APS BIOFÍSICA

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UNIP 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA 
CAMPUS RANGEL 
 
 
3° SEMESTRE NOTURNO 
 
 
MARYANA EMANUELLE STORCK QUEIROGA T024JC4 
 
 
 
 
 
DP-APS 
 
BIOFÍSICA 
 
 
 
PROFESSOR (A): MARA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santos/SP 
2021/1 
 
 
 
 
NOTA: 
 
 
ASSINATURA: 
 
 
2 
 
Sumário 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 
2 A MEMBRANA CELULAR – CARACTERÍSTICA E COMPOSIÇÃO ..................... 3 
3 TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS ................................ 4 
3.1 TRANSPORTE PASSIVO ........................................................................................................................ 4 
3.1.1 Difusão simples ........................................................................................... 4 
3.1.2 Difusão facilitada ......................................................................................... 5 
3.1.3 Osmose ....................................................................................................... 5 
3.2 TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO ............................................................................ 5 
3.3 EXOCITOSE E ENDOCITOSE ................................................................................................................ 6 
4 MOVIMENTOS E PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS .............................................. 7 
4.1 PRESSÃO HIDROSTÁTICA E OSMÓTICA ............................................................................................ 7 
4.2 PRESSÃO SANGUÍNEA E MECÂNICA DA CIRCULAÇÃO .................................................................. 8 
4.3 LEIS GERAIS DA CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA ................................................................................... 10 
5 FENÔMENOS ELÉTRICOS NAS CÉLULAS ........................................................ 10 
5.1 POTENCIAL DE AÇÃO E DE REPOUSO NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA EXCITATÓRIA, 
INIBITÓRIA, ELÉTRICA E NAS JUNÇÕES NEUROMUSCULARES ......................................................... 10 
5.2 FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO E SUBSTÂNCIAS QUE ATUAM NA TRANSMISSÃO 
SINÁPTICA ...................................................................................................................................................... 12 
5.3 ELETROENCEFALOGRAMA ................................................................................................................ 13 
5.4 RECEPTORES SENSORIAIS ............................................................................................................... 14 
5.5 POTENCIAL DE AÇÃO E DE REPOUSO NA CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO, ESTRIADO E 
CARDÍACO ...................................................................................................................................................... 15 
5.6 MECANISMO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR ..................................................................................... 15 
5.7 ELETROCARDIOGRAMA ...................................................................................................................... 16 
5.8 REGISTRO ELETROCARDIOGRÁFICO .............................................................................................. 17 
5.9 PRINCIPAIS ÍONS QUE ATUAM NO POTENCIAL DE MEMBRANA E NO POTENCIAL DE AÇÃO
 .......................................................................................................................................................................... 19 
6 – REFERÊNCIA ..................................................................................................... 19 
 
3 
 
1 INTRODUÇÃO 
A biofísica examina fenômenos da vida desde a escala molecular a 
ecossistemas completos, buscando enxergar o ser vivo com um corpo que ocupa 
lugar no espaço, transforma energia e existe no meio ambiente. 
Aspectos elétricos, gravitacionais, magnéticos e mesmo nucleares estão na 
fundamentação de vários fenômenos biológicos, sendo assim, podem ser estudados 
pelos conhecimentos das ciências físicas. 
Basicamente biofísica é o estudo da matéria, espaço, energia e tempo que 
ocorrem nos Sistemas Biológicos (¹) 
 
2 A MEMBRANA CELULAR – CARACTERÍSTICA E COMPOSIÇÃO 
Célula é a unidade básica de todos os seres vivos, sem exceção. Todas as 
células têm três coisas em comum: membrana celular, citoplasma e DNA. 
As células podem ser eucariontes ou procariontes, cuja diferenças mínimas 
são: as eucariontes possuem núcleo definido e organelas com funções definidas, já 
as procariontes são células sem núcleo definido e sem organelas com funções 
específicas. 
Eucarionte ou procarionte, apresenta uma membrana que isola do meio 
exterior, nominada, membrana plasmática, também conhecida por membrana celular, 
membrana citoplasmática ou plasmalema. A visualização da membrana celular, só é 
possível com o uso de microscópios eletrônicos, pois a mesma é muito fina. (2) 
Estudos mostram que os lipídeos (glicolipídeos, colesterol e os fosfolipídios) e 
proteínas são os principais componentes da membrana celular, reconhecida por 
constituição lipoprotéica. (2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Componentes da membrana celular 
4 
 
Buscando explicar a estrutura da membrana celular, pesquisadores 
começaram a investigar. Singer e Nicholson propuseram o Modelo Mosaico Fluido. 
Observou-se nesse modelo que os fosfolipídios formavam uma camada dupla 
(bicamada lipídica), possuindo uma porção polar hidrofílica, voltando para o exterior e 
uma porção apolar hidrofóbica voltada para o interior da membrana. 
As proteínas têm diversas funções, dentre elas a principal mecanismo de 
transporte, também funcionam como receptores de membrana, onde a função é 
receber sinais de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem 
a adesão de células adjacentes em um tecido. Já os fosfolipídios possuem a função 
de manter a estrutura da membrana. 
 
