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Condução electrotónica: condução a curtas distâncias. O potencial decresce ao longo do tempo e propaga-se mais eficazmente em fibras revestidas por mielina.

Condução regenerativa: utilizada para grandes distâncias e para fibras não mielinizadas. Um potencial gera correntes locais que estimulam as áreas adjacentes até ao limiar e regeneram o potencial de acção, propagando-o sucessivamente ao longo de toda a fibra.

Condução saltatória: dá-se em fibra mielinizadas. O potencial é propagado de nodo de Ranvier em nodo Ranvier. Quando se inicia um potencial de acção num nodo criam-se correntes nas regiões próximas do fluido extracelular e também no axoplasma (citoplasma dos axónios) que dão inicio a um novo potencial de acção no nodo mais próximo. Este modo de condução é mais rápido e permite poupar energia.

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A velocidade de propagação dos potenciais nas fibras nervosas depende de:

Diâmetro: maior diâmetro corresponde a maior velocidade;

Revestimento de mielina: uma fibra mielinizada chega a conduzir mais rapidamente

do que uma fibra não-mielinizada com um diâmetro 100x maior.

Sinapse

Sinapse é uma zona específica de contacto/interacção intercelular, morfologicamente específico, que faz a comunicação entre um nervo e outro nervo, músculo ou glândula.

Sinapse Eléctrica Sinapse Química

Distância 3,5 nm 20 - 40 nm

Continuidade citoplasmática Sim Não

Ultra-estrutura Gap-Junction Vesículas pré-sinápticas e receptores pós-sinápticos

Agente Transmissor Corrente iónica Neurotransmissores

Direcção Bidireccional Unidireccional

Atraso sináptico Ausente 0,3 – 5 ms

Sinapse eléctrica: o potencial propaga-se directamente por correntes iónicas através de gap-junctions.

Sinapse química: a comunicação dá-se através de neurotransmissores. Um potencial na célula pré-sináptica provoca exocitose de vesículas com transmissores que são libertados para a fenda sináptica e captados por receptores pós-sinápticos.

Nas sinapses químicas podem ocorrer dois tipos de resposta:

Resposta inibitória: há uma hiperpolarização da célula devido à abertura dos canais de cloro, ao aumento da condutância do potássio ou à activação de receptores enzimáticos que aumentam o número de receptores inibitórios e diminuem o número de receptores excitatórios;

Resposta excitatória: é gerado um potencial por abertura dos canais de sódio, há

diminuição da condutância do cloro e potássio, aumento do número de receptores excitatórios da sua membrana ou diminuição da quantidade de receptores inibitórios. Nas sinapses químicas podem distinguir-se receptores que actuam de dois modos distintos:

Receptores ionotrópicos: actuam ao nível dos canais iónicos, promovendo a sua abertura ou fecho e influenciando o movimento de iões;

Receptores metabotrópicos: entram no sistema de mensageiros secundários,

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De acordo com a zona onde ocorre a ligação sináptica, as sinapses químicas podem classificar-se em:

Axo-axonal: ligação axónio-axónio;

Axo-somática: ligação axónio-corpo celular;

Axo-dendrítica: ligação axónio-dendrite.

Músculo Esquelético

Músculo esquelético: liga os ossos e articulações, permite o seu movimento e a produção de força, oferece protecção e resistência. É o tecido mais abundante no organismo humano e tem actividade voluntária. A sua unidade estrutural é a fibra muscular e a unidade funcional é o

sarcómero.

músculo  fibras musculares miofibrilhas (actina e miosina) sarcómero

A contracção do músculo é provocada pela acção de uma série de proteínas específicas, as

proteínas contrácteis:

Miosina: possui cabeças globulares e forma filamentos espessos;

Actina: enroladas em dupla hélice, forma filamentos finos;

Tropomiosina: encontra-se entre as hélices de actina e bloqueia os sítios activos a que se liga a miosina durante a contracção;

Troponinas: aderentes à tropomiosina e espaçadas entre si, fazem a ligação entre a actina e a tropomiosina.

