1 AULA POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE AÇÃO

Prévia do material em texto

1
FISIOLOGIA I
Potencial de Membrana e 
Potencial de Ação
Introdução
• Existem potenciais elétricos através das
membranas de, praticamente, todas as
células do corpo. Além disso, algumas
células, como as nervosas e musculares,
são “excitáveis”. Isto é, são capazes de
autogerarem impulsos eletroquímicos em
suas membranas.
2
Introdução
• Na maioria dos casos, os impulsos
gerados podem ser usados na
transmissão de sinais, tais como os sinais
nervosos ao longo de suas membranas.
Potencial de Repouso da 
Membrana
• As células do corpo humano caracterizam-
se por apresentar em suas membranas
uma diferença de potencial elétrico que é
chamado de "polarização elétrica da
membrana".
3
Potencial de Repouso da 
Membrana
• Há uma diferença negativa do
compartimento intracelular em relação ao
compartimento extracelular, ou seja, o
interior da membrana apresenta uma
carga elétrica negativa em relação ao seu
exterior. O valor dessa diferença é
conhecido como potencial de repouso da
membrana.
1 2
3 4
4
Movimentos dos íons 
Na+ e K+
A grande concentração de íons de K+ dentro da célula em relação ao meio externo, força
através de um gradiente (maior concentração para uma menor concentração) a saída dos
mesmos através da membrana celular pelos canais de vazamento. E da mesma forma os
íons de Na+ entram para o citosol celular. Caso isso ocorra, haverá a possibilidade de um
equilíbrio das cargas, fazendo com que o potencial elétrico atinja zero.
Movimentos dos íons 
Na+ e K+
Afim de não permitir a queda do potencial da membrana a zero, dois fatos estão
ocorrendo constantemente para garantir essa manutenção: 1- os íons inorgânicos de
carga negativa dentro da célula limitam a saída abrupta dos íons de K+. 2- Bomba Na+
K+ ATPase constantemente está levando íons de Na+ para fora da célula e de K+ para
dentro da célula.
5
Movimentos dos íons 
Na+ e K+
Os canais representados na figura são chamados de canais de vazamento, pois
permitem a passagem dos íons de K+ e Na+ em devidas proporções. A ênfase maior
é sobre o vazamento do K+, visto que, em média esses canais são mais
permeáveis ao K+ do que ao Na+, via de regra cem vezes mais. Sendo os grandes
ditadores dos valores do potencial de repouso normal da membrana (-90mV).
Canal de Vazamento
6
Movimentos dos íons 
Na+ e K+
A concentração intracelular dos íons não se modifica em grande parte devido a Bomba
de Na+ K+ ATPase que mantém estável as concentrações de Na+ e de K+ .Em uma célula
em repouso, o número de íons movidos pela bomba é igual ao número de íons que se
movem em direção oposta através dos canais da membrana seguindo seus gradientes
de concentração e/ ou elétrico. Com isso garante-se que o potencial da membrana
permaneça estável.
BOMBA 
Na+ K+ ATPaseA Bomba move 3 íonsde Na+ para fora da
célula para cada 2
íons de K+ que move
para dentro. Com isso
permite que o interior
da célula fique
sempre negativo.
Garantindo assim a
manutenção do
potencial de repouso
da membrana
Funcionamento da 
Bomba Na+ K+ ATPase
7
Definições
Polarização – Quando a diferença de carga através da membrana mantém
a mesma em repouso.
Despolarização – Quando o meio interno torna-se menos negativo do que
o meio externo.
Potencial de ação (PA) – É uma despolarização rápida e substancial da
membrana do neurônio.
Limiar de Despolarização – É a despolarização mínima para gerar um
potêncial de ação, caso isso ocorra haverá a produção de um PA.
Princípio do “tudo ou nada” – Toda vez que a despolarização atingir ou
ultrapassar o limiar haverá um potencial de ação.
Potencial de ação
• São alterações rápidas e grandes do
potencial de repouso da membrana,
durante as quais o potencial de membrana
pode variar 100mV, desde -70mV até
+30mV, e então repolarizar até seu valor
de potencial de repouso.
8
Potencial de Ação
Potencial de ação Condução do P.A..exeChannel.exe
9
Como o estímulo é gerado?
