Bioeletrogênese: Geração de Potenciais Elétricos

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Bioeletrogênese
· 
· Definição
· Capacidade de células gerarem e alterarem a diferença de potencial elétrico através da membrana.
· Potencial elétrico ou tensão elétrica: é a quantidade de energia necessária para mover uma carga elétrica unitária entre dois pontos distintos de uma região dotada de um campo elétrico 
· Potencial de respouso
- Polarização próximo à membrana
- Interior da membrana: proteínas com cargas negativas
· Células excitáveis
· São células que respondem a estímulos (neurônios e células musculares)
· Tecido nervoso
· Neurônios e neuroglia
· Quanto mais dendritos mais sinapses
· Neuroglia: tecido conjuntivo neuronal que ocupa o espaço onde não tem neurônios 
- Suporte aos neurônios 
- Não são células excitáveis
· Papel da membrana na gênese dos potenciais celulares
· Potenciais são gerados através das membranas celulares
· As membranas são seletivamente permeáveis a certos íons
· Os potenciais são gerados pela difusão de íons a favor do gradiente de concentração
· Os gradientes são mantidos pela bomba de Na/K
· Alteração nos potenciais da membrana são causados por mudanças na permeabilidade seletiva aos íons
· Células excitáveis: potencial de membrana significa que está em repouso, célula polarizada
· Condições elétricas das células excitáveis 
- Potencial de repouso: célula polarizada (negativa internamente)
- Em ativação: potencial local
- Ativada: célula despolarizada, potencial de ação (negativa externamente)
· Células não excitáveis: seu estado normal é o potencial de repouso 
· Estimulo limiar: voltagem ideal para abertura de canais, os cátions entram e ativam a célula, ficando despolarizada.
· Gênese do potencial de repouso neuronal 
· A diferença de potencial elétrico, através da membrana plasmática da célula em repouso, é denominada potencial de repouso da membrana
· Composição iônica intracelular e extracelular 
- K e Cl são os principais íons intracelular
- Na é o principal íon extracelular 
· Fatores determinantes do potencial de repouso
· Saída de K para fora, a saída de cargas positivas torna a membrana carregada eletricamente
· Cargas negativas: proteínas aniônicas 
· ATPase Na/K: responsável pela manutenção da diferença de concentração, devido ao transporte eletrogênico auxilia no acúmulo de cargas negativas.
· Os neurônios geram e propagam impulsos elétricos
· Bomba de sódio-potássio
- Estabilidade celular
- Vital para manter a célula viva
- Compensa o que sai ou entra na célula 
- Após a despolarização, a bomba sódio-potássio passa a funcionar muito mais para reestabelecer os níveis de potássio e sódio, e polarizar novamente 
- Exemplo de feedback positivo: vai aumentando até que os canais de sódio fechem e os de potássio abram
· Determinantes do potencial de ação
· Limiares de excitação celular
- Estímulos limiares: é o mínimo necessário para desencadear um potencial de ação
- Estímulos sublimiares: não é suficiente para desencadear um potencial de ação, mas a soma de vários efeitos sumlimiares podem desencadear um potencial de ação
- Estímulos supralimiares: acima do necessário para o potencial de ação, não produz um potencial mais forte mas sim um maior números de impulsos por segundo
· Eventos moleculares nas diferentes fases do potencial de ação
I. Pré-requisito: evento despolarizante que atinja o limiar
II. Abertura dos canais de Na+ dependentes de voltagem- Despolarização
III. Quando o pico do potencial de ação é atingido, canais de Na+ dependentes de voltagem se fecham (período refratário absoluto)
IV. Abertura dos canais de K+ dependentes de voltagem (canais de K+ dependentes de voltagem respondem mais tardiamente a despolarização) - Repolarização
V. Canais de K+ dependentes de voltagem se fecham lentamente- Hiperpolarização
VI. Bomba de sódio e potássio reestabelece o potencial de respouso
· Base molecular da geração do potencial de ação
- O potencial de ação ocorre em função dos canais iônicos dependentes de voltagem
- Canais iônicos de repouso: sempre abertos, fluxo por difusão, dependendo do gradiente
- Canais iônicos dependentes de voltagem: abertura depende do potencial da membrana, difusão depende do gradiente
· Propriedades do potencial de ação
· Evento tudo ou nada
- Estimulo sublimiar: não causa potencial de ação
- Estimulo limiar: causa um único potencial de ação
- Estimulo supralimiar: causa mais de um potencial de ação, sem alterar a amplitude 
· Uma vez iniciado o potencial de ação, é impossível impedi-lo de acontecer 
· Refratariedade da resposta
- Período refratário absoluto: todos os canais de Na+ estão inativos
- Período refratário relativo: os canais de Na+ estão parcialmente inativos
· Condução do potencial de ação nas fibras sem mielina
- Potencial de ação se propaga ao longo do axônio sem decremento de sinal, o sinal é fiel do início ao fim da fibra
- Potencial de ação é gerado na zona de gatilho do neurônio e sempre se propaga no sentido da despolarização
- A propagação bidirecional é evitada devido ao período refratário do potencial de ação
· Potencial de ação nas fibras com mielina
- O potencial de ação se desenvolve no nodos de Ronver, sob a bainha não há canais iônicos 
- Propriedade: aumento da velocidade de condução no impulso nervoso