Mecanismo de contracção:

1. Potencial de acção do nervo chega à junção neuromuscular; 2. Provoca um aumento da permeabilidade ao cálcio;

3. Junção do cálcio a uma vesícula e abertura na fenda sináptica, com libertação de acetilcolina;

4. Acetilcolina une-se ao receptor pós-sináptico, que é um receptor próprio para a acetilcolina (tipo nicotínico), abrindo canais de sódio;

5. Há despolarização da membrana e propagação do potencial de acção ao longo de toda a membrana da fibra (túbulos-T);

6. A despolarização da membrana leva à abertura dos retículos sarcoplasmáticos e à libertação de cálcio;

7. O cálcio interage com Troponina-C e elimina o efeito inibidor da tropomiosina sobre a interacção actina/miosina;

8. Filamentos de actina deslizam ao longo da miosina e dá-se o encurtamento do sarcómero;

9. O cálcio reentra nos retículos e a contracção cessa.

Contracção isométrica ou estática: não há encurtamento do músculo mas há desenvolvimento de tensão;

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Contracção isotónica ou dinâmica: o músculo está preso apenas numa extremidade e encurta após ser estimulado.

Abalo muscular: contracção rápida de um músculo em resposta a um estímulo único. Um abalo compreende várias fases:

 Período de latência;

 Contracção;

 Velocidade máxima de contracção;

 Fase de relaxamento.

O aumento da frequência de estimulação dos músculo pode levar a:

Tétano imperfeito: há fusão parcial das respostas. A força aumenta com a frequência;

Tétano perfeito: fusão completa das respostas. Atinge-se a força máxima, que não aumenta mais;

Tétano fadiga: o músculo é incapaz de contrair.

A força de contracção depende do comprimento do sarcómero e do músculo como um todo. A velocidade de contracção diminui com o aumento da carga.

Fibras Tipo I (Lentas oxidativas)

Fibras Tipo IIa (Rápidas oxidativas)

Fibras Tipo IIb (Rápidas glicolíticas)

% 50-55% 30-35% 10-20%

Resistência à fadiga Resistentes à fadiga Resistentes à fadiga Fatigáveis (10/20%)

Velocidade de Fadiga Lenta Média Rápida

Velocidade de contracção

Lenta Rápida Rápida

Actividade miosina-ATPásica

Baixa Alta Alta

Fonte ATP Fosforilação oxidativa Fosforilação oxidativa Glicólise anaeróbica Activ. Enzimas Glicolíticas

Baixa Média Alta

Nº mitocôndrias Muitas Muitas Poucas

Capilares Muitos Muitos Poucos

[Mioglobina] Alta Alta Baixa

Cor do músculo Vermelho Vermelho Branco

[Glicogénio] Baixa Média Alta

Diâmetro Pequeno Médio Grande

EMG e ENMG – Electromiografia e Electroneuromiografia

Dermátomo: área cutânea inervada por fibras sensitivas de uma mesma raiz nervosa.

Miótomo: grupo de músculos inervados primariamente pelas fibras motoras de uma única raiz nervosa.

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Potencial de unidade motora (PUM): soma de todos os potenciais de fibras individuais de unidade/s motora/s.

Electromiografia (EMG): monitoriza a actividade eléctrica dos músculos.

Electroneuromiografia (ENMG) permite medir a actividade neuromuscular (tempo de condução, tipo de potencial) através da estimulação eléctrica de nervos e captação monitorização dos potenciais propagados.

Neuropatia: invervação colateral.

Miopatia: perda de fibras musculares.

Desmielinização: um estímulo demora mais tempo a percorrer a mesma distância mas não apresenta alteração do potencial.

Degenerescênciaaxonal: o tempo de transmissão é o normal mas o potencial é mais fraco do que o esperado.

