1 aula potencial de membrana e potencial de ação

8/18/2019 1 Aula Potencial de Membrana e Potencial de Ação

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FISIOLOGIA I

Potencial de Membrana e

Potencial de Ação

Introdução

• Existem potenciais elétricos através das

membranas de, praticamente, todas as

células do corpo. Além disso, algumas

células, como as nervosas e musculares,são “excitáveis”. Isto é, são capazes de

autogerarem impulsos eletroquímicos em

suas membranas.


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Introdução

• Na maioria dos casos, os impulsos

gerados podem ser usados na

transmissão de sinais, tais como os sinais

nervosos ao longo de suas membranas.

Potencial de Repouso daMembrana

• As células do corpo humano caracterizam-

se por apresentar em suas membranas

uma diferença de potencial elétrico que é

chamado de "polarização elétrica da

membrana".


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Potencial de Repouso daMembrana

• Há uma diferença negativa docompartimento intracelular em relação aocompartimento extracelular, ou seja, ointerior da membrana apresenta umacarga elétrica negativa em relação ao seu

exterior. O valor dessa diferença éconhecido como potencial de repouso damembrana.

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Movimentos dos íons

Na+ e K+

A grande concentração de íons de K+ dentro da célula em relação ao meio externo, forçaatravés de um gradiente (maior concentração para uma menor concentração) a saída dosmesmos através da membrana celular pelos canais de vazamento. E da mesma forma osíons de Na+ entram para o citosol celular. Caso isso ocorra, haverá a possibilidade de umequilíbrio das cargas, fazendo com que o potencial elétrico atinja zero.

Movimentos dos íonsNa+ e K+

Afim de não permitir a queda do potencial da membrana a zero, dois fatos estãoocorrendo constantemente para garantir essa manutenção: 1- os íons inorgânicos decarga negativa dentro da célula limitam a saída abrupta dos íons de K+. 2- Bomba Na+

K+ ATPase constantemente está levando íons de Na+ para fora da célula e de K+ paradentro da célula.


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Na+ e K+

Os canais representados na figura são chamados de canais de vazamento, poispermitem a passagem dos íons de K+ e Na+ em devidas proporções. A ênfase maioré sobre o vazamento do K+, visto que, em média esses canais são maispermeáveis ao K+ do que ao Na+, via de regra cem vezes mais. Sendo os grandesditadores dos valores do potencial de repouso normal da membrana (-90mV).

Canal de Vazamento


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Na+ e K+

A concentração intracelular dos íons não se modifica em grande parte devido a Bombade Na+ K+ ATPase que mantém estável as concentrações de Na+ e de K+ .Em uma célulaem repouso, o número de íons movidos pela bomba é igual ao número de íons que semovem em direção oposta através dos canais da membrana seguindo seus gradientesde concentração e/ ou elétrico. Com isso garante-se que o potencial da membranapermaneça estável.

BOMBA

Na+ K+ ATPaseA Bomba move 3 íonsde Na+ para fora dacélula para cada 2íons de K+ que movepara dentro. Com issopermite que o interiorda célula fiquesempre negativo.Garantindo assim amanutenção dopotencial de repousoda membrana

Funcionamento daBomba Na+ K+ ATPase


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Definições

Polarização – Quando a diferença de carga através da membrana mantéma mesma em repouso.

Despolarização – Quando o meio interno torna-se menos negativo do queo meio externo.

Potencial de ação (PA) – É uma despolarização rápida e substancial damembrana do neurônio.

Limiar de Despolarização – É a despolarização mínima para gerar umpotêncial de ação, caso isso ocorra haverá a produção de um PA.

Princípio do “tudo ou nada” – Toda vez que a despolarização atingir ouultrapassar o limiar haverá um potencial de ação.

Potencial de ação

• São alterações rápidas e grandes do

potencial de repouso da membrana,

durante as quais o potencial de membranapode variar 100mV, desde -70mV até

+30mV, e então repolarizar até seu valor

de potencial de repouso.


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Potencial de Ação

Potencial de açãoCondução do P.A..exeChannel.exe


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Como o estímulo é gerado?

