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