Regulação Geral do Organismo
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02/23/2008 Organização Geral do Corpo Homeostase - Significa o equilíbrio mantido pelos processos fisiológicos (mecanismos internos de regulação) de modo a proporcionar às células um meio interno constante. Homeostase URI – Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões Curso de Psicologia Compartimentos Meio Intracelular Meio Extracelular - vascular - intersticial Equilíbrio - concentração dos elementos sanguíneos - volume e pH dos líquidos corporais feedback negativo Coordenação do Corpo Mecanismos internos de regulação: -nervoso -hormonal Homeostase Meio Ambiente Constante Prof. Claudio Alfredo Konrat Regulação das Funções - PA e FC Transporte Através de Membrana Difusão mecanismo rápido: integra as informações sensitivas mecanismo lento: complementa ações o SNC Transporte Através de Membrana Difusão por canais protéicos Difusão facilitada Osmose Transporte ativo primário Transporte ativo secundário Transporte Através de Membrana Difusão por canais protéicos Difusão Movimento aleatório de substâncias, molécula a molécula, com ou sem proteína carreadora Difusão Canais Protéicos canais tubulares, ligam o espaço extracelular com o intracelular permitem a passagem por difusão simples Simples o movimento ocorre pelos orifícios e espaços intermoleculares – sem fixação a proteínas são seletivamente permeáveis importantes: canais de sódio e potássio Transporte Ativo Movimento de íons, ou de outras substâncias, com proteína carreadora contra um gradiente de energia Facilitada exige ação de proteínas carreadoras Canal de Sódio Canal de Potássio - chamado de canal rápido - chamado de canal lento - carga negativa na parede - não tem carga negativa 1 02/23/2008 Transporte Através de Membrana Transporte Através de Membrana Transporte Ativo Difusão Facilitada 1. mediada por carreador - o transporte ocorre contra o gradiente de concentração 2. há uma limitação na velocidade de passagem quando aumenta a concentração da substância - 3. Diferença com difusão simples: nesta, quanto aumenta a concentração, aumenta a velocidade de passagem é o mecanismo de transporte de íons importantes, como sódio, potássio, cálcio, ferro, hidrogênio, açúcares e aminoácidos - transporte ativo primário - transporte ativo secundário Transporte Ativo Primário 1. a energia é derivada da degradação de ATP ou de algum outro composto de fosfato de alta energia 2. depende de proteínas carreadoras, capazes de transferir energia para a substância transportadora Osmose 1. Movimento da água através da membrana por diferença de concentração 2. Pressão osmótica: força desenvolvida no movimento da água para uma solução mais concentrada – determinada pelo número de partículas/volume unitário do líquido. Transporte Ativo Primário Bomba de Sódio e Bomba de Potássio bombeia íons sódio para fora da célula e, ao mesmo tempo, bombeia íons potássio para dentro fundamental para a manutenção do meio negativo intracelular controla o volume celular Funcionamento da Bomba três íons sódio se fixam à parede interna da proteína carreadora Transporte Ativo Primário Bomba de Cálcio - visa manter baixa a concentração de íons cálcio no citoplasma de praticamente todas as células. Transporte Ativo Secundário íons sódio transportados para fora das células geram grande gradiente de concentração (maior fora, menor dentro) esse gradiente significa reserva de energia a função ATPásica da proteína é ativada uma molécula de ATP é quebrada em ADP, com liberação de energia há alteração conformacional da molécula da proteína carreadora sódio levado para fora da célula – entra potássio Potencial de Membrana Potencial de Membrana é a diferença elétrica entre o meio intra e extracelular a energia de difusão do sódio atrai outras substâncias essas substâncias são carreadas para fora da célula junto com o sódio Potencial de Membrana há grande gradiente de concentração do K+ de dentro para fora da célula Células, como as neurais e as musculares, são capazes de autogerar impulsos eletroquímicos em suas membranas íons K+ se difundem para o espaço extracelular Se a membrana for permeável à vários íons diferentes, o potencial de difusão depende: essa diferença de potencial (+ fora, - dentro), força os íons K+ na direção oposta da polaridade da carga elétrica de cada um da permeabilidade da membrana a cada um da concentração dos íons dentro e fora da membrana o espaço extracelular ficar carregado eletropositivamente o citoplasma fica carrega eletronegativamente gera um alto bloqueio para qualquer difusão ao exterior (gradiente de concentração K+ alto) a bomba ajuda a manter a diferença entre a concentração de Na+ e K+ 2 02/23/2008 Potencial de Membrana Potencial de Ação Importância das Bombas de Na+ e K+ sendo eletrogênica, mantém mais cargas positivas fora e mais negativas dentro estabelece um equilíbrio dinâmico - o número de cargas elétricas que saem é o mesmo que entram células com capacidade eletrogênica (neurais e musculares, p. exemplo) reagem a estímulos que são transmitidos por variações rápidas do potencial