[ESTUDO DIRIGIDO]-Excitabilidade, Potencial de Membrana e Potencial de Ação docx

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
INSTITUTO DE BIOLOGIA 
 
 
 
 
 
 BLENDA PINHEIRO VENANCIO RA 167079 
 
 
 
 
 
BS280 - Neurociências para a Fonoaudiologia 
Estudo Dirigido I - Excitabilidade, Potencial de Membrana e Potencial de Ação 
 
 
 
 
Profa. Dra. Cláudia Herrera Tambeli 
 
 
 
 
 
Campinas - SP 
2020 
 
 
1. Defina potencial de membrana em repouso e descreva sua importância. 
Potencial de membrana em repouso é o momento em que a membrana 
plasmática do neurônio possui diferença de voltagem elétrica entre seu meio 
intracelular (-) - também conhecido como citosol - e extracelular (+). Essa característica 
permite a propagação de potenciais de ação (impulsos nervosos) ao longo do axônio 
até o encéfalo, que podem gerar sinais sensitivos ou motores ao corpo humano. 
 
2. Quais são os fatores determinantes do potencial de membrana em repouso? 
● A diferença de concentração de íons através da membrana celular​: Ocorre 
conforme ação de transportadores (proteínas) sobre os íons ativos, fazendo-o 
contra o gradiente de concentração - sendo este criado e estabelecido 
justamente por esse processo. além disso, essa diferença é influenciada pelo 
outro fator determinante. 
 
● Permeabilidade seletiva da membrana a determinados íons: Através dos 
canais iônicos também haverá a locomoção de íons, por meio de difusão a favor 
do gradiente de concentração. Todavia, esses canais apresentam 
permeabilidade seletiva à determinados íons, sendo especificamente em relação 
ao potássio, devido à sua maior permeabilidade na membrana do que o cálcio e 
sódio. 
 
Os íons mais concentrados no líquido do meio extracelular da membrana são o 
Sódio (Na​+​), Cloreto (Cl​-​) e Cálcio (Ca​2+​) e, no intracelular, o Potássio (K​+​). Dessa 
maneira, qualquer alteração na concentração de potássio ou na permeabilidade iônica 
da membrana influencia o potencial da membrana em repouso. 
 
3. O que é potencial de equilíbrio de um íon e qual a equação utilizada para 
calculá-lo? 
Potencial de equilíbrio de um íon é quando há igualdade entre as forças elétricas 
(que atraem) e difusoras (que jogam para fora) sobre um íon na membrana, para que 
seja restabelecido o equilíbrio entre a diferença de potencial original dos meios. A 
equação utilizada para calculá-lo é a “Equação de Nernst”: 
 
E​íon​ = 61,54 log (íon) i
(íon) e 
 
Em que: 
E​íon​ é o potencial de equilíbrio do íon; 
61,54 é uma combinação de várias constantes e temperatura; 
(íon)​e ​é a concentração de íons extracelular; 
(íon)​i​ é a concentração de íons intracelular. 
 
4. Qual e equação utilizada para calcular o potencial da membrana em repouso e 
qual a diferença entre essa equação e a utilizada para calcular o potencial de 
equilíbrio de um íon? 
A equação utilizada para calcular o potencial da membrana em repouso é a 
“Equação de Goldman”, na qual: 
 
V​m​= 61,54 log P [K]i + P [Na]i + P [Cl]e
 P [K]e + P [Na]e + P [Cl]i 
 
Em que: 
V​m​ é a voltagem através da membrana; 
61,54 é uma combinação de várias constantes e temperatura; 
P é a permeabilidade relativa da célula; 
[ ]​e ​é a concentração de íons extracelular; 
[ ]​i​ é a concentração de íons intracelular. 
 
