Bioeletrogênese

Prévia do material em texto

Bioeletrogênese e 
biofísica do tecidos excitáveis 
1.Contração muscular da pata da rã
em contato com metal;
2. Contração muscular com aplicação
de choque elétrico;
3.Contração muscular pelo contato
com nervo lombar estimulado por
um par bimetálico;
4.Contração muscular em contato
com nervo ciático.
“Provou que os elementos geradores de corrente elétrica
estavam no animal” 
“Nos músculos se reúne o fluido elétrico que logo se difunde
pelo corpo mediante a rede de nervos”
Bioeletrogênese é a propriedade que certas células do
organismo possuem de gerar ou alterar a diferença de
potencial elétrico presente na membrana plasmática. O meio
intracelular é carregado negativamente devido a altas
quantidades de proteínas existentes dentro das células.
Trocas iônicas através da membrana
Luigi Galvan ( 1737-1798) 
E a eletricidade animal 
Galvani; 1956
Eletricidade
Em metais é transportada por elétrons
Em soluções aquosas é transportada por íons
carregados positivamente ou negativamente
Células realizam trocas iônicas
 A célula necessita de contínuo intercambio com o
meio. A membrana possibilita este intercâmbio por
meio de um transporte de substâncias. ... Esta
diferença de concentrações iônicas gera um potencial
elétrico através da membrana, verificando-se ser a
face extrema eletropositiva e a face eletronegativa.
A membrana separa a célula do meio mas não a
isola. Sendo viva, a célula necessita de contínuo
intercambio com o meio. ... Esta diferença de
concentrações iônicas gera um potencial elétrico
através da membrana, verificando-se ser a face
extrema eletropositiva e a face eletronegativa.
Potencial de membrana
Quando uma célula recebe elétrons fica carregada
negativamente, já quando ela doa, fica carregada
positivamente. Podemos dizer então, que cada uma dessas
células apresenta um potencial elétrico. As células
apresentam d.d.p. entre seu meio interno (intercelular) e
externo (extracelular).
As células excitáveis são células que respondem de forma
especifica a um estimulo. Um bom exemplo são as células
musculares, mas células parenquimatosas formadas por
tecido epitelial podem responder a estímulos ambientais,
nervoso e hormonais.
Tecido excitável
Tecido não excitável
Células não-excitáveis NÃO são capazes de variar o
potencial de membrana, pois apresentam apenas canais de
vazamento. 
Neurônios
tecido adiposo
@lauraoliveirasv
Eletrocardiograma: a reprodução gráfica da atividade
elétrica do coração durante o seu funcionamento, registada
a partir da superfície do corpo.
Eletroencefalograma: É um método de monitoramento
eletrofisiológico que é utilizado para registrar a atividade
elétrica do cérebro. 
Eletroneuromiografia: É um exame neurofisiológico,
utilizado no diagnóstico e prognóstico de lesões no sistema
nervoso periférico. 
Capacitância: a dupla camada lipídica que é impermeável
aos íons, age como um isolante que separa íons carregados,
conferindo a capacitância elétrica da membrana. A matriz
lipídica é responsável pelas propriedades dielétricas
(separa dois meios condutores)
Condutância: os canais iônicos por onde as cargas elétricas
atravessam a membrana conferem à ela sua condutância
elétrica.
Resistencia: A permeabilidade dessa membrana reside na
presença de proteínas especiais, as porinas, que
estabelecem canais específicos pelos quais as substâncias
podem passar para o espaço periplasmático e, em seguida,
para o interior da célula.
