Neurofisiologia - Apostilas e Exercicios - Medicina, Notas de estudo de Medicina. Centro Universitário do Pará (CESUPA)
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Neymar28 de Fevereiro de 2013

Neurofisiologia - Apostilas e Exercicios - Medicina, Notas de estudo de Medicina. Centro Universitário do Pará (CESUPA)

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Apostilas e exercicíos sobre a neurofisiologia, perguntas e respostas.
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NEUROFISIOLOGIA I

1.O tecido nervoso é constituído por dois tipos celulares. Quais são e quais suas respectivas funções?

2.Em caso de dano ao SN (sistema nervoso), quais destes dois tipos de células poderão ser "recuperadas" por mitose?

3.A maioria dos neurônios possui três regiões responsáveis por funções especializadas. Quais são elas e quais suas respectivas funções?

Para ajudar a responder esta questão preencha as lacunas abaixo, utilizando as seguintes palavras: dendritos, corpo, axônio.

O _________ do neurônio é o centro metabólico do neurônio, responsável pela síntese de todas as proteínas neuronais, bem como pela maioria dos processos de degradação e renovação de constituintes celulares. Além disso, o __________ do neurônio é, como os dendritos, local de recepção de estímulos, através de contatos sinápticos.

Os ____________ ramificam-se profusamente, à maneira de galhos de uma árvore, em ângulo agudo, originando ramos de menor diâmetro. São especializados em receber estímulos, traduzindo-os em alterações do potencial de repouso da membrana. Tais alterações envolvem entrada ou saída de determinados íons e podem expressar-se por pequena despolarização (o que é isto?) ou hiperpolarização (e isto?).

A grande maioria dos neurônios possui um único ______________ que se origina de uma região denominada cone de implantação. Sua forma é cilíndrica e, ao se ramificar, origina colaterais de mesmo tamanho. O _____________ é capaz de gerar, em seu segmento inicial, potenciais de ação (ou impulso nervoso) e conduzí-los até sua porção terminal onde encontramos dilatações (botões sinápticos). No interior dos botões sinápticos encontramos uma grande quantidade de vesículas onde estão armazenadas substâncias químicas que são utilizadas para transmitir informações do neurônio para outra célula. Quando os potenciais de ação alcançam o botão terminal liberam a substância mensageira que, ao se difundir até a membrana da célula seguinte, influencia a atividade desta.

4.Os distúrbios elétricos (despolarizações e hiperpolarizações) locais[1] de pequena amplitude (100(V a 10mV) que ocorrem na membrana dos dendritos e do corpo celular dos neurônios são denominados potenciais ____________ ou eletrotônicos.

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5.A despolarização de grande amplitude (70 a 110mV) da membrana, do tipo "tudo ou nada" [2], capaz de propagar-se por longas distâncias (e.g.: do dedo do pé até os núcleos grácil e cuneiforme do bulbo) é denominada potencial de ________ ou impulso _______.

Vamos explicar melhor o que vem a ser o potencial de membrana de repouso:

Nos neurônios, como em todas as células do organismo, podemos detectar uma diferença de potencial elétrico[3] (ddp) entre o líquido intracelular (que está no interior da célula) e o líquido extracelular (que circunda as células), tendo no líquido intracelular um excesso de cargas negativas com relação ao extracelular[4]. Esta ddp é conseqüência da distribuição desigual de íons entre os dois líquidos e das diferenças na permeabilidade da membrana para cada um deles. No intracelular nós encontramos K+ (potássio) e ânions orgânicos numa concentração bem maior do que aquela que existe no líquido extracelular. Com relação ao Na+ e ao Cl-, encontramos o inverso: maior concentração destes íons no líquido extracelular. Assim, K+ (potássio) e ânions orgânicos tendem a se difundir para fora da célula, enquanto Na+ e ao Cl- tendem a se difundir para dentro, com o objetivo de eliminar as diferenças de concentração. Entretanto, estes íons não atravessam a membrana com a mesma velocidade devido às diferenças de permeabilidade da membrana. O K+ atravessa a membrana mais rapidamente que o Na+ e, desta forma, o fluxo de saída de cargas positivas (representado pelo movimento dos íons potássio - K+ ) é maior que o fluxo de entrada de cargas positivas (representado pelo movimento dos íons sódio - Na+), o que determina um excesso de cargas negativas dentro da célula e um excesso correspondente de cargas positivas do lado de fora. Este excesso de cargas negativas dentro da célula não pode ser neutralizado pela saída dos ânions orgânicos porque são grandes demais para atravessar a membrana. Também não pode ser compensado pela saída de cloreto (Cl-) porque sua concentração dentro da célula é baixa, obrigando-o a entrar e não sair. Desta forma se estabelece a ddp que observamos (através de técnica adequada) no neurônio em repouso. As diferenças de concentração para o sódio e potássio são mantidas por uma proteína que existe na membrana e que transporta o sódio que entra para fora e potássio no sentido contrário. Esta proteína, que gasta energia (ATP) para transportar estes íons contra seus gradientes de energia (de concentração e elétrico), é denominada bomba de Na+ - K+.

