2ª área Biofisica POTENCIAL DE AÇÃO - FARMÁCIA UFRGS

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

AULA 4 POTENCIAL DE AÇÃO 
Se eu abrir mais canais para o sódio passar, ele vai passar com toda força para dentro pois tem duas forças ao seu favor.
No repouso a membrana é mais permeável ao potássio e fica negativa dentro e positiva fora..
Porque fica negativo fora e positivo dentro se tem maior concentração de potassio dentro? Exatamente por isso, por que ele tende a sair a favor do seu gradiente de concentração, (eletroquímico na vdd) ficando negativo dentro devido aos ânios que não passaram e positiva fora devido ao potássio que passou.
Se uma membrana ficasse mais permeável ao sódio ele passaria de fora para dentro e a membrana ficaria positiva dentro e negativa fora > ISSO ACONTECE NO POTENCIAL DE AÇÃO (quando há alteração de voltagem na membrana) fibra muscular ou neurônio em atividade
POTENCIAL DE AÇÃO
Tempo de 1 ou 2 milisegundos.
Como na aula passada vamos usar um eletrodo, mas o voltímetro será mais incrementado (mais sensível) osciloscópio.
Se eu tenho uma membrana polarizada como tá no repouso, quanto mais eu polarizo maior vai ser minha voltagem e vice-versa (se aproximando de zero) e voltagem zero é quando não há separação de cargas. Conforme me afasto de zero, mas estou separando cargas e vice-versa
Desenho
O que acontece se eu injetar carga negativo quando o potencial está no - 70 (repouso)? Deixo mais polarizada, hiperpolarizando.
Se eu injetar cargas positivas dentro ? Despolariza por que neutraliza algumas cargas que estavam lá dentro e diminui a minha separação de cargas diminuindo a minha voltagem..
GRAFICO:
Injetei pulso de cargas negativa e a membrana hiperpolariza em relação ao repouso e volta para ele quando eu parar de adicional, não acontece nada.
Injetando um pulso maior que o interior, hiperpolariza mais e volta para o repouso…
Injeto um maior ainda, hiperpolazida mais e volta.
Assim sucessivamente.
INJETANDO CARGAS POSITIVAS
Vai para o – 60 e volta para o repouso e vou invetando até chegar a um valor limear que dispara o potencial de ação.
Esse despolarização que atingi o valor limear é em torno de 15 a 20 mv menos polarizada que o potencia de repouso.
Limear > limite entre acontecer nada ou acontecer tudo > tudo é uma rapida despolarização total até o zero e uma inversão de polaridade que depois de reverte havendo antes uma hiperpolarização >>> POTENCIAL DE AÇÃO.
Estimulos sublimiares > não acontece nada
Estimulos que atingi limeae > dispara fase ascendente do potencial de ação a partir do zero está com a polaridade invertida e se chama fase de ultrapassagem. E depois fase descendente.
O QUE ACONTECE EM CADA UMA DAS FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO
Tudo ou nada > O nada é o estimulo insuficiente pra disparar o potencial de ação.
Tudo é quando o estimulo atingi limear (pode ser maior que ele) e acontece o potencial de ação.
Pico de ultrapassagem do zero > tudo que tá ultrapassando o zero estou com a polaridade invertida e os valores são positivos.
Em um experimento com Lulas, notaram que em toda fase ASCENDENTE do potencial de ação correspondia a um aumento transitório (temporário) da condutância ao sódio (tem canais de sódio) com INFLUXO de sódio por que ele tem as duas forças puxando-o para dentro. Se eu abrir mais canais para passar, ele tem tudo para entrar na célula.
Na fase descendente tinha um aumento transitório da condutância (canais de potássio) ao potássio com efluxo (saída) de potássio!
Entra sódio e sai potássio PASSIVAMENTE.
Lembrando** que no potencial de repouso eu tenho canais de vazamento e no potencial são canais com portão que estavam fechados no repouso e vão se abrir por algum estímulo.
Descobriram os canais com portões de sódio na membrana.
A permeabilidade ao sódio e ao potássio no potencial de ação
Aumenta a permeabilidade ao sódio na fase ascendente e a condutância está diretamente relacionada com o número de canais disponíveis para ele passar.
Aumenta a condutância ao potássio aumentando sua permeabilidade e ele.
Inicialmente há uma despolarização (entrada de carga positiva) em todos fase ascendente. Despolariza ate o potencial limear havendo uma rapida despolarização até o zero e uma inversão de polaridade depois começa a voltar.
Na primeira fase > despolarização até o limear para disparar o potencial de ação, é feito pela entrada de sódio por canais COM PORTÃO que não são ainda voltagem dependente necessariamente (podem ser ligante dependente ou mecânico dependente). Se for o suficiente para atingir o limear, teremos um disparo de abertura de canais VOLTAGEM DEPENDENTE com portão.
Limear > onde canais voltagem dependente de sódio se abrem. Dessa forma a permeabilidade da membrana fica muito maior ao sódio que ao potássio e isto causa primeiramente uma despolarização total da membrana e depois uma inversão de polaridade acima do zero por entrada do sódio.