3 TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS 
A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários 
mecanismos, são eles: transporte passivo (osmose, difusão simples e difusão 
facilitada), transporte ativo, endocitose e exocitose. 
 
3.1 Transporte passivo 
É a passagem de substâncias de um meio com maior concentração para uma 
região menos concentrada, sem gastar energia celular. Ocorre a partir do gradiente 
de concentração. 
 
3.1.1 Difusão simples 
É responsável por grande parte do transporte passivo, ocorre com o movimento 
das moléculas do soluto de um meio onde estão mais concentradas para um onde 
estão menos concentradas, até estabelecer um equilíbrio entre eles. Essas 
substâncias precisam ser pequenas o suficiente para atravessar a membrana. 
É um processo lento, exceto quando o gradiente de concentração for muito 
elevado ou as distâncias percorridas forem curtas. 
 
 
 
Figura 2 - Difusão simples 
5 
 
3.1.2 Difusão facilitada 
Ocorre quando a substância não pode ser dissolvida em lipídios para se tornar 
menor e utilizar a difusão simples. As substâncias como glicose e aminoácidos são 
transportadas com o auxílio de proteínas chamadas de permeases. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.1.3 Osmose 
A água se movimenta através da membrana do local de menor concentração 
para o local de maior concentração do soluto. 
Habitualmente se difunde nas duas direções, porém, nas condições normais, a 
quantidade de água que se difunde nas duas direções é tão balanceada que o 
movimento da água é zero, e em consequência, o volume da célula permanece 
constante. Há também a possibilidade de haver uma diferença da concentração da 
água através da membrana, isso ocorre, fazendo com que a célula aumente ou 
diminua seu volume, dependendo da direção do movimento da água. 
 
3.2 Transporte ativo primário e secundário 
O transporte de substâncias ocorre do local de menor para o de maior 
concentração, ou seja, ocorre contra o gradientede concentração (podendo ser 
químico ou elétrico, como no transporte de íons) e com gasto de energia. 
O transporte ativo age como uma “porta giratória”, a molécula a ser 
transportada liga-se à molécula transportadora. A molécula transportadora gira e 
libera a molécula carregada no outro lado da membrana. 
Figura 3 - Difusão facilitada 
6 
 
O exemplo mais conhecido é o da bomba de sódio (Na+) e potássio (K+). À visto 
disso, a bomba expulsa o Na+ para o meio extracelular e leva o K+ para o interior da 
célula, mantendo as diferenças nas concentrações destes íons. 
No transporte ativo primário, a energia é derivada da quebra de ATP ou de 
outro composto de fosfato com energia. 
O transporte ativo secundário não utiliza diretamente a energia metabólica do 
ATP, a energia é derivada da energia gerada originariamente por transporte ativo 
primário. 
 
3.3 Exocitose e endocitose 
A endocitose permite o transporte de substâncias do meio extracelular para o 
intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, denominadas de 
vesículas de endocitose ou endocríticas. 
Existem três tipos de endocitose: pinocitose, fagocitose e endocitose mediada. 
Na pinocitose comum, ocorre a invaginação de uma área localizada da 
membrana plasmática, formando-se pequenas vesículas que são puxadas pelo 
citoesqueleto e penetram no citoplasma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em alguns casos, como nas células endoteliais dos capilares sanguíneos, as 
vesículas de pinocitose formadas em um lado da célula atravessam o citoplasma e 
lançam seu conteúdo no outro lado da célula, servindo como transportadoras. 
Figura 4 - Parede de vaso capilar sanguíneo mostrando células 
endoteliais com numerosas vesículas de pinocitose (setas) 
7 
 
