Propriedades gerais das células excitáveis- Fisiologia- Transporte celular

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Transporte ativo
O transporte ativo caracteriza-se por ser realizado com gasto de energia: é o movimento de substâncias e íons contra o gradiente de concentração, ocorre sempre de um meio onde estão menos concentradas (meio hipotônico) para o meio onde estão mais concentradas (meio hipertônico). Este processo é possível graças à presença de algumas proteínas na membrana plasmática que são capazes de combinar-se com a substância (ou íon) e transportá-lo para o meio onde está mais concentrado. A proteína sofre uma mudança em sua forma para receber a substância ou íon e a energia necessária a esta mudança é proveniente da quebra da molécula de ATP (adenosina trifosfato) em ADP (adenosina difosfato) e fosfato. Um exemplo de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio.
Primário
Então, quando o sódio estiver em maior concentração no LIC e o potássio tiver se deslocado para o LEC, invertendo as relações aniônicas (concentração e polaridade) da célula, iniciar-se-á o transporte ativo.
No exato instante em que três moléculas de sódio se ligarem aos seus sítios dessa proteína carreadora na face interna da célula e duas moléculas de potássio ocuparem seus sítios na face interna da proteína, então a enzima ATPase cliva energia e produz alteração conformacional nesta proteína. O resultado será o deslocamento de 2 moléculas de potássio para o LIC e 3 moléculas de sódio para o LEC.
Com essa atividade alguns objetivos funcionais são garantidos, sendo eles:
1º evitar o edema celular: ao deslocar o sódio do LIC para o LEC há menor atração de água para o meio intracelular, evitando o encharcamento (edema) desse meio.
2º garantir a eletroneutralidade: com a entrada de apenas duas moléculas de potássio em relação à saída de três moléculas de sódio, há menor estoque de cargas positivas no LIC, garantindo a negatividade deste meio em relação ao LEC.
3º garantir a diferença iônica/molecular: com o redirecionamento do sódio para o LEC e do potássio para o LIC, há manutenção da diferença molecular entre os meios.
Além da existência desta bomba, outras para o transporte ativo primário do hidrogênio e do cálcio existem.
Bomba de Sódio e potássio
https://youtu.be/NBdExIxPzEk
Etapas da Bomba de Sódio e Potássio
· A bomba, ligada ao ATP, liga-se a 3 íons de Na+ intracelulares.
· O ATP é hidrolisado, levando à fosforilação da bomba e à libertação de ADP.
· Essa fosforilação leva a uma mudança conformacional da bomba, expondo os íons de Na+ ao exterior da membrana. A forma fosforilada da bomba, por ter uma afinidade baixa aos íons de sódio, liberta-os para o exterior da célula.
· À bomba ligam-se 2 íons de K+ extracelulares, levando à desfosforilação da bomba.
· O ATP liga-se e a bomba reorienta-se para libertar os íons de potássio para o interior da célula: a bomba está pronta para um novo ciclo.
Secundário
A energia é derivada do armazenamento energético oriundo da atividade do transporte ativo primário. Portanto, com a energia produzida primariamente, há o armazenamento de parte deste para produzir um transporte secundário, sem que seja necessária a atividade da enzima ATPase. Há dois tipos deste transporte:
1º Co-transporte: a medida que uma molécula entra na célula por sua proteína carreadora, movendo-se de um meio de maior concentração para o de menor concentração, essa sua tendência de difusão tende a arrastar outra molécula consigo. É o caso do sódio quando se difundo do LEC para o LIC. Ao se difundir permite que a proteína carreadora obtenha energia adicional para permitir a entrada simultânea da glicose e de aminoácidos.
2º Contratransporte: neste os íons/moléculas se movimentam em sentidos opostos. Da mesma maneira como descrito para o co-transporte para a obtenção de energia, neste a molécula a ser transportada movimenta-se em sentido oposto àquela que se difunde passivamente.
Então, quando o sódio se difunde do LEC para o LIC, permite que a proteína carreadora armazene energia para favorecer a saída de algumas outras moléculas, como o cálcio e o hidrogênio.
Potencial Da membrana
O mais importante exemplo de transporte ativo presente na membrana das células excitáveis é a Bomba de Sódio e Potássio.
Tal bomba transporta, ativamente e constantemente, íons sódio de dentro para fora da célula e, ao mesmo tempo, íons potássio em sentido contrário, isto é, de fora para dentro das células.
