Resumo Bioquímica Potenciais de Membrana e de Ação

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Potenciais de Membrana e de Ação
Condutividade das estruturas biológicas
A condução no citoplasma é feita pelo deslocamento de íons. A membrana biológica tem elevada resistência, bem diferente do citoplasma e do meio extracelular.
Potencial de Membrana
Potencial de membrana é criado pela passagem de íons através da membrana biológica gerando uma diferença de potencial. A diferença entre as concentrações iônicas nos dois lados de uma membrana seletivamente permeável, pode, sob condições apropriadas, criar um potencial de membrana.
Bioeletricidade: movimento de íons. O movimento é ordenado pela diferença de concentração daquele íon dentro e fora da membrana.
Esclerose múltipla: desmielização principalmente de neurônios motores, é uma doença auto-imune. O paciente morre porque não consegue mais mexer o diafragma, e não consegue mais respirar.
Doença autoimune: o corpo produz anticorpos contra estruturas do próprio corpo.
Para confirmar o diagnóstico de esclerose múltipla, usa-se o teste de anticorpos para a bainha de mielina.
O potencial de repouso (polarizado) das membranas das fibras nervosas mais grossas, quando não estão transmitindo sinais nervosos, é de cerca de -90mV. Isto é, o potencial dentro da fibra é de 90mV mais negativo do que o potencial no líquido extracelular.
Bomba de Na+-K+
A bomba de Na+-K+ ocasiona a diferença de potencial na membrana. Saem 3 Na+ e entram 2 K+. Entra um Cl- para dentro da célula. O potencial criado apenas pela bomba é de -3mV. O potencial de repouso normal da célula é de -70~-90mV. Essa ampliação do potencial é feita pelos canais iônicos de Na+, K+, Ca2+, Cl-. O sinal de - é devido a carga negativa dentro da célula. A bomba mantém a diferença de concentração dos íons, fazendo com que os canais iônicos funcionem.
Obs.: quando a maioria dos livros dos livros chama de simporte, o Guyton chama de co-transporte; quando a maioria dos livros chama de antiporte, o Guyton chama de contra-transporte.
Quando ocorre a criação de uma diferença de potencial (ddp), chamamos de: potencial de repouso da célula. Nessa ocasião, a célula está polarizada.
Potencial de Ação dos Nervos
Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação, que são rápidas alterações do potencial de membrana que se propagam com grande velocidade por toda a membrana da fibra nervosa. Cada potencial de ação começa por uma súbita alteração do potencial comum negativo para um potencial positivo. Terminando, então, com um retorno rápido para o potencial negativo.
Estágios do Potencial
Estágio de Repouso:
É o potencial de repouso da membrana. Diz-se que a membrana está polarizada durante esse estágio, em razão do potencial de membrana de -90mV existente.
Estágio de Despolarização:
A membrana fica subitamente permeável a íons Na+, permitindo que um grande número de Na+ se difunda para o interior do axônio. O estado polarizado é, de imediato, neutralizado pelo influxo de Na+ e tornando positivo o potencial.
Estágio de Repolarização:
Os canais de Na+ começam a se fechar e os de K+ se abrem mais do que o normal. Então, a rápida difusão dos K+ para o exterior reestabelece o potencial de repouso negativo da membrana.
Transmissão dos Sinais Nervosos
Os impulsos nervosos são transmitidos através dos neurônios, que possuem um revestimento isolante de mielina, a bainha de mielina, proporcionado por uma célula de Schwann que envolve múltiplas vezes um determinado comprimento do axônio. A cada porção de 1 a 3mm de bainha de mielina, existem pequenos espaços sem revestimento, os nodos de Ranvier, por onde os íons podem passar facilmente através da membrana do axônio.
Como os íons só podem sair e entrar facilmente no axônio onde não há bainha de mielina, os potenciais de ação só ocorrem nos nodos de Ranvier. Então, os impulsos são conduzidos de nodo em nodo, e essa condução é chamada de condução saltatória. Esse processo saltatório facilita a transmissão pois acelera a condução e diminui o gasto energético do axônio.
O Limiar para o Potencial de Ação
 O potencial de ação só ocorre se o aumento inicial de potencial de membrana for suficientemente intenso para gerar um feedback positivo vicioso que abra todos os canais de Na+ voltagem-dependentes. Isso ocorre quando o influxo de Na+ na membrana é maior que a saída de K+. O potencial deve sair do comum -90mV para -65mV. Esse nível de -65mV é chamado limiar para a estimulação.
O estímulo, então, se propaga em todas as direções possíveis, até que toda a membrana seja despolarizada. 
Uma vez que o potencial de ação foi gerado em algum lugar da membrana da fibra normal, o processo de despolarização trafega por toda a membrana, se as condições forem adequadas, ou não se propaga de qualquer modo, se as condições não forem adequadas. Isso é conhecido como princípio do tudo ou nada.
Período Refratário
O período refratário é um período, após o Potencial de Ação, em que a membrana não pode sofrer novas excitações. A razão para isso é que após o potencial de ação ser desencadeado, os canais de Na+ (ou K+, ou ambos) ficam inativados, e qualquer quantidade de sinal excitatório aplicado a esses canais nesse momento não vai abrir as comportas do canal. Quando a membrana só consegue realizar novo potencial de ação quando voltar primeiramente ao estado de repouso, é chamado período refratário absoluto. Quando uma corrente muito grande consegue excitar a membrana, é chamado período refratário relativo.