Aulas 1 e 2 Apresentação e transporte iônico e potencial de ação

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Profa. Dra. Mariana Fernandes Machado 
Florianópolis/2018
Curso de Medicina Veterinária
mariana.machado@unisociesc.com.br
• Não conseguir acreditar
• Comparar-se com os outros
• Acreditar que o crescimento é constante
• Falta de gentileza consigo mesmo.
CAV - UDESC
EMBRAPA 
CAPRINOS
IBB UNESP
FMVZ 
UNESP
CAV - UDESC
EMBRAPA CAPRINOS
IBB UNESP
FMVZ 
UNESP
CAV - UDESC
FMVZ UNESP
EMBRAPA 
CAPRINOS
IBB UNESP
RESEARCH CENTRE FOR 
REPRODUCTIVE HEALTH
Research Centre for Reproductive Health – Robinson Institute
School of Paediatrics and Reproductive Health - University of Adelaide
“Sempre há espaço na sua vida para 
pensar GRANDE, ultrapassando LIMITES, 
imaginando o INIMAGINÁVEL”
(Tony Robbins)
O que é Fisiologia?
A Fisiologia é a área da Biologia que estuda o
funcionamento dos sistemas nos seres vivos, as
funções de cada estrutura, bem como a importância
delas para a sobrevivência.
Curso de Medicina Veterinária
Curso de Medicina Veterinária
INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA GERAL
 Conceito e bases da Fisiologia: Homeostasia
 Processos celulares de transporte transmembrana
 Processamento e transmissão da informação
 Potencial de repouso e formação do potencial de ação das
membranas celulares
SISTEMA NERVOSO E MUSCULOESQUELÉTICO
• Introdução ao sistema nervoso
• Base eletroquímica da função dos neurônios
• Fisiologia Muscular
• Fisiologia dos sentidos
• Sistema Nervoso Autônomo (SNA)
• Palestra teórico prática “Exame Neurológico em cães”
TÓPICOS
Curso de Medicina Veterinária
TÓPICOS
SISTEMA CARDIOVASCULAR
 Composição e função do sangue
 Dinâmica do sistema cardiovascular, pressão e fluxo sanguíneos
 Atividade elétrica do coração e arritmias cardíacas
 Palestra “Eletrofisiologia cardíaca” (demonstração prática) – Prof.
convidado
 Atividade mecânica do coração e sopros cardíacos
 Palestra “Interpretação de hemograma e Avaliação de casos
clínicos relacionados a cardiopatias” – Veterinário convidado
TÓPICOS
SISTEMA RESPIRATÓRIO
 Vias aéreas para os pulmões
 Ciclos respiratórios
 Pressões respiratórias e ventilação pulmonar
 Transporte e difusão dos gases respiratórios
 Regulação da ventilação e clearence respiratório
 Avaliação da função respiratória e de casos clínicos de
distúrbios respiratórios nos animais.
Curso de Medicina Veterinária
Curso de Medicina Veterinária
• AVALIAÇÕES, PRESENÇA, COMUNICAÇÃO
D1 (20), D2 (20), D3 (20; avaliação integradora) somam 60 pontos 
AS (avaliações didáticas, trabalhos) somam 40 pontos, provinhas e 
relatórios das palestras.
iLANG e email: mariana.machado@unisociesc.com.br
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
• KLEIN, Bradley G. Cunningham tratado de fisiologia veterinária. 5. ed. 
Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
• SWENSON, M. J. Dukes Fisiologia dos Animais Domésticos. 13.ed. Rio 
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
• RANDALL, David. Eckert, fisiologia animal: mecanismos e 
adaptações. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, c2000.
Curso de Medicina Veterinária
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
• GUYTON, A.C. Tratado de fisiologia médica. 11.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
• FRANDSON. Anatomia e fisiologia dos animais de fazenda. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 
2011.
• ARQUIVO BRASILEIRO DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTÉCNIA. Minas Gerais: UFMG, Escola de 
veterinária, 1999. ISSN: 1678-4162. Disponível em: 
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_serial&pid=0102-0935&lng=pt&nrm=isso
• REVISTA PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA. Disponível em: 
http://www.pvb.com.br/index.php?link=home
• TORTORA, Gerard J.; DERRICKSON, Bryan. Princípios de anatomia e fisiologia. 14. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2016. 1 recurso online. ISBN 9788527728867. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788527728867
Curso de Medicina Veterinária
Profa. Dra. Mariana Fernandes Machado 
Florianópolis/2018
Curso de Medicina Veterinária
Curso de Medicina Veterinária
INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA GERAL
 Conceitos e bases da Fisiologia
Homeostasia, líquidos corporais
 Processos celulares de transporte transmembrana
Difusão, transporte ativo, osmose, endocitose e exocitose
 Processamento e transmissão da informação celular
Vias de sinalização, tipos de receptores, segundos mensageiros e transdução da informação
 Potencial eletroquímico das membranas celulares
Potencial de repouso e formação do potencial de ação
O que é Fisiologia?