Na pinocitose não seletiva, as vesículas englobam todos os solutos que 
estiverem presentes no fluido extracelular. 
Um exemplo bem estudado de pinocitose seletiva é encontrado nas células 
precursoras das hemácias que incorporam transferrina, uma proteína plasmática 
transportadora do ferro que é utilizado para a síntese de hemoglobina. 
Essa pinocitose tem a vantagem de possibilitar a incorporação ao citoplasma 
de grandes quantidades de um tipo de molécula, sem a penetração concomitante de 
muita água. 
A fagocitose ocorre através da formação de pseudópodos (prolongamentos da 
membrana), permitindo que a célula englobe partículas sólidas. O material que é 
englobado é envolvido por uma membrana formando uma vesícula chamada 
fogossomo. A fagocitose é realizada por células de defesa como os macrófagos e 
neutrófilos. 
A endocitose mediada ocorre quando a invaginação da membrana é 
desencadeada pela ligação de determinada substância a um receptor específico da 
membrana, portanto, para que ocorra a entrada da substância pela membrana da 
célula, há necessidade que tal receptor esteja naquela membrana. Este mecanismo é 
muito utilizado por muitos vírus (HIV, por exemplo) e toxinas. 
A exocitose consiste na secreção de produtos para o exterior da célula por meio 
da fusão das vesículas formadas no interior da célula, que contêm os produtos, com 
a membrana plasmática. 
Quando a vesícula entra em contato com a membrana plasmática, as 
moléculas lipídicas, com o auxílio de proteínas específicas, são rearranjadas, e a 
vesícula passa a fazer parte da membrana, eliminando seus produtos para o meio 
extracelular. 
 
4 MOVIMENTOS E PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS 
4.1 Pressão hidrostática e osmótica 
A pressão hidrostática acontece no interior dos líquidos, exercida pelo peso do 
próprio líquido. As substâncias por não possuírem forma definida, tomam a forma do 
recipiente devido à força da gravidade. 
8 
 
A pressão osmótica é exercida em um sistema para interromper a osmose. 
Quando duas soluções estão separadas através de uma membrana semipermeável, 
ocorre a passagem do líquido da solução mais diluída em direção à solução mais 
concentrada. 
Uma solução isotônica, é quando as soluções contêm a mesma quantidade de 
partículas por unidade de volume. Uma solução hipertônica, possui maior pressão 
osmótica e concentração do soluto, enquanto, a solução hipotônica possui menor 
pressão osmótica e concentração do soluto. 
4.2 Pressão sanguínea e mecânica da circulação 
A pressão sanguínea é a pressão que o sangue faz nas paredes dos vasos 
sanguíneos. Normalmente, a pressão do sangue é medida em milímetros (mmHg) 
porque o manômetro de mercúrio é utilizado como referência padrão. 
A função da circulação é de fornecer as necessidades dos tecidos corporais, 
sendo, transportar até os tecidos nutrientes, eliminar produtos do metabolismo, levar 
hormônios de parte do corpo para a outra e, de modo geral, manter o ambiente 
apropriado em todos os líquidos teciduais do organismo para que as células 
sobrevivam e funcionem. A circulação se divide em duas partes: circulação sistêmica, 
onde o sangue flui para todos os tecidos do corpo e a circulação pulmonar. (3) 
A circulação sistêmica envolve todo o corpo, o sangue que está no ventrículo 
esquerdo sai perla artéria aorta e se propaga em todo corpo por meio das arteríolas e 
capilares. O sangue retorna ao coração após as trocas gasosas. 
As arteríolas são pequenos ramos finais, que servem como como condutos de 
controle, onde o sangue é liberado para os capilares. 
Os capilares possuem a função troca de líquidos, nutrientes, eletrólitos, 
hormônios. As paredes são extremamente finas e possuem numerosos minúsculos 
poros capilares permeáveis a água. (3) 
Vênulas coletam sangue dos capilares, formando veias maiores. 
As veias agem como condutos para o transporte de sangue das vênulas de 
volta ao coração e atuam como reservatório de sangue extra. As paredes das veias 
são finas, porém podem se contrair e expandir. 
9 
 
A circulação pulmonar envolve o pulmão, a troca gasosa é realizada devido o 
processo de hematose, onde o sangue que está nos capilares perde gás carbônico e 
recebe oxigênio dos alvéolos pulmonares. 
Cerca de 84% do volume sanguíneo corporal total constituem na circulação 
sistêmica e 16% no coração e pulmão. (3) 
O coração bombeia continuamente sangue para a aorta, a pressão média 
nesse vaso é alta, cerca de 100 mmHg. Enquanto o sangue flui pela circulação 
sistêmica, a pressão média cai gradativamente para cerca de 0 mmHg. Nas arteríolas 
pulmonares, a pressão é pulsátil como na aorta, porém a pressão é muito menor. As 
baixas pressões do sistema pulmonar estão de acordo com as necessidades dos 
pulmões. 
Fluxo sanguíneo é a quantidade de sangue que passa por determinado ponto 
da circulação durante um intervalo de tempo. É expresso em milímetros por minuto ou 
litros por minutos, podendo ser expresso em mililitros por segundos. 
O fluxo sanguíneo total na circulação de um adulto em repouso é em média de 
5.000 mL/min. 
O fluxo sanguíneo por um vaso assente por dois fatores: primeiro a diferença 
de pressão sanguínea entre duas extremidades do vaso, aludida como “gradiente de 
pressão” ao longo do vaso, que é a força que impulsiona o sangue pelo vaso, e 
segundo o impedimento ao fluxo sanguíneo pelo vaso, ou resistência vascular. 
A resistência é o impedimento ao fluxo sanguíneo por um vaso, ela pode ser 
calculada a partir das medidas do fluxo sanguíneo e das diferenças de pressão no 
vaso. 
A intensidade do fluxo sanguíneo no sistema circulatório é igual à do sangue 
bombeado pelo coração. A resistência da circulação sistêmica, conhecida por 
resistência periférica total, é em média 100/100 ou 1 unidade de resistência periférica 
(URP). Quando todos os vasos sanguíneos ficam fortemente contraídos, a resistência 
periférica total aumenta até 4 URP e quando ficam dilatados, a resistência pode cair 
para valores muito baixos. 
A condutância é a medida do fluxo sanguíneo em um vaso por uma dada 
diferença de pressão. Normalmente, expresso em ml/s/mm Hg de pressão, porém 
também poder serexpresso em 1/s/mm Hg. 
 
