P2 Flashcards
Concentração intracelular de sódio
12
Concentração intracelular de potássio
140
Concentração extracelular de sódio
140
Concentração extracelular de potássio
4
Potencial de repouso
-90mV
Membrana polarizada
Excesso de cargas negativas no interior da membrana. Nesse estado, a célula não está transmitindo impulsos.
Potencial de ação na célula nervosa e musculoesquelética
Inversão de polaridade da célula mediante chegada de um estímulo, provocada principalmente pela entrada de íons sódio.
Despolarização
Célula vai de -90mV para -60mV (limiar mínimo). Então, abrem-se vários canais de entrada de sódio e a voltagem aumenta rapidamente até 45mV.
Repolarização
Após atingir 45mV, canais de sódio se inativam, canais vazantes de potássio se abrem e célula tem a polaridade reestabelecida pela saída de K+.
Retorno ao potencial de repouso
Bomba de Na+/K+ reestabelece as concentrações desses íons, normalizando a voltagem da célula.
Período refratário absoluto
Tempo entre despolarização e repolarização. Qualquer outro estímulo que chegue não será transmitido, , independentemente de sua intensidade, pois os canais de sódio estão inativos e não poderão ser reabertos até o reestabelecimento do potencial de repouso.
Período refratário relativo
Potencial de repouso ainda não foi totalmente atingido, mas alguns canaus de sódio já estão passíveis de serem ativados. Estímulo precisa ser mais forte que o normal.
Drogas bloqueadoras dos canais de potássio
Fazem com que não ocorra repolarização. Célula permanece com potencial de 45mV = constante estado de contração, o que pode levar a paradas cardiorrespiratórias
Anestésico local
Funciona bloqueando canais de Na+, impedindo célula de despolarizar, ainda que haja estímulo, não haverá dor
Epilepsia
Sobrecarga de estímulos, gerando abertura exacerbada de canais de sódio = muita despolarização. Essa desigualdade iônica causa convulsão. Ácido valproico bloqueia canais de Na+.
Despolarização cardíaca
Cada despolarização cardíaca é um batimento. Em média, 60-70 por minuto.
Nó sinoatrial (NSA)
Determina frequência da despolarização cardíaca, já que tem capacidade de se auto-despolarizar, é altamente permeável ao íon sódio
Nó atrioventricular
Responsável por gerar um atraso na condução elétrica, a fim de que dê tempo dos átrios terminarem de se contrair antes de os ventrículos começarem
Canais que participam da despolarização cardíaca
Sódio voltagem dependentes e cálcio voltagem dependentes, já que o cálcio promove interação entre actina e miosina.
Trajeto do impulso no miocárdio
Nó sinoatrial - átrios - nódulo atrioventricular - feixe de his - fibras de purkinje (saem do feixe) - ventrículos
Fases do potencial de ação cardíaco
- Célula está em Potencial de Repouso até a chegada de um estímulo.
- Despolarização: após atingido o limiar, ocorre abertura dos canais rápidos de sódio e canais lentos de cálcio, que geram influxo desses cátions, levando a célula a +45mV.
- Início da repolarização: não ocorre repolarização imediata na célula cardíaca. Ocorre uma rápida e pequena repolarização precoce devido ao fechamento dos canais de sódio.
- Platô: segue ocorrendo entrada de íons cálcio pelos canais lentos, que mantêm a célula despolarizada por mais tempo = mais tempo para a contração cardíaca.
- Repolarização: fluxo progressivo de potássio para fora da célula, fechamento dos canais de cálcio.
- Ação da bomba Na+/K+: normaliza as concentrações iônicas na célula.
O que determina a força da contração cardíaca
Quantidade de cálcio dentro do miócito
Caso Serginho
Coração com hipertrofia de ventrículo esquerdo - estímulo tem que percorrer um trajeto maior, mais demorado para despolarizar/repolarizar (maior período refratário) - taquicardia de reentrada (batimento precoce dos átrios) - parada cardíaca que levou ao óbito
Insuficiência cardíaca - o que não fazer
Uma solução seria aumentar a entrada do cálcio na despolarização, deixando potencial de repouso mais negativo que o usual (de -90 para -100), mas para isso seria necessário diminuir o potássio extracelular (para que ele saísse da célula por difusão), o que seria perigoso.
