Potencial de Repouso e Potencial de Ação

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Ana Luísa Rubim
Potencial de Repouso e Potencial de Ação
Potencial de Repouso
Potencial de membrana = potencial interno – potencial externo
Praticamente todas as células (excitáveis ou não excitáveis) apresentam potencial elétrico em suas membranas devido a distribuição desigual de cargas positivas e negativas entre o lado interno e externo.
Se a membrana se tornar mais permeável à cargas positivas, ocorrerá uma despolarização. Se ela tornar mais permeável à cargas negativas ocorrerá uma hiperpolarização. 
As células são carregadas negativamente (carga elétrica resultante é negativa) no meio intracelular.
Distribuição dos íons através da membrana:
· Bomba de sódio e potássio: - Potencial de repouso
Transporte ativo de sódio e potássio, jogando para dentro da célula 2 íons K+ e, para fora 3 íons Na+. 
É uma bomba eletrogênica porque mais cargas positivas são bombeadas para fora.
Gera um potencial negativo do lado de dentro da membrana.
Cria grande gradiente de concentração.
Utiliza ATP.
Observação: o K+ contribui muito mais para o potencial de membrana porque é, cerca de 100 vezes, mais permeável do que o sódio.
 K+ sai / Na+ entra
· Canais iônicos:
São constituídos por proteínas e apresentam subunidades que ficam ancoradas na membrana. 
A proteína é dividida em 3 domínios: extra, trans e intramembranoso.
· Repouso: As correntes elétricas passam por esses canais e são elas que causam o potencial de membrana. Existe mais corrente transmembrana para K+ do que para o Na+. Estão sempre abertos (canais de vazamento).
	Dependentes de voltagem: Não participam do potencial de repouso, pois no repouso o canal permanece fechado. (Potencial de ação)
· Por ligantes: São dependentes de ligação com substancias químicas. (Potencial sináptico)
Potencial de membrana:
I. Potencial de repouso
Seu canal está sempre aberto.
O potencial de membrana, no repouso, é negativo.
Depende o potencial de difusão e da bomba de sódio e potássio.
· Bomba de sódio e potássio 
· Potencial de difusão
A entrada e saída dos íons em repouso depende do gradiente de concentração e do gradiente elétrico.
Em repouso, a membrana é mais permeável ao potássio do que ao sódio.
A concentração de potássio é maior do lado interno da membrana, de forma que se ela se tornar permeável a este íon, a tendência é que ele se difunda para o lado externo. Quando isso ocorre, eles levam cargas positivas para fora, criando eletropositividade do lado de fora da membrana e eletronegatividade do lado de dentro. Tal diferença de potencial entre o meio interno e externo, chamada potencial de difusão, torna-se suficientemente grande a ponto de bloquear a difusão total desses íons mesmo ainda havendo gradiente de concentração.
· Potencial de Nernst
É o nível do potencial de difusão que se opõe ao da difusão efetiva.
A grandeza deste potencial é determinada pela proporção entre as concentrações de um íon nos dois lados da membrana. 
Quanto maior for essa proporção, maior será a tendência de que os íons se difundam e, maior deverá ser o potencial de Nernst para evitar a difusão efetiva dos íons.
(Sua equação é relacionado a proporção entre íons dentro e fora – descreve o potencial de equilíbrio)
(Quantidade de íons que sai = Quantidade de íons que entra).
· Equação de Goldman 
Quando a membrana é permeável a vários íons diferentes, o potencial de difusão depende da polaridade das cargas elétricas de cada íon, a permeabilidade da membrana para cada íon, e as concentrações dos íons do lado interno e externo da membrana. A equação de Goldman permite calcular o potencial de difusão quando a membrana é permeável a vários íons diferentes.
- Semelhante a polaridade das cargas elétricas, permeabilidade para cada íon e concentração de íon interno e externo
Potencial de Ação
O potencial de ação só vai ocorrer se o aumento inicial do potencial de membrana for intenso para gerar o feedback positivo, isso ocorre quando o número de íons sódios que entram na fibra ficam maiores do que o número de íons potássio que saem da fibra. (“Tudo ou nada”)
Rápidas alterações do potencial de membrana que se propagam com grande velocidade por toda membrana da fibra nervosa. 