10 
 
4.3 Leis gerais da circulação sanguínea 
Existem três leis resultantes do funcionamento e da mecânica do sistema 
circulatório, são elas: 
Lei da pressão: O sangue exerce na parede dos vasos dependente do débito 
cardíaco e da sua resistência que se opõe a sua circulação. Nessa lei utiliza-se a 
equação: PA = Fc x Vsistólico x RAperiférica 
Lei da velocidade: A velocidade do sangue diminui à medida que se afasta do 
coração, chega a um mínimo nos capilares e aumenta progressivamente nas veias. 
No território arterial a subdivisão dos vasos é tal que a soma das secções dos ramos 
é sempre superior à do tronco em que se originam, sendo assim, a soma máxima das 
secções é máxima a nível dos capilares. No território venoso a junção dos vários vasos 
é tal que a soma das secções dos ramos é sempre superior ao tronco que dão origem. 
Lei do débito: Em qualquer secção transversal completa do sistema circulatório, 
passam iguais quantidades de sangue em intervalos de tempos iguais. Portanto, se 
pela raiz da aorta passam 3,5 L de sangue a cada minuto, a mesma quantidade estará 
passando nesse período de tempo no tronco pulmonar, conjunto dos capilares 
aórticos, conjunto dos capilares pulmonares. 
 
5 FENÔMENOS ELÉTRICOS NAS CÉLULAS 
5.1 Potencial de ação e de repouso na transmissão sináptica excitatória, 
inibitória, elétrica e nas junções neuromusculares 
Os neurônios são unidades funcionais básicas do sistema nervoso que geram 
sinais elétricos denominados potenciais de ação. Quando um neurônio recebe um 
estímulo suficientemente forte, gera a produção de um impulso nervoso. Os axônios, 
denominados também como fibras nervosas transmitem sinais neurais para o 
neurônio seguinte através das sinapses. Os axônios geram ramificações que possuem 
em suas pontas uma terminação neural especializada, chamadas de botão sináptico 
que libera uma substância transmissora, sendo assim, o impulso nervoso corresponde 
a uma corrente elétrica que transporta rapidamente no axônio até os botões 
sinápticos. 
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O potencial de repouso é a diferença do potencial elétrico que as faces internas 
e externas na membrana de um neurônio que não está transmitindo impulsos 
nervosos, ou seja, o interior da célula é negativamente carregado em relação ao 
exterior, essa diferença é nomeada de potencial de repouso da membrana. 
Para o potencial de ação começar necessita que a membrana se encontra em 
uma condição denominada potencial de repouso, quando a célula sofre um estímulo 
suficientemente forte, o potencial de ação começa com a despolarização da célula, 
com o potencial de membrana tornando-se positivo, terminando com retorno para o 
potencial negativo. É através da propagação dessa onda de despolarização e 
repolarização que as fibras nervosas transmitem as informações pelo organismo. 
Com o desenvolvimento do potencial de ação as cargas elétricas positivas são 
levadas pelos íons sódio que se difundem para o interior, através das membranas 
despolarizadas, abrindo canais e inverte a relação das cargas, sucessivamente. O 
potencial de ação é unidirecional. 
Sinapses elétricas existem entre neurônios ou entre neurônios e células gliais. 
As células adjacentes são unidas por junções comunicantes, assim, quando um sinal 
elétrico é gerado em uma célula, ele é diretamente transferido para a célula adjacente 
através do fluxo de íons, pelas junções comunicantes. Transmitem sinais mais 
rapidamente, porém, são minoria, pois não é possível modular essa comunicação, 
tirando a capacidade de controle do sistema. 
Sinapses químicas são maioria, o primeiro neurônio secreta por seu terminal a 
substância química denominada neurotransmissores que vai atuar em proteínas 
receptoras, presentes na membrana do neurônio posterior, para promover excitação, 
inibição ou modificar de outro modo a sensibilidade da célula. As sinapses químicas 
transmitem sinais apenas em uma direção, ou seja, do neurônio pré-sináptico para o 
neurônio pós-sináptico, onde o neurotransmissor age. (3) 
O terminal pré-sináptico é separado do corpo celular do neurônio pós-sináptico 
pela fenda sináptica. O neurônio pré-sináptico possui as vesículas transmissoras que 
contêm neurotransmissores, que são liberados na fenda sináptica, excitando ou 
inibindo o neurônio pós-sináptico. O que estabelece se os neurotransmissores serão 
excitatórios ou inibitórios, são os canais que irão se abrir, neurotransmissores 
excitatórios abrem canais de Na+ e os inibitórios abrem canais de Cl-. 
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O potencial excitatório os neurônios provocam a despolarização da membrana 
pós-sináptica e o potencial inibitório a membrana pós-sinápticas hiperpolariza. 
 
