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Kaique Antônio Moreno Leão de Azevedo – Medicina 3º Período 
RESUMO POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE AÇÃO 
INTRODUÇÃO 
- A membrana plasmática de alguns tipos celulares apresenta a propriedade de excitabilidade. 
- Nas células ditas excitáveis, uma alteração ambiental (estímulo) pode modificar a permeabilidade iônica da membrana alterando seu 
potencial elétrico. 
- Células nervosas, musculares e glandulares são os três principais tipos de células excitáveis  têm capacidade de produzir mudanças 
rápidas e transientes em seu potencial de membrana quando excitadas. 
- Potencial de membrana é a separação de cargas opostas pela membrana plasmática  diferença do número relativo de cátions e ânions 
no LIC e LEC. 
- De modo geral  Os potenciais de ação são dependentes da ativação de canais de Na+, que se abrem em resposta a variações no 
potencial de membrana: dependentes de voltagem. 
- Células excitáveis  uma despolarização aumenta a permeabilidade da membrana ao Na+ 
- A permeabilidade do K+ também depende do potencial de membrana. 
- Em outras palavras: a condutância da membrana excitável é alterada com a voltagem. 
- O potencial constante quando estão em repouso é conhecido como potencial de membrana de repouso. 
 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
- Todas as células possuem íons distribuídos em diferentes concentrações entre os meios intra e extracelular! 
- Isso gera potenciais de membranas em praticamente todas as células do corpo. 
- A distribuição desigual de alguns íons principais entre o LIC e LEC e seu movimento seletivo através da membrana são responsáveis 
pelas propriedades elétricas da membrana. 
 
- Íons primariamente responsáveis pela geração do potencial de membrana em repouso = Na+, K+ e A-. 
- A diferença nessa distribuição dos íons ocasiona uma diferença de potencial elétrico (DDP) entre os lados intra e extracelular. 
- Esta diferença pode ser medida através de um 
voltímetro e é chamada de potencial de membrana ou 
potencial de repouso (PR). 
 Cada íon que atravessa a membrana procura 
impulsionar o potencial de membrana em 
direção ao seu potencial de equilíbrio. Os íons 
com as maiores permeabilidades darão a 
maior contribuição. 
- Seu valor depende do tipo de célula. 
 
 
O sinal negativo indica que o interior é mais negativo que o exterior da célula. Qual a razão? 
- Presença de ânions orgânicos no meio intracelular: esses ânions não perpassam a membrana plasmática, favorecendo para que o interior 
celular tenha carga negativa; 
- Presença do canal de vazamento do K+: porque o seu potencial de equilíbrio (Ek) é negativo, ou seja, o K+ só estará em equilíbrio em 
um meio carregado negativamente por seu cátion. 
- Presença da bomba de Na+- K+: visto que a bomba envia 3 átomos de Na+ para o meio extracelular e 2 de K+ para o meio intracelular. 
 
- Vazamento do K+ através da membrana nervosa: 
 Canal de vazamento de K+ 
 
 
 
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- Bomba eletrogênica: 
 Mais cargas + são transportadas para fora. 
 Produz grande gradiente de concentração. 
 
- Potencial de difusão: 
 É a diferença de potencial gerada através de uma membrana devido a uma diferença de concentração de determinado íon. 
- Potencial de equilíbrio: 
 É o potencial de difusão que equilibra (se opõe) exatamente a tendência à difusão causada por uma diferença de concentração. 
 A diferença de potencial que contrabalança exatamente a difusão do íon a favor de seu gradiente de concentração é o potencial 
de equilíbrio. 
- O valor do potencial de equilíbrio, em toda a membrana, que se opõe exatamente ao da difusão efetiva de um íon é conhecido como 
potencial de Nerst. 
 Ela informa qual o potencial equilibrará exatamente a tendência à difusão a favor do gradiente de concentração. 
- OBS: Cada íon que atravessa a membrana procura impulsionar o potencial de membrana em direção ao seu potencial de equilíbrio. 
- Força impulsionadora: 
 É a diferença entre o potencial da membrana verdadeiro e o potencial de equilíbrio. 
- Fluxo de corrente: 
 Ocorre se houver uma força propulsora no íon e a membrana for permeável ao íon. 
 A magnitude do fluxo de corrente será determinada pela grandeza da força propulsora e pela permeabilidade do íon. 
- Membrana polarizada: 
 
