A Bioeletrogênese

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04/09/17
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BIOELETROGÊNESE
Prof. Dr. Darklilson Santos
FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU
CAMPUS PARNAÍBA
BIOELETROGÊNESE
•CONCEITO:
•É o estudo dos mecanismos de transporte dos
eletrólitos e de outras substâncias nos líquidos
intra e extracelular através das membranas
celulares dos organismos vivos.
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BIOELETROGÊNESE
•POTENCIAL DE MEMBRANA: impulsos
eletroquímicos que são gerados nas membranas de
todas as células do corpo;
•Esses impulsos são usados para transmitir sinais
por toda membrana dos nervos e músculos;
BIOELETROGÊNESE
• POTENCIAL DE AÇÃO DOS
NERVOS:
• CONCEITO: 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 alteração súbita do potencial de
membrana normal negativo para um
potencial positivo, terminando, então
com um retorno quase tão rápido para
o potencial negativo;
• Transmitem os sinais nervosos, se
deslocando ao longo da fibra nervosa
até sua extremidade;
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BIOELETROGÊNESE
•POTENCIAL DE AÇÃO DOS NERVOS:
• ESTÁGIOS:
• ESTÁGIO DE REPOUSO
• ESTÁGIO DE DESPOLARIZAÇÃO
• ESTÁGIO DE REPOLARIZAÇÃO
• Os estágios de despolarização e repolarização gerados
durante o potencial de ação são produzidos pelos canais
de sódio regulados pela voltagem;
• De uma forma adicional, os canais de potássio e a
bomba de sódio-potássio contribuem também.
BIOELETROGÊNESE
•POTENCIAL DE AÇÃO
DOS NERVOS:
•ESTÁGIOS:
•ESTÁGIO DE REPOUSO
•É o potencial de repouso da
membrana, antes do ínicio
do potencial de ação;
•A membrana está
polarizada, por seu
potencial de membrana é
de – 90 milivolts;
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•POTENCIAL DE AÇÃO
DOS NERVOS:
• ESTÁGIOS:
• ESTÁGIO DE
DESPOLARIZAÇÃO
• A membrana fica muito
permeável aos íons sódio,
permitindo que grande número de
íons sódio, positivamente
carregados, se difunda para o
interior do axônio;
• O estado de polarização de – 90
milivolts é neutralizado pela
entrada de íons sódio com carga
positiva;
• POTENCIAL DE AÇÃO DOS
NERVOS:
• ESTÁGIOS:
• ESTÁGIO DE REPOLARIZAÇÃO
• Alguns décimos de milésimos de
segundo após a membrana ter
ficado muito permeável aos íons
sódio, os canais de sódio
começam a se fechar e os canais
de potássio abrem mais do que o
normal;
• A rápida difusão dos íons
potássio para o exterior
restabelece o potencial de
repouso negativo da membrana;
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BIOELETROGÊNESE
•INÍCIO DO POTENCIAL DE AÇÃO:
•CIRCULO VICIOSO DE FEEDBACK
POSITIVO:
•Deve ocorrer qualquer evento que provoque o
aumento inicial do potencial de membrana de –
90 milivolts para o nível zero, causando a
abertura dos canais de sódio, permitindo a
entrada rápida de íons sódio, resultando em
maior aumento do potencial de membrana e
consequentemente abrindo mais canais e
permitindo fluxo mais intenso de íons sódio
para o interior da fibra;
BIOELETROGÊNESE
•INÍCIO DO POTENCIAL DE AÇÃO:
• CIRCULO VICIOSO DE FEEDBACK POSITIVO:
• Limiar de estimulação: - 65 milivots;
• Esse processo continua até que todos os canais de
sódio regulados pela voltagem sejam abertos;
• Em outra fração de milissegundos, o aumento do
potencial de membrana causa o fechamento dos canais
de sódio e a abertura dos canais de potássio, e o
potencial de ação termina;
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BIOELETROGÊNESE
•PROPAGAÇÃO DO
POTENCIAL DE AÇÃO:
• Um potencial de ação
provocado em qualquer parte
de uma membrana excitável
excita as porções adjacentes
da membrana, resultando na
propagação do potencial de
ação por toda a membrana;
BIOELETROGÊNESE
•PROPAGAÇÃO DO
POTENCIAL DE AÇÃO:
