MembranasA membrana celular que envolve toda a célula, é uma estrutura fina e elástica, com espessura de apenas 7,5 a 10 nm, formada quase inteiramente por lípidos e proteínas. A sua composição é aproximadamente 55% de proteínas, 25% de fosfolípidos, 13% de colesterol, 4% de outros lípidos e 3% de carbohidratos.A sua estrura básica é de uma bicamada lipídica, com espessura de apenas duas moléculas, que são contínuas por toda a superfície celular. Existem grandes moléculas globulares de proteínas intercaladas nessa película lipídica. Uma parte de cada molécula de fosfolípidos é solúvel em água, hidrofílica e a outra hidrofóbica ( solúvel em gorduras ). A porção fosfato dos fosfolípidos é hidrófílica enquanto que a porção dos ácidos gordos é hidrofóbica.Como as porções hidrofóbicas das moléculas de fosfolípidos são repelidas pela água, ao mesmo tempo que são atraídas umas pelas outras, elas apresentam tendência natural para se alinharem lado a lado no centro da membrana. A bicamada lipídica da membrana é impermeável às substâncias hidrossolúveis como os iões, a glicose e a ureia. Por outro lado, as substâncias lipossolúveis como o O2, CO2 e o álcool atravessam facilmente a membrana. Uma característica especial da membrana é ser um fluído e não um sólido. Por conseguinte, partes da membrana são capazes de fluir ao longo da superfície da membrana. As moléculas de colesterol estão dissolvidas na bicamada fosfolipídica. Elas são, em grande parte, responsáveis pelo grau de permeabilidade da bicamada lipídica aos constituintes hidrossolúveis dos líquidos corporais. Por outro lado, o colesterol controla também o grau de fluidez da membrana. As proteínas de membrana são na sua maioria glicoproteínas. Existem dois tipos de proteínas: as integrais, proeminentes através de toda a espessura da membrana, e as periféricas, que são fixas à superfície da membrana mas não a atravessam. Muitas das proteínas integrais formam canais estruturais, pelos quais as substâncias hidrossolúveis, em especial os iões, podem difundir-se entre os líquidos extra e intra-celular. Esses canais proteícos apresentam propriedades selectivas. Outras proteínas integrais actuam como proteínas transportadoras de substâncias no transporte activo. Ainda outras actuam como enzimas.Só isoladas c/ tratamentos agressivos envolvendo a rotura da membrana por detergentes caotrópicos.O fraccionamento das prots tem sido + dificil e recorre-se hj a tecnicas d cromatografia e electroforese. As proteínas periféricas encontram-se na sua quase totalidade, na face interna da membrana, fixando-se a uma das proteínas integrais. Essas proteínas periféricas actuam como enzimas ou como outros tipos de controladores do funcionamento intracelular.São dissociadas c/ tratamentos suaves c/o alterações no ph ou força iónica.São libertadas livres d lipidos contaminantes e q podem ser purificadas segundo as técnicas “standard” d fraccionamento proteico.Os hidratos de carbono celulares estão invariavelmente combinados com proteínas e lípidos, sob a forma de glicoproteínas e de glicolípidos. As porções “glico” encontram-se no exterior da célula, assim como as proteoglicanas que se fixam à superfície externa da célula. Assim, toda a superfície externa da célula apresenta com frequência, um fraco revestimento de carbohidratos, que é chamado de glicocálice.Os radicais carbohidrato, presos à superfície externa da célula, desempenham determinadas funções: muitos deles têm cargas negativas, o que dá à maioria das células uma carga global superficial negativa, capaz de repelir outros elementos negativos; o glicocálice de algumas células fixa-se ao glicocálice de outras, o que faz com que essas células fiquem ligadas entre si, muitos desses radicais actuam como substaâncias receptoras para a fixação de várias hormonas, como a insulina, outros participam em reacções imunológicas.Lig covalente entre prots e lipidos nas memb.3 tipos:Miristato-liga-se à sup citoplasmica das membranas proteinas c/o a subunidade catalitica da prot quinase AMPc –dependente.Palmitato-ligações tio-ester c/ a cisteína.Glicosil-Fosfatidilinositol-2 tipos:1-Livre- na sup citoplasmática,c/ função na transdução d sinais(ex. insulina);2-Ligado às prots-q é extracel(ex.fosfatase)

Determinantes da Fluidez membranariaDet. Variavel Efeito na FluidezTemp > >Lípido > comprimento AG <

> insaturaçao AG >> esfingomielina <> colestrol > ou<<

Prot > <

Efeitos da fluidez nas prots da memb.Mobilidade (prot,lat,vertical,rotacional);Permeabiliade(d substratos e ligandos);Actv Catalitica(d enzimas);Especificidade e Afinidade d receptoresActv. Biologicas dos esfingolípidos-Antigénios tumorais;Moduladores da proliferação cel;Modulação da fosforilação prot;Marcadres da dif cel;Reguladores da fluidez;Contacto inter-cel;Receptores ou co-factores de receptores;Reconhecimento imunológicoInteracção Lípidos-prots nas membranas-Interacções específicas-c/ grupos polares d fosfolipidosInteracções n-especificas-anulo lipidico.pode compreender entre 20-90% dos ffl fetaisInteracções d superficie

Potencial de MembranaO potencial de membrana estabelece-se porque se acumulam iões negativos (aniões) no interior da membrana celular e em igual nº iões positivos (catiões) do lado de fora – Potencial de membrana.Os dois mecanismos básicos do potencial de membrana são:- Transporte activo de iões através da membrana

- Difusão de iões através da membrana, como consequência da diferença de concentrações

O principal mecanismo do potencial de acção é o transporte activo através da bomba de sódio, que transporta 3 catiões de sódio para fora da célula e 2 catiões de potássio (carregados positivamente) para dentro da célula, gerando electronegatividade dentro da célula.

A difusão leva que o sódio entre para dentro da célula até que a positividade gerada momentaneamente no interior da célula, leve a que esse fluxo seja repelido. O potássio saí por difusão até que lhe aconteça igual impedimento ao fluxo, pela positividade gerada por este. Esta situação de equilíbrio é o potencial de Nernst.O potencial médio de todos os iões gera um potencial de membrana em repouso de –90 mV, este valor tem a ver com as diferentes permeabilidades da membrana para os vários iões (p. ex: em repouso a membrana é praticamente impermeável ao sódio e muito permeável ao potássio).O cálculo do potencial de membrana quando se consideram os vários iões aos quais ela é permeável é a equação de Goldmann.

Em suma, o potencial de membrana (potencial em repouso) depende:- Bomba Na+ / K+

- Difusão de K+ 100-50 x maior que Na+ ( m. semipermeável)- aniões-ic que não difundem (m. impermeável) – iões de fosfato,

iões de sulfato, iões bicarbonato e iões proteicos.N. B.: Os iões Cl- difundem livremente, embora sejam repelidos no interior da célula pela electronegatividade. Influem pouco na génese do potencial de membrana.

TransportesTransporte passivo: transporte possibilitado por uma diferença de concentração (para substâncias sem carga) ou por uma diferença de concentração e de potencial eléctrico (para substâncias com carga). Este tipo de transporte tende a dissipar as diferenças que lhe deu origem e a distribuição final entre a célula e o meio será a de um estado de equilíbrio.Pressão osmótica: é igual à pressão hidrostática necessária para interromper a passagem da água. A pressão osmótica e tanto menor quanto o número de partículas de soluto. T = RT(C), em que T é a pressão osmótica do soluto; R constante dos gases ideais; T temperatura absoluta em Kelvin e C concentração do soluto em moles/litro (molaridade). Para solutos que se dissociam deve ser multiplicada pelo número de partículas da molécula dissociada, a osmolaridade da solução. 1 osmol de uma substância é a massa desta que proporciona em solução o mesmo número de partículas que 1 mol de uma substância não dissociada. 1 osmol glucose = 1 mol de glucose; 1 osmol NaCl = 0,5 mol de NaCl. Geralmente a pressão osmótica da célula é idêntica à pressão osmótica do meio que a rodeia. Contudo, a membrana biológica pode ser muito permeável a alguns solutos. A pressão osmótica ou osmolaridade efectiva é aquela determinada pelos solutos que são incapazes de atravessarem a membrana ou fazem-no com uma velocidade menor do que a água.Transporte passivo de iões: à força impulsionadora originada das diferenças de concentração adiciona-se a que provém das diferenças de potencial eléctrico de modo que a tendência para dissipar as diferenças de concentração possa ser contrariada pelas diferenças de potencial.Potencial electoquímico: mede a energia livre de um ião em solução em função da usa concentração e do potencial eléctrico. A temperatura e a pressão constantes (como nas células) dois sistemas estão em equilíbrio quando a sua energia livre tem o mesmo valor, quer dizer, quando se iguala o potencial electroquímico do ião em ambos os compartimentos. Equação de Nernst: permite para qualquer ião de carga conhecida, distribuído entre a célula e o meio, determinar: 1) conhecendo-se a relação de concentração, a diferença de potencial necessária para manter aquela relação em equilíbrio e 2) conhecendo-se a diferença de potencial, a diferença de concentração que corresponde a uma distribuição em equilíbrio. Nas células, a maior parte dos iões negativos intracelulares são proteínas incapazes de atravessarem a membrana, enquanto que os iões positivos (nomeadamente o K+) podem difundir. Em consequência, as células possuem uma diferença de potencial em relação ao exterior, que se aproxima do valor experimental da relação de concentração entre o K+ intra e extracelular, isto é o potencial da membrana ou o potencial de repouso.Equilíbrio de Gibbs-Donnan: os aniões só se difundem para dentro da células. Os catiões difundem-se para dentro e para fora da célula. Todas as células contém iões negativos incapazes de atravessar a membrana enquanto que os iões negativos e positivos do meio o podem fazer. Se a distribuição dos iões se realiza apenas por transporte passivo, na situação de equilíbrio devem igualar-se os produtos das concentrações dos iões disponíveis em ambos os lados da membrana [K]int. [Cl]int. = [K]ext. [Cl]ext.

