AS MAIS PEDIDAS

GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO MONITOR DE FISIOLOGIA UC1: GUSTAVO AGUIAR DE OLIVEIRA ANO: 2014

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1. REGENERAÇÃO ÓSSEA Após uma fratura ocorre o rompimento de vasos sanguíneos, morte de células ósseas e destruição da matriz óssea. Devido ao rompimento de vasos ocorre a formação de um coágulo.

Macrófagos migram para o local para fazer a "limpeza", fagocitando os resíduos e desfazendo o coágulo.

Logo após, periósteo e endósteo, compostos por tecido conectivo rico em células osteoprogenitoras, que começam a proliferar, envolvendo as extremidades fraturadas e formando um colar de tecido conectivo. As células osteoprogenitoras do local se diferenciam em osteoblastos, que começam a secretar matriz óssea e a formar o tecido ósseo primário, que será mineralizado. A formação do calo ósseo ocorre devido a deposição excessiva de matriz óssea na região da fratura.

Desta maneira a ossificação se dá pelo processo de ossificação intramembranosa. Porém, existe uma camada de cartilagem hialina no calo ósseo, a qual sofrerá o processo de ossificação endocondral, na qual as células cartilaginosas sofrerão morte por apoptose, a região será invadida por capilares sanguíneos e células osteoprogenitoras, as quais se diferenciarão em osteoblastos e começarão a secetar matriz. Dessa maneira, pode-se concluir que o processo de regeneração acontece de duas maneiras: intramembranosa e endocondral.

A remodelação do calo ósseo se dá pela ação dos osteoclastos, assim como pelas trações e pressões do dia a dia.

2. FIBRA MUSCULAR ESTRIADA ESQUELÉTICA As fibras musculares estriadas esqueléticas são longas, multinucleadas e com núcleos periféricos. Elas possuem miofibrilas em seu interior, que são compostas por sarcômeros (unidades funcionais do músculo). Em volta das miofibrilas estão os túbulos T, que são formados por invaginações do sarcolema, e ao lado dos túbulos T, observamos duas cisternas que são terminações do retículo sarcoplasmático; os túbulos T e as duas cisternas formam a tríade.

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GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 3. SARCÔMERO Um sarcômero está compreendido entre dois discos Z, das extremidades (discos Z) ao centro observamos: duas semibandas I (compostas apenas por filamentos finos); uma banda A (composta por filamentos finos e grossos); ao centro da banda A observamos uma faixa mais escura, a banda H (composta por filamentos grossos); e uma linha mais escura no centro da banda H, denominada linha M (composta por filamentos grossos mais condensados).

Os filamentos finos são compostos por: uma dupla hélice de actina F (formada por monômeros de actina G); tropomiosina, que é uma molécula larga e fina que se encaixa no sulco da dupla hélice da actina F; e a troponina que é formada por três subunidades: TnC, que se liga ao Ca2+; TnT, que se liga a tropomiosina; TnI, que cobre o sítio de ligação da actina (que irá se ligar a miosina).

Os filamentos grossos são formados por moléculas de miosina. Ela é formada por duas cadeias pesadas, que se enrolam em dupla hélice, e por quatro cadeias leves, que formam as cadeias de miosina.

Existem ainda proteínas como a titina que ajudam na manutenção estrutural do sarcômero; e a distrofina, que mantém as miofibrilas unidas ao sarcolema.

A organização tridimensional se dá na forma haxagonal, onde um filamento grosso é envolvido por seis filamentos finos.

4. POTENCIAL DE AÇÃO Primeiramente ocorre um estímulo no neurônio, este estímulo deve ser maior que o limiar de excitação para que ocorra o potencial de ação (P.A.). Após o estímulo, os canais de Na+ voltagem dependentes se abrem e o interior negativo da célula nervosa provoca o influxo de Na+, assim a célula nervosa, que possuía um potencial negativo, passa a ter um potencial positivo devido a entrada de íons positivos, o que ocasiona a despolarização da membrana celular.

O momento em que o potencial deixa de ser negativo e passa a ser positivo é chamado de overshoot (ultrapassagem). Quando os canais de sódio voltagem dependentes começam a se fechar, os canais de K+, que são mais lentos que os de Na+, começam a se abrir e dão início a repolarização da membrana celular. As concentrações de Na+ e K+ são normalizadas pela ação da bomba de Na+/K+-ATPase, que leva 3 íons Na+ para fora da célula e 2 íons K+ para dentro da célula. Desta maneira o P.A. cruza o neurônio até chegar as terminações nervosas.

Quando os canais de K+ ficam abertos por um tempo maior, ocorre hiperpolarização. A células através dos mecanismos de bomba Na+K+-ATPase faz com que o neurônio volte a suas concentrações normais (equilíbrio químico).

