Fisiologia da Membrana, do Nervo e do Músculo (Respostas)

Prévia do material em texto

JOSÉ S . F . NETO 
 
1 Fis io logia 
 
 
1. B) Uma solução de 140 milimoles de NaCl tem uma osmolaridade de 280 miliosmóis, que é isosmótica em 
relação à osmolaridade intracelular “normal”. Se os eritrócitos fossem colocados apenas em NaCl a 140 
milimoles, não haveria alteração no volume celular porque as osmolaridades intracelular e extracelular são 
iguais. A presença de 20 milimoles de ureia, entretanto, aumenta a osmolaridade da solução e a torna 
hipertônica em relação à solução intracelular. A água irá inicialmente se movimentar para fora da célula, 
porém, como a membrana plasmática é permeável à ureia, esta se difundirá para a célula e se equilibrará 
através da membrana plasmática. Como resultado, a água entrará novamente na célula que retornará ao seu 
volume original. 
 
2. E) Uma solução com 1 milimole tem uma osmolaridade de 1 miliosmol quando a molécula do soluto não se 
dissocia. Entretanto, tanto o NaCl quanto o KCl se dissociam em duas moléculas e o CaCl2 se dissocia em três 
moléculas. Portanto, 12 milimoles de NaCl têm uma osmolaridade de 24 miliosmóis, 4 milimoles de KCl têm 
uma osmolaridade de 8 miliosmóis e 2 milimoles de CaCl2 têm uma osmolaridade de 6 miliosmóis, que 
somadas totalizam 38 miliosmóis. 
 
3. E) O potencial de equilíbrio para o cloreto (ECl–), um ânion monovalente, pode ser calculado usando-se a 
equação de Nernst: ECl– (em milivolts) = 61 × log (Ci/Co), onde Ci é a concentração intracelular e Co é a 
concentração extracelular. Neste caso, ECl– = 61 × log (11/110) = – 61 milivolts. 
 
4. E) O potencial de equilíbrio para o potássio (EK+), um cátion monovalente, pode ser calculado usando-se a 
equação de Nernst: EK+ (em milivolts) = – 61 × log (Ci/Co). Aqui, EK+ = – 61 × log (140/14) = – 61 milivolts. 
 
5. A) Quantitativamente, a força motriz de qualquer íon é a diferença em milivolts entre o potencial de 
membrana (Vm) e o potencial de equilíbrio para aquele íon (Eíon). Nesta célula, EK = – 61 milivolts, ECl = – 61 
milivolts, ENa = + 61 milivolts e ECa = 525 milivolts. Portanto, Ca+ + é o ion com o potencial de equilíbrio mais 
distante de Vm. Isso significa que Ca+ + teria a maior tendência para cruzar a membrana através de um canal 
aberto (nesse exemplo em particular). 
 
6. F) Se uma membrana é permeável a apenas um íon, Vm é igual ao potencial de equilíbrio para aquele íon. 
Nessa célula, EK = – 61 milivolts. Se a concentração extracelular de K+ for reduzida 10 vezes, EK = 61 × log 
(1,4/140) = – 122 milivolts, uma hiperpolarização de 61 milivolts. 
 
7. E) O desenvolvimento da tensão em um sarcômero único é diretamente proporcional ao número de pontes 
cruzadas de miosina ativas ligadas aos filamentos de actina. A sobreposição dos filamentos de miosina e de 
actina é ótima em comprimentos de sarcômero de cerca de 2,0 a 2,5 micrômetros, o que permite o contato 
máximo entre as cabeças de miosina e os filamentos de actina. Em comprimentos menores que 2,0 
micrômetros, os filamentos de actina sobressaem na banda H, onde não existem cabeças de miosina. Com 
comprimentos maiores que 2,5 micrômetros, os filamentos de actina são puxados na direção das 
extremidades dos filamentos de miosina, novamente reduzindo o número de possíveis pontes cruzadas. 
 
Respostas 
Fisiologia da Membrana, do Nervo e do Músculo 
Fonte: Guyton & Hall 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
2 Fis io logia 
8. B) Em contraste com os transportes ativos primário e secundário, nem a difusão facilitada nem a difusão 
simples precisam de energia adicional, portanto, podem trabalhar na ausência de ATP. Apenas a difusão 
facilitada mostra a cinética de saturação, envolvendo uma proteína carreadora. Por definição, nem a difusão 
simples nem a facilitada podem mover moléculas de concentrações baixas para altas. O conceito de inibidores 
específicos não é aplicável à difusão simples que ocorre através de uma bimembrana lipídica sem a ajuda de 
proteína. 
 