 
TIPOS DE CANAIS IÔNICOS 
- Canais abertos: 
 Canal de vazamento de K+ 
- Canais controlados por comportas: 
 Canal dependente de voltagem: podem ser abertos a partir de alterações de voltagem da membrana; 
 Canal dependente de ligantes: abrem-se a partir de substâncias específicas, como neurotransmissores, neuromoduladores e 
hormônios; 
 Canais mecânicos: sua abertura depende de uma energia mecânica, como estiramento; 
 Canais térmicos: reagem a alteração de temperatura, realizando sua abertura. 
- Canais iônicos: 
 Proteínas integrais que atravessam toda a membrana e, quando abertas, possibilitam a passagem de determinados íons. 
 São seletivos: permitem a passagem de alguns íons, mas não de outros. A seletividade baseia-se no tamanho do canal e na 
distribuição das cargas que o revestem. 
 Podem estar abertos ou fechados: controlado por comportas 
 
 
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POTENCIAL DE AÇÃO 
- Propriedades de células excitáveis. 
- É conhecido há mais de um século que o impulso nervoso é um fenômeno elétrico. 
- Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação que são rápidas alterações do potencial de membrana. 
- Cada potencial de ação começa com alteração súbita do potencial de membrana normal negativo para um positivo, terminando então 
com retorno quase tão rápido para o potencial negativo: 
 Ex: -90mV - +35mV - -90mV 
- São sinais confiáveis de longa duração. 
- Experimentos iniciais demonstraram que a despolarização aumenta a permeabilidade da membrana celular ao Na+ e, mais tardiamente, 
ao K+. 
- A magnitude e o curso temporal das alterações na permeabilidade da membrana para esses dois íons, explicam quantitativamente as 
fases de subida e descida do potencial de ação, assim como outros fenômenos, como o período refratário. 
 
DEFINIÇÕES 
- Despolarização: torna o potencial de membrana menos negativo 
- Hiperpolarização: torna o potencial de membrana mais negativo 
- Corrente de influxo: fluxo de cargas positivas para dentro da célula 
- Corrente de efluxo: fluxo de cargas positivas para fora da célula 
- Potencial de ação: rápida despolarização (ascendente), seguida de repolarização do potencial de membrana 
 Têm tamanho e forma estereotipado 
 São propagados e do tipo tudo ou nada 
 
FASES 
- Repouso: membrana polarizada -90mV 
- Despolarização: determinada pela entrada de íons Na+,(overshoot 
influxo)); 
- Repolarização: ocasionada pela saída de íons K+ restabelecendo o potencial 
de repouso (efluxo); 
- Hiperpolarização: ocasionada pela alta concentração de íons K+ no meio 
extracelular (Undershoot). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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O Na+ e o Potencial De Ação 
- Variações na concentração do Na+ extracelular afetam a amplitude do potencial de ação. 
 
O K+ e o Potencial De Ação 
- Na fase de descida do potencial de ação dois fatores estão envolvidos: 
 Inativação dos canais de Na+ (contribui pouco) 
 Grande aumento na permeabilidade da membrana ao K+ 
- Hiperpolarização 
 Canais de K+ ainda abertos; membrana hiperpolarizada 
 
OS CANAIS DE NA+ E K+ REGULADOS POR VOLTAGEM 
- Os agentes necessários para provocar a despolarização e repolarização da membrana nervosa são: 
 Canal de Na+ regulado pela voltagem 
 Canal deK+ regulado pela voltagem 
 Bomba de Na+-K+ - ATPase 
 Canais de vazamento de K+ 
 