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5. TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR Como visto anteriormente, o P.A. cruza o neurônio, que no caso do mecanismo de contração é u neurônio motor. Na terminação nervosa o P.A. causa a abertura dos canais de Ca2+ voltagem dependentes. A entrada de Ca2+ na terminação nervosa causa a exocitose de Acetilcolina (Ach) na Junção Neuromuscular. A acetilcolina se liga aos receptores do sarcolema (canais colinérgicos nicotínicos). Duas moléculas de Ach se ligam a proteína α do receptor, e mudam a conformação da estrutura. Ocorre então a abertura do canal e influxo de Na+, desencadeando um potencial de placa motora (PPM).

O PPM percorre o sarcolema e os túbulos transversos (T), que são invaginações do sarcolema.

Ao atingir os túbulos T, o PPM despolariza os receptores diidropiridina (DHP) (que estão localizados na membrana dos túbulos T; é um sensor de voltagem) provocando uma alteração conformacional nos receptores de rianodina (que estão na membrana do retículo sarcoplasmático e ligados aos receptores de DHP) que causam a liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático do sarcolema.

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GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO O Ca2+ presente no sarcoplasma se liga a subunidade TnC, da troponina, esta ligação provoca uma alteração estrutural em que a subunidade TnI da troponina libera o sítio ativo da actina para se ligar a miosina.

Na cabeça da miosina existe ATP e ATPase. A quebra do ATP acontece antes da ligação (pontes cruzadas). A cabeça da miosina se inclina em direção ao sítio da actina, ocorrendo então a ligação.

Desta forma, os filamentos de actina são empurrados (deslizam) sobre os filamentos de miosina, caracterizando o movimento de "seguir a diante". Conforme ocorre este movimento, outras cabeças de miosina se alinham a sítios de actina, aumentando a contração muscular. O ADP resultante da quebra do ATP é refosforilado.

Quando ocorre a ligação de um novo ATP à cabeça da miosina, o ciclo de contração cessa, e o cálcio presente no sarcoplasma volta para o retículo sarcoplasmático por meio da proteína SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase), que transporta ativamente Ca2+ do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático (R.S.) 6. PROCESSOS HORMONAIS DE DEPOSIÇÃO /REABSORÇÃO ÓSSEA O processo de reabsorção óssea, que ocorre na borda ondula dos osteoclastos, é regulado por hormônios. O hormônio paratormônio (PTH, produzido na paratireóide) é estimulado quando os níveis dos íons Ca2+ no sangue estão baixos (hipocalcemia). Assim, o PTH estimula receptores na membrana dos osteoblastos. Os osteoblastos produzem um fator estimulante (osteoprotegerina) que induz na diferenciação de pré-osteoclastos em osteoclastos. Os osteoclastos fazem a reabsorção óssea, pois no seu interior há uma enzima que catalisa a formação de ácido carbônico (a anidrase carbônica). Esse ácido é instável e se ioniza em H+ e HCO3- (íon bicarbonato). O H+ vai para o compartimento subosteoclástico. O pH ácido (devido ao H+) é o substrato ideal para ocorrer a descalcificação, ou seja, reabsorção dos cristais de hidroxiapatita. Assim, como nesses cristais há muitos íons Ca2+, o íon cálcio vai para o citoplasma do osteoclasto, de onde é levado para o sangue por capilares sanguíneos vizinhos ao osteoclasto, normalizando a taxa de íon Ca2+ no sangue (é um feedback positivo).

Já quando os níveis de cálcio no sangue estão muito elevados (hipercalcemia), ocorre um feedback negativo. Ou seja, o hormônio calcitonina, produzido na tireóide, estimula os receptores de membrana dos osteoblastos. Os osteoblastos produzem um fator que inibe a ação dos osteoclastos.

Assim, a reabsorção óssea no osteoclasto não ocorre, não liberando mais íons Ca2+ no sangue.

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GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO É importante destacar, que o PTH induz na hidroxilação da vitamina D, que ocorre nos rins e é catalisada pela enzima 1-α-hidroxilase, formando o calcitriol (1,25 diidroxi-vitamina D), metabólito ativo que irá aumentar a reabsorção de íons cálcio.

7. HORMÔNIOS FEMININOS → Ca2+ Na menopausa a produção dos hormônios esteróides sexuais fica desregulada. Como consequência disso ocorre algumas mudanças fisiológicas. O hormônio calcitonina, por exemplo, é produzido em menor quantidade após certa idade, então a reabsorção óssea continua ocorrendo. O estrógeno é um hormônio que promove a sobrevida dos osteoblastos e a apoptose dos osteoclastos, no entanto na menopausa esse hormônio está deficiente, causando uma perda óssea rápida. O principal hormônio estrógeno é o estradiol-17β, que atua sobre os ossos com efeitos calciotrópicos e estimula a absorção intestinal de íons cálcio.

Assim sendo, o PTH continua atuando na reabsorção óssea, diminuindo as taxas de Ca2+ nos ossos, caracterizando a osteoporose. Nos homens, os andrógenos tem efeitos anabólicos e calciotrópicos, resultando na conversão da testosterona em estradiol-17β.