9. B) O acoplamento excitação-contração no músculo esquelético começa com uma despolarização excitatória 
da membrana da fibra muscular (sarcolema). Esta despolarização dispara a abertura tudo ou nada dos canais 
de Na+ dependentes de voltagem e um potencial de ação que se propaga profundamente na fibra muscular 
através da rede de túbulos T. Na “tríade” túbulos T-retículo sarcoplasmático, a despolarização do túbulo T 
causa uma alteração na conformação do receptor diidropiridínico e subsequentemente do receptor 
rianodínico no retículo sarcoplasmático. A última, causa liberação de Ca+ + no sarcoplasma bem como a 
ligação do Ca+ + com a troponina C (não com a calmodulina) no filamento de actina. 
 
10. D) A contração do músculo esquelético é rigidamente regulada pela concentração de Ca+ + no 
sarcoplasma. Enquanto o Ca+ + sarcoplasmático for suficientemente alto, nenhum dos eventos restantes – 
remoção da acetilcolina da junção neuromuscular, remoção do Ca+ + do terminal pré-sináptico, fechamento 
do canal do receptor da acetilcolina e retorno do receptor diidropiridínico à sua conformação de repouso – 
teria qualquer efeito no estado contrátil do músculo. 
 
11. B) Ao contrário do músculo esquelético, o músculo liso pode ser estimulado para contrair sem a geração 
de um potencial de ação. Por exemplo, o músculo liso pode contrair em resposta a qualquer estímulo que 
aumente a concentração citosólica de Ca++. Isto inclui as aberturas do canal de Ca++, a despolarização 
subliminar e uma variedade de fatores teciduais e hormônios circulantes que estimulam a liberação dos 
estoques intracelulares de Ca++. A contração do músculo liso usa menos energia e dura mais tempo 
comparada com a do músculo esquelético. A contração do músculo liso é fortemente dependente de Ca+ +. 
 
12. B) Uma importante característica do músculo liso visceral é sua capacidade de contrair em resposta ao 
estiramento. O estiramento resulta na despolarização e potencialmente na geração de potenciais de ação. 
Esses potenciais de ação, acoplados aos potenciais de ondas lentas normais, estimulam as contrações 
rítmicas. Assim como o músculo esquelético, a contração do músculo liso é dependente tanto da actina 
quanto do ATP. Entretanto, o ciclo de pontes cruzadas no músculo liso é consideravelmente mais lento que 
no músculo esquelético, o que permite uma força máxima de contração maior. 
 
13. D) O potencial de repouso de qualquer célula é dependente dos gradientes de concentração dos íons a 
que ela é permeável e das suas permeabilidades relativas (equação de Goldman). Na fibra nervosa mielinizada, 
como na maioria das células, a membrana em repouso é predominantemente permeável ao K+. O potencial 
de membrana negativo observado na maioria das células (incluindo as células nervosas) é decorrente 
primariamente da concentração intracelular de K+ relativamente alta e da alta permeabilidade ao K+. 
 
14. D) No músculo liso, a ligação de quatro íons Ca+ + à proteína calmodulina permite a interação do complexo 
Ca+ + -calmodulina com a cinase da cadeia leve da miosina. Esta interação ativa a cinase da cadeia leve da 
miosina, resultando na fosforilação das cadeias leves da miosina e, finalmente, na contração muscular. No 
músculo esquelético, o sinal de ativação do Ca+ + é recebido pela proteína troponina C. Assim como a 
calmodulina, cada molécula de troponina C se liga a quatro íons Ca+ +. A ligação resulta em uma mudança na 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
3 Fis io logia 
conformação da proteína troponina C que desloca a molécula de tropomiosina e expõe os locais ativos no 
filamento de actina. 
 
15. B) A mielinização dos axônios das grandes fibras nervosas tem várias consequências. Fornece isolamento 
para a membrana do axônio, diminuindo a capacitância da membrana e diminuindo o “vazamento” de íons 
através da membrana celular. Os potenciais de ação axônios mielinizados ocorrem apenas em intervalos 
periódicos na bainha de mielina, chamados de nódulos deRanvier. Os canais de Na+ dependentes de voltagem 
estão concentrados nestes nódulos. Este arranjo tanto aumenta a velocidade dos impulsos nervosos ao longo 
do axônio quanto minimiza o número de cargas que cruzam a membrana durante um impulso, diminuindo, 
assim, a energia que a Na+, K+ -APTase precisa para restabelecer os gradientes de concentração relativa para 
o Na+ e o K+. 
 
16. A) As fibras musculares envolvidas no controle motor fino são geralmente inervadas por pequenos 
neurônios motores com unidades motoras relativamente pequenas, incluindo aquelas que inervam fibras 
isoladas. Estes neurônios disparam em resposta a um menor estímulo despolarizante comparado com os 
neurônios motores com unidades motoras maiores. Como resultado, durante as contrações fracas, o aumento 
da contração muscular pode ocorrer em pequenos passos, permitindo o controle motor fino. Esse conceito é 
chamado de princípio do tamanho. 
 
