quarta-feira, 27 de novembro de 2013

Fisiologia Renal

Sistema Renal


O Sistema renal é formado por dois órgãos denominados de rins, os quais realizam a maior parte das funções de excreção, filtrando o sangue e recolhendo deste os resíduos metabólicos de todas as células do nosso corpo. Este órgão é dotado de um sistema de tubos condutores do produto final deste filtrado, que é a urina, a qual chamamos de vias urinárias, que são compostas por: pelve renal, ureteres, bexiga urinária e uretra. A urina produzida pelos rins, é o veículo no qual este aparelho. controla a eliminação de água, sais minerais, íons, resíduos, metabólicos, enfim, substâncias que em excesso causam um desequilíbrio fisiológico em nosso organismo.

Anatomia fisiológica dos Rins


Figura: Página 309 - Fisiologia - Guyton - 

Os dois rins situam-se na parede posterior do abdome, fora da cavidade peritoneal. Cada rim de um ser humano adulto pesa cerca de 150 gramas e tem o tamanho aproximado de uma mão fechada. O lado medial de cada ruim contém uma região chamada de Hilo. Pelo Hilo passam a artéria e veia renais, vasos linfáticos, suprimento nervoso e o ureter, que carreia urina do ruim a bexiga.
Na bexiga, a urina é armazenada e periodicamente eliminada do corpo. O ruim é circundado por uma cápsula resistente que projete as estruturas internas, que são mais delicadas.

A disseção longitudinal completa de um ruim permite a visão de duas principais regiões:
Uma mais externa, o córtex, e uma interna, conhecida como medula. A medula é dividida em múltiplas massas teciduais como o formato em cones denominados pirâmides renais.
A base de cada pirâmide origina-se no limite entre as regiões cortical e medular e termina na papila, que se projeta para o espaço da pelve renal, que é uma estrutura em formato de funil que continua com a extremidade superior do ureter. A borda externa da pelve é divida em estruturas de fundo cego chamadas de cálices maiores, que se dividem em cálices menores, os quais coletam a urina dos túbulos de cada papila. As paredes dos cálices, pelve e ureter contém elementos contráteis que se propelem a urina em direção a bexiga, onde é armazenado até que seja eliminada pela micção.

Função do Rim


Figura: Página 309 - Fisiologia - Guyton - 

Os rins realizam suas funções mais importantes pela filtração do plasma e posterior remoção de substâncias do filtrado em taxas variáveis dependendo das necessidades do corpo. Portanto, os rins ‘‘limpam’’ as substâncias indesejáveis do filtrado e(Portanto do sangue) por excretá-los através da urina, enquanto devolve as substâncias que são necessárias à corrente sanguínea.
1- Excreção de produtos indesejáveis do metabolismo e de substâncias químicas estranhas.
2- Regulação do equilíbrio de água e eletrólitos.
3- Regulação da osmolalidade dos líquidos corporais e da concentração de eletrólitos.
4- Regulação da pressão arterial.
5- Regulação do equilíbrio ácido-base.
6- Secreção, metabolismo e excreção de hormônios.
7- Gliconeogênese.

O néfron e a Unidade Funcional do Rim


Figura: Página 310 - Fisiologia - Guyton - 

Cada ruim contém cerca de um milhão de néfrons. Cada um deles capaz de formar urina. O ruim não pode regenerar novos néfrons. Portanto, com a lesão renal, doença ou envelhecimento, há um gradual declínio no número de néfrons. Após os 40 anos de idade, o número de néfrons funcionais geralmente diminui cerca de 10% a cada 10 anos; assim, com 80 anos muitas pessoas têm 40% a menos de néfrons funcionais em comparação com a idade de 40 anos. Essa perda não põe risco à vida porque alterações adaptativas nos néfrons remanescentes os permitem excretar a quantidade apropriada de água, eletrólitos e produtos residuais.
Cada néfron contêm (1) um grupo de capilares glomerulares chamado glomérulo, pelos quais grandes quantidades de líquido são filtradas do sangue, e (2) um longo túbulo, no qual o líquido filtrado é convertido em urina no trajeto para a pelve renal.

O glomérulo contém uma rede de capilares que se unificam e se anastomosam e que, comparados com outros capilares, têm uma pressão hidrostática alta ( cerca de 60mmHg).

Os capilares glomerulares são cobertos por células epiteliais, e todo glomérulo está envolvido pela cápsula de Bowman. O líquido filtrado dos capilares glomerulares flui para o interior da cápsula de Bowman e dai para o interior túbulo proximal, que se situa na zona cortical renal.
A partir do túbulo proximal, o líquido flui para o interior da alça de Henle, a qual mergulha no interior da medula renal. Cada alça consiste em um ramo descendente e um ascendente. As paredes do ramo descentes e da parte inferior do ramo ascendente são muito finas e, portanto são denominadas de segmento fino da alça de Henle. Após a porção ascendente da alça ter retornado parcialmente de volta ao córtex, as paredes tornam-se mais espessas e são denominadas segmento espesso do ramo ascendente.

No final do segmento espesso do ramo ascendente está em segmento curto, que na realidade é uma placa na parede do túbulo, conhecida como mácula densa. Mácula densa tem um papel importante no controle da função do néfron. Depois da mácula densa, o liquido entra no túbulo distal, que, como o túbulo proximal, situa-se no córtex renal. Este é seguido pelo túbulo conector e o túbulo coletor cortical , que levam ao ducto coletor cortical. 
As partes iniciais de oito a dez ductos coletores corticais juntam-se para formar um único ducto coletor maior que se dirige para medula e forma o ducto coletor medular. Os ductos coletores se unem para formar ductos progressivamente
maiores que se esvaziam na pelve através das extremidades das papilas renais. Em cada rim, há cerca de 250 grandes ductos coletores, cada um dos quais coletam urina de aproximadamente 4000 néfrons.

Diferenças regionais na estrutura do néfron: Néfrons corticais e justamedulares.

Embora cada néfron tenha todos os compomentes descritos anteriormente, há algumas diferenças dependendo de quão profundos os néfrons se situam no interior do parênquima renal. Os néfrons que têm os glomérulos localizados na zona cortical externas são chamadas de néfrons corticais; eles têm alças de Henle curtas que penetram apenas em uma pequena extensão no interior da medula.

Cerca de 20 a 30% dos néfrons têm glomérulos mais profundos, no córtex renal, perto da medula, e são chamados de néfrons justamedulares. Estes néfrons têm longas alças de Henle que mergulham profundamente no interior da medula, em direção ás papilas renais.

As estruturas vasculares que suprem os néfrons justamedulares também diferem daqueles que suprem os néfrons corticais. Para os néfrons corticais, todo o sistema tubular é envolvido por uma extensa malha de capilares peritubulare. Para os néfrons justamedulares longas arteríolas eferentes estendem-se dos glomérulos para a região externa da medula e então se dividem em capilares peritubulares especializados denominados vasa recta, que se se estendem para o interior da medula, acompanhado paralelamente as alças de Henle. Assim como a alça de Henle, os vasa recta retornam para a zona cortical e esvaziam-se nas veias corticais. Essa rede especializada de capilares na medula tem papel importante na formação de uma urina concentrada.

FUNÇÃO DO NÉFRON

A função básica do néfron é a de limpar, ou ‘‘aclarar’’ (ou ‘‘depurar’’) o plama sanguíneo, dele retirando as substâncias indesejáveis durante sua passagem pelo ruim, ao mesmo tempo em que retêm no sangue todas as substâncias que ainda são necessárias ao corpo.
Por exemplo, os produtos finais do metabolismo, como especialmente, a uréia e a creatinina, são retirados do sangue. E os íons sódio, os íons de cloreto e outros íons são também eliminados quando presentes no sangue em quantidades excessivas.

O néfron depura o plasma das substâncias indesejáveis por dois mecanismos distintos:

1-Filtra grande quantidade de plasma, em condições normais, de cerca de 125 ml por minuto, através das membranas glomerulares do próprio néfron. Então, conforme esse líquido filtrado flui ao longo dos túbulos, as substâncias indesejáveis não são reabsorvidas, sendo assim eliminadas pela urina, enquanto substâncias necessárias são seletivamente reabsorvidas para os plasma. 
(2) algumas substâncias são depuradas pelo processo de secreção. Isto é, as paredes dos túbulos removem, por processos ativos, substâncias do sangue para secreta-las para o interior dos túbulos.