1. Canal de Na+ regulado pela voltagem (2 portões) 
 Ativação do canal de Na+ 
 Inativação do canal de Na+ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Canal de K+ regulado pela voltagem (1 portão) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ALTERAÇÕES TÍPICAS DA CONDUTÂNCIA DOS CANAIS IÔNICOS 
- A condutância do Na+ aumenta por vários milhares de vezes durante os 
estágios iniciais do potencial de ação, enquanto a condutância do K+ só 
aumenta cerca de 30 vezes durante os estágios finais do potencial de 
ação e por um pequeno período após. 
- Três eventos relativos ao potencial de ação ocorrem no limiar: 
1. Abertura rápida dos portões de ativação de Na+ movendo o 
potencial do limiar a seu pico positivo; 
2. Fechamento lento dos portões de desativação de Na+; 
3. Abertura lenta dos portões de K+, que em grande parte é 
responsável pela queda do potencial de seu pico de volta ao 
repouso. 
 
 
Princípio do Tudo-ou-Nada: o potencial de ação só é gerado se a voltagem for igual ou superior ao limiar excitatório da membrana. 
Uma vez atingido o limiar, serão ativados todos os canais de Na+ voltagem dependentes. 
Condução não-decremental: a quantidade de Na+ que entra na célula realizando o potencial de ação é a mesma durante toda a 
propagação do impulso nervoso. Não diminuindo de potência durante todo o axônio (diferentemente do potencial graduado) 
Velocidade de condução depende do tipo de axônio: quanto mais calibroso, mai veloz ele é, bem como com a presença de bainha 
de mielina, que também aumenta a velocidade de propagação, já que gera condução saltatória. 
 
Tetrodotoxina (TTX): 
 É uma potente neurotoxina de origem marinha, que bloqueia especificamente os canais de Na+ 
dependentes da voltagem na superfície das células nervosas, ao nível periférico e central. 
 Como resultado do bloqueio das bombas de sódio, há uma alteração da propagação dos impulsos nervosos. 
 
Lidocaína: 
 É um anestésico local em gel ou spray que normalmente é utilizado para facilitar alguns procedimentos médicos devido ás suas 
propriedades anestésicas. 
 Bloqueia os canais de Na+. 
 
Tetraetilamônio (TEA): 
 Bloqueia os canais de K+ regulados por voltagem. 
 Essa toxina, então bloqueia os canais de K+, dessa forma, após o fechamento dos canais de Na+, não serão abertos os canais 
de K+, não havendo a repolarização, impedindo o potencial e ação e, consequentemente, evitando a propagação do impulso 
nervoso. 
 
 
O LIMIAR E OS PERÍODOS REFRATÁRIOS 
- Uma característica importante do potencial de ação é o seu comportamento tudo-ou-nada. 
- Uma fração de mV pode ser a diferença entre um estímulo despolarizante subliminar e outro que gera um potencial de ação. 
- A grande sensibilidade à voltagem e a rápida cinética de ativação dos canais de Na+ fazem com que a despolarização atinja um ponto, 
o limiar  deflagrando potencial de ação. 
- Potencial limiar é o ponto crítico “tudo ou nada”. 
- O potencial de ação é seguido por um breve período no qual a membrana é refratária a estímulos potencialmente despolarizantes: 
 Inativação dos canais para Na+ 
 Condutância aumentada ao K+ 
Seguindo o potencial de ação existe um período refratário relativo: 
 Aumento do limiar para geração de um novo potencial de ação  necessita um estímulo maior. 
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1. Fases 
2. Acomodação: 
- Ocorre quando a membrana celular é mantida em nível 
despolarizado, de tal modo que o potencial limiar é 
ultrapassado sem deflagrar o potencial de ação  ocorre 
fechamento das comportas de inativação nos canais 
de Na+ 
- Hiperpotassemia/Hipercalemia: [K+] > 5,0 mEq/l  
provoca fechamento das comportas de inativação do Na+ 
impedindo o potencial de ação (fraqueza muscular, podendo 
levar a parada cardíaca) 
- Hipopotassemia/Hipocalemia: [K+] < 3,5 mEq/l  
potencial de membrana tende a ficar mais negativo 
(arritmias, potencial de ação mais lento) 
 
 
 
 
3. O limiar e os Períodos refratários: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Início do potencial de ação: 
- Feedback positivo: o aumento inicial do potencial de membrana causa a abertura de vários 
canais de Na+ voltagem dependentes. 
- Limiar para o início do potencial de ação: o potencial de ação só irá ocorrer se o aumento 
inicial do potencial de membrana for suficientemente intenso para gerar feedback positivo. A 
entrada de Na+ tem que ser maior que a saída de K+ (aumento do potencial de membrana entre 
15 a 30mV). 
 -90mV para -65mV: limiar para estimulação. 
 