17. B) O denominador comum mais forte entre as contrações musculares lisa, esquelética e cardíaca é a sua 
dependência compartilhada do Ca+ + para o início da contração. Os músculos cardíaco e esquelético mostram 
várias características não compartilhadas com o músculo liso. Por exemplo, as proteínas contráteis nos 
músculos cardíaco e esquelético são organizadas em sarcômeros discretos. Ambos os tipos musculares 
também possuem algo que lembra um sistema de túbulos T e são dependentes da geração de potenciais de 
ação para sua contração. O músculo liso, ao contrário, é relativamente menos organizado, sendo unicamente 
regulado pela fosforilação da cadeia leve da miosina, podendo contrair in vivo na ausência de potenciais de 
ação. 
 
18. E) A junção neuromuscular é equipada com um chamado fator de segurança que assegura que cada 
impulso nervoso que trafegue até o terminal de um neurônio motor resulte em um potencial de ação no 
sarcolema. Dado que uma contração normal no músculo saudável também é assegurada. A sensibilidade à 
voltagem dos canais de Ca+ + na membrana pré-sináptica e a alta concentração do Ca+ + extracelular 
asseguram um influxo de Ca+ + suficiente para estimular a fusão de vesículas sinápticas à membrana pré-
sináptica e a liberação de aceticolina. A superabundância da acetilcolina liberada garante uma despolarização 
da membrana pós-sináptica e o disparo de um potencial de ação. 
 
19. B) Os comprimentos físicos dos filamentos de actina e miosina não se alteram durante a contração. Assim, 
a banda A, que é composta por filamentos de miosina também não se altera. A distância entre os discos Z 
diminui, mas os próprios discos não se alteram. Apenas a banda I diminui de comprimento à medida que o 
músculo contrai. 
 
20. E) A zona H é a região no centro do sarcômero composta pelas bandas mais leves de cada lado, incluindo 
a linha M. Nessa região, os filamentos de miosina estão centralizados na linha M, e não há superposição de 
filamentos de actina. Portanto, um corte transversal nessa região revelaria apenas miosina. 
 
21. B) A contração muscular é dependente de uma elevação na concentração intracelular de Ca+ +. À medida 
que a frequência da contração aumenta, o início de uma contração subsequente pode ocorrer antes que a 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
4 Fis io logia 
contração prévia tenha terminado. Como resultado, a amplitude das contrações individuais são somadas. Com 
frequências de contração muito altas, o músculo mostra uma contração tetânica. Nessas condições, o Ca+ + 
intracelular se acumula e dá suporte à contração máxima sustentada. 
 
22. C) Enquanto o canal do receptor rianodínico do retículo sarcoplasmático permanece aberto, o Ca+ + 
continua a inundar o sarcoplasma e a estimular a contração. Esta contração prolongada resulta em produção 
de calor, rigidez muscular e acidose lática. Em contraste, fatores que inibam a liberação de Ca+ + ou estimulem 
a captação de Ca+ + para o retículo sarcoplasmático ou que evitem a despolarização da membrana do túbulo 
T ou a transdução da despolarização em liberação de Ca+ +, favorecem o relaxamento muscular. 
 
23. B) A contração máxima prolongada ou repetida resulta em aumento concomitante na síntese de proteínas 
contráteis e em aumento na massa muscular. Esse aumento na massa, ou hipertrofia, é observado no nível 
das fibras musculares individuais. 
 
24. E) A difusão facilitada e os transportes ativos primário e secundário envolvem proteínas transportadoras 
ou carreadores que têm que passar por uma alteração na conformação que limita a velocidade. A velocidade 
da difusão simples é linear com a concentração do soluto. 
 
25. A) O termo “hiperosmótico” se refere a uma solução que tenha uma osmolaridade maior em relação a 
outra solução. A osmolaridade da solução com 1 milimole de NaCl é de 2 mOsm/L. A osmolaridade de uma 
solução com 1 milimole de glicose ou de sacarose é de 1 mOsm/L. A osmolaridade de uma solução com 1,5 
milimole de glicose é de 1,5 mOsm/L. Essas soluções são todas “hiposmóticas” em relação à solução com 1 
milimole de NaCl. A osmolaridade de uma solução com 1 milimole de KCl é de 2 mOsm/L. Ela é “isosmótica” 
em relação à solução com 1 milimole de NaCl. Apenas a solução com 1 milimole de CaCl2, com uma 
osmolaridade de 3 mOsm/L, é hiperosmótica em relação a solução com 1 milimole de NaCl. 
 