Insuficiência cardíaca
DIGOXINA modifica o cálcio residual, aumentando o cálcio intracelular (bloqueia bomba de sódio, aumenta sódio intracelular e inativa antiporter cálcio-sódio, aumentando cálcio)
Condução do potencial de ação em fibras amielinizadas
Condução contínua por fluxo de corrente. Local atingido pelo estímulo sofre despolarização e correntes locais vão abrindo os canais de sódio e despolarizando as áreas adjacentes até que toda a fibra esteja despolarizada. Não precisa ser linear.
Condução do potencial de ação em fibras mielinizadas (ex: axônios)
Bainha de mielina é isolante elétrica, ou seja, impermeável a íons. Entre as porções mielinizadas, existem pequenas porções não mielinizadas e permeáveis ao íons, os NODOS DE RANVIER, e é através deles que acontece a despolarização nessas fibras. Potenciais conduzidos de nodo a nodo (CONDUÇÃO SALTATÓRIA). Maior rapidez no impulso e economia energética (menos troca iônica, bomba tem que trabalhar menos para reestabelecer as concentrações de Na+ e K+)
HIPERCALEMIA
Aumento da concentração de potássio no sangue. Potássio deixa de sair da célula por difusão, provocando aumento do potencial de repouso para -76mV. Com menor amplitude do potencial de ação (de -76 para +45), há menos entrada de íon cálcio na célula cardíaca. Não haverá força suficiente para contração = parada cardíaca.
Como reverter hipercalemia (excesso de potássio no sangue)
Hemodiálise de urgência/injeção de insulina (ativa bomba e promove entrada de potássio em excesso)
HIPOCALEMIA
Baixos niveis de potássio no sangue. Potássio sai da célula por difusão = potencial de repouso mais negativo = célula menos excitável. Repolarização mais lenta. Fadiga e paralisia muscular, diminuição de reflexos etc. Pode ser causada pelo uso de diuréticos (potássio eliminado na urina)
Como reverter hipocalemia
Reposição de potássio e magnésio (já que hipocalemia é secundária à hipomagnesia)
HIPERNATREMIA
Alto sódio no sangue. Aumenta osmolaridade do plasma = perda de água, desidratação celular = irritabilidade, agitação, convulsão
HIPONATREMIA
Baixo sódio no sangue. Baixa osmolaridade no sangue = entra água no interstício = edema generalizado, inclusive cerebral. Baixo sódio no sangue pode ser insuficiente para despolarização
Sinapse nervosa
Comunicação entre neurônio e outra célula
SInapse elétrica
Desordenada e bilateral, ocorre em junção gap, comunicação física entre elementos pré e pós sinápticos, permitindo continuidade do fluxo de corrente. Mais rápidas que as químicas. Ex: condução cardíaca, vias de reflexo
Sinapse química
Através de mediadores químicos chamados neurotransmissores. Predominam no corpo humano. Ordenadas e unilaterais
Sinapse excitatória
Promovem entrada de cátions na célula para despolarizá-la
Sinapse inibitória
Promovem abertura de canais de entrada de cloreto ou abertura de canais de saída de potássio para hiperpolarizar a celula (deixa-la mais negativa e menos excitavel)
Liberação dos neurotransmissores
Chegada do potencial de ação ao terminal pré sináptico - despolarização do terminal - abertura dos canais de cálcio voltagem dependentes - cálcio promove ativação de algumas enzimas - enzimas promovem ancoragem das proteínas transportadoras dos botões sinápticos ao terminal do neurônio - exocitose dos neurotransmissores, que vão para a fenda sináptica para encontrar o elemento pós-sináptico - neurotransmissor se liga no receptor e promove a abertura de canais de sódio - despolarização do elemento pós-sináptico =novo potencial de ação=continuidade da transmissão do estímulo
Magnésio pode ser usado para inibir sinapse química. V ou F?
Sim, pois sinapse é altamente dependente do cálcio e magnésio é antagonista do cálcio
O que acontece com neurotransmissores após liberação
- degradados na própria fenda sináptica, caso haja enzima que degrade
- recaptados pelo neurônio pré sináptico para serem reutilizados ou degradados
- fagocitados por células da glia (astrócitos) para serem digeridos
Receptores ionotrópicos
Quando neurotransmissor se liga no receptor, promove imediata abertura de canais iônicos, podendo ser excitatórios ou inibitorios
Receptores metabotrópicos
Neurotransmissores ativam uma via de segundos mensageiros (cascata de reações) que, ao final, culminam com a abertura dos canais iônicos ou com alterações na síntese proteica da célula. efeito mais duradouro
ANtagonista vs. agonista
Bloqueia receptores vs. estimula receptores
Acetilcolina
Contrai músculo esquelético e inibe músculo cardíaco. degradada na fenda sináptica pela enzima acetilcolinesterase.
