substância apenas se dissolve e passa através da membrana celular ligada a uma proteína carreadora específica para tal substância, encontrada na membrana celular. Em tal transporte também não há gasto de ATP intracelular. EXEMPLO: A glicose, importande monossacarídeo, atravessa a membrana celular de fora para dentro da célula (do meio de maior concentração para o meio de menor concentração de glicose) ligada a uma proteína carreadora específica para glicose. 
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TRANSPORTE ATIVO 
Neste tipo de transporte a substância é levada de um meio a outro através da membrana celular por uma proteína carreadora que é capaz, inclusive, de transportar esta substância contra um gradiente de concentração, de pressão ou elétrico (a substância pode, por exemplo, ser transportada de um meio de baixa concentração para um de alta concentração da mesma). Para tanto, O carreador liga-se quimicamente à substância a ser transportada através da utilização de enzima específica, que catalizaria tal reação. Além disso há um consumo de ATP intracelular para transportar a substância contra um gradiente de concentração. 
EXEMPLO: Bomba de Sódio e Potássio - transporta constantemente, nas células excitáveis, através da membrana, íon sódio de dentro para fora e íon potássio de fora para dentro da célula. Ambos os íons são transportados contra um gradiente de concentração, isto é, de um meio menos concentrado para um mais concentrado do mesmo íon. 
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POTENCIAL DE MEMBRANA CELULAR
O mais importante exemplo de transporte ativo presente na membrana das células excitáveis é a Bomba de Sódio e Potássio. Tal bomba transporta, ativamente e constantemente, íons sódio de dentro para fora da célula e, ao mesmo tempo, íons potássio em sentido contrário, isto é, de fora para dentro das células. 
Mas os íons (sódio e potássio) não são transportados com a mesma velocidade: A Bomba de Sódio e Potássio transporta mais rapidamente íons Sódio (de dentro para fora) do que íons Potássio (de fora para dentro). Para cada cerca de 3 íons sódio transportados (para fora), 2 íons potássios são transportados em sentido inverso (para dentro). 
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Isso acaba criando uma diferença de cargas positivas entre o exterior e o interior da célula, pois ambos os íons transportados pela bomba (sódio e potássio) são cátions (com 1 valência positiva), e a Bomba de Sódio e Potássio transporta, portanto, mais carga positiva de dentro para fora do que de fora para dentro da célula. 
Cria-se assim um gradiente elétrico na membrana celular: No seu lado externo acaba se formando um excesso de cargas positivas enquanto que no seu lado interno ocorre o contrário, isto é, uma falta de cargas positivas faz com que o líquido intracelular fique com mais cargas negativas do que positivas. 
O gradiente elétrico então formado é conhecido como Potencial de Membrana Celular. Na maioria das células nervosas tal potencial equivale a algo em torno de -90mv. 
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POTENCIAL DE AÇÃO
Quando a membrana de uma célula excitável realmente se excita, uma sucessão de eventos fisiológicos ocorrem através da tal membrana. Tais fenômenos, em conjunto, produzem aquilo que chamamos de Potencial de Ação. 
Como pode uma membrana celular ser excitada? Geralmente a excitação ocorre no momento em que a membrana recebe um determinado estímulo. 
Tipos de estímulos: calor, frio, solução salina hipertônica ou hipotônica, ácidos, bases, corrente elétrica, pressão, etc. 
Algumas células desencadeiam o Potencial de Ação sem a necessidade de receberem estímulos, devido a uma alta excitabilidade que as mesmas apresentam. Tais células são denominadas auto-excitáveis, e os potenciais por elas gerados são denominados de potenciais espontâneos. 
Um típico pontencial de ação em uma típica célula excitável dura apenas alguns poucos milésimos de segundo, e pode ser dividido nas seguintes fases: 
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DESPOLARIZAÇÃO: 
É a primeira fase do potencial de ação. Durante esta fase ocorre um significativo aumento na permeabilidade aos íons sódio na membrana celular. Isso propicia um grande fluxo de íons sódio de fora para dentro da célula através de sua membrana, por um processo de difusão simples. Como resultado do fenômeno citado acima, o líquido intracelular se torna com grande quantidade de íons de carga positiva (cátions) e a membrana celular passa a apresentar agora um potencial inverso daquele encontrado nas condições de repouso da célula: Mais cargas positivas no interior da célula e mais cargas negativas no seu exterior. O potencial de membrana neste período passa a ser, portanto, positivo (algo em torno de +45 mv). 