Por que o sódio causa despolarização? Por que tem cargas, dentro da célula, dispariada e quando ele entra, ele neutraliza essas cargas.
Chega em um ponto, que o potencial da membrana vai se aproximando do potencial do íon sódio mas não chega a ele pois a membrana não é só permeável ao sódio, mas pelo potássio também.
No pico do potencial os canais sódio voltagem dependente se fecham e os canais voltagem dependendo do potássio de abrem.
Observação > o mesmo estimulo que abriu o canal de sódio VD, também abriu o do potássio!! PORÉM os canais de potassio são mais lentos e depois para fechar também (hiperpolarização)
Quando os canais VD de potássio de abrem haverá um grande EFLUXO de potássio devido a grande força impulsora que o coloca para fora!! 
Desenho
Potássio em uma força que puxa ele para fora (gradiente de concentração) e uma força elétrica que puxa ele para fora também NESSA SITUAÇÃO !!
Na fase descendente, a membrana volta ser muito permeável ao potássio e passa a despolarizar, neutraliza as cargas e continua saindo e, quando a membrana fica mais permeável ao potássio, ela voltaa ficar próximo do potencial de repouso.
CANAIS DE SÓDIO COM PORTÃO DEPENDENTES DE VOLTAGEM
Usando a fixação de voltagem conseguiram estudar o que acontecia como o canal de sódio voltagem dependente em diferentes voltagens.
Descobriram que o canal de sódio fica em três estados diferentes . 
Descobriram também que na verdade tinha dois portões > a porta de ATIVAÇÃO e a porta de INATIVAÇÃO.
No repouso, a porta de ativação tá fechado e de inativação está aberta. Quando é despolarizado até o limear a porta de ativação se abre e o canal fica passivel do íon passar por ele.
O sódio passa para dentro da celula e, quando chegamos em valores positivos da membrana, a porta de inativação se fecha. Nesse estado ele não se abre. Ele tem que voltar se reengatilhar para esse estado para ser passível de ser aberto de novo > PERÍODO REFRATÁRIO.
Período que se dividi em duas partes: absoluto (onde todos os canais de sódio voltagem dependente estão fechados e não estão reengatilhados não podendo ser abertos) e relativo (onde o primeiro que se fechou começa a reengatilhar e poderão ser abertos). No relativo ainda tem poucos canais disponíveis então o estimula para abri-los teria de ter maior que o normal **
O canais são proteinas transmembranas multipasso tendo 4 domínios e se posiciona na forma de canal e uma parte forma a alça do poro que seleciona qual o íon que passa no canal.
E tem a parte do canal que serve como um sensor de voltagem que se modifica dependendo da voltagem da membrana.
CANAIS VOLTAGEM DEPENDENTE DO POTÁSSIO
Tem apenas um portão. Começam a abrir no pico (também em efeito cascata como o sódio) e começa a fechar lá em baixo no gráfico, na hiperpolarização.
Resumo:
No potencial de repouso o sódio tem portao de ativação fechado e de inativação aberto e o canal de potassio fechado. Quando há uma despolarização até o limear, abrem porta de ativação do sódio se abre e o sódio para dentro causando a inversão
de polaridade da membrana.
Na fase ascendente tem uma inversão de permeabilidade da membrana por que abriram canais voltagem dependente de sódio e essa inversão de permeabilidade causa uma maior entrada de sódio que por sua vez causa uma inversão de polaridade da membrana.
Na fase descendente fecham os canais de sódio e abrem os de potássio VD, ou seja, a permeabilidade a ser muito maior ao potássio. Há grande efluxo de potássio mudando novamente a permeabilidade da membrana e muda a polaridade da membrana voltando a ser negativa dentro e positiva fora na fase descendente a partir do zero.
Quando os valores ficam positivos fecham os de sódio abrem os de potássio e quando vamos para valores negativo passa do zero e reengatilha os de sódio.
Limear > é quando os canais unitários ( VD do sódio)só se abrem quando houver um nível crítico de despolarização. E não é um único canal de abrindo que determina o potencial de ação, mas sim vários.
Fase ascendente > é muito rapida por causa da despolarização.
O potencial de ação é muito rápido devido curto periodo em que os canais de sódio ficam abertos.
Periodo refratario absoluto > canais de sódio não passivel de abrir de novo
Periodo refratario relativo > canais de sódio passiveis de serem abertos porem com uma força maior que a normal.
ANESTÉSICOS
Anestésicos locais como Lidocaina, interfere na abertura de canais de sódio impedindo o potencial de ação.
Por que? O anestesico se liga nos pontos dos canais, ou seja, impedi que o canal funciona normalmente.
Algumas toxinas naturais bloqueiam o canal dependente de sódio… slide
Mare vermelha > protozoários engeridos por marisculos, mexilhoes e outros moluscos, nessa época não se comem frutos do mar pois tem essas toxinas que atuam nos canais de sódio.
