potenciais de membrana e de ação

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potenciais 
 O potencial de ação é caracterizado como um 
evento elétrico que ocorre em células excitáveis. 
Este processo desencadeia uma inversão na 
variação do potencial 
 Diferença de voltagem elétrica através da 
membrana plasmática 
 Causas: 
Concentrações iônicas intracelular e extracelular 
diferentes 
Permeabilidade através da membrana 
plasmática diferenciada para diferentes íons 
 Se os íons sódio entrassem continuamente na 
célula e os íons potássio saíssem continuamente 
da célula: 
Fim do potencial de repouso da membrana, por 
isso a ação contínua da bomba de sódio e 
potássio deve ser mantida para ocorrer o 
potencial de repouso 
 
 BOMBA DE ÍONS 
 
  Transporta o excesso de íons de sódio para fora 
da célula e, ao mesmo tempo, íons de potássio 
para o interior, ajudando a restauração do 
potencial de repouso de -70mV a -90mV 
 Essa bomba consome o trifosfato de adenosina 
(ATP) 
 Estão constantemente ativas e são responsáveis 
por uma parte considerável do consumo de 
energia do sistema nervoso 
 Para manter o potencial de repouso é preciso 
manter o gradiente de concentração 
 Potencial de repouso= membrana polarizada 
 A comunicação entre as células nervosas e 
musculares dependem de uma perturbação 
elétrica chamada de potencial de ação 
 Para que ocorra, precisa de um potencial de 
repouso onde seu interior é carregado 
positivamente do que o lado externo 
 
 Fases: (variação do potencial de membrana para 
valores positivos, retornando aos valores de 
repouso) 
1. Despolarização, abertura dos canais de Na+ 
2. Repolarização: fechamento dos canais de 
sódio e abertura dos canais de K+. bomba 
Na+ e K+ 
3. Hiperpolarização: maior permeabilidade ao 
K+ 
 Ocorre em fibras musculares e nos neurônios 
 Quando o potencial do interior da célula em 
relação ao exterior atinge um limiar, os canais 
seletivos aos sódios abrem-se automaticamente 
e os íons positivos de sódio fluem para dentro da 
célula, tornando o potencial positivo 
 Isso faz com que os canais seletivos aos íons de 
potássio abram e íons positivos de potássio fluam 
para o exterior da célula, restaurando a 
polarização negativa original 
 
 O potencial de repouso das membranas das fibras 
nervosas, quando não estão transmitindo sinais 
nervosos, é cerca de -70mV a -90mV (o potencial 
dentro da fibra é 70 a 90 milivolts mais negativo 
do que o potencial do LEC, do lado de fora da 
fibra) 
 O potencial de ação é um evento elétrico que 
ocorre em células excitáveis, esse processo 
desencadeia uma inversão na variação do 
potencial de membrana da célula 
 Existem alguns tipos de células que 
desencadeiam o PA, como os neurônios, 
musculares e secretoras 
 Preconiza-se que o perfil de cargas de uma célula 
em repouso é negativo no ambiente intracelular 
e positivo no extracelular 
 Potencial de repouso= a célula ainda não 
recebeu o estímulo 
 O potencial de repouso ocorre sucessivas 
ocorrências de bomba de sódio e potássio, 
fazendo com que o meio intracelular perca 
cargas positivas 
ESTÁGIO DE DESPOLARIZAÇÃO 
 
