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* * * Fisiologia Humana Potenciais de Membrana e de Ação Professora Ms. Janne Marques Silveira * * * Potenciais de Membrana e de Ação Generalidades - As células do nosso corpo apresentam diferença de potenciais de membrana entre o LIC e o LEC - Há potencial de membrana e de ação porque existem diferenças nas concentrações iônicas entre o LIC e LEC - Algumas são especializadas e gerar e conduzir os seus próprios Estímulos - Executam a função celular * * * Potenciais de Membrana e de Ação A Física dos Potenciais de Membrana * * * Todas as células têm um potencial elétrico através da membrana O interior da célula é negativo em relação ao extracelular * * * Potenciais de Membrana e de Ação A Física dos Potenciais de Membrana Por que existe diferença de potencial na membrana? - Diferença de composição iônica entre os dois lados da membrana - Diferenças entre as permeabilidades da membrana às espécies iônicas presentes (seletividade) membran * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de Repouso da Membrana Por que existe diferença de potencial na membrana? Ocorre devido a 2 fatores 1- Canais de vazamento Na+/K+ 2- Bomba de Na+/K+ * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de Repouso da Membrana Concentração iônica – os 3 grandes (Na+, K+ e Cl-) - O Cl- não tem tanta importância no PA porque o potencial de Nernst é igual ao potencial de membrana - (-) no LIC – substâncias inorgânica e proteínas e (+) no LEC - Canais de vazamento, voltagem-dependentes, bomba de Na+ e K+ * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de Repouso da Membrana Bomba de Na+ e K+ - Eletrogênica - 3Na+ para o LIC e 2K+ para o LEC - FunçãoATPase - Diferença de concentração - Controla o volume celular * * * Potenciais de Membrana e de Ação Bomba de Na+ e K+ * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de repouso da membrana Canais de vazamento - Proteínas específicas que permitem a passagem de íons entre o LIC e o LEC - Vazamento destes íons até atingir o limiar de excitabilidade - Íons K+ (100x mais permeáveis) que os íons Na+ - Importância no potencial de repouso da membrana * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de ação Difusão do íon que causa mudança no potencial de membrana - Energia cinética das moléculas - Somente quando a membrana é semipermeável - Até haver equilíbrio químico - Permeabilidade da membrana, diferença de concentração e solubilidade da substância * * * Potenciais de Membrana e de Ação Potencial de Ação Potencial de Nernst - É o potencial de difusão necessário para impedir a difusão efetiva de um íon em direção oposta - Quanto maior o gradiente de concentração, maior o potencial de Nernst para este íon * * * Potenciais de Membrana e de Ação O Potencial de Ação - Variações bruscas do potencial de membrana - Após estímulo limiar - Despolarização (Influxo de Na+) - Repolarização (Efluxo de K+) – hiperpolarização * * * Potenciais de Membrana e de Ação O Potencial de Ação * * * Potenciais de Membrana e de Ação O Potencial de Ação * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais de voltagem- dependentes - Proteínas específicas - Comportas de ativação e inativação dependentes da variação do potencial de membrana - Íons Na+ e K+ - Feedback positivo - Princípio do tudo ou nada * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais de Na+ voltagem- dependentes - 2 comportas (externa ou de ativação e interna ou de inativação) Comporta de ativação - PM (-) e abertura após estímulo limiar - Influxo de Na+ - Positividade no LIC - Permanece aberto durante toda despolarização Comporta de inativação - Fechamento - LIC (+) - Abertura - o LIC (-) – retorno do potencial de repouso * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais de Na+ voltagem- dependentes * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais de Na+ voltagem- dependentes * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais de K+ voltagem- dependentes - 1 comporta (interna ou de ativação) Comporta de