Eletrofisiologia

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A eletrofisiologia consiste no estudo das propriedades elétricas em células e tecidos. Envolve medições de diferenças de potencial eléctrico numa vasta variedade de escalas desde simples proteínas de canais iónicos até órgãos completos, como por exemplo o coração. Na neurociência inclui medidas das atividades elétricas de neurônios, e particularmente da atividade do potencial de ação.Na condução de estimulo nervoso que ocorrem nas fibras neuro-musculares excitáveis. A transmissão de impulsos nervosos ocorrem através de sinapses elétricas e químicas. A cardiologia engloba, como área de atuação, a eletrofisiologia, a qual consiste no diagnóstico e tratamento de arritmias através de cateteres introduzidos no sistema venoso do paciente, chegando até a câmaras cardiacas.1

Electrofisiologia é a ciência e o ramo da fisiologia que mede o fluxo de iões em tecidos biológico e, em particular, as técnicas de medição desse fluxo. Tecnicas de Electrofisiologia Clássica incluem a colocação de eléctrodos em várias preparações de tecido biológico. Os principais tipos de eléctrodos são: 1- Sólidos condutores simples, como discos e agulhas ( singulares ou matrizes, à excepção da ponta.) 2- traçados sobre placa de circuito, também isolados, à excepção da ponta 3- tubos ocos preenchidos com um electrólito, como uma pipeta de vidro preenchida com uma solução de cloreto e outra solução com electrólito. As principais preparações incluem: 1 – Organismos vivos 2 – Tecido excisado 3 - Células dissociadas de tecido excisado (vivo ou em cultura) 4 - Células ou tecidos produzidos artificialmente 5 – Híbridos dos casos acima descritos

Se um eléctrodo tiver um diâmetro suficientemente pequeno(micrómetros), então o investigador pode escolher inserir a ponta numa única célula. Uma configuração destas permite gravar a actividade eléctrica intracelular de uma só célula. Contudo, reduz a vida da célula e causa uma fuga do líquido intracelular.É também possível observar actividade intracelular usando uma pipeta de vidro (oca) especialmente preparada,contendo um electrólito. Nesta técnica, a ponta microscópica da pipeta é premida contra a membrana celular,àqual esta adere firmemente entre o vidro e os lípidos da membrana celular. O electrólito dentro da pipeta pode ser conduzido em fluido contínuo com o citoplasma ao levar-se um pulso de pressão ao electrólito, com o objectivo de romper o pequeno caminho da membrana circundada pelo aro da pipeta (gravação de célula completa). Alternativamente, a continuidade iónica pode ser estabelecida ao perfurar o caminho permitindo aos agentes porosos exógenos dentro do electrólito inserirem-se no caminho da membrana (gravação de caminho perfurado). Finalmente, o caminho pode ser deixado intacto (gravação de caminho).O electrofisiologista pode escolher não inserir numa célula única, deixando em alternativa ponta do eléctrodo em continuidade com o espaço extracelular. Se a ponta for suficientementepequena,esta configuração pode permitir aobservação indirecta e gravação dopotencial de acçãode uma célulaúnica, o que é denominado gravação de unidade celular. Dependendo da preparação e posicionamento preciso, uma configuração extracelular pode registara actividade de várias células vizinhas simulatâneamente, sendo por isso denominada gravação multi-celular.

À medida que o tamanho do eléctrodo aumenta, o poder de resolução decresce. Eléctrodos maiores são sensíveis apenas à actividade da rede neuronal de várias células, denominados campos de potencial locais. Eléctrodos ainda maiores, como uma agulha não isolada e eléctrodos de superfície usados por neurofisiologistas clínicos e cirurgiões são sensíveis apenas a certos tipos de actividade síncrona dentro das populações de milhões de células.

Outras técnicas Electrofisiologicas clássicas incluem a gravação e amperometria de canal (iónico) singular.

- Técnicas Electrofisiológicas Ópticas

As técnicas Electrofisiológicas Ópticas foram criadas por cientistas e engenheiros para superar uma das maiores limitações das técnicas clássicas. As técnicas clássicas permitem a observação de actividade eléctrica a aproximadamentenum ponto único dentro de um volume de tecido. Essencialmente, as técnicas clássicas singularizam a distribuição do fenómeno. Interesse na distribuição espacial da actividade bioeléctrica impeliu ao desenvolvimento de moléculas capazes de emitir luz, em respostaao seu ambiente eléctrico e químico. Exemplos são astintas sensíveis à voltagem e às proteínas fluorescentes. Após induzir um ou mais composto no tecido via perfusão, injecção ou expressão genética, pode ser observada e gravada a distribuição eléctrica em uma ou duas dimensões. Muitas leituras electrofisiológicas têm nomes específicos, como: - Audiologia : para o sistema auditivo - Electrocardiografia: para o coração - Electroencefalografia: para o cérebro - Electrocortigrafia: para o córtex cerebral - Electromiografia: para os músculos - Electrooculografia: para os olhos - Electroretinografia : para a retina - Electroantenografia: para os receptores olfactórios de artrópodes.


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