 
 Caracterizado pelo recebimento do estímulo pela 
célula que uma vez estimulada recebe cargas 
positivas e inverte o perfil de cargas no meio 
intracelular (fica positivo) e o meio extra (fica 
negativo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O processo de despolarização acontece devido à 
entrada passiva de sódio 
 A membrana fica subitamente muito permeável 
aos íons de sódio, permitindo que grande número 
de íons de sódio positivamente carregados se 
difunda para o interior do axônio 
 O estado normal de “polarização” de -90mv é de 
imediato, neutralizado pelo influxo dos íons sódio 
com carga positiva, com o potencial aumentando 
rapidamente para o valor positivo, ou 
despolarização 
 Nas fibras nervosas de maior calibre, o excesso 
de íons sódio positivos que se deslocam para o 
interior da fibra faz com que o potencial de 
membrana ultrapasse rapidamente o nível zero e 
torne-se positivo. Em algumas fibras delgadas e 
neurônios do SNC, o potencial de membrana 
simplesmente se aproxima do nível zero, não 
ultrapassando para chegar ao estado positivo 
ESTÁGIO DE REPOLARIZAÇÃO 
 
 
 Considerada como cessar do estímulo, quando o 
estímulo é interrompido ocorre uma nova 
inversão de cargas com negatividade no meio 
intracelular e positividade no meio extracelular, 
o processo de repolarização acontece devido à 
saída passiva de potássio 
 Em décimos de milésimos de segundos após a 
membrana ficar muito permeável aos íons de 
sódio, os canais começam a se fechar, e os canais 
de potássio se abrem mais que o normal. A rápida 
difusão dos íons potássio para o exterior 
restabelece o potencial de repouso negativo, é a 
repolarização da membrana 
 
PROPAGAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO 
 
 
 O potencial de ação gerado em um ponto, excita 
regiões adjacentes (resulta na propagação de 
potencial) 
 Princípio do tudo ou nada: quando é instalado o 
potencial de ação (quando o limiar é alcançado), 
a despolarização irá trafegar por toda a 
membrana em condições adequadas 
 Não acontecerá se não houver condições 
adequadas 
 O potencial trafegará nas duas direções a partir 
do ponto estimulado, até que toda a membrana 
seja despolarizada 
PRINCÍPIO DO TUDO OU NADA 
 
 
 Se o estímulo não atinge o limiar de excitação, 
nada ocorre. Ele deve ultrapassar o limiar para 
que o PA ocorra 
 Se atinge uma região da membrana que não gera 
voltagem suficiente para estimular a área 
seguinte da membrana, a propagação é 
interrompida e não há propagação do impulso 
nervoso 
 A velocidade da propagação depende da 
estrutura do axônio. A condução do PA é mais 
rápida em axônios de maior diâmetro e com 
bainha de mielina e com bainha de mielina, já os 
axônios de maior calibre oferecem uma 
resistência menor ao fluxo do impulso nervoso 
 Tipos de estímulo: 
Sublimiar: estímulo incapaz de gerar um PA 
(energia insuficiente) 
Limiar: Estímulo mínimo capaz de gerar um PA 
Supralimiar: também produzem um PA, mas sua 
força é maior do que os estímulos limiares. 
FATORES QUE INFLUENCIAM NO PR E PA 
 
 
 Aumento de K+ externo: afeta principalmente o 
potencial de repouso pela redução da saída 
passiva de K+ 
 Diminuição de Na+ externo: afeta principalmente 
o potencial de ação, pois diminuiu a quantidade 
Na+ que vai entrar durante a despolarização 
 Substâncias que bloqueiam canais de Na+, a 
bomba de Na+/K+ ou que afetem o metabolismo 
energético da célula: afetam principalmente o PA 
 Inativação por voltagem 
Os canais de sódio são abertos durante uma 
despolarização da membrana 
Os canais ficam inativos até que o potencial de 
repouso da membrana se reestabeleça 
Quando uma célula está parcialmente 
despolarizada, o número total de canais de sódio 
disponíveis fica reduzido, o estímulo não é capaz 
de recrutar número suficiente de canais de sódio 
Para gerar o PA 
 
 
 