Começa com uma alteração súbita do potencial de membrana, normalmente negativo para um positivo, terminando com o retorno para o potencial negativo
 Observação: Nos neurônios, os canais de voltagem dependente de sódio e potássio só estão localizados na membrana do axônio, não presentes nos dendritos nem no corpo celular, o que justifica o sentido único de propagação do impulso nervoso.
· Feedback positivo:
Quando ocorre um estimulo capaz de aumentar o potencial de membrana até o limiar de ação, os canais de sódio se abrem e, o próprio influxo desses íons causa um maior aumento do potencial de membrana, o que faz com que mais canais de sódio se abram, permitindo um influxo maior ainda.
E então, o aumento do potencial de ação causa o fechamento dos canais de sódio e abertura dos canais de potássio, terminando o potencial de ação.
· Período refratário:
Período em que um segundo potencial de ação não pode ser produzido mesmo que haja um estimulo forte e suficiente para que se atingir o limiar de ação. Isso ocorre durante o período em que a membrana ainda estiver despolarizada, devido a inativação dos canais de sódio.
· Fases do potencial de ação:
1. Estágio de repouso:
 É o momento antes do potencial de ação. A membrana está negativamente polarizada. (Potencial de repouso)
2. Estágio de despolarização:
 	A membrana se torna, subitamente, muito permeável aos íons de sódio, que entram em grande quantidade na célula, fazendo com que suas cargas positivas neutralizem a polaridade da membrana.
Nas fibras nervosas (de grande calibre, nas dela, o influxo de sódio é tão grande que gera o overshoot, e o potencial de membrana ultrapassa o zero e se torna positivo.
3. Estágio de repolarização:
Após a membrana ficar permeável aos íons de sódio, estes canais começam a se fechar e, os canais de potássio abrem mais do que o normal, gerando grande saída de potássio para o exterior. 
De forma que o efluxo de potássio, reestabelece o potencial negativo da membrana, repolarizando a célula.
No final do processo de repolarização, o potencial de membrana chega a um valor mais negativo do que no estágio de repouso, porque o fechamento dos canais de potássio ocorre mais tardiamente do que o fechamento dos canais de sódio.
Os canais de sódio se abrem antes e se fecham rapidamente. Os canais de potássio só se abrem, aproximadamente, no momento em que os canais de sódio estão se fechando e, demoram mais para se fecharem.
· Canais de sódio:
Abrem com pouco atraso (ativação rápida)
Não podem ser abertos novamente mediante despolarização até que o potencial de membrana retorne a um valor negativo próximo do limiar.
Repouso -> Ativado -> Inativado
· Canais de potássio:
Abrem com atraso (ativação)
São responsáveis pela fase de repolarização
Existem muitos tipos de canais de K+ com voltagem dependente.
Repouso -> Ativado
· Fatores que influenciam a velocidade de propagação:
Presença ou não de bainha de mielina.
Não há canais de sódio e potássio na porção do axônio recoberto pela bainha de mielina. 
Após um estimulo em um local que não há bainha de mielina, os canais de sódio se abrem e permite a entrada desse íon. 
O sódio se desloca no sentido das cargas negativas, de forma que a corrente no interior da mielina vai diminuindo de intensidade, mas ainda assim, chega sódio suficiente para iniciar um novo potencial de ação no próximo nódulo de ranvier, onde há mielina, refazendo o potencial da corrente. 
A velocidade do impulso é maior pois é saltatório, de nódulo em nódulo.
Diâmetro dos axônios: Quanto maior a resistência, maior a velocidade de propagação da corrente. Ou seja, quanto maior o calibre do axônio, mais rápido será o impulso.
	 Potencial graduado
	 Potencial de ação
	- A variação do potencial de membrana é proporcional à intensidade do estimulo. 
- Não gera resposta na célulaseguinte.
-Ocorre nos dendritos, corpo celular e minimamente nos axônios.
- A variação do potencial de membrana vai diminuindo a partir do ponto de estimulo, ou seja, a propagação é decremental.
	- A variação do potencial de membrana é do tipo “tudo ou nada”, precisa alcançar, no mínimo, o limiar de ação (valor no qual ocorre o potencial de ação) para geral a propagação do estimulo. 
- Sempre gera resposta na célula seguinte.
- Só ocorre no axônio, devido a presença dos canais de voltagem dependente de sódio e potássio. 
- A variação do potencial de membrana se mantem durante toda a membrana do axônio.
Fonte: Fisiologia Guyton