Este equilíbrio está portanto necessariamente associado a uma diferença de pressão osmótica entre os compartimentos em que se estabelece e a que se dá o nome de pressão osmótica ou coloidosmótica. Como esta levaria à entrada de água para o interior da célula, deve concluir-se que a distribuição de iões em equilíbrio entre a célula e o meio é incompatível com a sobrevivência celular. Resulta daqui a necessidade de outro tipo de transporte iónico além do passivo, que torne possível a sobrevivência celular, que será dependente do metabolismo da célula, única fonte de energia para transportes não passivos.Difusão simples: depende do número de choques da substância com a membrana, o movimento resultante ocorrendo sempre no sentido da diferença de concentração ou potencial; depende da presença de poros hidrofílicos (proteínas) nas membranas, permitindo que a sua permeabilidade para substâncias hidrofílicas fosse maior do que nas membranas artificiais de fosfolípidos. Estes poros descriminam a passagem com base no tamanho e na carga eléctrica da substância. São geralmente impermeáveis para solutos hidrofílicos com diâmetro molecular maior do que 7 armstrongs; são geralmente impermeáveis

para solutos com carga idêntica à sua parede, mas a densidade de carga do poro pode regular a passagem de iões com a mesma carga (ex. K+ tem permeabilidade 10X maior do que Na+ para carga e tamanhos idênticos); e a conformação das proteínas dos poros, alterando a densidade da carga podem regular a permeabilidade iónica.Difusão facilitada: quando a substância a ser transportada passivamente se deve combinar a um componente de membrana denominado transportador. A velocidade da passagem é proporcional, não à concentração da substância, mas à quantidade dos complexos transportadores, ou seja, a velocidade de difusão não é descrita pela Lei de Fick (directamente proporcional ao gradiente de concentração), mas obedece à cinética descrita pela equação de Michaelis-Menten. Assim, a difusão facilitada é um transporte passivo, é específico para determinada substância e é saturável, ou seja, é limitado pelo número de transportadores, fazendo-se a velocidade constante a partir de certo valor. Transporte activo: é um transporte que se efectua contra uma diferença de concentração ou de potencial eléctrico, implicando a introdução da energia necessária e que cessa com a interrupção do metabolismo celular. A diferença de concentração gerada pelo transporte activo tende a dissipar-se com um movimento passivo em direcção oposta. A distribuição final de um soluto submetido a transporte activo é uma distribuição em estado estacionário distinta da distribuição em estado de equilíbrio dos transportes passivos. As concentrações intracelulares de K+ (150 mM) e de Na+ (15mM)São respectivamente superiores e inferiores às esperadas, se estivessem em estado de equilíbrio com o meio extracelular. Isto deve-se à capacidade da célula transportar activamente o Na+ para fora e o K+

para dentro da célula. Esta expulsão activa de Na+ vai permitir compensar o excesso de osmolaridade intracelular gerado pela tendência dos iões que distribuem em equilíbrio de Gibbs-Donnan. É assim indispensável para a manutenção do volume celular e sobrevivência da célula. É resultante das propriedades de certas unidades de membrana. É um fenómeno saturável e assimétrico. O transporte activo de Na+ para fora está acoplado ao transporte activo de K+ para dentro, saindo 3 iões de Na+ para 2 de K+ que entram, ou seja, tem um efeito electrogénico, aumentando a electronegatividade intracelular. A fonte de energia provém da hidrólise de ATP, sendo 1 molécula de ATP consumida por 3 Na+ e 2 K+ transportados. O sistema de transporte activo transforma a energia metabólica em energia acumulada na diferença de potencial electroquímico gerada pelo gradiente Na+, K+ entre a célula e o meio. Esta energia pode ser utilizada para impulsionar o transporte activo de outras substâncias chamadas transportes activos secundários. Por exemplo, a entrada de aminoácidos em certas células, a passagem de glucídos através da parede intestinal, ou a expulsão de Ca2+ no nervo e músculo e geração e propagação do potencial de acção nas células excitáveis. Classificação dos transportadores: uniporte: transporte de uma só substância não acoplado ao transporte de outra (ex. entrada de glucose no neurónio); simporte: requer a ligação de mais de uma substância sendo transportada conjuntamente (ex. difusão facilitada de Na+ e glucose na mucosa intestinal); antiporte: ocorre a troca de uma substância por outra (ex. bomba de Na+/K+-ATPase).

Barreira Sangue-LCROrgãos circunventricularesCapilares penetradosPinocitose activaSecreção d LCRSist. d transp. Activo e passivo +/-especificos

Barreira Hemato-encefalicaSuperficie capilar 5000x >Endotélio continuo c/ complexos d junção(tight)Pinocitose DiscretaGeração e manutenção pelos astrócitosAbundância d mitocôndriasFunções metabólicas,enzimáticas e reguladoras,incluindo sis. d transp. +/-especificos

LCRVolume-Neo-natal(40-60 ml);<10 anos (60-100 ml); Adulto (140+/-30 ml)Secreção-Cerca de 70% pelos Plexos Curoideus e 30% pelo liq. Intersticial, vasos sanguineos e ependimo.400l/min; 24ml/h; 600ml/dia.Renovação-3-4x por diaOrgãos circunventriculares-Plexos curoideus,eminencia media, neuro-hipofise,glandula pineal,orgão subfornical, area postremaFluxo do LCR-Passa dos plexos curoideus p/ as cavidades ventriculares (i e II sobretudo), depois para o III ventriculo,atraves do foramen do Monro e combina-se c/ o líquor produzido no III ventriculo,passando p/ o IV ventriculo atraves do aqueduto de Sylvius,onde tb lhe é adicionado 1 peq. Qtade d liquor. Aqui circula através de uns orificios lats-foramen de Luschka e 1 orificio central – foramen d Magendie, entrando na Cisterna Magna,a qual é 1 grande espaço de fluido que fica por detras da medula e por baixo do cerebelo.Esta cisterna está em continuidade c/ o espaço subaracnoideu q rodeia o cérebro e a espinal medula.O LCR flui p/ cima em torno do mesencefalo e cérebro e p/ baixo ao longo da medula e seu canal medular.Nos espaços sub-aracnoideus cerebrais dá-se a absorção d LCR pelas vilosidades aracnoideias, q s projectam p/ os grandes vasos venosos drenando o LCR do fluxo venoso.

Barreira Hemato-encefálicaFunçoes d transporte:1-Difusão Simples-subs altamente lipossoluveis (etanol,nicotina...);água;gases(CO2,O2,N2O,XE...anestésicos voláteis...)-o PH no fluido intersticial reflete a pCO2 e não ph sanguineos;2-Mediado por prot transportadoras-hexoses(d-glucose, manose, maltose etc...);Ac monocarboxilios,aa neutros-sistema L(fenilalanina,leucina,tirosina,lisoleucina,valina,triptofano,metionina,histidina,valina,L-Dopa);aa neutros peqs.-Sist.A(alanuna,glicina,prolina,GABA-sist. d transporte activo d efluxo p/ o sangue);aa ácidos(glutamato,aspartato-sist d efluxo);aa

básicos(arginina ,lisina);triiodotirosina(T3);micronutrientes(colina,purinas,nucleosidos etc...);3-ATPase NA+/K+-só na face anti-luminal;efluxo d k+ p/ o sangue;4-Mediado por receptores(demora alguns segundos)-transporte de péptidos plasmáticos p/ o SNC por transcitose;5-Mediado por prots plasmáticas(albumina, algumas globulinas)-ocorre 1 alteração da conformação da prot à passagem pelo endotélio da barreira.(hormonas esteroides, ac gordos livres, drogas...);6-Mediada pelos eritrócitos-O2, outros...A barreira HE é mto permeável a CO2,O2,H2o;subs lipossoluveis(alcool e anestésicos);ligeiramente permeável a electrólitos c7o Na+,Cl- e K+; totalmente impermeável ao enxofre, ouro etc.Funções enzimático-Metabólicas1--glutamil-transpeptidase(-GTP)-met. Glutatião,transporte de AA;2-MAO(monoamino-oxidase);3-L-dopa descarboxilase-inactivação de neurotransmissores,limita a entrada de L-dopa;4-Aminopeptidases-inactivação d encefalinas,somatostatina;5-Peptidil-dipeptidases-C/o a ECA,inactiva a bradiquuinina(vasodilatador);6-Adenil e Guanil Ciclase-activam AC.A fosforilição/desfosforilação será o mecanismo d regulação ad permeabilidade da barreira;7-Outras enzimas-tirosina-hidroxilase etc...Metabolismo Lipidico-lipoprot lipase;Apoprot A-I(secretada pelo endotélio);Apoprot E(secretada pelos eritrocitos)Metabiolismo dos Ácidos Gordos-capacidade de elongação/desnaturação;capacidade d sintese d eicosanoides.Funções imunologicas-o endotélio da barreira regula o transporte d linfócitos para o int do SNC.