 
 Período refratários 
Durante a maior parte do PA, a membrana fica 
refratária a qualquer estímulo (incapaz de gerar 
um segundo PA), ou seja, é o período que a célula 
não pode gerar outro potencial 
 Durante a parte final do PA, a célula é capaz de 
gerar o segundo PA, mas o estímulo deve ser mais 
intenso que o normal= período refratário relativo 
A condutância ao potássio está aumentada, o 
que contribui para refratariedade 
Ocorre, pois, muitos canais de Na+ VD estão 
inativos e alguns fechados e alguns canais de K+ 
VD estão abertos 
 Período refratário absoluto: não é possível gerar 
um segundo PA, mesmo que o estímulo seja mais 
forte, enquanto a membrana ainda estiver 
despolarizada pelo PA anterior, um novo não 
poderá ocorrer 
Muitoscanais de Na+ voltagem- dependentes 
estão inativados e são incapazes de abrir. Por 
outro lado, muitos canais de Na+ voltagem-
dependentes estão abertos 
 O período refratário tem 2 causas: 
Alguns canais de Na+ ainda não retornaram de 
seu estado de inativação 
Os canais de K+ ainda estão inteiramente 
abertos, produzindo hiperpolarização que gera a 
dificuldade de estimulação 
A única condição que permitirá sua reabertura é 
o retorno do potencial da membrana ao valor 
original ou próximo e em fração de segundos, as 
comportas de inativação se abrem e um novo PA 
pode ser iniciado 
 
 
 
 Ocorre através do SNC, composto por cérebro, 
neurônios e medula espinhal 
 Principal estrutura responsável são os neurônios 
 Envio de um sinal para que ocorra uma resposta 
do organismo 
 Ocorre graças a sinapse (fendas), região próxima 
entre uma extremidade de um neurônio com 
outra célula 
 Podem ser classificadas como S. químicas e S. 
elétricas 
 O impulso ocorre sempre unidirecionalmente da 
região Pré-sináptica (axônio+ terminações 
nervosas) para a região pós sináptica 
(dendritos+ corpo celular) 
 Ocorre também nos nódulos de Ranvier por 
condução saltatória, pulam a bainha de mielina, 
ocorre mais rapidamente que em axônios não 
mielinizados 
RESUMO SOBRE PA 
  Durante o repouso: condutância do potássio 50 a 
100x maior para o potássio que para o sódio 
(canais de vazamento) 
 Potencial de ação; canais de sódio ativados, 
aumento da condutância ao sódio em até 5000X 
 Inativação dos canais de sódio 
 Abertura dos canais de potássio 
 Fechamento dos canais de potássio 
 Repolarização da membrana 
 Propagação do PA 
 Repolarização não é imediata 
 O platô prolonga muito o período de 
despolarização 
 Fibras musculares cardíacas: 
Existência de canais rápidos que geram o spike, 
canais lentos responsáveis pelo platô, canais de 
potássio com abertura mais lenta 
PLATÔ EM ALGUNS PA 
 Em alguns casos a membrana estimulada não se 
repolariza imediatamente após a despolarização 
 O potencial permanece como platô perto do pico 
do potencial em ponta, por milissegundos e 
somente então se inicia a repolarização 
 Esse tipo de PA ocorre no coração, dura por 0,2 a 
0,3 seg e a contração do coração dura por esse 
mesmo tempo 
 Prolonga muito o período de despolarização 
 Causas: 
No musculo do coração existem 2 canais que 
participam da despolarização: os canais usando 
sódio, conhecido como canais rápidos e os canais 
cálcio-sódio, conhecidos como canais lentos 
A abertura dos canais rápidos causa a parte em 
ponta do PA e a prolongada abertura dos canais 
lentos permite o influxo de íons cálcio para a 
fibra, sendo responsável em grande parte pelo 
platô do PA 
O segundo fator que pode ser parcialmente 
responsável pelo platô é que a abertura dos 
canais de potássio regulados pela voltagem é 
mais lenta do que a usual, só se abre de modo 
completo até o final do platô 
Isso retarda o retorno do potencial a membrana 
para o valor negativo normal de -80 a -90 mili