Micção

Figura: Página 311 - Fisiologia - Guyton - 

O termo micção define o esvaziamento da bexiga urinária da urina nela contida. Entretanto, antes que isso possa acontecer, a urina deve ser transportada do rim até a própria bexiga.

Transporte da Urina para a Bexiga.

A urina formada em cada um dos rins é coletada, inicialmente na pelve de cada rim. Passando ao longo do ureter, para a bexiga urinária, como representado na figura abaixo. A passage da urina pelo ureter é causada por peristaltismo, que é uma contração intermitente, semelhante a uma onda, com origem na pelve renal e que se propaga pelo ureter até a bexiga.
Essa contração empurra a urina é transportada da pelve à bexiga em menos de 30 segundos.

Ocasionalmente, infecções graves ou anormalidades congênitas destroem a capacidade de contração da parede ureteral. Como resultado, a urina passa a se acumular na pelve, fazendo com que fiquei distendida e provocando infecção que pode passar para o próprio rim. De igual modo, a estagnação da urina pode causar a precipitação de substâncias cristalinas, as mais comuns sendo diversos sais de cálcio e esses precipitados podem formar, eventualmente grandes cálculos, ou pedras do rim, capazes de ocupar total ou parcialmente todo o espaço da pelve renal. Por outro lado, esses cálculos podem provocar dores muito intensas e impedindo adicionais ao fluxo da urina.

Armazenamento da Urina na Bexiga

A bexiga urinária é um órgão de depósitos ou de armazenamento, impedindo o gotejar contínuo da urina. Até que fiquei com volume de 200 a 400 ml, sua pressão interna não fica muito aumentada. Isso resulta da capacidade da parede vesical, formada por músculo liso, de ser estirada de forma muito extensa, sem que isso produza tensão significativa nesse músculo.

Entretanto, quando a bexiga está cheia com mais de 200 a 400 ml de urina, a pressão começa aumentar, atingindo, por vezes, valores da ordem de 40 mm Hg, quando a bexiga contém 600 a 700 ml.

A Formação da Urina Resulta da Filtração Glomerular

Figura: Página 314 - Fisiologia - Guyton - 

As taxas com que as diferentes substâncias são excretadas na urina representam a soma de três processos renais.

(1) Filtração glomerular,
(2)Reabsorção de Substâncias dos túbulos renais para o sangue e
(3) Secreção de substâncias para os túbulos renais.
Matematicamente isto pode ser expresso por:
Ø Taxa de excreção urinária = Taxa de filtração Ø Taxa de reabsorção + Taxa de secreção
A formação da urina começa quando uma grande quantidade de liquid praticamente sem proteínas é filtrado dos capilares glomerulares para o interior da cápsula de Bowman. A maior parte das substâncias do plasma, exceto as proteínas, é livremente filtrada, de forma que a concentração dessas substância no filtrado glomerular da cápsula de Bowman é a mesma do plasma.
Conforme o líquido filtrado sai da cápsula de Bowman e flui nos túbulos, ele é modificado pela reabsorção de água e solutos específicos de volta para os capilares peritubulares ou pela secreção de outras substâncias dos capilares peritubulares para os túbulos.

Filtração Glomerular.


Figura: Página 315 - Fisiologia - Guyton - 

A maior parte, 99%, do filtrado glomerular reabsorvido nos túbulos. Apenas em torno de 0,9%vira urina. Parte da urina é originada por secreção tubular.O processo de filtração permite a passagem de moléculas com até o diâmetro da molécula de albumina (que é bem grande). O filtrado glomerular corresponde ao plasma livre de proteínas, pois todas são grandes como a albumina, não passando pelas fenestras (poros). Se houver uma infeção renal há uma maior dilatação dos capilares, abrindo mais as fenetras, permitindo a passagem de moléculas maiores, pois aumentam a permeabilidade. Se num exame de urina for verificada a presença de albumina é porque há uma infeção.

PF=PH (PO + PC)
PF- Pressão de filtração;
PH- Pressão hidrostática do sangue;
PO- Pressão osmótica;
PC-Pressão capsular (a pressão causada pela resistência que o líquido sofre ao descer pelos túbulos)

No inicio do glomérulo, na arteríola aferente, a PO é baixa e a PH é alta. Conforme vai ocorrendo a filtração, a PH vai baixando e a PO aumentando, fazendo com que o sangue que sai pela arteríola eferente tenha alta PO. Isso faz com que ele (o sangue) tenha alta capacidade de reabsorção das substâncias dos túbulos renais. A pressão sanguínea é extremamente importante para a filtração do sangue nos rins. Quando essa pressão está baixa, diminui a filtração do sangue, aumentando a taxa de ureia, intoxicando o animal. Existem alguns mecanismos internos que mantém a filtração e fluxo plasmático renal, independente da pressão sanguínea dentro de certos limites.
Existem algumas substâncias que são fruto apenas de filtração glomerular (inulina, creatinina- produzida pelo próprio organismo), ou seja o único processo que sofrem no rim é a filtração, outras substâncias com essa característica são o paraminohipurato e diodrast, mas são totalmente removidas do organismo numa só passagem pelo rim (estão presentes na artéria renal mas ausentes na veia renal).

Provas de função renal- Depuração renal (Clearance). O clearance é o volume de plasma depurado por minuto para excretar certa substância do organismo, pela urina, por minuto.
Por exemplo: uma substância encontrada em 1mg/ml do plasma, aparece com 5mg/ml em cada 0,5ml/min de urina que é produzida pelo animal:
P – Concentração Plasmática – 1mg/ml V – Volume de Urina – 0,5ml/min
U – Concentração Urinária – 5 mg/ ml O clearance é:

C = U x V/ P = 2,5ml/min
Como a inulina só sofre filtração, o volume de plasma depurado será o mesmo que o excretado dela, ou seja, o clearance da inulina é igual a taxa de filtração glomerular (quando de filtrado glomerular está sendo filtrado por minuto). Da mesma forma, o clearance da paraminohipurato é igual ao fluxo do rim plasmático renal.

O rim é um dos órgãos mais vascularizados do organismo e é capaz de alterar a composição química do organismo em poucos minutos (alterar o pH provovando acidose ou alcalose, (Alterar os níveis de potássio ou sódio, etc.). Quando maior a capacidade de concentração de urina do animal, menor a necessidade de ingestão de água. Isso se mede pelo ponto de congelamento da urina. Quanto mais solutos na urina, menor o ponto de congelamento dela (Mais baixo é o grau), pois está mais concentrada.

Processo de Reabsorção Tubular

Após o filtrado glomerular entrar nos túbulos renais, ele flui através de porções sucessivas do túbulo proximal, alça de Henle, túbulo distal, túbulo coletor e, finalmente, ducto coletor-antes de ser excretado como urina. Al longo desse curso, algumas substâncias são rebsorvidas seletivamente dos túbulos de volta para o sangue, enquanto outras são excretadas do sangue para o lúmen tubular. Por fim, a urina total formada representa a soma de três processos renais básicos- filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tubular-como segue:
Excreção urinária = Filtração glomerular – Reabsorção tubular + Secreção tubular para muitas substâncias , a reabsorção tem o papel bem mais importante do que o da secreção na determinação da taxa final de excreção urinária. No entanto, a secreção é responsável por quantidades significativas de íons potássio, íons hidrogênio e de outras poucas substâncias que aparecem na urina.

A Reabsorção Tubular é Seletiva e Quantitativamente Grande.

A reabsorção de solutos ocorre através de mecanismos de transporte, que podem ser:
1- Transporte Ativo – ocorre gasto de energia. A substância que a célula precisa captar, ou expulsar, terá que se mover na direção contrária a do equilíbrio eletroquímico da célula com o meio externo. Ou seja, contra o gradiente de concentração. Para isso precisa de energia de uma proteína usada que transport (carreador). Pode ser Uniporte, carreador que transporta apenas uma substância,ou contratransporte, carreador que transporta mais de uma substância.
2- Difusão Passiva – não há gasto de energia. A passagem de substância se dá espontaneamente, por diferença eletroquímica entre o meio externo e interno da célula. A substância se move do meio onde o potencial eletroquímico está alto para o de baixo potencial. A difusão cessa quando essa diferença eletroquímica é nula.
Existem dois tipos de contratransporte:
Ø Simporte - tipo de contratransporte onde as substâncias são transportadas no mesmo sentido.