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REPOLARIZAÇÃO: 
É a segunda fase do potencial de ação e ocorre logo em seguida à despolarização. Durante este curtíssimo período, a permeabilidade na membrana celular aos íons sódio retorna ao normal e, simultaneamente, ocorre agora um significativo aumento na permeabilidade aos íons potássio. Isso provoca um grande fluxo de íons potássio de dentro para fora da célula (devido ao excesso de cargas positivas encontradas neste período no interior da célula e à maior concentração de potássio dentro do que fora da célula). Enquanto isso ocorre, os íons sódio (cátions) que estavam em grande quantidade no interior da célula, vão sendo transportados ativamente para o exterior da mesma, pela bomba de sódio-potássio. Tudo isso faz com que o potencial na membrana celular volte a ser negativo (mais cargas negativas no interior da célula e mais cargas positivas no exterior da mesma). O potencial de membrana neste período passa a ser algo em torno de -95 mv. (ligeiramente mais negativo do que o potencial membrana em estado de repouso da célula. 
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REPOUSO: 
É a terceira e última fase: É o retorno às condições normais de repouso encontradas na membrana celular antes da mesma ser excitada e despolarizada. Nesta fase a permeabilidade aos íons potássio retorna ao normal e a célula rapidamente retorna às suas condições normais. O potencial de membrana celular retorna ao seu valor de repouso (cerca de -90 mv.). 
Todo o processo descrito acima dura, aproximadamente, 2 a 3 milésimos de segundo na grande maioria das células excitáveis encontradas em nosso corpo. Mas algumas células (excitáveis) apresentam um potencial bem mais longo do que o descrito acima: Células musculares cardíacas, por exemplo, apresentam potenciais de ação que chegam a durar 0,15 a 0,3 segundos (e não alguns milésimos de segundo, como nas outras células). Tais potenciais, mais longos, apresentam um período durante o qual a
membrana celular permanece despolarizada, bastante prolongado. Estes potenciais são denominados Potenciais em Platô. 
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Farmacologia
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Farmacologia
A palavra vem do grego Pharmakos = droga medicamento e Logos = Estudo
Farmacologia é a ciência voltada para o estudo das drogas sob todos os aspectos, desde as suas origens até os seus efeitos no homem. Atualmente, a farmacologia é estudada em seus aspectos de farmacodinâmica e farmacocinética. 
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Conceitos
Fármaco – Uma substância definida, com propriedades ativas, produzindo efeito terapêutico 
Droga – Qualquer substância que interaja com o organismo produzindo algum efeito. 
Medicamento – É uma droga utilizada com fins terapêuticos ou de diagnóstico. 
Muitas substâncias podem ser consideradas medicamentos ou não, depende da finalidade com que foram usadas. 
Por exemplo: 
A vitamina C se for obtida por meio dos alimentos é considerada um nutriente, mas se for administrada na forma pura para correção de estados carenciais ou como estimulante das defesas orgânicas é definida como um medicamento 
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FARMACOCINÉTICA
	É o estudo da velocidade com que os fármacos atingem o sítio de ação e são eliminados do organismo, bem como dos diferentes fatores que influenciam na quantidade de fármaco a atingir o seu sítio. Basicamente estuda oS processos de absorção, distribuição, biotransformação e eliminação das drogas.
 
FARMACODINÂMICA
	Estuda os mecanismos de ação das drogas sobre células, tecidos e todo o organismo
Profª. Ellen - 2005
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DROGA
FARMACOCINÉTICA
Vias de administração
Absorção
Distribuição
Biotransformação
Eliminação
ORGANISMO
FARMACODINÂMICA
Local de ação
Mecanismo de ação
Efeitos
Concentração no local do receptor
RELAÇÕES ENTRE FARMACOCINÉTICA E FARMACODINÂMICA
Profª. Ellen - 2005
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Dose da droga
administrada
Concentração da droga na
circulação sistêmica
Concentração da droga
no local de ação
Efeito farmacológico
Resposta clínica
Toxicidade
Eficácia
ABSORÇÃO
DISTRIBUIÇÃO
ELIMINAÇÃO
Droga metabolizada
 ou excretada
Droga nos tecidos
 de distribuição
FARMA-
COCINÉ-
TICA
FARMACO-
DINÂMICA 
Profª. Ellen - 2005
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Parametros Farmacodinâmicos
O mecanismo de ação dos fármacos podem ser classificados em dois grandes grupos:
Fármacos estruturalmente inespecíficos: cuja atividade resulta da interação com pequenas moléculas ou íons encontrados no organismo. As ações dessas drogas dependem, em última análise, de suas propriedades físico-químicas.