Barreira Sangue-LCROs plexos curoideus;tem especificidadeFunções:Secreção d LCR-processo activo implicando o transporte activo de Na+(o transporte absoluto d Na+,Cl- e HCO3- leva à secreção de LCR)Transporte de micronut-predominante sist d transporte (t. activo) p/ os folatos,ac. ascórbico,e a timidina.Transporta algum inositol.P/ este e outros micronut o transp endotelial é predominante.Transporte d macronut-difusão facilitada de glucose, aa neutros...Embora este transp seja insuficiente é largamente predominante no endotélio (BHE)Transporte de efluxo(p/ o sangue)-transp activo d K++ e de ac organicos fracosDifusão simples-agua,gases e moleculas lipossoluveisSist de transporte saturavel p/ a Leptina

SangueHomeostase-coordenação dos processos fisiológicos q mantém a estabilidade das funções,estabilidade alcançada por:A-rapidez d entrada d subs em déficit e saida das em excesso;B-mecanismo d equilibrio ac-base;C-funcionamento dos diversos tecidos ou sist.Quando há 1 excesso d 1 subs quím. ou céls no sangue:A-passagem para o liq extrecel ou vice versa;B-depósito ou retenção d céls.;C-elaboração ou destruição d subs químs;D-Eliminação dos resíduos metabólicos.Quando há 1 défict:A-cadência pelos etcs de subs em depósito;B-elaboração pelos tecs d subs em depósito;C-prod de célsPrincipais func do sangue:-Respiratória;Nutritiva;Excretora;Imunitária;Correlação Hormonal;Eq aquoso;Reg térmica;Reg da p. osmótica:Reg do eq. Ác-base;Reg da p. ArterialHematócrito-Vol d glob verm. em 100 ml d sangue incoagulável centrifugado até a obtenção d 1 vol constante c/ 2 leituras sucessivas.Vol normal-45% eritrócitos;55%-plasma.Hematócrito no Homem-42%;mulher-38%.Velocidade d sedimentação eritrocitária-Lei d Stokes-depende quase exclusivamente do PLASMA, estando em rel directa c/ a qtade d fibrinogénio, dp das globulinas e finalmente da albumina.O agrupamento d glb. Verm. sedimenta + depressa:1-por causa da carga – dos gl. Verm.;2-por > tensão superficial e hidrofilia dos glb.Vel.Normal-2-7mm/h (homem);3-10mm/h (mulher)Caract- do sangue-Cor-depende da relação entre oxihemoglobulina e carboxihemoglobulina;Opacidade-depende da retenção d luz pelos GV;Densidade-> q a do plasma(1090-1100 contra 1024);Viscosidade-depende do atrito interno entre as particulas.Tomando a agua c/o unidade:4,3-5,3 na mulher e 3,9-4,9 no homem.P.Ósmotica-é semelhante À do plasma ou soro.A albumina é responsável por 80% da PO.3/4 da PO do plasma deve-se ao NaCl.Hemólise-Sob acção d diversos agentes físicos ou quím a hemogl. difunde-se p/ o meio.Composição Química-elementos figurados(os GV são os em > [c]) e plasma(soro-a parte líquida após coagulação-;e prots d coagulação)Componentes inorgânicos-Plasma+líq intersticial-Na,Cl,Ca;Eritrócito-Fe,K,MgViscosidade-3x a da água,considerando o hematócrito normal.Qdo >nº de céls aumenta o hematócrito e a viscosidade.Fact. Q alteram a viscosidade sang.-1-hematócrito;2-conc e tipo d prots no plasma.A viscosidade do plasma normal é 1,5x a da água;3-calibre vascular-o efeito final leva a > viscosidade nos vasos d peq calibre isto pq:3.1-efeito d Fahraens Lindqvist-os vasos d calibre <1,5 mm têm fluxo laminar,logo <viscosidade;3.2-nestes calibres o fluxo tem < vel, logo > viscosidade;3.3-embates das subs circulantes em procideências do leito vascular,logo > viscosidade.Plasma-A const do liq extracel e do plasma é mto parecida, c/ a excepção do > conteudo proteico do plasma (7% contra 2%).A conc total d prots no plasma é d 63-83 gr/dl e os princ tipos d prots são:albumina(4,5gr/dl);globulinas(2,5gr/dl) e o fibrinogénio(0,3gr/dl).A principal func da albumina(50-60%) é d criar 1 pressão oncótica na membrana capilar,q previna 1 saída excessiva p/ o espaço intersticial.As globulinas dividem-se em ,,.Têm func d transposte d substratos, as , tÊm func imunitária e o fibrinogénio intervem na coagulação.( 1-2-7%,2-6-11%;-9-18% e -12-20%)

Funções-1-Nutritiva;2-P.osmótica(albumina,edema);3-Coagulação(fibrinogénio);4-Viscosidade(fibrinogénio>globulinas);5-Estabiliadde da suspensão;6-imunidade;7-Eq. Ác.-base.Formação-Figado(albumina,fibrinogénio e ½ das globulinas);Tec.Linfóide(½ das globuluinas) e no sist. reticulo endotelial.Azoto n-proteico-a sua conc é regulada pela elim. Renal;excessiva prod e > d fixação nos tecs.Outros constiruintes-fases,glicose,lípidos,colestrol,enzimas,hormonas,ACQuantidade d sangue-Welcker (1854)-Método directo,c/ individuos decapitados.Encontrou 1 volume de 7,7% do peso corporal.Métodos indirectos-métodos d diluição, em q s usava 1 subs corante ou isótopo-marcava-se GV c/ Cr51 e o plasmócito c/ Azul d Evans.A partir do vol plasmático pode determinar-s o Vol d sangue total conhecendo o hematócrito.Um homem d 70kg tem 5dl d sangue,2,75 d plasma e 2,250 d eritócitos.(no homem-70-77 mll por 10kg e na mulher 65 ml por 10kg)Regulação do volume d sangue-A-sangria ou transfusão(vol total);B-vol. Eritrócitos(anemia,policitamia);C-col leucócitos(leucocitose,leucofenia;D-vol plasma(queimado,transf d plasma);E-agua do plasma.Fact principais d regulação do vol d plasma-1-pressão sanguinea,a principal q condiciona a saida do vaso;2-pressão osmótica das prots,a principal q determina a retenção ou retorno ao vaso.

Fisiologia Muscular

Esquelético: (40%)- fibras musculares - multinucleadas- estriação transversal- sob controlo voluntário- sem actividade autónoma

Cardíaco: (10%)- fibras longas e ramificadas- formam um sincício funcional- contracção rítmica – “pace-maker”- estriação transversal

Liso:- aglomerado de células fusiformes- sem estriação- sem controlo voluntário- podem ter actividade espontânea: “pace-maker”

irregular.

Nomenclatura particular da “fibra” muscular:

- Sarcolema: memb. celular da fibra muscular, memb. Citoplasmatica, memb. Basal lipido neutro + abundante é o colestrol e o fosfolipido é a lecitina, glicoprot. + glicolip., enzimas: Na-K ATPase + Ca-Mg ATPase PM:85mv alta permeabilidade ao Ca q causa lesão muscular e irritabilidade neuromuscular.- Sarcoplasma: citoplasma da fibra muscular c/ mtas mitocondrias, K e Mg- Retículo sarcoplasmático: REL, controle da contracção musc. E é + abundante nos musc. De contracção rápida. 90% das suas prot. S/ ATPasesCa dependentes.- Sarcosomas: mitocôndrias

Músculo EsqueléticoAs fibras têm 10-80m de diâmetro e estendem-se ao longo de todo o músculo até aos tendões. A estriação das células é originada pelas miofibrilhas que existem em cada “fibra” muscular (100.000 a 1.000.000 / fibra). As miofibrilhas são constituídas por filamentos de actina (3000) e miosina (1500) A miosina são filamentos espessos de proteínas polimerizadas e a actina filamentos finos. Os filamentos interdigitam-se causando bandas escuras e claras. As bandas claras contém apenas filamentos de actina – Bandas I (Isotrópicas para a luz polarizada). As bandas escuras contém filamentos de miosina e os terminais de filamentos de actina – Bandas A (Anisotrópicas para a luz polarizada, provoca a sua refracção - Birrefringência). Linha Z e a linha M. A unidade contráctil é o sarcómero (pode alongar até 120% e encurtar até 20-50%). Existem pontes cruzadas nos filamentos de miosina ao longo de todo o filamento excepto ao centro do filamento de miosina. É a interacção entre estas pontes cruzadas e os filamentos de actina que provoca a contracção.

