BIOPOTENCIAIS - POTENCIAL DE REPOUSO E POTENCIAL DE AÇÃO

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SEMANA 3 – BIOPOTENCIAIS: POTENCIAL DE REPOUSO E POTENCIAL DE AÇÃO
O neurônio 
É composto por:
· Corpo celular (CC)/soma/pericário: produz proteínas essenciais que são distribuídas por todo o axônio (transporte exoplasmático). A ele estão conectados os dendritos e o axônio.
· Dendritos/terminações pós-sinápticas: São ramificações do soma, os quais tem a função de receber informações (neurotransmissores) de terminações pré-sinápticas de outros neurônios.
· Axônio: Processo tubular do CC, responsável por conduzir o impulso elétrico do início ao seu término. Não produz as próprias proteínas. Pode estar envolvida pela bainha de mielina, que SNP é composto por células de Schwann e por oligodendrócitos no SNC.
· Botões sinápticos/terminações pré sinápticas: transmitem para os dendritos a sinalização química para a terminação pós-sináptica através de neurotransmissores.
Em resumo, a condução do impulso elétrico pelo neurônio consiste na receptação de neurotransmissores pelos receptores das terminações pós-sinápticas dos dendritos, os quais serão traduzidos e vão geral uma pequena mudança de voltagem. Estes devem ser conduzidos ao início do axônio, o que pode gerar um potencial de ação (grande mudança de voltagem). Seguindo por todo o axônio rapidamente até suas terminações pré-sinápticas provocando a liberação de sinais químicos para outros neurônios reiniciando o processo.
Potencial de repouso 
· Sinapses são o ponto de encontros de 2 neurônios. Elas podem ser de dois tipos: química (através da fenda sináptica + neurotransmissores) e elétrica (junções gap + corrente elétrica).
· Os íons mais comuns no meio intra e extracelular são K+, Na+, Cl- e Ca2+ que nesses meios aquosos (H2O é polar) permanecem separados entre si. Exceto pelo K+, todos os outros íons citados estão mais concentrados no lado de fora da célula.
O potencial de repouso é a diferença de cargas entre meio intracelular e extracelular (polarização), gerado pela busca do potencial de equilíbrio dos íons. Em especial o do íon potássio, já que para ele há mais CI. Esse potencial de membrana de equilíbrio é em torno de -65mV.
As proteínas transmembranas da bicamada lipídica das células podem ser canais iônicos (CI) de 3 tipos: CI de extravasamento (abertos em repouso), CI dependente de ligante e CI dependente de voltagem. Essas proteínas possuem seletividade para a passagens de determinados íons o que é importante para a manutenção da polarização da MP, já que não deixam passar cátions e ânions associados aos íons.
O Potencial de repouso (PR) é gerado pois CI de extravasamento propiciam a difusão dos íons devido ao gradiente de concentração (força do direcionamento químico) como citado acima e força do direcionamento elétrico (gerado pela polarização da MP). No primeiro, os íons passam do meio mais concentrado para o menos concentrado, buscando seu potencial de equilíbrio, equilíbrio dinâmico. 
O movimento de íons (principalmente K+) através de canais de extravasamento seletivo por meio de forças de direcionamento químico e elétrico, carregam consigo ânions (moléculas de cargas negativas). Esses ânions, porém não passam, devido a seletividade do CI e ficam acumulados na face interna da MP, tornando mais carregada negativamente enquanto a face externa fica mais carregada positivamente.
As bombas de Na+, K+, tem o papel de manter o diferencial do gradiente de concentração. Elas utilizam ATP pra movimentar sódio e potássio contra seus gradientes de concentração: efluxo de 3 moléculas de Na+ e influxo de 2 moléculas de K+.
O que mantem e gera o PR:
· Bomba de NaK;
· Equilíbrio dinâmico (difusão < forças de direcionamento);
· Membrana diferencialmente permeável (+ para K).
potencial de ação
O potencial de ação é um evento explosivo, trata-se de um impulso elétrico unidirecional autopropagável que inverte as polarizações das faces das membranas através da abertura de canais VD (dependentes de voltagem), que começa no segmento inicial do axônio (cone axonal), é desencadeado pela integração entre PEPS e PIPS no potencial de membrana e propaga-se ao longo de toda a extensão do axônio, sem diminuir sua magnitude (corrente não decremental pelo axônio). Precisa atingir limiar do potencia de membrana.
As fases que o compõe são 3: despolarização, repolarização e hiperpolarização.
Na despolarização ou fase ascendente, o potencial de membrana passa de -65mV para valores mais positivos. Com a abertura de canais dependentes para o sódio, ocorre o influxo de Na, pelas força de direcionamento químico e elétrico. Esse íon leva consigo os ânions (-) para próximo da face externa da MP. Antes mais carregada positivamente, agora a face externa fica mais carregada negativamente, enquanto a face interna também inverte sua polarização de negativa para positiva. Devido a mudança de polos das faces da MP a fase denomina-se despolarização. Ela ocorre após o potencial da membrana atingir o limiar. Leva 1ms para que canais de Na abram e fechem, pois são os canais mais rápidos. No cone axonal/zona de gatilho estão em grande quantidade para que ocorra influxo em massa de Na gerando corrente, para ativar CI dependentes de voltagem do axônio.
A fase ascendente contém o pico de ultrapassagem, quando o potencial da membrana é positivo, ou seja, maior que 0.
 
Como ocorre a transmissão do impulso elétrico pelo axônio? Através da corrente eletrotônica: A difusão passiva das cargas positivas, oriundas do influxo de Na, para segmento de membrana próxima, em repouso até o limiar, fazendo abrir canais de Na+ dependentes de voltagem.
Na repolarização ou fase descendente (potencial da membrana mais negativo), os polos despolarizados retornam ao repouso pois ocorre a abertura de canais e efluxo de íons de K em 1ms, enquanto nesse mesmo período, os canais de Na se fecharam (período refratário absoluto). Além disso a bomba de NaK está mais ativa pela sódio-potássio-ATPase devido ao influxo de Na da fase anterior, auxiliando no reestabelecimento da polarização.
O efluxo de K+ torna a face interna carregada negativamente e a externa positivamente.
Na hiperpolarização, o potencial da membrana é mais abaixo do que o de repouso. Pode ocorrer devido a efluxo de K (por difusão e atração elétrica) ou influxo de Cl- (por difusão, apenas). Tende a voltar para o potencial de repouso.
O período refratário absoluto ocorre no pico da despolarização, travando os canais de Na fechados permitindo que o PA seja unidirecional e que a fase seguinte de repolarização inicie. O período refratário de relativo ocorre na hiperpolarização, no qual um segundo potencial de ação pode ser gerado, mas apenas por estímulos acima do limiar.
A velocidade do PA aumenta quanto maior o diâmetro do axônio e com mielinização, pois por que a corrente do desencadeamento do potencial de ação na placa adjacente seguinte da membrana do axônio, desloca-se mais depressa e mais distante. A mielinização isola, não deixa que K ou Na entre, e geral a condução saltatória entre os nódulos de ranvier (intervalos ente nodos).
Ao ficar mais próximo da frequência máxima de 1000PAs/segundo, acumula K fora e fica mais difícil fica a repolarização devido aos canais de Na tarvados. Para ajudar, astrócitos captam K e regulam barreira Hematoencefálica protegendo tecido. O que não acontece não coração, por exemplo, logo é sensível a aumentos de K no sangue.