Fármacos estruturalmente específicos: cuja atividade resulta da interação com sítios bem definidos. Alto grau de seletividade. 
Fármacos que interagem com enzimas 
Fármacos que interagem com proteínas carregadoras 
Fármacos que interferem com os ácidos nucléicos 
Fármacos que interagem com receptores 
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Parâmetros Farmacocinéticos
ABSORÇÃO
É a passagem do fármaco do local em que foi administrado para a circulação sistêmica
Fatores:
LIGADOS AO MEDICAMENTO
Lipossolubilidade
Peso molecular
Grau de ionização
Concentração
LIGADOS AO ORGANISMO
Vascularização do local
Superfície de absorção
Permeabilidade capilar
Profª. Ellen - 2005
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Biodisponibilidade
Indica a quantidade de droga que atinge seu local de ação
Profª. Ellen - 2005
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BIODISPONIBILIDADE
É a fração do fármaco administrado que atinge a circulação sistêmica.
É expressa como a fração do fármaco administrado que tem acesso a circulação sistêmica na forma quimicamente inalterada.
Quantidade de fármaco disponível no organismo para utilização.
Absorção adequada não garante biodisponibilidade, devido alguns fármacos serem biotransformados, no fígado, antes de atingirem a circulação geral. (Metabolismo de primeira passagem).
Influencia: Resposta clínica, escolha de doses e vias de administração.
Prof Carlos Eurico Pereira Farmacologia
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DISTRIBUIÇÃO
É a passagem de um fármaco da corrente sanguínea para os tecidos. 
Fatores:
Fisiológicos
Físico-químicos
Profª. Ellen - 2005
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BIOTRANSFORMAÇÃO OU METABOLISMO
É a transformação do fármaco em outra(s) substância(s), por meio de alteração química, geralmente sob ação de enzimas
Profª. Ellen - 2005
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EXCREÇÃO OU ELIMINAÇÃO
É a retirada do fármaco do organismo, seja por forma inalterada ou na de metabólitos ativos e/ou inativos. A eliminação pode ocorrer por diferentes vias.
Profª. Ellen - 2005
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Tempo de meia vida (t ½) 
é o tempo necessário para que a concentração plasmática de determinado fármaco seja reduzida pela metade
Efeito de Primeira passagem
É o efeito que ocorre quando há biotransformação do fármaco antes que este atinja o local de ação
 Estado de equilíbrio Estável (Steady state)
É o ponto em que a taxa de eliminação do fármaco é igual a taxa de biodisponibilidade.
Terapia de dose única 
nesta, a administração da dose seguinte se dá quando toda a dose anterior é eliminada
Terapia de dose múltipla
Neste caso o intervalo entre as doses é menor que aquele necessário para a eliminação da dose anterior
Profª. Ellen - 2005
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Dose de ataque
É a dose de determinado fármaco que deve ser administrada no início do tratamento, com o objetivo de atingir rapidamente a concentração efetiva.
Dose de manutenção
 é a dose necessária para que se mantenha uma concentração plasmática efetiva.
Pico de concentração plasmática 
é a concentração plasmática máxima atingida pelo fármaco após administração oral. 
Curva de concentração plasmática
 é o gráfico em que relaciona a concentração plasmática versus o tempo decorrido após a administração.
Período de latência 
tempo entre a administração
até o aparecimento do primeiro efeito
Efeito máximo 
geralmente atingido quando a concentração da droga chega ao máximo
Profª. Ellen - 2005
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Farmacoterapêutica de Grupos Especiais de Pacientes
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Grupos Especiais de Pacientes, ou seja, aqueles que fogem ao padrão típico a que estamos acostumados. 
Ao medicarmos um paciente, devemos levar em conta os Fatores Biológicos que influenciam a resposta Farmacológica de um organismo: a espécie, a idade, o peso ou massa corpórea, o sexo, seu habitat e memória cultural, além do estado geral do organismo.
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CARACTERÍSTICAS
espécie: sabemos que a resposta farmacológica é característica de cada espécie. O objetivo de nossa profissão é a manutenção de saúde do Homo sapiens sapiens. 
 idade: fator de suma importância, que nos permite uma idéia do estado dos mecanismos de distribuição e excreção de determinado organismo, além de seu metabolismo . Podemos citar que a Posologia adulta de uma droga é benéfica em um ser humano de 30 anos, mas pode ser tóxica, e até fatal, para um recém-nascido... 