ESQUELETICO Receptor ionotrópico nicotínico. Antagonista colinérico Curare (paralisia flácida)
CARDIACO receptor muscarínico metabotrópico, antagonista muscarínico atropina
Gás sarin/organofosforados
Inibem a enzima aceticolinesterase. Geram, então, fadiga do diafragma por excesso de estímulo, provocando parada respiratória seguida de parada cardíaca
Como reverter gás sarin
inibição pré sináptica (magnésio para bloquear canal de cálcio) ou pela inibição pós sináptica (antagonista colinérgico)
Miastenia gravis
Doença autoimune em que há degradação dos receptores colinérgicos, o que causa paralisia gradual ascendente. Tratamento: inibição da acetilcolinesterase
Toxina botulínica
Age dentro do terminal pré sináptico, impedindo que o cálcio ative o sistema enzimático ative o sistema enzimático de encoragem dos botões sinápticos
Toxina botulínica
Age dentro do terminal pré sináptico, impedindo que o cálcio ative o sistema enzimático ative o sistema enzimático de encoragem dos botões sinápticos
síncope vaso-vagal
caracterizada pela
hipersensibilidade dos barorreceptores, causando desmaios frequentes.
Barorreceptor ativado estimula o N. Vago à libera Ach à bradicardia súbita à desmaio.
manobra vaso-vagal
massagem das Carótidas
para estimular o barorreceptor e aumentar a
liberação de Ach à utiliza-se em casos de
taquicardia em que se precisa estabilizar a FC.
Dopamina
Está relacionada ao controle motor, ao
humor e ao sistema de recompensas (Sistema Límbico), provocando sensação de prazer. degradada pela enzima MAO-B
Inibidores de MAO (I-MAO)
inibem a MAO-B, diminuindo a degradação da
Dopamina e prolongando seu tempo de
permanência na fenda. É muito importante
em casos nos quais há problema com os
receptores dopaminérgicos, podendo ser
usado para tratar alguns casos de
Depressão.
Mal de parkinson
Caracterizado pela degeneração da
substância nigra (perda da capacidade de secretar
Dopamina), provocando sintomas como
oligodiscinesia, tremores, irritabilidade, etc.
Essa patologia é tratada através da
administração de L-Dopa (apolar, permeável à
Barreira Hematoencefálica), precursora da
Dopamina (polar, impermeável à BHE).
Glutamato
Neurotransmissor excitatório prevalente
no cérebro. Se liga à vários receptores, incluindo o
NMDA, o qual faz o controle do influxo de Cálcio
nas células.
Tem efeito tóxico quando liberado em
excesso por permitir influxo exacerbado de Cálcio
na célula, o que pode ativar sistemas enzimáticos
relacionados à apoptose, levando à perda
neuronal.
cocaína e mecanismo de vício
essa droga
impede a degradação da Dopamina pela MAO,
aumentando seu tempo de permanência na fenda.
Isso causa estresse oxidativo por super-
excitabilidade no neurônio pela liberação de
Glutamato pelo neurônio vizinho. A célula que foi
super-excitada morre pela infusão excessiva de
Ca++ induzida pelos neurônios glutamatérgicos.
Para evitar a morte desses neurônios, ocorre um
processo de Down Regulation (diminui a
quantidade de receptores para Dopamina) – isso
faz com que o indivíduo tenha que usar uma dose
cada vez maior para ter o mesmo efeito de
recompensa à vício.
GABA
Neurotransmissor inibitório presente no
cérebro cujo mecanismo de ação está relacionado
ao aumento da entrada de Cloro e da saída de
Potássio nas células nervosas.
vitamina b6
importante na conversão
do Glutamato em GABA (é cofator da enzima da
via). Caso haja uma deficiência dessa vitamina,
pode haver diminuição da síntese de GABA e
acúmulo de Glutamato, podendo provocar
convulsões.
receptores de gaba
tem por finalidade
hiperpolarizar a célula.
Ø GABA-A: receptor que, ao se ligar ao
neurotransmissor, permite abertura de
canais de entrada de Cloreto.
GABA-B: receptor que, ao se ligar ao
neurotransmissor, permite abertura de
canais de saída de Potássio.
agonistas gabaérgicos
Potencializam seu efeito inibitório.
Farmacologicamente, podem ser utilizados para
parar uma convulsão (antiepiléticos), visto que
inibem o SNC.
Exemplos:
Ø Álcool: se liga aos receptores GABA-A.
