Músculos: Estruturas e Contração

O músculo estriado esquelético é formado por um conjunto de células alongadas,paralelas e justapostas, chamadas também de fibras musculares.

Estas apresentam-se agrupadas em fascículos, agrupamento este, de acordo com o seu tipo (I-resistência e II-força).

Encontramos no músculo camadas de tecido conjuntivo que envolvem as fibras, os fascículos e uma que envolve toda essa estrutura. São elas, endomísio, perimísio e epimísio, respectivamente. A primeira, muito importante, por funcionar como um isolante para a  fibra muscular, fazendo com que o estimulo para a contração atinja de forma isolada cada uma das fibras.

Isto permite o que a força seja aplicada de forma proporcional à resistência a ser vencida, ou seja, para levantar uma folha de papel necessita-se de menos fibras do que para levantar uma cadeira por exemplo. Devido à este isolamento, cada fibra é conectada a um neurônio.

As fibras musculares, são multinucleadas, e sua membrana plasmática é chamada de sarcolema. Encontramos no sarcoplasma (citoplasma da célula muscular) várias miofibrilas formadas por um conjunto de uma estrutura chamada sarcomêro, que é a unidade funcional do músculo.

É nos sarcômeros que encontramos as proteínas responsáveis pela contração muscular: actina,miosina,troponina e tropomiosina.

A actina se caracteriza como um filamento duplo de proteínas globulares, como se fosse um colar de pérolas retorcido, já a miosina, um filamento com duas cabeças em formato de hélice na extremidade. A tropomiosina é um filamento fino que circunda a actina, e a troponina, composta por três proteínas globulares.

Estas apresentam padrões em relação a sua disposição dentro da miofibrila. Para cada miosina (filamento grosso), temos seis actinas (filamento fino) em volta, é o padrão hexagonal. Já na relação inversa, cada actina possui três miosinas ao seu redor, formando o padrão triangular.

O processo de contração muscular se dá através de dois momentos principais,  a excitação e a contração.

A primeira se dá a partir do momento em que o estimulo chega até o neurônio motor, que libera a acetilcolina na junção neuromuscular, onde esta se acopla ao receptor presente no sarcolema e permite a abertura dos canais de sódio que irão despolarizar a fibra.

Quando a onda de despolarização atinge os túbulos T, há a liberação do cálcio armazenado no reticulo sarcoplasmático. Os íons Ca⁺⁺ se acoplam à troponina, fazendo com que a tropomiosina seja tracionada, liberando assim os sítios ativos, permitindo o encaixe das cabeças de miosina na actina. Uma vez que isto ocorre, é necessário que uma molécula de ATP seja “quebrada” pela miosina para que a energia desta permita que as cabeças da miosina tracionem a actina, causando o encurtamento das linhas Z do sarcômero, ocorrendo assim a contração.

Transporte Através de Membrana

Como já vimos anteriormente, a membrana celular é composta por uma bicamada lipídica que também contém uma certa quantidade de proteínas incrustadas entre os lipídios.

Esta membrana regula os movimentos das substâncias entre o meio intra e extracelular, assim algumas substâncias atravessam com maior ou menor facilidade entre um meio e outro.

Por se tratar de uma membrana formada a partir de gordura, substancias lipossolúveis como alguns hormônios, e O2 por exemplo, ultrapassam com facilidade. Já as hidrossolúveis, têm dificuldade uma vez que água e gordura não se misturam.

Ao longo da membrana, como dito anteriormente, existem proteínas que funcionam como alternativa para o transporte de substancias, e canais aquosos que são espaços abertos na membrana celular.

Nestes canais aquosos, permitem um livre movimento de íons e água entre o meio intra e extracelular. Já as proteínas, podem se apresentar como proteínas de transporte, e de canal ou comportas. Estas proteínas são seletivas em relação às moléculas que podem ser transportadas por cada uma delas.

Proteínas de transporte - Se ligam à molécula a ser transportada, sofrendo alterações estruturais que transportam a molécula entre os dois meios.

Comportas - Estas se abrem permitindo o movimento das substancias entre os dois meios.

As formas de transporte através da membrana se divide em dois tipos principais: Transporte passivo ou difusão, e transporte ativo.

