AULA 3 Potencial de ação e repouso

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POTENCIAL DE AÇÃO 
E POTENCIAL DE REPOUSO
Prof. Ms. Emanuela Rebouças
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 Compreender a constituição da membrana neuronal
Conhecer o potencial de ação da membrana
OBJETIVOS DA AULA
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Todos os sinais nervosos são transmitidos por fibras nervosas, no cérebro, na medula espinhal ou em nervos periféricos.
Fibra Nervosa
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Constituição da fibra nervosa – Células Excitáveis
Dendritos
Corpo celular
Axônio
Bainha de mielina
Terminações axônicas
Fibra Nervosa
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Constituição da fibra nervosa:
Axônio: longa estrutura tubular, limitada por membrana que possui as mesmas características de outras membranas celulares, exceto que é adaptada para a transmissão de impulsos nervosos;
Bainha de mielina: envoltório isolante, que envolve o axônio, sendo descontínua alguns pontos  nodos de Ranvier; 
Fibra Nervosa
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Todo músculo esquelético são controlados por fibra nervosas, originadas na medula espinhal;
Cada fibra muscular apresenta apenas uma fibra nervosa;
Existem ~3 a 10 milhões de motoneurônios anteriores, na região do troco cerebral;
Unidade Neuromuscular 
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A porção terminal de cada fibra nervosa apresenta de 3 a 1000 ramificações que se unem a uma mesma fibra muscular;
Placa motora: junção entre a fibra nervosa e a fibra muscular; 
Unidade Neuromuscular 
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Visão global de uma junção neuromuscular:
 1 - Axônio 2 - Junção 3 - Fibra muscular 4 - Miofibrila
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 Potencial de membrana
 Todas as células do corpo apresentam um potencial elétrico através de sua membrana.
 Capacidade que as células vivas possuem de GERAR SINAIS ELÉTRICOS.
 Todas as células do organismo apresentam uma diferença de potencial elétrico através da membrana plasmática.
 O lado da membrana voltado pra o meio intracelular acumula cargas negativas.
A face extracelular acumula cargas positivas. 
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 Potencial de membrana
 Potencial de repouso – CÉLULA POLARIZADA
 As quantidades de cargas elétricas nas células são iguais, porém a carga negativa é mais concentrada no meio intracelular, pois ocorre a presença de organelas negativas no meio intracelular e o meio extracelular ocorre uma maior concentração de cargas positivas.
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 Potencial de membrana
 Potencial de repouso – CÉLULA POLARIZADA
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
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 Potencial de membrana
 Potencial de repouso – CÉLULA POLARIZADA
 O K+ apresenta uma facilidade de saída da célula por difusão facilitada;
 O K+ sai do axônio e com isso ocorre a passagem de íons positivos para o meio extracelular da membrana.
 Dentro da fibra nervosa existem diversas proteínas e organelas portadoras de cargas negativas e essas moléculas não saem da célula.
 Assim, o interior da célula nervosa torna-se negativo, devido a falta de íons positivos e o excesso de íons negativos nas proteínas.
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 Potencial de membrana
 POTENCIAL DE AÇÃO - Impulso Nervoso 
 Ocorre quando o potencial de membrana passa por uma série de variações.
Sinal elétrico muito rápido e de natureza digital, conferindo ao neurônio a capacidade de transmitir a informação, já que o número de sinais emitidos em cada momento pode ser variado.
Apresenta as fases de DESPOLARIZAÇÃO e REPOLARIZAÇÃO.
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 Potencial de membrana
 POTENCIAL DE AÇÃO - Impulso Nervoso 
 DESPOLARIZAÇÃO: 
 Durante esta fase ocorre um significativo aumento na permeabilidade aos íons sódio na membrana celular.
 Isso propicia um grande fluxo de íons sódio de fora para dentro da célula através de sua membrana, por um processo de difusão simples.
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 Potencial de membrana
 POTENCIAL DE AÇÃO - Impulso Nervoso 
 DESPOLARIZAÇÃO: 
 Como resultado do fenômeno: 
Mais cargas positivas no interior da célula e mais cargas negativas no seu exterior.
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 Potencial de membrana
 POTENCIAL DE AÇÃO - Impulso Nervoso 
 REPOLARIZAÇÃO: 
 Abertura tardia dos canais de K, permitindo o movimento para fora do neurônio, restaurando a polaridade para os níveis de repouso.
Segmento inicial ou zona de disparo – local de início do PA
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Potencial de ação: produzidos por fatores que causem mudanças bruscas no potencial de repouso;
Abertura de canais ao sódio (aumento da permeabilidade ao íon sódio)
Despolarização: inversão das cargas elétrica durante o potencial de ação; 
Repolarização: retorno do potencial ao seu valor negativo de repouso;
Potencias de Ação
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Potencias de Ação
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Período Refratário: quando o impulso está trafegando ao longo de uma fibra nervosa, essa fibra não pode conduzir um segundo impulso até que sua membrana fique repolarizada;
A fibra é dita em estado refratário;
Período refratário: intervalo de tempo em que a fibra permanece em nesse estado;
Potencias de Ação
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Tipos de estímulos: estímulos físicos e químicos;
Pressão aplicada sobre terminações nervosas da pele, distende mecanicamente essas terminações, o que abre os poros da membrana ao sódio  produção de impulsos nervosos;
O frio e o calor atuam do mesmo modo sobre outras terminações também produzindo impulsos nervosos;
Potencias de Ação
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Tipos de estímulos: estímulos físicos e químicos;
Cortes ou distensão demasiada  impulsos dolorosos; 
No SNC, os impulsos são transmitidos de um neurônio para outro, inicialmente, por meio químico; A terminação neural do primeiro neurônio secreta um “transmissor”, que excita um segundo neurônio.
