Tecidos excitáveis; Potencial de membrana e de acção

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Dimbu, PR Biólogo MSC. Email: prdimbu@hotmail.com
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 1. TECIDOS EXCITAVEIS 
 2. POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE ACÇÃO
1.1. Noções básicas de excitabilidade
2.1. Física básica dos potenciais de membrana: potenciais de difusão, potenciais de repouso da fibra nervosa
2.2. Potenciais de acção da fibra nervosa
2.2.1- Estágios do potencial de acção
2.2.2- Inicio e propagação do potencial de acção
2.2.3- Platô no potencial de acção
2.2.4- Limiar de excitação e potenciais locais agudos
2.2.5- Periodo refratário
2.2.6- Inibição da excitação 
 
 
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TECIDOS EXCITÁVEIS
EXCITABILIDADE = capacidade de responder por 
 excitação
EXCITAÇÃO= capacidade de reagir ao estímulo
ESTÍMULO= fonte para a excitação
Tecido excitável: nervoso, muscular, glandular
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POTENCIAL DE MEMBRANA
Todas as membranas das células, possuem potenciais eléctricos. 
Algumas células como as nervosas e musculares, são capazes de gerar impulsos electroquímicos, que são usados para transmitir sinais por toda a membrana dos nervos e músculos.
As células glandulares, os macrófagos e células ciliadas, por alterações dos seus potenciais de membrana, activam muitas funções celulares.
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POTENCIAL DE MEMBRANA
POTENCIAIS DE MEMBRANA CAUSADOS PELA DIFUSÃO
 Potencial de difusão:
 É a diferença de potencial entre a parte interna e externa da membrana
 Causado pela diferença entre as concentrações iónicas nos dois lados da membrana
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POTENCIAL DE MEMBRANA
Fig. A: O potencial de difusão através da fibra nervosa causado pela difusão de iões K de dentro para 
 fora da célula através da membrana que é selectivamente permeável ao K
Fig. B: O potencial de difusão quando a membrana nervosa só é permeável ao Na
 Note que o potencial de membrana interno é negativo quando iões K se difundem e positivo quando iões Na se difundem em razão dos gradientes de concentração opostos desses dois iões.
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POTENCIAL DE MEMBRANA
 POTENCIAL DE REPOUSO DAS MEMBRANAS DOS NERVOS
 
 O potencial de repouso das membranas das fibras nervosas de grande calibre, quando não estão transmitindo impulso nervoso, é de -90 milivolts 
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POTENCIAL DE MEMBRANA
 Transporte activo dos iões de sódio e potássio através da membrana 
 A bomba de sódio-potássio (Na-K)
A bomba de Sódio – Potássio transporta constantemente iões de Sódio para fora da célula e iões de Potássio para dentro da célula. 
A Bomba é electrogénica porque bombeia mais cargas positivas para fora que para dentro (Três iões Na para fora a cada dois iões K para dentro), o que provoca um deficit de iões positivos no interior da célula.
Isso gera um potencial negativo do lado interno das membranas celulares
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POTENCIAL DE MEMBRANA
A bomba de Sódio - Potássio produz também grande gradiente de concentração para o Sódio e para o Potássio, através da membrana nervosa em repouso:
 Na (externo): 142 mEq/l
 Na (interno): 14 mEq/l
 K (externo): 4 mEq/l
 K (interno): 140 mEq/l
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POTENCIAL DE MEMBRANA
 Extravasamento do potássio e do sódio através da membrana nervosa
Os iões Na e K extravasam pelos canais de extravasamento de K-Na, que são canais proteicos da membrana. 
São em 100 vezes mais permeáveis aos iões de K que os Na. 
Esse diferencial na permeabilidade é muito importante na determinação do nível do potencial de repouso normal da membrana.
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POTENCIAL DE MEMBRANA
 Factores que contribuem para o estabelecimento do potencial de repouso normal em -90 milivolts:
Os potenciais de difusão do K e do Na, 
A Bomba de Na-K, 
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POTENCIAL DE MEMBRANA
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POTENCIAL DE ACÇÃO
 É uma variação súbita do potencial de membrana normal negativo para um potencial positivo e termina com retorno para o potencial negativo.
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POTENCIAL DE ACÇÃO
 Estágios do potencial de acção:
 Estágio de Repouso:
 É o potencial de repouso da membrana, antes do início do 
 potencial de acção. A membrana está polarizada
 Estágio de Despolarização:
 Aumento da permeabilidade ao Na, 
 O potencial aumenta para um valor positivo.
 Estágio de Repolarização:
 Os canais de Na começam a se fechar
 Os de K se abrem mais que o normal, restabelece o potencial 
 de repouso negativo da membrana
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POTENCIAL DE ACÇÃO
 Inicio e propagação do potencial de acção
O estímulo causa alteração do estado de repouso da membrana e abre canais de Na, como um ciclo vicioso de feed-back positivo
O sinal propaga-se em todas as direcções abrangindo cada vez mais as áreas adjacentes, abrindo mais canais de Na e arrastando cargas positivas no interior da membrana
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POTENCIAL DE ACÇÃO
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POTENCIAL DE ACÇÃO
Platô no potencial de acção
É o retardo da repolarização
Causas:
 Abertura dos canais rápidos de Na que causam o pico do potencial de acção
 Abertura lenta e prolongada dos canais de Ca-Na, com influxo principalmente de Ca, que permite o inicio do platô
 Fechamento lento dos canais de K
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POTENCIAL DE ACÇÃO
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POTENCIAL DE ACÇÃO
CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO DOS SINAIS NOS TRONCOS NERVOSOS:
Fibras nervosas mielinizadas e amielinizadas
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POTENCIAL DE ACÇÃO
Condução saltatória de nodo a nodo nas fibras mielinizadas
Os potenciais de acção só ocorrem nos nódos de Ranvier
A corrente eléctrica flui pelo lec que circunda a bainha
A condução saltatória aumenta a velocidade de condução do impulso
A condução saltatória conserva energia para o axónio, pois sómente os nódos despolarizam
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POTENCIAL DE ACÇÃO
Velocidade de condução nas fibras nervosas:
Fibras amielínicas: 0,25 m/s
Fibras mielínicas: 100m/s
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POTENCIAL DE ACÇÃO
 Limiar de excitação:
 É o limite de excitação capaz de desencadear um potencial de acção 
 Potenciais sublimiares agudos:
 São potenciais locais agudos que não desencadearam potenciais de acção
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POTENCIAL DE ACÇÃO
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POTENCIAL DE ACÇÃO
Periodo refratário
 É o período mediante o qual um segundo potencial não pode ser desencadeado,enquanto a membrana estiver despolarizada.
 A membrana deve estar repolarizada (potencial de membrana ou de repouso)
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POTENCIAL DE ACÇÃO
INIBIÇÃO DA EXCITABILIDADE:
Estabilizadores da membrana
 A alta concentração de iões de Ca no Lec diminui a permeabilidade para os iões de Na e a excitabilidade da membrana
Anestésicos locais
 Actuam directamente sobre as comportas de activação dos canais de Na e reduzem a excitabilidade da membrana
 Ex:Procaína e tetracaína
 
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1. TECIDOS EXCITAVEIS 
 2. POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE ACÇÃO
Bibliorafia:
Guyton and Hall
Tratado de Fisiologia Medica 12a ed.
Cap.5 Pag. 59-72
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