ativação - Abertura lenta após estímulo limiar - Efluxo de K+ - Permanece aberto durante para repolarização e causa hiperpolarização - Negatividade no LIC - Fechamento - LIC (-) - Retorno do potencial de repouso * Hiperpolarização – canais de K+ permanecem abertos mais tempo * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais voltagem- dependentes hiperpolarização * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais voltagem- dependentes * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais voltagem-dependentes * * * Potenciais de Membrana e de Ação Canais ligando-dependentes * * * Potenciais de Membrana e de Ação Princípio de tudo ou nada - Propagação do PA se as condições forem favoráveis (estímulo capaz de alterar a voltagem da membrana) - Se não atingir o limiar de excitação – não há PA - Para haver PA – fator de segurança > 1 Fator de segurança = força do PA limiar de excitação * * * Potenciais de Membrana e de Ação Princípio de tudo ou nada * * * Potenciais de Membrana e de Ação Propagação do Potencial de Ação Neural - O PA não tem direção única - Se propaga em todas as direções a partir do estímulo - Até que tenha “força” suficiente para provocar a despolarização * * * Potenciais de Membrana e de Ação Propagação do Potencial de Ação Neural * * * Potenciais de Membrana e de Ação O Platô do Potencial de Ação - Algumas células possuem um prolongamento do período de despolarização (células miocárdicas) - Potencial de ponta – influxo de Na+ (canais rápidos de Na+) - Manutenção da despolarização - influxo de Ca++ (canais lentos de Ca++/Na+) - Retardo na ativação do canal de K+ * Platô: manutenção da (+) no LIC durante a despolarização * * * Potenciais de Membrana e de Ação O Platô do Potencial de Ação * * * Potenciais de Membrana e de Ação Períodos Refratários Absoluto (PRA) - Nenhum estímulo pode promover a despolarização - Canais de Na+ e/ou Ca++ estão inativados - Duração 3/4 da despolarização Relativo (PRR) - Estímulos supra-limiares promovem a despolarização - Canais de K+ ativos (maior determinante do potencial de repouso) - 1/2 a 1/4 do PRA * * * Potenciais de Membrana e de Ação Participação de outros Íons no PA 1- Fosfatos e proteínas: (-) LIC e impermeáveis à membrana 2- Cálcio: canais lentos de Na+ e Ca++, platô do PA Ca++: fibra extremamente excitável 3- Cl-: pouca participação porque o seu potencial de Nernst = PM Ca++ +parte externa da comporta de ativação estado elétrico voltagem * * * Potenciais de Membrana e de Ação Aspectos especiais da transmissão de sinais em nervos - Fibras amielínicas e mielínicas (esfingomielina) - Locais com mielina – ( do fluxo iônico em 5000x) - Condução saltatória - Repolarização com efluxo mínimo de K+ * * * Potenciais de Membrana e de Ação Inibição da Excitabilidade – Estabilizadores e Anestésicos Estabilizadores - Hipercalcemia- excitabilidade - a voltagem da comporta de ativação - Hipocalcemia- excitabilidade - a voltagem da comporta de ativação Anestésicos Locais - Procaína, tetracaína dificultam a abertura das comportas de ativação do Na+ - Diminui o fator de segurança para menor que 1 * * * Potenciais de Membrana e de Ação Questões: 1- Como é o potencial de repouso da membrana em relação aos íons e polaridade? 2- Quais os determinantes do potencial de repouso da membrana? 3- Fale especificamente da bomba de Na+/K+ e porque ela é responsável por causar o potencial de membrana em repouso? 4- Fale das características dos canais de Na+ e K+. 5- Como estes íons se comportam durante o potencial de ação. Cite cada fase do PA. 6- Explique fisiologicamente o gráfico do slide 21 em relação à condutância dos íons Na+ e K+. 7- O que é o platô do potencial de ação. Qual íon é responsável. Explique fisiologicamente. 8- Explique fisiologicamente o princípio do tudo ou nada. 9- Fale sobre a propagação do potencial de ação. 10- Fale sobre a transmissão do potencial de ação nas fibras mielínicas e amielínicas. 11- Qual a importância do Ca++ como estabilizador de membrana.
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