Fisiologia Celular: Organelas e Potencial de Ação

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GRADUAÇÃO EM ENFERMAGEM
Helena Talita Barbosa da Silva
8028583
Atividade referente à disciplina de Fisiologia Humana, sob orientação da professora Tania Mara de Lima Fontellas Brandalha.
Belo Horizonte
 02/2018
Fisiologia Celular
As organelas estão no interior das células e são delimitadas por membranas formadas, principalmente, por lipídeos, proteínas e, dependendo do tipo, desempenham diferentes funções. Explique qual a principal função dos: retículo endoplasmático liso e rugoso, complexo de Golgi, lisossomos e mitocôndria. 
Reticulo endoplasmático liso e rugoso: O retículo endoplasmático são estruturas laminares que se interconectam. O retículo endoplasmático rugoso que contêm ribossomos, é responsável pela síntese proteica. Já a parte do retículo endoplasmático livre de ribossomos recebe o nome de retículo endoplasmático liso, sendo responsável pela síntese de substâncias lipídicas.
Complexo de Golgi: Sua função é modificar, armazenar e exportar proteínas, que foram sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso. Além de formar lisossomos, vesículas secretórias e outros componentes citoplasmáticos.
Lisossomos: Após serem formados no complexo de golgi; são dispensados no citoplasma em forma de vesículas, contendo enzimas hidrolíticas, responsáveis pela quebra de estruturas celulares danificadas, partículas de alimentos ingeridos pela célula e materiais indesejados (como as bactérias).
Mitocôndrias: A sua principal função é produzir a maior parte da energia das células (ATP), através do processo de respiração celular. 
São quatro tipos de transporte que ocorrem na membrana celular. Cite quais são, explique cada um e dê exemplos de substâncias que são transportadas em cada tipo de transporte. 
Transporte ativo: É responsável pelo transporte de substâncias contra um gradiente de concentração. Esse processo é considerado ativo devido ao gasto de energia e necessita de um transportador ou carreador específico.
Ex: íons cálcio, sódio e potássio (bomba de sódio e potássio), ferro, hidrogênio, cloreto, alguns açúcares, aminoácido.
 Difusão Simples: É um tipo de transporte passivo, que não necessita de moléculas carreadoras. O processo é lento e depende constantemente do gradiente de concentração. As partículas estão em movimento constante. Quando há deslocamento, chocam-se umas às outras, gerando campo de energia, denominado energia cinética. Esse choque, e a constante troca de energia, promovem o deslocamento do meio em que estão em maior número. Eles direcionam-se, assim, para um meio em que se encontram em menor quantidade. Essa troca é feita até que eles se encontrem em mesmo grau de concentração.
Difusão facilitada: Assim como na difusão simples, este processo ocorre a favor de um gradiente de concentração; até que eles se encontrem em mesmo grau de concentração. No entanto, o transporte de uma substância através da membrana celular necessita de uma proteína transportadora ou carreadora.
Ex: Glicose e aminoácidos.
Osmose: É o transporte da água através de uma membrana semipermeável, devido à espessura pequena do poro da membrana. A água passa de um meio menos concentrado de partículas para o mais concentrado. Sendo considerado um processo passivo e tem como finalidade igualar as concentrações entre uma solução hipotônica e outra hipertônica, até que se atinja um equilíbrio.
Ex: Água.
O potencial de ação é uma alteração na voltagem da membrana celular diante de um estímulo. É através dos potenciais de ação que os sinais nervosos são transmitidos por toda a membrana da fibra. Para a condução do impulso nervoso, esse potencial de ação deve percorrer toda a fibra nervosa. Quais as fases do potencial de ação? Explique cada uma.
Despolarização: É a primeira fase do potencial de ação. Durante essa 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 por meio de sua membrana por um processo de difusão simples. Com isso, o líquido intracelular passa a apresentar uma 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.
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. Enquanto isso, os íons sódio 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.
 Hiperpolarização: Ocorre devido à atividade elevada da bomba de sódio e potássio.  Nessa fase, a permeabilidade aos íons potássio retorna ao normal e a célula rapidamente retorna às suas condições normais e por fim o potencial de membrana celular retorna ao seu valor de repouso.
Mais de 40 substâncias neurotransmissoras já foram descobertas. Quais as mais conhecidas? Para responder, dívida em: neurotransmissores periféricos e neurotransmissores centrais. 