Com base no texto acima responda as questões de 6 a 8:

6.O que aconteceria à ddp se a membrana fosse tão permeável aos ânions orgânicos como é para os íons potássio? Justifique.

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7.Existiria esta ddp se a membrana fosse tão permeável ao sódio como é para o potássio? Justifique.

8.Que conseqüências teria a inativação da bomba de Na+ - K+? Explique.

9.Qual o valor do potencial (ddp) de membrana da maioria dos neurônios em repouso, ou seja, quando não estão sofrendo a ação de estímulos?

Agora vamos explicar melhor o que acontece durante um potencial de ação?

Os neurônios, assim como as outras células excitáveis (células musculares e glandulares) respondem aos estímulos (variações de energia do meio interno ou externo ao corpo) variando o valor de seu potencial de membrana. Esta variação, denominada potencial de ação (ou impulso nervoso), decorre de um aumento da permeabilidade da membrana aos íons sódio. Quando isto acontece, o fluxo de entrada (influxo) de cargas positivas na célula, representado pelo movimento dos íons sódio, se torna maior que o fluxo de saída (efluxo), representado pelo movimento de íons potássio para fora da célula. A conseqüência lógica deste processo é um aumento no número de cargas positivas no líquido intracelular, o que neutraliza as cargas negativas que estavam em excesso no interior da célula e inverte a polaridade da membrana (excesso de cargas positivas no interior da célula). O potencial de membrana atinge então um valor positivo da ordem de +30mV, sendo denominado potencial de inversão. No entanto, este aumento de permeabilidade ao sódio é transitório e logo a membrana retorna à condição de repouso. Neste momento volta a ser mais fácil sair potássio da célula do que entrar sódio, ou seja, o ritmo de saída (efluxo) de cargas positivas volta a ser maior que o ritmo de entrada (influxo). Conseqüentemente, o líquido intracelular fica novamente negativo com relação ao líquido extracelular.

Vamos tentar explicar este processo através de uma analogia. Tanto em Porto Alegre como em Tramandaí existem carros rodando, assim como também existe um fluxo contínuo de carros que vão de Porto Alegre a Tramandaí e de Tramandaí para Porto Alegre. O fluxo nos dois sentidos é semelhante, de modo que a quantidade de carros rodando na capital e na praia permanece estável. Entretanto, quando chega o fim de semana (no verão, é claro), o fluxo de carros no sentido da praia é maior que no sentido inverso. Desta forma, temos um aumento temporário de carros na praia. Quando chega o domingo o fluxo de carros no sentido da capital fica maior que no sentido da praia, e a quantidade de carros nesta última volta ao normal. Nós poderíamos comparar o fluxo de carros na sexta-feira com o movimento de íons positivos para dentro da célula no início do potencial de ação. O aumento transitório de carros na praia com o excesso de cargas positivas dentro da célula (potencial de inversão). Já o retorno no domingo

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pode ser comparado ao movimento de cargas positivas para fora da célula na fase final do impulso nervoso, e que faz a quantidade de carros na praia voltar ao normal.

