Profa. Dra. Eliane ComoliDepto de Fisiologia da FMRP-USP

Potencial de Repouso e Potencial de Ação

ROTEIRO: POTENCIAL DE REPOUSO E POTENCIAL DE AÇÃO

1. Potencial de Membrana de RepousoPapel da bomba de sódio e potássio na manutenção do potencial

de repouso

2. Mudanças no Potencial de Membranaa. variações da permeabilidade da membranab. despolarização e hiperpolarizaçãoc. potencial graduado e potencial de ação

3. Potencial de açãoa. fases do potencial de ação e permeabilidade da membranab. períodos refratário: absoluto e relativo

4. Propagação do potencial de ação e velocidade de conduçãoa. potencial de ação em axônios amielinizadosb. potencial de ação em axônios mielinizados

Structure of the Neuronhttps://www.youtube.com/watch?v=DLN1UsvmVvM

Neurofisiologia do Potencial de Membranahttp://www.youtube.com/watch?v=i0XZJ3XDNV8

Por que entra Na+ e sai K+ da célula?

Qual a importância da Bomba de Na+/K+ no potencial de membrane?

A Bomba de Sódio e Potássio ajuda a manter o Gradiente Elétrico.

Os neurônios são células excitáveis que geram e transportam sinais elétricos

corpo celular e suas extensões, comunicações por sinápses

Dendritos são processos finos com função de receber e transferir sinais para uma

região integradoura dentro do neurônio.

Axônio é uma extensão do corpo celular que origina-se na proeminência axônica;

transportam sinais para o alvo de comunicação.

Os neurônios são células excitáveis: capacidade de gerar e propagar sinais

elétricos.

A mudança do potencial de membrana no neurônio cria um sinal elétrico que pode ser utilizado para transmitir informações aos seus alvos.

Mudanças no Potencial de Membrana

No repouso a membrana é pouco permeável ao Na+.Um aumento da permeabilidade ao Na+ gera despolarização e cria um sinal elétrico.Um aumento na permeabilidade ao K+ gera hiperpolarização.

Como a célula muda a sua permeabilidade aos íons?

Através de canais iônicos que podem alterar o seu estado entre aberto e fechadomediante um estímulo particular, tais como:pressão luzmoléculas químicas ligantes (como neurotransmissores)sinais intracelulares,voltagem

Através da insersão ou remoção de canais iônicos na membrana.

Estados dos Canais Proteicos

Os canais podem ser classificados em abertos ou fechados.Abertos passam a maior parte do tempo aberto permitindo que íons se movam sem restrições (poros = passagem contínua).Fechados permitem regulação do movimento das moléculas entre o fluido intracelular e extracelular (estados: fechado, aberto e inativo).

canal aberto canal fechado

estado fechado estado aberto estado inativo

O controle desses canais é feito por:

a) moléculas mensageiras intracelulares ou por ligantes extracelulares (quimicamente sensível);

b) por estado elétrico da célula (eletricamente sensível);

c) por mudança física (ex: mudança de temperatura ou tensão.

O que controla a abertura e fechamento de canais?

Mudanças no Potencial de Membrana

Despolarização = quando o potencial de membrana torna-se menos negativo.Hiperpolarização = quando o potencial de membrana torna-se mais negativo.Repolarização é o retorno da célula ao potencial de repouso a partir de uma despolarização o repolarização.

A importância do movimento de Na+ e K+

através das membranas celulares.

O movimento dos íons Na+ e K+ através da membrana celular exerce um papel importante na geração de sinais elétricos em

tecidos excitáveis tais como no sistema muscular e nervoso.

A despolarização pode gerar:potenciais graduados ou potenciais de ação

Potenciais graduados são despolarizações cujo tamanho ou amplitude é proporcional à força do estímulo.

Potenciais de ação: todos são idênticos e não diminuem o seu poder quando viajam através do neurônio. É um fenômeno tudo-ou-nada.São deflagrados por um estímulo limiar.

Potencial Graduado

A força da despolarização é determinada pela quantidade de carga que entra na célula no ponto de estímulo. Se mais canais se abrem, o potencial graduado tem maior amplitude inicial; e mais longe pode se disseminar.

Potencial Graduado Sublimiar

Potencial Graduado Supralimiar

Estímulo Excitatório

Potencial de Ação: despolarizações grandes e uniformes que

movimentam-se rapidamente ao longo de grandes distâncias (axônio) sem perda de sua força.

O potencial de ação é gerado na zona de estímulo, no segmento inicial.

Potenciais de ação representam movimento de Na+ e K+

através da membrana. Ocorre quando canais dependentes de voltagem se abrem, alterando a permeabilidade da membrana.

Fases do Potencial de Ação

Os canais de Na+ voltagem-dependentes encontra-se na zona de estímulo e ao longo do axônio.

Os canais de Na+ dependentes de voltagem usam um mecanismo de duas etapas para abrir e fechar.

Isso permite que os sinais elétricos sejam conduzidos somente em uma direção ao longo do axônio.

Como os potenciais de ação são propagados?https://www.youtube.com/watch?v=Sa1wM750Rvs

Propagação em fibras mielinizadashttps://www.youtube.com/watch?v=3SV1DpO7XvY

Qual a importância dos Nódulos de Ranvier e da Bainha de Mielina?

Por que o potencial de ação se propaga para o caminho anterógrado?

O que é período refratário?

Propagação do Potencial de Ação

Períodos Refratários: limitam a taxa pela qual os sinais

podem ser transmitidos no neurônio

Os potenciais de ação não se sobrepõem por causa dos períodos refratários.

Período Refratário Absoluto assegura que um segundo potencial de ação não aconteça sem que o primeiro tenha terminado.

Período Refratário Relativo permite que um potencial gradual acima do limiar possa iniciar outro potencial de ação, pois podem abrir canais de Na+ que já retornaram à sua posição de repouso.

Velocidade da Condução do Potencial de Ação

Parâmetros fundamentais que influenciam a velocidade de condução de um potencial de ação nos neurônios de mamíferos:

a) Diâmetro dos neurônios: maior o diâmetro mais rápida é a condução.

b) Resistência da membrana do neurônio: quão menor o diâmetro maior a resistência

Os vertebrados desenvolveram outro mecanismo para aumentar a velocidade de condução do potencial de ação: enrolamento dos axônios em membranas compostas de mielina.

Axônio Mielinizado

A Intensidade do estímulo é codificada pela Frequência de Potenciais de Ação

Todos os potenciais de ação de um neurônio são idênticos.A informação sobre força e duração de um estímulo se dá através da frequência dos potenciais de ação.

Propagação do Potencial de Ação em Neurônio Mielinizado

condução saltatória

Condução Saltatória

Axônio Mielinizado

Axônio Desmielinizado

Velocidade de Condução do Potencial de Ação