Resumo aula 2 fisiologia humana

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CANAIS IÔNICOS, EXCITABILIDADE E POTENCIAL 
DE AÇÃO 
 
→ Entre você pensar em executar 
determinada ação, e executar essa ação, 
o espaço de tempo desses dois atos pode 
ser de até 10 ms (milissegundos) 
→ Velocidade de condução do impulso 
elétrico = 430 km/h 
→ A rapidez e a eficiência do sistema 
nervoso dependem da bioeletrogênese 
→ Bioeletrogênese é a propriedade que 
células excitáveis (como neurônios e os 
músculos) tem em gerar e diferenciar seu 
potencial elétrico através da membrana 
 A bioeletrogênese também ocorre, por 
exemplo, nas células beta pancreáticas, 
durante a secreção de insulina 
→ Bioeletrogênese = geração de eletricidade 
em determinadas células ou tecidos. 
Eletricidade = fluxo de carga 
elétrica/elétrons 
→ Bioeletrogênese = propagação de sinal 
elétrico 
→ Experimento de Alessandro Volta (século 
XIX): estimulava a contração muscular nos 
membros inferiores de rãs através de 
sistemas de pilhas e soluções iônicas 
(condução de eletricidade) 
→ Em 1792, Galvani descobriu que o circuito 
do sistema nervoso é fechado (sem a 
necessidade de interferências elétricas 
externas para que ocorra o correto 
funcionamento 
→ Potencial elétrico é a capacidade de 
geração de energia e, consequente, 
realização de trabalho. No potencial 
elétrico, um corpo energizado pode atrair 
e repelir elétrons 
→ Potencial elétrico ≠ Potencial de ação 
→ Potencial de ação = propagação do sinal 
elétrico 
→ O que depende da energia do potencial 
elétrico: 
 Transporte de moléculas 
 Potencial de ação 
 Regulação do pH celular 
 Secreção de hormônios e de 
neurotransmissores 
 Secreção, absorção e reabsorção de 
substâncias (néfrons e trato 
gastrointestinal) 
CÉLULA E PILHA: QUAIS SEMELHANÇAS? 
 
→ O potencial elétrico só vai ocorrer, em 
uma célula, se houver ddp entre os meios 
intra e extracelular 
→ Ddp = diferença de potencial. É a 
diferença de polaridades 
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PRINCIPAIS ÍONS DENTRO DA CÉLULA 
 
 
→ As diferenças de concentrações dos íons 
nos meios intracelular e extracelular vão 
interferir na polaridade da célula 
→ O “normal” da nossa célula, é sempre 
possuir uma diferença de potencial de 
membrana (ou potencial de membrana). O 
meio extracelular será mais positivo, e o 
meio intracelular, mais negativo 
→ Os íons transitam passivamente por: 
 Gradiente químico: diferença entre 
concentrações de íons 
 Gradiente elétrico: diferença entre a 
carga de um íon e o potencial elétrico da 
membrana 
→ O gradiente químico pode alterar o 
gradiente elétrico 
 
 
 
 
→ Feedback positivo e feedback negativo 
 Exemplo: a hipófise produz FSH. O FSH vai 
amadurecer o folículo ovariano. O ovário 
vai, então, produzir estrogênio. O aumento 
de estrogênio vai ser sinalizado na 
corrente sanguínea que, por sua vez, vai 
enviar mensagens para a hipófise parar 
de produzir FSH. = Feedback negativo. O 
feedback positivo seria se uma mensagem 
induzisse o aumento de determinada 
substância/hormônio e afins 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCEITOS BÁSICOS DE FLUXO DE ÍONS PELA 
MEMBRANA E CARGAS ELÉTRICAS 
 
 
→ Em um estado normal, a membrana 
plasmática impede a passagem de íons, 
tanto para dentro quanto para fora da 
célula. 
→ A passagem de íons, seja para o meio 
intracelular, seja para o meio extracelular, 
só ocorre através de proteínas canais, 
bombas ou transportadores primários e 
secundários e isso sempre vai requerer 
gasto de ATP (transporte ativo) 
 
AS 3 PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CANAIS 
IÔNICOS 
 
→ Reconhecimento por íons específicos 
→ Sua abertura e seu fechamento 
dependem de sinais específicos (elétricos, 
químicos ou mecânicos) 
→ A condução de íons é extremamente 
rápida, chegando a uma velocidade de 
10^8 íons/minuto/canal. Essa propriedade 
proporciona o grande fluxo de cargas 
elétricas 
 
 
QUEM CRIA A DDP? 
 