Assim, podemos dizer que o potencial de ação é uma inversão brusca e transitória do potencial de membrana, de modo que, por um breve instante, o líquido intracelular apresenta um excesso de cargas positivas com relação ao líquido extracelular. A etapa inicial do potencial de ação, quando o influxo de cargas positivas supera o efluxo destas, é denominada fase de despolarização. A etapa final, quando o efluxo de cargas positivas é maior que o influxo, é denominada repolarização.

Com base no texto acima responda a perguntas abaixo:

11.Nestas condições, o que aconteceria com o potencial de ação se a concentração de sódio no líquido extracelular fosse igual à do liquido intracelular? Justifique.

Uma característica importante do potencial de ação é que ele se propaga sem perda de intensidade (sem diminuir sua voltagem). Assim, esta oscilação do potencial de membrana pode ser utilizada pelas fibras nervosas para transmitir informações por longas distâncias no sistema nervoso. Podemos imaginar que esta onda de despolarização se propaga na membrana da mesma maneira que as ondas produzidas por uma pedra atirada na superfície de um lago. Da mesma forma que as ondas na água, a região que está variando seu potencial elétrico gera o potencial de ação na região vizinha que está em repouso. Mas como acontece isto? Imagine a membrana separando as duas fases líquidas (intra e extracelular). No lado extracelular, como já dissemos, há um excesso de cargas positivas enquanto, no intracelular, há excesso correspondente de cargas negativas. Quando um estímulo de intensidade limiar[5] é aplicado em um determinado ponto da membrana, os canais de sódio voltagem-dependente[6] abrem- se, permitindo que ocorra um influxo de corrente[7] por este ponto. Este influxo de corrente, como já sabemos, inverte temporariamente a polaridade desta região da membrana, deixando um excesso de cargas negativas no líquido extracelular e um excesso correspondente de cargas positivas no líquido intracelular. Já que até agora não dissemos nada de novo, vamos passar logo à discussão de como o potencial de ação se propaga. Imagine primeiro o que está acontecendo, neste momento, no líquido extracelular. Na região em que a membrana está em atividade há uma carência de cargas positivas, enquanto na região em repouso existe um excesso. Conseqüentemente, se estabelece um fluxo de corrente (lembre-se que o sentido do fluxo da corrente elétrica é sempre representada pelo movimento das cargas positivas) da região em repouso (fonte de corrente) para a região em atividade (sorvedouro de corrente[8]), o que faz com que, gradativamente, diminuam as cargas positivas na região em repouso. No líquido intracelular, por outro lado, ocorre um fluxo de corrente de sentido contrário, uma vez que

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dentro da célula existe um acúmulo de cátions na região em atividade, enquanto que na região em repouso há uma falta destes íons (o que equivale dizer que há um excesso de cargas negativas). Este fluxo de cargas positivas da região em atividade para a região em repouso faz com que o excesso de cargas negativas existente nesta última diminua. Ora, se na membrana em repouso, adjacente à membrana em atividade, está diminuindo o excesso de cargas negativas no lado intracelular, e de cargas positivas no extracelular, podemos dizer que ela está despolarizando. Quando o limiar de excitabilidade[9] for atingido, a região da em repouso deflagrará o potencial de ação. Esta nova porção em atividade da membrana estabelece fluxos de corrente com a membrana adjacente em repouso, o que vai culminar com a despolarização de outro segmento de membrana até o limiar, e assim por diante, até que o potencial de ação tenha se propagado por toda a membrana.

A repolarização da membrana segue a despolarização, pois os canais de sódio, que tiveram sua permeabilidade aumentada no início do potencial de ação, voltam à condição de repouso. Desta forma, a membrana começa a repolarizar no ponto onde se iniciou o potencial de ação e se propaga da mesma forma que a despolarização. Para facilitar sua compreensão lembre-se da analogia entre a propagação do potencial de ação e a de uma onda que se propaga na superfície de um lago, quando se joga nele uma pedra.

Com base no texto acima responda:

12. Os anestésicos locais diminuem ou impedem o grande aumento transitório da permeabilidade da membrana aos íons sódio, produzido por uma despolarização discreta da membrana. Qual a conseqüência disto sobre a propagação do potencial de ação? Justifique.