Cada filamento de miosina(55-60% das prots miofibrilhares) é composto de aproximadamente 200 moléculas de miosina, c/ PM=490.000. 6 cadeias polipeptidicas 2 pesadas (PM=200.000), meromiosina L e H(transversal,tem sitios d ligação c/ as cadeias C e actina) q contem a actividade ATPásica Ca dependente e inibida p/ Mg e os sitios de união com a actina e 4 leves (PM=20.000) C1, 2xC2 e C3A actina(20-25% das prots miofibrilhares), tem 2 formas, a actina G (globular) e actina F (fibrilhar) formada p/ união de actinas G em dupla espiral (7:1:1)Tropomiosina(4-11% das prots miofibrilhares) entrelaçada c/ a actina, unem-se na linha ZTroponina 3 cadeias polipeptidicas Troponina T (liga-se a tropomiosina), Troponina C (liga-se ao cálcio) e troponina I (inibe a união miosina-actina)Actomiosina, associação de F-actina c/ 3miosinas, formando 1 complexo mto viscoso e k se dissocia a altas [salinas]. A ATPase é estimulada p/Mg

Modelo do deslizamentoA troponina I, inibe a ligação da actina-miosina. Quando se ligam 2 Ca. Expõe-se o sitio activo e forma-se o complexo gerador de força, através do qual se verifica a união da cabeça da miosina a actina. A cabeça sofre 1 alteração conformacional, assumindo 45º c/ o corpo e passa p/ 1 conformação não energética, deixando o ADP + P livres no sitio de união

c/ a actina. A hidrólise do ATP, permite o deslizamento dos filamentos finos sobre os grossos.A relaxação implica o retorno de Ca p/ o retículo p/ transporte activo. Antes, há a despolarização do sistema T, cujas memb. Têm o receptor dihidropiridina, relacionados c/ canais Na dependentes de voltagem. Esta despolarização aumenta a permeabilidade do retículo ao Ca p/ receptor riaxodina, onde se encontra livre ou ligado á calsequestrina. É necessário 1 molécula de ATP p/ levar 2 Ca p/ o retículo e 2-4 p/ cada ponte durante a contracção, assim, 2/3 do Ca é p/ a contracção e 1/3 p/ o relaxamento

Tipos de ContracçãoIsométrica – A tensão muscular varia, mas o comprimento muscular mantém-se.Isotónica – O comprimento muscular varia e a tensão muscular mantém-se constante.Numa contracção muscular habitualmente verificam-se os dois tipos de contracção. A força total depende de: somação das contracções induzidas p/ um potencial de acção e recrutamento de um nº crescente de fibras activas num músculo.Tónus muscular: é a contracção residual dos músculos esqueléticos em repouso (a partir de impulsos provenientes dos feixes medulares motores) – quando há secção destes feixes, ocorre uma atrofia muscular (p. ex.: na paraplegia).

Fadiga muscular: quando a contracção muscular é mantida demasiado tempo para as capacidades metabólicas da fibra muscular – diminuição da potência de contracção.Tétano muscular: contracção muscular mantida e de intensidade máxima devido a uma estimulação de alta frequência. A tensão tetânica mantém-se enquanto houver estimulação ou até ao aparecimento de fadiga.Relaxação:efectua-se c/ transporte do Ca2+ do sarcoplasma p/ o RS-transp actico.A preceder a contracção a despolarização do sist T cujas memb têm receptores,relacionados com canais d Na+ dependentes da voltagem, é transmitida às memb do RS, q aumenta a sua permb p/ o Ca2+,contido nas suas cisternas no estado d repouso.Neste estado a hidrolise d ATP pela miosina é inibida pelas conc. De Mg2+.Esta é contrariada pela reacção da actina c/ miosina na presença d conc. activadoras d Ca2+.1 molécula de ATP é necessária p/ segragar(?) 2 Ca2+ nas cisternas p/ relaxar o musc.2 a 4 molécs d ATP são hidrolisadas por cada ponte activada durante a contracção.ATP é necessário p/ a contrac e relaxação.Pelo (-) 2/3 d ATP é usado p/ a contracção num ciclo contracção-relaxação e 1/3 na relaxação.O músculo cardíaco não é tetanizável (longo período refractário).A força total depende d 2 factores:1-Somação das contracções induzidas pelos PA numa fibra musc.2-recrutamento d 1 nº crescente d fibras activasw num dado musc.

Músculo LisoAs células do músculo liso contém, filamentos de actina e miosina que funcionam de modo parecido ao do músculo esquelético.

As fibras são mais peq. Tendo o,2-0,5m d diâmetro e 50-200m d comprimento.Neste músculo ainda há muitos mais filamentos de actina em relação aos de miosina. As mesmas substâncias químicas q provocam a contracção no m.esquelético provocam tb no liso.2 grandes grupos:M. Liso Multiunitário:cada fibra é completamente independente 1 das outras e é frequentemente enervada por 1 única terminação nervosa,c/o acontece no m.esqueléctico.As fibras estão isoladas 1s das outras por 1 memb. Basal e pratica/ só respondem à estimulação nervosa,contrastando c/o o controlo n neurológico do m.liso visceral.Raramente exibe contracção expontânea.Ex.m.ciliar do olho,piloerector,íris e m.dos grandes vasos.M.Liso Visceral:Sememlhante ao ant. mas normalmente estruturado em camadas ou feixes q comunicam 1s c/ as outras em múltiplos pontos (Gap junctions ou Nexi).Estas fibras formam 1 sincício func. Q habitualmente contrai grds areas em simultaneo-Músc.Liso Unitário.Ex.paredes do tubo dig. Canais biliares etc.Qdo 1 fibra é estimulada o PA é propagado por condução efáptica,i.e. s/ s produzir nenhuma sibs química excitadora.A propagação é mto facilitada pela existencia d gap junctions q diminuem a resistencia electrica.Tb precisam d CA2+ e ATP.Os filamentos de actina ligam-se a uns Corpos Densos q estão dispersos pelo Saroplasmae ligados às membranas celulares e promovem o encurtamento celular. Miosina(1/12 a 1/15)O músculo liso contrai e relaxa muito mais lentamente que o m. esquelético.

Músculo CardíacoExistem uns discos intercalados entre as fibras que constituem uma separação funcional, mas não física entre as células cardíacas – sincício.No fundo as fibras musculares cardíacas não são mais que células unidas topo a topo num sincício contínuo como se uma única fibra muscular fosse (à semelhança da fibra muscular esquelética).Sintese_

Esquel. Card LisoRecp. Do Ca2+(no acp exc-contr

Troponina Troponina Calodulina;Miosina

Fonte/s d Ca2+ Ret. Sarc. Ret. Sarc.esp.extra-cel

Primaria/ esp.extra-cel

Regulação da Força Somação;Recrutamento

Estiramento Modulação?

Potencial de acçãoPode ser medido por um electrodo á superficie da fibra nervosa, PA bifásico, ou no seu interior, monofásico. Resulta de mudanças bruscas do potencial de membrana que duram milisegundos. São geradas por um aumento da permeabilidade ao sódio e, posteriormente, ao potássio (5000 x). Não depende da Bomba de Na+ / K+.

Na despolarização (1ª fase do potencial de acção), os canais de sódio abrem-se, aumentando a permeabilidade da membrana ao sódio (desligam-se dos iões de Ca2+ que os encerram), gerando um potencial positivo intracelular, atingindo os 20-50mv.Na repolarização (2ª fase do potencial de acção), existe um aumento do fluxo de saída do K+ para compensar rapidamente o desequilíbrio eléctrico da membrana. Os iões de cálcio são importantes no encerramento dos canais de sódio, que mantêm a membrana quase impermeável ao sódio em repouso. Ciclo de excitabilidade do PA: periodo refractario absoluto(excitab ausenta p/ qq estímulo por + intenso q seja), refractário relativo(corresponde à porção descendente do PA.1 estímulo limiar é insuficiente p/ originar PA,mas 1 estimulo supralimiar pode provocar PA d (-)amplitude e propagação + lenta), supernormalidade (hipopolarizado,a exctb. É sup ao normal,pós-pot -), subnormalidade (hiperpolarizada,a exctb é inf ao normal,pós-pot é +).O PA é:1-1 fenómeno memb;2-consiste numa despolarização transitória d pot memb.;3-no axónio da lula depende dos iões d sódio no meio ext(cuja conc pouco influencia o por memb);4-O pico do PA é prox do pot d eq. P/ o Na+ d aprox +55mv).Os canais de Ca(e de Na+) (Sistema T ou LVA-transitório,1 molécula despol resulta numa actv transitória do canal,c/rápida inactv.Funçao na geração d descargas d impulsos ritmicos em mtos neurónios centrais.Existe em céls excitáveis e n excitáveis e tipo L ou HVA-requer 1 despol forte mas continua em actv e inactv,durante a manutenção da despol,a inactivação é lenta.Base das descargas proveniente nos dendritos e envolvido na libertação sináptica neurotransmissora.Existe no SNC,no musc liso,cardiaco,e em mtas altas conc no Sist T) e Na tem 4 subunidades e 6 sub-segmentos transmembranarios e os de K apenas 1 unidade c/ 6 segm transmembranários.Regiões func dos canais-Reg.Sensivel à voltagem8seg 4 c/ excesso d cargas +);Reg do poro(selectivo p/ o ião);Reg d inactivação.Canais d Ca2+ dep da volt.-1-principais geradores d impulsos nos musc,nos musc lisos e mtas céls glandulares;2-regulação da secração neurotransm;3-Reg d padrões d geração d impulsos nos corpos cels dos neurónios e dendritos. Canais d K+ dep da volt-Principais geradores do pot membr;reguladores d PA e excitabilidade,evitando excessiva actv electrica.Sensiveis à actv dos d Ca2+ e Na+)Fase d despolariz-Caract por + no int da memb em relação ao ext devido à alt da sua permb permitindo a entrada d Na+ transporte favorecido pelo gradiente electrico-quimico.Fase d Repolarização-Tem origem em 2 fact:1-brusca interrupção da entrada d Na+;2-1 > da permb p/ o K+ q sai da cél-sob efeito d gradiente d conc mas tb de gradiente eléctrico,poix o ext é nessa altura (-).Este > d permb é d longa duração e prolonga-se p/ dentro do PA explicando o pós-pot +.Explica os periodos refractários)Período d Latencia-Tempo q decorre entre a aplicação do estímulo e o começo do PA, q depende:A-dist entre os electrodos estimulante e d registo;B-vol. d propagação d impulso

