Fisiologia geral

Prévia do material em texto

Fisiologia Veterinária I 
 
Tecido excitável: nervo 
Tecido excitável: músculo (músculo esquelético, músculo cardíaco, músculo liso) 
 
 
 
➢ Todas as células excitáveis necessitam de estímulos para poder desencadear o 
potencial de ação; 
➢ A localização de alguns elementos da uma certa coordenação da forma que o 
potencial de ação se propaga nessa célula; 
➢ Em outras células (células musculares, neurônios não mielizados, falam que o 
potencial de ação se propaga em todos os sentidos das células); 
➢ Quando se falam de neurônios mielizados- eles tendem a ter uma organização 
onde os receptores, as estruturas que vão conhecer os estímulos tendem a ficar 
mais concentrado no corpo, principalmente nos dentritos (recepção de neurônio, 
vão se propagar); 
➢ Quando chagam no axônio, vão da de cara com um isolante elétrico, que é a 
bainha de mielina, essa barreira cria nódulos, onde um axônio está bloqueado (não 
pode despolarizar) mais pequenos intervalos onde despolariza que são os Nodo de 
Ranvier, isso faz com que a propagação da despolarização começa ocorrer de uma 
forma unidirecional rotatória. (Passam de nodo de R. á Nodo de R. até chegar ao 
terminal) – impulso nervoso 
 
Transmissão de sinais em nervoso: 
- Nervos são compostos por inúmeras fibras nervosas, sendo que parte delas 
apresentam bainha de mielina (fibras maiores) e outra parte são não mielinizadas 
(fibras menores); 
- Tais fibras nervosas tem a capacidade de através de estímulos iniciar um potencial de 
ação (abertura de canais de Na). 
 
Organização da fibra mielinizada: 
o Axônio; 
 Membrana de mielina (depositada pelas células de Schwann); 
 Nódulos de Ranvier (área sem bainha de mielina); 
 
o Bainha de mielina: 
 Formada por diversas camadas da membrana da cél. De Schwann, composta de 
esfingomielina (excelente isolante elétrico) 
 
 
o Os nódulos de Ranvier representa os pontos onde o potencial de ação pode 
ocorrer (já que as demais áreas estão isoladas pela mielina); 
 
o A condução do potencial é de nódulos para nódulos: Condução saltatória; 
 
• PERGUNTA: Por que a condução em neurônios é saltatória ao invés de ser em 
ambos os sentidos como em outras fibras excitáveis? 
1 – A condução saltatória aumenta a velocidade de propagação do estímulo de 5 a 50 
vezes; 
2 – A condução saltatória conserva energia do axônio, visto que a despolarização e 
repolarização só ocorre nos nódulos de Ranvier (Lembrar que bomba de sódio e 
potássio gasta energia!!!) 
3 – Menor “gasto” de íons. 
 
Limiar de excitabilidade: 
- Dependendo da intensidade de um estímulo o potencial de ação pode ou não ocorrer 
na fibra nervosa; 
- Por mais que um estímulo altere os potenciais elétricos de membrana se um limite 
não for alcançado o potencial não vai se formar; 
- A este limite é conhecido como limiar de excitabilidade. 
 
Período refratário: 
- O potencial de ação (P.A.) não pode ocorrer em uma fibra excitável enquanto está 
ainda estiver despolarizada do potencial anterior; 
- Logo após o início do P.A. os canais de Na (ou de Ca, ou ambos) são inativados e 
não abrem independentes do qualquer estímulo. Só quando o potencial de repouso for 
restaurado é que os canais de Na poderão reabrir; 
- Este tempo necessário é chamado de período refratário; 
- Este período para fibras nervosas mielinizadas grandes é cerca de 1/2500 segundo. 
Portanto, pode-se facilmente calcular que uma tal fibra pode transmitir um máximo de 
cerca de 2500 impulsos por segundo. 
 