No entanto, em algumas fibras existe uma membrana isolante denominada __________ de ___________. Esta membrana isolante é formada pelos oligodendrócitos, no sistema nervoso central, e pelas células de Schwann, no sistema nervoso periférico. O processo de formação da bainha de mielina (mielinização) inicia na última etapa do desenvolvimento fetal e se prolonga por todo o primeiro ano de vida. Neste processo, as células de Schwann formam um sulco onde mergulha o axônio. Em seguida as bordas do sulco se aproximam e envolvem completamente a fibra nervosa formando uma estrutura denominada mesaxônio. O mesaxônio alonga-se e enrola- se ao redor do axônio várias vezes, expulsando o citoplasma entre as voltas, formando a camada isolante de mielina. Esta bainha de mielina, no ponto entre duas células de Schwann sucessivas, está ausente. Este segmento do axônio onde não existe bainha de mielina é denominado nódulo de Ranvier. Não há condução de corrente elétrica através da bainha de mielina, apenas nos nódulos de Ranvier. Deste modo, o potencial de ação, ao se propagar, salta os segmentos mielinizados, ocorrendo apenas nos nódulos. Assim, o potencial de ação, quando se propaga em uma fibra mielinizada, o faz aos saltos, propagação denominada ______________.Já nas fibras

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não mielinizadas a condução do potencial de ação é do tipo ponto-a-ponto, ou seja, o potencial de ação se propaga ao longo de toda a membrana.

A propagação saltatória é mais rápida que a propagação ponto-a-ponto, porque salta segmentos da membrana. Façamos uma analogia. Caminhe uma determinada distância colocando o calcanhar de um pé exatamente à frente da ponta do outro. Percorre este trajeto desta forma o mais rápido que puder. Depois percorra a mesma distância caminhando normalmente. Note que você se desloca mais rápido e não pisa em todo o solo ao longo da distância, apenas em determinados pontos. Esperamos que agora seja fácil gravar a vantagem da fibra mielinizada sobre a não mielinizada.

Os neurônios transmitem informações para outros neurônios ou para células efetoras (células musculares esqueléticas, cardíacas ou lisas e células glandulares) através das sinapses. Através a sinapse o neurônio altera o potencial de membrana da célula com a qual se comunica.

13.Quanto a morfologia e o modo de funcionamento as sinapses podem ser de dois tipos:

______________e_______________.

Nas sinapses elétricas, exclusivamente interneuronais e raras em vertebrados , as membranas da duas células estão em contato. A partir de cada uma delas projetam-se canais iônicos que permitem a passagem direta de íons de uma célula para outra. Desta forma, qualquer alteração do potencial de membrana em uma das células produz imediatamente alterações no potencial de membrana da outra (ou seja, a condução de informação é bidirecional). Tais sinapses permitem a sincronização da atividade das células em contato.

Nas sinapses químicas as membranas não estão em contato, mas separadas por um espaço de 20 a 30nm (a distância nas sinapses elétricas é de 2 a 3nm) denominado fenda sináptica. Assim a comunicação através deste espaço é feito pela liberação de uma substância química (neurotransmissor) que servirá de mensageiro entre o neurônio pré-sináptico (aquele que transmite a informação) e a célula pós-sináptica (a que recebe a informação: neurônio ou célula efetora). Uma vez que o neurotransmissor está presente apenas no botão terminal, esta sinapse é unidirecional, ou seja, o neurônio pré-sináptico afeta o potencial de membrana do neurônio pós-sináptico, mas este não pode afetar o potencial de membrana daquele.

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14.Faça o desenho de uma sinapse e identifique os seguintes elementos: a)botão terminal (ou sináptico); b)vesículas sinápticas; c)membrana pré-sináptica; d)membrana pós-sináptica; e)fenda sináptica.

15.Preencha as lacunas no texto abaixo utilizando a chave de respostas que o segue:

O processo de transmissão sináptica envolve as seguintes etapas:

1o)Um _____________, gerado no segmento inicial do axônio chega ao ______________.

2o)Com a chegada do potencial de ação ao botão terminal, ocorre um aumento da permeabilidade da membrana aos íons _______.

3o)Como está mais concentrado fora da célula do que dentro, e como dentro da célula existe um excesso de cargas negativas, o cálcio ___________ no botão terminal.