26. D) No ponto B neste potencial de ação, a Vm alcançou o potencial limiar e desencadeou a abertura dos 
canais de Na+ dependentes de voltagem. O influxo de Na+ resultante é responsável pela fase de 
despolarização rápida e autoperpetuante do potencial de ação. 
 
27. C) A fase de despolarização rápida é terminada no ponto D pela inativação dos canais de Na+ dependentes 
de voltagem e pela abertura dos canais de K+ dependentes de voltagem. A última, resulta no efluxo de K+ do 
citosol para o líquido extracelular e repolarização da membrana celular. 
 
28. D) A velocidade mais lenta de ciclagem das pontes cruzadas no músculo liso significa que uma maior 
porcentagem de pontes cruzadas possíveis está ativa em qualquer momento. Quanto mais pontes cruzadas 
ativas existirem, maior a força gerada. Embora a velocidade de ciclagem relativamente lenta signifique que a 
cabeça da miosina leva mais tempo para se ligar ao filamento de actina, significa também que a cabeça da 
miosina se mantém aderida por mais tempo, prolongando a contração muscular. Por causa da velocidade 
mais lenta de ciclagem das pontes cruzadas, o músculo liso, de fato, necessita de menos energia para manter 
uma contração quando comparado com o músculo esquelético. 
 
29. E) O estímulo da adenilato ciclase ou da guanilato ciclase induz o relaxamento do músculo liso. Os 
nucleotídios cíclicos produzidos por estas enzimas estimulam as cinases dependentes de AMPc e de GMPc, 
respectivamente. Estas cinases fosforilam, entre outras coisas, as enzimas que removem o Ca+ + do citosol, 
inibindo a contração. Ao contrário, tanto uma diminuição na permeabilidade ao K+ quanto um aumento na 
permeabilidade ao Na+ resultam em despolarização da membrana e contração. Da mesma forma, a inibição 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
5 Fis io logia 
da Ca+ + -ATPase do retículo sarcoplasmático, uma das enzimas ativadas pelas cinases cíclicas dependentes 
de nucleotídios, favoreceria a contração muscular. O músculo liso não expressa a troponina. 
 
30. D) O músculo B é caracteristicamente um músculo de contração lenta (Tipo 1), composto 
predominantemente por fibras musculares de contração lenta. Estas fibras são de menor tamanho e inervadas 
por fibras nervosas menores. Elas têm, tipicamente, um suprimento sanguíneo mais extenso, maior número 
de mitocôndrias e grandes quantidades de mioglobina, que sustentam os altos níveis de fosforilação oxidativa. 
 
31. C) A contração muscular é desencadeada por um aumento na concentração de Ca++ sarcoplasmático. O 
retardo entre o término do pulso de despolarização e o início da contração muscular, refleteo tempo 
necessário para o pulso de despolarização ser traduzido em um aumento na concentração sarcoplasmática 
de Ca++. Este processo envolve uma alteração na conformação do receptor sensível à voltagem ou 
diidropiridínico, localizado na membrana do túbulo T; a alteração subsequente na conformação do receptor 
rianodínico no retículo sarcoplasmático; e a liberação de Ca+ + do retículo sarcoplasmático. 
 
32. B) A miastenia grave é uma doença autoimune na qual anticorpos lesam os receptores nicotínicos de 
acetilcolina pós-sinápticos. Esta lesão impede o disparo de um potencial de ação na membrana pós-sináptica. 
O Tensilon é um inibidor prontamente reversível da acetilcolinesterase que aumenta os níveis de acetilcolina 
na junção neuromuscular, elevando assim a força da contração muscular. 
 
33. A) A miastenia grave é uma doença autoimune caracterizada pela presença de anticorpos contra os 
receptores de acetilcolina no plasma. O esforço exagerado pode causar a fadiga da junção, e tanto uma 
diminuição na densidade dos canais de Ca++ dependentes de voltagem na membrana pré-sináptica quanto a 
toxicidade botulínica podem causar fraqueza muscular. Entretanto, estes efeitos são pré-sinápticos e, 
portanto, não poderiam ser revertidos pela inibição da acetilcolinesterase. Embora as unidades 
macromotoras formadas durante a reinervação em seguida à poliomielite comprometam o controle motor 
fino do paciente, elas não afetam a força muscular. 
 
34. E) A neostigmina é um inibidor da acetilcolinesterase. A administração deste fármaco aumentaria a 
quantidade de acetilcolina (ACh) presente na sinapse e a sua capacidade para despolarizar suficientemente a 
membrana pós-sináptica e disparar um potencial de ação. O antissoro para a toxina botulínica é efetivo apenas 
contra a toxicidade botulínica. O curare bloqueia o receptor nicotínico da ACh e causa fraqueza muscular. A 
atropina é um antagonista do receptor muscarínico da ACh e o halotano é um gás anestésico. Nem a atropina 
nem o halotano tem qualquer efeito na junção neuromuscular. 
 