Contração muscular 
- Existem dois tipos de músculo estriado: o músculo estriado esquelético (MEE: 
ligado ao esqueleto por tendões) e o músculo estriado cardíaco (MEC: fimbrias 
formadoras do coração); 
- As células do MEE apresentam um grande comprimento e são multinucleadas, 
enquanto as do MEC apresentam menor comprimento, normalmente só possuem um 
núcleo, estão aderidas entre si por junções celulares e apresentam junções 
comunicantes. 
- Em ambos os casos por serem células alongadas estas são conhecidas como fibras 
musculares. 
 
Tecido muscular esquelético: estriado e voluntário 
Tecido muscular cardíaco: estriado e involuntário 
Tecido muscular liso: liso e involuntário 
 
Composição muscular: 
1 - Músculo; 
2 - Fascículos; 
3 - Fibras musculares; 
4 – Miofibrilas; 
5 – Microfilamentos (actina e miosina) 
 
Contração do músculo esquelético: 
✓ Nas fibras musculares está presente um feixe citoplasmático de delgadas 
estruturas cilíndricas: as miofibrilas, sendo possível observar que estas 
possuem uma faixa clara ou fina (bandas I) e escuras ou espessa (Banda A); 
(Músculo estriado) 
 
✓ A unidade funcional da contração muscular é o Sarcômero; 
o O sarcômero é uma porção da miofibrila formado por uma banda A (miosina) e 
dois segmentos da banda I (actina), cortada ao meio pela estria Z; 
 
✓ Os filamentos claros são constituídos por Actina polimerizada com as 
proteínas Tropomiosina e Troponina; 
✓ Os filamentos escuros são constituídos por Miosina (em feixes com cabeças 
salientes) 
 
✓ Os filamentos de actina ficam alinhados aos de miosina pela organização 
proporcionada pela proteína filamentosa titina e as proteínas que formam a 
banda Z. 
 
✓ Entre as miofibrilas encontrasse o sarcoplasma (líquido), que contém 
grandes quantidades de K, Mg e P, além de enzimas e grandes quantidades 
de mitocôndrias (ATP); 
 
✓ Os arranjos de actina e miosina ocorre de forma hexagonal, o que garante 
maior força de contração; 
 
✓ Alguns mecanismos de movimentação celular não causam a deformação da 
célula, como no caso do transporte de substâncias pelo citoplasma. Mas 
vários movimentos levam à deformação, como é o caso das contrações 
musculares. 
 
✓ As contrações musculares ocorrem pelo deslizamento de fibrilas de actina 
pelas fibrilas de miosina (semelhante ao deslizamento de proteínas motoras 
sobre os microtúbulos); 
 
A contração muscular ocorre nos seguintes passos: 
1. Um potencial de ação viaja ao longo de um nervo motor para suas terminações nas 
fibras musculares; 
2. Em cada final, o nervo segrega uma pequena quantidade da substância 
neurotransmissora acetilcolina; 
3. A acetilcolina atua sobre um local do sarcolema (membrana das fibras musculares) 
para abrir múltiplos canais através de moléculas de proteína que flutuam na membrana. 
4. Abertura dos canais dependentes da acetilcolina permite que grandes quantidades 
de íons de sódio se difundam para o interior da membrana da fibra muscular. Isto inicia 
um potencial de ação na membrana. 
5. O potencial de ação viaja ao longo do sarcolema da mesma maneira que os 
potenciais de ação viajar ao longo de membranas de fibra nervosa; 
6. O potencial de ação despolariza o sarcolema, e grande parte do potencial de ação, 
na forma de eletricidade, atravessa o centro do músculo fibra. Aqui faz com que o 
retículo sarcoplasmático a libere grandes quantidades de íons de cálcio; 
7. Os íons de cálcio iniciar forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, 
fazendo com que deslize ao lado do outro, que é o contrátil processo. 
8. Depois de uma fração de segundo, os íons cálcio são bombeado de volta para o 
retículo sarcoplasmático por uma bomba de Ca + + presente na membrana, e eles 
permanecem armazenados em retículo até que um novo potencial de ação muscular 
vem junto; 
9. A remoção dos íons de cálcio cessa a contração muscular (relaxamento). 
 