Outras toxinas abrem os canais em tempos anormais. Facilitando ou dificultando. “Estragando o potencial de ação”
Toxinas de escorpiões também causam esses problemas.
NEURÔNIOS
Tem corpo celular, dendritos axônio e terminação axissonica.
O potencial de ação começa da região onde o axonio se conecta ao corpo celular > zona de gatilho ou zona de disparo. Aqui começam a ter os canais de íons…..
Ele recebe o estimulo no corpo celular e ………… mas aqui que dispara o potencial de ação e ele caminha/é conduzida por todo axônio até a terminação axônica > direção ortodrômica
Propagação > zona de gatilho > condução até terminação axônica - FORMA NATURAL
No entanto, podemos dar um estímulo no meio do axônio podendo correr para os dois lados, ou seja, a condução antidrômica (normalmente isso não acontece).
A forma natural é a ortodômica, que é forçado pela forma que funciona os canais voltagem dependente de sódio!!
A velocidade que um PA é conduzido pela membrana de uma determinada celula depende do DIÂMETRO da fibra e ter mielina ou não que funciona como um isolante elétrico.
Se um PA é gerado na zona de gatilho do axônio ele vai viajar todo caminho em direção a terminação axônica e a maneira que ela viaja depende de ter mielina ou não.
Neurônio não mielinizado > condução contínua ; condução ponto a ponto da membrana plasmática. Ocorre em axônios não mielinizados e também no sarcolema muscular (fibra muscular).
Neurônio mielinizado > condução saltatória (bem mais veloz) por que a cobertura feira pela mielina não é completa. Entre uma e outra não mielina, que é onde ficam os canais de íon e são chamadas de NODOS DE RANVIER. São nessas regiões que temos a condução de íons e se da os saltos, portanto mais rápida.
No sistema nervoso central os …….. dendrócitos que fazem essa mielinização e no SNP são celulas de shwan.
CONDUÇÃO
Temos o Ilo os outros nodos que vão chegar o PA.
Inicia no ILO, e quando se inicia os outros dois estão em repouso, abrem os canais voltagem dependente de sódio e o sódio entra e vai ser conduzido para cá atuando ali e abrir os canais dependente de sodio no segundo nódo.
Porque ele não volta? Quando ele entra, inverte a polaridade e o canal fecha de uma maneira que não pode ser aberto de novo (refratário absoluto). Sendo assim a condução é forçada a ser ortodrômica por que onde ele acabou de passar (o PA) fica em período refratário absoluto.
Quando o canal de sódio se fecha, abrem os de potássio que logo depois se fecham também neste nódo.
A condução é de nódo em nódo. Enquanto um nódo está no PA o próximo está em repouso.
Ou você vai ter uma grande velocidade num neurônio não mielinizado com grande diâmetro ou você tem um pequeno diametro e pra compensar temos a bainha de mielina.
Algumas doenças autoimunes que nas quais o indivíduo produz anticorpos contra sua própria mielina, como a esclerose multipla como a esclerose multipla e a ………
Esclerose multipla > ataca as bainha de mielina dos feixes de axônio do encéfalo medula espinhal e nervos optcos (SNC).
Sintomas derivam do retardoo ou falha do PA p e pode ser diagnosticado pelo estimulo elétrico de nervos periféricos que inervem o musculo e a pele.
Paralisia ascedente e fadiga.
A bainha de mielina é o que garante a condução veloz dos estímulos motores !!
Podendo levar a morte…
Sindrome de ………. > destruição da bainha de mielina.
TRANSMISSÃO DE UMA CÉLULA PARA OUTRA
Pode ser comunicação de um neurônio para outro neurônio ou um neuronio com uma fibra muscular.
Neuronio com neurônio > é única, através da terminação do axônio do primeiro neuronio (neuronio pre-sináptico e se combina com a membrana doo corpo ou dendrito de outro neurônio (neuronio pós sinaptico).
Entre eles tem uma fenda , a fenda sinaptico.
No elemento pré-sinaptico > ha vesículas que contém neurotransmissores e quando a voltagem muda abrem canais dependente de voltagem de cálcio e o cálcio entra por proteina canal. O calcio sinaliza para haver uma exocitose induzida da vesícula. 
Esses neurotransmissores vão agir na membrana pós sinaptica na qual tem canais com portão ligante dependente. São canais de portões fechados que se abrem pelo estímulo do neurotransmissor.
Esse neurônio pos sinaptico está em repouso (negativo dentro positivo fora). 
Se abrir canal ligante dependente para POTÁSSIO, o potássio vai sair eu vou hiperpolarizar a membrana dificultando de atingir o limear > SINAPSE INIBITÓRIA 
Se o neurotransmissor abrir os canais do sódio, o sódio entra e despolariza a membrana ajudando a a atingir o potencial limiar > ESTIMULO EXCITATÓRIO
Se eu abrir canais de cloreto, o cloreto vai entrar hiperpolariza > SINAPSE INIBITÓRIO.
Cada neuronio recebe vários estimulos que fazem varias sinapses.