aula potencial
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Potencial de membranaPotencial de membranaPotencial de aPotencial de aççãoão
Neurônio Neurônio Transmissão do impulso Transmissão do impulso
nervosonervosoAula 02
19-02-2010
Excitabilidade ElExcitabilidade Eléétrica das trica das CCéélulaslulas
Propriedade que a célula possui de alterar o seu potencial de repouso
quando submetida a estímulos eficazes.
Membrana celularMembrana celular
Movimento de Movimento de ííons atravons atravéés da s da membranamembrana
Movimento do NaMovimento do Na++ e Ke K++ atravatravéés da s da membranamembrana
K+ 140 mM 4 mM
Na+ 15 mM 145 mM
Ca+2 10-7 M 10-3 M
Cl- 20 mM 120 mM
HCO3- 14 mM 24 mM
Liquido extra celular
citosol
ConcentraConcentraçções iônicas no ões iônicas no citosolcitosol e LEC e LEC
Potencial de equilPotencial de equilííbrio de um brio de um ííonon
• Potencial de membrana que impede difusão adicional daquele íon em qualquer direção através da membrana - POTENCIAL DE EQUILÍBRIO
- +- +
- +- +- +- +
- +1,0 M 0,1 MX+ X+
Gradiente eletroquGradiente eletroquíímicomico
ConcentraçãoQuímica
Potencial elétrico
Potencial eletroquímico
EquaEquaçção de Goldmanão de Goldman
• Calcula o potencial interno de membrana quando a membrana épermeável aos íons potássio, sódio e cloreto
• EMF(mV)= -61 log CNaiPNa + CKiPK + CClePCl / CNaePNa + CKePK + CCliPCl
Potencial de repouso da Potencial de repouso da membranamembrana
Voltagem elétrica que existe entre o interior e o exterior de uma célula causado por uma distribuição de íons desigual entre os dois lados da membrana e da permeabilidade da membrana a esses íons.
A voltagem de uma célula inativa permanece em um valor negativo, considerando o interior da célula em relação ao exterior e varia muito pouco
Potencial de equilPotencial de equilííbrio para brio para ííon poton potáássiossio
• - 94mV na face interna da membrana
Potencial de equilPotencial de equilííbrio para o brio para o ííon son sóódiodio
• + 61mV na face interna da membrana
Potencial de equilPotencial de equilííbrio para brio para o o ííon cloretoon cloreto
• - 80mV na face interna da membrana
Fatores que determinam o Fatores que determinam o potencial de repousopotencial de repouso
• Número 1: saída de potássio da célula através dos canais de vazamento de potássio;
• Número 2: entrada de sódio na célula pelos canais de vazamento de sódio;
• Número 3: bomba de sódio-potássio: eletrogênica.
Potencial de APotencial de Aççãoão
Rápida alteração no potencial de membrana que transmite sinais
nervosos
Tipos de estTipos de estíímulosmulos- sublimiares: estímulos incapazes de gerar
PAs. Geram apenas pequenas respostas locais não-propagaveis.
- limiares: menor estímulo capaz de gerar um PA
- supralimiares: desencadeiam PAs que possuem a mesma amplitude dos potenciais gerados pelos estímulos limiares.
DespolarizaDespolarizaçção celularão celular
Aumento da permeabilidade do íons sódio (abrem-se os portões dos canais de sódio).
O Na+ entra na célula a favor do gradiente de concentração levando consigo cargas positivas e gerando uma ligeira despolarização local.
Ocorre até que a célula atinja valores entre 10 e 60 mv com um valor médio de +30 mv.
Pico é denominado potencial de Overshoot e faz com que ocorra a inativação do fluxo de sódio que cessa a sua entrada na célula.
Entrada de sódio
DespolarizaDespolarizaçção celularão celularCanais de sódio voltagem-dependentes: dois tempos
DespolarizaDespolarizaçção celularão celularEntrada de sódio
DespolarizaDespolarizaçção celularão celularEntrada de sódio
RepolarizaRepolarizaççãoão CelularCelular
Aumento da permeabilidade ao potássio que sai da célula a favor do gradiente de
concentração levando consigo cargas positivas e fazendo com que o potencial
caia novamente a valores negativos.
Saída de potássio
ConcentraConcentraçções de Naões de Na++ e Ke K++
invertidasinvertidas
A bomba de sódio e potássio repõe as concentrações normais destes íons tornando a célula apta a responder a um novo potencial de ação.
RepolarizaRepolarizaççãoão CelularCelular
Potencial de APotencial de Aççãoão
Potencial de APotencial de Aççãoão
Potencial de APotencial de Aççãoão
Dois tipos de canais na despolarização:Canais rápidos de Na+
e canais lentos de Ca+2/Na+;
Abertura dos canais de K+ é mais lento que o normal
Potencial de APotencial de Aççãoão
Eletroencefalografia
Potencial de ação composto
Potencial evocado 2
Potencial evocado 1
Propriedades do Potencial de APropriedades do Potencial de Aççãoão
somação temporal: quando dois ou mais estímulos sublimiares forem aplicados num intervalo menor que 1 ms, esses estímulos podem se somar e desencadear um PA.
somação espacial: quando dois ou mais estímulos sublimiares forem aplicados simultaneamente e bem próximos, eles podem se somar e desencadear um PA.
Propriedades do Potencial de APropriedades do Potencial de Aççãoão
período refratário absolutoA célula não é capaz de responder a nenhum tipo de estímulo nervoso mesmo que ele seja supralimiar.
período refratário relativoAs respostas somente poderão ser geradas quando da aplicação de estímulos supralimiares.