O transporte passivo, não envolve gasto energético, e pode ser dividido em difusão simples ou facilitada, e ocorre um movimento à favor do gradiente de concentração. Ou seja, do meio mais concentrado para o meio menos concentrado.

*Difusão simples- ocorre sem a necessidade de uma proteína transportadora, utilizando os canais aquosos.

*Difusão facilitada: precisa da interação com uma proteína transportadora de moléculas e íons, que se une quimicamente e os lança através da membrana.

Já o transporte ativo apresenta gasto energético,isto porque uma das substancias transportadas será movimentada contra seu gradiente de concentração, ou seja do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Este divide-se em primário e secundário.

Transporte Ativo Secundário (Co-transporte): O co-transporte é um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada contra um gradiente eletroquímico, aproveitando a "carona energética" de uma outra substância que é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico, ambas sendo transportadas no mesmo sentido.

Transporte Ativo Secundário (Contra-transporte): O contra-transporte é um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada contra um gradiente eletroquímico, aproveitando a "carona energética" de uma outra substância que é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico, sendo as duas substâncias transportadas em sentidos opostos.

Transporte Ativo Primário (quebra de ATP) (Bomba de Sódio-Potássio): processo de transporte que bombeia os íons sódio para fora através da membrana celular e os íons potássio de fora para dentro, para a manutenção das diferenças de concentração entre ambos e para o estabelecimento da voltagem elétrica negativa para dentro das células. Ela cria um potencial elétrico através da membrana, deixando positividade fora da célula e negatividade no interior dela. Este transporte é realizado contra os gradientes de concentração destes dois íons, o que ocorre graças à energia liberada com a quebra de ATP (transporte ativo).

Meios, Intra e Extracelular

O organismo humano é composto em cerca de 60% por fluidos, basicamente formados por solução aquosa. Esta solução apresenta distribuída aproximadamente na proporção de 2/3 no meio intracelular e 1/3 no meio extracelular.

O meio extracelular, apresenta-se fora da célula, e é transportado por todo o corpo através do sangue. Neste se encontram nutrientes e íons fundamentais para a manutenção da vida das células. Assim considera-se que todas as células vivem no mesmo meio, por isso o meio extracelular é chamado de meio interno. Por sua vez, o meio intracelular é aquele encontrado no interior das células.

Os estes dois meios apresentam diferenças em relação a sua composição. A tabela abaixo apresenta as principais substancias dissolvidas nos dois fluidos.

Meio Extracelular	Na+ (sódio), Cl-(cloreto), Hco3-(bicarbonato), Ca++ (cálcio)
Meio Intracelular	Mg++ (magnésio),K+(potássio), Po4- (fosfato), Ca++ (cálcio)

Estas duas soluções apresentam-se em equilíbrio no que diz respeito a concentração de liquido e soluto e não em relação a quantidade. Ou seja,numa situação hipotetica, se tivéssemos um meio com 10 litros de liquido e 10 gramas de soluto, e o outro meio tivesse apenas 1 litro de liquido,este teria 1 grama de soluto dissolvido. O primeiro está em maior quantidade, porém estão equilibrados na proporção.

Mecanismos Homeostáticos e Feedback

Homeostase, refere-se a manutenção das condições quase constantes do meio interno (Tratado de Fisiologia Médica). Para que isto ocorra, todos os órgãos do corpo atuam de maneira especifica, e controlados através dos feedbacks. Saiba como cada sistema atua para a manutenção da homeostase clicando AQUI.

Os feedbacks podem ser considerados respostas fisiológicas a alguma alteração que possa interferir na homeostase. Estes, podem ser negativos ou positivos, sendo os primeiros mais comuns.

O feedback negativo, tem este nome por promover uma resposta contrária à situação de desequilíbrio. Como por exemplo a liberação de insulina quando a glicemia se apresenta elevada. Ou seja, se há excesso, o organismo tenta reduzir, se há falta o organismo tenta elevar.

O feedback positivo ocorre em situações especificas, potencializando algo que já se apresenta em desequilíbrio. Um dos principais exemplos são as contrações do parto,em que a descarga hormonal causadora das contrações ocorre com cada vez mais intensidade e menor intervalo.