35. D) Quando uma carga elétrica positiva de 60 milivolts é aplicada na câmara B, os íons Na+ com carga 
positiva são repelidos da câmara B para a câmara A até que a força difusional do gradiente de concentração 
seja suficiente para se contrapor à força eletromotiva. Usando a equação de Nernst, uma força eletromotiva 
de 60 milivolts seria compensada por um gradiente de concentração de 10 vezes de Na+ . Assim, no novo 
estado de equilíbrio, a [Na]A seria 10 vezes a [Na]B. 
 
36. B) Neste diagrama a tensão “ativa” ou dependente de contração é a diferença entre a tensão total (traçado 
A) e a tensão passiva com a contribuição dos elementos não contráteis (traçado C). A relação comprimento-
tensão no músculo intacto se assemelha a relação bifásica observada nos sarcômeros individuais, refletindo 
as mesmas interações físicas entre os filamentos de actina e miosina. 
 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
6 Fis io logia 
37. E) A tensão “ativa” é máxima nos comprimentos fisiológicos normais do músculo. Neste ponto há uma 
superposição ótima entre os filamentos de actina e miosina para apoiar a formação máxima de pontes 
cruzadas e o desenvolvimento da tensão. 
 
38. C) O traçado C representa a contribuição dos elementos não contráteis na tensão passiva, incluindo a 
fáscia, os tendões e os ligamentos. Esta tensão passiva responde por uma porção cada vez maior da tensão 
total registrada no músculo intacto à medida que ele é estendido para além de seu comprimento normal. 
 
39. B) A contração do músculo liso é regulada pelo Ca+ + e pela fosforilação da cadeia leve da miosina. Quando 
a concentração citosólica de Ca+ + diminui depois do início da contração, a miosina cinase se torna inativa. 
Entretanto, a formação de pontes cruzadas continua, mesmo na ausência de Ca+ + , até que as cadeias leves 
de miosina estejam desfosforiladas através da ação da fosfatase da cadeia leve da miosina. 
 
40. C) Os potenciais em miniatura normais da placa motora indicam síntese e armazenamento suficiente de 
ACh bem como a presença e função normal dos canais dos receptores de ACh. A explicação mais provável 
para os sintomas deste paciente é deficiência pré-sináptica – neste caso, um comprometimento dos canais 
de Ca+ + dependentes de voltagem responsáveis pelo aumento no Ca+ + citosólico que dispara a liberação de 
ACh na sinapse. O aumento da despolarização pós-sináptica observado depois do exercício é indicativo de um 
acúmulo de Ca+ + no terminal pré-sináptico depois de os múltiplos potenciais de ação terem alcançado o 
terminal nervoso. 
 
41. B) A inibição dos canais de Ca+ + dependentes de voltagem pré-sinápticos é mais consistente com a 
presença de anticorpos contra este canal. Anticorpos contra o receptor de ACh, uma mutação no receptor 
rianodínico, e ACh residual na junção são indicativos de defeitos pós-sinápticos. Embora seja um defeito pré-
sináptico, uma deficiência das vesículas de ACh é improvável neste cenário, dados os potenciais em miniatura 
da placa motora registrados na membrana pós-sináptica. 
 
42. B) A toxina botulínica inibe a contração muscular pré-sinapticamente, diminuindo a quantidade de ACh 
liberada na junção neuromuscular. Ao contrário, o curare age póssinapticamente, bloqueando os receptores 
nicotínicos de ACh e impedindo a excitação da membrana da célula muscular. A tetrodotoxina bloqueia os 
canais de Na+ dependentes de voltagem, impactando tanto o início quanto a propagação dos potenciais de 
ação no neurônio motor. Tanto a ACh quanto a neostigmina estimulam a contração muscular. 
 
43. D) Durante um potencial de ação em uma célula nervosa, a Vm se aproxima do ENa durante a fase de 
despolarização rápida, quando a permeabilidade da membrana ao Na+ (PNa) aumenta em relação à sua 
permeabilidade ao K+ (PK). Em uma célula “típica”, o ENa está próximo de 60 milivolts. A Vm é mais próxima 
do ENa no ponto D. Neste ponto, a relação da PNa com a PK é a maior. 
 
44. F) A força de tração do Na+ é maior no ponto onde a Vm é mais distante do ENa. Se o ENa for muito positivo 
(aproximadamente 60 milivolts), a Vm está mais distante do ENa no ponto E, ou quando a célula está mais 
hiperpolarizada. 
 
