1-Princípios da Biofísica e Biofísica Celular (Fenômenos Elétricos) - Discente

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Prof. Ms. Valter Dias
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ADAMANTINA
Departamento de Ciências Biológicas e da Saúde
Curso: BIOMEDICINA Disciplina: Biofísica
Docente: Prof. Me. Valter Dias
UNIVERSO
UNIVERSO
Composição Fundamental do 
UNIVERSO
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOFÍSICA
* Usualmente representada pela Massa (M)
HENEINE, 2010
MATÉRIA
(M)*
ENERGIA ESPAÇO TEMPO
(E) (L) (T)
Estudo da Matéria, da Energia, do 
Espaço e do Tempo nos Sistemas 
Biológicos
Componentes fundamentais do 
UNIVERSO
ESTUDA
Denominados:
- Grandezas,
- Qualidades ou
- Dimensões Fundamentais
BIOFÍSICA
HENEINE, 2010
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Noção (subjetiva e objetiva ) dos Componentes do 
UNIVERSO
HENEINE, 2010
M Pelos objetos, corpos, alimentos;
E Pelo calor, luz, som, pelo trabalho físico;
L
Pelas distâncias, áreas e volume dos 
objetos;
T
Pela sucessão do dia e noite, pela espera 
dos acontecimentos e pela duração da vida.
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
CORPO HUMANO = UNIVERSO
Mozaik 3D
ENERGIA/TRABALHO
Representa a principal, senão a única, 
atividade do ser vivo 
Toda manifestação biológica se faz 
através de Trabalho ou Energia
HENEINE, 2010
Contração Muscular
TRABALHO retirado da ENERGIA
ELÉTRICA dos músculos
Síntese de Proteínas
TRABALHO retirado da ENERGIA
ELÉTRICA dos alimentos
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Estuda os sistemas vivos do ponto de 
vista físico e físico-químico.
❑ Natureza molecular dos sistemas
biológicos,
❑ Processos dinâmicos de transporte e
transformação da matéria biológica,
❑ Transformações de energia,
sinalização e a comunicação celular
Biofísica é a ciência que 
atualmente tem explicado 
a atuação da energia em 
processos biológicos, 
anteriormente 
desconhecidos.
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Grandezas Fundamentais (M, E, L, T)
COMBINADAS dá origem a 
uma série de Grandezas 
Derivadas
Área (L2); Volume (L3)
d = MASSA = M = ML-3
VOLUME L3
v = ESPAÇO = L = LT-1
TEMPO T
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Estudo da Matéria, da Energia, do 
Espaço e do Tempo nos Sistemas 
Biológicos (HENEINE, 2010)
1. QUAL A IMPORTÂNCIA DE SE ESTUDAR 
BIOFÍSICA PARA BIOMEDICINA ?
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Componentes fundamentais do 
UNIVERSOESTUDA
Para que se entenda de onde 
surgiu os componentes desse 
UNIVERSO, pode-se apontar a 
seguinte questão
2. DO QUE SE COMPÕEM OS SERES 
HUMANOS?
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
DO QUE SE COMPÕEM OS SERES 
HUMANOS?
QUAL A RELAÇÃO DESSES COMPONENTES, 
OU SEJA, TECIDOS BIOLÓGICOS, COM AS 
GRANDEZAS DERIVADAS?
Para esta questão, você pode responder 
que os humanos são constituídos de: 
Apresentam DENSIDADE
d = Massa = M = ML-3
Volume L3
✓ CÉLULAS
✓ TECIDOS
- Epitelial, Conjuntivo
(adiposo, cartilaginoso,
ósseo, hematopoiético),
Muscular e Nervoso
✓ ÓRGÃOS
✓ SISTEMAS
✓ ORGANISMO
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
DENSIDADE (d) & IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
d = Massa = M = ML-3
Volume L3
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS (TB) x GRANDEZAS 
DERIVADAS
TB Apresentam DENSIDADES específicas
d = Massa = M = ML-3
Volume L3
- Sangue humano: d =1,057 x 103 kg.m-3 (SI),
- Tecidos Biológicos: densidade próxima a da
H2O: d = 1,0 x 10
3 kg.m-3., com excessão do
tecido ósseo que é mais denso (HENEINE, 2010).
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
Tecidos e fluidos biológicos – Densidade com 
CARACTERÍSTICA CONSTANTE
! VARIA DENTRO DE ESTREITOS LIMITES Variações além desses limites 
significam alterações que podem 
ser patológicas!