4o)A entrada de cálcio aumenta a concentração deste íon no botão terminal fazendo com que um determinado número de ________________ funda com a membrana pré-sináptica.

5o)A fusão das vesículas sinápticas com a membrana libera uma determinada quantidade de ____________ na fenda sináptica.

6o)Os neurotransmissores liberados na fenda difundem-se em todas as direções alcançando a membrana ______________.

7o)O neurotransmissor que alcança a membrana pós-sináptica liga-se a um _____________, uma proteína que tem alta afinidade por esta substância (é específica para ele).

8o)A formação do complexo neurotransmissor-receptor altera a _______________ (permeabilidade) da membrana pós-sináptica, modificando seu potencial de ______________.

a)condutibilidade; b)pós-sináptica; c)entra; d)cálcio; e)vesículas sinápticas; f)repouso; g)botão terminal; h)receptor; i)neurotransmissores; j)potencial de ação.

Uma sinapse pode ser excitatória ou inibitória. Ela é _____________ quando o neurotransmissor liberado por ela, ao ligar no seu receptor na membrana pós-sináptica, aumenta a permeabilidade desta ao íon sódio (Na+), produzindo uma despolarização. Com a ___________, o potencial de membrana da célula pós-sináptica se aproxima do limiar de excitabilidade, favorecendo a deflagração de potenciais de ação. Já a sinapse _____________é aquela em que a

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ligação do neurotransmissor com o receptor aumenta a permeabilidade da membrana ao íon potássio (K+) ou cloreto (Cl-), produzindo uma hiperpolarização. Esta ___________ afasta o potencial de membrana do limiar de excitabilidade, dificultando a deflagração de potenciais de ação.

Um receptor pode ser um canal iônico (para o sódio, potássio, cálcio ou cloreto), que se abre quando o neurotransmissor se liga a ele. Por exemplo, o receptor ( do neurotransmissor GABA (Ácido gama-aminobutírico) está acoplado ao um canal de cloreto.

Caso o receptor não seja um canal iônico, sua combinação com o neurotransmissor causa a formação de uma segunda molécula no citoplasma do elemento pós-sináptico. Este segundo mensageiro (geralmente o AMPc que provocará modificações na célula pós-sináptica.

16.Preencha as lacunas no texto abaixo utilizando as seguintes expressões:

• Recaptação pelo botão terminal

• Inativação enzimática

O funcionamento adequado das sinapses exige que o neurotransmissor seja removido da fenda sináptica. Isto pode ser feito da seguinte maneira:

a)_____________: quando na membrana pós e mesmo pré-sináptica existe uma enzima capaz de inativar especificamente o neurotransmissor liberado na fenda. O neurotransmissor inativado não é mais reconhecido pelo seu receptor e não pode, portanto, exercer sua ação. Assim, à medida que o neurotransmissor vai sendo inativado, a ação alteração que provoca na membrana pós-sináptica vai diminuindo. Este é o caso da acetilcolina, neurotransmissor liberado nas junções neuromusculares.

b)_______________: Em algumas sinapse o neurotransmissor é transportado de volta para dentro do botão terminal por um sistema de transporte existente na membrana deste. À medida que o neurotransmissor vai sendo recaptado, sua concentração na fenda vai baixando, diminuindo sua ação sobre os receptores pós-sinápticos. Este é o caso da noradrenalina. Um neurotransmissor do sistema nervoso autônomo.

17.Preencha as lacunas do texto com as seguintes expressões:

• somação temporal

• somação espacial

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Quando um neurônio entra em atividade, vários potenciais de ação são gerados no segmento inicial de seu axônio. O número de potenciais de ação que se propagam ao longo do axônio por segundo determina a freqüência com que cada botão terminal deste neurônio estimula os neurônios pós-sinápticos. Assim, quando um potencial de ação chega ao botão terminal, deflagra o processo de transmissão sináptica e a alteração correspondente na membrana pós-sináptica. Entretanto, se o próximo potencial de ação alcançar o botão terminal antes que os efeitos da transmissão desencadeada pelo potencial de ação anterior tenham desaparecido, seus efeitos se somam. Por exemplo, considere uma sinapse excitatória. O primeiro potencial de ação chega ao botão terminal e promove a liberação do neurotransmissor na fenda sináptica. O neurotransmissor se difunde até a membrana pós-sináptica ligando em seu receptor específico. A formação do complexo neurotransmissor-receptor faz com que a condutibilidade da membrana ao sódio aumente. O maior influxo de sódio despolariza a membrana produzindo um certo grau de excitação.