Exemplos:

1. Sódio + Cloro – Túbulo contorcido proximal (que absorve 65% do filtrado glomerular- possui microvilosidades);
2. Sódio + Potássio + 2 Cloro – (importantíssimo para o organismo reter água) ramo ascendente da alça de Henle;
3. Sódio + Glicose – Túbulo contorcido proximal;
4. Sódio + aminoácidos – Túbulos contorcidos proximais e distais.
Ø Antiporte – tipo de contratrasnporte onde as substâncias são transportadas em sentido contrário, ou seja, enquanto uma é secretada a outra é absorvia. Ex :
1. Sódio x Hidrogênio – (importante para a manutenção do equilíbrio ácido- base) Túbulos contorcidos proximais e distais.
2. Sódio x Potássio – Túbulo contorcido distal. Em todos os túbulos renais há absorção de sódio. Essa absorção se dá com o sódio ligado a glicose a aminoácidos, a cloretos, pelo simporte Na(+)K(+)2CL ou pelas trocas (Antiporte) Na(+) x H(+) ou na Na(+) K(+). As células dos túbulos contorcidos distais possuem duas faces; a face voltada para a luz do túbulo e a voltada
para o interstício. A que está voltada para o interstício possui um mecanismo ligado a sódio-potássio-ATPase que excreta sódio e capta potássio.
Isso se faz com que falte sódio no interior da célula. Na face voltada para a luz, há canais de sódio que se abre para captação do sódio, quando há pouca quantidade dele na célula, e eliminam potássio. Esse mecanismo facilita a absorção de sódio. O sódio é importantíssimo, pois é ele quem retém a água no organismo. Sem sódio o animal desidrata. Por isso a hidratação de um animal deve ser feita com água associada com sódio (soro fisiológico).
Todo potássio que aparece na urina é fruto de secreção tubular. Esse controle é importante, pois o aumento brusco de potássio pode causar parada cardíaca.
A reabsorção de água nos túbulos é isosmótica. Outro fator que favorece a reabsorção é a diferença de pressão osmótica nos capilares (artéria eferente).

Secreção Tubular

As substâncias orgânicas (ácidos e bases) são secretadas, no túbulo contorcido distal, através de um mecanismo que a s transformam em aniotentes (radical de um ácido) e cationte (radical de um ácido) e cationtes (radical de uma de uma base). Esse mecanismo é extremamente eficiente chegando a excretar mais que a filtração. Não possui especificidade.
Por exemplo: a penicilina é um ácido orgânico excretado pela urina por este mecanismo. Se quiser mantê-la por mais tempo no organismo, deve-se ministra-la junto com outro ácido orgânico para que compita com ela na excreção (seriam dois ácidos a serem excretados e não apenas um).

O sistema renina-angiotensina aldosterona

O sistema renina-angiotensina é o responsável pela resposta corporal a situações de baixa no volume de sangue e na pressão, fatores que acarretam a diminuição da circulação de sangue nos rins e a consequente ativação do sistema. Simplificadamente o que ocorre é: os rins liberam renina, que atuará na transformação de angiotensinogênio em angiotensina I, ativando-a; a angiotensina I é então transformada em angiotensina II, que atuará aumentando a secreção de aldosterona. Dessa forma se tem um aumento na reabsorção de sódio e água, que acarretará o aumento no volume sanguíneo E na pressão.

A regulação da secreção de aldosterona se dá principalmente pela concentração sanguínea de potássio e pela ativação do sistema renina- Angiotensina. A angiotensina faz com que os rins retenham água e sal de duas maneiras diferentes: atuando diretamente sobre os rins nessa retenção ou faz com que as Glândulas adrenais secretem aldosterona, e a aldosterona, por sua vez, aumenta a Reabsorção de sal e água pelos túbulos renais.
A concentração sanguínea de sódio tem pouco efeito sobre a secreção deste mineralocorticoide – quando se encontra aumentada a secreção d aldosterona é reduzida um pouco. A secreção de aldosterona é aumentada quando se tem uma alta concentração de potássio, na tentativa de aumentar sua eliminação, e quando o sistema renina-angiotensina é ativado, na tentativa de aumentar a pressão arterial e o volume sanguíneo. Já as o ACTH(Hormônio Adenocorticotrófico) é necessário para que haja produção de aldosterona, mas não exerce atividade reguladora da sua secreção.

Bibliografia Textual e Imagens:

Guyton, A.; HALL, J. Tratado de Fisiologia Médica, 11a ed. Elsevier, 2006. Fisiologia 
Humana/ Guyton /Sexta Edição. Arthur C.; HALL, John E.

JUNQUEIRA, Luiz C.; CARNEIRO, José. Histologia Básica. 11 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.

Componentes:

Ariadine
Gloracy
Iara de Sousa 

Fisiologia Respiratória


A respiração provê oxigênio ao tecidos o remove o dióxido de carbono. 
A fim de alcançar tais objetivos , a respiração pode ser dividida em quatro funções principais:
• Ventilação pulmonar , que significa o influxo e efluxo de ar entre a atmosfera e aos alvéolos pulmonares;
• Difusão de oxigênio e Dióxido de carbono entre os alvéolos e o sangue;
• Transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue, nos líquidos corporais

e suas trocas com a célula de todos os tecidos do corpo; • Regulação da ventilação e outros aspectos da respiração;

ANATOMIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO



Nariz ou Fossas Nasais: O ar ao chegar ao nariz é aquecido, umedecido e filtrado
Faringe: Ao atingir a faringe, órgão atuante nos sistema digestivo e respiratório, existe uma cartilagem denominada epiglote que trabalha como uma válvula impedindo que alimentos atinjam as vias respiratórias, e assim o ar é conduzido até a laringe.
Laringe: A laringe além de conduzir o ar que se dirige aos pulmões, é o local onde se localizam as cordas vocais fundamentais para a fala.
Traquéia: A traquéia, um tubo elástico de aproximadamente 12 cm, constituído por anéis de cartilagem, conduz o ar que esta dentro do tórax até se dividirem formando os brônquios.
Brônquios: Os brônquios são formados por 2 ramificações da traquéia que chegam até os pulmões. Entram nos pulmões onde sofrem várias bifurcações sendo transformados em bronquíolos.
Alvéolos pulmonares:Formadas por células epiteliais com características achatadas os alvéolos pulmonares são pequenos sacos localizados no final dos menores bronquíolos. São rodeados de vasos sanguíneos, onde ocorre a hematose (trocas gasosas).
Pulmões: Os pulmões são órgãos esponjosos, envolvidos por uma camada de tecido denominado pleura. São constituídos pelos bronquíolos, alvéolos e vasos sanguíneos.

VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES



Os volumes pulmonares são convencionalmente divididos em quatro volumes
primários e quatro capacidades.
A imagem ilustra esses volumes e capacidades. Note que os volumes primários não se sobrepõem, ao passo que as capacidades são formadas por dois ou mais volumes primários.
VOLUME CORRENTE (VC):É a quantidade de ar inspirada ou expirada espontaneamente em cada ciclo respiratório, ou seja: é a quantidade de ar que está entrando e saindo do seu pulmão. No repouso o volume corrente humano oscila entre 350 e 500 mI.
VOLUME DE RESERVA INSPIRATÓRIO (VRI): É o volume máximo quando uma pessoa inspira com força total. Um volume maior, numa inspiração forçada e profunda, exatamente o volume que é mobilizado quando você enche o peito de ar antes de dar um mergulho prolongado na piscina.
VOLUME DE RESERVA EXPIRATÓRIO (VRE): É o volume máximo que pode ser expirado voluntariamente a partir do final de uma expiração espontânea.
VOLUME RESIDUAL (VR): É simplesmente o volume de gás que permanece no interior dos pulmões após uma a expiração máxima.
CAPACIDADE VITAL (CV): É a quantidade de ar que passa pela sua boca entre uma inspiração máxima e uma expiração completa. é a soma de três volumes primários: VRI+VC+VRE.
CAPACIDADE INSPIRATÓRIA (CI): É o volume máximo inspirado a partir do final de uma expiração espontânea. Corresponde à soma dos VC+VRI.
CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL (CRF): É a quantidade de ar contida nos pulmões no final de uma expiração espontânea. Corresponde à soma dos VRE+VR.
VOLUME CORRENTE (VC):É a quantidade de ar inspirada ou expirada espontaneamente em cada ciclo respiratório, ou seja: é a quantidade de ar que está entrando e saindo do seu pulmão. No repouso o volume corrente humano oscila entre 350 e 500 mI.
VOLUME DE RESERVA INSPIRATÓRIO (VRI): É o volume máximo quando uma pessoa inspira com força total. Um volume maior, numa inspiração forçada e profunda, exatamente o volume que é mobilizado quando você enche o peito de ar antes de dar um mergulho prolongado na piscina.
VOLUME DE RESERVA EXPIRATÓRIO (VRE): É o volume máximo que pode ser expirado voluntariamente a partir do final de uma expiração espontânea.
VOLUME RESIDUAL (VR): É simplesmente o volume de gás que permanece no interior dos pulmões após uma a expiração máxima.
CAPACIDADE VITAL (CV): É a quantidade de ar que passa pela sua boca entre uma inspiração máxima e uma expiração completa. é a soma de três volumes primários: VRI+VC+VRE.
CAPACIDADE INSPIRATÓRIA (CI): É o volume máximo inspirado a partir do final de uma expiração espontânea. Corresponde à soma dos VC+VRI.
CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL (CRF): É a quantidade de ar contida nos pulmões no final de uma expiração espontânea. Corresponde à soma dos VRE+VR

