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Potencial de ação Quando o eletrodo (vermelho) atravessa a membrana, o voltímetro acusa a existência de uma DDP de 60mV sendo que a face interna da membrana citoplasmática é negativa em relação à externa . Se o neurônio for estimulado (com corrente elétrica), o voltímetro registrará respostas de alteração transitória do potencial de membrana, seja em forma de ondas de despolarização de baixa amplitude ou na forma de um potencial de ação, conforme a intensidade do estimulo . Despolarização Potencial de ação Potencial de Ação Um potencial de ação é propagado com a mesma forma e tamanho ao longo de todo o comprimento da fibra nervosa ou muscular. Não se altera conforme a intensidade do estímulo. FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO Potencial de repouso Hiperpolarizaçâo POTENCIALDE AÇÃO: alteração transitória na diferença de potencial elétrico da membrana de neurônios (e de células musculares) cuja duração e amplitude são fixas. Despolarização Repolarização Tempo Potencial de Membrana POTENCIAL DE AÇÃO E1 E2 E3 Estímulo Registro Estimulando o neurônio ( Estímulos E1, E2 e E3) ocorrerá alterações transitórias no potencial de membrana. E3: causou o PA na zona de gatilho que se propagou ao longo do axônio Propriedades do Potencial de Ação EVENTO TUDO-OU-NADA Estímulo sublimiar (E1, E2): não causa PA Estimulo limiar (E3): causa um PA Uma vez iniciado o PA, é impossível impedi-lo de acontecer. E1 E2 E3 A alteração do potencial elétrico (excitabilidade) é causada por movimentos de íons através de canais ionicos situados na membrana citoplasmática . INTRACELULAR CONFIGURAÇÕES DOS CANAIS DE SÓDIO E POTÁSSIO DURANTE O PA Veja uma animação http://www.blackwellpublishing.com/matthews/channel.html http://thevirtualheart.org/java/neuron/apneuron.html Canais de Sódio Quais são os estado dos canais de Na+? Repouso (ou fechado) Ativado (ou aberto) Inativado Presença de 2 comportas: uma de ativação e uma de inativação Apenas durante a fase de ativação que as 2 comportas estão abertas que o canal permite a passagem de Na+ Abertura dos canais de Na: influxo (entrada) de Na DESPOLARIZAÇAO o influxo é favorecido pelos gradiente químico do ion e do gradiente elétrico o influxo de cations inverte completamente a polaridade da membrana, até o ENa Abertura dos canais de K: efluxo (saída) de K REPOLARIZAÇAO o efluxo é favorecido pelos gradiente químico do ion e do gradiente elétrico que se inverteu como o fechamento desses canais é lento, ocorre HIPERPOLARIZAÇAO A ATPase Na/K restaura a diferença de concentração Revendo o conjunto dos eventos... (pavor, sonolência, tristeza, felicidade etc.). Potencial de ação no músculo cardíaco -90 mV +50mV COMO O IMPULSO NERVOSO É PROPAGADO? http://www.blackwellpublishing.com/matthews/channel.html Os neurônios decodificam o aumento ou redução na intensidade do estimulo em função da freqüência dos impulsos elétricos. A amplitude do PA de cada célula excitável é invariável. Estimulo sensorial Receptor sensorial SINAPSE NERVOSA Propriedades do Potencial de Ação CONDUÇÂO DO POTENCIAL DE AÇÂO http://lessons.harveyproject.org/development/nervous_system/cell_neuro/action_potential/propagation.html Direção da propagação do PA Chegada da excitação Zona de gatilho Potencial de membrana em função do local http://www.blackwellpublishing.com/matthews/actionp.html axônio Célula de Shwann internodo nodo de Ranvier Canais de K Canais de K Canais de Na caspr caspr O PA se propaga ao longo do axônio sem decremento de sinal, i.e., o sinal é fiel do inicio até o final da fibra. O PA é gerado na zona de gatilho do neurônio e sempre se propaga no sentido da despolarização. A propagação bidirecional é evitada devido ao período refratário do PA POTENCIAL DE AÇAO NAS FIBRAS SEM MIELINA POTENCIAL DE AÇAO NAS FIBRAS MIELINIZADAS Nas fibras mielinizadas o PA só se desenvolve nos nodos de Ranvier. Sob a bainha não há canais iônicos. Propriedade: aumento na velocidade de condução do impulso nervoso http://www.youtube.com/watch?v=CoQBMyFe7LM&NR=1&feature=endscreen Doenças que causam a perda de mielina afetam a velocidade de condução do impulso nervoso. A atividade elétrica nervosa pode ser captada e utilizada como sinais clínicos Eletroencefalografia Potencial de ação composto Potencial evocado 1 Potencial evocado 2 Corrente elétrica Variação no potencial de membrana Estimulador Voltímetro REGISTROS INTRACELULARES Estuda-se alterações do potencial de membrana de uma única célula excitável REGISTROS EXTRACELULARES Estuda-se alterações elétricas resultantes uma população de células. ELETROENCEFALOGRAMA Junção Neuromuscular O neurotransmissor utilizado nessa sinapse é ACETILCOLINA
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