	Neurotransmissores Periféricos
	Neurotransmissores Centrais
	Acetilcolina
Adrenalina
Noradrenalina
	GABA (ácido gama-aminobutírico)
Glutamato 
Glicina
Serotonina
Substância P
Encefalinas 
Hormônios peptídicos
	
	
 Sistema Nervoso
O Sistema Nervoso Central (SNC) é capaz de realizar inúmeras atividades complexas. Qual é a sua função básica? E quais as suas funções superiores? 
 Função básica: Receber informações sobre as variações externas e internas e produzir respostas por meio dos músculos e glândulas. Dessa forma, ele contribui, juntamente com o sistema endócrino, para a homeostase do organismo.
Funções Superiores: Memória, que corresponde à capacidade de armazenar informações e, depois, resgatá-las; aprendizado; intelecto; pensamento; personalidade.
A organização do Sistema Nervoso (SN) pode ser classificada, morfológico e funcional, em três vias. Quais são estas vias? Explique cada uma. 
Vias aferentes: Trazem as informações ao sistema nervoso central. 
Vias eferentes: São as vias que levam a resposta que foi elaborada pelo sistema nervoso central ao órgão efetuador da resposta, que pode ser um músculo ou uma glândula.
Vias de associação: Além de analisar as informações, armazenam-nas sob a forma de memória para elaborar os padrões de respostas ou as respostas espontâneas.
A manutenção do equilíbrio corporal é de responsabilidade do cerebelo e é devido a ele que ações complexas podem ser executadas. Quais são estas ações? Por que isso ocorre?
O cerebelo é responsável pela manutenção do equilíbrio corporal e através dele que ações complexas, como andar de bicicleta ou tocar violão, podem ser executados. Isso ocorre devido às diferentes informações sensoriais (como posição articular e grau de estiramento muscular), auditivas e visuais que chegam ao cérebro.
Uma diferença entre os nervos simpáticos e parassimpáticos é a secreção de hormônios pelas fibras pós-ganglionares. Os neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso parassimpático secretam qual substância? E, por isso, como é chamado? E qual substância o Sistema Nervoso Simpático secreta? E por isso, como é chamado? 
Os neurônios pós-ganglionares do sistema nervoso parassimpático secretam acetilcolina e, por isso, são chamados de colinérgicos. 
Os do sistema nervoso simpático secretam principalmente noradrenalina e são chamados de neurônios adrenérgicos.
A parte responsável pela análise dos estímulos internos e externosao organismo é o Sistema Nervoso Sensorial. Essas informações são utilizadas para atender quais funções? 
Funções:
Percepção e interpretação;
Controle do movimento;
Regulação de funções de órgãos internos;
Manutenção de consciência.
O que é fadiga sináptica? Por que ela é importante?
Fadiga sináptica é o meio pelo qual o sistema nervoso permite que uma reação nervosa desapareça para dar lugar a outras. Ela é importante pois, permite que zonas muito excitadas possam voltar à sua normalidade. Por exemplo, o excesso de excitabilidade do cérebro durante uma convulsão epitética pode ser finalmente superado para que cesse.
O que é placa motora e unidade motora? 
Placa motora: É a porção especializada do sarcolema de uma fibra muscular localizada ao redor da extremidade de um terminal axônico.
Unidade motora: É Cada neurônio motor, juntamente com todas as fibras motoras que ele inerva.
As fibras musculares são classificadas de acordo com sua velocidade de contração e resistência à fadiga. Existem três tipos de fibras que são predominantes na composição dos músculos. Quais são? Explique cada um. 
Fibras oxidativas de contração lenta: 
-Sistema de energia utilizado: Aeróbico.
-Contração muscular lenta.
-Capacidade oxidativa (utiliza como principal fonte de energia o oxigênio).
-Coloração: Vermelha; devido ao grande número de mioglobina e mitocôndrias.
-São altamente resistentes à fadiga.
-São mais apropriadas para exercícios de longa duração.
Fibras glicolíticas oxidativas de contração rápida:
-Fibras extremamente adaptáveis
-Sistema de energia utilizado: Anaeróbico.
-Alta capacidade para contrair rapidamente
-Capacidade Glicolítica
-Coloração: Branca
-Geram movimentos rápidos e poderosos.