TROCAS GASOSAS

Imagem

O oxigênio dentro dos alvéolos pulmonares difunde-se até os capilares sanguíneos penetrando nas hemácias, onde se liga com a hemoglobina, sendo o gás carbônico jogado para fora. Este processo denomina-se hematose.

Ocorre nos alvéolos pulmonares e é o fenômeno chave da respiração. A difusão se estabelece por diferenças no gradiente de concentração dos capilares, onde o CO2 difunde-se do sangue venoso em direção ao meio externo, havendo a oxigenação do sangue a partir do mecanismo inverso com as moléculas de oxigênio na cavidade pulmonar. Nesse processo, o gás oxigênio presente no ar dos alvéolos difunde-se para os capilares sanguíneos onde se combina com a hemoglobina. Cada molécula de hemoglobina é formada por quatro cadeias polipeptídicas, cada uma combinada a um grupo químico que contem ferro, que se chama de grupo heme. A eficiência das trocas gasosas nos seres humanos deve-se à grande área de superfície alveolar; à fina espessura da parede alveolar; e à vasta rede de vasos capilares nas paredes dos alvéolos. Esta vascularização evidencia a importância do sistema circulatório para a respiração.

TRANSPORTE DE OXIGÊNIO

Por ser insolúvel em água, somente cerca de 2% do oxigênio é transportado no plasma, que é composto basicamente por H2O. Enquanto 98% é transportado através da combinação entre hemoglobina e hemácias. Cada hemoglobina contém quatro átomos de ferro, o que permite que ela transporte quatro moléculas de O2. Ou seja, o exigênio se ligará a hemoglobina e será transportado para as células com forma de oxi-hemoglobina, e logo depois de atingi-la, retornará a sua forma simples.

TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO

O CO2 é transportado de diversas formas. Cerca de 7% dissolvidos no plasma. Cerca de 23% combinado a hemoglobina, forma a molécula de carbomino- hemoglobina e são transportadas pelos capilares teciduais, ao chegar nos capilares pulmonares a molécula de desfaz e o CO2 entra nos alvéolos por difusão.
Os 70% restantes são transportados como bicarbonato (HCO3).
A medida que entram nos capilares teciduais juntam-se com moléculas de H2O para formar ácido carbônico (H2CO3), o ácido carbônico então decompõem-se em íons de hidrogênio (H+) e íons de bicarbonato (HCO3), seguem então, em direção ao plasma. Já no plasma o CO2 chega em duas formas, combinados a globina e ao bicarbonato. Seguem aos capilares pulmonares, e então o CO2 combinado a globina se separa e entra nos alvéolos. Já os íons de bicarbonato retornam as hemácias, se ligam novamente ao H+ e formam H2CO3, para então ser degradada em H2O e CO2, e então sair das hemácias e entrar nos alvéolos.

CURIOSIDADE:
O monóxido de carbono pode ser ligado facilmente a hemoglobina,
assim como o oxigênio. O diferencial do CO2, é que sua combinação pode
ser até 200 vezes mais forte. Essa combinação entre CO2 e hemoglobina (Hb) pode diminuir a capacidade da Hb de transportar O2 ás células, e gera a

hipóxia por envenenamento por monóxido de carbono .

CONTROLE RESPIRATÓRIO

A respiração tem um controle involuntário, a partir do sistema nervoso, embora seja controlada voluntariamente em alguns casos, como por exemplo, na frequência respiratória.
O tórax altera pela ação dos músculos respiratórios. A caixa torácica “sobe” quando o diafragma expande, e retorna quando o músculo relaxa. Esses impulsos nervosos são transmitidos do encéfalo para o tronco encefálico, onde é localizada o centro respiratório.
O centro respiratório se divide em três áreas:
1- área bulbar (bulbo): controla o ritmo respiratório, inspiração e expiração.
2- área pneumotoráxica (ponte): transmite impulsos nervosos para a inspiração, e controla os pulmões para inspiração adequada de ar, e por limitar a inspiração, desencadeia e controla a expiração.
3- área apnêustica (parte inferior da ponte): prolonga a inspiração, e inibe a expiração.
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ASMA

O que é Asma?

Sinônimos: Asma brônquica, bronquite asmática
A asma é uma doença que causa inchaço e estreitamento das vias aéreas dos pulmões, causando dificuldade respiratória, falta de ar, aperto no peito e tosse.

Causas

A asma é causada por inflamação nas vias respiratórias. Quando ocorre um ataque de asma, os músculos ao redor das vias respiratórias ficam apertados e a parte interna das passagens de ar incha. Isso reduz a quantidade de ar que pode passar. Em pessoas sensíveis, os sintomas da asma podem ser desencadeados pela inalação de substâncias que causam alergia (chamadas alérgenos ou desencadeadores).
Os desencadeadores comuns da asma incluem:
- Animais (pelo ou caspa de animais domésticos);
- Poeira;
- Mudanças climáticas (com mais frequência em clima frio);
- Produtos químicos no ar ou nos alimentos;
- Exercícios intensos;
- Mofo;
- Pólen;
- Infecções respiratórias como o resfriado comum;
- Emoções fortes (estresse);
- Fumo;
- Aspirina e outros anti-inflamatórios não esteroides (AINE) provocam asma em alguns pacientes.

Exames

O teste de alergia pode ser útil para identificar alérgenos em pessoas com asma persistente. Alérgenos comuns incluem: Ácaros, mofos, pelo de animais domésticos, polens.
Os irritantes respiratórios comuns incluem: Fumaças da queima de madeira ou gás poluição, fumo.
Os testes para diagnosticar a asma podem incluir:
Gás no sangue arterial, teste de sangue para medir quantidade de eosinófilo (um tipo de glóbulo branco) e IgE (um tipo de proteína do sistema imunológico chamado imunoglobulina), raio X torácico, testes de funcionamento dos pulmões, medições de pico de fluxo.
O médico usará um estetoscópio para auscultar os pulmões. Sons relacionados à asma podem ser auscultados. No entanto, os sons do pulmão geralmente são normais entre episódios de asma.

Sintomas de Asma

A maioria das pessoas com asma tem ataques separados por períodos sem sintomas. Algumas pessoas têm deficiência respiratória por longo período com episódios de maior deficiência respiratória. Respiração ofegante, ou uma tosse, pode ser o sintoma principal.
Os ataques de asma podem durar de minutos a dias e podem se tornar perigosos se o fluxo de ar estiver muito restrito.
Os sintomas da asma incluem:
Tosse com ou sem produção de escarro (muco), repuxar a pele entre as costelas durante a respiração (retrações intercostais), deficiência respiratória que piora com exercício ou atividade, vem em episódios com períodos intercalados sem sintoma, pode ser pior à noite ou no início da manhã, pode desaparecer por si mesma, melhora quando se usa medicamentos que abrem as vias respiratórias (broncodilatadores), piora quando se inspira ar frio, piora com exercício, piora com azia (refluxo), em geral começa repentinamente, situações de emergência das crises de asma e etc.