Contração do músculo esquelético 
1. Antes de contração começar, as cabeças da miosina ligam-se com o ATP. A 
atividade de ATPase da cabeça da miosina cliva imediatamente a ATP, mas deixa a 
produtos de clivagem, a ADP mais fosfato, ligado à cabeça. Nesta condição a cabeça 
da miosina inclina-se para a actina, mais ainda não ocorre ligação; 
2. Quando os troponina - tropomiosina liga complexos com íons de cálcio, sites 
ativos no filamento de actina são descobertos, e a cabeça de miosina, em seguida,liga-se a estes; 
3. O vínculo entre a cabeça e o sítio ativo do filamento de actina provoca uma 
mudança conformacional na cabeça, causando uma “flexão”, tracionando os 
filamentos de actina. 
4. Uma vez que a cabeça “flexiona” ocorre a liberação do ADP e fosfato. No local 
da libertação do ADP, uma nova molécula de ATP se liga. Esta ligação de novo ATP 
provoca descolamento da cabeça de miosina do filamento de actina; 
5. Depois da cabeça vem separado da actina, o nova molécula de ATP é clivada para 
começar o próximo ciclo, levando a um novo curso de potência. Dessa forma a 
cabeça de miosina volta a posição original; 
 
o A reserva de ATP nos músculos é baixa, podem garantir apenas 1 a 2 
segundos de contração; 
o Fontes de energia para a contração muscular: 
--- Fosfocreatina: Essa substância é sintetizada no fígado e é transportada para 
as células musculares para armazenamento. 
--- Glicogênio/glicose (atividades curtas): 
• Através de glicólise (sem oxigênio); 
 • Através da cadeia transportadora de elétrons (com oxigênio); 
--- Metabolismo de ácidos graxos (atividades prolongadas). 
o Cada músculo esquelético é composto por uma mistura de fibras rápidas e 
lentas; 
o Músculos de rápida reação são compostos principalmente de fibras rápidas, já 
as fibras lentas estão presentes em músculos de reação mais tardia; 
 
Fibras rápidas (Músculo branco): 
1. Fibras longas com grande força de contração 
2. Muitos retículos sarcoplasmáticos 
3. Muitas enzimas glicolíticas 
4. Menor aporte sanguíneo 
5. Poucas Mitocôndrias 
Fibras lentas (Músculo vermelho): 
1. Fibras pequenas como menor inervação por fibras nervosas 
2. Quantidade de retículos sarcoplasmáticos menor quando comparada as 
fibras rápidas 
3. Grande quantidade de mioglobina para armazenamento de oxigênio; 
4. Grande aporte sanguíneo 
5. Muitas mitocôndrias 
 
o Hipertrofia muscular: qualquer aumento na massa muscular. Pode 
ocorrer por: 
-- Aumento na quantidade de miofibrilas (mais comum); 
-- Aumento no comprimento das fibras musculares (+/-); 
-- Aumento na quantidade de fibras musculares (raro). 
 
o Atrofia muscular: perda de massa muscular: 
-- Muito fácil de ocorrer, basta fazer nada… 
-- Outras possibilidades: privação de nutrientes, perda de inervação; 
 
 
Tetania: 
Tetania é o ponto no qual os sinais nervosos (potenciais de ação) chegam aos 
músculos esqueléticos rápidos o suficiente para causar uma contração fixa e não 
uma série de contrações rápidas individuais. 
É o máximo de geração de força de um músculo. Se refere ao momento em que 
o músculo está no maior sincronismo de suas fibras. 
 