BIOFÍSICA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
PRESSÃO (P) & IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
P = Força = MLT-2 = ML-1T-2
Área L2
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
PRESSÃO (P)
PRESSÃO SANGUÍNEA - força que o sangue exerce
sobre as paredes dos vasos sanguíneos.
PRESSÃO INTRAGLOMERULAR - força que o plasma
exerce dentro dos glomérulos, e produz o filtrado
para a formação da urina.
FORÇA = m . a
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
PRESSÃO (P)
PRESSÃO OSMÓTICA - força que moléculas de uma
solução exercem sobre paredes celulares.
FORÇA = m . a
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
PRESSÃO (P)
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
PRESSÃO (P)
Quando a PRESSÃO exercida modifica o 
VOLUME DO SISTEMA, algo importante 
ocorre – ML2T-2
(ML-1 T-2) x (L3) = ML2T-2
Pressão x Volume = Trabalho
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
PRESSÃO (P)
(ML-1 T-2) x (L3) = ML2T-2
Pressão x Volume = Trabalho
Resulta da contração de cavidades 
como no coração, pulmão, artérias, 
bexiga, tudo digestório, etc.
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
TEMPO (T)
Pode-se falar da VISCOSIDADE 
(dinâmica de resistência interna de um 
fluido, líquido ou gás)
Força que deve ser feita 
durante certo Tempo, para 
deslocar uma área unitária de 
um fluido. 
Fisicamente - VISCOSIDADE
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
VISCOSIDADE
Tem enorme Importância Biológica! 
✓ No escoamento de líquidos como na circulação 
sanguínea (Biofísica da Circulação),
✓ Na lubrificação de articulações e 
✓ Na preparação de fluidos para uso biológico.
TEMPO (T) TECIDOS BIOLÓGICOS x GRANDEZAS 
DERIVADAS
(HENEINE, 2010)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
ENERGIA (E) 
E ou T = Força x Distância
MLT-2 x L = ML2T-2
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
ENERGIA (E)
Energia ou Trabalho possuem a mesma 
expressão dimensional, porque representam 
dois aspectos de uma mesma grandeza: 
ENERGIA pode produzir TRABALHO; 
TRABALHO pode produzir ENERGIA.
E ou T = Força x Distância
MLT-2 x L = ML2T-2
TB x GRANDEZA DERIVADA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOFÍSICA – DIAGNÓSTICO CLÍNICO 
INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE BIOPOTENCIAS
ELETROCARDIOGRAMA - ECG
Potenciais elétricos evocados que 
são registrados em uma série 
temporal
BIOELETRICIDADE E ALGUMAS NOÇÕES DE 
BIOFÍSICA DAS MEMBRANAS EXCITÁVEIS!
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
REGISTRO DA 
ATIVIDADE 
ELÉTRICA (EE) DO 
CORAÇÃO
(HENEINE, 2010)
Sistema de condução: - o nodo sinoatrial 
(nodo AS); - as vias atriais internodais; - o 
nodo atrioventricular (nodo AV); - o feixe 
de His e suas ramificações; - o sistema de 
Purkinje.
ECG
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Fonte: www.arritmiacardiaca.com.br
BIOFÍSICA – DIAGNÓSTICO CLÍNICO 
(GARCIA, 2015)
INSTRUMENTO DE MEDIDA DE BIOPOTENCIAS
ELETROCARDIOGRAMA - ECG
Potenciais elétricos evocados que são 
registrados em uma série temporal
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOFÍSICA – DIAGNÓSTICO CLÍNICO 
Bioeletricidade 
REGISTRO DA 
ATIVIDADE ELÉTRICA 
DO CORAÇÃO
(HENEINE, 2010)
ECG
Por que (de que maneira) os potenciais 
elétricos podem ser medidos?
De onde vem a corrente de Energia?
CÉLULAS Na
+ Cl- Ca+ k+
FLUXO 
CORRENTE DE ENERGIA 
(que pode ser medida!)
Fluxo constante 
de moléculas 
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOELETRICIDADE / BIOFÍSICA DAS MEMBRANAS EXCITÁVEIS
ECG
(GARCIA, 2015)
Propõe medir o FLUXO DE CORRENTE ELÉTRICA, 
referente às células do coração.
CÉLULAS 
CARDÍACAS
Têm uma carga elétrica e seu fluxo é capaz de 
produzir uma CORRENTE DE ENERGIA que 
por sua vez pode ser medida. 
