Potencial de Ação e Unidade Motora

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POTENCIAL DE AÇÃO 
E 
UNIDADE MOTORA
Fibra nervosa é formada por 2 partes: 
1. Axônio (central) 
2. Bainha de Schwann ou bainha de mielina 
(envoltório isolante elétrico)
Axoplasma: líquido intracelular em forma de gel 
Nodos de Ranvier: pontos periódicos que interrompem 
a continuidade da bainha de mielina
Potencial de repouso da membrana nervosa: 
Ocorre quando não se tem sinais nervosos transmitidos, 
tendo um valor de cerca de -90mV, o meio intracelular é 
negativo em sua região adjacente a membrana. 
No meio intra-celular tem-se uma maior concentração de 
potássio k+ em relação ao sódio Na+ que possui uma 
maior concentração em meio extra-celular. 
Os potenciais de membrana desempenham papel 
fundamental na transmissão dos sinais neurais, 
concentração muscular, secreção glandular, outros
Desenvolvimento do potencial de membrana 
A membrana axônica em repouso é quase impermeável 
aos íons sódio e muito permeável ao potássio. Estes 
tendem a passar para fora do axônio e carregam 
eletricidade positiva. 
No interior da fibra existem grandes quantidades de 
moléculas de proteínas com carga negativa e não saem 
da fibra, então o interior da fibra torna-se muito 
negativo. Assim, o potencial de membrana de uma fibra 
nervosa em repouso é de -90mV.
Potencial de Ação 
É um sinal transmitido ao longo de uma fibra nervosa, 
que provoca variações no potencial de membrana. 
Fibras nervosas: o potencial de ação varia de 
-70 a -90mV, até +10 a +30mV 
Fibras musculares: -40 a –60mV até +40mV em 
m.liso e cardíaco, onde ocorre o efeito platô
Despolarização 
Corresponde a entrada (influxo) de íons sódio com 
carga positiva no interior da fibra, inicia o pontencial de 
ação. Ocorre abertura dos canais de sódio voltagem 
dependentes.
Potencial de inversão ou “overshoot” 
a parte mais mediana da fibra se torna muito permeável 
aos íons sódio, como a concentração é 10 x maior no 
exterior, eles fluem com grande intensidade. 
A membrana fica positiva internamente e negativa 
externamente (despolarização)
Onda de despolarização ou impulso nervoso 
 a área de despolarização na parte central da fibra 
estende-se nas 2 direções, esse processo se repete ao 
longo da fibra.
Repolarização da fibra nervosa 
Após a onda de despolarização passar ao longo da fibra, 
o interior está positivamente carregado, isso impede a 
continuação do fluxo de sódio para dentro e a 
membrana torna-se novamente impermeável aos íons 
sódio e permeável aos íons potássio (efluxo), pois a 
concentração externa é muito alta. 
Com a grande quantidade de potássio no interior, estes 
migram para o exterior carregando cargas positivas, 
criando uma eletronegatividade no interior da fibra e 
positividade no exterior. 
Hiperpolarização 
Não ocorre em todas as células, ocorrendo quando os 
canais de potássio voltagem dependentes ficam abertos 
mais tempo que o normal. 
Restabelecimento das diferenças das concentrações 
iônicas após a condução de impulsos nervosos 
Após a repolarização há atuação da bomba de sódio-
potássio, a qual atua constantemente para restabelecer 
as ≠ das concentrações iônicas
BOMBA DE NA+ / K+ 
Estão presentes em todos os tecidos, é uma bomba 
eletrogênica, ou seja, gerando uma diferença de potencial 
entre a parte intra e extra-celular. É uma bomba auto 
reguladora. 
 Ex: quanto mais íon sódio houver dentro da célula mais 
rápido ela irá bombear o mesmo para fora e ao mesmo 
tempo irá bombear o íon potássio para dentro da célula.
Período refratário 
 Quando o impulso está percorrendo a fibra nervosa, 
esta não pode conduzir um segundo impulso até a 
repolarização da fibra (intervalo de tempo ≅ 1/2500s 
fibras calibrosas e 1/250s fibras delgadas).
Estímulos limares e sub-limiares 
1. Estímulos limiares 
Ocorre quando a célula atinge o limiar de excitação, 
ocorrendo inversão da polaridade da membrana 
plasmática ocorrendo o potencial de ação que se 
propagara ao longo de toda membrana. 
2. Estímulos sub-limiares 
O organismo recebe muito mais estímulos do que é capaz 
de codificar, e esses estímulos não codificados são 
chamados de sub-limiares. 
O limiar de excitação da célula não chega a ocorrer, não 
ocorrendo inversão de polaridade, a membrana não é 
despolarizada, portanto não ocorre potencial de ação. 
Canais lentos de cálcio ou cálcio voltagem 
dependente: 
É abundante em m.liso e cardíaco, respondem 
também a um estimulo limiar, é mais lento que o 
canal de sódio voltagem dependente apresentando 
permeabilidade ao sódio e ao cálcio. 