Desse modo, os impulsos podem ser transmitidos ao longo de centenas de neurônios.
Potencias de Ação
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Lei do Tudo ou Nada: 
Quando um estímulo é suficientemente intenso para produzir um impulso, esse será propagado em ambas as direções da fibra nervosa, até que toda a fibra entre em atividade; 
Potencias de Ação
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“ Um estímulo fraco não é capaz de excitar apenas uma parte da fibra nervosa; ou o estímulo é bastante forte para despolarizar toda a fibra, ou simplesmente, não a despolariza.’ 
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Bainha de mielina:
Nos axônios de maior diâmetro, há inúmeras dobras múltiplas e em espiral em torno do axônio;
Ao conjunto dessas dobras múltiplas denomina-se bainha de mielina e as fibras são chamadas de fibras nervosas mielínicas;
Sua função é acelerar a velocidade da condução do impulso nervoso.;
A bainha de mielinha não é contínua, pois ela apresenta intervalos reguladores, formando os nódos de Ranvier;
Transmissão de Sinais
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Transmissão de Sinais
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Zona de disparo: início do PA
Bainha de mielina: isola a membrana plasmática impedindo a ativação dos canais iônicos
Nodo de Ranvier: acúmulo destes canais
Velocidade de condução varia com o diâmetro do axônio e presença de mielina
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Bainha de mielina:
Os neurônio que não apresentam a bainha de mielina são chamados neurônios amielínicos;
 Os neurônio amielínicos apresentam condução mais lenta, o impulso nervoso precisa percorrer todo o axônio da fibra nervosa; 
Transmissão de Sinais
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Transmissão de Sinais
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Transmissão de Sinais
Bainha de mielina:
As células de Schwann formam a bainha de mielina. A bainha que se forma em torno da fibra nervosa é formada quase que exclusivamente por por muitas camadas de células de Schwann.;
Essas membranas contém grandes quantidades de substância gordurosa  mielina;
A membrana funciona como um isolante que circunda o axônio;
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Repouso: É a terceira e última fase: É o retorno às condições normais de repouso encontradas na membrana celular antes da mesma ser excitada e despolarizada. Nesta fase a permeabilidade aos íons potássio retorna ao normal e a célula rapidamente retorna às suas condições normais. O potencial de membrana celular retorna ao seu valor de repouso (cerca de -90 mv.).
Todo o processo descrito acima dura, aproximadamente, 2 a 3 milésimosde segundo na grande maioria das células excitáveis encontradas em nosso corpo. Mas algumas células (excitáveis) apresentam um potencial bem mais longo do que o descrito acima: Células musculares cardíacas, por exemplo, apresentam potenciais de ação que chegam a durar 0,15 a 0,3 segundos (e não alguns milésimos de segundo, como nas outras células). Tais potenciais, mais longos, apresentam um período durante o qual a membrana celular permanece despolarizada, bastante prolongado. Estes potenciais são denominados Potenciais em Platô.
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Despolarização: É a primeira fase do potencial de ação. Durante esta fase ocorre um significativo aumento na permeabilidade aos íons sódio na membrana celular. Isso propicia um grande fluxo de íons sódio de fora para dentro da célula através de sua membrana, por um processo de difusão simples. Como resultado do fenômeno citado acima, o líquido intracelular se torna com grande quantidade de íons de carga positiva (cátions) e a membrana celular passa a apresentar agora um potencial inverso daquele encontrado nas condições de repouso da célula: Mais cargas positivas no interior da célula e mais cargas negativas no seu exterior. O potencial de membrana neste período passa a ser, portanto, positivo (algo em torno de +45 mv).
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Despolarização: É a primeira fase do potencial de ação. Durante esta fase ocorre um significativo aumento na permeabilidade aos íons sódio na membrana celular. Isso propicia um grande fluxo de íons sódio de fora para dentro da célula através de sua membrana, por um processo de difusão simples. Como resultado do fenômeno citado acima, o líquido intracelular se torna com grande quantidade de íons de carga positiva (cátions) e a membrana celular passa a apresentar agora um potencial inverso daquele encontrado nas condições de repouso da célula: Mais cargas positivas no interior da célula e mais cargas negativas no seu exterior. O potencial de membrana neste período passa a ser, portanto, positivo (algo em torno de +45 mv).
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É a segunda fase do potencial de ação e ocorre logo em seguida à despolarização. Durante este curtíssimo período, a permeabilidade na membrana celular aos íons sódio retorna ao normal e, simultaneamente, ocorre agora um significativo aumento na permeabilidade aos íons potássio. Isso provoca um grande fluxo de íons potássio de dentro para fora da célula (devido ao excesso de cargas positivas encontradas neste período no interior da célula e à maior concentração de potássio dentro do que fora da célula). Enquanto isso ocorre, os íons sódio (cátions) que estavam em grande quantidade no interior da célula, vão sendo transportados ativamente para o exterior da mesma, pela bomba de sódio-potássio. Tudo isso faz com que o potencial na membrana celular volte a ser negativo (mais cargas negativas no interior da célula e mais cargas positivas no exterior da mesma). O potencial de membrana neste período passa a ser algo em torno de -95 mv. (ligeiramente mais negativo do que o potencial membrana em estado de repouso da célula.
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PERÍODO REFRATÁRIO: período em que o neurônio fica inexcitável ou hiperpolarizado. 
ABSOLUTO
RELATIVO
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