Condução do impulso nervoso: continua (repolarização rapidada) e + lento. Saltatória(repol. lenta) f.mielizadas + rapida p/ nodulos de ranvier os internodulos s/ condutores passivos Factores de aumento da excitabilidade:Diminuição do cálcio (+ fácil abertura dos canais de sódio)

Factores de inibição da excitabilidade:Aumento do cálcio (bloqueio dos canais de sódio)Diminuição do K+

ec (aumenta a negatividade intracelular)Anestésicos locais – cocaína, procaína, tetracaína – diminui a permeabilidade ao Na+)

Transporte axonalDemonstração experimental do conceito – o corpo neural (Soma) produz o material do neurónio, que depois é transportado ao longo do axónio (Weiss e Hiscoe – 1984)

Desenvolvimento do conceito a partir do anos 60 com aplicações de novas tecnologias, como métodos radiactivos, bioquímicos e histológicos.

Existem dois tipos distintos de transportes, e esta classificação baseia-se na sua velocidade:

1 - )Transportes rápidos: que se dividem em anterrógrado e retrógrado.

Características gerais: 1-)inicia-se com a síntese dos constituintes a nível do retículo endoplasmático rugoso, e depois há uma passagem obrigatória pelo aparelho de golgi. 2-)Transporta moléculas da membrana ou do lúmem e mitocôndrias.3-)É dependente de microtúbulos. O anterrógrado leva ao materiais até ao axónio e terminação axional, enquanto k o retrógrado recicla moléculas e estruturas da periferia neural. Transporte anterrógrado: transporte de estruturas visiculares-tubulares pequenas, neurotransmissores, proteínas membranares e de secreção e lípidos membranares(velocidade=200-400mm/dia)Transporte de mitocôndrias (velocidade=50-100mm/dia)Transporte retrógrado: devolve ao corpo neural vesículas lissosomais, enzimas e outras moléculas e estruturas, informações sobre o metabolismo da periferia (velocidade=200-300mm/dia)Mecanismos moleculares dos transportes:Requer grandes quantidades de energia dependentes de ATPases e requerem um complexo de translocação do organito ou macromolécula, que é constituído por: 1-)Enzima motora(quinesina, para o anterrógrado e dineina citoplasmática para o retrógrado). 2-)Receptor motor, a nível do organelo e 3-)Factor ou factores acessórios. Só um tipo de receptor é activado de cada vez.

2-) Transportes lentos: que se dividem em grupoIII, SCb e SCa

Características gerais: 1-)são unidireccionais 2-)tem origem nos polissomas citoplasmáticos 3-)As estruturas do citoesqueleto(microtúbulos, neurofilamentos e microfilamentos) são agregados no corpo neural, antes do seu transporte.Os microtúbulos e neurofilamentos, aparecem como tofos ao longo do axónio sem pontes de ligação dinâmicas. Na terminação axional são degradados: os microtúbulos em dímeros de tubulina e os neurofilamentos por proteases cálcio dependentes.Os microfilamento (actina e miosina, diferentes das musculares, estão presentes no axoplasma mas muito mais concentradas nas terminações pré-sináticas e espinhas dendríticas.A clatrina terá um papel importante na formação das vesículas para transporte rápido, na reciclagem de vesículas pré-sináticas e endocitose mediada por receptores. A espectrina está envolvida na interligação dos microfilamentos com estruturas membranárias e outros componentes do citoesqueleto.

GrupoIII: transporta proteínas do tipo da miosina(velocidade=4-8mm/dia)SCb: >200 polipéptidos associados à matriz axoplasmática, microfilamentos, clatrina, espectrina e enzimas(velocidade=2-4mm/dia). Motor do cone de crescimento, génese das terminações sinápticas e espinhas dendríticas. Fornecedor do metabolismo energético. SCa: microtúbulos e neurofilamentos(velocidade=0,2-1mm/dia). Determinante nas alterações de calibre e comprimento axional, durante o desenvolvimento e regeneração.

Excitabilidade1É a resposta a 1 estimulo e q provoca a abertura dos canais de calcio. O estimulo, pode ser: Sub-limiar, limiar, sub-máximo, máximo, supra-máximo. A excitabilidade, segue a lei do tudo-ou-nada, em k ou há estimulo, ou não há, não é dependente da intensidade da estimulação. Por último, a curva intensidade-duração, relaciona a necessidade de existir um tempo minimo de actuação da intensidade, para que possa haver despolarização das membranas, definindo-se como reobase, a intensidade minima do estimulo e cronaxia, a duração do dobro da reobase, necessária para despolarizar.

Excitabilidade2Resposta a uma variação energética do ambiente (estímulo), com uma modificação. Propriedade geral das células, mas mais desenvolvida nas células nervosas, musculares e glandulares. Pode também ser compreendida como a capacidade de uma célula de auto-gerar um impulso electroquímico nas sua membranas.

Estímulo Condução RespostaPara que este fenómeno ocorra é necessário a

presença de células especializadas na:- recepção do estímulo - Receptores- condução do estímulo - Neurónios- resposta ao estímulo - MúsculosOs estímulos eléctricos (aplicam-se a conjuntos de fibras nervosas ou musculares) podem ser:- estímulos sublimiar: não há resposta- estímulo limiar: há resposta- estímulo submáximo: resposta não máxima- estímulo máximo: resposta máxima- estímulo supermáximo: resposta máximaO estímulo de uma fibra nervosa ou muscular segue a lei do tudo ou nada, isto é, a resposta não aumenta com estímulos de intensidade a superior a limiar. Lei Du Bois Reymond: a excitação é função do coeficiente diferencial da densidade da corrente em relação ao tempo. A densidade da corrente é a sua intensidade referida a superfície. Isto é quanto menor for o tempo de variação da intensidade, maior é a sua capacidade estimulante.Curva de intensidade-duração: a partir de determinadas intensidades, o estímulo para provocar uma resposta deve durar um tempo (D) mínimo, Tempo útil. Para cada intensidade há um tempo útil abaixo do qual não há resposta e acima do qual a excitação não aumenta. Cada tecido tem uma curva de intensidade/duração de tempos úteis e que serve para medir a sua excitabilidade. Lapicque(1926) denominou de REOBASE a intensidade mínima necessária para estimular o tecido, correspondente a um tempo útil, que na prática é difícil de calcular. Para medir a excitabilidade dum tecido Lapicque propôs a CRONAXIAS, que é a duração necessária para obter uma resposta com um estímulo de intensidade dupla da reobase. Tecidos de reacção lenta têm reobases mais elevadas e cronaxias mais longas, que tecidos de reacção rápida.