ÍONS – Na+, Cl-, Ca+, K+
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
CORAÇÃO ACOMETIDO 
POR INFARTO
REGIÃO
- Onde as células musculares 
encontram-se inativas
NÃO HAVERÁ FLUXO ELÉTRICODETECTADO PELO ECG
ECG
(GARCIA, 2015)
Propõe medir o FLUXO DE CORRENTE ELÉTRICA, 
referente às células do coração.
BIOELETRICIDADE / BIOFÍSICA DAS MEMBRANAS EXCITÁVEIS
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
Registra as ondas de DESPOLARIZAÇÃO
PRIMEIRA FASE DO POTENCIAL DE AÇÃO 
Aumento na permeabilidade aos íons sódio na 
membrana celular (difusão simples)
Registradas pelo 
eletrocardiógrafo 
na superfície do 
corpo
Voltagens elétricas do coração!
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOELETRICIDADE / BIOFÍSICA DAS MEMBRANAS EXCITÁVEIS
ECG(GARCIA, 2015)
EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
DO SC
PARÂMETROS BIOFÍSICOS & FUNCIONAMENTO DO SC
CAMPO ELETROMAGNÉTICO (EM)
CAMPO GRAVITACIONAL (G)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
SC: SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
CAMPO EM
1. Metabolismo molecular dos 
marca-passos atriais, que 
dispara um PA
2. Eventos Elétricos - PA se 
propaga através dos feixes 
nervosos do coração
CAMPO G 
3. Eventos musculares –
Contração das fibras 
musculares do coração
4. Eventos hidrodinâmicos – A 
massa sanguínea circula nos 
vasos
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
SC: SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
TEORIA DOS CAMPOS - Ponto de vista conceitual:
MATÉRIA ENERGIA FORÇA TRABALHO
Toda MATÉRIA emite um CAMPO, que é 
ENERGIA. Essa energia se manifesta com 
uma FORÇA, que pelo seu deslocamento é 
capaz de produzir TRABALHO.
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
TC – prevê que os 
Corpos não interagem 
diretamente entre si
TODA INTERAÇÃO É ENTRE 
CORPOS E CAMPOS
CAMPOSOs CAMPOS (ENERGIA) emitidos 
pelos corpos, PODEM INTERAGIR 
ENTRE SI
SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
SC:
TEORIA DOS CAMPOS - Ponto de vista conceitual:
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
1. Energia Potencial (Ep) em repouso,
armazenada;
2. Energia Cinética (Ec) em movimento,
trabalhando.
SC: SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
ESTADOS E FORMAS 
DE ENERGIA
TEORIA DOS CAMPOS
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
PODE OCORRER A CONVERSÃO DE UM 
ESTADO NO OUTRO!
Ocorre nos fenômenos 
universais (especialmente 
nos Sistemas Biológicos)
Ep Ec
SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
SC:
TEORIA DOS CAMPOS
ESTADOS E FORMAS 
DE ENERGIA
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
Energética da SISTOLE e DIÁSTOLE
Ventrículo E
Válvula Aórtica
Aorta Sístole
Ep
Ec Ec
Ep
Diástole
Ep → Ec = Manutenção do fluxo constante
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
TEORIA DOS CAMPOS
SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
SC:
TEORIA DOS CAMPOS
ESTADOS E FORMAS 
DE ENERGIA
Campo G Campo EM Campo N
Gravitacional Elétrica Nuclear Forte
Mecânica 
(trabalho)
Magnética Nuclear Fraca
Eletromagnética
(raio X, luz, calor, 
osmótica, etc.)
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
CAMPO EM ✓ Possui forças de atração e repulsão
Divisão
1. Campo ELÉTRICO – possui carga elétrica (+ ou -);
2. Campo MAGNÉTICO – possui carga (polo Sul - S
– ou Norte – N;
3. Campo ELETROMAGNÉTICO – não possui carga.
FORÇAS DE ATRAÇÃO E REPULSÃO SEGUEM A LEI DE 
COULOMB
SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
SC:
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
CAMPO EM
SÉRIE DE EVENTOS QUE LEVAM AO FUNCIONAMENTO 
(HENEINE, 2010)
SC:
Sistemas Biológicos!
Campo 
ELÉTRICO
- Presente em todas as células
PROPAGAÇÃO– é medida como:
- ECG;
- EEG;
- EMG;
- ERG.
Esses registros são importantes 
na clínica e pesquisa!
