Potencial de Membrana e Potencial de Ação

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Carolina Marques
Bioeletrogênese
* Transportes transmembranares interferem diretamente na
atividade da célula e na homeostase dessa célula e do organismo.
* Esse processo garante que a gente tenha fluxo de soluto
através da membrana e muitas vezes esses solutos são
portadores de cargas elétricas.
* Essa passagem de íons pela membrana gera e mantém uma
característica biofísica da membrana que é fundamental para
sobrevivência dessa célula = potencial de membrana.
POTENCIAL DE MEMBRANA
* É a distribuição diferenciada de cargas elétricas na
membrana.
* A membrana possui ddp (diferença de potencial).
* Existe na membrana dois polos = negativo (face voltada para
o meio intracelular) e positivo (face voltada pro meio
extracelular).
* Cargas concentradas nas margens.
* Os meios são eletroneutros = número de cátions e ânions proporcionais.
FATORES QUE FAVORECEM O POTENCIAL DE MEMBRANA
* Canais iônicos vazantes de potássio = efluxo de cargas
positivas, deixam o meio extracelular mais positivo.
* Canais vazantes de cloro = influxo de cargas negativas,
deixam o meio extracelular mais negativo.
* Bomba de sódio e potássio = geram ddp, saem mais cargas
positivas do que entram (eletrogênica).
* Proteínas plasmáticas de alto peso molecular carregadas
negativamente = 
polaridade, chamadas de células excitáveis (neurônios e células
musculares). É onde vai ocorrer o potencial de ação, ou seja,
são capazes de sofrer variações rápidas de ddp.
Obs.: células musculares = lisa, cardíaca –
células no nó sinoatrial - (autoexcitável) e
esquelética.
POTENCIAL DE AÇÃO
* Variação rápida de ddp na membrana plasmática.
* Para ocorrer precisa de um estímulo que traz para a célula
informações, sinais.
ESTÍMULO
* Para gerar potencial de ação precisa ser específico, ter
critérios, ser regulado.
* Classificação quanto à natureza = físico (mecânico, elétrico) ou
químico (fármaco, hormônio, neurotransmissor).
* Classificação quanto à intensidade = subliminar (não gera
potencial de ação), liminar ou limiar (gera potencial de ação) ou
supraliminar (gera potencial de ação – maior frequência).
LIMIAR DE EXCITABILIDADE OU POTENCIAL LIMIAR
* É o valor de potencial de membrana que deve ser atingido
para que ocorra potencial de ação.
* É o gatilho para desencadear o processo.
* Lei do tudo ou nada = relaciona a intensidade com a chegada
ao limiar.
* A curva do potencial de ação não terá alteração na sua
resposta, independente do estímulo ser limiar ou supraliminar, a
amplitude da onda será a mesma que irá mudar será a frequência.
FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO E SUAS BASES IÔNICAS
1. REPOUSO:
* Condições basais = ddp constante por volta de -70mv e
face interna negativa, face externa positiva (polarizada).
* Recebe muitos estímulos simultâneos que são somados e
geram uma resultante.
* Canais vazantes de cloro e potássio.
2. DESPOLARIZAÇÃO:
* Resultante atinge o limiar de excitabilidade = estímulo
elétrico.
* Abertura dos canais de sódio dependentes de voltagem
(inversão da polaridade)
.
3. REPOLARIZAÇÃO:
* Canais de sódio inativam = fluxo de sódio interrompido.
* Abertura dos canais de potássio = efluxo de potássio =
repolarização.
4. HIPERPOLARIZAÇÃO:
* Canais de potássio são lentos, demoram a abrir e fechar, ou
seja, após a polarização ainda há efluxo de cargas positivas.
* Os canais e a bomba (e os canais vazantes) reestabelecem a
polaridade (repouso).
Obs.: Os canais iônicos que participam das
fases do potencial de ação são sempre
dependentes de voltagem.
CANAIS DE SÓDIO DEPENDENTE DE VOLTAGEM
* Possuem duas portas = uma de ativação e uma de inativação,
e estão respectivamente voltadas para os meios extracelular e
intracelular.
* Canal fechado = célula em repouso.
* Canal aberto = despolarização.
* Canal inativado = repolarização.
Obs.: Canal inativado = só retoma ao estado
fechado quando a ddp assume valores de
repouso.
* ESTÍMULO ABRE CANAL FECHADO, MAS NÃO
ABRE CANAL DESATIVADO!!!!
PERÍODO REFRATÁRIO
* Estímulos continuam chegando na célula neuronal quando ela já
está realizando potencial de ação.
* É esse intervalo de tempo que a membrana já está fazendo
potencial de ação.
ABSOLUTO
* Não importa a intensidade do estímulo, ela não vai realizar um
novo potencial de ação.
* Despolarização e repolarização (canais de sódio inativados).
RELATIVO
* Canais de sódio voltam a seus estados fechados
(Hiperpolarização).
* Pode haver novo potencial de ação.
* Estímulo tem que ser supraliminar (valores mais negativos que
a ddp de repouso).
EXEMPLO CLÍNICO
* Medicamento que dificulta o neurônio de realizar potencial de
ação.
* BENZODIAZEPÍNICO = age nos canais de cloro, que é um canal
controlado por um neurotransmissor (GABA – inibitório).
* GABA = abre os canais de cloro (é considerado inibitório por
hiperpolarizar a face).
* O benzodiazepínico potencializa a ação do GABA.
* Uma droga com efeito contrário seria capaz de abrir os canais
de sódio ou os canais de cálcio, despolarizando a membrana.
EPILEPSIA/GABA
* Paciente com epilepsia apresenta crises convulsivas.
* Foco epilético = conjunto de neurônios que têm potenciais de
ação de forma exagerada e sem controle.
* Tratamento = evitar que o foco epilético dispare potenciais de
ação.
* GABA = neurotransmissor inibitório do sistema nervoso com
muita ação no encéfalo, que age no receptor nos canais de cloro
* Abertura dos canais de cloro = Hiperpolarização = célula mais
distante do limiar de excitabilidade.
* Fármaco = benzodiazepínicos = potencializam a ação do GABA.
Obs.: canais de cloro = canais que dependem
de ligantes (GABA).
DIAZEPAN (BENZODIAZEPÍNICO)
* Usado para crises tônico-clônicas, pois tem as 5 propriedades
benzodiazepínicas intensamente: sedativo, hipnótico,
miorrelaxante, anticonvulsivante e pré-anestésico.
Obs.: Não é interessante usar um fármaco que
potencializa a abertura dos canais de sódio,
pois isso causaria despolarização da
membrana, causando o potencial de ação que
prejudica o paciente. O interessante é bloquear
os canais de sódio com fármacos
anticonvulsivantes.
ANESTESIA LOCAL
* Bloqueia os canais de sódio dependentes de voltagem.
* Por mais que esteja havendo estímulo mecânico, não haverá
potencial de ação.
ESCLEROSE MÚLTIPLA
* Doença autoimune onde o indivíduo produz anticorpos que
reconhece a mielina como corpo estranho.
* É degenerativa.
* Há um comprometimento motor, pois muitos neurônios dessa
via de controle motor (movimento, força, equilíbrio) são
mielinizadas.
* A bainha de mielina é fundamental para garantir a
funcionalidade desses neurônios (maior condução do impulso
nervoso).
Fonte: Apostila de fisiologia completa M.E.G.