Os mecanismos iônicos responsáveis pela geração de
um potencial de ação foram elucidados pelos trabalhos
de Hodgkin e Huxley com o axônio gigante de lula na
primeira metade do Século XX. O axônio gigante da lula
é uma fibra não-mielinizada com um diâmetro em
torno de meio milímetro e vários centímetros de
comprimento. Ela é uma das maiores células de animais
conhecidas. Para comparação, as células dos
vertebrados possuem diâmetros de alguns poucos
micrometros. Por causa disso, o axônio gigante da lula
constitui um sistema ideal para a realização de
experimentos eletrofisiológicos
Potencial de membrana é medido por:
Corrente de membrana:
Potencial de repouso PR
O potencial de repouso da membrana é determinado pela
distribuição desigual de íons (partículas carregadas) entre o
interior e o exterior da célula e pela permeabilidade da
membrana diferenciada para diferentes tipos de íons.
A membrana carrega-se e descarrega-se dependendo da
cinética dos íons
1. Assimetria na distribuição iônica
2. Permeabilidade seletiva aos diversos íons
3. Bomba de sódio/potássio
Potencial de difusão
Bomba de sódio e potássio 
Dean (1941)
– Sugeriu que deveria existir algum tipo de bomba no
sentido do gradiente eletroquímico do Na e K.
A bomba sódio potássio ou Na⁺/ K⁺ ATPase é uma proteína
transmembrana cuja atividade enzimática utiliza a energia
proveniente da degradação do ATP em ADP e fosfato
inorgânico para transportar íons de potássio e sódio
contra os respectivos gradientes de concentração
O Modelo de Hodgkin-Huxley
nos neurônios 
A bomba de sódio-potássio inserida na membrana
movimenta os íons contra o seu gradiente de concentração,
ela tira o sódio e põe o potássio no interior da célula e para
isso há um gasto de energia. ... Estes canais são geralmente
específicos para os tipos de íons.
@lauraoliveirasv
A liberação desse potencial de ação só ocorre quando
a corrente, injetada pelo primeiro eletrodo, ultrapassa
um valor limite (threshold), chamado potencial limiar.
Ou potencial de disparo. Um potencial de ação é uma
súbita variação no potencial de membrana, que dura
aproximadamente 1 ms, são conduzidos ao longo do
axônio de um neurônio para outro. Num neurônio de
vertebrados o potencial de ação apresenta uma ação
saltatória, que será discutida mais adiante
Potencial de ação
O potencial de ação é caracterizado por três etapas
diferentes: despolarização, repolarização e
hiperpolarização
Registro de um PA por Erlanger e Gasser (1937)
(POTENCIAL DE INJÚRIA)
Registro de um PA em área lesada por compressão
Primeiro eletrodo intracelular (1939) (O potencial
sofria inversão de polaridade) 
Registro intracelular do PA do axônio gigante de
lula
A teoria do sódio e do potássio
Efeito da concentração extracelular do Na+
sobre o PA do axônio de lula
HODGKIN E HUXLEY, 1952 
“ O PA do axonio é formado por uma corrente de
entrada de na e outra de saída do k” “A fase de
despolarização do pa ocorre devido ao aumento da G
da membrana ao Na” 
Excitação da membrana do axônio
Resposta passiva (ausência de variação na resistência)
Resposta ativa (20 mV acima do repouso com queda
acentuada da resistência) Limiar de excitação (início entrada
de Na)
PA Cardíaco
Etapas de um registro intracelular do miocárdio (A-
microeletrodo no meio extracelular; B, C e D - no meio
intracelular B e D – Potencial de Repouso; C –
Potencial de Ação )
@lauraoliveirasv
Canalopatias 
Canalopatias são doenças hereditárias caracterizadas
por alterações nos canais iônicos, levando a um maior
risco de arritmias cardíacas, podendo inclusive levar a
morte súbita.
• A velocidade de transmissao eletrotônica varia
inversamente com a resistência citoplasmática • O
aumento do diâmetro do axônio aumenta a velocidade
de condução • A capacitância (Cm) é inversamente
proporcional a espessura do material isolante
 • Diminuição da Cm pelo aumento da espessura do
isolamento da membrana
 • Mielinização 
Bainha de mielina
A bainha de mielina aumenta a velocidade de
propagação do potencial de ação
@lauraoliveirasv