002 Fisiologia Aula 2 Fabricio Assini

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Potencial de membrana e Potencial de ação
Prof. Fabrício Luiz Assini
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Os objetivos desta aula são:
Identificar o potencial de membrana e a maneira como este é gerado;
Perceber as diferenças entre os potencias de membrana de células excitáveis e de células não excitáveis;
Perceber a importância do potencial de ação para as células excitáveis;
Diferenciar despolarização e hiperpolarização no contexto do potencial local;
Descrever os canais envolvidos com o potencial local;
Identificar cada uma das partes da curva de potencial de ação;
Saber a importância dos períodos refratários absoluto e relativo;
Conhecer o papel da bainha de mielina e sua função sobre a velocidade de condução do potencial de ação.
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Transporte transmembrana
Potenciais de membrana
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Potencial de membrana
A disposição das cargas em outras partes da célula e líquido extracelular segue o princípio da eletroneutralidade. Ou seja, para cada íon positivo existe um negativo próximo a ele que o neutraliza.
Quando as cargas positivas são bombeadas para a face externa da membrana, essas cargas positivas se alinham sobre a face externa dessa membrana, enquanto as cargas negativas, que foram deixadas para trás, revestem sua face interna.
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Potencial de membrana
Numa célula não excitável, os canais de potássio são os responsáveis pela manutenção do potencial de membrana. Os íons potássio recebem uma força elétrica que os puxa para dentro das células.
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Além da força elétrica existe o gradiente de concentração que faz com que o potássio saia da célula.
A união destas duas forças gera o potencial de membrana de uma célula não excitável.
Que pode variar entre -90 a -105 mV
Potencial de membrana
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Em células excitáveis os canais de K+ e de Na+ são importantes para a manutenção do potencial de membrana.
Potencial de membrana
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Potencial de repouso do Na+ = +55 mV
Potencial de membrana
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Potencial de repouso do K+ = -90 mV
Potencial de repouso do Na+ = +55 mV
Potencial de membrana de um neurônio ou músculo: -70mV
Nestas células a permeabilidade do potássio é cerca de 100 vezes maior do que a do sódio, justificando porque a difusão do potássio contribui muito mais para o potencial de membrana que a difusão do sódio.
É importante lembrar que a bomba Na/K também tem papel relevante na manutenção do potencial de membrana;
Potencial de membrana
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Desenhe uma célula hipotética e identifique as diferenças de concentração para os íons Na, K e Cl;
Como e em qual direção os íons Na e K passam pela membrana quando fazem transporte passivo?
Descreva o funcionamento da bomba de sódio e potássio.
Defina célula excitável.
Cite exemplos de células excitáveis.
O que e potencial de membrana?
Qual o valor da energia gerada pela passagem do K por canais de vazamento em uma célula excitável?
Qual o valor da energia gerada pela passagem do Na por canais de vazamento em uma célula excitável?
Qual o valor do potencial de membrana de uma célula excitável?
 Por que o PM de uma célula excitável esta mais próximo dos valores do potencial de repouso do K do que os gerados pelo Na?
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Definição:
O potencial de ação é uma mudança no
potencial de membrana de um valor de 
repouso (-70mV) até um pico de 30 mV,
retornando a -70mV novamente 
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Potencial de ação:
CONSIDERAÇÕES INICIAIS:
O potencial de ação (PA) se propaga com a mesma forma e tamanho ao longo de todo o nervo ou célula muscular;
O PA é a base da capacidade de transmissão de sinais de células nervosas;
Nas células musculares, um PA permite que todo o comprimento destas longas células se contraia quase simultaneamente;
As proteínas de canais voltagem dependentes para íons na membrana plasmática são as responsáveis pelos PA.
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Potencial de ação:
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Dendritos: POTENCIAL LOCAL
Axônio: propagação do PA
Corpo celular
Base do axônio: POTENCIAL DE AÇÃO
Potencial de ação: anatomia do neurônio
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Potencial de ação: canais iônicos
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Estímulos químicos, luminosos, térmicos;
Permeabilidade Na+ : DESPOLARIZAÇÃO
Permeabilidade K+ ou Cl- : 
HIPERPOLARIZAÇÃO
Potencial de ação: potencial local
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Importante: potencias locais que não 
atingem o limiar (-55mV), por conseqüência
não desencadeiam um potencial de ação. 
O P.A. é um fenômeno TUDO OU NADA
Potencial de ação: limiar
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Partes de um potencial de ação: 
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Potencial de ação: diferenças entre os canais de sódio (Na+) e potássio (K+)
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Impossibilidade de gerar um novo PA, seja qual for a intensidade do estímulo; A célula está refratária porque uma grande fração de seus canais para sódio inativada e não pode ser aberta antes que a membrana seja repolarizada;
Potencial de ação: períodos refratários
Período em que pode ser gerado
outro PA apenas se for dado um 
estímulo maior que o normal
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Potencial de ação: velocidade de propagação
Uma fibra mielinizada possui velocidade média de condução de 50 m/s, ou seja, 180 Km/h;
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Potencial de ação: mielinização
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Potencial de ação:
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Diferentes tipos de células possuem PA com formas diferentes porque suas populações de canais dependentes de voltagem para íons são diferentes;
O PA de um neurônio é gerado pela rápida abertura e subseqüente inativação de canais para sódio voltagem dependentes e abertura e fechamento retardados dos canais para potássio dependentes de voltagem;
Os canais de íons são proteínas integrais da membrana que possuem poros seletivos para íons. Regiões da proteína do canal iônico atuam como comportas que ativam e inativam o canal;
A inativação dos canais de sódio é um fator importante para os períodos refratários absoluto e relativo;
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Potencial de ação:
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Um PA se propaga, em vez de ser meramente conduzido; ele é regenerado ao se deslocar ao longo da célula. Desta maneira, um PA mantém o mesmo tamanho e forma durante a sua condução;
A velocidade de condução é determinada pelas propriedades elétricas da célula. Uma célula de grande diâmetro possui uma velocidade de condução mais rápida;
A mielinização aumenta drasticamente a velocidade de condução do axônio de um nervo. Por causa de mielinização o PA é conduzido somente nos nodos de ranvier, a membrana internodal não pode disparar um PA;
Desta forma o PA parece saltar entre cada nodo, sendo assim a condução é chamada de saltatória.
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Relembrando os objetivos desta aula:
Identificar o potencial de membrana e a maneira como este é gerado;
Perceber as diferenças entre os potencias de membrana de células excitáveis e de células não excitáveis;
Perceber a importância do potencial de ação para as células excitáveis;
Diferenciar despolarização e hiperpolarização no contexto do potencial local;
Descrever os canais envolvidos com o potencial local;
Identificar cada uma das partes da curva de potencial de ação;
Saber a importância dos períodos refratários absoluto e relativo;
Conhecer o papel da bainha de mielina e sua função sobre a velocidade de condução do potencial de ação.