Bioeletrogênese. Potenciais de membrana.

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EWELYNE MIRANDA 
DE LIMA
Vila Velha
CONTEÚDO
FISIOLOGIA
• Bioeletrogênese;
• Potencial de Membrana;
• Potencial de Ação;
• Bases Iônicas do Potencial de Ação;
• Propagação do Potencial de Ação.
BIOELETROGÊNESE
FISIOLOGIA
Capacidade que as células vivas possuem de gerar sinais
elétricos.
Bioeletrogênese (excitabilidade): É a capacidade de gerar e
alterar a diferença de potencial elétrico através da
membrana celular, cuja finalidade é possibilitar interação
com o meio.
POTENCIAL DE DIFUSÃO
FISIOLOGIA
Quando a membrana é permeável a vários 
íons, o potencial de difusão que se 
desenvolve depende de três fatores:
POTENCIAL DE MEMBRANA
FISIOLOGIA
• POTENCIAL DE MEMBRANA: É a diferença de potencial 
elétrico através das membranas que ocorre em praticamente 
todas as células do corpo.
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
É a diferença de potencial que existe
através da membrana das células
excitáveis, nos intervalos entre potenciais
de ação.
Ex: células neurais e musculares
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
• Cada íon permeante tenta impulsionar o 
potencial de membrana em direção ao seu 
próprio potencial de equilíbrio.
• O potencial de repouso das células excitáveis 
situa-se na faixa de -70mv 
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
• Os íons de maior permeabilidade celular
ou condutância, em repouso, terão
contribuições maiores para o potencial de
repouso.
• No repouso: 
– K+ = -85 Mv
– Cl - = + 65 Mv
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
 Qual a origem do potencial de repouso normal da
membrana?
1. Contribuição do K+: Cargas negativas dentro da
célula são contrabalanceada pelo K+ íons +
predominante.
2. Contribuição da Bomba Na+/K+/ ATPase:
Estequiometria e gerar e manter o gradiente de difusão
do K+ que estabelece o potencial de repouso da
membrana.
3. Canais de vazamento de K+: Abertos em repouso
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
POTENCIAL DE REPOUSO
FISIOLOGIA
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
• POTENCIAL DE AÇÃO: É um fenômeno das células
excitáveis, como as nervosas e musculares, e consiste na
rápida despolarização seguida por repolarização do
potencial de membrana até seu potencial de repouso.
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
• Os sinais neurais são transmitidos por meio
de potencias de ação, que são variações
muito rápidas do potencial de membrana.
• São os mecanismos básicos para a
transmissão da informação no sistema
nervoso e em todos os músculos.
 É gerado pela alteração da 
permeabilidade da membrana 
principalmente aos íons Na + e K +.
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
Características:
• Amplitude e forma estereotípicas: cada
potencial de ação para um dado tipo celular
tem a mesma aparência, despolariza até um
mesmo potencial e repolariza, de volta para o
mesmo potencial de repouso.
FISIOLOGIA
Características:
• Propagação: A membrana excitável não tem
direção única de propagação, trafegando em
todas as direções, afastando-se da região
estimulado até que toda a membrana tenha sido
despolarizada.
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
• Tudo ou Nada: Uma vez que o potencial
de ação foi gerado em algum lugar da
fibra normal, o processo de
despolarização trafega por toda a
membrana (se as condições forem
adequadas) ou não se propaga (se as
condições não forem adequadas).
• é GERADO ou NÃO é GERADO.
POTENCIAL DE AÇÃO
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
TERMINOLOGIAS
• Despolarização;
• Hiperpolarização;
• Corrente de influxo;
• Corrente de efluxo;
• Limiar;
• Ultrapassagem;
• Infrapassagem ou pós potencial 
hiperpolarizante;
• Período refratário.
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
TERMINOLOGIAS
• Despolarização: processo pelo qual o potencial
de membrana fica menos negativo.
• Hiperpolarização: processo pelo qual o
potencial de membrana fica 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
FISIOLOGIA
TERMINOLOGIAS
• Limiar: é o valor do potencial de membrana a partir do
qual é inevitável a geração de um potencial de ação.
Este potencial é menos negativo que o potencial de
repouso.
• Ultrapassagem: é a parte do potencial de ação em que
o potencial de membrana se torna positivo.
• Infrapassagem: é quando o potencial de membrana fica
mais negativo do que quando em repouso. Ocorre após
a repolarização.
• Período refratário: é o período durante o qual outro
potencial de ação normal não pode ser produzido em
uma célula excitável. Pode ser absoluto ou relativo
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
1.Potencial de repouso:
• -70mv
• condutância dos canais de K+ e Cl-
• condutância dos canais de Na+
2.Deflexão inicial:
• despolarização até -60mv
• condutância de Na+ maior que K+
• corrente de influxo de Na+
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
Despolarização
Potencial de repouso
V
o
lt
a
g
e
m
 (
m
V
)Canal de Na+
Vejamos atentamente essa animação do funcionamento dos canais durante as fases
de despolarização. Os canais de Na+, dependentes de voltagem abrem-se, permitindo
a elevação do potencial, gráfico ao lado. Vemos claramente os íons do Na+ (cargas
positivas) entrando na célula, e o potencial de membrana respondendo a essa entrada
no gráfico.
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
3.Repolarização:
• repolarização até o valor de repouso
• fecham canais de Na+
• abrem canais de K+
• corrente de efluxo de K+
4.Pós potencial hiperpolarizante
• condutância do K+ maior que no repouso e o 
potencial de membrana se desloca até valor 
muito próximo do potencial de equilíbrio do K+
• membrana pronta para ser estimulada
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
BASES IÔNICAS
FISIOLOGIA
Repolarização
Despolarização
V
o
lt
a
g
e
m
 (
m
V
)
Potencial de repouso
Nessa fase vemos a repolarização, onde as cargas positivas (indicadas em
verde), devido aos íons de K+, saem da célula, concomitantemente temos a
queda do potencial de membrana no gráfico ao lado. O canal de K+ também
é indicado em verde. Esse canal fica aberto durante toda a fase de
repolarização.