45. F) Geralmente, a Vm está mais próxima do potencial de equilíbrio do íon mais permeável. Nas células 
nervosas, PK> > PNa em repouso. Como resultado, a Vm está relativamente próxima do EK. Durante o pós-
potencial ou a fase de hiperpolarização do potencial de ação, a relação entre a PK e a PNa é ainda maior do 
que em repouso. Isto é decorrente da abertura residual dos canais de K+ dependentes de voltagem e da 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
7 Fis io logia 
inativação dos canais de Na+ dependentes de voltagem. A PK:PNa é maior no ponto F, ponto no qual a Vm 
chega mais perto do EK. 
 
46. B) O acúmulo de Ca+ + pelo retículo sarcoplasmático, o transporte de Na+ para dentro e de K+ para fora 
da célula bem como transporte de H+ das células parietais ocorrem através de mecanismos de transporte 
ativo primário, envolvendo enzimas ATPases. Neste caso, apenas o transporte de glicose, que ocorre através 
da difusão facilitada no músculo, não utiliza ATP diretamente. 
 
47. B) A redistribuição do volume de líquido mostrada no diagrama B reflete a difusão líquida da água, ou 
osmose, decorrente das diferenças nas osmolaridades das soluções de cada lado da membrana 
semipermeável. A osmose ocorre das soluções com maior concentração de água para as de menor 
concentração de água ou da menor osmolaridade para a maior osmolaridade. No diagrama B, a osmose 
ocorreu de X para Y e de Y para Z. Portanto, a osmolaridade da solução Z é maior que a da solução Y, e a 
osmolaridade da solução Y é maior que a da solução X. 
 
48. C) O aumento da concentração sarcoplasmática de Ca+ + pode elevar a geração de força em uma fibra 
muscular única. Isso pode ser obtido aumetandoa frequência de estimulação da fibra. Nem o aumento da 
amplitude da despolarização a membraba pós-sináptica da junção neuromuscular, nem o aumento do 
número de canais de Na+ dependentes de voltagem provavelmente afetam a liberação de Ca+ + do retículo 
sarcoplasmático. Ao contrário, tanto uma diminuição na concentração extracelular de K+ quanto um aumento 
na permeabilidade da membrana do músculo ao K+ diminuiriam a excitabilidade da célula muscular. 
 
49. D) O traçado A reflete a cinética de um processo que é limitado por uma Vmáx. intrínseca. Das opções 
oferecidas, apenas o transporte de K+ , que ocorre através da atividade da Na+ , K+ -ATPase, é o resultado de 
um evento de transporte ativo. O movimento de CO2 e de O2 através de uma membrana biológica e o 
movimento de Ca+ + e de Na+ através dos canais iônicos são exemplos de difusão simples. 
 
50. E) O traçado B é indicativo de um processo não limitado por uma Vmáx intrínseca. Isto exclui o transporte 
ativo e a difusão facilitada. Portanto, das opções oferecidas, apenas a taxa de transporte de O2 através de 
uma bicamada lipídica artificial por difusão simples seria refletida com precisão pelo traçado B. 
 
51. E) Os chamados canais de Ca+ + lentos têm uma velocidade de inativação mais lenta, prolongando, assim, 
o tempo durante o qual eles estão abertos. Isto, por sua vez, retarda a fase de despolarização do potencial de 
ação, criando um “platô” antes do canal se inativar. 
 
52. A) Na ausência de hiperpolarização, a incapacidade de um estímulo excitatório de outra natureza iniciar 
um potencial de ação é mais provavelmente o resultado de um bloqueio dos canais dependentes de voltagem 
responsáveis pela geração da despolarização tudo ou nada. Nas células nervosas, estes são os canais de Na+ 
dependentes de voltagem. 
 
53. C) O músculo esquelético se remodela continuamente em resposta ao seu nível de uso. Quando um 
músculo fica inativo por um período extenso, a velocidade da síntese de proteínas contráteis nas fibras 
musculares individuais diminui, resultando em uma redução geral da massa muscular. Esta redução reversível 
da massa muscular é chamada de atrofia. 
 
54. B) Para que um músculo contraia espontânea e ritmadamente tem que haver um “marca-passo” rítmico 
intrínseco. O músculo liso intestinal, por exemplo, mostra um potencial de ondas lentas rítmico que 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
8 Fis io logia 
despolariza e repolariza transitoriamente a membrana muscular. Esta onda lenta não estimula a própria 
contração, porém se a amplitude for suficiente, ela pode disparar um ou mais potenciais de ação que resultam 
em influxo de Ca+ + e contração. Embora eles sejam típicos do músculo liso, nem os canais de Ca+ + 
dependentes de voltagem “lentos” nem os potenciais de ação com “platô” desempenham um papel 
necessário na contração rítmica. Uma alta concentração citosólica de Ca+ + em repouso apoiaria uma 
contração sustentada e a hiperpolarização favoreceria o relaxamento. 
 