Ao mesmo tempo em que algumas moléculas de neurotransmissor estão se ligando ao receptor pós-sináptico outras estão sendo removidas da fenda por recaptação ou inativação enzimática. Porém, antes que a concentração de neurotransmissores tenha voltado aos valores de repouso e a despolarização da membrana pós-sináptica tenha desaparecido, chega um novo potencial de ação ao botão pré-sináptico. Uma nova quantidade de neurotransmissores é liberada e passa a agir em conjunto com as que já estavam na fenda, aumentando ainda mais a permeabilidade ao sódio e despolarizando ainda mais a membrana pós-sináptica. Antes que este efeito de soma tenha desaparecido chega o terceiro potencial de ação e assim por diante.

Portanto, quanto maior a freqüência de potenciais de ação que alcançam uma sinapse, maior é a alteração de potencial na membrana pós-sináptica e maior é o efeito de excitação (ou inibição) provocado por ela. Esta soma de efeitos é denominada ____________ ___________.

Porém, como qualquer neurônio no sistema nervoso central recebe botões sinápticos de vários neurônios, é provável que pelo menos alguns deles disparem ao mesmo tempo. Quando isto acontece, os efeitos produzidos na membrana do neurônio pós-sináptico pelos diferentes botões sinápticos ativos se somam (somam-se no espaço). Este processo é chamado __________ _____________. Os botões terminais em atividade podem ser excitatórios ou inibitórios e em cada um deles está ocorrendo, simultaneamente, uma somação temporal.

Este dois processos (somação espacial e temporal) ocorrem ao mesmo tempo, de modo que temos, na verdade, uma somação espaço-temporal. Pelas sinapses excitatórias ativas flui corrente para dentro da célula, enquanto que pelas sinapses inibitórias ativas a corrente escapa da célula. Portanto, é a diferença entre o que entra de corrente e o que escapa de corrente o que determina o estado final do neurônio. É como se o neurônio pesasse, a cada instante, o influxo (entrada) de corrente contra o efluxo (saída) de corrente. Se prevalece o efluxo de corrente, o neurônio fica inibido, o que quer dizer que o potencial de membrana do corpo está mais negativo que no repouso sendo pouco provável que ele dispare potenciais de ação. Mas se o influxo prevalece sobre o efluxo de corrente o neurônio fica excitado, ou seja, menos negativo

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que no repouso. Entretanto, isto não significa que o neurônio disparará potenciais de ação. Lembre-se que o limiar de excitabilidade deve se atingido para que isto ocorra. Assim, se prevalece o influxo sobre o efluxo de corrente, duas situações são possíveis: a)O neurônio não atinge o limiar mas fica próximo, de modo que estímulos mais fracos podem levar o neurônio a cruzar o limiar e entrar em atividade. Nesta condição dizemos que o neurônio está facilitado. b)O neurônio atinge o limiar e deflagra potenciais de ação. Neste caso, quanto maior a diferença entre o influxo e o efluxo de corrente (em favor do influxo) maior é a freqüência de potenciais de ação deflagrados por este neurônio, e conseqüentemente, maior é a influência que exerce sobre os neurônios pós-sinápticos com que faz sinapse.

18.A força de contração de um músculo depende do número de unidades motoras9 recrutadas e da freqüência de potenciais de ação em cada uma delas. Com base no que leu acima, explique como o sistema nervoso determina a tensão (força) desenvolvida por um músculo?

9 Unidade motora é conjunto formado pelo motoneurônio (que está localizado no corno anterior da medula) e as fibras musculares que ele inerva. Um músculo é formado por várias unidades motoras, estando as fibras musculares de uma determinada unidade motora, entre as fibras musculares de outras.