Enquanto na Equação de Nernst (potencial de equilíbrio de um íon) considera-se 
as a combinação de constantes e temperaturas e as concentrações iônicas intracelular 
e extracelular, na equação de Goldman (potencial da membrana em repouso) 
considera-se, além desses mesmos elementos, a permeabilidade relativa da célula de 
cada íon. 
5. O potencial de membrana em repouso das células é próximo do potencial de 
equilíbrio de qual íon? Porque? 
O potencial de membrana em repouso das células é mais próximo ao potencial 
de equilíbrio do íon K​+​, em que o potencial de equilíbrio do íon K​+ = -90mV e o potencial 
de membrana em repouso é V​m​ = -70mV. 
Isso ocorre pois há uma relação entre a difeença de cargas extracelular e 
intracelular da membrana e o potencial de equilíbrio do potássio, em que, por este ser o 
principal componente no líquido intracelular - devido a sua maior permeabilidade a 
membrana (cerca de 40 vezes mais que os outros) - encontra-se em maior quantidade 
nesse meio, gerando uma voltagem elétrica específica. Ao haver o potencial de 
equilíbrio do K​+​, há a procura de retornar ao equilíbrio inicial do potencial de membrana 
em repouso, sendo a voltagem elétrica inicial. Por isso a proximidade dos valores 
citados. 
 
6. Defina Potencial de Ação​. 
Potencial de Ação é basicamente um sinal, um impulso nervoso que leva a 
informação ao longo do sistema nervoso, obtida por meio de algum estímulo. Quando o 
citosol dos neurônios em repouso encontra-se carregado negativamente (em relação 
ao meio extracelular), ao haver uma rápida inversão dessas cargas por meio da 
abertura e fechamento dos canais iônicos, caracteriza-se a atuação do Potencial de 
Ação. 
 
7. Cite três diferenças entre o Potencial de Ação e o Potencial Graduado. 
 Potencial de Ação Potencial Graduado 
Íons envolvidos Sódio e Potássio 
Geralmente Sódio, Cloreto e 
Cálcio 
Local em que ocorre 
Sempre no início do 
axônio 
Geralmente nos dendritos e no 
corpo celular 
Tipo de sinal 
Sinal de condução 
regenerativo 
Sinal de entrada 
 
8. Cite as fases do potencial de ação. 
As fases são, resumidamente e respectivamente: 
● Despolarização - Após o estímulo, sódio adentra a célula neural por meio da 
abertura de seu canal iônico. 
● Repolarização - Nessa fase, potássio começa a sair da célula neural pela 
abertura de seu canal e o sódio não a adentra mais pelo fechamento do seu. 
● Hiperpolarização - Aqui, a quantidade de potássio que sai é muito maior que a 
da fase anterior. 
● Pós-hiperpolarização - Após a inversão de cargas, gradativamente menos 
potássio sai da célula até que o canal iônico se feche, retornando a condição 
inicial da célula da permeabilidade iônica de repouso e potencial de membrana 
de repouso. 
 
9. Defina Período Refratário Absoluto e Período Refratário Relativo. 
O Período Refratário em si é um intervalo de tempo em que a membrana não 
responde normalmente a estímulos adicionais. 
Quando Período Refratário Absoluto, é um período em que um novo Potencial 
de Ação não pode ser iniciado pois não há possibilidade de abertura dos canais iônicos 
para transmiti-lo. Já no caso do Período Refratário Relativo, há a possibilidade de que 
um novo Potencial de Ação se inicie, contudo, somente após um estímulo mais intenso 
que aquele atual. 
 
10. Descreva como é conduzido o Potencial de Ação. 
A condução do Potencial de Ação é feita de forma unidirecional ao longo do 
corpo do axônio, iniciando-se em sua zona de disparo (seu ínicio), indo de encontro ao 
terminal axônico, sendo transmitido até o cérebro. Após estímulo, há a inversão de 
cargas ao longo do corpo do corpo do axônio, em que íons de sódio entram neste por 
meio da abertura de seu canal iônico, despolarizando-o e inicia-se um fluxo de corrente 
até o final do axônio. O período refratário irá impedir a condução retrógrada do 
Potencial de Ação; enquanto a saída de potássio irá repolarizar a membrana. 
 
11. Qual a relação entre o diâmetro de um neurônio e a velocidade de condução 
do Potencial de Ação? 
Quanto maior odiâmetro do neurônio, maior será o calibre de seu axônio, o que 
permite uma propagação mais rápida do Potencial de Ação. 
 
12. Como é denominada a condução do Potencial de Ação em fibras 
mielinizadas? 
Esse processo é denominado de “Condução Saltatória”.