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
POTENCIAL DE AÇÃO 
(células cardíacas)
Estão acopladas por ligações de baixa 
resistência elétrica chamadas nexus
Faz com que o coração se 
comporte como um sincício:
- Pois a corrente elétrica pode fluir
facilmente de uma célula para outra
(GARCIA, 2015)
POTENCIAL DE AÇÃO
ATIVIDADE ELÉTRICA
DO CORAÇÃO
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
POTENCIAL DE AÇÃO 
(células cardíacas)
ATIVIDADE ELÉTRICA
DO CORAÇÃO
CORAÇÃO – TECIDO EXCITÁVEL
(GARCIA, 2015)
Responde a estímulos supralimiares
gerando POTENCIAIS DE AÇÃO que se
propagam pelo miocárdio
POTENCIAL DE AÇÃO
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
BIOFÍSICA CELULAR
POTENCIAL DE 
MEMBRANA
BIOFÍSICA CELULAR
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Prof. Ms. Valter Dias
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
COMPARTIMENTAÇÃO (HENEINE, 2010)
Modelo Mosaico Fluido 
(Singer & Nicholson )
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
Conceito de COMPARTIMENTAÇÃO
✓ Estabelecimento de duas regiões no espaço, separadas 
fisicamente por BARREIRA (MP), e funcionalmente por 
um TRANSITO SELETIVO
POROS OU CANAIS
(HENEINE, 2010)
GRADIENTE ELETROQUÍMICO!
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POROS OU CANAIS
(HENEINE, 2010)
A carga se origina dos grupos laterais de proteínas, como 
COO- e NH3
+
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POROS OU CANAIS (PROTEÍNAS)
Grupo CARBOXILA
Grupo AMINO
Radical variável
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POROS OU CANAIS
(HENEINE, 2010)
A natureza da carga seleciona os íons
CANAIS POSITIVOS
Repulsão de cátions (+)
Passagem de ânions (-)
Há canais sofisticados que possuem, além da barreira 
da carga, um ou dois portões que se abrem sob 
comando (canal de Na+)
CANAIS NEGATIVOS
Repulsão de ânions (-)
Passagem de cátions (+)
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POTENCIAL DE MEMBRANA
- As células vivas apresentam uma diferença de potencial
entre os dois lados da membrana.
- O interior das células é sempre negativo, e o exterior,
positivo.
- A origem desses potenciais é uma distribuição assimétrica
de íons, especialmente de Na+, K+, Cl- e HPO4.
DESEQUILÍBRIO IÔNICO
(por difusão de íons)
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POTENCIAL DE REPOUSO E DE AÇÃO
GUYTON & HALL, 2011
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
POTENCIAL DE REPOUSO
GUYTON & HALL, 2011
Relação entre as variações elétricas do PA e 
os movimentos iônicos transmembrana
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
CAMPO EM - POTENCIAL DE AÇÃO
1. Despolarização – potencial de difusão passiva
Abertura dos canais de Na+, com penetração de uma 
diminuta quantidade de íons Na+.
(HENEINE, 2010)
SUFICIENTE PARA ANULAR A DIFERENÇA DO 
POTENCIAL TRANSMEMBRANA
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
ATIVIDADE ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
1. Despolarização
PA
GUYTON & HALL, 2011
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
1. Despolarização
PA
Entrada de Na+
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ATIVIDADE ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Relação entre as variações elétricas do PA e 
os movimentos iônicos transmembrana
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
2. Polarização invertida
Continua a entrada de Na+, e com um pouco 
mais desses íons, a parte interna da célula fica 
positiva
(HENEINE, 2010)
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE AÇÃO
2. Polarização
invertida
PA
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ATIVIDADE ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
2. Polarização
invertida
PA
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ATIVIDADE ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Relação entre as variações elétricas do PA e 
os movimentos iônicos transmembrana
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
3. Repolarização Fecham-se os canais de Na+, e o íon K+ sai da 
célula repolarizando-a
(HENEINE, 2010)
A bomba de sódio se encarrega de expulsar o 
pequeno excesso de íons Na+ que estava no 
interior da célula
CAMPO EM - POTENCIAL DE AÇÃO