Tratamento de Asma

O objetivo do tratamento da asma é evitar as substâncias que desencadeiam seus sintomas e controlar a inflamação das vias respiratórias. Você e seu médico devem trabalhar juntos como uma equipe para desenvolver e colocar em prática um plano para eliminar os desencadeadores de asma e monitorar os sintomas.
Há dois tipos básicos de medicamento para tratamento de asma: - Medicamentos de controle para prevenir ataques de asma;
- Medicamentos de alívio imediato para usar durante os ataques. Complicações possíveis

As complicações da asma podem ser graves. Algumas incluem:
- Óbito;
- Capacidade reduzida de se exercitar e tomar parte em outras atividades; - Falta de sono devido a sintomas noturnos;
- Alterações permanentes no funcionamento dos pulmões;
- Tosse persistente;
- Dificuldade para respirar que requer ajuda na respiração (ventilação). 


Prevenção

Você pode reduzir os sintomas da asma evitando desencadeadores conhecidos e substâncias que irritam as vias respiratórias.
- Remova os tapetes dos dormitórios e passe aspirador de pó regularmente. - Use somente detergentes e materiais de limpeza inodoros na casa.
- Mantenha os níveis de umidade baixos e conserte vazamentos para reduzir o desenvolvimento de organismos como o mofo.

-Mantenha a casa limpa e mantenha o alimento em recipientes e fora dos dormitórios - isso ajuda a reduzir a possibilidade de baratas, as quais podem desencadear ataques de asma em algumas pessoas.
- Se uma pessoa for alérgica a um animal que não pode ser removido da casa, o animal deve ser mantido fora do dormitório. Coloque material filtrante nas saídas de aquecimento para reter caspa e pelos de animais.
- Elimine a fumaça de cigarro da casa. Esta é a atitude mais importante que uma família pode fazer para ajudar uma criança com asma. Fumar fora da casa não é suficiente. Os membros da família e os visitantes que fumam fora carregam resíduos da fumaça para dentro de casa em suas roupas e cabelo - isso pode desencadear sintomas da asma.
- As pessoas com asma também devem evitar poluição do ar, poeiras industriais e outras fumaças irritantes o máximo possível.

Bibliografia textual e imagens:

- http://fisioterapiahumberto.blogspot.com.br/2010/02/volumes-e-capacidades- pulmonares.html

- http://www.infoescola.com/fisiologia/respiracao/ 

- http://www.minhavida.com.br/saude/temas/asma

- Tratado de Fisiologia Médica/ Arthur C. Guyton., John E., Hall : tradução de Barbara de Alencar Martins..[et AL.] rio de janeiro

- Corpo Humano: Fundamentos de Anatomia e Fisiologia / Gerard J. Tortora - Editora Artmed/ 4 edição

Componentes do Grupo: 

- Cleyanne dos Santos
- Heloiza Araujo
- Mirley Carvalho

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Fisiologia Cardiovascular


Músculo cardíaco e o sistema cardíaco de condução Estrutura e função do coração:

O coração constitui, na realidade, por duas bombas distintas: o coração direito, que bombeia sangue para os pulmões, e o coração esquerdo que bombeia sangue para os órgão periféricos. Por outro lado, cada um desses corações é uma bombas pulsátil com duas câmara, compostas por átrios e ventrículos. O átrio funciona, principalmente, como fraca bomba de escorva para o ventrículo, ajudando a movimentar o sangue para o ventrículo. O ventrículo, por sua vez, fornece a força principal que propele o sangue para a circulação pulmonar, pelo ventrículo direito, ou para a circulação periférica, pelo ventrículo esquerdo.

Epicárdio: a camada externa do coração é uma delgada lâmina de tecido seroso. O epicárdio é contínuo, a partir da base do coração, com o revestimento interno do pericárdio, denominado camada visceral do pericárdio seroso.
Miocárdio: é a camada média e a mais espessa do coração. É composto de músculo estriado cardíaco. É esse tipo de músculo que permite que o coração se contraia e, portanto, impulsione sangue, ou o force para o interior dos vasos sangüíneos.
Endocárdio: é a camada mais interna do coração. É uma fina camada de tecido composto por epitélio pavimentoso simples sobre uma camada de tecido conjuntivo. A superfície lisa e brilhante permite que o sangue corra facilmente sobre ela. O endocárdio também reveste as valvas e é contínuo com o revestimento dos vasos sangüíneos que entram e saem do coração.

Câmara cardíaca:

ÁTRIO DIREITO
O átrio direito forma a borda direita do coração e recebe sangue rico em dióxido de carbono (venoso) de três veias: veia cava superior, veia cava inferior e seio coronário.
A veia cava superior, recolhe sangue da cabeça e parte superior do corpo, já a inferior recebe sangue das partes mais inferiores do corpo (abdômen e membros inferiores) e o seio coronário recebe o sangue que nutriu o miocárdio e leva o sangue ao átrio direito.
O sangue passa do átrio direito para ventrículo direito através de uma válvula chamada tricúspide (formada por três folhetos - válvulas ou cúspides).
Os orifícios onde as veias cavas desembocam têm os nomes de óstios das veias cavas.
O orifício de desembocadura do seio coronário é chamado de óstio do seio coronário e encontramos também uma lâmina que impede que o sangue retorne do átrio para o seio coronário que é denominada de válvula do seio coronário.

ÁTRIO ESQUERDO
O átrio esquerdo é uma cavidade de parede fina, com paredes posteriores e anteriores lisas, que recebe o sangue já oxigenado; por meio de quatro veias pulmonares. O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo, através da valva bicúspide (mitral), que tem apenas duas
cúspides.

O átrio esquerdo também apresenta uma expansão piramidal chamada aurícula esquerda.

VENTRÍCULO DIREITO
O ventrículo direito forma a maior parte da superfície anterior do coração. O seu interior apresenta uma série de feixes elevados de fibras musculares cardíacas chamadas trabéculas carnosas.
No óstio atrioventricular direito existe um aparelho denominado valva tricúspide que serve para impedir que o sangue retorne do ventrículo para o átrio direito. Essa valva é constituída por três lâminas membranáceas, esbranquiçadas e irregularmente triangulares, de base implantada nas bordas do óstio e o ápice dirigido para baixo e preso ás paredes do ventrículo por intermédio de filamentos.
Cada lâmina é denominada cúspide. Temos uma cúspide anterior, outra posterior e outra septal.
O ápice das cúspides é preso por filamentos denominados cordas tendíneas, as quais se inserem em pequenas colunas cárneas chamadas de músculos papilares.
A valva do tronco pulmonar também é constituída por pequenas lâminas, porém estas estão dispostas em concha, denominadas válvulas semilunares (anterior, esquerda e direita).
No centro da borda livre de cada uma das válvulas encontramos pequenos nódulos denominados nódulos das válvulas semilunares (pulmonares).

VENTRÍCULO ESQUERDO
O ventrículo esquerdo forma o ápice do coração. No óstio atrioventricular esquerdo, encontramos a valva atrioventricular esquerda, constituída apenas por duas laminas denominadas cúspides (anterior e posterior). Essas valvas são denominadas bicúspides. Como o ventrículo direito, também tem trabéculas carnosas e cordas tendíneas, que fixam as cúspides da valva bicúspide aos músculos papilares.
O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo através do óstio atrioventricular esquerdo onde localiza-se a valva bicúspide (mitral). Do ventrículo esquerdo o sangue sai para a maior artéria do corpo, a aorta ascendente, passando pela valva aórtica - constituída por três válvulas semilunares: direita, esquerda e posterior. Daí, parte do sangue flui para as artérias coronárias, que se ramificam a partir da aorta ascendente, levando sangue para a parede cardíaca; o restante do sangue passa para o arco da aorta e para a aorta descendente (aorta torácica e aorta abdominal). Ramos do arco da aorta e da aorta descendente levam sangue para todo o corpo.
O ventrículo esquerdo recebe sangue oxigenado do átrio esquerdo. A principal função do ventrículo esquerdo é bombear sangue para a circulação sistêmica (corpo). A parede ventricular esquerda é mais espessa que a do ventrículo direito. Essa diferença se deve à maior força necessária para bombear sangue para a circulação sistêmica.


Circulação sistemica e pulmonar:

Circulação Sistêmica
É a maior circulação; ela fornece o suprimento sangüíneo para todo o organismo. A circulação sistêmica carrega oxigênio e outros nutrientes vitais para as células, e capta dióxido de carbono e outros resíduos das células.