 
O que permite a abertura dos canais de Na+? 
- As proteínas tem capacidade de modificar sua conformação molecular, propriedade chamada alosteria. 
- Alguns aminoácidos (aa) presentes no canal de Na possuem carga. Esses aa são repelidos, uma vez que a voltagem gera uma “nuvem” 
de carga igual a desses aa. 
- Dessa forma, devido a repulsão desses aa e, consequentemente, mudança na conformação molecular da proteína, ocorre a abertura 
dos canais de Na. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ATP – por que é necessário? 
- O ATP é necessário pois é o mecanismo fundamental para o 
funcionamento da bomba de Na+ - K+. 
- Sem ATP, o neurônio sofre despolarização, repolarização e 
hiperpolarização, mas não consegue retornar ao seu estado 
normal, resultando em um potencial de repouso menor, 
aumentando o limiar excitatório da membrana. 
- Dificultando, assim, a geração de um potencial de ação. 
 
RITMICIDADE DE ALGUNS TECIDOS EXCITÁVEIS 
- Descargas repetitivas espontâneas ocorrem normalmente no coração, na maior parte dos músculos lisos, e em muitos neurônios. 
- Estas descargas causam: 
 Batimento ritmado do coração 
 Peristaltismo rítmico dos intestinos 
 Alguns eventos neuronais 
- Para que ocorra a ritmicidade espontânea, a membranas deve ser suficientemente permeável ao íon Na+ e/ou Ca++ para permitir a 
despolarização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONDUÇÃO SALTATÓRIA 
- Propagação do potencial de ação: ocorre pela disseminação de correntes locais para áreas adjacentes da membrana. 
- A velocidade de condução é aumentado por: 
 Diâmetro da fibra 
 Mielinização 
- Condução de nodo a nodo: nodo de Ranvier: 
 Economia de energia; 
 Aumento da velocidade de condução; 
 Repolarização com poucos íons. 
 
 
GERAÇÃO DE POTENCIAL – EXCITAÇÃO 
- Estímulo mecânico: 
 Nociceptores, mecanoceptores; 
- Estímulo químico (ligantes): 
 Neurotransmissores (Acetilcolina); 
- Estímulo elétrico: 
 Transmissão de sinais entre células. 
 
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LIMIAR PARA A EXCITAÇÃO E O POTENCIAL LOCAL AGUDO 
- Potenciais subliminares agudos quando os estímulos são menos intenso que o valor limiar necessário para a produção de PA. 
 
TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E SINÁPTICA 
- Potenciais subliminares agudos quando os estímulos são menos intenso que o valor limiar necessário para a produção de PA. 
- Tipos de sinapses 
 Sinapse química (maioria): neurotransmissores (Acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, histamina, GABA, glicina, serotonina, 
aspartato, glutamato, etc). 
 Sinapse elétrica (junções comunicantes): conduzem eletricidade de uma célula para a outra (Pouco encontradas no SNC).ANATOMIA FISIOLÓGICA DA SINAPSE 
- Os neurotransmissores podem: 
 Inibir se se a membrana tiver receptores inibitórios 
 Excitar se a membra tiver receptores excitatórios 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Liberação dos neurotransmissores – o papel dos íons Ca++ 
- Sítio de liberação: A quantidade de substância transmissora que é liberada é diretamente proporcional ao número de Ca++ que entra. 
 
 
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS RECEPTORAS PÓS-SINÁPTICAS 
- As moléculas desses receptores têm dois componentes importantes: 
 Componente de ligação: onde se liga o neurotransmissor. 
 Componente ionóforo: atravessa toda a membra pós-sináptica: 
 
- Canal iônico: passagem de íons. 
- Ativador de “segundo mensageiro”: ativa uma ou mais substâncias localizadas no interior do neurônio (promove aumento 
ou diminuição das funções da célula). 
 