 
 
 
 
 
 
Cada ramificação de um neurônio motor estabelece sinapses com uma fibra 
muscular esquelética comandando a contração dos músculos, essa junção 
denominamos de junção neuromuscular, formando a estrutura placa motora. Quando 
o potencial de ação chega à junção neuromuscular, ocorre a liberação do 
neurotransmissor acetilcolina. 
O mecanismo de transmissão de sinal na junção é similar ao das sinapses 
neurônio a neurônio excitatório. 
 
5.2 Fases do potencial de ação e substâncias que atuam na transmissão 
sináptica 
Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação que são rápidas 
alterações do potencial da membrana que se propagam com grande velocidade por 
toda a membrana da fibra nervosa. O potencial de ação se desloca ao longo da fibra 
nervosa até sua extremidade final. Os estágios do potencial de ação são: estágio de 
repouso, estágio de despolarização e estágio de repolarização. 
Estágio de repouso: É o potencial de repouso da membrana, antes do início do 
potencial de ação. Diz-se que a membrana está “polarizada” durante essa fase, em 
razão do potencial de membrana de -90 milivolts negativo existente. 
Estágio de despolarização: Nessa fase, a membrana fica subitamente muito 
permeável aos íons sódio, permitindo que grande número de íons sódio positivamente 
carregados se difunda para o interior do axônio. O estado normal de “polarização” de 
-90 milivolts é, de imediato, neutralizado pelo influxo dos íons sódio com carga 
positiva, com o potencial aumentando rapidamente para valor positivo. Isso é referido 
Figura 5 - Sinapse elétrica e sinapse química 
13 
 
como despolarização. Nas fibras nervosas de maior calibre, o grande excesso dos 
íons sódio positivos que se deslocam para o interior da fibra faz com que o potencial 
de membrana ultrapasse rapidamente o nível zero e se torne positivo. Em algumas 
fibras delgadas, bem como em muitos neurônios do sistema central, o potencial de 
membrana simplesmente se aproxima do nível zero, não ultrapassando para chegar 
ao estado positivo. 
Estágio de repolarização: Durante este curtíssimo período, após a membrana 
ter ficado muito permeável aos íons sódio, os canais de sódio começam a se fechar, 
e os canais de potássio se abrem mais que o normal. Então, a rápida difusão dos íons 
potássio para o exterior restabelece o potencial de repouso negativo da membrana. 
Nos axônios existem muitos íons com carga negativa que não podem passar 
pelos canais da membrana. Devido esses íons não poderem sair do axônio, qualquer 
déficit de íons positivos, no lado de dentro da membrana, cria excesso desses ânions 
impermeantes negativos. Sucessivamente esses íons impermeantes negativos são 
responsáveis pela carga negativa dentro da fibra. 
A membrana de quase todas as células do corpo contém a bomba de cálcio 
similar à bomba de sódio, e o cálcio, em algumas células, junto com sódio, causa a 
maior parte do potencial de ação. A bomba de cálcio transporta os íons cálcio do 
interior da membrana celular para o exterior, criando gradiente iônico de cálcio. 
Existem canais de cálcio regulados pela voltagem que são ligeiramente 
permeáveis aos íons sódio e aos íons cálcio, porém sua permeabilidade para os íonscálcio é cerca de 1.000 vezes maior que para os íons sódio, nas condições fisiológicas 
normais. Quando se abrem, em resposta a estímulo que despolariza a membrana 
celular, os íons cálcio fluem para o interior da célula. A principal função dos canais de 
cálcio regulados pela voltagem é a de contribuir para a fase de despolarização do 
potencial de ação, em algumas células. 
 
