SDE3865 FISIOLOGIA HUMANA - MECANISMOS IÔNICOS DO POTENCIAL DE AÇÃO

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MECANISMOS IÔNICOS DO POTENCIAL DE AÇÃO
Propriedades do Potencial de Ação
 Estímulo sublimiar (E1, E2): não causam PA
 Estimulo limiar (E3): causa um único PA
 Estímulo supra-limiar: causa mais de 1 PA, sem alterar a amplitude ou a duração (ou seja, ocorre uma aumento linear na freqüência dos PA).
Para que o PA aconteça é necessário que a zona de gatilho seja parcialmente despolarizada até um valor limiar. 
Uma vez atingido o limiar, é inevitável o seu acontecimento: é tudo-ou-nada.
O PA de cada célula excitável apresenta amplitude e durações fixa. 
E1
E2
E3
Estímulo
Registro 
Período Refratário 
Absoluto
Período Refratário 
Relativo
Estímulos limiar
Refratariedade de resposta
Período Refratário Absoluto
os canais de Na estão todos inativos
Período Refratário Relativo
os canais de Na estão parcialmente inativos 
Propriedades do Potencial de Ação
Período refratário absoluto não pode ser iniciado um segundo potencial de ação mesmo que o estímulo seja muito intenso.
Período refratário relativo:é o intervalo de tempo no qual um segundo potencial de ação pode ser gerado, mas apenas por estímulos supraliminares(maior que o limiar) Ele coincide com o período no qual os canais regulados por voltagem do K+ainda estão abertos,após o período dos canais de N+terem retornado ao seu estado de repouso.
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Ao longo do axônio há canais iônicos de Na e K com comporta sensíveis a mudança de voltagem.
REPOUSO: fechados, mas a alteração de voltagem na membrana causa a sua abertura temporária (abre-fecha)
A abertura causa fluxo resultante passivo de determinados íons e, como conseqüência, mudanças no potencial elétrico. 
Tipos de canais
Canais de Na voltagem dependente
 Rápidos (abrem-se primeiro)
Canais de K voltagem dependentes
- Lentos (abrem-se depois)
 
Canais de Sodio voltagem- dependentes: “dois tempos”
Na
+
Portão
Inativação
Portão
Inativação
No potencial de repouso
(
–
70 mV)
(a)
Fechado mas
capaz de ser aberto
Na
+
Do limiar até o pico do PA
(
–
50 mV a +30 mV)
(b)
Abertura
rápida
Aberto (Ativado)
Na
+
Do pico ao potential do PA
(+30 mV a 
–
70 mV)
(c)
Fechado e incapaz de 
ser aberto (inativado)
Fechamento
lento
Canais de Potássio Voltagem-dependentes
K+
Abertura
 lenta
No potencial de repouso;
Abre no potencial limiar
(-70mV a +30mV)
(d)
(e)
Fechado
Aberto
K+
Do pico do PA até a
Hiperpolarização pós-potencial
(-30mV a -80mV)
Extracelular
Intracelular
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 
O estado de repouso é recuperado pela atividade da ATPase Na/K 
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
Potencial Receptor
Potencial pós-sináptico
Uma vez gerado, o potencial de açâo propaga-se em direção ao terminal axônico.
Direção da propagação do PA
Chegada da
excitação
Zona de gatilho
Por que o PA não se propaga retrogradamente? 
Por que a amplitude e a duração do PA são fixas?
Potencial de membrana em função do local 
Propação do impulso nervoso:quando os canais de Na+ abrem-se começa a despolarização o que abre os canais dependentes de voltagem do sódio nas regiões adjacentes. Tipo o efeito dominói.o imp. Nerv. Autopropaga ao redor da membrana.O potencial só se propaga numa direção devido ao periodo refratário...assim a propagação ocorre de onde surge zona gatilho) para os terminais axônicos.
Por que a amplitude e a duração do PA são fixas? Pelo efeito do tudo ou nada.
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CONDUÇAO OU PROPAGAÇAO DO IMPULSO NERVOSO
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 de sódio e de potássio voltagem dependentes.
Consequência: aumento na velocidade de condução do impulso nervoso
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
- Os potenciais evocados são usados medir a atividade elétrica em determinadas áreas do cérebro e da medula espinal. 
- A atividade elétrica é produzida pela estimulação de nervos sensoriais específicos. Estes testes são usados em combinação com outros testes de diagnóstico para ajudar no diagnóstico da esclerose múltipla (EM) e outras patologias
Potenciais evocados visuais (VEP): o paciente senta-se na frente  de uma tela no qual os testes padrões alternos são indicados. 
Potenciais evocados auditivos (AEP): o paciente escuta uma série de cliques em cada orelha. 
Potenciais evocados somatosensitivo (SEP): os impulsos elétricos são administrados nos braços ou nos pés. 
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.
Fibras rápidas: a
Fibras intermediárias: b
Fibras lentas: g
Potencial de 
ação composto
O registro indica diferenças na velocidade de propagação de 3 tipos de fibras e a quantidade população de fibras em 
atividade 
Lembre-se: um nervo é composto por varias fibras nervosas
"Você deve ser a própria mudança que deseja ver no mundo"
Mahatma Gandhi