Neurotransmissão:Conceitos GeraisNeurónios: são formados por um corpo celular ou pericário, que contém o núcleo, e do qual partem prolongamentos. Em geral, o volume total dos prolongamentos é maior que o volume do corpo celular. Todos os neurónio apresentam os seguintes componentes: dendrites: prolongamentos numerosos, especializados na função de receber os estímulos do meio ambiente, de células epiteliais ou de outros neurónios. Ao contrário dos axónios que mantém o diâmetro constante ao longo do seu comprimento, as dendrites tornam-se mais finas à medida que se ramificam. A composição das dendrites é semelhante à do corpo celular, contudo não apresentam aparelho de Golgi; axónios: prolongamento único, especializado na condução de impulsos que transmitem informações do neurónio para outras células (nervosas, musculares, glandulares). Cada neurónio possui apenas um axónio. Os axónios na generalidade são maiores do que as dendrites e mantém o diâmetro constante ao longo do seu comprimento. O citoplasma do axónio (axoplasma) apresenta-se muito pobre em organelos. Possui mitocôndrias, cisternas do REL e microtúbulos (que juntamente com as proteínas motoras são responsáveis pelos fluxos axonais). A porção final do axónio, em geral, é muito ramificada e recebe o nome de telodendro (grande quantidade mitocôndrias); e corpo celular: é o centro trófico da célula e é também capaz de receber e integrar estímulos, recebendo estímulos excitatórios ou inibitórios gerados por outras células nervosas. O núcleo do corpo celular é esférico e aparece pouco corado, contendo

apenas um nucléolo grande e central. Os neurónios são ricos em RER (nomeadamente nos neurónios motores), que forma agregados de cisternas e ribossomas que quando convenientemente corados apresentam-se ao MOC como manchas basófilas espalhadas pelo citoplasma, os corpúsculos de Nissl. O aparelho de Golgi apenas se localiza no corpo celular. Em determinados locais o corpo celular apresenta grânulos de melanina e de lipofucsina. Sinapse: estruturas altamente especializadas na transmissão de um impulso nervoso de um neurónio para outro. Existem sinapses entre o axónio e o neurónio (axodendríticas), entre o axónio e o corpo celular (axosomática), entre dendrites (dendrodendríticas) e entre axónios (axoaxónicas). Nas sinapses, as membranas das duas células nervosas ficam separadas por um espaço entre 20 e 30 nm denominado fenda sináptica. No local da sinapse as membranas são denominadas pré-sináptica (do terminal axónio) e pós-sinápticas (de uma dendrite, corpo celular, axónio ou célula efectora). Estas membranas acham-se espessadas porque existe um acumulo electrodenso aderente às superfícies internas destas membranas. A porção terminal dos axónios mostra uma estrutura típica: existem numerosas vesículas sinápticas; os neurofilamentos são raros, porém as mitocôndrias são frequentes. As vesículas sinápticas contém substâncias denominadas neurotransmissores, que são mediadores químicos responsáveis pela transmissão do impulso nervoso através das sinapses. Esses mediadores são libertados na membrana pós-sináptica, promovendo a condução do impulso nervoso através da fenda sináptica. A união do NT com o receptor pode Ter efeito excitador (sinapses excitatórias) ou inibidor (sinapses inibitórias) sobre o neurónio seguinte do circuito. As membranas das vesículas sinápticas que se incorporam à membrana pré-sináptica são recuperadas por endocitose e reutilizadas para formar novas vesículas sinápticas. A combinação temporária da molécula neurotransmissora com o seu receptor provoca a abertura ou o fecho dos canais iónicos, ou então leva ao desencadeamento de uma cascata de reacções que leva à formação de uma segundo mensageiro. Os neuromoduladores são substâncias que modificam os receptores, seja aumentando ou diminuindo a resposta aos neurotransmissores. Têm um papel mais difuso e mais lento do que os neurotransmissores.Neurotransmissor: são mediadores químicos responsáveis pela transmissão do impulso nervoso através das sinapses. Esses mediadores são libertados na membrana pós-sináptica, promovendo a condução do impulso nervoso através da fenda sináptica. Um mesmo NT pode produzir respostas diferentes em diferentes locais e uma resposta pode ser desencadeada por diferentes transmissores em diferentes locais. A união do NT com o receptor pode ter efeito excitador (sinapses excitatórias) ou inibidor (sinapses inibitórias) sobre o neurónio seguinte do circuito. Características de um NT: a substância deve estar presente nos elementos pré-sinápticos do tecido neuronal; os seus percursores e enzimas sintéticas devem estar presentes no neurónio; a estimulação dos aferentes deve libertar a substância em quantidades fisiologicamente significativas; a aplicação directa da substância na sinapse deve produzir respostas idênticas às da estimulação dos aferentes; devem existir receptores específicos que interagem com a substância; a interacção da substância com o receptor induz altas permeabilidades membranárias pós-sinápticas; devem existir mecanismos inactivadores específicos; intervenções no sítios pós-sinápticos ou através de mecanismos inactivadores. Os efeitos da estimulação dos aferentes ou os da aplicação directa das substâncias devem responder equivalentemente.Exemplos de neurotransmissores: acetilcolina, dopamina, noreadrenalina, adrenalina, serotonina, histamina, glicina, ácido -aminobutírico, glutamato, aspartato, GABA.Neuromodulador: é uma substância que modula a neurotransmissão (incluindo a libertação ou/e acção de neurotransmissores), na presença de actividade sináptica, a nível pós ou pré-sináptico. Não se libertam necessariamente em sinapses e podem agir em receptores difusos não-sinápticos. Os NM apresentam efeitos longos. Afectam frequentemente a condutância para o K+ ou o Ca2+. A mesma substância pode agir como neurotransmissor ou como neuromodulador (ex. serotonina e acetilcolina). Características de um NM: a substância não actua como NT e não actua trans-sinapticamente; a substância deve existir nos fluídos fisiológicos e Ter acesso aos sítios de potencial modulação em concentrações fisiologicamente significativas; alterações nas concentrações endógenas da substância devem afectar a actividade neuronal de modo consistente; a aplicação directa da substância deve ter um efeito equivalente ao do aumento das suas concentrações endógenas; a substância deve ter um ou mais sítios específicos de acção, que podem alterar a actividade neuronal; devem existir mecanismo inactivadores para os efeitos da substância; intervenções alterando os efeitos na actividade neuronal pelo aumento da concentração endógena da substância devem ser idênticas quando as concentrações são aumentadas por administração exógena. Transmissão sináptica Linear-Qdo a comunicação entre neurónios exige 1 conexão anatómica precisa.Caracteristicas:-Vel. Da transm baixa;Grau d divergência baixo a moderado;Segreg elevada;Plasticidade baixa a moderada;Processo d informação preferencial elaboração elementar. Transmissão para-sináptica d volume-pode existir a libertação difusa do transmissor através do espaço extracel, e existem receptores em regiões n-sinápticas. Caracteristicas:-Vel. Da transm alta;Grau d divergência alto a mto alto;Segreg baixa;Plasticidade alta a mto alta;Processo d informação preferencial elaboração holistica.

Factores Neurotróficos de crescimento:há fact especializados nestas acções,agindo por transdução mediada por tirosina cinase.Contudo subs c/ acção neurotransmissora ou neuromoduladora podem tb ter estes efeitos(mediados por prots cinases e/ou ca2+)-na proliferação cel,neuritogenese,expressão fenotípica.Acetilcolina,noradrenalina,serotonina entre outros são NM e NT e existem na fase embrionária s/ sist nervoso,onde desempenharão esse tipo d efeitosA distinção enter NT e NM e factor trófico ñ caracteriza 1 tipo d subs mas a nat dos seus efeitos numa cel receptora

Transdução sensorial - mecanismos pelos quais estímulos energéticos específicos são transformados numa resposta electrica na cel sensorial especializada.Campo Receptor-espaço d receptores sensoriais implicados na transdução.Potencial receptor ou gerador-Resultante da alteração de condutância d 1 canal membranoso (na ou k) no receptor sensorial.C/o pot. sináptico n gera directamente o PA mas é arrastado por pot electrótónicos até ao local da sua geração na fibra nervosa.Prod d resposta linear-s o pot receptor é smp directamente proporcional à intensidade do estimulo padrão da resposta logaritmica-s o pot recep é proporcional p/ baixas intensidades d estim mas torna-se progressivamente (-) sensível qdo. a intensidade do estimulo aumenta.Adaptação-o pot receptor diminui d amplitude c/ a manutenção do estímulo.

Fisiologia da sinapseConceito d Transmissão sináptica-Substâncias químicas na comunicação neuronal-neurotransmissores;-Neurónios colinérgicos e adrenérgicosPrincipio de Dale e Eccles-1-um neurónio contém e liberta 1 só neurotransmissor;2-um neurónio é excitator ou inibidor mas n pode ter efeitos difs em terminações diferentes.Hoje sabe-se que não é assim.Sinapse-Terminação nervosa(axonal)-elemento pré-sináptico;Fenda sináptica(onde são libertados os neurotransm);elemento pós-sináptico.Uma sinapse é 1 união entre 2 neurónios.Há diversos tipos d sinapses,c/ prop comuns e próprias.Nos ganglios o SNA-as fibras aferentes relacionam-se sem intermediários c/ os neurónios eferentes-vias monossinápticas.No SNC a > poarte das vias é polissináptica havendo frequentemente interneurónios intercalados entre neurónios aferentes e eferentes.