Outro exemplo são as grandes hemorragias. Ao haver perda sanguinea, a pressão arterial cai, para tentar manter a pressão em níveis normais, a freqüência cardíaca aumenta. Levando em consideração que o ferimento continua causando hemorragia, o aumento da FC aumenta a ejeção de sangue através do ferimento, e agravando o problema.

Células: Estruturas e Organelas

O corpo humano é formado a partir de várias estruturas vivas chamadas de células. Estas, apresentam funções específicas de acordo com o tecido no qual se encontram. Devido a isso podem distinguir em algumas características como o seu formato. Como exemplo, uma célula de músculo esquelético e um neurônio apresentam formas totalmente distintas devido às suas funções.

O que é comum na maioria das células,é a presença do núcleo,onde encontramos os ácidos nucléicos responsáveis, o citoplasma composto pelas organelas e os fluidos, e água, e a membrana plasmática,que delimita o espaço intra e extra celular.

Detalhando um pouco mais as estruturas celulares temos:

Membrana Plasmática: A membrana plasmática, ou celular, é uma estrutura que envolve a célula, sendo formada por uma bicamada lipídica, ou seja, uma camada dupla de gordura. Assim a membrana assume uma característica hidrofóbica, uma vez que água e gordura não se misturam, sendo então impermeável a substâncias hidrossolúveis como íons e glicose. Já as substâncias lipossolúveis, conseguem atravessar com facilidade a membrana plasmática. Como exemplo temos o oxigênio, e hormônios esteróides. Estão presentes também na membrana, proteínas transportadoras que atuarão na no transporte de algumas destas substâncias hidrossolúveis.

Citoplasma: É o meio onde se encontram as organelas e uma parte fluida, chamada citosol, composta por proteínas,glicose,eletrólitos e água.

ORGANELAS

Mitocôndrias: Organelaresponsável pela produção de energia para o funcionamento da célula. Nela ocorrem os processos para a formação de ATP, através da ação de enzimas oxidativas, que extraem energia dos nutrientes.As mitocôndrias são auto-replicantes, podendo então aumentar o seu número no interior da célula de acordo com a necessidade de produção de ATP.

Retículo Endoplasmático: Composto por uma rede de estruturas vesiculares, dividido em granular e agranular. O primeiro, é chamado desta forma devido à presença dos ribossomos, formados por uma mistura de RNA e proteínas, atuando na síntese de novas moléculas de proteína. Já o segmento agranular,ou liso, não possui ribossomos, e atua na síntese de substâncias lipídicas.

Complexo de Golgi: Estrutura semelhante ao RE,recebe as substâncias formadas no RE. São processadas e utilizadas na produção dos lisossomos, e diversos componentes citoplasmáticos.

Lisossomos: Sua principal função é "digerir" as estruturas danificadas e componentes indesejáveis como bactérias.

Peroxissomos: Contém enzimas que são capazes de oxidar substâncias tóxicas ao organismo.

Núcleo: Centro de controle da célula, contém os ácidos nucléicos, DNA e RNA, que são transcritos para a reprodução celular.

Abraços!

Sistema Digestório

Principal Função: obtençao de nutrientes através dos alimentos ingeridos (carboidratos, lipídios e proteínas, que são os macronutrientes, além de vitaminas e minerais, que são os reguladores, e água).

Estruturas que formam o sistema: trato gastrintestinal (boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto e ânus) e glândulas auxiliares (salivares, fígado e pâncreas).

Regulação: este sistema conduz o alimento através do trato, iniciando com uma quebra mecânica (trituração pelos dentes) e outra quebra química (digestão propriamente dita); depois há a absorção dos nutrientes. Tudo isso é regulado pelo organismo.

Movimento do Alimento no Tubo Digestivo: propulsão, secreção e absorção.

Motilidade Gastrintestinal: é definida como os movimentos realizados pelo trato (movimentos peristálticos) - o peristaltismo é realizado por contrações em seqüência, que acontecem sempre no sentido da boca para o ânus.

Camadas do Trato Gastrintestinal: são cinco e da mais externa pra mais interna são elas - serosa, músculo longitudinal, músculo circular, submucosa e mucosa (a última está em contato direto com o alimento, formando a membrana luminal da célula).