Fibras glicolíticas de contração rápida:
-Baixo conteúdo mitocondrial.
-Baseiam seu suprimento energético principalmente na quebra de glicogênio e glicólise, o que lhes fornece uma grande capacidade anaeróbia.
-Menos resistentes a fadiga.
-Apresentam a maior V máx de todos os tipos de fibras.
O que é tônus muscular? 
Tônus muscular é o estado de tensão elástica que apresenta o musculo em repouso, e que lhe permite iniciar a contração rapidamente após os impulsos nervosos. Num estado de relaxamento completo (sem tônus), o músculo levaria mais tempo a iniciar a contração.
Quais os tipos de contração muscular? Explique cada uma.
Tipos de contração: isométrica e dinâmica.
Na contração isométrica o músculo gera força sem que ocorra encurtamento muscular. Nessa condição, a tensão muscular aumenta, mas não ocorre movimento. Os músculos posturais do corpo, que atuam para manter a posição estática durante longos períodos na posição em pé ou sentada, estão em contração isométrica.
A contração dinâmica envolve a maioria dos tipos de exercício ou de atividades esportivas e resulta no movimento de partes do corpo. Durante essa ação do músculo, podem ocorrer dois tipos de movimento, o excêntrico ou o concêntrico. No movimento excêntrico, o músculo é ativado, produz força, porém é alongado, enquanto, no movimento concêntrico, o músculo se encurta.
O músculo esquelético possui vários tipos de receptores sensoriais, como os quimiorreceptores, os fusos musculares e os órgãos tendinosos de Golgi. Explique como cada um funciona.
Os quimiorreceptores são terminações nervosas livres especializadas em enviar ao sistema nervo central informações sobre alterações de pH no músculo, concentrações de potássio extracelular e alterações das concentrações de O2 e CO2. Sendo importantes na regulação cardiopulmonar.
O fuso muscular funciona como um detector de comprimento e é encontrado na maioria dos músculos locomotores humanos. Os músculos que requerem controle motor mais fino possuem maior densidade de fusos. Em contraste, os músculos que realizam movimentos grosseiros, como o quadríceps, possuem relativamente poucos fusos.
Os órgãos tendinosos de Golgi têm função de monitorar continuamente a tensão produzida pela contração muscular. Essencialmente, os órgãos tendinosos de Golgi servem como um dispositivo de segurança que ajuda a impedir a força excessiva durante a contração muscular. Quando ativados, enviam informações à medula espinhal através dos neurônios sensoriais que excitam os neurônios inibitórios
Fisiologia Cardíaca
O que é infarto do miocárdio? O que pode acontecer no infarto leve e grave?
A manutenção de um suprimento sanguíneo constante para o coração por meio das artérias coronárias é fundamental, pois, mesmo em repouso, a demanda de oxigênio e de nutrientes do coração é alta. Quando o fluxo sanguíneo coronário é interrompido por mais de alguns minutos, ocorre uma lesão permanente no coração. Esse tipo de lesão leva à morte de células musculares cardíacas e é comumente denominado infarto do miocárdio. O número de células cardíacas que morrem devido à hipóxia determina a gravidade do infarto do miocárdio. Isto é, um infarto leve do miocárdio pode lesar apenas uma pequena porção do coração, enquanto um infarto grave do miocárdio pode destruir um grande número de células cardíacas. Um infarto do miocárdio grave diminui enormemente a capacidade de bombeamento do coração e, portanto, quanto menor for a lesão cardíaca durante um infarto do miocárdio, melhor.
Explique como ocorre o potencial de ação do músculo cardíaco. Pelo menos duas diferenças importantes entre as fibras musculares esqueléticas e as cardíacas provocam o potencial de ação mais prolongado e a presença do platô. Quais são estas diferenças? 
O potencial de membrana em repouso do músculo cardíaco normal é de aproximadamente -85 a -95 milivolts (mV) e de cerca de -90 a -100 mV nas fibras de condução especializadas, as fibras de Purkinje. O potencial de ação é de 105 mV, o que quer dizer que o potencial de membrana se eleva de seu valor normalmente muito negativo para um valor ligeiramente positivo, de +20 mV. A membrana permanece despolarizada por cerca de 0,2s no músculo atrial, e 0,3s no músculo ventricular, formando o platô. No final do platô, ocorre a repolarização abrupta. A presença desse platô no potencial de ação faz a contração muscular durar de 3 a 15 vezes mais no músculo cardíaco do que no músculo esquelético.