A Fisiologia é a área da Biologia que estuda o
funcionamento dos sistemas nos seres vivos, as
funções de cada estrutura, bem como a importância
delas para a sobrevivência.
Um pouquinho de história....
• Aristóteles 325 a.C.
• Erasistratus 304 a 258 a.C (modelo experimental)
• Galeno 129 a 199 d.C. (vivisecção)
• Willian Harvey (1578-1626) Galileu-Galilei (descreveu circulação sanguínea)
• François Magendie (1783-1855) utilização sistemática de animais de laboratório
• Claude Bernard (1813-1878) "O corpo vivo, embora necessite do ambiente que o
circunda, é, apesar disso, relativamente independente do mesmo. Esta independência do
organismo com relação ao seu ambiente externo deriva do fato de que, nos seres vivos, os
tecidos são, de fato, removidos das influências externas diretas, e são protegidos por um
verdadeiro ambiente interno, que é constituÍdo, particularmente, pelos fluidos que
circulam no corpo“
AMBIENTE 
INTERNO
HOMEOSTASIA
Walter B. Cannon (1871-1945)
HOMEOSTASIA
“Manutenção das condições constantes ou estáticas do meio interno”
É a propriedade auto reguladora de um sistema ou organismo que 
permite manter o estado de equilíbrio das variáveis físico-químicas 
essenciais do seu meio ambiente.
(Walter B. Cannon)
homoios (Igual, Similar) e stasis (Estático)
H2O
Solvente de substancias químicas
Lubrificação e transporte
Líquido intraocular
Líquido Sinovial
(LCR), Linfa, Bile
• Double-Blind Test of the Effects of Distant Intention on Water
Crystal Formation. Dean Radin, Gail Hayssen, Masaru
Emoto, Takashige Kizu EXPLORE: The Journal of Science and Healing.
Sep 2006, Vol. 2, No. 5: 408-411.
• Effect of the magnetized water supplementation on blood glucose,
lymphocyte DNA damage, antioxidant status, and lipid profiles in
STZ-induced rats. Hye-Jin Lee, Myung-Hee KangNutrition Research
and Practice. Jan 2013, Vol. 7, No. 1: 34
• Complementary Spiritist Therapy: Systematic Review of Scientific
Evidence
Giancarlo Lucchetti, Alessandra L. Granero Lucchetti, Rodrigo M.
Bassi, Marlene Rossi Severino NobreEvidence-Based Complementary
and Alternative Medicine. Jan 2011, Vol. 2011: 1-18
• Alternative and Complementary Therapies. Apr 2004, Vol. 10, No. 2:
116-117
Curso de Medicina Veterinária
Profa. Dra. Mariana Fernandes Machado 
Mosaico de proteínas encravadas na dupla camada fosfolipídica, 
característica semi-permeável
1. Compartimentalização
2. Transporte seletivo
3. Processamento e 
transmissão da informação
4. Organização de reações 
bioquímicas
NÃO PASSAM
Partículas CARREGADAS (íons)
Moléculas polares GRANDES 
(açúcares, aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos)
PASSAM
LIPOSSOLÚVEIS (O2, N2, CO2, hormônios esteróides)
Moléculas polares pequenas (água e ureia)
Membrana de característica semi-permeável
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
• Transporte Passivo
• Transporte Ativo
• Endocitose e Exocitose
Difusão Simples
Difusão Facilitada
Osmose
Bomba de Na+, K+ ATPase
Fagocitose
Pinocitose
Clasmocitose
POTENCIAL ELETROQUÍMICO
Eletro (voltagem)
Químico (pressão, concentração)
+ -
“Moléculas movem-se espontaneamente de uma região mais alto para 
uma região mais baixo POTENCIALELETROQUÍMICO
aproveitando a energia livre da sistema” 
DIFUSÃO = TRANSPORTE ESPONTÂNEO
DIFUSÃO SIMPLES
• Pelo interstício ou canais (poros)
• Movimento Browniano
• Gradiente de concentração
• SEM GASTO DE ENERGIA
+
-
PASSAM
LIPOSSOLÚVEIS (O2, N2, CO2, hormônios esteróides)
Moléculas polares pequenas (água e ureia)
DIFUSÃO FACILITADA
• Proteína transportadora
• Velocidade de difusão
• Gradiente de concentração
• SEM GASTO DE ENERGIA
NÃO PASSAM
Partículas CARREGADAS (íons)
Moléculas polares GRANDES 
(açúcares, aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos)+
-
DIFUSÃO FACILITADA
Canais iônicos 
• Seletividade permeável (filtros de seletividade)
DIFUSÃO FACILITADA
Tipos de Canais iônicos 
• Canais dependentes de ligantes (químico) Acetilcolina
• Canais dependentes de Voltagem (elétrico) – Potencial de ação
DIFUSÃO FACILITADA
Proteína Transportadora
• GLUT4 – transporte de glicose 
H2OOSMOSE
“Movimento da água através de uma membrana 
semipermeável causado por diferença de concentração” 
ÁGUA (solvente) SEGUE O SOLUTO
SOLUTO
SOLVENTE
x
H2OOSMOSE
“Movimento da água através de uma membrana 
semipermeável causado por diferença de concentração” 
ÁGUA (solvente) SEGUE O SOLUTO
Concentrações osmolares
(1mol de substância química 
não dissociada = 1 osmol; 
NaCl e Glicose)
PRESSÃO OSMÓTICA
Medida quantitativa da tendência da água sofrer difusão.