Circulação Pulmonar
Leva sangue do ventrículo direito do coração para os pulmões e de volta ao átrio esquerdo do coração. Ela transporta o sangue pobre em oxigênio para os pulmões, onde ele libera o dióxido de carbono (CO2) e recebe oxigênio (O2). O sangue oxigenado, então, retorna ao lado esquerdo do coração para ser bombeado para circulação sistêmica.


Células auto-rítmicas:

Uma atividade elétrica, intrínsecas e rítmica, é a razão dos batimentos contínuos do coração. A origem dessa estimulação é uma rede de fibras musculares cardíacas especializadas, chamadas células auto-rítmicas, por serem auto-exicitáveis. As estas células repetitivamente geram potenciais de ação espontâneos, que desencadeiam as contrações cardíacas.

Fisiologia da contração do músculo cardíaco:




O potencial de ação gerado pelo nodo SA se propaga pelo sistema de condução e se dispersa, para exitar as fibras musculares atriais e ventriculares que executam o “trabalho”, chamadas fibras contráteis.
O evento de contração da musculatura cardíaca, essencial para que o coração desempenhe sue função de bomba, é dependente da despolarização ordenada das células musculares cardíacas.
Para que a fibra muscular cardíaca se contraia, é necessária a despolarização desta mesma fibra.
A ativação elétrica ordenada do coração se dá pela propagação, em sequência, de potenciais de ação despolarizantes através das estruturas anatômicas deste órgão.
O batimento cardíaco tem início no nodo sino-atrial (SA), com um
potencial de ação gerado de maneira espontânea.
Esse potencial de ação se dissemina por todo o miocárdio atrial direito, e chega ao miocárdio atrial esquerdo, levando à contração do miocárdio atrial.
Em seguida, essa onda de ativação converge para a única conexão elétrica existente entre o miocárdio atrial e o ventricular:o nodo atrioventricular (AV).
Após passar pelo nodo AV, a onda de ativação atinge o feixe de His, e passa por ele até chegar às fibras de Purkinge, que são arborizações do feixe de His no miocárdio ventricular.
Deste modo, a onda de despolarização – o impulso cardíaco - é distribuída a todo o miocárdio dos ventrículos direito e esquerdo, determinando a contração ventricular.

Eletrocardiograma (ECG):




O eletrocardiograma (ECG) é o meio que possibilita estudar as propriedades do músculo cardíaco por meio de um aparelho conhecido como eletrocardiógrafo. Este, por sua vez, é um galvanômetro (aparelho responsável por medir a diferença de potencial entre dois pontos) que analisa a formação e condução do estímulo cardíaco, através de eletrodos dispostos em certas áreas do corpo. Em outras palavras, os eletrodos capturam a variação cíclica que o coraçãoapresenta durante sua atividade elétrica,
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devido à variação na quantidade de íons de sódio presentes interna e externamente às células do miocárdio.
Este é um exame complementar importante no diagnóstico de diferentes cardiopatias e outras condições, como é o caso do distúrbio eletrolítico.
O traçado eletrocardiográfico é formado pelas ondas P, Q, R, S e T, cada uma delas tendo seu significado relacionado com os fenômenos de despolarização e repolarização. Define-se assim:
• A onda P representa a despolarização atrial;
• As ondas QRS representam a despolarização ventricular, que ocorre em 3

fases: despolarização septal (onda Q), despolarização das paredes ventriculares (onda R) e despolarização das regiões atrioventriculares (onda S);
• A onda T representa a repolarização ventricular;
• A repolarização atrial é camuflada no eletrocardiograma, pois ocorre

juntamente à despolarização ventricular.

Ciclo cardíaco:




Um ciclo cardíaco único inclui todos os eventos associados a um batimento cardíaco. No ciclo cardíaco normal os dois átrios se contraem, enquanto os dois ventrículos relaxam e vice versa. O termo sístole designa a fase de contração; a fase de relaxamento é designada como diástole.
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Quando o coração bate, os átrios contraem-se primeiramente (sístole atrial), forçando o sangue para os ventrículos. Um vez preenchidos, os dois ventrículos contraem-se (sístole ventricular) e forçam o sangue para fora do coração.
Para que o coração seja eficiente na sua ação de bombeamento, é necessário mais que a contração rítmica de suas fibras musculares. A direção do fluxo sangüíneo deve ser orientada e controlada, o que é obtido por quatro valvas já citadas anteriormente: duas localizadas entre o átrio e o ventrículo - atrioventriculares (valva tricúspide e bicúspide); e duas localizadas entre os ventrículos e as grandes artérias que transportam sangue para fora do coração - semilunares (valva pulmonar e aórtica).
Complemento: As valvas e válvulas são para impedir este comportamento anormal do sangue, para impedir que ocorra o refluxo elas fecham após a passagem do sangue.
Sístole é a contração do músculo cardíaco, temos a sístole atrial que impulsiona sangue para os ventrículos. Assim as valvas atrioventriculares estão abertas à passagem de sangue e a pulmonar e a aórtica estão fechadas. Na sístole ventricular as valvas atrioventriculares estão fechadas e as semilunares abertas a passagem de sangue.
Diástole é o relaxamento do músculo cardíaco, é quando os ventrículos se enchem de sangue, neste momento as valvas atrioventriculares estão abertas e as semilunares estão fechadas.
Em conclusão disso podemos dizer que o ciclo cardíaco compreende: 1- Sístoleatrial 2-Sístoleventricular 3- Diástole ventricular

Débito cardíaco:

Débito cardíaco ou Gasto cardíaco é o volume de sangue bombeado por um ventrículo por unidade de tempo. É determinado pela relação entre a
Frequência Cardíaca (FC) e o Volume Sistólico (VS) - DC = FC x VS. Unidade usualmente utilizada é litros por minuto.
É igual à frequência cardíaca multiplicada pelo volume sistólico.
Portanto, se o coração está batendo 70 vezes por minuto e a cada batimento 70 mililitros de sangue são ejetados, o débito cardíaco é de 4900 ml/minuto. Este valor é típico para um adulto médio em repouso, embora o débito cardíaco possa atingir 30 litros/minuto durante exercícios extremos.
Quando o débito cardíaco aumenta em um indivíduo saudável, mas não treinado, a maior parte do aumento pode ser atribuída à elevação da freqüência cardíaca. Mudanças de postura, aumento da atividade do sistema nervoso simpático e diminuição de atividade do sistema nervoso parassimpático também podem aumentar o débito cardíaco. A freqüência cardíaca pode variar por um fator de aproximadamente 3, entre 60 e 180 batimentos por minuto, enquanto que o volume sistólico pode variar entre 70 e 120 ml, um fator de apenas 1,5.
o volume de sangue bombeado por um ventrículo por unidade de tempo. É determinado pela relação entre a Frequência Cardíaca (FC) e o Volume Sistólico (VS) - DC = FC x VS. Unidade usualmente utilizada é litros por minuto.

Bibliografia textual e Imagens:

- Fisiologia Médica” Guyton e Hall. Décima edição

-http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfnEIAH/2-aula-anatomia-fisiologia- sistema-vascular?part=2

-http://www.misodor.com/CORACAO.php

- http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Histologia/epitelio24.php


- http://www.infoescola.com/exames-medicos/eletrocardiograma/ -Livro: “Tratado de 
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Componentes

• Fabricio
• Shamim 
• Gabriela 
• Gerson 
• Monica 

Contração Muscular

CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

Cerca de 40% do corpo é composto por músculo esquelético.

Anantomia fisiológica do músculo esquelético

Fibra do músculo esquelético

O músculo esquelético é composto por numerosas fibras formadas por subunidades ainda menores chamadas de miofibrilas.

O sarcolema é a membrana delgada que reveste a fibra muscular esquelética, revestida de fina camada de material polissacarídeo contendo muitas fibrilas colágenas delgadas. Em cada extremidade da fibra muscular, essa camada superficial do sarcolema funde-se com uma fibra do tendão que, por sua vez, se agrupam em feixes para formar os tendões dos músculos que se inserem nos ossos.
As miofibrilas são compostas por filamentos de actina (mais finos) e de miosina (mais espessos), são longas moléculas de proteínas polimerizadas responsáveis pelas contrações reais musculares. Cada fibra muscular contém centenas a milhares de miofibrilas, demonstradas pelos pequenos pontos abertos no corte transversal da Figura 1C.