Potencial da 
Membrana em 
Repouso
Estímulo
Despolarizaç
ão até o 
limiar
Infuxo de Na+ 
-
Despolarizaç
ão
Fechamento dos Canais de na+ 
e Abertura dos canais de K+
Efluxo de K+ 
-
Repolarizaçã
o
Hiperpolarizaçã
o Entrada de K+ 
na Célula
Potencial de 
Membrana em 
Repouso
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
Fase de Repouso: É o potencial de membrana
em repouso, antes que comece o potencial de
ação. A membrana encontra-se “polarizada”.
Fase de despolarização: Momento em que a
membrana fica abruptamente permeável ao Na+
levando seu influxo.
Fase de repolarização: Momento em que ocorre
o fechamento dos canais de Na+ e abertura dos
canais de K+.
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
PERIODO REFRATÁRIO
FISIOLOGIA
• Período refratário absoluto
Se sobrepõe a quase toda a duração do 
potencial de ação. Durante este período 
nenhum potencial de ação pode ser 
gerado.
Fechamento das comportas de inativação 
dos canais de Na+
despolarização
PERIODO REFRATÁRIO
FISIOLOGIA
• Período refratário relativo
Inicia no fim do período refratário absoluto e se 
sobrepõe, ao período pós potencial hiperpolarizante. 
Pode ser produzido um potencial de ação se aplicada 
uma corrente despolarizante maior que a usual.• condutância presente do K+ maior do que a no 
repouso
• potencial de membrana mais próximo do potencial de 
equilíbrio do K+ para gerar um novo potencial de 
ação é necessário uma maior corrente de influxo para 
trazer a membrana até o seu limiar.
PERIODO REFRATÁRIO
FISIOLOGIA
POTENCIAL DE AÇÃO
FISIOLOGIA
Mas... Como se origina o 
potencial de ação!?
LIMIAR PARA EXCITAÇÃO
FISIOLOGIA
• Estímulos “fracos” podem não ser
suficientes para excitar a fibra.
VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
FISIOLOGIA
É a velocidade com que os potenciais de ação são
conduzidos ao longo da fibra nervosa ou muscular.
Isto determina a velocidade de transmissão da
informação no sistema nervoso.
• Constante de tempo
propriedades do cabo
• Constante de comprimento
VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
FISIOLOGIA
• Constante de tempo (): indica quão rápida a 
membrana celular despolariza em resposta a 
uma corrente de influxo. E quão rápida
hiperpolariza em resposta a uma corrente de 
efluxo.
= RmCm
VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
FISIOLOGIA
• Constante de comprimento (): indica a 
distância que uma corrente despolarizante vai 
se estender ao longo de uma fibra nervosa.
 Rm/Ri
VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
FISIOLOGIA
Variações da velocidade de condução:
• Aumento do diâmetro da fibra: quanto maior o 
calibre de uma fibra nervosa maior sua velocidade 
de condução.
• Mielinização: a mielina é um isolante lipídico das 
fibras nervosas que aumenta a resistência da 
membrana. 
Corrente de despolarização resistência baixa
MIELINA não PA
FISIOLOGIA
Nodos de Ranvier: 
• interrupções de 1-2mm na bainha de mielina.
• baixa resistência da membrana PA.
Condução saltatória:
Os potenciais de ação “pulam” de um nodo a 
outro. Com isto a condução dos PA é mais rápida 
nas fibras mielínicas no que nas amielínicas.
CONDIÇÃO SALTATÓRIA
CONDIÇÃO SALTATÓRIA
FISIOLOGIA
FISIOLOGIA
CONDIÇÃO SALTATÓRIA
FISIOLOGIA
CONDIÇÃO SALTATÓRIA
A animação ao lado mostra a
propagação do potencial de ação em
uma célula de vertebrado. O potencial de
ação salta de um nodo de Ranvier para
outro, até chegar aos terminais axonais.
O processo termina com a liberação do
neurotransmissor na fenda sináptica, que
na junção neuromuscular é a molécula
de acetilcolina (ACh).
FISIOLOGIA
CONDIÇÃO SALTATÓRIA
FISIOLOGIA
RESUMINDO...
Bioeletrogênese
Gera sinais elétricos
Potencial de Repouso
Propagação -
Transmissão
Sistema Nervoso Central e 
Periférico
Potencial de Ação *
FISIOLOGIA
PLATÔ
EWELYNE LIMA
FISIOLOGIA
EWELYNE LIMA
Bibliografia
FISIOLOGIA
COSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2012 e anteriores.
HALL, John E.; GUYTON, Arthur C. Tratado de fisiologia
médica. 12.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011
e anteriores.
EWELYNE LIMA
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
FISIOLOGIA
1.Quais são as cargas elétricas das faces interna e externa
da membrana plasmática de um neurônio em repouso?
Explique.
2. O que é potencial de repouso?
3. O que é potencial de ação? Cite e explique suas
características.
4. Qual é o mecanismo que permite à membrana plasmática
originar um potencial de ação?
5. Defina: Despolarização; Hiperpolarização; Corrente de
influxo; Corrente de efluxo; Limiar; Ultrapassagem;
Infrapassagem ou pós potencial hiperpolarizante; Período
refratário.
6. O neurônio obedece ou não a “Lei do Tudo ou Nada”?
Justifique, explicando esta lei
EWELYNE LIMA
FISIOLOGIA