O ENMG tem aplicações na detecção de diversas patologias, tais como:

 Síndrome do túnel cárpico;

 Neuropatia cubital do cotovelo;

 Polineuropatia;

 Radiculopatia;

 Miopatia. O ENMG permite:

Localizar topograficamente lesões;

 Diferenciar entre compromisso neuropático desmielinizante (um estímulo demora mais tempo a percorrer a mesma distância mas não apresenta alteração do potencial) e axonal (o tempo de transmissão é o normal mas o potencial é mais fraco do que o esperado);

 Caracterizar a gravidade das lesões;

Determinar um prognóstico.

Músculo Liso

Músculo liso multi-unitário: formado por fibras individuais que se contraem de forma independente, maioritariamente por acção de sinais nervosos, e que são inervadas por uma terminação nervosa simples. Cada fibra está envolta por tecido conjuntivo rico em colagénio e glicoproteínas que ajudam ao seu isolamento.

Músculo liso unitário (visceral ou sincicial): as fibras contraem-se em conjunto, como um todo, e as suas membranas estão ligadas em vários pontos por gap-junctions, o que permite a transmissão de impulsos (com origem em vários tipos de estímulos) entre fibras.

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Bases químicas do processo contráctil:

 Características (químicas) das fibras de actina e miosina idênticas às do músculo esquelético;

 Não têm complexo de troponina (têm calmodulina);

 A contracção também é activa por iões cálcio (mas por um processo diferente);

 A energia necessária é fornecida pelo ATP.

Bases físicas do processo contráctil:

 Fibras de actina ligadas a corpos densos;

 Alguns corpos densos associados à membrana celular ou dispersos na célula;

 Corpos ligados entre si por proteínas estruturais e ligados a corpos de outras células por pontes proteicas intercelulares;

 Filamentos de miosina escassos e intercalados em filamentos de miosina.

Diferenças entre o processo de contracção do músculo liso em relação ao músculo esquelético:

Ciclo de ligação entre pontes cruzadas lento: menor actividade da ATPase;

Menor requerimento de energia;

Inicio de contracção e relaxamento lento: varia de órgão para órgão;

Maior força de contracção: devido ao maior período de ligação actina-miosina;

Maior percentagem de encurtamento;

“Latch Mechanism”: apenas sob a acção de pequenos e contínuos estímulos nervosos ou hormonais, o ML é capaz de manter contracções prolongadas (por vezes durante horas) com um gasto de energia muito reduzido;

Stress-relaxamento e reverso stress-relaxamento: permite que um órgão oco

mantenha a pressão no seu lúmen constante face a alterações de volume, excepto por curtos períodos de tempo;

Regulação pelos iões cálcio: o início da contracção é modulado pela calmodulina, em vez da troponina, e ocorre em três etapas:

4. 4 iões cálcio ligam-se à calmodulina, formando o complexo cálcio-calmodulina, um complexo fosforilativo (só ligada a 4 iões cálcio a calmodulina se torna eficaz);

5. O complexo cálcio-calmodulina activa a miosina-quinase e liga-se ao

caldesmon (tem um papel semelhante ao da tropomiosina), retirando-o do contacto com a actina;

6. A miosina-quinase fosforila uma das cadeias leves de cada cabeça de miosina, permitindo a ligação desta ao filamento de actina. Ocorre depois o

deslizamento entre os filamentos de actina e miosina, levando à contracção do músculo.

Quando a concentração de iões cálcio baixa até um nível crítico o processo é invertido, passando a miosina-fosfatase a desfosforalizar a cadeia leve da cabeça de miosina, que se separa do filamento de actina e facilita o relaxamento do músculo;

Fontes dos iões cálcio: retículo sarcoplasmático rudimentar, algumas células têm clavéolas adjacentes ao RS; a entrada de cálcio extracelular é a maior responsável pela contracção muscular; a força de contracção depende da concentração de cálcio

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extracelular; bombas de cálcio têm um papel importante no relaxamento do músculo (relaxamento lento);

Estímulos de contracção: a contracção do músculo liso pode ser estimulada por diferentes factores: estímulo nervoso (eléctrico ou químico), estiramento, hormonas, efeitos tecidulares locais.