Propriedades do Potencial de APropriedades do Potencial de Aççãoão
Estrutura bEstrutura báásica do neurôniosica do neurônio
CORPO CELULAR
Núcleo
DENDRITOSAXÔNIO
Bainha de mielina
Célula de Schwann
Axônio
Bainha de mielina
Nódulo de Ranvier
ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão
ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão
ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão
ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão
ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão
Velocidade da conduVelocidade da conduçção ão
A velocidade de condução é maior quanto maior for o diâmetro da fibra nervosa. Em
neurônios mielinizados a condução émais rápida que nos não-mielinizados.
Velocidade da conduVelocidade da conduççãoão
• tipo A: mielinizados com grande diâmetro. Condução mais rápida.
• tipo B: mielinizados com diâmetro pequeno
• tipo C: amielinizados com diâmetros pequenos e discretos. Condução mais lenta.
Fibras nervosas
Axônio
ConduConduçção ão saltatsaltatóóriaria
Potencial de Ação Condução saltatória
Mielina
Axônio
Condução saltatória
Estrutura das sinapses
Local onde é realizada a transferência de mensagens entre os neurônios. Composta de:
- terminação axônica (pré-sináptica) - fenda sináptica (~200 Aº) - membrana pós-sináptica
(eletricamente inescitável)
Estrutura das sinapses
Transmissão sináptica: passagem de informação entre neurônios por meio da modulação de sinais.
Um neurônio possui muitas sinapses(em media umas 10 000)
Sinapse: local de comunicação entre neurônios ou entre neurônios e outras células(músculos, por ex.)
MIOFIBRILA
MITOCÔNDRIASMITOCÔNDRIAS
Neurotransmissores
Fenda Sináptica
Vesículas SinápticasPotencial de Ação
Axônio
Proteínasreceptoras1. Remoção dos
neurotransmissores(enzimas)
2. Agentes que impedem esta remoção
SINAPSE QUÍMICA Neurotransmissores
Mecanismo da Mecanismo da neurotransmissãoneurotransmissão ququíímicamica
1. Chegada do impulso nervoso ao terminal
2. Abertura de Canais de CaVoltagem dependentes
3. Influxo de Ca
4. Exocitose dos NT
5. Interação NT- receptor pós-sinaptico causando abertura de canais iônicos NT dependentes
6. Os NT são degradados por enzimas (6)
Potenciais pós-sinapticos
• Excitatório: se ocorrer aumento de permeabilidade ao sódio haverá uma despolarização e será gerado um PPSE (potencial pós-sináptico excitatório)
• Inibitório: se ocorrer aumento de permeabilidade ao potássio o elemento pós-sináptico ficará hiperpolarizado e formará um PPSI (potencial-póssináptico inibitório)
A) PEPSO NT é EXCITATÓRIOCausa despolarização na
membrana pós-sináptica(p.e.entrada de Na)
B) PIPSO NT é INIBITÓRIOCausa hiperpolarização na membrana pós-sináptica (p.e.entrada de Cl ou saída de K)
Potencias Potencias ppóóss--sinsináápticospticos
NeurotransmissoresNeurotransmissores
São substâncias geralmente produzidas, armazenadas e liberadas pelos neurônios
Mediadores químicos
Tipos de Tipos de neurotransmissoresneurotransmissores
• inibitórios: GABA, glicina, dopamina, serotonina
• excitatórios: ác. butâmico, encefalinas, endorfinas
• dependentes dos receptores: acetilcolina, adrenalina, noradrenalina,histamina, bradicimina; podem provocar PPSE ou PPSI.
AAçção das drogas nas sinapsesão das drogas nas sinapses
•hipnóticos ou anestésicos: deprimem a transmissão de impulsos.
•cafeínas ou outras purinas: facilitam a transmissão sináptica.
•estriquinina: inibem as sinapses inibitórias e provoca morte por espasmos musculares respiratórios.
•curare: se liga aos sítios da acetilcolina impedindo o PA.
•toxina butilínica: impede a liberação da acetilcolina. •organofosfatos: inibem a acetilcolinesterase, impedindo a degradação da acetilcolina, o que leva à incapacidade de repolarização.
Destino dos Destino dos neurotransmissoresneurotransmissores
Após sua ligação aos receptores de membrana, os neurotransmissorespodem ter 3 destinos:
- recaptação pelo elemento pré-sináptico
- são hidrolizados- são perdidos na fenda sináptica
CaracterCaracteríísticas das sinapsessticas das sinapses
somação espacial: quando duas ou mais sinapses estiverem ativas seus potenciais pós-sinápticos serão somados.
somação temporal: quando os mesmos botões forem estimulados em intervalos muito curtos (15 ms) os potenciais pós-sinápticos serão somados.
CaracterCaracteríísticas das sinapsessticas das sinapses
retardo: a transmissão na sinapse é unidirecional e ocorre com um retardo que não haveria se a transmissão fosse exclusivamente elétrica. Direciona o impulso nervoso.
fadiga sináptica: ocorre quando há esgotamento dos neurotransmissores. É necessária para interromper as atividades em geral.
facilitação na sinapse: ocorre quando vários neurônios estão em atividade; porém, não chegam ao limiar de excitação. Esses neurônios são ditos facilitados. Ex: pessoas nervosas.
CaracterCaracteríísticas das sinapsessticas das sinapses
Potenciação pós-tetânica: quando se aplica pulsos elétricos a alta frequência (+100/s) ocorre a tetanização do neurônio. Se após esse processo aplicarmos um pequeno estímulo, será gerada uma resposta de amplitude maior do que se esse mesmo estímulo fosse aplicado antes da tetanização.
Habituação comportamental: ocorre quando pulsos isolados de mesma amplitude são aplicados em intervalos longos. Esse processo gera uma diminuição da amplitude da resposta pós-sináptica. Provavelmente envolvido no mecanismo de aprendizagem.