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FISIOLOGIA HUMANA POTENCIAS DE MEMBRANA - POTENCIAL DE REPOUSO Prof Me Celito Filho Estácio | 2017 1 Diferença de concentração e força elétrica Gradiente Eletroquímico 2 1 M X+ 0,1 M X+ A B Diferença de concentração e força elétrica Gradiente Eletroquímico 3 1 M X+ 0,1 M X+ A B Diferença de concentração e força elétrica Gradiente Eletroquímico 4 1 M X+ 0,1 M X+ A B - - - - + + + + * A direção do movimento efetivo dependerá de qual efeito é maior, diferença de concentração ou diferença do potencial elétrico. A quantidade que nos permite comparar as contribuições da concentração iônica e do potencial elétrico sobre o movimento de um íon é chamada de Potencial Eletroquímico (μ). Potencial Eletroquímico 5 Δμ = RTln [X]i + zxFVm [X]e R = Constante dos gás T = Temperatura (Kelvin) ln [X]i /[X]e = Logaritmo natural da concentração do íon no lado interno / externo da membrana Zx = Valencia das moléculas carregadas F = Constante de Faraday Vm = Potencial da membrana Potencial de Equilíbrio (para dado íon) Voltagem da membrana quando um dado íon está em equilíbrio eletroquímico através da membrana. 6 Potencial de Equilíbrio do Na+: Vm = +30 mV Potencial de Equilíbrio do K+ : Vm = -90 mV Potencial Eletroquímico Uma célula excitável típica é dotada de uma diferença de potencial entre as faces da membrana convenientemente dita negativa. Potencial de Membrana 7 O vazamento de K+ e a atuação da Na+K+ATPase são determinantes para geração do potencial de membrana. * A atividade da Na+K+ATPase é imperativa no controle do volume da célula, contra- balanceando o efeito Gibbs-Donnan. Efeito Gibbs-Donnan Potencial de Membrana 8 * O efeito levaria a tumefação celular Porque os movimentos do Na+ e Cl- não levam nossas células ao estado de tumefação Potencial de membrana identificado em momento de repouso Potencial de Repouso 9 Valores diferentes para tipos celulares diferentes O vazamento de K+ e a atuação da Na+K+ATPase são determinantes para geração do potencial de membrana. Exemplos: Neurônio -70mV ; Miócito auto-excitável -65mV Geração de corrente elétrica (I) Potencial de Repouso 10 Ao cruzarem a membrana os íons geram uma corrente que pode ser positiva ou negativa. A maior ou menor permeabilidade da membrana à um íon é definida, em fisiologia, como a condutância (g) g é tão maior quanto o número de canais na célula e quanto ao tempo de permanência do canal no estado aberto. FISIOLOGIA HUMANA POTENCIAS DE MEMBRANA - POTENCIAL DE AÇÃO Prof Me Celito Filho Estácio | 2017 11 12 Potencial de Ação Porque é necessário a geração de impulsos elétricos nos organismos? 13 As diversas funções do impulso elétrico Potencial de Ação Caracteriza por uma alteração súbita do potencial de repouso da membrana (PRM) e rápido retorno à condição inicial. Potencial de Ação 14 Entendendo a geração do potencial de ação Ex.: Estímulo tátil e sua percepção. Potencial limiar de membrana 15 Definição Voltagem da membrana onde encontra-se a probabilidade de 50% de ser gerado um potencial de ação. Características do Potencial de Ação (PA) Potencial de Ação 16 O PA é tudo ou nada! - Uma vez atingido o limiar de excitação o PA ocorrerá em sua amplitude máxima. O PA se propaga e não apenas é conduzido! - A corrente gerada perpetua a abertura de canais por feedback positivo. O PA se propaga em todas as direções! - A ativação de canais ocorre em ambas as direções da fibra. O PA não sofre decremento! - Uma vez gerado num ponto da fibra o PA chega a extremidade com as mesmas características. Bases iônicas do Potencial de Ação 17 O comportamento dos canais e a geração do PA Bases iônicas do Potencial de Ação 18 As correntes iônicas geram o Potencial de Ação O comportamento dos canais é a chave para a geração das fases do potencial de ação O Potencial de Ação 19 O comportamento dos canais iônicos Técnica de isolamento de canais O Potencial de Ação 20 Conhecendo o canal de sódio... O Potencial de Ação 21 Conhecendo o canal de sódio... O Potencial de Ação 22 Conhecendo o canal de sódio... O Potencial de Ação 23 Inativação pela voltagem Redução do número de canais de sódio não-ativados. O Potencial de Ação 24 Períodos Refratários ABSOLUTO - Período de impossibilidade de geração de novo potencial de ação (Canais de Na+ inativados pela voltagem) RELATIVO - Período que requer estímulo suficientemente forte para geração de um novo potencial de ação (Alguns canais de Na+ ainda inativados) O Potencial de Ação 25 Períodos Refratários O efeito do diâmetro da fibra na velocidade de condução do PA Em fibras amielínicas, Velocidade de condução é proporcional a raiz quadrada do diâmetro Características da condução do PA 26 •A condução é mais rápida em fibras de maior diâmetro Características da condução do PA 27 O efeito da Mielinização O que é a mielina? Formada pela membrana plasmática das Células de Schwann e Oligodendróglia. • Camadas de membrana que envolvem o axônio em muitas vezes. • Possuem interrupções (Nodos de Ranvier) • A mielina aumenta acentuadamente as propriedades elétricas do axônio. Características da condução do PA 28 O efeito da Mielinização O que é a mielina? Características da condução do PA 29 O efeito da Mielinização •A camada espessa de mielina reduz a capacitância da membrana; • Os canais de Na+ se concentram nos nodos; • A condução do PA é dita saltatória; • Menor gasto energético. Esses efeitos permitem: Reflexos rápidos e processamento mental complexo. Características da condução do PA 30 O PA no Nodo de Ranvier Características da condução do PA 31 O efeito da Mielinização Mais importante que modificar o mundo, o conhecimento modifica você. Mestre em Ciências Fisiológicas - UECE Fonoaudiólogo | CREFONO 10201 Socorrista | SALVE/UNIFOR celitofilho@hotmail.com facebook.com/celito.filho Grato...
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