eletrofisiologia 5a. c. cassola1 excitabilidade elétrica das células
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 1
Excitabilidade Elétrica das Células
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 2
Eletrofisiologia: Pré-História
Luigi Galvani:
1737-1798
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 3
Excitabilidade Elétrica das Células
• Oscilações da diferença de potencial elétrico, em escala de tempo de ms, associadas à transdução sensorial em receptores, à transmissão de informações em neurônios e células musculares e à transmissão de informação entre células, nas sinapses– Potencial de ação – Resposta tudo ou nada– Potencial gerador.
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 4
Excitabilidade: Repostas graduadas e potenciais de ação
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 5
++++ +++ + ++++ ++
Potencial de ação como resposta local, registrada no compartimento intracelular
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 6
1050Time (ms)
(mV
)
-80
-60
-40
-20
0
20
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 7
POTENCIAL DE AÇÃO
1. resposta local
2. propagação
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 8
Potencial de ação: Circuito elétrico equivalente para a membrana
Cm
gCl
gK
ic ex
gNa
i
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 9
Potencial de ação: Fenomenologia da resposta local
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 10
Excitabilidade: potenciais de ação
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 11
O Potencial de Ação
Reversão da polaridade
Limiar
Pós-potencial
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 12
Potenciais de ação: Limiar
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 13
Potenciais de ação: Períodos refratários
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 14
Mecanismos iônicos da resposta local
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 15
Oscilações da diferença de potencial elétrico nas células são determinados primariamente pela transferência de carga pelo
fluxo de íons através de canais
][
]][[ln0 ATP
PADPRTGG
PADPATP
iATP
iHOH
ATP
3Na+2K+
ADP+P
[K]=110mM
[Na+]=10mM
[Na+]=135mM
[K+]= 4mM
-
-
+
+
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 16
Gênese dos Potenciais de membrana
(Medidas intracelulares no axônio gigante de lula)
iCliNaeK
eCliNaiKm ClPNaPKP
ClPNaPKP
F
RTV ln
19
02
B
ern
stein
17
80
Galv
an
i 19
52
Hodgkin
,Huxle
y
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 17
Gênese dos Potenciais de membrana
(Medidas intracelulares no axônio gigante de lula)
iCliNaeK
eCliNaiKm ClPNaPKP
ClPNaPKP
F
RTV ln
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 18
Mas a membrana permeável a vários íons....
....0
0
0
ClNaKm
m
m
IIIIdt
dQdt
dV
seC
QV
exClexNaexK
exClicNaicKm ClPNaPKP
ClPNaPKP
F
RTV
ln
Equação de Hodgkin-Katz-Goldman, considerados apenas os efeitos de íons monovalentes
)(
][
][ln
miii
ex
ici
VEGI
i
i
zF
RTE
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 19
Fixação de voltagem
10m
Vc
Vm
i
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 20
Correntes iônicas que causam o potencial de ação em axônios
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 21
Condutâncias dependentes de voltagem em axônios
im
ii EV
IG
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 22
Esquemas cinéticos para os canais
Na
FNa
A I
Canais para Na+
K
FK
A
Canais para K+
F
AF
A
I
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 23
Cinéticas das condutâncias: a potássio
K
FK
A
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 24
Cinéticas das condutâncias: sódio
Na
FNa
A I
K(Vm,t)
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 25
INav
0
1 nA
1 ms
0 mV
-110 mV
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 26
Relações I-V
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 27
Modelo de Hodgkin-Huxley
Condutância a K+
KmKK
t
n
nn
n
nnn
nn
KK
EVgnI
ennntn
nn
dt
dn
n
nndt
dn
nn
gng
n
n
n
max4
0
max4
)(
1
1
1
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 28
Modelo de Hodgkin-Huxley
m
m
t
n
mm
m
mmm
mm
m
emmmtm
nn
dt
dn
m
mmdt
dm
mm
0)(
1
1
1
max3NaNa hgmg Condutância a Na+
Ativação (m) Inativação (h)
h
h
t
h
hh
h
hhh
hh
h
ehhhth
hh
dt
dh
h
hhdt
dh
hh
0)(
1
1
1
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 29
Modelo de Hodgkin-Huxley
m
Tm
LLKKNaNaT
C
I
dt
dV
EVgEVgnEVhgmI
)(max4max3
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 30
Prêmio Nobel de 1963
Alan LLoyd Hodgkin
1914-1998
Andrew Fielding Huxley
1917- John Carew Eccles
1903-1997
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 31
Super-família dos canais dependentes de voltagem
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Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 32
![Page 33: Eletrofisiologia 5A. C. Cassola1 Excitabilidade Elétrica das Células](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081512/552fc10b497959413d8c301d/html5/thumbnails/33.jpg)
Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 33
“Gating” do Canal
![Page 34: Eletrofisiologia 5A. C. Cassola1 Excitabilidade Elétrica das Células](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081512/552fc10b497959413d8c301d/html5/thumbnails/34.jpg)
Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 34
Ativação – Inativação
![Page 35: Eletrofisiologia 5A. C. Cassola1 Excitabilidade Elétrica das Células](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081512/552fc10b497959413d8c301d/html5/thumbnails/35.jpg)
Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 35
Filogenia dos KV
![Page 36: Eletrofisiologia 5A. C. Cassola1 Excitabilidade Elétrica das Células](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081512/552fc10b497959413d8c301d/html5/thumbnails/36.jpg)
Eletrofisiologia 5 A. C. Cassola 36
Canal para Na - filogenia