Tetania fisiológica X Tetania (clínico) 
--- Algumas doenças e outras condições que aumentam a frequência de 
potenciais de ação causam contrações musculares involuntárias; 
--- Nesse caso tetania seria sinônimo de espasmo muscular; 
--- Causas: Baixos níveis de Ca, Mg, Toxinina tetânica, hipoparatireoidismo,… 
 
Contração do músculo esquelético: 
o Inervação muscular: neurônio motor (N.M.)/ unidade motora 
 
 
Placa motora terminal: 
 
✓ Formação de prolongamentos da fibra nervosa que invaginam na 
membrana plasmática da fibra muscular (sem atravessá-la); 
✓ Isolamento de fluidos externos através de células de Schwann); 
✓ Calha sináptica: espaço invaginado da membrana (sarcolema), na qual o 
bulbo do axônio faz contato; 
--- Fendas subneurais: pequenas dobras no fundo da calha sináptica que 
aumenta a área de superfície; 
✓ Espaço sináptico: espaço entre o neurônio motor e a membrana da 
fibra muscular; 
✓ Na porção terminal do axônio existe uma grande quantidade de 
mitocôndrias > energia para a síntese de acetilconila; 
✓ A acetilcolina é formada no citoplasma do N.M. (a partir de 
precursores oriundo da medula espinhal) e é empacotada em 
vesículas para a liberação no espaço sináptico (para realizar a 
excitação da membrana da fibra muscular) 
 
✓ Quando um potencial de ação viaja pelo neurônio terminal ele causa a 
abertura dos canais de cálcio presente na extremidade, permitindo a 
entrada de Ca++. Esse íon causa a aproximação das vesículas de 
acetilcolina para a extremidade do axônio, ocorrendo liberação dessa 
pro exocitose. 
 
(quando ela acaba de despolarizar vai para TRANSMISSAO DO NEURONIO- 
liberação do terminal dos transmissores /// RESULTA NA ENTRADA DE 
CALCIO) 
 
✓ Na membrana da fibra muscular (bem abaixo dos locais de liberação 
da acetilcolina) encontram-se os receptores de acetilcolina; 
 
✓ Estes são formados por proteínas transmembranas, (2 alfas, 1 beta 
e 1 delta 1 gama), sendo que as duas primeiras (alfa tem afinidade por 
acetilcolina, e ao se ligar causam a abertura do canal, permitindo 
influxo de Na+ 
 
✓ No espaço sináptico encontra-se uma grande quantidade de 
acetilcolinesterase (degrada acetilcolina) poucos milissegundos após 
a liberação. 
 
✓ Drogas podem alterar a interação da acetilcolina como exemplos 
podemos citar: 
--- Inibição: 
• Curare: liga-se nos canais de acetilcolina de forma competitiva, impedindo a 
ação dessa; 
• Toxina botulínica: impede a liberação do conteúdo das vesículas de acetilcolina 
--- Estimulação: 
• Metacolina, carbacol e nicotina: imitam a ação da acetilcolina, mas não são (ou 
são de forma muito lenta) degradados pela acetilcolinesterase. Como resultado o 
músculo dica em constante estado de contração (espasmo muscular); 
• Neostigmina, fisostigmina e diisopropil fluorofosfato: inativam a 
acetilcolinesterase, causando espasmos musculares. 
 
Miastenia gravis 
✓ Condição patológica rara, já identificada em seres humanos, cães,… 
✓ Formação de anticorpo contra os canais de acetilcolina, impedindo a 
despolarização da fibra muscular; 
✓ Tratamento: ??? o Neostigmina (Até auto-resolução). 
 
Sistema de túbulos transversos (túbulos T) 
✓ Após a liberação da acetilcolina a excitação da membrana da fibra 
muscular deve se dispersar para atingir o maior número de fibras 
musculares; 
✓ Para isso o sarcolema forma uma rede de túbulos, chamados de túbulos 
transversos (túbulos T), que transmitem o potencial de ação que incide 
no sarcolema ao longo de toda rede do retículo sarcoplasmático. 
 
 
Bomba de cálcio 
✓ Enquanto a concentração de cálcio for alta no entre as miofibrilas; 
✓ Para acabar com a contração existe um mecanismo de bomba que 
devolve o cálcio para o retículo sarcoplasmático. 
 