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Os filamentos de miosina e actina são parcialmente interdigitados, fazendo com que a miofibrila alterne faixas escuras e claras. As faixas claras só contêm filamentos de actina e as escuras contêm miosina, assim como as extremidades dos filamentos de actina, onde superpõem aos de miosina, chamadas de faixas A. As projeções laterais dos filamentos de miosina (Figura 1E e L) são as pontes cruzadas. São as interações entre os filamentos de actina e as pontes cruzadas que causam as contrações.
As extremidades dos filamentos de actina são ligados ao chamado disco Z, conforme mostra a Figura 1E. O disco Z, composto por proteína filamentosa diferente dos filamentos de miosina e actina, conecta as miofibrilas umas as outras, por toda a fibra muscular.
O sarcômero é o segmento de miofibrila situado entre dois discos Z sucessivos. Quando a fibra muscular está contraída, os filamentos de actina se sobrepõem completamente aos filamentos de miosina.
As numerosas miofibrilas de cada fibra muscular ficam em suspensão, lado a lado, na fibra muscular. Os espaços entre elas são preenchidos pelo líquido intracelular conhecido como sarcoplasma, que contêm grande quantidade de potássio, magnésio e fosfato, além de múltiplas enzimas proteicas. Também está presente nessa substância grande quantidade de mitocondrias, que fornecem às miofibrilas que se contraem grande quantidade de energia, na forma de trifosfato e adenosina (ATP).
Também no sarcoplasma circundando as miofibrilas de cada fibra muscular existe retículo extenso referido como retículo sarcoplamático, importante para o controle da contração muscular.

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Mecanismo Geral da Contração Muscular

O início e a execução da contração muscular ocorrem das seguintes etapas:

1. Os potenciais de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares.
2. Em cada terminação, o nervo secreta pequena quantidade de substância neurotransmissora acetilcolina.
3. A acetilcolina age em área local da membrana da fibra muscular para abri múltiplos canais de cátion, regulados pela acetilcolina, por meio de moléculas de proteína que flutuam na membrana.
4. A abertura dos canais regulados pela acetilcolina permite a difusão de grande quantidade de íons sódio para o lado interno da membrana das fibras musculares Isto causa despolarização local que, por sua vez, produz a abertura de canais de sódio, dependentes da voltagem. Isso desencadeia o potencial de ação da membrana.
5. O potencial de ação se propaga por toda a membrana da fibra muscular do mesmo modo como o potencial de ação cursa pela membrana das fibras nervosas.
6. O potencial de ação despolariza a membrana muscular, e grande parte da eletricidade do potencial de ação flui pelo centro da fibra muscular. Aí, ela faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de íons cálcio armazenados nesse retículo.
7. Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de miosina e actina, fazendo com que deslizem ao lado um do outro, que é o processo contrátil.
8. Após fração de segundo, os íons cálcios são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático pela bomba de Ca++ da membrana, onde permanece armazenados até que novo potencial de ação muscular se inicie; essa remoção dos íons cálcios das miofibrilas faz com que a contração muscular cesse.


Processo de contração muscular
Mecanismo de deslizamento dos filamentos da contração muscular: a figura abaixo demonstra o mecanismo básico da contração muscular. Ela mostra o estado relaxado de um sarcômero (na parte superior) e o estado contraído (na parte inferior). No estado relaxado, as extremidades dos filamentos de actina que se estendem de dois discos Z sucessivos, mal se sobrepõem. Inversamente no estado contraído, esses filamentos de actina são tradicionais por entre os filamentos de miosina, de forma que suas extremidades se sobrepõem umas às outras em sua extensão máxima. Também os discos Z foram tradicionais pelos filamentos de actina até as extremidades dos filamentos de miosina. Desse modo a contração muscular ocorre por mecanismo de deslizamento dos filamentos. Mas o que faz com que os filamentos de actina deslizem por entre os filamentos de miosina? Isso resulta da força gerada pela interação das pontes cruzadas dos filamentos de miosina com os filamentos de actina. Em condições de repouso essas forças estão inativas, mas quando um potencial de ação passa pela fibra muscular, ele faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de íons cálcio que rapidamente circulam pelas miofibrilas. Os íons cálcio por sua vez ativam as forças entre os filamentos de miosina e de actina, e a contração se inicia. Mais energia é necessária para que o processo de contração continue, essa energia deriva das ligações de alta energia da molécula de ATP, que é degradada difosfato de adenosina (ADP) para liberar energia.



Mecanismo Molecular da Contração Muscular

No estado relaxado, as extremidades dos filamentos de actina que se estendem entre dois discos Z, mal se sobrepõem. No estado contraído, esses filamentos de actina são tracionados por entre os filamentos de miosina, de forma que suas extremidades se sobrepõem em sua extensão máxima. Também os discos Z foram tracionados pelos filamentos de actina até as extremidades dos filamentos de miosina. Desse modo a contração muscular ocorre por mecanismo de deslizamento dos filamentos.
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Quando um potencial de ação passa pela fibra muscular ele faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de íons cálcio, que rapidamente circulam pelas miofibrilas. Os íons cálcio, por sua vez, ativam as forças entre os filamentos de miosina e de actina, e a contração se inicia. Mas, energia é necessária para que o processo de contração continue. Essa energia deriva das ligações de alta energia da molécula de ATP que é degradada ao difosfato de adenosina (ADP) para liberar energia.
Cada filamento de actina tem comprimento em torno de 1 micrômetro. A base dos filamentos de actina está fortemente inserida nos discos Z; as extremidades dos filamentos projetam-se em ambas as direções para ficarem nos espaços entre as moléculas de miosina.
Os filamentos de actina contêm também a proteína a tropomiosina. Durante o período de repouso as moléculas de tropomiosina recobrem os locais ativos de filamento de actina, de forma a impedir que ocorra a atração entre os filamentos de actina e miosina para produzir contração.
Ligado internamente aos lados das moléculas de tropomiosina existe ainda outro tipo de molécula de proteína, referida como troponina. Admite-se que essa molécla seja reponsável pela ligação da tropomiosina com a actina. Acredita-se que a forte afinidade da tropomina pelos íons cálcio seja o evento que desencadeia o processo da contração.

ATP como fonte de energia para a contração

Quando um músculo se contrai, é realizado trabalho com necessidade de energia. Grandes quantidades de ATP são degradadas, formando ADP durante o processo da contração; quanto maior a quantidade de trabalho realizado pelo músculo, maior a quantidade de ATP degradada, o que é referido como efeito Fenn. Acredita-se que esse efeito ocorra na seguinte
sequência:
Antes do início da contração, as pontes cruzadas das cabeças se ligam ao ATP. A atividade de ATPase das cabeças de miosina imediatamente cliva o ATP, mas deixa o ADP e o íon fosfato como produtos desta clivagem ainda ligados à cabeça. Nessa etapa, a conformação da cabeça é tal que se estende perpendicularmente ao filamento de actina, só que ainda não está ligada a actina.
Quando o complexo troponina-tropomiosina se liga aos íons cálcio, os locais ativos no filamento de actina são descobertos, e as cabeças de miosina então se ligam a eles, como mostra a figura abaixo.
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A ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo no filamento de actina causa alteração conformacional da cabeça, fazendo com que se incline em direção ao braço da ponte cruzada. Essa alteração gera um movimento de força para puxar o filamento de actina. A energia que ativa o movimento de força é a energia já armazenada, como uma mola engatilhada, pela alteração conformacional que ocorreu na cabeça quando as moléculas de ATP foram clivadas.
Uma vez que a cabeça da ponte cruzada esteja enclinada, isso permite a liberação do ADP e do íon fosfáto que estavam ligados à cabeça. No local onde foi liberado o ADP, nova molécula de ATP se liga. A ligação desse novo ATP causa o desligamento da cabeça pela actina.
Após a cabeça ter sido desligada da actina, a nova molécula de ATP é clivada para que seja iniciado um novo ciclo, levando a novo movimento de força. Ou seja, a energia volta a engatilhar a cabeça em sua posição perpendicular, pronta para começar o novo ciclo do movimento de força.
Quando a cabeça é engatilhada (com a energia armazenada derivada da clivagem do ATP) se liga a novo local ativono filamento de actina, ela descarrega e de novo fornece outro mecanismo de força.
Desse modo, o processo ocorre sucessivamente até que os filamentos de actina puxem a membrana Z contra as extremidades dos filamentos de miosina, ou até que a carga sobre os músculos fique demasiadamente forte para que ocorra mais tração.

