Estudo Dirigido Potenciais

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ESTUDO DIRIGIDO – POTENCIAL DE MEMBRANA E POTENCIAL DE AÇÃO
1. Qual a função dos canais iônicos que encontramos na membrana celular? Explique como funcionam os canais de vazamento e regulados por voltagem.
- permitem que íons se movimentem através da membrana plasmática – diferença na concentração química e diferença elétrica;
- canais de vazamento: canais de sódio, cloreto e potássio presentes nas membranas celulares em geral;
 controle do potencial de repouso na membrana;
 controle da estabilidade celular;
 transporte de íons em epitélios;
 controle do volume celular (canais de cloreto);
 a permeabilidade para K+ é maior que para Na+;
 se alteram de modo aleatório entre as posições fechada e aberta.
- canais dependentes de voltagem: Na, K e Ca das células excitáveis;
 Na – geração do potencial de ação (aumento da estabilidade celular);
 K – repolarização do potencial de ação, controle do disparo dos Pas e controle da excitabilidade celular;
 Ca – secreção de neurotransmissores e hormônios, contração muscular, sinalização intracelular;
 uma mudança no potencial de membrana abre canais de K+ dependentes de voltagem durante um potencial de ação (resposta a um estímulo elétrico);
 localização axônios de todos os tipos de neurônios.
2. Descreva as concentrações dos íons Na+ e K+ no meio intra e extracelular.
- a membrana celular segrega o meio intra e extracelular, os íons distribuem-se de forma desigual; há grande quantidade de K+ dentro da célula e de Na+ fora da célula (a bomba de sódio e potássio que irá organizar). 
3. Como funciona a bomba Na+/K+ATPase?
- a permeabilidade da membrana ao Na+ é muito baixa, pois existem poucos canais de vazamento de sódio. No entanto, os íons Na se difundem lentamente para dentro da célula devido ao seu gradiente de concentração. Caso esse evento persistisse, a entrada de Na+ certamente acabaria com o potencial de membrana. Esta pequena entrada de Na+ e saída de K+ são compensadas pelas Na+/ K+ ATPases. Estas bombas ajudam a manter o potencial de membrana por meio da retirada de Na+ tão logo que ele entra na célula; simultaneamente, elas captam K+. Entretanto, os íons K+ invariavelmente sairão da célula devido ao seu gradiente de concentração.
4. O que é o potencial de repouso das células? Qual é o valor do potencial de repouso nos neurônios?
- o potencial de membrana em repouso é uma diferença de potencial elétrico (voltagem) que existe na membrana plasmática de uma célula excitável; uma célula que apresenta um potencial de repouso é considerada polarizada (mais negativa internamente em comparação ao lado externo).
- o potencial de repouso dos neurônios é normalmente -70m.V.
5. O que gera essa diferença de voltagem no potencial de repouso?
- gerado devido a três importantes fatores: distribuíção heterogênea dos íons no LEC e no citosol; a incapacidade da maioria dos ânions em sair da célula; a natureza eletrogênica das Na+/ K+ ATPases. 
6. O que é o potencial de ação?
- permite a comunicação por grandes distâncias dentro do corpo (potencial de ação em um neurônio chama-se potencial de ação nervoso/ impulso nervoso);
- envolvido na transmissão de um estímulo sensitivo, nas funções integradoras, como a percepção, e nas atividades motoras;
- ocorre porque as membranas neuronais contêm muitos tipos diferentes de canais iônicos que se abrem e fecham em resposta a um estímulo específico. 
7. Quais são as fases do potencial de ação? Relacione cada fase com as alterações na permeabilidade iônica da membrana.
1) repouso – todos os canais de Na+ e K+ estão fechados;
2) despolarização – abrem-se os canais voltagem dependentees de Na+;
3) overshoot (pico máximo de Na+) – canais voltagem dependentes de Na+ começam a se fechar e abrem-se os de K+;
4) repolarização – saída de K+ pelos canais voltagem dependentes; canais de Na+ fechados; ativação da bomba de sódio – potássio;
5) hiperpolarização – ocorre pela demora no fechamento dos canais de K+, a célula fica mais negativa que o normal.
Obs: quando tem bainha de melanina a despolarização salta (condição saltatória) por isso a resposta é mais rápida.
 
8. Explique o funcionamento do canal de Na+ dependente de voltagem.
- todo potencial de ação é iniciado com um estimulo de despolarização. Esse estímulo precisa atingir o limiar de excitação do neurônio, quando começará a cadeia de eventos reponsáveis pelo potencial. Com os canais de sódio e com o aumento da permeabilidade da membrana ao sódio, seu papel no potencial de repouso irá mudar. Inicia-se, então um grande fluxo de sódio para dentro da célula, causando sua despolarização. Depois que a célula foi despolarizada, os canais de sódio voltagem-dependentes se fecham, dando inicio à fase de repolarização da célula, que começa com a abertura dos canais de potássio.
9. Por que os canais de K+ dependentes de voltagem só começam a abrir na repolarização?
- nessa etapa é preciso que o potencial da membrana volte a ser negativo dentro da célula e positivo do lado de fora da célula. Internamente temos um íon altamente concentrado e que está carregado positivamente. A sua saída leva essas cargas para fora e deixa o lado interno negativo (íon K+).
10. Explique o princípio do “tudo ou nada” do potencial de ação.
- esse conceito diz que uma célula que recebe um estímulo suficientemente forte irá disparar um potencial de ação ou nada irá acontecer. 
11. Por que o potencial de ação nos axônios mielinizados é chamado de “saltatório”? Quais as vantagens da condução saltatória?
- acontece devido a distribuição heterogênea dos canais dependentes de voltagem. Poucos desses canais estão presentes em regiões onde a bainha de mielina cobre o axolema. Por outro lado, o axoleema dos nós de Ranvier (onde não há bainha) apreseenta muitos canais dependentes de voltagem;
- o potencial de ação parece “saltar” de um nó para o outro à medida que cada área nodal se despolariza até seu limiar, por isso o nome “saltatória”. Como um potencial salta por longos segmentos do axolema mielinizado à medida que a corrente flui de um nó para o outro, ele se propaga muito mais rapidamente do que um axônio não mielinizado;
- a abertura de um menor número de canais dos nós representa um meio de condução mais eficiente do ponto de vista energético. Como apenas regiões pequenas da membrana despolarizam e se repolarizam, ocorrem mínimas entradas de Na+ e saídas de K+. Consequentemente, menos ATP é utilizado pelas bombas de sódio – potássio para manter as baixas concentrações intracelulares de Na+ e extracelulares de K+.
12. O que é um nodo de Ranvier?
- os prolongamentos dos neurônios formam as fibras nervosas que, em conjunto, constituirão os nervos – vias de transmissão deos impulsos nervosos. Geralmeente, cada fibra é constituida peelo prolongamento do neurônio (axônio ou dentrito), envolvido e protegido pela bainha de mielina. Essa bainha é descontínua, pois se interrompe em intervalos regulados formando os nódulos de Ranvier, regiões limitantes entre uma célula de Schwann e outra. Numa fibra mielinizada o impulso se propaga saltando em sequência pelos nódulos de Ranvier (região não mielinizada).