Caracteristicas da transmissão sinápticaUnidireccional-a presença d sinapses determina a condução num só sentido-celulipto nas dendrítes e celulifugo nos axónios-Lei da Polaridade dinâmica de Cajal ou da progressão anterrograda de Scherrington.Há excepções a esta regra.Resposta Local pós sináptica:Potencial pós-sináptico-diminui exponencialmente no espaço-tempo,n segue a lei do tudo ou nada, pode somar-se,uma vez atingido o nível crítico origina o potencial d acção pós-sináptico, q s propaga c/o impulso nervoso.2 tipos-1-p.p.s. despolarizante(excitatório)- o q diminui o pot. d repouso;2-p.p.s. hiperpolarizante(inibitório)-o q aumenta o pot. d repouso.Qdo os 2 potenciais actuam no mm neurónio, o valor do potencial é a soma algébrica do efeito despolarizante e hiperpolarizante.Inibição pré-sináptica-é a inibição obtida por redução da libertação do transmissor na terminação pré-sináptica de 1 sinapse excitadora.é realizada por sinapses axo-axoniais.Nota:a inibição do pot. pós sináptico excita sem alteração das prop da membrana pós-sinápticaBases iónicas dos PPSP/ o pps excitatório- > da permeabilidade p/ o K+,Cl- e Na+P/ o pps inibidor-> da permeabilidade p/ o Cl-(q entra) e o K+(q sai)Circuitos neuronaisPrincipio da convergência-a conexão sináptica d múltiplos axónios c/ 1 neurónio(1 cél p/ várias fibras)-Efeitos-1-facilitação espacial;2-oclusãoPrincipio da divergência- a subdivisão de axónio d 1 neurónio e conexões sinápticas c/ múltiplos neurónios(1 fibra p/ várias céls).Facilitação Temporal e espacial-Qdo 1 fibra s distribui por outras, por ex. 6, o estímulo pode descarregar 3, mas ser sublimiar p/ outras 3.Os 1ºs neurónios estão na zona d descarga e os outros na orla sublimiar.Facilitação temporal- é a acumulação dos efeitos dos impulsos pré-sinápticos, q chegam sucessivamente a 1 cél (seq. temporal), na mm área,pela mm via aferente.Ocorre 1 aumento da excitabiliadde resultante de pps excitadores sucessivos.Nota:Deu-se o recrutamento- a estimulação repetida determina a intervençao de cél q antes não descarregavam e houve facilitação dos estímulos post na orla sublimiarFacilitação Espacial-2 ou mais áreas vizinhas de despolarização somam os seus efeitos p/ alcançar o limiar d descarga da cél. Quer dizer, estímulos q actuando de forma isolada não descarregam a cél, agindo em conjunto somam as suas áreas d despolarização e atingem o nível crítico do neurónio-Houve facilitação, q agora é espacial-será necessário q 1 determinada superficie de 1 neurónio seja despolarizada p/ q s inicie o impulso pós-sinápticoFenómeno de oclusão-há 1 defíce aparente d descarga resultante da sobreposição de zonas d descarga.Em resumo:Qdo a eficácia d estímulos diversos simultâneos ou ocorrendo em rapida sucessão é > do q a d estímulos individuais, deu-se facilitação;qdo a eficácia de diversos estímulos é < q a soma dos estímulos individuais-Oclusão.Circuitos inibitórios simples-servem p/ suprimir efeitos excitatórios supérfluos ou excessivos. São 3 os seus tipos principais no SNC:1-Inibição antagonista-inibição dos nervos motores p/ os musc extensores,actuando sobre a mm articulação;2-Feedback negativo-os interneurónios (-) actuam sobre as céls q os activaram.Céls d Renshaw-Asseguram 1 transmissão evitando a hiper-excitabilidade.3-Inibição Lateral-o interneurónio (-) actua n só na cél q o excitou c/o nas vizinhas c/ a mm função,formando-se 1 zona de excitção ladeada por campos inibidores.Potenciação pós-tetânica e feedbak positivo-processos q facilitam a repetição da actividade neuronal:1-potenciação pós-tetânica- o uso repetitivo-estímulos d alta freq- d uma sinapse resulta num aumento dos seus potenciais sinapticos.A duração das potenciações pós tetânicas depende do tipo de sinapse,da duração e freq da estimulação repetitiva.Podem durar várias horasEx.sinapses existentes no hipocampo.2-feedback positivo-O SNC conterá circuitos, pelos quais céls excitadoras causam a excitação d céls já excitadas,determinando q a excitação s mantenah em circulo.São circuitos fechados ou reverberantes e os neurónios responsáveis neurónios reverberadores

Condução do impulso nervosoImpulso nervoso-propagaçã do Pot acção ao longo da fibra.Condução contínua-o impulso propaga-se por despolarização das zonas vizinhas c/o resultado da formação d correntes locais.A zona despiolarizada,extremamente – origina difs d pot em relação às céls vizinhas em repouso, causando correntes q por convenção vão da região inactiva p/ a activa.O Pot acção actua c/o 1 cátodo q desliza ao longo do nervo e o despolariza.O PA modifica a distância as prop da fibra nervosa q o conduz-modificação electrónica-pois a amplitude da despolarização diminui exponencialmente c/ a distância.É o meio de condução das fibras não mielinizadas.Condução saltatória-nas fibras mielinizadas,q possuem > vel. Condução.As estruturas excitáveis são os nódulos d Ranvier.Os internódulos são condutores passivos.A actividade é transmitida d 1 nódulo p/ o outro por circuitos electrónicos locais-a condução c7o k salta entre 2 nódulos.O PA em axónio n-mielinizado tem 1 repolarização rápida ao passo q num axónio mielinizado tem 1 repolarização lenta.Há passagem d K+ pelos canais d K+ envolvidos na geração do pot d membrana.Vel. De condução e tipos d fibras nervosas-Tipo A(mielínicas 1-20,5-120m/s)-12-20 ,70-120m/s(propriocepção);-5-12 ,30-70m/s(tacto);-3-6 ,15-30m/s(motoras p/ fusos neuromusc.);-1.5 ,12-13m/s(dor,temp,tacto);Tipo B(mielínicas)-<3 ,3-15m/s(pré-ganglionares);Tipo C(amielínicas, as + sensíveis a anestésicos)1-o,4-1,2, 0,5-2m/s(aferentes somáticas,raízes post);2-o,3-1,3, 0,7-2,3m/s(simpáticas pós-ganglionares).

Mielina1-Tem papel fundamental no transporte axonal anterrogrado2-Membrana plásmica(lípidos e prots) especializada q s enrola À volta do axónio.É interrompida regularmenta ao nível dos nódulos de Ranvier (único ponto d contacto da membrana do axónio c/ o emio extracel, portanto é 1 zona rica em canais d Na+ e K+ voltagem-dependentes e em bombas Na/k).Permite diferenciar a subs cinzenta(constituida dos corpos cels dos axonios e dos dendritos)da subs branca(axonios mielinizados,cels gliais e vasos.A mielina representa 50% do peso seco da subs branca).A mielina do SNC é dif da do SNP:1-sintetizada pelos oligodendritos no SNC e pelas céls d Schwann no SNP;2-composição dif:é constituida por 15-305 prots e 70-85% lípidos, q n sãoe specificos da mielina,existem contudo prots específicas da mielina(MBP,PLP,Po,DM20...)q diferem do SNP p/ o SNC3-Função:1-condução do impulso nervoso(axónio mielinizado-condução saltatória; axónio n mielinizado-condução continua);2-permite poupar energia e ganhar espaço;3-permite aumentar a vel d propagação do impulso nervoso q é dependente do diâmetro da fibra, da presença ou n d mielina (>vel) e da temp(>tem-<vel).A mielinização inicia-se no SNP, dp na medula espinhal e dp cérebro.A mielinização do SNC é completa ao fim d 2 anos.Continua até aos 20 anos ou +. Mielina: é um complexo lipoproteico, esbranquiçado que envolve os axónios de alguns neurónios (bainha de mielina). Pode ser identificada pelo tetróxido de ósmio que lhe confere uma coloração negra. No SNC a mielina não apresenta incisuras de Shmidt-Lantermann (áreas em que permaneceu o citoplasma da célula de Schwann durante o processo de enrolamento) uma vez que não existem células de Schwann. A bainha de mielina é descontínua, pois é interrompida em intervalos regulares pelos nódulos de Ranvier. A espessura da bainha varia com o diâmetro do axónio, porém é constante ao longo de um mesmo axónio. Cada internódulo é formado por um cilindro de mielina recoberto por uma célula de Schwann, contendo o axónio na sua porção central. A mielina é na realidade constituída por várias camadas de membranas celulares modificadas. No SNC a mielina é produzida pelos oligodendrócitos.

Neurotransmissores: libertação e acçãoO cérebro humano tem pelo menos 1011 neurónios e 1014 sinapses. O genoma humano ñ tem mais que 60.000 70.000 genes.

A área excitável do corpo celular gera uma frequência de potencial de ação, por alteração do potencial de membrana, desencadeada pelas várias aferências nas dendrites e no soma. Depois há uma propagação unidireccional até a terminação axonal e há a libertação do neurotransmissor.Libertação por vesículas(exocitose), dependente de cálcio.Libertação citoplasmática(por transportadores), dependente de sódio

Vesículas:Sinápticas (pequenas, 50nm) transporte por endossomas e sobretudo a partir deste por reciclagem com endocitose. Contem transmissores do tipo I e II sintetizados localmente com enzimas levadas por transporte axonal lento.Secretórias (grandes, >70nm) geradas no ap. de golgi e levadas por transporte axonal rápido, frequente/, para zonas ñ sinápticas. Contêm precursores neuropeptídicos e por vezes, transmissores do tipo I. Não há reciclagem.