5.3 Eletroencefalograma 
O eletroencefalograma (EEG) é um exame que analisa a atividade elétrica 
cerebral espontânea, ele amplifica os impulsos elétricos cerebrais e os registra de 
forma gráfica por meio de eletrodos, ou seja, o eletroencefalograma capta e registra 
as atividades dos neurônios. Esses impulsos nervosos são os responsáveis pelas 
14 
 
atividades realizadas pelo corpo humano, transmitindo como comandos cerebrais 
através de células chamadas neurônios. 
O objetivo desse exame é obter registro da atividade elétrica cerebral para o 
diagnóstico de eventuais anormalidades dessa atividade. 
Os fenômenos eletrofisiológicos que contribuem para as ondas cerebrais são, 
ao que tudo indica, tanto as alterações parciais do potencial de membrana dos 
neurônios corticais (PEPS e PIPS) como suas descargas (potenciais de ação) e outros 
potenciais muito lentos que podem decorrer do conjunto de ação de agregados 
neuronais amplos. Cada um dos neurônios de um circuito deve entrar em ação nos 
momentos precisos; há instantes em que determinados neurônios devem estar 
inibidos, para não interferirem com o funcionamento de outros; nesses momentos eles 
recebem impulsos inibidores (hiperpolarizantes) a fim de se tornarem inertes ante os 
impulsos que lhes chegam de diversas fontes. 
Por outro lado, alguns neurônios são ativados pelos impulsos de outros, que 
em certas condições podem ser os mesmos que inibem os primeiros acima referidos. 
Nem sempre esses neurônios realmente descarregam impulsos, restringindo-se todo 
o processo apenas a PEPS. O resultado é que as correntes excitadoras e inibidoras, 
que têm sentidos opostos em relação aos pontos celulares inibidos ou estimulados, 
se compõem e são registradas como oscilações regulares ou irregulares de potencial. 
 
5.4 Receptores Sensoriais 
Os receptores sensoriais detectam estímulos do ambiente e do corpo, 
convertendo esses estímulos sensoriais em impulsos nervosos que são processados 
em centros específicos do sistema nervoso central que produzirá uma resposta 
adequada. Os receptores captam estímulos como tato, som, luz, dor, frio e calor. 
Os receptores sensoriais são classificados em cinco tipos básicos: 
mecanorreceptores, termorreceptores, nociceptores, receptores eletromagnéticos e 
quimiorreceptores. 
Mecanorreceptores: detectam a compreensão mecânica ou o estiramento do 
receptor ou dos tecidos adjacentes ao receptor. 
Termorreceptores: detectam variações de temperatura, alguns receptores 
detectam frio e outros detectam calor. 
15 
 
Nociceptores: são os receptores de dor, detectam danos aos tecidos, sejam ele 
danos físicos ou químicos. 
Receptores eletromagnéticos: detectam a luz que incidem na retina dos olhos. 
Quimiorreceptores: responsáveis pela detecção do gosto na boca, do cheiro no 
nariz, do nível do gás oxigênio no sangue arterial, da osmolaridade dos líquidos do 
corpo e outras tantas alterações químicas no corpo. 
 
5.5 Potencial de ação e de repouso na contração do músculo liso, estriado e 
cardíaco 
Canais iônicos são controlados pela acetilcolina (Ach) e permanecem fechados 
até que a acetilcolina que é liberada devido, a entrada de Ca2+, nas fendas subneurais 
se ligue a eles. A ligação da acetilcolina causa uma mudança na forma do canal, 
provocando a sua abertura, permitindo assim a passagem dos íons sódio para o 
interior da célula. 
Os canais de Na+ e K+ irão se difundir e o Na+ ira causar uma despolarização 
da placa motora gerando um potencial de ação que se propaga ao longo da fibra. Para 
causar o máximo de contração muscular, o potencial de ação despolariza a membrana 
da fibra muscular e também penetra profundamente em seu interior, nos túbulos T. 
Os potenciais de ação no túbulo T provocam liberação de íons cálcio no interior da 
fibra muscular, na vizinhança imediata das miofibrilas e esses íons cálcio provocam 
então a contração. 
Essa placa só atinge o potencial de repouso quando a acetilcolina é degradada 
em colina e acetato pela acetilcolinesterase, sendo o estímulo cortado quando os íons 
Ca2+ são bombeados de volta para o retículo através da bomba de cálcio, até que 
ocorra um novo potencial. 
 