55. C) A ouabaína inibe a Na+ , K+ -ATPase. Esta enzima dependente de ATP transporta três íons de Na+ para 
fora da célula para cada dois íons de K+ que transporta para dentro da célula. Este é um exemplo clássico de 
transporte ativo primário. 
 
56. B) A glicose é transportada para as células musculares esqueléticas através da difusão facilitada 
dependente de insulina. 
 
57. E) A atividade da Na+ , K+ -ATPase mantém a concentração de K+ relativamente alta no interior da célula 
e a concentração de Na+ relativamente alta no líquido extracelular. Este grande gradiente de concentração 
de Na+ através da membrana plasmática em conjunto com a carga líquida negativa no interior da célula, 
traciona continuamente os íons Na+ do líquido extracelular para o citosol. Esta energia é usada para 
transportar outras moléculas, como o Ca+ + , contra seus gradientes de concentração. Como ATP é necessário 
para manter o gradiente de Na+ que traciona este contratransporte, este tipo de transporte é chamado de 
transporte ativo secundário. 
 
58. D) De modo semelhante ao contratransporte Na+ -Ca+ + , a forte tendência do Na+ para se mover através 
da membrana plasmática para o citosol pode ser aproveitada pelas proteínas transportadoras e usada para 
cotransportar moléculas, contra seus gradientes de concentração, para o citosol. Um exemplo deste tipo de 
cotransporte secundário é o transporte da glicose para as células epiteliais intestinais. 
 
59. A) Durante a fase de despolarização rápida de um potencial de ação nervoso, os canais de Na+ 
dependentes de voltagem se abrem e permitem o influxo de íons Na+ para o citosol. O transporte através dos 
canais da membrana é um exemplo de difusão simples. 
 
60. E) O traçado A mostra a forma característica de um potencial de ação, incluindo a despolarização rápida 
seguida por uma repolarização rápida que temporariamente ultrapassa o potencial de repouso. O traçado B 
ilustra melhor a alteração na PNa que ocorre durante um potencial de ação. O aumento rápido na PNa é 
paralelo à fase de despolarização rápida do potencial de ação. O traçado C ilustra melhor o início lento do 
aumento na PK que reflete a abertura dos canais de K+ dependentes de voltagem. 
 
61. B) A difusão líquida de uma substância através de uma membrana permeável é proporcional à diferença 
de concentração da substância em cada lado da membrana. Inicialmente, a diferença de concentração é de 5 
milimoles (10 milimoles – 5 milimoles). Quando a concentração intracelular dobra para 20 milimoles, a 
diferença de concentração passa para 15 milimoles (20 milimoles – 5 milimoles). A diferença de concentração 
triplicou; assim, a velocidade da difusão também aumentaria por um fator de 3. 
 
62. E) O glicerol e a ureia são moléculas permeáveis, o que significa que ambas se difundem através da 
membrana celular até que as concentrações intracelular e extracelular sejam idênticas. Assim, durante as 
condições de equilíbrio estacionário, a osmolaridade intracelular e a extracelular são de 600 mOsm/L (300 
mOsm/L da ureia e 300 mOsm/L do glicerol). A opção A não é correta porque a albumina é uma molécula 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
9 Fis io logia 
menor comparada com a IgG, exercendo, assim, um maior efeito osmótico. Opção B: uma solução de 100 
mmO/L de NaCl tem uma osmolaridade de 200 mOsm/L porque o Na e o Cl se dissociam. Assim, a 
osmolaridade da solução A será duas vezes maior que a da solução B. Opções C e D: ambas as soluções têm 
osmolaridades iguais; entretanto, tanto a ureia quanto o glicerol são moléculas permeáveis (enquanto a 
glicose e o NaCl não são), o que significa que a ureia e o glicerol se difundirão para a célula e efetivamente 
cancelarão seus efeitos osmóticos através da membrana celular. 
 
