4ª Aula - Potenciais de Membrana e Potenciais de Ação

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Fisiologia Geral
4ª Aula
Potencias de Membrana e Potenciais de Ação
DEPARTAMENTO DE MEDICINA VETERINÁRIA
SETOR DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA VETERINÁRIA
Professor Luis D. Solis Murgas
GMV 107
lsmurgas@dmv.ufla.br
Potencial de membrana
Participa de Inúmeros processos celulares:
 Transportes iônicos
 Transporte de nutrientes
 Sinalização celular; 
 Sinalização elétrica nas células excitáveis; 
 Secreção hormonal
 Geração de potencial de ação pós-sináptico; 
Função cerebral, incluindo-se os processos cognitivos; 
Percepção sensorial; 
Contração muscular; 
Potencial elétrico das células
Em algum ponto deste processo, a força elétrica que atrai ou repele os íons para dentro ou para fora da célula se torna igual em magnitude ao gradiente de concentração dos mesmos, então o movimento resultante através da membrana cessa
...então, este potencial de membrana onde teremos um equilíbrio dinâmico, é dado pela 
Equação de Nernst
Equação de nernst
Admitindo-se que a membrana seja permeável a este íon
Potencial de repouso
A equação de Nernst 
Descreve o potencial de equilíbrio para o caso em que apenas um íon pode passar através da membrana, ou seja, quando há apenas um tipo de canal iônico
Quando há:
Mais íons presentes
Diferentes gradientes de concentração através da membrana 
Vários tipos de canais iônicos seletivos a esses íons
 
O potencial de equilíbrio depende das permeabilidades relativas da membrana a esses íons. Neste caso, o potencial de equilíbrio é dado pela equação de Goldman
Equação de Goldman
 Permeabilidades relativas da membrana :
Polaridade da carga elétrica de cada íon
Concentração dentro e fora da membrana de cada íon
Estágio do potencial das células
Potencial de ação
São variações rápidas do potencial de membrana que se propagam pelas células excitáveis
Potencial de repouso
Potencial limiar
despolarização
Repolarização 
Hiperpolarização 
Estágio do potencial das células
Desencadear um potencial de ação
Período refratário
Período refratário absoluto
Período refratário relativo
Os principais íons que participam deste processo são os íons sódio (Na+), potássio (K+) e cloreto (Cl-)
Estágios do potencial de ação celular
ALTERAÇÃO DE POTENCIAL ELETROQUÍMICO PELA ENTRADA E SÁIDA DOS ÍONS
Despolarização 
É o processo no qual a célula inverte momentaneamente a polaridade da membrana celular (interior positivo e exterior negativo)...
... E neste processo ocorre a entrada do íons sódio (Na+) para promover a despolarização das células
Despolarização 
Na+ Na+ 
 Na+ 
 Na+ 
Na+ 
Na+
LIC
LEC
CqNa+
CqNa+ =canal de sódio químico dependente 
Na+ Na+
limiar
CvNa+
Na+ Na+ Na+ Na+
despolarização
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Temos aí uma propagação na fibra nervosa
Quando queremos avaliar uma propagação na fibra nervosa...
Despolarização 
Propagar para os lados – alterando o potencial da célula
Tudo ou nada
A célula não pode se manter em estado despolarizado senão não temos outro potencial de ação então precisamos repolarizar...
Despolarização 
Repolarização 
É o processo pelo qual a célula retorna no seu potencial de repouso após ocorrer uma despolarização...
 E neste processo ocorre a saída do íon sódio (Na+) e potássio (K+) com reequilíbrio de ambos pela Na+/K+ ATPase ou bomba Na+/K+ 
Repolarização 
Abaixo de -90mV
LIC
LEC
Na+ Na+ Na+
 Na+
Na+ Na+ Na+ Na+
 
K+ K+ K+
K+ K+
 K+ K+ 
Na+
K+ K+
K+
Cv Na+
Cv K+
K+ K+
K+ K+ K+
Começa a perder voltagem
Na+/K+ ATPase
ATP-ADP
Na+ Na+
K+ K+ K+ 
hiperpolarização
Ocorre inversão de cargas no LIC e LEC
CqNa+
CqK+
Causas da eletronegatividade em repouso
Canais de vazamento Na – K -86mV 
Bomba Na – K -4mV
Hiperpolarização 
É o processo no qual a célula polariza ainda mais o seu interior a partir do seu potencial de repouso...
... Neste processo estão envolvidos a saída do íon potássio (K+ ) e a entrada do íon cloreto (Cl-) 
Hiperpolarização 
Cl- Cl- Cl-
 Cl-
Cl- Cl-
K+ K+
Cl- Cl-
K+ K+ K+ 
K+ K+
K+
Cq Cl-
Cq K+
HIPERPOLARIZAÇÃO
24
 
Canais de sódio voltagem-dependentes
Canais de potássio voltagem-dependentes
Potenciais de ação - platô
Aumenta o período de despolarização
Canais de Ca+ voltagem dependentes lentos