Receptores:Receptores de acção rápida ionotrópicos: excitatórios e inibitórios. Receptores de acção lenta, metabotrópicos: podem ser acoplados a proteínas G, associados a ionóforos e associados a enzimas e 2º memsageiro. Receptores com actividade enzimática

Classificação dos neurotransmissores:Tipo I: Aminoácidos, como o glutamato, a glicina, responsáveis por 90% das sinapses do SN. Têm transmissão rápida Tipo II: incluem os neurotransmissores clássicos. Têm transmissão lenta e acções moduladoras.Tipo III: incluem os neuropéptidos, possuem actividade moduladora.

Transdução receptora:

1-) Acoplamento do receptor a enzimas efectoras ou canais iónicos através de proteínas G.2-) Directa activação dos canais iónicos pelos ligandos3-) Receptores com actividade enzimática

A libertação por exocitose:Pequenas vesículas sinápticas: a fosforilação da sinapsina I, aumentada pelo cálcio, permite a deslocação das vesículas para um compartimento de libertação(zona activa)Vesículas secretórias: ver capítulo da secreção neurotransmissora.

Regulação da libertação por receptores présinápticos:Auto-receptores: regulação do neurotrasnmissor por retroacção negativa.Hetero-receptores: a libertação da membrana é regulada positiva ou negativamente por outro neurotransmissor, por interacção na extremidade axonal.

Potencias de acção:Simples: acumulação concentrada de cálcio extracelular, permitindo a libertação pelas pequenas vesículas sinápticas.Múltiplo: permite uma acumulação citoplasmática de cálcio suficiente para a libertação pelas grandes vesículas sinápticas.

Regulação da actividade receptora:1-)Dessensibilização: diminuiçaõ da resposta receptora do neurotransmissor após contínua exposição ao seu antagonista. Pode ser homóloga, activando-se a proteína A pela actividade do próprio receptor, ou heteróloga, activando-se a proteína A por outros receptores.1.1-)Para receptores acoplados a ionóforos: leva pelo menos milisegundos e envolve uma alteração conformacional do receptor, não sendo dependente, mas podendo ser acelerado por fosforilação.1.2-) Para receptores associados as proteínas G: leva dezenas de minutos envolve a desassociação do receptor com a proteína G e com efector, implicando a fosforilação.2-)Down-Regulation: Diminuição da resposta após estimulação crónica do tecido por agonista, com diminuiçaõ do número de receptores, acontecimento lento. Reflexo dos mecanismos de síntes/degradação dos receptores, variando com o seu tipo. Alternativamente, a administração de um antagonista pode reduzir a estimulação pelo agonista, com aumento do número de receptores à superfície – up regulation.

Significado Funcional dos NeuropéptidosOs neuropéptidos são um grupo inteiramente diferente de transmissores que são sintetizados de modo diferente e cujas acções são lentas e, por outro lado, diferentes das dos transmissores de molécula pequena. Os neuropéptidos não são sintetizados no citosol das terminações pré-sinápticas. Em vez disso, são sintetizados como partes integrantes de grandes moléculas proteícas pelos ribossomas no corpo celular neuronal. As moléculas de proteínas entram no retículo endoplasmático do corpo celular, passam para o aparelho de Golgi onde se dão duas modificações: por acção enzimática reduz-se a proteína a pequenos fragmentos libertando o próprio neuropéptido; o neuropéptido encontra-se em vesículas libertadas no citoplasma. Essas vesículas de transmissor são transportadas até às extremidades das fibras nervosas pelo fluxo axónico do citoplasma, movimentando-se lentamente, em apenas alguns cm por dia. Finalmente as vesículas libertam o transmissor em resposta a potenciais de acção. Devido a este moroso método de formação dos neuropéptidos, são libertades pequenas quantidades destes. Outra característica importante dos neuropéptidos é que a sua acção é geralmente mais prolongada. Algumas destas acções incluem o fecho prolongado dos poros de cálcio, alterações prolongadas no mecanismo metabólico das células, modificações prolongadas da activação ou desactivação dos genes especifícos no núcleo da célula e alterações prolongadas nos números de recptores excitatórios e inibitórios. Alguns destes efeitos podem durar dias ou, talvez, mesmo meses e anos. O conhecimento das funções dos neuropéptidos ainda está em desenvolvimento.

Significado Funcional dos Principais NeurotransmissoresAcetilcolina-(+VIP-cort.cerebr,Parassimp/+Subs. P-protuberância)é secretada por neurónios em muitas áreas do cérebro, mas especificamente nas grandes células piramidais do cortéx motor, por diferentes neu´ronios nos gânglios da base, pelos neurónios motores que inervam os músculos esqueléticos, pelos neurónios pré-ganglionares do SNA, pelos neurónios pós-ganglionares do Parassimpático e por alguns neurónios pós-ganglionares do Simpático. Na maioria dos casos tem um efeito excitatório, no entanto sabe-se que tem um efeito inibitório em algumas terminações nervosas parassimpáticas periféricas, como a inibição do coração pelos nervo Vago.Norepinefrina-(+Somatostatina e + encefalina-simpático/+Neuropéptido Y-Buldo,protuberÂncia/+Neurotensina-Locus ceureus)é secretada por muitos neurónios cujos corpos celulares estão localizados no tronco encefálico e no hipotálamo Ajuda a controlar a actividade global e o estado da mente, como aumentar o estado de alerta. Na maioria destas áreas, a norepinefrina activa recptores excitatórios , mas em algumas áreas activa recptores inibitórios.Dopamina-(+Colecistoquinina e + neurotensina-mesencéfalo)é secretada por neurónios que se originam na substância negra que terminam nos gânglios da base. Têm, normalmente, um efeito inibitório.Glicina-é secretada sobretudo nas sinapses da medula espinhal. Provavelmente actua como um transmissor inibitório.GABA-(+somatostatina-cort cereb,Hipocampo/+Colecistoquinina-cortx.cerebr.)é secretado pelas terminações nervosas da espinal-medula, cerebelo, gânglios da base e em muitas áreas do cortéx. Acredita-se que causa quase sempre inibição.

Glutamato-é secretado pelas terminações pré-sinápticas em muitas das visa sensoriais, bem como em muitas áreas do cortéx. Provavelmente causa sempre excitação. Serotonina-é secretada por núcleos que se originam na rafe mediana do tronco cerebral e projectam-se para muitas áreas do cérebro e da espinal medula.. Actua como um inibidor nas vias da dor da espinal medula e a sua ação, nas regiões superiores do sistema nervoso, parece ajudar a controlar o humor da pessoa, talvez até causar o sono.Óxido nítrico-encontra-se sobretudo em zonas do cérebro responsáveis pelo comportamento a longo prazo e memória. É diferente dos outros transmissores quanto à sua formação na terminação pré-sináptica e quanto à sua acção sobre o neurónio pós-sináptico. É sintetizado quase instantaneamente à medida que se faz necessário, difundindo-se para for a das terminações pré-sinápticas por um período de segundos. Em seguida, difunde-se para dentro do neurónio pós sináptico imediatamente adjacente. Aqui, geralmente não altera muito o potencial de membrana, mas em vez disso altera funções metabólicas intracelulares que alteram a excitabilidade neuronal por segundos, minutos e, por vezes, até por mais tempo.

Sistema nervoso autónomoCom excepção dos músculos esqueléticos todos os órgãos periféricos recebem inervação deste sistema e mesmo os músculos esqueléticos possuem nervos autónomos vasomotores. É um sistema propriamente efector e involuntário, sistema motor involuntário visceral, em contraste com o sistema motor voluntário, somático.Divisão classificação e funções gerais:Simpático: aumenta a actividade corporal, a glicémia, a resistência a fadiga, reage as situações hemorrágicas ou de falta de O2 , inibe a motilidade intestinal e encerra os esfíncteres.Parassimpático: conservação energética, estimulação da secreção glandular e da motilidade e absorção gastro-intestinal, relaxamento dos esfíncteres.Entérico: inervação intrínseca do aparelho gastro-intestinal, do pâncreas e da vesícula biliar. Organizado em plexos entra a camada muscular e endotelial. Mientérico e submocoso. Tem um funcionamento autónomo, mas é regulado por inervação extrínseca do parassimpático( pre-ganglio vago e nervos pélvicos) e simpático(pós-ganglionares).Mediadores de cação pós-ganglionar: Parassimpático: o principal é a acetilcolina activada em receptores muscarínicos. Também se libertam péptidos com acção moduladora. Simpático: o principal é a noradrenalina, com um péptido para além dos receptores peptidérgicos há diversos receptores adrenérgicos: alfa 1 e 2 e beta 1 e 2.Regulação central do sistema autónomo:O córtex cerebral, o hipocampo, o cort. Entorinal, o tálamo, os gânglios de baie e as formações reticulares enviam informação para o hipotálamo, que depois a direciona para os núcleos do tronco (que por sua vez enviam para os neurónios pré-ganglionares) e envia também hormonas k vão para o órgão alvo.O hipotálamo ñ é indispensável para a regulação autónoma de algumas funções, como a respiratória e cardiovascular, cujo centro é o bulbar, em particular o núcleo do tractus solitarius, que recebe informações do sistema límbico, do n, doutros núcleos do tronco e aferentes sensoriais viscerais e envia informação para o sistema límbico, hipotálamo, outros núcleos do tronco, nervo dorsal do vago e nervo ambíguo.