63. D) A miastenia grave é uma doença autoimune adquirida que causa fadiga muscular e fraqueza. A doença 
está associada a (causada por) anticorpos IgG contra os receptores da acetilcolina nas membranas pós-
sinápticas nas junções neuromusculares. O principal sintoma é a fraqueza muscular, que piora com a 
atividade. Os pacientes frequentemente sentem-se bem pela manhã, porém ficam mais fracos à medida que 
o dia passa. A fraqueza muscular usualmente causa sintomas de visão dupla (diplopia) e queda das pálpebras 
(ptose). A presença de anticorpos antiacetilcolina no plasma é específica para miastenia grave e exclui as 
outras opções para resposta. Adicionalmente, a TC normal do cérebro e a da órbita excluem especificamente 
a possibilidade de um astrocitoma (opção A), isto é, tumores cerebrais, que poderiam comprimir os nervos 
cranianos. Dupla visão ocorre comumente na doença de Graves (opção B); entretanto, o exame da tireoide 
foi normal (o que também afasta a tireoidite de Hashimoto, opção C). A esclerose múltipla (opção E) está 
comumente associada com fraqueza espástica das pernas, porém, novamente, a presença de anticorpos 
antiacetilcolinaé específica para miastenia grave. 
 
64. C) O diagrama mostra a relação entre a pré-carga ou tensão passiva (curva Z), a tensão total (curva X) e a 
tensão ativa (curva Y). A tensão ativa não pode ser medida diretamente: ela é a diferença entre a tensão total 
e a tensão passiva. Para responder esta questão, o estudante tem primeiro que encontrar onde 100 gramas 
fazem interseção com a curva de pré-carga (curva de tensão passiva) e então descer para a curva de tensão 
ativa. Pode-se ver que a pré-carga de 100 gramas está associada a uma tensão total de um pouco mais de 150 
gramas e a uma tensão ativa de um pouco mais de 50 gramas. Observe que a tensão ativa é igual à tensão 
total menos a tensão passiva, como discutido anteriormente. Desenhar estas três curvas de uma maneira 
matematicamente correta não é uma tarefa fácil. O estudante deve então reconhecer que a tensão ativa pode 
não ser igual à tensão total menos a tensão passiva em todos os pontos do diagrama mostrado aqui, bem 
como nos diagramas USMLE. 
 
65. E) O músculo liso é único em sua capacidade de gerar vários graus de tensão com uma concentração 
constante de cálcio intracelular. Esta alteração na sensibilidade ao cálcio do músculo liso pode ser atribuída 
às diferenças na atividade da MLCP. O músculo liso se contrai quando a cadeia leve da miosina é fosforilada 
pelas ações da cinase da cadeia leve da miosina (MLCK). A MLCP é uma fosfatase que pode desfosforilar a 
cadeia leve da miosina, tornando-a inativa e assim atenuando a contração muscular. Opção A: tanto a actina 
quanto a miosina são componentes importantes do aparelho contrátil do músculo liso muito semelhante ao 
dos músculos esquelético e cardíaco, porém estes não desempenham um papel na sensibilidade ao cálcio. 
Opção B: o ATP é necessário para a contração do músculo liso. Deve-se esperar que níveis reduzidos de ATP 
diminuam a capacidade do músculo liso de contrair, mesmo em face de altos níveis de cálcio. Opção C: o 
complexo cálcio-calmodulina se liga com a MLCK, o que leva à fosforilação da cadeia leve da miosina. Uma 
diminuição no complexo cálcio-calmodulina deveria atenuar a contração do músculo liso. Opção D: 
novamente, a ligação dos íons de cálcio à calmodulina é um passo inicial na ativação do aparelho contrátil do 
músculo liso. 
 
66. D) O diagrama mostra que a velocidade máxima de encurtamento (Vmáx.) ocorre quando não há pós-
carga no músculo (força = 0). O aumento da pós-carga diminui a velocidade de encurtamento até que um 
 
 
JOSÉ S . F . NETO 
 
10 Fis io logia 
ponto é alcançado onde não ocorre encurtamento (contração isométrica) e a velocidade de contração é 0 
(onde a curva faz interseção com o eixo X). A velocidade máxima de encurtamento é ditada pela atividade da 
ATPase do músculo, aumentando a altos níveis quando a atividade da ATPase é elevada. Opção A: o aumento 
progressivo da frequência de contração do músculo elevará a carga que o músculo poderá levantar dentro 
dos limites do músculo, porém não afetará a velocidade de contração. Opções B, C e E: a hipertrofia muscular, 
aumentando a massa muscular e recrutando unidades motoras adicionais, aumentará a carga máxima que 
um músculo pode levantar, porém estes efeitos não afetarão a velocidade máxima de contração. 
 
67. D) O estiramento do músculo para facilitar a reconexão dos tendões leva a um aumento na tensão passiva 
ou no pré-carga. Este aumento na tensão passiva eleva o comprimento do músculo além do comprimento 
ideal, o que por sua vez leva à diminuição na tensão ativa máxima que pode ser gerada pelo músculo. A razão 
pela qual a tensão ativa diminui é que a interdigitação dos filamentos de actina e miosina diminui quando o 
músculo é estendido; a interdigitação de um músculo é normalmente ótima no seu comprimento de repouso.