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CARACTERÍSTICAS
massa corpórea: fator que diretamente influencia a quantidade de droga a ser administrada. 
sexo: a mulher, por ser um organismo essencialmente "hormonal", é muito mais sensível e suscetível à Farmacoterapia do que o homem. 
habitat e memória cultural: podemos citar a diferença de perceptiva entre um lavrador e um executivo, perante a dor, por exemplo... Podemos usar o exemplo dor para também diferenciar a reação a ela de um ocidental em relação a um oriental
condições do organismo: são as características inerentes de saúde de nosso paciente. Detalhes como vida sedentária, hábitos, vícios, meios de trabalho, enfim, todo o universo de informações que compõem o "perfil" pré-farmacológico de nosso paciente.  
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De uma maneira geral, as medicações, em seus bulários, seguem o chamado "Paciente Típico", que seria um Homo sapiens sapiens, 30 anos, 75 a 80 Kgs, macho da espécie, urbano, ocidental e saudável. 
É claro que antes do uso de qualquer medicação, ou de sua prescrição, se faz necessária uma completa anamnese do paciente. Toda e qualquer informação que o paciente (ou seu acompanhante) possam nos fornecer sobre seu estado de saúde podem ser vitais para se evitar complicações. Aliado
a isto, um exame clínico bem executado.
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Pacientes especiais, quem são Eles?
Seriam aqueles pacientes que fogem ao estereótipo e que tantas dúvidas trazem no caso da medicação.
Seriam as crianças, as gestantes e lactantes, os hiperglicêmicos, os cardiopatas, os hipertensos, os chamados pacientes neurológicos, os pacientes em uso de anti-coagulantes, os pacientes geriátricos e os pacientes etílicos. 
Para estes pacientes discorreremos sobre o uso de drogas de uso corriqueiro, tais como os anestésicos locais, analgésicos, antiinflamatórios e antibióticos. 
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CRIANÇAS 
As crianças são consideradas "especiais" por dois motivos: o biológico e o psicológico.
 Biológico- devido à pouca massa corpórea e sistemas orgânicos imaturos. 
Psicológico- porque a manipulação de seu filho perante aos olhos dos pais é algo muito precioso, delicado e vulnerável.
Deve-se ter em mente que a posologia varia com a idade, com o peso e com o "bom senso" do profissional
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GESTANTES e LACTANTES
A farmacoterapia deste grupo de pacientes requer grande atenção o fato de a Barreira Placentária não ser plenamente efetiva na filtração dos fármacos, devemos ter sempre em conta que ao medicarmos a mãe, estamos medicando também o feto. 
Mas um princípio deve ser obedecido: usar a menor dose efetiva, pelo menor tempo possível, evitar sessões clínicas demoradas e estressantes, orientar a paciente sobre sua condição ,não aumentando os medos e preconceitos que acompanham seu atual estado.
Lembre-se: 
gestação não é doença. 
as posologias são típicas de um adulto "normal". 
esclareça a paciente quanto ao seu estado
SEMPRE contate o Ginecologista e/ou o Obstetra para troca de informações. 
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PACIENTES HIPERGLICÊMICOS (DIABETES) 
O Diabetes é uma patologia grave que traz uma série de complicações inerentes à sua condição. 
Sempre tenha em mente que o sistema vascular e imunológico do paciente diabético é frágil, além da cicatrização e reparação serem mais demoradas. 
Evite stress pelo perigo da liberação de adrenalina endógena, que é hiperglicemiante. 
OBS.: 
Evitar medicamentos que sejam hiperglicemiantes (dipirona)
NÃO utilizar ácido acetil-salicílico hiperglicemiante e pode causar choque hipoglicêmico.
Antibióticos: 
· Mesmas posologias e indicações para pacientes gestantes. 
· Lembre-se: o diabético se contamina mais facilmente 
· Usar posologia de ataque e de manutenção por tempos maiores. 
· Não subestimar qualquer problema infeccioso 
· Controle da glicemia 
· Contate sempre o Clínico Geral ou o Endocrinologista do paciente 
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PACIENTES GERIÁTRICOS
 Graças às particularidades de fisiologia de uma pessoa idosa, devemos:
· evitar o stress 
· termos em mente sua dificuldade de sistema excretor 
· podemos diminuir as doses e/ou aumentar os períodos entre elas 
· evitar sobrecarga hepática 
· observar complicações. 
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PACIENTES ETILISTAS
São pacientes que tem o hábito do etilismo, de tratamento complicado graças aos problemas sociais, psíquicos e biológicos característicos. Geralmente, são hepato e gastropatas, com metabolismo acelerado, insuficiência excretora, vasodilatação sistêmica e problemas de hiperglicemia.
OBS.: evitar derivados de adrenalina 
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Algumas interações relacionadas com o tabaco