Potencias de membrana

Todas as células do corpo humano apresentam um potencial elétrico através de sua membrana que é chamado, simplesmente de potencial de membrana. Nas condições de repouso, esse potencial é negativo no interior da membrana. O potencial de membrana é causado por diferenças nas concentrações iônicas dos líquidos intra e extracelulares. Especialmente importante é o fato de que o líquido intracelular contem concentração muito elevada de íons potássio enquanto que, no líquido extracelular, a concentração desse íon é muito reduzida, exatamente o oposto ocorre com íon sódio: concentração muito elevada no líquido extracelular e muito reduzida no líquido intracelular.
Os potencias de membrana desempenham papel fundamental na transmissão dos sinais neurais, bem como no controle da concentração muscular, da secreção glandular e sem qualquer dúvida em muitas outras funções.

Desenvolvimento do potencial de membrana: para explicar como surge o potencial de membrana, é necessário que se compreenda que membrana axônica em repouso é quase que impermeável aos íons sódio, mas muito permeável aos íons potássio. Como resultado, o íon potássio, altamente concentrado no interior da membrana, tende sempre a passar para fora do axônio e em verdade sempre passam alguns íons. Uma vez que os íons potássio possuem carga positiva, sua passagem para o exterior carrega eletricidade positiva para esse mesmo exterior, por outro lado no interior da fibra existem grandes quantidades de moléculas de proteínas, portadoras de cargas negativas e essas moléculas não saem da fibra, consequentemente o interior da fibra nervosa torna-se muito negativa, devido à falta de íons positivos e ao excesso de proteína ionizada com carga negativa. Dessa forma o potencial de membrana de uma fibra nervosa comum de grande diâmetro, nas condições de repouso é cerca de 90mV, com a negatividade no interior da fibra.

Autor Guyton 6º edição pagina 66



Potencias de membrana

Todas as células do corpo humano apresentam um potencial elétrico através de sua membrana que é chamado, simplesmente de potencial de membrana. Nas condições de repouso, esse potencial é negativo no interior da membrana. O potencial de membrana é causado por diferenças nas concentrações iônicas dos líquidos intra e extracelulares. Especialmente importante é o fato de que o líquido intracelular contem concentração muito elevada de íons potássio enquanto que, no líquido extracelular, a concentração desse íon é muito reduzida, exatamente o oposto ocorre com íon sódio: concentração muito elevada no líquido extracelular e muito reduzida no líquido intracelular.
Os potencias de membrana desempenham papel fundamental na transmissão dos sinais neurais, bem como no controle da concentração muscular, da secreção glandular e sem qualquer dúvida em muitas outras funções.

Desenvolvimento do potencial de membrana: para explicar como surge o potencial de membrana, é necessário que se compreenda que membrana axônica em repouso é quase que impermeável aos íons sódio, mas muito permeável aos íons potássio. Como resultado, o íon potássio, altamente concentrado no interior da membrana, tende sempre a passar para fora do axônio e em verdade sempre passam alguns íons. Uma vez que os íons potássio possuem carga positiva, sua passagem para o exterior carrega eletricidade positiva para esse mesmo exterior, por outro lado no interior da fibra existem grandes quantidades de moléculas de proteínas, portadoras de cargas negativas e essas moléculas não saem da fibra, consequentemente o interior da fibra nervosa torna-se muito negativa, devido à falta de íons positivos e ao excesso de proteína ionizada com carga negativa. Dessa forma o potencial de membrana de uma fibra nervosa comum de grande diâmetro, nas condições de repouso é cerca de 90mV, com a negatividade no interior da fibra.
Autor Guyton 6º edição pagina 66


Processo de contração músculo liso
Base química da contração: os filamentos de actina e de miosina extraídos de músculos lisos interagem entre si da mesma forma como fazem a actina e a miosina extraídas de músculo esquelético. Ainda mais  processo contrátil é ativado por íons cálcio, e o ATP é degradado a ADP para fornecer a energia para a contração. Por outro lado existem diferenças importantes entre a organização física dos músculos esqueléticos e liso.
Base física para contração do músculo liso: a organização física da célula muscular lisa tem um grande número de filamentos de actina, presos a corpos densos. Alguns desses corpos densos por sua vez, ficam dispersos no sarcoplasma. Entremeados nos filamentos de actina, existem alguns poucos filamentos grossos, com diâmetro cerca e 2,5 vezes o dos filamentos finos de actina, presume-se que sejam os filamentos de miosina. Apesar da pobreza relativa de filamentos de miosina, é presumido que possuam números suficientes de pontes cruzadas para fixar os muitos filamentos de actina, causando contração pelo mecanismo do filamento deslizante, de modo essencialmente idêntico ao do músculo esquelético.
Lentidão da contração do relaxamento do músculo liso: um músculo liso típico começa a contrair-se cerca de 50 a 100 milissegundos após ter sido excitado, atingindo a contração máxima após meio segundo. Em seguida a contração declina durante1 a 2 segundos, o que dá um tempo total de contração da ordem de 1 a 3 segundos, o que é 30 vezes maior do que o da contração isolada de uma músculo esquelético .
Energia necessária para manter a contração do músculo liso: apenas 1/500 da energia necessária para a contração do músculo esquelético é usada na contração do músculo liso. Presumidamente isso é o resultado da atividade extremamente lenta da miosina ATPase do músculo liso e também do fato de existir muito menos filamentos de miosina no músculo liso o que no músculo esquelético. Essa economia na utilização e energia pelo músculo liso é extremamente importante para o funcionamento global o organismo, visto que órgãos como os intestinos, a bexiga urinária, a vesícula biliar e muitas outras vísceras devem manter grau moderado de contração tônica de seu músculo durante todo o tempo.

Autor: guyton 6º edição pagina 91

Processo de contração do músculo cardíaco
A figura abaixo apresenta corte microscópico e músculo cardíaco. Deve ser notado que as fibras possuem a mesma estriação transversa que é característica do músculo esquelético. Isso resulta do fato de que o músculo cardíaco possui o mesmo tipo e mecanismo contrátil por filamentos deslizantes de actina e de miosina, que ocorre no músculo esquelético, entretanto deve ser notado que, ao contrário do músculo esquelético, as fibras musculares cardíacas são interconectadas entre si, formando treliça que é chamada de sincício. Essa disposição é semelhante à que existe no músculo liso visceral, onde suas fibras também são fundidas, formando massa interconectadas de fibras também chamadas de sincício.

No coração existem dois sincícios musculares distintos um deles corresponde ao músculo cardíaco, que forma as paredes dos dois átrios, enquanto o outro é o músculo cardíaco, que forma as paredes dos ventrículos. Essas duas massas musculares são separadas por tecido fibroso, situado entre os átrios e os ventrículos. O importante das duas massas musculares sinciciais distintas é a seguinte: quando qualquer dessas massas é estimulada, o potencial de ação se propaga por todo o sincício e, portanto faz com que toda a massa muscular contraia, dessa forma quando a massa muscular atrial é estimulada em qualquer ponto, o potencial de ação é propagado tanto para o átrio direito quanto para o átrio esquerdo, o que faz com que todo o complexo das paredes atriais contraia a um só tempo, do que resulta a compressão do sangue para passar pelas válvulas mitra e tricúspide. Em seguida quando o potencial de ação é propagado pelo músculo ventricular, vai excitar todo o músculo sincicial ventricular. Portanto todas as paredes ventriculares contraem a um só tempo, e o sangue contido no interior de suas câmeras é bombeado, de modo adequado, através das válvulas aórtica e pulmonar, para as artérias.

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Referências texto e figuras:
Tratado de Fisiologia Médica Autores: Guyton & Hall
12° Edição

http://pt- br.infomedica.wikia.com/wiki/Fisiologia_da_Contra%C3%A7%C3%A3o_Musc ular
http://www.ebah.com.br/search?q=contra%C3%A7%C3%A3o+muscular+fisio logia+biomedicina&type=link
http://www.auladeanatomia.com/sistemamuscular/gen-musc.htm

Alunos:
Patricia Brum Fernandes 
Luana Almeida
Marcos Diniz