Efeito platô: 
Ocorre quando a membrana não se repolariza 
imediatamente após a despolarização. 
O platô prolonga muito a despolarização, e a 
repolarização só começa alguns milisegundos após o 
normal.
Platô ocorre porque? Em músculo liso e cardíaco. 
1. Devido à vagarosa abertura dos canais de cálcio 
voltagem dependente que permitem o influxo de íons 
sódio e cálcio para o meio intracelular o que prolonga 
a despolarização por alguns milisegundos.
Platô ocorre porque? Em músculo liso e cardíaco. 
2. Os canais de potássio voltagem dependentes 
apresentam uma lentidão incomum em sua abertura, 
abrindo somente ao final do platô. 
Porem quando totalmente abertos à voltagem volta 
rapidamente em direção ao potencial de repouso 
devido ao efluxo de potássio. 
SINAPSE 
Sinapses são estruturas altamente especializadas, que 
fazem a transmissão de um impulso nervoso de um 
neurônio para outro, este impulso pode ser integrado, 
bloqueado e modificado. Existem dois tipos de sinapses: 
a) sinapse química 
b) sinapse elétrica 
Sinapse química 
 
O impulso é transmitido através de mensageiro químico, 
(neurotransmissor), que se liga a um receptor (proteína), na 
membrana pós-sinaptica, o impulso é transmitido em uma 
única direção.Pode ser bloqueado. Quase todas sinapses do 
SNC são químicas. 
EX: neurotransmissores: Histamina, Acetilcolina
Sinapse elétrica 
Neste tipo de sinapse as células possuem um intimo contato 
através junções abertas ou do tipo gap que permite o livre 
transito de íons de uma membrana a outra, desta maneira o 
potencial de ação passa de uma célula para outra muito 
mais rápido que na sinapse química não podendo ser 
bloqueado. 
Ocorre em músculo liso e cardíaco, onde a contração 
ocorre por um todo em todos os sentidos. 
Funcionamento de uma sinapse química 
Na sinapse o potencial de ação que está se movendo em 
ambos os lados na membrana chega na região adjacente a 
fenda sinaptica, onde se encontram muitos canais de cálcio 
que através da despolarização da membrana se abrem 
liberando cálcio para dentro da célula.
Funcionamento de uma sinapse química 
Este influxo de cálcio nas imediações da membrana pré-
sinaptica, causará por atração iônica o movimento das 
vesículas com neurotransmissores na direção da membrana 
pré-sinaptica onde os neurotransmissores serão liberados na 
fenda sinaptica por exocitose.
Na membrana pós-sinaptica existe um grande número de 
proteínas receptoras de neurotransmissores, estes 
receptores são canais iônicos permeáveis ao sódio (impulso 
excitatório) e cloreto (impulso inibitório). 
Se os neurotransmissores ligarem-se aos canais iônicos 
permeáveis ao sódio, causará o influxo de sódio para dentro 
da célula o que conseqüentemente desencadeara um 
potencial de ação nesta célula. 
Se o neurotransmissores se ligar canais iônicos permeáveis 
ao cloreto, o que causará o influxo de cloreto para dentro 
da célula e como o cloreto é um anion não deixará que a 
célula gere um potencial de ação, ou seja, impulso 
inibitório.UNIDADE MOTORA 
 É a região onde ocorre sinapse entre neurônios e 
obrigatoriamente células musculares (placa motora). 
Características: Goteira sinaptica - são invaginações 
na membrana do músculo esquelético (fibra muscular)
 Fenda ou pregas sub-neurais 
são invaginações da goteira sinaptica, o que aumenta em 
muito a superfície de contato onde o neurotransmissor 
pode atuar 
Secreção de acetilcolina pelas terminações nervosas 
Quando o impulso nervoso alcança a junção 
neuromuscular, cerca de 125 vesículas de acetilcolina são 
liberadas na fenda sinaptica. 
A propagação do potencial de ação para o interior da fibra 
muscular se faz através dos túbulos transversos mais 
conhecidos como túbulo t
 Acoplamento excitação-contração 
 O potencial de ação percorre os túbulos t até o 
profundo interior da fibra muscular, sendo também por 
eles que o impulso chega ate o reticulo sarcoplasmático 
que libera então cálcio por transporte passivo
 Acoplamento excitação-contração 
 Na membrana do reticulo sarcoplasmático existe 
ainda a bomba de cálcio, que bombeia cálcio para o 
interior do reticulo gastando energia. 
Calsequestrina: 40 vezes mais cálcio dentro do reticulo 
sarcoplasmatico 
 Contração muscular 
Músculo → Fibra muscular → miofibrilas (filamentos de 
actina e miosina). 
98% da fibra muscular são inervada por terminações 
nervosas. 
SARCÔMERO 
O filamento grosso é composto por aproximadamente 
duzentas moléculas de miosina. 