Inibe efeitos excitatórios do Glutamato e
interage com as vias dopaminérgicas,
incentivando o sistema de recompensa.
Inibe áreas do cérebro como o Córtex Pré-
Frontal, que regula o comportamento.
Ø Barbitúricos (soníferos)
Ø Benzodiazepínicos (ansiolíticos)
Cada uma dessas substâncias possui seus próprios
receptores específicos e não precisam competir
entre si por sítios de ligação. Assim, seu uso
concomitante é extremamente perigoso, pois a
inibição (hiperpolarização) é somatizada, podendo
levar ao coma e até à morte.
convulsões de abstinência
Quando o indivíduo apresenta consumo
crônico de álcool, de barbitúricos e de
benzodiazepínicos, que são agonistas do receptor
do GABA, possui uma ativação exacerbada desses
receptores. Em resposta a isso, o organismo ativa
o mecanismo de down-regulation (diminuição do
número de receptores), reduzindo a sensibilidade.
Assim, quando há abstinência dessas
substâncias, os níveis fisiológicos de GABA não
serão suficientes para inibir os neurônios
adequadamente, já que a sensibilidade a esse
neurotransmissor estará reduzida. Então, o
neurônio não inibido acaba apresentando uma
super-excitabilidade devido ao desequilíbrio entre
a ação do GABA (inibitório) e do Glutamato
(excitatório – sua ação predomina nesse cenário),
o que causa as convulsões.
Serotonina
neurotransmissor
relacionado ao humor, ao libido e às emoções.
Está envolvido na fisiopatologia de algumas
doenças psiquiátricas como a depressão.
Anestésico local
bloqueia canais de
Sódio, impedindo a despolarização e a
sensação de dor.
Anestésico geral
pessoa perde a
consciência devido à liberação excessiva
de GABA no SNC = coma induzido por
excesso de hiperpolarização.
analgésico
elimina a interpretação do
estímulo da dor sem que haja perda de
consciência.
Filamentos grossos (miosina)
- Possuem curvamentos que formam ‘cabeças’, que são as responsáveis por efetivamente
transformar energia química em mecânica - Essas cabeças (estruturas globulares) estabelecem ligações com o filamento fino de actina
durante a contração do sarcômero - A miosina é capaz de hidrolisar o ATP e compõe 55% da massa muscular
Filamentos finos (actina)
- São formados por um duplo filamento helicoidal de moléculas de actina
- Na presença de ATP, a actina filamentosa (F-actina) deixa de existir e passa a assumir sua
forma globosa (G-actina) - Quando o ATP é hidrolisado, a actina volta à sua forma filamentar
Tropomiosina
reveste os filamentos finos de actina,
bloqueando os sítios ativos para fixação de miosina quando o
músculo estiver em repouso. Quando ocorre um estímulo, o
cálcio liga-se à troponina e levanta a tropomiosina, liberando os
sítios.
troponina
Está ligada à extremidade da tropomiosina e possui
3 unidades
- Troponina C = destinada à ligação do cálcio
- Troponina I = cobre o sítio ativo da actina e estabelece ligações
entre os filamentos de actina e a tropomiosina; inibe a ação da
ATPase magnésio-dependente
- Troponina T = liga a tropomiosina à troponina C
mecanismos da contração muscular
- Músculo em repouso = cabeças de miosina estão desconectadas dos filamentos de actina
- Hidrólise de ATP = ocorre nas cabeças de miosina, as quais armazenam ADP + Pi
- Liberação de Cálcio = ocorre após um estímulo, que ativa o retículo sarcoplasmático
- Ligação do Cálcio na Troponina C = impede a ação bloqueadora da tropomiosina
- Liberação do sítio ativo do filamento de actina = permite a fixação da cabeça de miosina
- Ligação da cabeça de miosina à actina = utiliza o ADP + Pi armazenado; ângulo de 45°
- Encurtamento do sarcômero (Contração) = aproximação de linhas Z (não ocorre
modificação do tamanho de nenhum dos filamentos) - Liberação do sítio de ATP da miosina = na conformação de 45°, a cabeça de miosina
possui baixa afinidade por ADP + Pi, de forma que esse complexo é liberado para o meio - Desligamento da miosina do filamento de actina (Relaxamento) = provocado pela
ligação de uma nova molécula de ATP à cabeça de miosina
Liberação de cálcio no músculo
cálcio no botão pré-sináptico → acetilcolina → despolarização do músculo por sódio → ativação
do retículo sarcoplasmático → liberação de cálcio no músculo
Ação de cálcio na contração muscular
Ausência do cálcio = tropomiosina bloqueia a ação da miosina; miosina não consegue
formar filamentos grossos, nem se ligar à actina
➔ Troponina C = está ligada a 4 íons de Ca++
➔ Calmodulina (músculo liso) = é uma proteína semelhante à troponina C, que estabelece
ligações com os íons cálcio liberados para o citoplasma das fibras musculares. O
complexo cálcio-calmodulina ativa uma enzima quinase, que é responsável por
transferir um fosfato da molécula de ATP para a cadeia leve de miosina. Com a fosforilação
da miosina, é estabelecida a interação actina-miosina. A quinase também regula a ação
da enzima fosfatase, que executa a desfosforilação da miosina.