Para você imaginar como acontece o impulso nervoso, observe a figura. Apercepção da dor aguda quando um objeto pontiagudo entra em seu pé é causadapela geração de certos potenciais de ação em certas fibras nervosas na pele.Acredita-se que a membrana destas fibras possui canais de sódio que se abremquando o terminal nervoso da célula é esticado.

Canais de Na+Voltagem - dependentes

• Os canais são constituídos de proteínas que sãosensores de voltagem. Essas proteínas respondemà presença de íons positivos modificando a

conformação e abrindo o canal protéico. Este ciclode retro alimentação positiva é o responsável pelafase ascendente do potencial de ação. Destemomento em diante, os eventos de membranaocorrem independentes do estímulo inicial,totalmente controlados pelas ações dos canais.


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Canais de Na+

Voltagem - dependentes

Canais de K+Voltagem - dependentes

• Da mesma forma que os canais de Na+, os canais de K+

voltagem – dependentes serão abertos na despolarização,

porém como são mais lentos irão oferecer a saída do K+ com

um certo retardo, garantindo assim uma repolarização da

membrana após o evento da despolarização.

• Tal como na abertura, o fechamento dos canais de K+

acontece mais lentamente. Seu fechamento tardio, depois que

o potencial de membrana já voltou ao repouso resulta em um

período de pós-hiperpolarização que termina com o

fechamento dos canais de K+.


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Funcionamento dos Canais durante o

Potencial de ação

CuriosidadesCuriosidades• A geração de potenciais de ação é

impedida pelo uso de anestésicos locais

tais como Novocaína e Xilocaína , pois

bloqueiam os canais de Na+ voltagem –dependentes, evitando sua abertura em

resposta à despolarização. Sem os

potenciais de ação, sinais não conseguematingir o encéfalo e originar a sensação de

dor.


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CuriosidadesCuriosidades• Alguns animais produzem toxinas que atuam

interferindo na condução nervosa da mesma

forma que os anestésicos locais. Porexemplo os ovários do peixe baiacu

produzem uma toxina extremamentepotente, a tetrodotoxina , que se liga aos

canais de Na+ voltagem – dependente eimpedem sua participação no potencial deação. Pequenas quantidades ingeridas

podem levar a óbito.

Período Refratário Absoluto eRelativo


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Propagação do Potencial de Ação• A propagação do Potencial de ação está

diretamente relacionada aos canais de Na+ e K+

voltagem – dependentes e aos períodosrefratários.

• A região da membrana que acabou de ter umpotencial de ação está em seu períodorefratário, por isso não poderá realizar outroenquanto não estiver polarizada, logo o novopotencial de ação só poderá ocorrer para longeda membrana que estava ativa.

Condução do P.A..exe

Propagação ePropagação eDireção do PADireção do PA


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EXERCÍCIOSEXERCÍCIOS11-- OO queque éé oo potencialpotencial dede repousorepouso dede membrana?membrana?

22-- ParaPara queque serveserve aa bombabomba dede NaNa++// KK++ ATPase?ATPase?

33-- QuaisQuais sãosão osos tipostipos dede canaiscanais íonicosíonicos queque foramforammencionadosmencionados ee quaisquais sãosão asas suassuas respectivasrespectivas funções?funções?

44-- OO queque éé oo princípioprincípio dodo tudotudo ouou nadanada ee oo “limiar”?“limiar”?

55-- OO queque éé umum potencialpotencial dede ação?ação?

66-- OO queque éé oo PeríodoPeríodo refratáriorefratário absoluto?absoluto?

77-- ComoComo ageage umum anestésicoanestésico locallocal aa basebase dede novocaína?novocaína?

88-- DescrevaDescreva comcom oo máximomáximo dede detalhesdetalhes aa ocorrênciaocorrência dede umumpotencialpotencial dede açãoação..

99-- AA ingestãoingestão dodo ovárioovário dodo peixepeixe baiacubaiacu podepode levarlevar aa óbitoóbitoumauma pessoa?pessoa? ExpliqueExplique porqueporque issoisso ocorreocorre..

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