O processo integrativo (somação espaço-temporal) descrito acima ocorre no corpo do neurônio. Nos dendritos, ainda que as sinapses sejam excitatórias ou inibitórias e também ocorra somação espaço-temporal, o processo é um pouco diferente. Os dendritos são ramificações do corpo do neurônio sobre os quais convergem sinapses provenientes de outros neurônios. Comparativamente ao corpo do neurônio, o diâmetro dos dendritos é muito pequeno e, portanto, oferecem uma grande resistência à propagação de corrente elétrica. Isto quer dizer quando o processo de somação espaço-temporal na extremidade do dendrito privilegia a excitação (despolarização) ou inibição (hiperpolarização), esta alteração de potencial de membrana, produzida na extremidade do dendrito pelo processo de somação espaço- temporal, ao se propagar ao longo do dendrito como um potencial graduado (ver questão 4), diminui progressivamente sua amplitude, podendo ou não alcançar o corpo do neurônio. Se a alteração de potencial (despolarização ou hiperpolarização) é grande bastante para alcançar o corpo do neurônio, ela contribui para determinar o estado final do neurônio (inibido, facilitado ou ativo).

Vamos tentar explicar melhor. Se a somação espaço-temporal na extremidade do dendrito privilegia o influxo de corrente ocorre uma despolarização neste ponto. Ora, isto quer dizer que, neste momento, a extremidade do dendrito apresenta um excesso de cargas positivas com relação ao corpo do neurônio. Desta forma, se estabelece um fluxo de corrente em direção ao corpo. Entretanto, este fluxo encontra considerável resistência à sua propagação ao longo do

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eixo longitudinal do dendrito. Esta resistência é maior que aquela que existe através da membrana, de modo que parte da corrente escapa para fora da célula à medida que se propaga em direção ao corpo. Isto acontece ao longo de todo o dendrito, de modo que a corrente que se dirige ao corpo vai diminuindo de intensidade ao longo deste trajeto. Conseqüentemente, o que alcança o corpo é apenas uma parte da corrente que entrou na extremidade do dendrito.

Se prevalece o efluxo na extremidade do dendrito, desenvolve-se um fluxo de corrente de sentido contrário (do corpo para o dendrito), pois neste momento existem menos cargas positivas na extremidade do dendrito do que no corpo. Novamente a resistência à propagação no sentido longitudinal é maior do que aquela que o fluxo de corrente encontra para atravessar a membrana. Portanto, a maior parte das cargas positivas, que se dirigem à extremidade do dendrito, fluem através da membrana das regiões próximas, diminuindo progressivamente a contribuição das regiões mais distantes até chegarmos ao corpo. Conseqüentemente, o corpo contribui com apenas uma parte da corrente que alcança a extremidade do dendrito.

Em resumo, quando na extremidade de um dendrito prevalece a excitação sobre a inibição, o dendrito injeta corrente elétrica no corpo do neurônio, contribuindo para sua despolarização. Por outro lado, quando prevalece a inibição sobre a excitação, o dendrito rouba corrente do corpo, contribuindo para sua inibição. Assim, enquanto alguns dendritos colaboram para a deflagração de potenciais de ação pelo neurônio, outros se opõem. Os influxos e efluxos resultantes do processo de integração espaço-temporal em cada dendrito se somam ao processo de somação espaço-temporal das sinapses que convergem sobre o corpo do neurônio, determinando o estado final deste (inibido, facilitado ou ativo).

19.Explique o que acontece com a corrente que flui da extremidade do dendrito para o corpo do neurônio quando sinapses inibitórias, situadas em regiões do dendrito próximas ao corpo, estão simultaneamente ativas.

20.Imagine que você está na beira o Itaimbézinho e escorrega para dentro do peral. Porém, por sorte (ou azar) você consegue agarrar um espinheiro e fica pendurado. Como os espinhos estão machucando a sua mão, o reflexo de retirada, integrado à nível medular, tende a fazer com que você abra a mão. No entanto, isto não acontece porque você inibe este reflexo medular através de ordens provenientes do encéfalo. Explique como é que os motoneurônios que controlam as fibras musculares dos músculos flexores e extensores dos dedos e dos braços integram estas duas informações.

