Potencial de Açao 2015[1]

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POTENCIAL DE AÇÃO
Transmissão do Impulso Nervoso
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Fibra nervosa é formada por 2 partes:
Axônio (central)
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
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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
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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.
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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
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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)
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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.
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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. 
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Hiperpolarização
Não ocorre em todas as células, ocorrendo quando os canais de potássio voltagem dependentes ficam abertos mais tempo que o normal. 
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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
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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.
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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).
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Estímulos limares e sub-limiares
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. 
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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. 
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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. 
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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.
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Platô ocorre porque? Em músculo liso e cardíaco. 
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Platô ocorre porque? Em músculo liso e cardíaco. 
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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:
sinapse química
sinapse elétrica 
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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
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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.    
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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.
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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.
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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).     
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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.  
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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)
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         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 transversosmais conhecidos como túbulo t
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  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
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  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 
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  Contração muscular
Músculo  Fibra muscular  miofibrilas (filamentos de actina e miosina). 
98% da fibra muscular são inervada por terminações nervosas. 
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SARCÔMERO
O filamento grosso é composto por aproximadamente duzentas moléculas de miosina. 
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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. 
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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.   
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  Actina
 É formada por actina, tropomiosina, troponina.
Tropomiosina: bloqueia sítios de ligação miosina, troponina: I(inibitória), T(liga fortemente a tropomiosina), C(cálcio). 
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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. 
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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     
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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+
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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).
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A contração ocorre à medida em que os filamentos finos deslizam sobre os grossos, encurtando o sarcômero: 
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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
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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
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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. 
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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. 
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CONTRAÇÃO ISOTÔNICA 
Ocorre contração muscular,
 mas com movimento,
 ou seja, com encurtamento dos sarcômeros. 
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CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
Ocorre contração muscular, 
mas sem movimento, ou seja,
 sem o encurtamento dos sarcômeros. 
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SOMAÇÃO
É a soma do conjunto de contrações isoladas,
 para aumentar a intensidade da contração muscular global
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 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 
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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
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30 min de contração muscular rigorosa 
ocorre uma diminuição da reserva de glicogênio e O2,
 
junto com o acumulo de ácido lático.
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HIPERTROFIA 
Ganho de massa muscular, 
ou seja, 
o aumento de filamentos de actina e miosina em cada fibra muscular
 
 
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 ATROFIA 
Perda de massa muscular
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CÃIBRAS OU CAIMBRAS
São contrações involuntárias em um mm em repouso.
Causa Principal: 
perda de H2O e sal
 no organismo. 
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Outras Causas:
 fadiga muscular 
diminuição de algumas substâncias no sangue como:
 cálcio, magnésio e potássio 
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doenças crônicas, 
alterações hormonais 
gravidez
medicamentos (diuréticos)
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