Primeira diferença: Além da abertura de um grande número de canais rápidos de sódio, assim como ocorre na fibra muscular esquelética; na fibra muscular cardíaca, o potencial de ação é provocado também pela abertura de canais lentos de cálcio, que mantêm o longo período de despolarização, determinado o platô da fibra muscular cardíaca. A segunda importante diferença é que o efluxo de íons potássio, durante o platô, diminui acentuadamente, impedindo o retorno precoce da voltagem do potencial de ação para o seu valor de repouso.
Explique sobre o mecanismo de Frank-Starling. 
O mecanismo de Frank-Starling define que o coração possui uma capacidade intrínseca de se adaptar a volumes crescentes de afluxo sanguíneo, ou seja, quando ocorre aumento do volume diastólico final, dentro dos limites fisiológicos do coração, o coração irá se contrair com mais força, o que resulta em maior volume sistólico.
Além do sistema especializado para a geração e condução rápida de impulsos rítmicos no coração, muitas fibras cardíacas têm a capacidade de auto excitação, um processo que pode causar descarga automática rítmica e contração. Esse é o caso de quais fibras? Em condições normais, qual a função do nodo sinoatrial? 
Esse é o caso das fibras do nodo sinoatrial.
Em condições normais, o nodo sinoatrial controla a frequência dos batimentos de todo o coração porque sua frequência de descargas rítmicas é maior do que a de qualquer outra parte do coração.
O eletrocardiograma normal é composto por uma onda P, um "complexo QRS" e uma onda T. Explique como é formada cada uma destas ondas.
O complexo QRS é comumente formado por três ondas distintas, a onda Q, a onda R e a onda S. A onda P é decorrente da despolarização atrial, que ocorre antes da sua contração. O complexo QRSresulta da despolarização ventricular. Assim, tanto a onda P quanto os componentes do complexo QRS são ondas de despolarização. Já a onda T se deve à repolarização ventricular. Portanto, cada onda é resultado da atividade elétrica do coração.
Explique o que é volume diastólico final, volume sistólico final e débito cardíaco. 
Durante a diástole, o volume de cada ventrículo aumenta, normalmente, até o valor de 110 a 120 ml. Esse volume é conhecido como volume diastólico final, que corresponde ao volume total de sangue contido em cada ventrículo no final da diástole imediatamente antes da sístole. Em seguida, durante a sístole, o volume de sangue ejetado de cada ventrículo para a circulação, aproximadamente 70 ml, é denominado volume sistólico. O volume de sangue que permanece em cada ventrículo ao final da sístole, cerca de 40 a 50 ml, é denominado de volume sistólico final.
Explique o que é e como ocorre a primeira e a segunda bulha cardíaca. 
A primeira bulha que escutamos ocorre após o fechamento das valvas AV tricúspide e mitral. A vibração é de tom baixo e mantém-se por período relativamente longo. A segunda bulha ocorre após o fechamento das valvas pulmonar e aórtica e produz um estalido relativamente rápido, pois essas válvulas se fecham com extrema rapidez e as regiões circunvizinhas vibram apenas por curto período
Como ocorre o controle nervoso do coração? Para responder esta pergunta, explique sobre os componentes simpático e parassimpático. 
Os nervos parassimpáticos distribuem-se principalmente para os nodos sinusal e A-V, em menor escala para o músculo dos dois átrios e menos ainda para o músculo ventricular.
A estimulação desse nervo pode diminuir e, em casos extremos, até bloquear o ritmo e a condução no coração. Provocando a liberação do hormônio acetilcolina em suas terminações. Porém, em casos em que a estimulação parassimpática seja tão intensa a ponto de parar o coração, após 20 segundos no máximo, em algum lugar, em geral na porção do feixe AV no septo ventricular, desenvolve um ritmo próprio e causa contração ventricular na frequência de 15 a 40 bpm.
 Os nervos simpáticos, distribuem-se a todas as partes do coração, especialmente o músculo ventricular, assim como para todas as outras áreas.