Potencial em ponta (tipo “spkie”): potencial de acção típico, como o que ocorre no músculo esquelético. Tem uma duração de 10ms a 50ms;

Potencial em plateu: a fase de despolarização é semelhante à do potencial em ponta mas a repolarização é longa (pode durar até 1s), mantendo o músculo contraído durante mais tempo. Deve-se principalmente à acção dos canais de cálcio (mais abundantes que os canais de sódio);

Potencial de ondas lentas (ondas de pace-maker): localmente, as fibras musculares podem excitar-se espontaneamente com determinado ritmo (por razões ainda desconhecidas). Se a despolarização resultante for suficiente para atingir o limiar então gera-se um potencial de acção.

Despolarização sem potencial de acção: ocorre principalmente no músculo liso multi-unitário. Dá-se uma despolarização local que é transmitida electrotonicamente.

Músculo Cardíaco

Músculo cardíaco: músculo estriado que faz a contracção do coração. As fibras musculares comunicam entre si através de discos intercalares que permitem o movimento livre de iões e a transmissão do potencial de acção. Sincício auricular, sincício ventricular, tecido cardionector. Principais características:

 Automatismo: capacidade de gerar estímulos que podem originar contracção;

 Dromotropismo (condutibilidade): poder de condução do estímulo pelas fibras de modo a que o estímulo chegue a todo o sincício;

 Batmotropismo (excitabilidade): capacidade de reagir quando estimulado;

 Ionotropismo (contractilidade): pode ser negativa (diminui força de contracção) ou positiva (aumenta);

Tonacidade.

Potencial de repouso:

 Fibras musculares: -85mV a -95mV;

 Fibras de Purkinje: -90mV a -100mV.

Potencial de acção: varia com o local onde tem origem (nodo SA, AV, miocárdio, etc).

Longa duração: são 3 a 15 vezes mais longos que os do músculo esquelético;

Plateu (planalto): após o pico inicial, o potencial da membrana mantém-se elevado

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repolarização. A abertura dos canais rápidos de sódio leva ao pico inicial e o plateu é mantido pela acção dos canais lentos de cálcio e pela baixa permeabilidade da membrana ao potássio;

Período refractário: devido à existência de plateu, o período refractário absoluto é mais longo. Músculo ventricular: absoluto – 0,25s a 0,3s; relativo – 0,05s. Músculo auricular: absoluto – 0,15s; relativo – 0,03s;

Velocidade de condução: nas fibras musculares a velocidade de condução dos impulsos é de cerca de 0,3 a 0,5m/s, 1/10 da das fibras musculares esqueléticas. No tecido cardionector essa velocidade é de 0,02 a 4 m/s.

Mecanismo de contracção:

 Propagação do potencial;

 Abertura de canais rápidos de sódio e de canais lentos de cálcio. Baixa condutância ao potássio;

 Libertação de Ca2+ do RS e dos túbulos T (volume 25x maior que os do ME);

Ligação do cálcio à troponina C e contracção muscular;

 Após o plateu, rápida repolarização. Fecho dos canais de cálcio, aumento da condutância do sódio e actividade de fosfolambam (transporta activamente Ca2+ para o interior dos RS).

ECG – Electrocardiograma

Electrocardiograma (ECG): registo gráfico dos potenciais eléctricos gerados pelo coração (despolarização e repolarização do miocárdio), detectados por eléctrodos metálicos colocados nas extremidades e na parede torácica.

Vantagens:

 Não invasiso;

 Simples;

 Versátil,

 Reprodutível, económico;

Detecta múltiplas patologias; Colheita e interpretação simples.

Pode ser muito útil para conhecer:

 A orientação anatómica do coração;

 O tamanho relativo das diversas câmaras cardíacas;

 Uma variedade de alterações do ritmo e condução;

 A extensão, localização e progressão de lesões isquémicas do miocárdio;

 Os efeitos de alterações de concentrações de electrólitos;

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Dipolo: vector com amplitude, drecção e sentido definidos, gerado por uma carga positiva e outra negativa separadas por uma curta distância.

Deflexão positiva: o dipolo é representando por um vector que se aproxima da posição de registo.

Deflexão negativa: o dipolo afasta-se da posição de registo.