Camadas musculares: são formadas de músculo liso, com as seguintes características - suas células não são como as estriadas e estão posicionadas entrelaçadas (sincício), possuindo junções abertas (se uma célula despolariza, todas se despolarizam) e canais de cálcio / sódio (mas não possuem cálcio no retículo sarcoplasmático, então este entra pela ação da enzima calmodulina e auxilia na despolarização da célula para contração).

Potencial de ação das células do músculo liso: possui uma variação modulante no potencial de repouso (ondas lentas ~~~); por algum estímulo externo, involuntariamente, a célula se despolariza e acontece o potencial de ação, representado pelos potenciais em ponta (^^^); isso acontece pela abertura dos canais de cálcio / sódio, pela acetilcolina (neurotransmissor vindo do botão sináptico de um neurônio do sistema nervoso autônomo parassimpático, nesse caso; já quando o neurônio é do SNA simpático, o neurotransmissor liberado é adrenalina, que abre os canais de cloro, realizando uma hiperpolarização - mantendo o repouso, se já se está em repouso, ou repolarizando, se há potencial de ação); a seguir o potássio realiza a repolarização, mesmo sem a ação da adrenalina, que é liberada apenas em casos especiais (como exercícios).

Exercício Físico: se, durante o exercício, libera-se muita adrenalina, o sistema digestório fica relaxado e não realiza digestão (conservando o alimento em excesso, no trato).

Controle nervoso das funções gastrintestinais: o sistema digestivo possui um sistema nervoso (entérico) especial para controlar as suas funções. O SN entérico atua no sistema digestório por dois plexos (que são conjuntos de gânglios - parte do neurônio fora do SN central) - um é o mioentérico (localizado entre as camadas musculares longitudinal e circular) e o outro é o submucoso (na camada submucosa); ambos recebem inervação simpática e parassimpática.

Plexo Mioentérico: controla funções motoras do trato gastrintestinal; nele o SNA simpático libera adrenalina, diminuindo a motilidade (pela hiperpolarização) e o SNA parassimpático aumenta a motilidade (acetilcolina, despolariza). Plexo Submucoso: controla as secreções do trato; nele o parassimpático aumenta as secreões e o simpático diminui. OBS: sendo assim, o controle neural, se situa na parede intestinal e controla os movimentos e a secreção.

Hormônios Gastrintestinais: secretina (é secretada quando há estímulo por ácido e ácidos graxos - gorduras - no trato gastrintestinal, funcionando como um anti-ácido natural); gastrina (liberada quando há estímulo por proteínas no trato - estimula a produção e a secreção de ácidos); colecistocina (liberada na presença de alimentos gordurosos, estimulando a contração da vesícula biliar); peptídeo gástrico inibitório (liberado na presença de proteínas no trato, retardando o esvaziamento gástrico, mantendo o alimento por mais tempo no estômago).

Secreções Digestivas: da boca (glândulas salivares - não fazem parte do trato, mas suas enzimas atuam na boca - são as submandibulares, parótida e submaxilar - a principal enzima da saliva é a ptialina, que faz amilase - quebra - salivar de carboidratos; além da ptialina existe o muco - feito de proteínas - na saliva, para lubrificar o trato); do esôfago (só produz muco, para lubrificação); estômago (as células que formam sua parede são as gástricas ou oxínticas, que produzem ácido clorídrico e pepsinogênio - forma inativa da pepsina, convertendo-se nesta com a presença de ácido, para enfim ajudar na quebra de proteínas; também existe uma secreção chamada fator intrínseco, importante para absorção de vitamina B); intestino delgado (sua parede possui enzimas para quebra dos três grandes macronutrientes); intestino grosso (não produz secreções digestivas, mas, sim, uma certa quantidade de muco, além da reabsorver água para formar as fezes).

Suco digestivo	Enzima	pH ótimo	Substrato	Produtos
Saliva	Ptialina	neutro	polissacarídeos	maltose
Suco gástrico	Pepsina	ácido	proteínas	oligopeptídeos
Suco pancreático	Quimiotripsina Tripsina Amilopepsina Rnase Dnase Lipase	alcalino alcalino alcalino alcalino alcalino alcalino	proteínas proteínas polissacarídeos RNA DNA lipídeos	peptídeos peptídeos maltose ribonucleotídeos desoxirribonucleotídeos glicerol e ácidos graxos
Suco intestinal ou entérico	Carboxipeptidase Aminopeptidase Dipeptidase Maltase Sacarase Lactase	alcalino alcalino alcalino alcalino alcalino alcalino	oligopeptídeos oligopeptídeos dipeptídeos maltose sacarose lactose	aminoácidos aminoácidos aminoácidos glicose glicose e frutose glicose e galactose