Contração do músculo liso: 
✓ A contração do músculo liso também é baseada na interação dos 
filamentos de actina e miosina, mas difere principalmente do músculo 
esquelético por sua conformação; 
✓ Os músculos lisos são classificados em: 
-- M. liso multi-unitário; 
-- M. Liso unitário (ou simples). 
✓ M. liso multi-unitário: composto por diversas fibras musculares lisas 
discretamente separadas. Cada fibra esta isolada uma da outra por uma 
fina membrana, sendo que as terminações nervosas são exclusivas para 
cada fibra; 
-- Nesse tipo as fibras podem contrair independentemente. Ex: m. eretor dos 
pelos, musculos ciliares do olho, m. da íris,… 
✓ M. liso unitário: formados por várias fibras, mas que estão em contato 
íntimo e apresenta junções de oclusão entre suas membranas. 
-- Contração em conjunto. Ex: m. liso das paredes de vísceras. 
 
M. Liso: 
-- Diferenças de arranjo dos filamentos de actina e miosina no m. liso; 
-- Potencial de deslizamento de fibras capaz de encurtar 80% do comprimento 
(apenas 30% no músculo esquelético) 
Contração do músculo liso: 
-- Principais diferenças na contração do m. liso, quando comparado ao m. 
esquelético; 
1. Ligação da miosina com a actina dura mais tempo (contração mais forte), mas 
demora para se unir após liberação (novo ciclo); 
2. Menor quantidade de energia necessária para a contração e sua manutenção 
3. Baixa velocidade de contração e relaxamento (0,2 a 30 segundos); 
•Justificando 1, 2 e 3: pouca atpase na cabeça da miosina;-- Da mesma forma que no músculo esquelético, o aumento intracelular de 
Ca++ é necessário para que ocorra a contração do músc. Liso; 
-- A forma que o Ca++ aumenta na célula pode ocorrer de diversas formas, 
dependendo do tipo de m. liso; 
▪ Estimulação nervosa; 
▪ Estimulação hormonal; 
▪ Estiramento da fibra; 
▪ Mudanças químicas no ambiente da fibra. 
-- Essas diferentes formas de influxo de cálcio estão relacionados a diferentes 
tipos de receptor de mebrana. 
-- Outra variação é que os filamentos de actina de m. lisos não apresentam 
troponina, e sim calmodulina; 
-- Cálcio+Calmodulina ativam o complexo miosina quinase (uma enzima 
fosforilativa) 
Esse complexo ativa a cabeça da miosina através de fosforilação, permitindo o 
ciclo de união/desunião à actina, e da mesma forma leva a uma retração por 
deslizamento de microfilamentos (actina e miosina). 
-- A contração termina quando o influxo de íons Ca++ diminui; 
-- Após o descréscimo de Ca++ a enzima miosina fosfatase retira o fosfato da 
cabeça de miosina, desfazendo a ligação; 
Junções neuromusculares em m. liso 
▪ Os axônios varicosos apresentam pontos de liberação de 
neurotransmissores (varicosidades), mas diferente dos m. esqueléticos 
nestes pontos são liberados acetilcolina em alguns nervos 
(parassimpático) e noraepinefrina (simpático); 
▪ Apenas em alguns poucos tipos de m. liso multi unitário as fibras 
nervosas podem apresentar junções de contato (diferente das junções 
difusas). Estas garantem contrações mais rápidas que as junções difusas 
(sendo semelhante ao m. esquelético) 
 
Contração do músculo liso: 
-- Pelo menos metade dos m. lisos apresentam mecanismos de contração de 
ação direta sobre a fibra muscular ao invés de um potencial de ação; 
-- Os mecanismos de contração não-nervosos podem ser: 
o Fatores químicos dos tecidos locais; 
o Ação hormonal; Contração por fatores teciduais locais 
--- Um dos modelos desse tipo de contração está presente em arteríolas e 
esfincters pré-capilares; 
-- Em estado normal esses vasos apresentam sua musculatura contraída, mas 
quando um maior fluxo sanguíneo é necessário essa musculatura relaxa;