Uma curva de ECG apresenta diversas ondas e intervalos a que correspondem a etapas diferentes do ciclo cardíaco:

Onda P: activação do nódulo sinusal e despolarização das aurículas (a direita despolariza primeiro que a esquerda);

Intervalo PQ ou PR: activação completa das aurículas e atraso no nodo AV. Linha isoeléctrica;

Onda Q: activação do nódulo AV e repolarização das aurículas; Onda R: despolarização do miocárdio interno;

Onda S: despolarização do miocárdio externo;

Complexo QRS: despolarização ventricular;

Segmento ST: activação completa do ventrículo. Linha isoeléctrica;

Onda T: repolarização dos ventrículos. Esta onda é positiva porque a repolarização começa no exterior, seguindo de fora para dentro (ao contrário da despolarização);

Onda U: potenciais tardios do inicio da diástole. Só está presente nalguns ECG, sobretudo quando as frequências são mais baixas em determinadas derivações;

Intervalo QT: despolarização e repolarização dos ventrículos.

Derivações biploares dos membros (clássicas): registam os potenciais eléctricos no plano frontal e representam uma diferença de potencial entre dois locais seleccionados.

DI: diferença de potencial entre o braço esquerdo e o braço direito (VLA - VRA);

DII: diferença de potencial entre a perna esquerda e o braço direito (VLL - VRA); DIII: diferença de potencial entre a perna esquerda e o braço esquerdo (VLL - VLA).

Triângulo de Einthoven: o coração está localizado no centro e os vértices do triângulo são indicados pelas 3 derivações.

lei de Einthoven: se o potencial eléctrico de duas quaisquer derivações bipolares for conhecido num dado instante, a terceira pode ser calculada pela fórmula: DII = DI + DIII.

Derivações unipolares (dos membros e pré-cordiais): medem a diferença de potencial entre um eléctrodo indiferente e um eléctrodo explorador.

Eléctrodo indiferente: formado por três fios eléctricos que estão ligados em série com resistências de 5M e ligados entre si a um terminal central. As extremidades livres destes fios ligam-se aos eléctrodos do braço esquerdo (LA), braço direito (RA) e perna esquerda (LL). Considera-se que a soma dos três potenciais LA+RA+LL é igual a zero, ou seja, o potencial do eléctrodo indiferente é zero;

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Eléctrodo explorador: liga-se ao pólo positivo. Por princípio, as derivações unipolares tentam medir potenciais locais e não diferenças de potencial.

Derivações unipolares aumentadas dos membros: retira-se do terminal central o eléctrodo do membro a ser explorado.

aVR: potencial no braço direito;

aVL: potencial no braço esquerdo;

aVF: potencial na perna esquerda.

Derivações unipolares pré-cordiais: registam potenciais no plano horizontal. O eléctrodo indiferente permanece ligado às três extremidades, enquanto o eléctrodo explorador varia de posição ao longo da parede torácica.

V1: quarto espaço intercostal direito junto ao esterno;

V2: quarto espaço intercostal esquerdo junto ao esterno;

V3: equidistante de V2 e V4;

V4: quinto espaço intercostal esquerdo na linha médio-clavicular;

(todos os eléctrodos seguintes são registados no mesmo plano horizontal de V4)

V5: linha axilar anterior; V6: linha axilar média.

Eixo eléctrico médio do complexo QRS: vector com origem no centro do triângulo de Einthoven e que indica a direcção preponderante do fluxo de corrente durante a despolarização dos ventrículos. Calculado a partir da amplitude total (subtraindo os potenciais negativos aos positivos) dos complexos QRS nas derivações bipolares dos membros.

Os valores do eixo eléctrico médio, em indivíduos adultos, variam entre -30º e 110º. Valores diferentes são reconhecidos como desvios do eixo:

Desvio esquerdo do eixo: Valores entre -30º e -90º (DI positivo e DII negativo);

Desvio direito do eixo: Valores entre +110º e +180º;

Desvio extremo do eixo: Valores entre -90º e +180º (DI e DII negativos).

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