→ Os responsáveis pela criação de DDP na 
célula, são: 
 Bomba de sódio e potássio 
 Canal de sódio 
 Canal de potássio 
 
CANAIS IÔNICOS DEPENDENTES DE VOLTAGEM 
 
→ São canais que mudam sua conformação 
quando a voltagem é alterada 
→ Os canais iônicos alteram sua 
conformação quando sensibilizados por 
íons 
 
 
 
 
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CÁLCULO DO POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM ÍON 
 
→ O equilíbrio eletroquímico é definido 
quando os gradientes químico e elétrico 
são nulos. 
→ O equilíbrio eletroquímico é calculado pela 
equação de Nernst: 
→ A tendência é os íons buscarem seu 
potencial de equilíbrio 
→ O principal fator de interferência na 
busca pelo potencial de equilíbrio é o nível 
de permeabilidade da membrana ao íon em 
questão 
 
 
 
 
 
POTENCIAL DE REPOUSO 
 
 
→ Toda e qualquer célula possui um DDP 
(diferença de potencial) quando em 
repouso 
→ Todas as membranas celulares são 
eletricamente negativas 
→ Esse potencial varia: -90 mV < Vm < -20 
mV 
→ Esse potencial, descrito acima, vai variar 
de célula para célula, de tecido para 
tecido, de acordo com a concentração de 
íons 
→ Os neurônios, por exemplo, irão possuir 
uma DDP de -70 mV (mili volts) 
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COMO SE AVALIA O POTENCIAL DE AÇÃO? 
 
→ Utilização de um multímetro (mede DDP) 
 
 
 
→ Na figura acima temos um neurônio (em 
repouso/sem estímulo nenhum) inserido 
em uma solução, e dois eletrodos ligados a 
essa solução. (eletrodo vermelho é 
positivo, eletrodo preto é negativo). A 
medição dessa DDP foi 0, pois da solução 
para a solução, não há diferença de 
potencial. 
 
 
 
→ Nessa segunda figura, o eletrodo 
vermelho foi inserido dentro da membrana 
do neurônio(ainda em repouso), enquanto o 
eletrodo preto continuou em contato com 
a solução. O multímetro verificou, então, 
uma DDP de – 60 mV 
 
 
 
→ Na terceira figura (acima), temos o 
eletrodo vermelho ligado a uma parte mais 
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próxima do corpo do neurônio, e o 
eletrodo preto próximo da parte terminal 
do axônio. Nessa etapa, o neurônio foi 
eletricamente estimulado. O resultado que 
o multímetro detectou foram alterações 
passageiras na diferença de potencial, 
registradas graficamente na forma de 
potencial de ação (pico) ou na forma de 
ondas de despolarização de baixa 
amplitude. Isso ocorre porque há um 
trânsito de elétrons dentro da célula. 
 
 
 
TRANSMISSÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO 
 
→ Quando o neurônio recebe um estímulo 
(elétrico, químico ou mecânico), a 
permeabilidade da membrana é alterada, e 
os íons de sódio saem do meio extracelular 
para o meio intracelular através dos 
canais de sódio. Simultaneamente, ocorre 
uma pequena saída de íons de potássio 
por canais específicos, o que vai ocasionar 
numa inversão das cargas em torno da 
membrana (o normal é o meio extracelular 
mais positivo e o meio intracelular mais 
negativo). Essa inversão de cargas 
também é conhecida como despolarização, 
e configura o que chamamos de potencial 
de ação. Essa despolarização irá seguir 
pelos neurônios, em forma de impulso 
nervoso. Quando o impulso é, enfim, 
transmitido, a membrana é repolarizada 
(pela bomba de sódio e potássio), 
retornando ao estado de potencial de 
repouso. 
 
 
O POTENCIAL DE AÇÃO É UNIDIRECIONAL 
 
→ O caminho do impulso nervoso, sempre, 
será: dendritos – corpo celular – axônio 
→ Estímulo limiar: também chamado de “lei 
do tudo ou nada”, diz que o impulso 
nervoso só é gerado pelo neurônio se a 
intensidade do estímulo for igual (ou acima) 
de um limiar de despolarização, para que a 
membrana consiga ser despolarizada 
durante o potencial de ação, e 
repolarizada para o retorno ao potencial 
de repouso. 
 
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FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO 
 
 
→ O gráfico se inicia no potencial de 
repouso (-70 mV) 
→ O ponto 1 representa o momento que os 
íons de sódio começam a entrar na célula 
e atingir o limiar (-55 mV). Isso vai 
estimular a abertura de mais canais de 
sódio 
→ A entrada de muitosódio na célula vai ser 
definida pelo momento da despolarização 
(ponto 3) 
→ A despolarização vai chegar até +35 mV 
(ponto 4) onde haverá a ordem de 
fechamento dos canais de sódio e a 
interrupção da entrada desses íons na 
célula. A partir do ponto 4 também ocorre 
a entrada de íons de potássio na célula 
→ O fechamento dos canais de sódio e a 
entrada de potássio na célula vão causar a 
repolarização da mmembrana (ponto 5) 
→ A super entrada de íons de potássio na 
célula vai gerar uma hiperpolarização da 
membrana (ponto 6), chegando a -80 mV, 
o que é anormal para a célula. Nessa hora, 
a bomba de sódio e potássio entra em 
ação até atingir o potencial de repouso 
novamente (-70 mV) no ponto 7