5.6 Mecanismo da contração muscular 
A contração de um músculo resulta do encurtamento de suas fibras, o que por 
sua vez resulta do encurtamento dos filamentos de actina e miosina, que ativamente 
deslizam e se encaixa um entre o outro. A contração muscular depende da energia 
fornecida pelo ATP. 
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A fonte primária de energia que é utilizada para reconstituir o ATP é a 
substância fosfocreatina, que transporta uma ligação fosfato de alta energia 
semelhante às ligações do ATP. As ligações fosfato de alta energia da fosfocreatina 
têm teor de energia livre pouco maior que cada ligação do ATP. 
A fonte secundária importante de energia, que é utilizada para reconstituir o 
ATP e a fosfocreatina, é a “glicólise” do glicogênio previamente armazenado nas 
células musculares. O rápido desdobramento enzimático do glicogênio a ácidos 
pirúvico e lático libera energia que é utilizada para transformar o ADP em ATP, assim, 
o ATP pode então ser utilizado diretamente para energizar contrações musculares 
adicionais e também para reconstituir as reservas de fosfocreatina. 
A terceira fonte de energia é o metabolismo oxidativo, ou seja, combinar o 
oxigênio com os produtos finais da glicólise e com vários outros nutrientes celulares, 
para liberar ATP. 
 
5.7 Eletrocardiograma 
Para que um músculo se contraia, é necessário um estímulo através de 
impulsos nervosos, que irão se propagar através de fibras musculares. Quando o 
impulso nervoso se propaga pelas fibras do músculo cardíaco, ocorre também a 
propagação de uma corrente elétrica e uma pequena parte dessa corrente elétrica 
chega até a superfície do corpo, podendo ser registrada. 
O registro das correntes elétricas ocorre por meios de eletrodos colocados 
sobre a pele, em lados opostos do coração, é denominado de eletrocardiograma 
(ECG). 
A onda P é produzida pelos potenciais elétricos gerados quando os átrios se 
despolarizam, antes de a contração atrial começar. O complexo QRS é produzido 
pelos potenciais gera dos quando os ventrículos se despolarizam antes de sua 
contração, isto é, enquanto a onda de despolarização se propaga pelos ventrículos. 
Portanto, tanto a onda P como os componentes do complexo QRS são ondas de 
despolarização. A onda T é produzida pelos potenciais gerados, enquanto os 
ventrículos se restabelecem do estado de despolarização. Esse processo no músculo 
17 
 
ventricular normalmente ocorre 0,25 a 0,35 segundo após a sua despolarização, e a 
onda T é conhecida como onda de repolarização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.8 Registro eletrocardiográfico 
Todos os registros eletrocardiográficos são feitos com linhas de calibração 
apropriadas no papel de registro. 
As linhas de calibração horizontais do eletrocardiograma padrão são dispostas 
de modo que cada 10 linhas horizontais correspondem a 1 milivolt, as linhas 
horizontais acima da linha de base indicam valores positivos, e as que estão abaixo 
da linha de base indicam valores negativos. 
As linhas verticais do eletrocardiograma são as linhas de calibração do tempo. 
Um eletrocardiograma típico tem velocidade de impressão de 25 milímetros por 
segundo, embora às vezes sejam usadas maiores. 
Muitos eletrocardiógrafos clínicos modernos utilizam sistemas 
computadorizados e monitores eletrônicos, ao passo que outros usam registrador com 
pena inscritora que grava o eletrocardiogramadiretamente sobre a folha de papel em 
movimento. Em certas ocasiões, a pena inscritora consiste em um tubo fino com uma 
das extremidades conectada a um reservatório de tinta e a outra, a extremidade 
registradora, conectada a um poderoso sistema eletromagnético, capaz de mover a 
pena de baixo para cima com alta velocidade. À medida que o papel se move para 
frente, a pena registra o eletrocardiograma. O movimento da pena é controlado por 
Figura 6 - Eletrocardiograma 
18 
 