Miosina 
A miosina é uma proteína formada por duas cadeias 
polipeptidicas pesadas e quatro leves; 
 as cadeias pesadas possuem uma estrutura globular 
em suas extremidades denominada cabeça da miosina, 
 e as duas cadeias pesadas formam uma dupla hélice 
deixando as cabeças livres na extremidade. 
As quatro cadeias leves se localizam na cabeça da miosina, 
duas em cada cabeça. 
Os corpos das moléculas de miosina formam a cauda do 
filamento grosso e dela saem proeminências da porção 
helicoidal da molécula, mantendo a cabeça longe do corpo: 
é o braço da molécula. 
O conjunto formado chama-se ponte cruzada. 
 Actina 
 É formada por actina, tropomiosina, troponina. 
Tropomiosina: bloqueia sítios de ligação miosina, 
troponina: I(inibitória), T(liga fortemente a tropomiosina), 
C(cálcio). 
O filamento fino é composto por três proteínas, a actina, a 
troponina e a tropomiosina. 
A actina é a molécula central, que polimeralizada forma 
uma dupla hélice e contém os sítios de ligação com a 
miosina. 
A tropomiosina é uma molécula presa à actina de forma 
espiralada sobre a dupla hélice. 
A tropomiosina impede a ligação actina/miosina 
bloqueando o sítio de ligação 
 A troponina fica presa à molécula de tropomiosina, e 
possui três subunidades: uma com afinidade à actina, outra 
a tropomiosina e uma última ao Ca2+ , a troponina regula o 
bloqueio do sítio de ligação feito pela tropomiosina 
Os filamentos de actina e miosina têm uma grande 
afinidade e ligam-se facilmente sem a presença do 
complexo troponina/tropomiosina. 
Nota-se que esse complexo impede a ligação na 
ausência de Ca2+ 
O mecanismo de liberação do sítio de ligação actina/
miosina começa com a chegada do potencial de ação 
à membrana do músculo, promovendo a entrada 
maciça de íons Ca2+
Estes íons ligam-se à troponina C, causando 
uma mudança conformacional da mesma que 
se reflete na molécula de tropomiosina, que 
libera então os sítios da actina que estavam 
bloqueados. 
A interação actina/miosina se dá 
imediatamente desde que haja ATP e magnésio 
(ambos presentes em condições normais).
A contração ocorre à medida em que os 
filamentos finos deslizam sobre os grossos, 
encurtando o sarcômero: 
Assim que o Ca2+ se liga à troponina C 
e o complexo troponina-tropomiosina libera o 
sítio de ligação actina/miosina, 
a ligação entre os filamentos ocorre; segue-se 
então o chamado 
movimento de tensão
O movimento de tensão ocorre devido a 
mudança conformacional da cabeça da miosina 
em direção ao filamento de actina e da nova 
alteração conformacional da cabeça que se 
curva em direção do braço da miosina
Este movimento provoca o deslizamento do 
filamento fino sobre o filamento grosso. 
O sítio é então ocupado por uma nova molécula 
de ATP e a cabeça se solta do filamento de 
actina; lembremo-nos que a cabeça só se ligou à 
actina devido à hidrólise do ATP e à mudança 
conformacional. 
Com a entrada de um ATP a molécula retorna à sua 
conformação original e promove a quebra do ATP em 
ADP e Pi para recomeçar o ciclo. 
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA 
Ocorre contração muscular, 
 mas com movimento, 
 ou seja, com encurtamento dos sarcômeros. 
CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA 
Ocorre contração muscular, 
mas sem movimento, ou seja, 
 sem o encurtamento dos sarcômeros. 
SOMAÇÃO 
É a soma do conjunto de contrações 
isoladas, 
 para aumentar a intensidade da 
contração muscular global 
 TÔNUS MUSCULAR 
Mesmo quando em repouso persiste um 
certo grau de tensão chamado de 
TÔNUS MUSCULAR 
ocorre pela baixa frequência de 
estímulos oriundos da medula 
no estado de repouso 
FADIGA 
É incapacidade da fibra muscular de 
suprir o rendimento de trabalho em 
relação aos processos contráteis e 
metabólicos. 
3 a 5 min de contração muscular rigorosa 
causa o acumulo de ácido lático
30 min de contração muscular rigorosa 
ocorre uma diminuição da reserva de 
glicogênio e O2, 
 
junto com o acumulo de ácido lático.
HIPERTROFIA 
Ganho de massa muscular, 
ou seja, 
o aumento de filamentos de actina e 
miosina em cada fibra muscular 
 
 
 ATROFIA 
Perda de massa muscular
CÃIBRAS OU CAIMBRAS 
São contrações involuntárias em 
um mm em repouso. 
Causa Principal: 
perda de H2O e sal 
 no organismo. 
Outras Causas: 
 fadiga muscular 
diminuição de algumas 
substâncias no sangue como: 
 cálcio, magnésio e potássio 
doenças crônicas, 
alterações hormonais 
gravidez 
medicamentos (diuréticos)