aula potencial

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Potencial de membrana Potencial de membrana Potencial de a Potencial de aç ão ão Neurônio Neurônio Transmissão do impulso Transmissão do impulso nervoso nervoso Aula 02 19-02-2010 Excitabilidade El Excitabilidade Elé trica das trica das lulas lulas Propriedade que a célula possui de alterar o seu potencial de repouso quando submetida a estímulos eficazes.

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Page 1: aula potencial

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.

Page 2: aula potencial

Membrana celularMembrana celular

Movimento de Movimento de ííons atravons atravéés da s da membranamembrana

Page 3: aula potencial

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

Page 4: aula potencial

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

Page 5: aula potencial

- +- +

- +- +- +- +

- +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

Page 6: aula potencial

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

Page 7: aula potencial

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

Page 8: aula potencial
Page 9: aula potencial

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

Page 10: aula potencial

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

Page 11: aula potencial

DespolarizaDespolarizaçção celularão celularCanais de sódio voltagem-dependentes: dois tempos

DespolarizaDespolarizaçção celularão celularEntrada de sódio

Page 12: aula potencial

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

Page 13: aula potencial

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

Page 14: aula potencial

Potencial de APotencial de Aççãoão

Page 15: aula potencial

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

Page 16: aula potencial

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

Page 17: aula potencial

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

Page 18: aula potencial

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

Page 19: aula potencial

ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão

ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão

Page 20: aula potencial

ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão

ConduConduçção do Potencial de Aão do Potencial de Aççãoão

Page 21: aula potencial

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.

Page 22: aula potencial

Fibras nervosas

Axônio

Page 23: aula potencial

ConduConduçção ão saltatsaltatóóriaria

Potencial de Ação Condução saltatória

Mielina

Axônio

Condução saltatória

Page 24: aula potencial

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)

Page 25: aula potencial

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)

Page 26: aula potencial

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

Page 27: aula potencial

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.

Page 28: aula potencial

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

Page 29: aula potencial

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.

Page 30: aula potencial

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.