Para você imaginar como acontece o impulso nervoso, observe a figura. A
percepção da dor aguda quando um objeto pontiagudo entra em seu pé é causada
pela geração de certos potenciais de ação em certas fibras nervosas na pele.
Acredita-se que a membrana destas fibras possui canais de sódio que se abrem
quando o terminal nervoso da célula é esticado.
Canais de Na+
Voltagem - dependentes
• Os canais são constituídos de proteínas que são
sensores de voltagem. Essas proteínas respondem
à presença de íons positivos modificando a
conformação e abrindo o canal protéico. Este ciclo
de retro alimentação positiva é o responsável pela
fase ascendente do potencial de ação. Deste
momento em diante, os eventos de membrana
ocorrem independentes do estímulo inicial,
totalmente controlados pelas ações dos canais.
10
Canais de Na+
Voltagem - dependentes
Canais de K+
Voltagem - dependentes
• Da mesma forma que os canais de Na+, os canais de K+
voltagem – dependentes serão abertos na despolarização,
porém como são mais lentos irão oferecer a saída do K+ com
um certo retardo, garantindo assim uma repolarização da
membrana após o evento da despolarização.
• Tal como na abertura, o fechamento dos canais de K+
acontece mais lentamente. Seu fechamento tardio, depois que
o potencial de membrana já voltou ao repouso resulta em um
período de pós-hiperpolarização que termina com o
fechamento dos canais de K+.
11
Funcionamento dos Canais durante o 
Potencial de ação
CuriosidadesCuriosidades
• A geração de potenciais de ação é
impedida pelo uso de anestésicos locais
tais como Novocaína e Xilocaína, pois
bloqueiam os canais de Na+ voltagem –
dependentes, evitando sua abertura em
resposta à despolarização. Sem os
potenciais de ação, sinais não conseguem
atingir o encéfalo e originar a sensação de
dor.
12
CuriosidadesCuriosidades
• Alguns animais produzem toxinas que atuam
interferindo na condução nervosa da mesma
forma que os anestésicos locais. Por
exemplo os ovários do peixe baiacu
produzem uma toxina extremamente
potente, a tetrodotoxina, que se liga aos
canais de Na+ voltagem – dependente e
impedem sua participação no potencial de
ação. Pequenas quantidades ingeridas
podem levar a óbito.
Período Refratário Absoluto e 
Relativo
13
Propagação do Potencial de Ação
• A propagação do Potencial de ação está
diretamente relacionada aos canais de Na+ e K+
voltagem – dependentes e aos períodos
refratários.
• A região da membrana que acabou de ter um
potencial de ação está em seu período
refratário, por isso não poderá realizar outro
enquanto não estiver polarizada, logo o novo
potencial de ação só poderá ocorrer para longe
da membrana que estava ativa.
Condução do P.A..exe
Propagação e Propagação e 
Direção do PADireção do PA
14
EXERCÍCIOSEXERCÍCIOS
11-- OO queque éé oo potencialpotencial dede repousorepouso dede membrana?membrana?
22-- ParaPara queque serveserve aa bombabomba dede NaNa++// KK++ ATPase?ATPase?
33-- QuaisQuais sãosão osos tipostipos dede canaiscanais íonicosíonicos queque foramforam
mencionadosmencionados ee quaisquais sãosão asas suassuas respectivasrespectivas funções?funções?
44-- OO queque éé oo princípioprincípio dodo tudotudo ouou nadanada ee oo “limiar”?“limiar”?
55-- OO queque éé umum potencialpotencial dede ação?ação?
66-- OO queque éé oo PeríodoPeríodo refratáriorefratário absoluto?absoluto?
77-- ComoComo ageage umum anestésicoanestésico locallocal aa basebase dede novocaína?novocaína?
88-- DescrevaDescreva comcom oo máximomáximo dede detalhesdetalhes aa ocorrênciaocorrência dede umum
potencialpotencial dede açãoação..
99-- AA ingestãoingestão dodo ovárioovário dodo peixepeixe baiacubaiacu podepode levarlevar aa óbitoóbito
umauma pessoa?pessoa? ExpliqueExplique porqueporque issoisso ocorreocorre..