A estimulação simpática sobre o coração basicamente causa efeitos opostos aos da estimulação parassimpática. Ela aumenta a frequência das descargas no nodo SA, a velocidade de condução e o nível da excitabilidade em todas as regiões do coração. A estimulação dos nervos simpáticos libera o hormônio norepinefrina, o que causa aumento da permeabilidade da membrana da fibra ao sódio e ao cálcio.
Qual a relação entre o fluxo sanguíneo, a pressão e a resistência?
A relação entre o fluxo sanguíneo, a pressão e a resistência é dada pela equação: 
Fluxo sanguíneo = Pressão
 Resistência 
 O fluxo sanguíneo através do sistema vascular é proporcional à diferença de pressão, mas é inversamente proporcional à resistência. Assim, quando a resistência ou a pressão diminui, temos um aumento do fluxo sanguíneo. Em contrapartida, um aumento na pressão e/ou redução no fluxo promove aumento no fluxo sanguíneo.
O que é pressão arterial sistólica e diastólica? Quais valores são encontrados no repouso? O que é hipertensão? 
Pressão arterial sistólica – geralmente este valor é denominado de pressão arterial máxima, e é correspondente ao valor medido no momento em que o ventrículo esquerdo bombeia uma quantidade de sangue para a aorta.
Pressão arterial diastólica – normalmente este valor é conhecido como a pressão arterial mínima, correspondente ao momento em que o ventrículo esquerdo volta a encher-se para retomar todo o processo da circulação
Considera-se a pressão arterial sistólica (PAS) normal no valor de 120 mmHg e a diastólica (PAD) no valor de 80 mmHg. Se a PAS atingir um valor igual ou superior a 140 mmHg e a PAD igual ou superior a 90 mmHg, caracteriza-se hipertensão arterial.
A pressão arterial de pulso ou diferencial é a diferença de pressão entre pressão arterial sistólica (PAS) e pressão arterial diastólica (PAD) (120-80 = 40 mm Hg). O que ocorre quando ela chega até zero?
É essa diferença de pressão que faz o sangue circular. Se ela estiver próxima de zero, a circulação sanguínea está prejudicada, e, se ela for zero, a circulação para.
O duplo produto (DP) é definido como o produto da frequência cardíaca pela pressão arterial sistólica (FC X PAS). Como ele pode ser utilizado? 
Ele pode ser utilizado como um parâmetro seguro para a prescrição e o acompanhamento da prática de exercícios físicos por diversas populações.
A pressão arterial sistólica (PAS) normal é de aproximadamente 120 mmHg e a diastólica (PAD) é próxima de 80 mmHg. Quais os procedimentos para aferir a pressão arterial?
Localizar a artéria braquial, localizada na parte interna do cotovelo, por palpação.
Posicionar o manguito em torno do braço de 2cm a 3cm acima da fossa antecubital, centralizando a bolsa de borracha sobre a artéria braquial.
Manter o braço do paciente na altura do coração. 
Colocar o estetoscópio nos ouvidos e posicionar a campânula do estetoscópio suavemente sobre a artéria braquial, na fossa antecubital, evitando compressão excessiva. 
Inflar rapidamente o manguito, aproximadamente 180 mm, para a condição de repouso ou 200 mm Hg durante ou imediatamente após o exercício; 
Abrir lentamente a válvula para redução da pressão no manguito (1 a 2 mm Hg por segundo). 
Ao auscultar o primeiro ruído de Korotkoff (primeiro som audível), verificar o valor da pressão; é a Pressão Arterial Sistólica.
Continuar reduzindo a pressão no manguito. Observar as mudanças no timbre dos ruídos de Korotkoff. 
No último ruído de Korotkoff audível, verificar o valor da pressão; é a Pressão Arterial Diastólica. 
Desinflar totalmente o manguito e retirá-lo do braço.
Esperar de 1 a 2 minutos, caso seja necessário realizar novas medidas.
Referências Bibliográficas
Duarte, Fernanda Oliveira Fisiologia humana geral e aplicada / Fernanda Oliveira Duarte, Uliana Sbeguen Stotzer – Batatais, SP : Claretiano, 2013. 314 p.
Disponível em:
https://s3.amazonaws.com/clasgofiles/produtos/versoes/1973/FisHumGerApl-CRC.pdf Acesso em: 30 set. 2018