amplificadores eletrônicos apropriados, ligados a eletrodos eletrocardiográficos 
colocados no paciente. 
Outros sistemas de registro com pena inscritora utilizam papéis especiais e um 
estilete inscritor que não necessita de tinta. Um desses tipos de papel fica preto 
quando exposto ao calor, e o próprio estilete é aquecido por corrente elétrica que flui 
por sua ponta. Existe outro tipo de papel que fica preto quando uma corrente elétrica 
flui da ponta do estilete, atravessa o papel e chega aos eletródios colocados por baixo 
do papel. Nesse processo, a ponta do estilete deixa uma linha preta no ponto onde 
toca o papel. 
Existem variações eletrocardiográficas em decorrência de derivação bipolar 
dos membros, denominadas de Derivação de l a lll, além da derivação unipolar dos 
membros. 
Derivação l: no registro da derivação l dos membros, o terminal negativo do 
eletrocardiográfico é conectado ao braço direito, e o terminal positivo, ao braço 
esquerdo. Sendo assim, quando a área pela qual o braço direito se une ao tórax está 
eletronegativa, em relação à área pela qual o braço esquerdo se une ao tórax, o 
eletrocardiógrafo registra valor positivo. 
Derivação ll: Para registrar a derivação ll dos membros, o terminal negativo do 
eletrocardiógrafo é conectado ao braço direito, e o terminal positivo, à perna esquerda. 
Portando, quando o braço direito está negativo em relação à perna esquerda, o 
eletrocardiógrafo exibe registro positivo. 
Derivação lll: Para registrar a derivação lll dos membros, o terminal negativo do 
eletrocardiógrafo é conectado ao braço esquerdo, e o terminal positivo, à perna 
esquerda. Isso significa que o eletrocardiógrafo apresentará registro positivo quando 
o braço esquerdo estiver negativo em relação à perna esquerda. 
Pela razão de os registros obtidos pelas derivações bipolares dos membros 
serem semelhantes entre si, não importa muito qual derivação está sendo registrada 
quando se quer diagnosticar diferentes arritmias cardíacas, pois o diagnóstico das 
arritmias depende principalmente das relações temporais entre as diferentes ondas 
do ciclo cardíaco. Porém, quando se busca diagnosticar lesão no músculo atrial ou 
ventricular ou no sistema de condução de Purkinje, é muito importante saber quais 
derivações estão sendo registradas, pois as anormalidades da contração do músculo 
19 
 
cardíaco ou da condução do impulso cardíaco alteram muito os padrões de algumas 
derivações, porém podem não afetar outras. 
 
5.9 Principais íons que atuam no potencial de membrana e no potencial de ação 
Os principais controladores desses íons são proteínas específicas presente na 
membrana plasmática da célula do sistema nervoso, chamadas de canais iônicos. 
Quando esses canais se abrem, podem deixar milhões de íons passarem por ele por 
segundo, assim, os canais iônicos permitem a rápida difusão de íons inorgânicos 
específicos, principalmente Na+, K+, Ca2+ ou Cl-. Os canais iônicos permanecem 
abertos por um breve período e fecham-se novamente. 
A bomba de sódio-potássio transporta íons sódio para fora da célula, mantendo 
baixa concentração desses íons no lado interno e alta concentração no lado externo 
e que ao mesmo tempo transporta íons potássio para dentro, mantendo uma alta 
concentração desse íon no lado interno e uma baixa concentração no lado externo. 
Por causa do alto gradiente de concentração do potássio, de dentro para fora, 
existe forte tendência para que maior número de íons potássio se difunda para fora 
através da membrana. Quando o fazem, eles levam cargas elétricas positivas para o 
exterior, criando assim eletropositividade da face externa da membrana e 
eletronegatividade na interna, por causa dos ânions negativos que permanecem no 
interior, não se difundindo para fora com o potássio. 
 
6 – REFERÊNCIA 
(1) UFRGS. Biofísica. Disponível em: http://www.ufrgs.br/biomedicina/biomedicina-
2/habilitacoes/biofisica. Acesso em: 10 abr. 2021. 
 
"Membrana plasmática". Só Biologia, 2008-2021. Disponível 
em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito5.php. Acesso em: 10 abr. 
2021. 
 
(2) MAGALHÃES, Lana. Membrana Plasmática. Toda Matéria, 2017-2021. Disponível 
em: https://www.todamateria.com.br/membrana-plasmatica/. Acesso em: 10 abr. 2021 
http://www.ufrgs.br/biomedicina/biomedicina-2/habilitacoes/biofisica
http://www.ufrgs.br/biomedicina/biomedicina-2/habilitacoes/biofisica
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito5.php
https://www.todamateria.com.br/membrana-plasmatica/
20 
 
 
JUNQUEIRA, L. C; J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2012. 364 p. 
 
DE ROBERTIS, E. M.; HIB, J. Biologia celular e molecular. 16. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2014. 363 p. 
 
(3) GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Rio de Janeiro, 
Elsevier, 2011. 
 
STANFIELD, C.L. Fisiologia Humana com Myhealthlab. 5ª ed. São Paulo, Pearson 
Universidades, 2014. 
 
GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª ed. Rio de Janeiro, 
Elsevier, 2011. 
 
“impulso nervoso” em Só Biologia, 2008-2021. Disponível em: 
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/nervoso3.php. Acesso em: 
12 abr. 2021. 
 
Eletroencefalograma (EEG). Albert Einstein, 2020. Disponível em: 
https://www.einstein.br/especialidades/neurologia/exames 
tratamentos/eletroencefalograma. Acesso em: 12 abr. 2021. 
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/nervoso3.php
https://www.einstein.br/especialidades/neurologia/exames%20tratamentos/eletroencefalograma
https://www.einstein.br/especialidades/neurologia/exames%20tratamentos/eletroencefalograma