• Impulso nervoso ou muscular:
• Transmissão do processo de
despolarização por uma fibra
nervosa ou muscular;
• O potencial de ação trafega
em todas as direções para
longe do estímulo, até que
toda a membrana tenha sido
despolarizada;
• Princípio do tudo ou nada
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BIOELETROGÊNESE
• RESTABELECIMENTO DOS GRADIENTES IÔNICOS DO
SÓDIO E DO POTÁSSIO APÓS O TÉRMINO DO POTENCIAL
DE AÇÃO – A IMPORTÂNCIA DO METABOLISMO
ENERGÉTICO:
• É realizado pela Bomba de sódio-potássio;
• Os íons sódio que difundiram para o interior da célula
durante o potencial de ação e os íons potássio que
difundiram para o exterior devem retornar aos seus
estados originais pela bomba de sódio-potássio;
• Requer energia para o seu funcionamento;
• A energia do ATP é usada para recarregar a fibra
nervosa;
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• RESTABELECIMENTO DOS GRADIENTES IÔNICOS DO
SÓDIO E DO POTÁSSIO APÓS O TÉRMINO DO POTENCIAL
DE AÇÃO – A IMPORTÂNCIA DO METABOLISMO
ENERGÉTICO:
• É realizado pela Bomba de sódio-potássio;
• Os íons sódio que difundiram para o interior da célula
durante o potencial de ação e os íons potássio que
difundiram para o exterior devem retornar aos seus
estados originais pela bomba de sódio-potássio;
• Requer energia para o seu funcionamento;
• A energia do ATP é usada para recarregar a fibra
nervosa;
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BIOELETROGÊNESE
• PLATÔ:
• Quando a membrana estimulada não se repolariza imediatamente
após a despolarização;
• Permanece em um platô perto do pico do potencial em ponta, por
vários milissegundos, e somente então é que inicia repolarização;
• Ocorre nas fibras do coração (0,2 a 0,3 segundo);
• Causas do platô:
• Dois tipos de canais participam do processo de despolarização: os
canais rápidos (sódio) e os canais lentos (cálcio-sódio);
• Os canais de potássio só abrem de forma completa depois do
término do platô, retardando o retorno do potencial de membrana
ao repouso;
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• RITMICIDADE DE ALGUNS TECIDOS EXCITÁVEIS-
DESCARGA REPETITIVA:
• Ocorre nas fibras do coração e na maior parte dos músculos lisos
e em muitos neurônios do SNC;
• Causam:
• Batimento rítmico do coração;
• Peristaltismo dos intestinos;
• Alguns eventos neuronais como o controle rítmico da respiração;
• Quase todos os tecidos excitáveis podem descarregar
repetitivamente se o limiar de excitabilidade for suficientemente
reduzido;
• Pode ser causado por uma diminuição brusca do cálcio.
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BIOELETROGÊNESE
• RITMICIDADE DE ALGUNS TECIDOS EXCITÁVEIS- DESCARGA
REPETITIVA:
• MECANISMO DE EXCITAÇÃO AUTO-INDUZIDA:
• O potencial de repouso da membrana no centro de controle do ritmo
cardíaco é de somente -60 a -70 milivolts;
• Essa voltagem não é suficiente negativa para manter os canais de sódio e
cálcio totalmente fechados;
• Alguns íons sódio e cálcio fluem para dentro, aumentando a voltagem da
membrana em direção positiva, o que aumenta ainda mais a
permeabilidade;
• Ainda mais íons fluem para dentro, a permeabilidade aumenta mais e mais,
até que o potencial de ação seja gerado;
• Ao final do potencial de ação, a membrana despolariza;
• Após outro retardo de alguns milissegundos, a excitabilidade espontânea
causa nova despolarização;
• Novo potencial de ação ocorre espontaneamente;
• Perto do término de cada potencial de ação, a membrana se torna
permeável aos íons potássio que transfere cargas positivas para fora
quando sai pela membrana, deixando o interior da membrana muito
negativo (hiperpolarização);
• Este estado desaparece gradativamente e outro potencial de ação inicia.
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