• O número de partículas (íons, moléculas) em uma solução
• A água se difunde da região de menor pressão para a região de maior pressão
osmótica.
SOLUTO
TONICIDADE DAS SOLUÇÕES
É a propriedade química das soluções que estão contidas em uma 
membrana semipermeável definida pela permeabilidade do soluto
SOLUTO
Soluto 1 é 
impermeável
Soluto 2 permeável
TONICIDADE DAS SOLUÇÕES
Água se difunde para a região de maior PRESSÃO OSMÓTICA EFETIVA
PRESSÃO 
OSMÓTICA
EFETIVASOLUTO
Soluto 1 é 
impermeável
Soluto 2 permeável
PRESSÃO 
OSMÓTICA
EFETIVA
Depende da permeabilidade 
do soluto
EFEITO DA TONICIDADE DE UMA SOLUÇÕES SOBRE OS ERITRÓCITOS
SOLUTO
Solução 
Hipotônica
Solução 
Hipertônica
Solução 
Isotônica
INFUSÃO DE SOLUÇÕES
Difusão Simples
Difusão Facilitada
Osmose
BOMBA Na+ K+, ATPase
Proteína de transporte
Reação de acoplamento
3 moléculas de Na+ saem 
para cada 2 moléculas de 
K+ que entram
Fluxo contrário com GASTO 
DE ENERGIA (hidrólise ATP)
Uniporte - uma molécula por vez. 
Simporte – moléculas na mesma direção Ex. Na+ e açúcar no 
intestino 
Antiporte - moléculas em direções opostas Ex. Bomba Na+ K+ ATPase
Transporte de moléculas impermeáveis à membrana através 
de um compartimento formado pela própria membrana
Ex. Colesterol
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Cadeia de interações moleculares em Sequência (mecanismo de causa efeito)
• Ligação da molécula 
extracelular ao RECEPTOR
• Desencadeia cascata 
intracelular
• Resposta Fisiológica
• Múltiplos sítios para 
regulação e ação de drogas 
terapêuticas.
Proteínas intracelulares (transduzem
sinais de moléculas lipídicas)
Proteínas de membrana que ativam vias 
intracelulares e levam o sinal ao núcleo
• Receptores associados à 
proteína G (GPCRs)
• Tirosina quinase (RTKs)
• Proteína G 
(heterotrimérica) –
subunidades α, β e γ
• Ligação ao GTP – GTPase
(hidrólise a GDP)
• Citoplasma – segundo 
mensageiros 
1. DAG e IP3 
2. cAMP
3. Ca2+
Fatores de transcrição – ligam-se 
diretamente ao núcleo
Ex. Hormônios esteróides, tireoidianos 
e derivados das Vitaminas A e D
Mesma molécula – diferentes vias de estímulo-resposta
Moléculas não contém informação específica e sim o receptor!!
Ex. Acetilcolina liga-se ao canal iônico nicotínico e ao receptor muscarínico (GPCR)
Regulação da quantidade de receptores por exposição à 
altas concentrações de ligante (mecanismo de renovação)
• Transcrição do DNA
• Processamento de RNAm (gene)
• Tradução em Proteína
Curso de Medicina Veterinária
Profa. Dra. Mariana Fernandes Machado 
• Manutenção do metabolismo basal contínuo
• Permeabilidade iônica seletiva da membrana plasmática
• Entrada e saída de íons e ânions fixos
• Papel importante da bomba de Na+ K+ ATPase (contínua)
Potencial de repouso...
-65mV
Potencial de membrana relativamente estático de células 
inativas (voltagem da membrana de uma célula em repouso)
• Células excitáveis (neurônios, células musculares e glândulas) capazes de gerar
impulsos eletroquímicos
• Glândulas também dependem de excitação elétrica para liberar secreções
• Estímulo necessário para alterar transitoriamente o potencial eletroquímico da
membrana celular.
Impulsos eletroquímicos são gerados para transmissão do sinal 
ao longo da membrana (excitatórios ou inibitórios)
Despolarização 
da membrana
Inversão da carga elétrica da membrana 
em um curto período (despolarização)
- - - - - -
+++++++ 
Na+
K+
- - - - - -
+++++++ 
Na+ K+
Na+
- - - - - -
+++++++ 
K+
K+
- - - - - -
+++++++ 
Na+
K+