Mas os íons (sódio e potássio) não são transportados com a mesma velocidade: A Bomba de Sódio e Potássio transporta mais rapidamente íons Sódio (de dentro para fora) do que íons Potássio (de fora para dentro).
Para cada cerca de 3 íons sódio transportados (para fora), 2 íons potássios são transportados em sentido inverso (para dentro).
Isso acaba criando uma diferença de cargas positivas entre o exterior e o interior da célula, pois ambos os íons transportados pela bomba (sódio e potássio) são cátions (com 1 valência positiva), e a Bomba de Sódio e Potássio transporta, portanto, mais carga positiva de dentro para fora do que de fora para dentro da célula. 
Cria-se assim um gradiente elétrico na membrana celular: No seu lado externo acaba se formando um excesso de cargas positivas enquanto que no seu lado interno ocorre o contrário, isto é, uma falta de cargas positivas faz com que o líquido intracelular fique com mais cargas negativas do que positivas.
O gradiente elétrico então formado é conhecido como Potencial de Membrana Celular. Na maioria das células nervosas tal potencial equivale a algo em torno de -90mv.
· O potencial de repouso celular: 
· Medição do potencial de repouso celular;
· É um estado estacionário; 
· É mantido pelo transporte ativo. 
No potencial de repouso, ocorre a alternância entre o transporte passivo e ativo de íons. Há a entrada passiva de íons sódio (Na+), que posteriormente são expulsos ativamente, ao mesmo tempo em que íons potássio (K+) entram ativamente. Em seguida, o K+ sai passivamente da célula, tornando o meio externo positivo em relação ao meio interno. Com isso, a célula fica polarizada.
Quando está em repouso, a diferença de potencial (d.d.p.) do neurônio é aproximadamente -75 mV, indicando que o interior da célula está negativo em relação ao meio exterior. O potencial de repouso ocorre quando o potencial de membrana não é alterado por potenciais de ação.
· O equilíbrio de Gibbs-Donnan 
 O equilibro de Gibbs-Donnan é caracterizado pelo equilíbrio entre íons que podem atravessar a membrana e os que não podem, ocorrendo um equilíbrio entre as cargas das soluções.
     Grandes partículas negativamente carregadas, como proteínas, que não atravessam a membrana semipermeável, atraem os íons carregados positivamente e repelem os carregados negativamente. Assim, se estabelece um gradiente elétrico e de concentração de íons.
     No equilíbrio, os produtos e as concentrações iônicas de cada lado das membranas são iguais. Consequentemente, a concentração de partículas é desigual em ambos os lados das membranas e se estabelece um gradiente osmótico em direção ao compartimento das proteínas.
POTencial de ação
Podem variar quanto à frequência e ao padrão de transmissão. O potencial de repouso neuronal fica em torno de -65mv. O limiar de excitação possui valor que varia em torno de +20mv acima do valor do repouso ficando em torno de -45mv. A partir do momento que o potencial atinge o limiar de excitação, ocorrerá a despolarização (resposta “tudo ou nada”).
As bases iônicas de ação
· Despolarização- Influxo de sódio 
· Repolarização- efluxo de potássio.
Excitação- processo de geração do Potencial de Ação neuronal
Pode resultar de: perturbações mecânicas de membrana; efeitos químicos sobre a membrana; passagem de eletricidade através da membrana.
propriedades de pa
· Lei do Tudo- ou- nada	
· Uma vez que o estímulo atinge o limiar da célula, a princípio todos os canais de na+ se abrem. Se não atingir, mesmo que por pouco, nenhum se abre.
· Se um estimulo limiar for aplicado a uma célula excitável, a célula responderá com um PA e nada impedirá que o fenômeno seja adulterado. É por isso quea PA é conhecida como um fenômeno Tudo- ou – nada.
· Período refratário 
O período refratário nada mais é do que o período em que a célula se encontra em momento de repolarização, podendo estar mais próxima ou distante da homeostase, o que altera seu limiar de despolarização. 
· Período refratário absoluto (PRA)→ se um segundo estimulo limiar for aplicado, enquanto o primeiro PA já está em curso, não será possível ocorrer outro PA, pois os canais de na não estarão completamente fechados. 
· Período refratário relativo (PRR)→ A aplicação de um estímulo limiar em uma fase posterior, no curso final da repolarização será possível desencadear um PA, ainda que de menor amplitude. 
Velocidade de propagação do pa
· Diâmetro do axônio 
· Presença de bainha de mielina
· Mielinização da fibra 
· Mielínico→ com mielina (condução saltatória) 
· Amielínico→ sem mielina