profa. ana lucia cecconello - revendo fisiologia 2015 ana cecconello.pdf · sai mais carga positiva...
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Revisão sobre bioeletrogênese:
Potencial de Membrana de Repouso
Como o potencial de membrana de repouso é formado?
Bicamada lipídica = barreira para passagem de íons (cargas elétricas)
O que influencia o movimento da carga elétrica?
Presença de canais iônicos
Diferença (gradiente) de concentração
Diferença (gradiente) de cargas elétricas
Difusão:
Transporte do meio mais concentrado para
o menos concentrado
Estabelecimento do equilíbrio
Sem canais: não há movimento
Gradiente de concentração:
Por que não há o equilíbrio????
Por que os dois lados da membrana não possuem a mesma
quantidade de cada íon????
Mas...
Observe a distribuição de cargas elétricas nas
faces interna e externa da membrana plasmática
Importante lembrar!
Tanto o meio intracelular quanto o meio extracelular são
eletricamente neutros!!!!
Porque o potencial de membrana de repouso medido é – 65 mV????
•A permeabilidade relativa da membrana neuronal é alta para K+ e baixa para
Na+
•A bomba de Na+/ K+ coloca 3 Na+ para fora da célula e 2 K+ para dentro
Logo:
Sai mais carga positiva do que entra, resultando em um saldo negativo de cargas
dentro da célula
Equação de Goldman – Hodgkin - Katz (a 37º):
E se esta membrana sofrer um estímulo????
1. Se este estímulo provocar abertura de outros canais de Na+...
2. Ou... Se o estímulo abrir outros canais de K+
3. Ou canais de Cl- ...
4. Ou ainda... Se o estímulo provocar fechamento dos canais de K+...
O que ocorrerá com a polaridade da membrana????
Despolarização ou hiperpolarização?
Estimulação ou inibição?
Mudanças na permeabilidade dos canais iônicos geram sinais elétricos
a) Potenciais graduados
b) Potenciais de ação
a) Canais iônicos controlados por ligantes ou controlados mecanicamente
b) Canais iônicos dependentes de voltagem
Potenciais graduados que podem se
somar (dendritos e corpo celular)
Se a despolarização chegar a zona de disparo
com uma determinada voltagem (limiar) será
desencadeado o potencial de ação que se
propaga ao longo do axônio em uma só direção
até o terminal axonial
Estímulo:liberação de neurotransmissor ou estiramento da membrana
Abertura de canais de sódio: despolarização
Se atingir o limiar (voltagem)
Imediatamente
Abertura de canais de Na+
dependentes de voltagem (entra Na+)
Mais despolarização
(ciclo de retroalimentação positiva)
Após 1 ms (respondem lentamente)
Fechamento de canais de Na+
abertura de canais de K+
(reduz entrada de Na+ e sai K+)
Repolarização e
Hiperpolarização
Volta ao repouso
Fase Ascendente: Na+ é o principal íon
canais voltagem dependente com portão para Na+
Fase Descendente: K+ é o principal íon
canais voltagem dependente com portão para K+
Canais de Na+ dependentes de voltagem com portões:
Período refratário absoluto:
•Tempo necessário para que estes
canais voltem a posição de
repouso.
• Não ocorre um segundo potencial
de ação sem que o primeiro acabe.
• Potencial de ação não pode se
sobrepor e não se propaga para
trás.
Período refratário relativo:
• Segue o período refratário
absoluto
• Alguns canais de Na+
dependentes de voltagem podem
ser abertos por um potencial
graduado maior que o normal
• canais de K+ dependentes de
voltagem ainda estão abertos
Principais Neurotransmissores
Aminoácidos:
Glutamato (principal neurotransmissor excitatório)
GABA (principal neurotransmissor inibitório)
Glicina
Aminas: Acetilcolina (Ach)
Noradrenalina
Dopamina (DA)
Serotonina (5-HT)
Humor, movimentos e atenção
Humor, comportamento emocional,
sono
Transmissão sináptica
rápida
Peptídeos Encefalinas; somatostatina;
neuropeptídeo Y; substância P; etc...
Liberação do Neurotransmissor
Potencial de ação chega ao terminal axonal pré-sináptico
Abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem
Entrada de cálcio no terminal pré-sináptico
Liberação do conteúdo da vesícula na fenda sináptica (exocitose)
A vesícula é reciclada por endocitose
Receptores para Neurotransmissores
Canais iônicos ativados por neurotransmissores (Ionotrópicos)
Receptores acoplados a proteína G (Metabotrópicos)
Auto-receptores: podem ser canais ou acoplados a proteína G, mas localizam-se
na membrana pré-sináptica
Muda a conformação
quando neurotransmissor
liga-se ao canal
Receptor Ionotrópico
Abre seu poro
Movimento de íons
Liberação de neurotransmissor inibitório (ex: GABA)
Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao cloro que tem carga negativa
Entrada de cargas negativas na membrana da célula pós-sináptica
(hiperpolarização ou PIPs)
Afasta a possibilidade de ocorrência do potencial de ação
Liberação de neurotransmissor excitatório (ex: glutamato)
Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao sódio ou a outro íon
com carga positiva
Entrada de cargas positivas na membrana da célula pós-sináptica
(despolarização ou PEPs)
Se atingir o valor limiar: potencial de ação
Ativa vias de sinalização intracelular com segundo mensageiros e enzimas
com o objetivo de abrir ou fechar canais iônicos
Receptor metabotrópico: acoplado a Proteína G
Respouso / Disgestão Luta / Fuga
Atividade Parassimpática Atividade Simpática
Silverthorn, 2003
UM SISTEMA DE ADPTAÇÃO
FRENTE ÀS MODIFICAÇÕES NO
AMBIENTE
Figura 14.12. Quando os fisiologistas estimulam um nervo parassimpático ( ) registram menor freqüência de potenciais de ação nas fibras musculares cardíacas (que provoca bradicardia). Quando estimulam um nervo simpático ( ) ocorre o contrário: aumento da freqüência de potenciais de ação cardíacos (que provoca taquicardia).
A
B Modificado de O.F. Hutter e W. Trautwein (1956) 39: 715-733.Journal of General Physiology
Figura 14.16. O controle do sistema digestivo pelo SNA envolve diferentes etapas (numeradas de acordo com a descrição no texto).
Referências Bibliográficas
BEAR, M.F., E COLS. Neurosciências – Desvendando o Sistema Nervoso. 2° ed. Artmed. Porto Alegre. 2002.
LENT, R. Cem Bilhões de Neurônios – Conceitos Fundamentais de Neurosciências. Atheneu. 2004.
PURVES, D., E COLS. Neurosciências. 4° ed. Artmed. 2010.
SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada. 2°ed. Manole. 2003.