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
3. Repolarização
(HENEINE, 2010)
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
Alterações típicas da condutância dos canais de íons Na+ e K+
✓ Quando o potencial de membrana aumenta abruptamente, do 
valor de repouso de – 90 mV para o valor positivo de + 10 mV 
por 2 milissegundos 
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
GARCIA, 2015
Fases - Potencial do Miocárdio
FASE 0
DESPOLARIZAÇÃO
Abertura dos canais de Na+
voltagem-dependentes 
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Fases - Potencial do Miocárdio
FASE 1
RÁPIDA, PRECOCE E INCOMPLETA 
REPOLARIZAÇÃO
Fechamento dos canais de Na+
e influxo de Cl-
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Fases - Potencial do Miocárdio
FASE 2
PLATÔ 
(tempo durante a qual a célula 
permanece despolarizada e o seu 
potencial mantém-se quase 
constante)
Abertura mais lenta e mais 
prolongadados canais de Ca2+
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Fases - Potencial do Miocárdio
FASE 3
Fechamento dos canais de Ca2+
e efluxo de K+ por canais de K+
REPOLARIZAÇÃO
(célula recupera o nível de 
potencial de repouso) 
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
Fases - Potencial do Miocárdio
FASE 4
DIÁSTOLE ELÉTRICA
Reestabelecido o potencial de 
repouso
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
EXCITAÇÃO ELÉTRICA x CONTRAÇÃO CARDÍACA
Acoplamento feito pelo íon Ca2+
Fator determinante para que haja
liberação do cálcio intracelular que está
armazenado, principalmente
- No retículo sarcoplasmático e 
- Nas mitocôndrias
Entrada desses 
íons durante o 
PLATÔ
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
EXCITAÇÃO ELÉTRICA x CONTRAÇÃO CARDÍACA
Acoplamento feito pelo íon Ca2+
Entrada desses 
íons durante o 
PLATÔ
Liberação do cálcio intracelular
AUMENTA A CONCENTRAÇÃO INTRACELULAR DE 
CÁLCIO LIVRE, DEFLAGRANDO A CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
EXCITAÇÃO ELÉTRICA x CONTRAÇÃO CARDÍACA
Despolarização da membrana 
(sarcolema), acompanhada de 
rápida saída de Ca2+ das cisternas do 
retículo sarcoplasmático
IMPULSO INICIAL DA CONTRAÇÃO
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
EXCITAÇÃO ELÉTRICA x CONTRAÇÃO CARDÍACA
De qual íon depende a contração do miocárdio?
DEPENDE DO INFLUXO DE ÍON CÁLCIO QUE SE VERIFICA 
DURANTE A ATIVIDADE ELÉTRICA
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
ATIVIDADE 
ELÉTRICA DO 
CORAÇÃO
EXCITAÇÃO ELÉTRICA x CONTRAÇÃO CARDÍACA
INFLUXO DE ÍON CÁLCIO
Tratamento com drogas que 
reduzem o influxo desse íon 
Pode conduzir à insuficiência 
mecânica do órgão
Distúrbio hemodinâmico pode ser muito mais grave do 
que as manifestações eletrocardiográficas
GANONG, 2014; GARCIA, 2015
FENÔMENOS ELÉTRICOS EM MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS
CAMPO EM - POTENCIAL DE REPOUSO
IMPORTÂNCIA DE SE ESTUDAR A FÍSICA
ESSENCIAL
Que os estudantes das Ciências da Saúde 
tomem conhecimento da importância dos 
CONCEITOS FÍSICOS 
Fundamentam à DINÂMICA DE
FUNCIONAMENTO dos diversos:
✓ Tecidos,
✓ Órgãos e
✓ Sistemas do organismo.
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
Sendo assim, pode-se definir a Biofísica, como sendo: 
Uma ciência distinta com seus próprios métodos e ideias 
atravessando toda a hierárquica rede das estruturas 
biológicas, estudando das elementares estruturas 
biomoleculares, a rede metabólica da célula, passando 
pela dinâmica de funcionamento de tecidos e órgãos até 
a interação dos indivíduos entre si e com o meio.
PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA 
BIBLIOGRAFIA
GARCIA, E.A.C. Biofísica. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2015.
HENEINE, I.C. Biofísica básica. São Paulo: Editora Atheneu, 2010.
GANONG, W.F. Fisiologia Médica. 24. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2014.
GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio
de Janeiro: Elsevier, 2016.
../ATIVIDADES/Roteiro de Aula.docx
“Em todo ser vivo, aquilo que designamos como partes 
constituintes forma um todo inseparável, que só pode ser 
estudado em conjunto, pois a parte não permite 
reconhecer o todo, nem o conjunto deve ser reconhecido 
nas partes...”. 
Goethe