Glândulas auxiliares (além das salivares): seus produtos (do fígado e do pâncreas) caem a partir do intestino delgado - o fígado produz e secreta os sais biliares que emulsificam as gorduras, separando-as em blocos menores para facilitar a ação da lípase pancreática; o pâncreas produz diversas enzimas, como a tripsina, quimiotripsina, carboxipolipeptidase, pró-elastase (responsáveis por quebrar proteínas - a pró-elastase, especificamente, é importante na quebra das fibras de elastina - proteínas da carne), a amilase pancreática (quebra carboidratos), a lípase pancreática (quebra gorduras) e o bicarbonato (neutraliza o quimo - bolo alimentar - ácido).

Apêndice: contém macrófagos (células fagocitárias) para fagocitar substâncias estranhas no trato.

Macronutrientes: carboidratos (sua menor porção é um monossacarídeo - como a glicose); proteínas (aminoácido); lipídios (ácidos graxos e monoglicerídeos - como o glicerol).

Hidrólise: processo básico (comum aos três macronutrientes), sendo um tipo de reação química que quebra um nutriente através da água, onde um grupo fica com o H⁺ e ou outro com o OH^-.

Monômero: uma molécula de glicose / Polímero: várias moléculas de glicose.

*Digestão de Carboidratos: inicia-se ainda na boca, onde o amido ingerido é quebrado pela ação da ptialina (saliva - 20 a 40%), transformando-o em maltose e polímeros de glicose, que sofrerão, depois, a ação da amilase pancreática (50 a 80%); a partir daí, alguma glicose já é formada, pela ação da enzima maltase; outros tipos de carboidratos como lactose e sacarose sofrem ação de enzimas intestinais (como lactose e sacarose, formando galactose e frutose).

*Digestão de Proteínas: só começam a ser digeridas no estômago, pela ação da pepsina, transformando-as em proteoses, peptonas e polipeptídios; esses ainda sofrem a ação das enzimas pancreáticas (tripsina, quimotripsina, carboxipolipeptidase e pró-elastase); os polipeptídios restantes, ainda não covertidos em aminoácidos, sofrerão a ação das peptidases intestinais, até chegarem, finalmente, a aminoácidos (absorvidos pelo sangue).

*Digestão de Gorduras: só começam a ser digeridas no intestino, pela ação da bile (sais biliares - produzidos na vesícula biliar, do fígado), que emulsifica a gordura, formando pequenos blocos de gordura (micelas), os quais tornam mais fácil a ação da lípase pancreática, para formar, finalmente, ácidos graxos e dois monoglicerídeos (como o glicerol).

Absorção Intestinal: a absorção acontece no intestino delgado e, para isso, ele possui uma superfície abortiva maior, com ajuda de válvulas coniventes (que aumentam em 3x essa superfície), de vilosidades (10x) e de bordas em escova (20x), aumentando-a em cerca de 1000x (em relação às outras passagens).

Mecanismos de absorção: transporte ativo, difusão e transporte pelo solvente.

*Absorção de Carboidratos: a glicose é co-transportada (mesma direção) com o sódio; a frutose entra por difusão facilitada; e a galactose possui ingestão imediata.

*Absorção de Proteínas: co-transporte de aminoácidos e peptídeos com sódio.

*Absorção de Gorduras (Lipídios): difusão simples, devido a liposolubilidade (uma bicamada lipídica forma a membrana celular).

*Absorção de Água: por osmose, provocada pela saída de soluto (os macronutrientes, no caso) que diminuem a osmolaridade local, em relação à corrente sanguínea.

Aplicativo- Sistema Nervoso

Aí vai um aplicativo que trata sobre a introdução ao sistema nervoso,pontencial de ação,sinapses,etc. O programa foi desenvolvido pelo laboratório de neurociências da USP. 

Clique na imagem para baixar o arquivo (1,6mb)

Arco Reflexo

Aí vai um material sobre arco reflexo. Em baixo do vídeo temos um link com um texto interessante sobre o assunto.