Potencial de ação das fibras contráteis

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Introdução 
 O potencial de ação iniciado pelo nó 
sinoatrial propaga-se pelo sistema de condução e se 
espalha para excitar as fibras musculares atriais e 
ventriculares atuantes, chamadas de fibras contráteis. 
 
Células musculares cardíacas 
 O coração consiste em três tipos de células 
com diferentes propriedades eletrofisiológicas: 
a) Células musculares: especializadas na 
contração muscular, presentes tanto nos átrios 
quanto nos ventrículos; 
b) Células de condução: especializadas na 
condução rápida de impulso elétrico (His-
Purkinje); 
c) Células marca-passo: propriedade de 
automatismo, capazes de gerar estímulo elétrico, 
localizadas no nó SA e sistema His-Purkinje. 
O impulso elétrico se propaga por meio de 
potenciais de ação através da membrana celular de 
cada célula, incluindo duas etapas principais: 
despolarização e repolarização. 
 
Eletrofisiologia 
 A célula muscular geralmente está polarizada 
devido a diferença de concentração de cargas 
elétricas entre os dois lados da membrana celular, ou 
seja, entre os meios intracelular e extracelular. 
 Os eletrólitos que contribuem para esse 
gradiente elétrico são: 
a) Potássio: concentração 30 a 50 vezes maior no 
meio intracelular em repouso; 
b) Sódio: concentração 10 vezes maior no meio 
extracelular em repouso; 
c) Cálcio: concentração maior no meio extracelular 
em repouso. 
 
Canais iônicos 
Os canais iônicos são sistemas de proteínas 
que atravessam a membrana e permitem a passagem 
de outras substâncias, como íons. Devido as 
características da membrana celular, esses íons só 
atravessam as membranas dos canais iônicos, que 
são específicos para cada tipo de íon. 
 
 A membrana celular possui um conjunto de 
proteínas que permitem o transporte de substâncias 
entre os meios intra e extracelular. 
Como os íons não são capazes de atravessar 
a bicamada lipídica da membrana, eles entram e 
saem das células através desses canais iônicos. No 
caso da célula muscular cardíaca, os principais 
canais iônicos são os de sódio, potássio e cálcio. 
 
Potencial de repouso 
 Diferentemente das fibras autorrítmicas, as 
fibras contráteis têm um potencial de repouso 
estável, que é cerca de -90mV. Esses íons não 
atravessam a membrana celular a qualquer momento, 
pois eles são voltagem-dependente: abrem e fecham 
dependendo da voltagem da membrana celular. 
 
Bomba de sódio e potássio 
 Esse potencial de repouso, de voltagem 
-90mV, é mantido graças a presença da bomba Na/K 
(bomba de sódio e potássio) na membrana celular; 
 A bomba de sódio e potássio leva três íons de 
sódio para o meio extracelular, para cada dois íons 
de potássio para o meio intracelular, deixando a 
célula mais negativa, até atingir -90mV. 
 Essa troca de íons requer energia, pois 
funciona através de transporte passivo de bomba de 
sódio e potássio. Essa energia é derivada da hidrólise 
de ATP pela enzima ATPase. 
 
Potencial de ação 
 O potencial de ação das fibras contráteis é 
dividido em cinco fases (0, 1, 2, 3 e 4): 
 
 Dentro dessas fases, estão incluídas as fases 
da despolarização e da repolariação. 
 
Fase 0 (despolarização rápida) 
 A fase 0 ou despolarização consiste na 
entrada rápida de íons de sódio para o meio 
intracelular, elevando o potencial elétrico da célula 
de -90mV para 20mV. 
 A fase 0 começa quando o estímulo 
proveniente do nó sinoatrial é transmitido célula-a-
célula, ou seja, é o momento que uma fibra contrátil 
alcança o seu limiar de excitabilidade. 
 Quando uma fibra contrátil alcança o seu 
limiar, seus canais de sódio ativados por voltagem 
se abrem, possibilitando a entrada de íons Na+ para 
dentro da célula, deixando o interior da célula mais 
positivo. 
 Esses canais de sódio são chamados de 
“canais rápidos”, pois eles se abrem muito 
rapidamente em resposta a despolarização no nível 
do limiar. 
 O influxo de sódio para dentro da célula 
aumenta a polaridade da membrana, até atingir cerca 
de 20mV, produzindo a despolarização rápida. 
 Na sequência, os canais de sódio se inativam 
e se fecham automaticamente, até a polaridade da 
célula voltar para -90mV, e o influxo de Na+ 
diminui. Nessa fase, também ocorre a entrada de íons 
de cálcio. 
 
Fase 1 (repolarização) 
 A fase de repolarização ocorre logo após o 
fechamento brusco dos canais rápidos de sódio. 
Assim, os canais de potássio se abrem e os íons k+ 
se movem para fora da célula, diminuindo o 
potencial de 20mV para 0mV. 
 
Fase 2 (platô) 
 Na fase 2, ocorre o platô, ou seja, o potencial 
elétrico se mantem em 0mV, pois ocorrem dois 
fenômenos simultâneos: 
a) Entrada de íons de cálcio (positivos); 
b) Saída de íons de potássio (também positivos). 
Essa sobrecarga de cálcio para o interior da 
célula também é responsável pelo mecanismo de 
contração da célula muscular, ou seja, durante toda a 
fase platô, a célula permanece em contração. 
Nessa fase, a célula está em período 
refratário absoluto, ou seja, ela não pode ser 
despolarizada por nenhum estímulo externo. É o 
intervalo de tempo durante o qual uma segunda 
contração não pode ser acionada. 
 
Fase 3 (repolarização final) 
 A fase 3 é a fase de repolarização rápida ou 
repolarização final. Nessa fase, o potencial elétrico 
se torna cada vez mais negativo, até atingir -90mV, 
pois os canais de cálcio se fecham, cessando a sua 
entrada no meio intracelular. 
 Além disso, é mantida a saída de cálcio para 
o meio extracelular. 
 
Fase 4 (repouso) 
 Por fim, a última fase corresponde ao 
repouso. Nessa fase, o potencial de membrana se 
mantém em torno de -90mV, até um novo estímulo 
externo provocar um potencial de ação. 
 
 
 
Período refratário 
 Durante a fase de repolarização, a capacidade 
de a célula cardíaca responder a um novo estímulo 
depende do seu estado elétrico. 
 
Período refratário absoluto 
 A célula está totalmente despolarizada e, por 
isso, não pode responder a nenhum estímulo, 
correspondendo às fases 1 e 2. 
 
Período refratário efetivo 
 No período refratário efetivo, a célula pode 
gerar um potencial, mas muito fraco para ser 
propagado, correspondendo a uma parte da fase 3. 
 
Período refratário relativo 
 No período refratário relativo, a célula se 
encontra parcialmente repolarizada e pode responder 
a um estímulo, desde que ele seja forte o suficiente. 
Corresponde a uma parte da fase 3 e se esende até o 
limiar de despolarização (-70mV). 
 
 
Tetania 
 A tetania é o conceito de contração mantida. 
Nesse sentido, a tetania não pode ocorrer no músculo 
cardíaco, assim como ocorre no músculo esquelético. 
 A função de bombeamento cardíaco depende 
da contração (ejeção de sangue) e relaxamento 
(enchimento). Se houvesse tetania, o fluxo cessaria.