1. Canais iônicos 
- Canais catiônicos: conduzem Na+, CA++ e K+ e são revestidos de cargas negativas. 
 Suas cargas positivas excitam os neurônios; 
 Substância transmissora que o abre é chamada transmissor excitatório. 
- Canais aniônicos: conduzem Cl-. 
 Suas cargas negativas inibem os neurônios; 
 Substância transmissora que o abre é chamada transmissor inibitório. 
 
2. Sistema de Segundos Mensageiros 
- Função: provocar o efeito prolongado da excitação ou inibição 
- Muitas funções dos SN requerem mudanças prolongadas nos neurônios, com a duração de segundos a meses, após a substância 
transmissora inicial já se ter dissipado 
- A ativação dos segundos mensageiros no neurônio é extremamente importante para modificar as características das respostas a longo 
prazo das diferentes vias neuronais. 
- São acionados por neuromoduladores que diminuem ou auemntam a ação das sinapses. 
 
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ORGANIZAÇÃO DO SNC 
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 
- As sinapses entre os neurônios são realizadas nos gânglios autônomos. 
 
 
 
 
 
 
- Gânglios parassimpáticos: nos órgãos efetores o próximo a eles. 
- Gânglios simpáticos: na cadeia paravertebral. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Origem dos neurônios Pré-Ganglionares  SNC 
 Simpático: segmentos T1-L3 (toracolombar) 
 Parassimpático: núcleos dos nervos cranianos e nos segmentos S2-S4 (craniossacral) 
- Os neurônios pós-ganglionares têm seus corpos celulares nos gânglios autônomos e fazem sinapse nos órgãos efetores. 
 
- A medula da suprarrenal é um gânglio especializado do SNS. 
 As fibras Pré-ganglionares fazem sinapse diretamente sobre as células crimafins na medula renal. Estas secretam epinefrina 
(80%) e norepinefrina (20%) na circulação. 
 
 
 
 
 
 
1. Neurotransmissores: 
 Neurônios adrenérgicos: secretam norepinefrina 
 Neurônios colinérgicos: secretam acetilcolina (Ach) 
 Neurônios não adrenérgicos e não colinérgicos: incluem alguns neurônios pós-ganglionares do trato gastrointestinal que 
liberam a substância P, o peptídeo vasoativo (VIP) ou o óxido nítrico (NO) 
 
 
 
 
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2. Tipos de receptores: 
 
ADRENÉRGICOS 
- Receptores α1 
 Localizados no músculo liso vascular da pele e das regiões esplâncnicas, nos esfíncteres GI e vesical e no músculo da íris 
 Produzem excitação: vasoconstrição, contração músculo liso, glicogenólise hepática, midríase, aumento da PA 
 Igualmente sensíveis a norepinefrina e epinefrina 
 
- Receptores α2 
 Localizados nas terminações nervosas simpáticas pós-ganglionares (autorreceptores), nas plaquetas, nos adipócitos e nas 
paredes do trato GI 
 Produzem inibição: inibe liberação de Norepinefrina e ACH, vasodilatação, diminuição da atividade cardíaca e diminuição da PA. 
 
- Receptores β1 
 Localizados no nó SA, nó AV e no músculo ventricular 
 Produzem excitação: aumento da FC, velocidade de condução, contratilidade 
 Sensíveis à epinefrina e norepinefrina 
 
- Receptores β2 
 Localizados na musculatura lisa vascular dos músculos esqueléticos, músculos liso brônquico e nas paredes do trato GI e da 
bexiga 
 Produzem relaxamento: dilatação dos bronquíolos, da parede vesical, termor muscular. 
 Mais sensíveis à epindefrina 
 
COLINÉRGICOS 
- Receptores Nicotínicos 
 Localizados nos gânglios autônomos dos sistemas NS e NPS, junção neuromuscular e medula suprarrenal 
 Ativados por ACh ou nicotina 
 Produzem excitação 
- Receptores Muscarínicos 
 Localizados no coração (M2  inibitório) , músculo liso (M3) e nas glândulas (M3  excitatório) 
 Ativados por ACh e muscarina