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MEDICINA VETERINARIA – função e disfunção - @anavet_ _ 1 Bioeletrogênese - Origem da eletricidade biológica O que é? ✓ É a capacidade celular de gerar potenciais elétricos pela membrana plasmática ✓ Membrana plasmática = estrutura responsável por gerar esses potenciais através da entrada e saída de íons - Ou seja, é a propriedade de algumas células (neurônios e célula muscular esqueléticas) de gerar e alternar a diferença de potencial elétrico da membrana Mas por que isso acontece? - O meio intracelular é carregado negativamente devido a altas quantidades de proteínas existentes dentro das células - O meio extracelular é carregado positivamente devido à abundância de moléculas iônicas, principalmente eletrólitos, predominantes fora das células. - Dessa forma, há diferença de potencial elétrico existente no interior e no exterior das células. - Esses processos modificam a diferença de potencial elétrico da membrana. Ou seja, a diferença da carga elétrica entre os meios intra e extracelular, possibilitando a passagem dos sinais elétricos. Tipos de potenciais de ação: ✓ Os potenciais elétricos basicamente se dividem em: a) Potencial de repouso b) Potencial de ação Potencial de repouso: MEDICINA VETERINARIA – função e disfunção - @anavet_ _ 2 ✓ É a diferença de potencial elétrico, em Volts (V) gerada a partir de um gradiente eletroquímico através da membrana plasmática, que é semipermeável. ✓ Essa diferença de concentração de íons entre o meio intracelular e o meio extracelular quando a célula não está despolarizada (em repouso). ✓ A célula está em repouso nas seguintes condições: • Predominância elétrica negativa no meio intracelular • Altas quantidades de proteínas E quanto a célula gera potencias de ação? - Isso ocorre quando a célula necessita de moléculas que estão no seu exterior ou precisa fazer com que certas substâncias saiam do seu meio ✓ A célula promove alteração ou inversão das cargas elétricas do meio intracelular para o meio extracelular para que um potencial de ação seja gerado ✓ Essa inversão é denominada despolarização. A partir desse momento, moléculas ✓ que são essenciais para a célula possam ser transportadas para o interior ou para fora da mesma. potencial de ação: ✓ Refere-se às variações rápidas do potencial de repouso das células excitáveis. ✓ Elas variam de voltagens negativas a positivas, retornando a valores negativos após a despolarização - Todo esse processo é importante para que as células transmitam seus sinais e realizem suas funções ✓ A despolarização ocorre quando o meio intracelular que é carregado negativamente se torna positivo e o meio extracelular que é carregado positivamente se torna negativo. ✓ A fisiologia descrita desse processo nessa unidade dura, na realidade, apenas milésimos de segundos e é MEDICINA VETERINARIA – função e disfunção - @anavet_ _ 3 realizado de forma autônoma durante toda a vida dos animais para a manutenção do equilíbrio homeostático do organismo. a) Despolarização: é a mudança abrupta do potencial de ação e das cargas elétricas do interior e do exterior das células fazendo com que o meio intracelular fique positivo e o meio extracelular fique negativo b) Repolarização: Em seguida à despolarização ocorre a repolarização. - Por meio da repolarização, a célula retorna ao seu estado de potencial de repouso ou ação com o meio intracelular carregado negativamente e o meio extracelular carregado positivamente - Retorno do potencial de ação - Inicia -se um novo processo. - Inversão das cargas elétricas que retornam ao potencial de repouso ➢ Mecanismos da despolarização neuronal: ➢ Os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica, eles se ligam a receptores: 1. Ionotrópicos; 2. Metabotrópicos. Mecanismos da despolarização neuronal: • Ionotrópicos; ✓ A ligação do neurotransmissor com seu receptor específico altera, de forma conformacional, proteínas de canal - Exemplo: Na+, causando influxo de sódio (Potencial Pós-Sináptico Excitatório - PPSE). PPSI pela ação de neurotransmissores inibitórios como o GABA, causando a abertura de proteínas de canal K+ (efluxo) ou Cl- (influxo), gerando uma hiperpolarização do neurônio • Metabotrópicos; ✓ A ligação do neurotransmissor ao receptor desencadeia processos que envolvem "mensageiros secundários" ✓ O principal processo é o que envolve a Proteína-G Junção neuromuscular: O que é ? ✓ É a junção entre a parte terminal de um axônio motor com uma placa motora (ou sinapse neuromuscular), que a MEDICINA VETERINARIA – função e disfunção - @anavet_ _ 4 região da membrana plasmática de uma fibra muscular onde se dá o encontro entre o nervo e o músculo permitindo desencadear a contração muscula ✓ Age como interface entre os nervos motores e os músculos por meio da conversão das correntes elétricas dos nervos motores em sinais químicos e, a seguir, retornando para correntes elétricas nos músculos ✓ Os três componentes principais da junção neuromuscular (JNM) incluem: a região pré-sináptica, a fenda sináptica e a região pós- sináptica. ✓ Neurotransmissor utilizado é a acetilcolina (ACH) - A fibra nervosa ramifica-se no final, para formar a placa terminal, que se invagina para dentro da fibra muscular, mas repousa inteiramente na parte externa da membrana. - A transmissão sináptica na junção neuromuscular se inicia quando um potencial de ação atinge o terminal pré-sináptico de um neurônio motor, que ativa canais de cálcio dependente de voltagem, permitindo a entrada de íons de no interior do neurônio. - Íons de cálcio ligam-se à proteínas sensitivas (sinaptotagminas) em vesículas sinápticas, armando vesículas de fusão na membrana celular e subsequente liberação de neurotransmissores do neurônio motor na fenda sináptica MEDICINA VETERINARIA – função e disfunção - @anavet_ _ 5 ✓ A ligação de ACh ao receptor pode despolarizar a fibra muscular, causando uma cascata de eventos que eventualmente resulta em contração muscular ✓ A placa motora é o local em que um estímulo elétrico tem de ser transformado em movimento, através de alguns mediadores químicos, o principal dos quais a acetilcolina, permitem essa transformação. ✓ As sinapses, incluindo as placas motoras e o sistema nervoso autônomo são colinérgicos, isto é, liberam acetilcolina - A junção neuromuscular é onde o neurônio ativa a contração de um músculo. - Quando um potencial de ação chega ao terminal pré-sináptico de um neurônio, canais de cálcios dependentes de voltagem abrem e íons Ca2+ fluem do fluído intersticial ao citosol do neurônio pré- sináptico. - Esse influxo de Ca2+ causa as vesículas cheias de neurotransmissores a se ligar à membrana celular do neurônio com o auxílio das proteínas. - Essa fusão resulta no esvaziamento das vesículas que contém acetilcolina na fenda sináptica, por exocitose - A acetilcolina se difunde na fenda e se liga aos receptores nicotínicos de acetilcolina na placa motora
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