de membrana, que chamamos de potencial de ação mantém o volume celular – mais sódio fora que potássio dentro a bomba eletrogênica de sódio e potássio mais o papel da difusão, estabelecem um potencial de membrana de –70mV o potencial de ação começa por uma alteração abrupta do potencial de repouso (negativo, como vimos, entre –70 e –90mV) esse potencial da membrana se torna momentaneamente positivo rapidamente se torna novamente negativo Potencial de Ação Etapas do Potencial de Ação Canais de Na+ dependentes de voltagem são responsáveis para a despolarização e repolarização da membrana Estado de Repouso antes de começar a ação – a membrana está “polarizada” negativamente (-70mV) Ativação do Canal de Na+ Estado de Despolarização a membrana, ficando permeável aos íons Na+, que entram na célula, é despolarizada Inativação dos Canais de Etapa de Repolarização o potencial de membrana varia de –90mV para zero = ocorre alteração na conformação do canal protéico, abrindo-o (aumenta a permeabilidade ao Na+) Canais de K+ dependentes de voltagem aumenta a velocidade de repolarização da membrana Durante o estado de repouso, a comporta do canal de K+ está fechada = os íons K+ não saem para o exterior da célula = na despolarização, há uma abertura lenta da comporta. Os canais (lentos) de K+ só se abrem após o fechamento dos canais rápidos de Na+. quando o canal de Na+ se fecha, os íons não entram mais na célula, + Na que volta ao estado de repouso (repolariza a membrana) fecham-se os canais Na+ e abrem-se os canais K+, que saem da célula, repolarizando-a Canais de Cálcio++ Quando um potencial de ação chega a um terminal nervoso, abre canais eletrodependentes de Ca++ na membrana plasmática, permitindo ao Ca++ fluir para o terminal. O aumento de Ca++ no terminal estimula as vesículas sinápticas a se fundir com a membrana plasmática, liberando seu neurotransmissor para a fenda sináptica. A Contração Muscular O Músculo Esquelético A Placa Motora: filamentos nervosos terminais que se invaginam na fibra muscular porém permanecem fora da membrana plasmática da fibra. mitocôndrias fornecem energia para a síntese da acetilcolina a acetilcolina é sintetizada no citoplasma do terminal axônio – absorvida pelas vesículas sinápticas ativa-se o canal de cálcio Acetilcolina A Contração Muscular Túbulos Transversais Liberação de Ca++ quando o potencial de ação se propaga pela membrana da fibra muscular, ele também se propaga, por meio dos túbulos T para o interior da fibra muscular; é em torno desses túbulos que as correntes do potencial de ação desencadeiam a contração muscular a propagação do potencial de ação provoca a abertura dos canais de Ca++, que liberam o íons e provocam a contração muscular ao se fundirem com a troponina a abertura dos canais acetilcolinadependentes determina a passagem dos íons Na+ para dentro da fibra é o que se chama de potencial da placa motora, que desencadeia o potencial de ação da fibra muscular ocasiona a contração do músculo 3 02/23/2008 A Contração Muscular A Contração Muscular A Contração do Músculo Liso as contrações dos músculos lisos são mais tônicas e prolongadas que as dos músculos esqueléticos O Músculo Liso possui fibras menores as cabeças de miosina tem menor atividade ATPásica as forças de atração entre os filamentos de actina e miosina é semelhante a disposição interna das fibras musculares lisas é diferente um aumento da concentração de íons Ca++ intracelulares desencadeia a contração do músculo há uma base química e uma base física Base Física Base Química o músculo liso possui filamentos de actina e miosina mas não contém o complexo normal de troponina – há ativação de íons Ca++ e liberação de energia por ATP há grande economia de energia pelo músculo liso (alguns órgãos, como intestino, bexiga e vesícula tem que manter contrações quase indefinidas Controle Neuronal e Hormonal não há estriações de actina e miosina – há uma rede de proteínas estruturais a membrana do músculo liso contem muitos tipos de receptores protéicos pontes protéicas intercelulares transmitem a força de contração existem dois neurotransmissores: acetilcolina (excita) e noradrenalina (inibe) as fibras nervosas se ramificam difusamente – e. g. não estabelecem contato direto com as fibras – há uma difusão da substância neurotransmissora os neurotransmissores nunca são secretados pelas mesmas células Estudo Dirigido 1. São mecanismos de controle homeostático do corpo humano: a. temperatura corporal; b. pressão arterial; c. freqüência cardíaca; d. todos; e. nenhum 2. No controle homeostático, esperamos que tipo de ação por parte do SNC? a) complementa o sistema endócrino; b. atua através de reações lentas; c. atua através de ações rápidas; d. não atua neste tipo de controle; e. nenhuma 3. Qual a diferença entre transporte ativo e difusão facilitada no que se refere à membrana celular? a. utilização de proteínas carreadoras; b. a difusão facilitada é responsável pelo transporte de água para o espaço intracelular; c. o transporte ativo é feito contra o gradiente de concentração, com dispêndio de energia; d. todos; e. nenhum 4