O músculo liso necessita de cálcio extracelular, já o músculo periférico não precisa (tem
armazenado no retículo sarcoplasmático)
Rigidez cadavérica
- Consequência da falta de ATP após a morte de um indivíduo
- Quando o sítio de ATP da cabeça de miosina é liberado, caso não haja uma nova molécula
disponível, não ocorre o relaxamento muscular (somente o ATP pode desfazer a ligação
actina-miosina)
Fadiga muscular
- Resulta da falta de glicogênio e fosfato de creatina → ocorre a produção de ácido lático
- Falta de ATP → incapacidade de contração
Tecido muscular liso
- Contração lenta e involuntária (encontrado nas vísceras)
- Miofibrillas de actina e miosina
- Fibras são reunidas em feixes paralelos
- Não apresenta estrias transversais
Tecido muscular estriado esquelético
Contração rápida e voluntária
- Possuem mioglobina, responsável pelo transporte de oxigênio
- Fibras formam sincício: resultado da fusão de células uninucleadas em uma única fibra
- Vários núcleos periféricos
- Apresenta estrias transversais
Tecido muscular estriado cardíaco
Contração rápida, involuntária e rítmica
- Fibras formam sincício: permite que o coração bata em conjunto
- Um único núcleo central
- Apresenta estrias transversais
Contração do músculo liso
É desencadeada pelo aumento da concentração intracelular do íon cálcio
- Não contém troponina → a proteína reguladora é a calmodulina
- A calmodulina fixa íons cálcio e ativa a enzima quinase
- Miosina-quinase: enzima fosforiladora da cabeça de miosina (a miosina fosforilada
possui afinidade com a actina → contração muscular)
Óxido nítrico
É um fator de relaxamento da musculatura lisa
- Reduz a fosforilação da miosina
- Ativa a guanilil ciclase = transforma FTP em GMP cíclico → bloqueia canais de cálcio
- Causa vasodilatação (relaxamento dos vasos sanguíneos)
Fosfodiesterase e viagra
A fosfodiesterase degrada o GMP cíclico (cGMP), logo permite a contração e para a
vasodilatação
- O viagra bloqueia a ação da fosfodiesterase, permitindo que ocorra vasodilatação
Contração do músculo cardíaco
- Platô do potencial de ação: ocorrência de um influxo de cálcio extracelular
- Utiliza a troponina como proteína fixadora de cálcio
Propanolol
Liga-se nos receptores de adrenalina (ação excitatória no coração), diminuindo a
disponibilidade deste neurotransmissor
- Assim, diminui a frequência de batimentos cardíacos (altera a quantidade, não a força)
Verapimil
É utilizado como tratamento para a hipertensão arterial, pois diminui a força de contração
do coração ao bloquear os canais de cálcio
Parada cardíaca e potássio
Consequência do aumento do potássio extracelular (hipercalemia), ou diminuição do
intracelular
- Ocorre uma alteração no gradiente, fazendo com que saia menos potássio, gerando uma
diminuição no potencial de ação (fica menos negativo)
- Assim, entram menos cargas positivas para despolarizar a célula, ou seja, entra menos
cálcio
- Sem o cálcio, o coração perde força de contração e para em diástole
Infarto
Quando uma artéria é obstruída, ocorre uma falta de oxigênio devido à isquemia
(interrupção do fluxo sanguíneo)
- Ocorre uma alteração no potencial de repouso (de -90 mV a -70 mV) → causa arritmia
(presença de dois potenciais no coração - o normal e o infartado)
- Sem oxigênio, partes do coração são degradadas (necrosam) e ocorre o extravasamento
de conteúdos do coração (como troponina I e creatinaquinase)
- a dosagem da troponina I cardíaca no sangue serve para identificar a ocorrência de
infarto, pois ela é diferente da troponina I do músculo periférico
