Modelagem de um axônio em mielinopatias Bruno da Silva B. Gonçalves1, Danielle R. B. Santos2,Fernando Lucas P. Melo3,Elaine C. Oliveira4 1,2,3,4 Faculdade de Tecnologia de Sorocaba [email protected] , [email protected] 1. Introdução O potencial de ação (PA) de um neurônio mielinizado é gerado em um nodo de Ranvier, que através da chamada condução saltatória excita o próximo nodo gerando assim outro PA ate alcançar as sinapses. Essa condução saltatória se deve a presença da mielina, que isola o potencial externo do interno fazendo com que o PA consiga alcançar o próximo nodo de Ranvier com energia suficiente para excitá-lo. Algumas doenças destroem a mielina fazendo com que os potenciais externos e internos não fiquem isolados, acarretando no aparecimento de correntes de fuga através da membrana celular. Assim o PA resultante não consegue excitar o próximo nodo de Ranvier e a informação que se deseja transmitir não consegue alcançar as sinapses. Nas sinapses os neurônios conseguem se comunicar com outros, ou com outras células excitáveis como os músculos. Por esse motivo a interrupção do PA pode ocasionar entre outros sintomas a perda de movimento. Esse trabalho se destina num primeiro momento a fazer a modelagem de um neurônio que teve sua mielina totalmente destruída. 2. Potencial de ação Os mecanismos que envolvem a geração do PA de um axônio foram elucidados por Hodgkin e Huxley na primeira metade do século XX[1]. Na modelagem o PA corresponde a uma fonte de tensão que alimentará o circuito correspondente à membrana que perdeu sua mielina. A região mielinizada do axônio o PA não sofre grandes alterações até alcançar o próximo nodo de Ranvier, pois a mielina isola o meio externo do interno evitando que haja corrente de fuga. 3. A membrana desmielinizada[2] O circuito elétrico correspondente à membrana desmielinizada pode ser observado na Figura 1. O capacitor (C1) corresponde a uma característica da membrana devido à presença do dielétrico entre as duas placas condutoras, nesse caso a membrana desmielinizada. O resistor (R3) em série com a fonte de tensão (V2) é referente a corrente de vazão de diversos íons através da membrana. O resistor R1 corresponde à resistência do meio externo ao axônio e o resistor R2 corresponde à resistência ao longo do citoplasma. O capacitor C2 corresponde à capacitância do próximo nodo de Ranvier. Figura 1 – Circuito equivalente à membrana desmielinizada. 4. Conclusões Como esse trabalho foi feito analisando os aspectos qualitativos que envolvem a modelagem, foi percebido que a desmielinização altera a propagação normal do PA. As analises quantitativas serão feitas em um outro momento a partir do desenvolvimento de um software, que deverá ser capaz de calcular os valores de cada componente envolvido na modelagem. Essa quantização de valores se faz necessária para que se possa analisar vários aspectos da desmielinização. Com isso é possível saber a desmielinização máxima permitida antes que o PA sofra modificação e não possa excitar um nodo de Ranvier. 5. Referências [1] A.L. Hodgkin and A. F. Huxley. “A Quantitative Description of Membrane Current and Its Application to Conduction and Excitation in Nerve.” Journal of Physiology, vol. 117, pp. 500–544, 1952. [2] David J. Aidley. The Physiology of Excitable Cells. Cambridge University Press, Cambridge, 1998. Agradecimentos À Fatec Sorocaba pelo empréstimo de computadores com acesso a Internet. 1 Aluno de IC da FATEC – Sorocaba.