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[1]Que se propagam apenas por curtas distâncias na membrana do neurônio.

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[2]Dizer que um potencial é do tipo "tudo ou nada" é dizer que ou ele ocorre com amplitude máxima, ou não ocorre. Vamos explicar de outra forma. Imagine que você está atirando com um revólver. Para acertar o alvo você deve apertar o gatilho gradativamente até que a bala dispare. Note que isto acontece quando aplicamos, com o dedo, um mínimo de pressão ao gatilho. Uma vez atingido este ponto (limiar), a agulha fere a espoleta da bala produzindo a explosão que expulsa a bala da cápsula. No entanto, a distância que a bala percorre e o tempo que leva para isto é função da intensidade da explosão no interior da cápsula e não da força com que o gatilho é apertado. Podemos dizer então que a ação de atirar com arma de fogo é do tipo "tudo ou nada", pois se não apertarmos o gatilho com um mínimo de força, a bala não dispara, mas se aplicarmos esta pressão mínima ou maior ao gatilho, a bala sai com força máxima. Note que os potenciais graduados (ou eletrotônicos) não são do tipo "tudo ou nada". Pelo contrário, sua amplitude é proporcional à intensidade de estimulação.

[3]Dizer que há uma diferença de potencial elétrico entre duas soluções eletrolíticas separadas por uma membrana significa que há um excesso de uma espécie iônica (cátions ou ânions) em uma delas, enquanto na outra existe um excesso correspondente da espécie iônica oposta.

[4]No líquido extracelular, próximo à membrana, existe um excesso correspondente de cargas positivas.

[5]Intensidade limiar: O potencial de ação só ocorre quando a ddp da membrana atinge um determinado valor denominado limiar de excitabilidade. Quando a intensidade de estimulação é capaz de despolarizar a membrana até este valor, dizemos que o estímulo é de intensidade limiar, ou simplesmente estímulo limiar. Caso a intensidade de estimulação não seja suficiente, o potencial de ação não ocorre e o estímulo é denominado sublimiar. Por outro lado, se sua intensidade é maior do que aquela necessária para despolarizar a membrana até o limiar, ele é denominado supra-limiar.

[6]Canais de sódio voltagem-dependente: Os movimento de íons através da membrana se faz através de canais protéicos presentes na capa lipídica dupla da membrana. Os canais são específicos permitindo apenas a passagem de um determinado íon, de modo que temos canais de K+, Cl-, Ca2+ e assim por diante. Alguns canais modificam sua permeabilidade em função da voltagem da membrana. Este é o caso dos canais de sódio que são pouco permeáveis ao sódio quando a membrana está em repouso, mas que aumentam sua condutibilidade à este íon, brusca e acentuadamente, quando o potencial de membrana atinge o valor limiar, voltando logo em seguida à condição de repouso.

[7]7 influxo de corrente: Em uma solução eletrolítica (que conduz corrente elétrica) as cargas são representadas por íons (cátions e ânions). Se mergulharmos dois eletrodos (cátodo e ânodo) nesta solução observaremos um fluxo de cargas positivas (cátions) para o cátodo (eletrodo

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negativo), e um fluxo de cargas negativas para o ânodo (eletrodo positivo). Porém, a passagem de corrente elétrica pela solução é representada apenas pelo movimento das cargas positivas. Desta forma, dizemos que a corrente flui do ânodo (eletrodo positivo que atrai os ânions) para cátodo (eletrodo negativo que atrai os cátions). Assim, quando se estabelece um fluxo de cátions para dentro da célula dizemos que ocorre um influxo de corrente. Se o fluxo de cátions se dirige para fora da célula dizemos que ocorre um efluxo de corrente.

[8]Denomina-se sorvedouro de corrente a região da membrana por onde entra corrente na célula (região em atividade), enquanto fonte de corrente é o local por onde a corrente sai da célula (região em repouso).

[9]Limiar de excitabilidade é o valor que o potencial de membrana deve alcançar para deflagrar o potencial de ação, ou seja, para que ocorra a abertura súbita dos canais de sódio voltagem- dependente.

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comentários (1)
kk190ful..
Universidade Federal de Goiás (UFG)
há 4 meses
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