8. BOMBA Na+/K+- ATPase: É um mecanismo que se localiza na membrana plasmática da célula, o qual utiliza a energia liberada pela hidrólise de ATP, em presença de Mg2+, para transportar Na+ e K+. A enzima é uma bomba de cátions que converte energia química da hidrólise do ATP em trabalho mecânico, e por meio de seus dois sítios (canais) conformacionais principais E1 e E2, transportam sódio (3Na+, para o meio extacelular) e potássio (2K+, para o meio intracelular) através da membrana plasmática, criando dessa maneira seus respectivos gradientes eletroquímicos que são importantes para as funções vitais da células.

A Na+/K+-ATPase é composta por duas subunidades protéicas: α e β, ligadas não covalentemente e inseridas na membrana, mas é a subunidade α onde se localizam os sítios importantes para a atividade enzimática como a de fosforilação, a de ligação de ATP e de ligação da Ouabaína.

9. OUABAÍNA Droga que inibe a Na+/K+-ATPase, fazendo com que reduza o efluxo de Na+, permitindo com que haja uma entrada repetida de Ca2+ a cada P.A., aumentando a quantidade desse íon no Retículo Sarcoplasmático, ampliando assim a contratilidade do músculo cardíaco, no caso da ouabaína.

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GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 10. EXERCÍCIOS 1. Os íons com maior concentração intraneural são: a) Cl- e K+ b) Na+ e Clc) Na+ e K+ d) Mg+ e K+ e) íons orgânicos e K+ 2. Os íons cálcio são necessários à solução extracelular para transmissão sináptica porque: a) entram no terminal nervoso pré-sináptico em decorrência da despolarização e estimulam as vesículas sinápticas para liberarem seu conteúdo na fenda sináptica. b) são necessários para ativar o metabolismo do glicogênio na célula pré-sináptica. c) devem entrar na célula pós-sináptica para despolarizá-la. d) evitam que os íons Mg++ liberem o transmissor na ausência de impulsos nervosos. e) inibem a acetilcolinesterase, capacitando a acetilcolina liberada para atingir a membrana póssináptica.

Responda.

3. O que é limiar em uma célula nervosa? .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. ......................................................................................................

4. Quais fatores são responsáveis pela criação e manutenção da diferença do potencial de membrana? .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................................

Indique a alternativa correta.

5. Os íons são impelidos através da membrana a uma velocidade proporcional à(ao): a) limiar da célula. b) potencial de ação. c) diferença entre o potencial de membrana e o potencial de equilíbrio. d) atividade da bomba sódio-potássio. e) atividade da bomba de cálcio.

6. Em uma determinada célula qual das fases abaixo é provocada pela inativação elétrica dos canais de sódio dependentes de voltagem? a) Despolarização b) Período refratário relativo c) Período refratário absoluto d) Repolarização e) Hiperpolarização UFMT | Gustavo Aguiar de Oliveira - Fisiologia 6

GUSTAVO AGUIAR OLIVEIRA - TURMA LII - FACULDADE DE MEDICINA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 11. Um neurônio recebeu um estímulo e teve sua membrana despolarizada. Isso significa dizer que: a) um potencial de ação foi desencadeado. b) houve diminuição da separação de cargas através da membrana. c) ocorreu efluxo de potássio. d) houve efluxo de sódio. e) os canais de potássio foram abertos.

12. Se a concentração de potássio intracelular for 30 vezes maior do que a extracelular e se a membrana celular for permeável somente ao íons potássio, deve-se considerar que: a) haverá efluxo de potássio até que o potencial de membrana seja equivalente ao potencial de equilíbrio do potássio. b) a força impulsora de potássio será definida pela diferença entre o potencial de membrana e o potencial de equilíbrio. c) o movimento líquido dos íons potássio através da membrana é uma corrente elétrica. d) o número de canais de potássio abertos é proporcional a uma condutância elétrica. e) todas as alternativas estão corretas.

Relacione.

15. Relacione as propriedades do potencial de ação às suas respectivas características: 1. FASE ASCENDENTE (despolarização) 2. FASE DESCENDENTE (repolarização) 3. PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO a. ( ) Abertura dos canais de sódio; influxo de sódio; despolarização da membrana. b. ( ) Neste período, se for aplicada uma corrente despolarizante mais forte é possível levar o potencial de membrana até o limiar e disparar outro potencial de ação antes do final do primeiro. c. ( ) Inativação dos canais de sódio; abertura dos canais de potássio; efluxo de potássio.

Indique a alternativa correta.

16. Nos terminais axônicos a exocitose de neurotransmissores é desencadeada pela(o): a) abertura dos canais de Na+ . b) fechamento dos canais de K+ . c) fechamento dos canais de Na+ . d) abertura de canais de Ca++ . e) abertura dos canais de Cl- .

17. Uma célula cujo limiar é de + 30 mV recebe um estímulo que atingiu + 29,8 mV. Isso significa dizer que: a) o potencial de ação foi propagado. b) ocorreu abertura dos canais de Na+ . c) ocorreu influxo de K+ . d) a célula foi hiperpolarizada. e) todas as alternativas estão corretas.

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