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Eduardo Ferreira da Silva Turma 145- M1 – 24/08/2018 Fisiologia A membrana neural em repouso Resumo livro “Paradiso” 3ºed. capítulo 3. Células capazes de gerar e conduzir potenciais de ação, que incluem tanto células nervosas quanto musculares, são conhecidas por possuírem membrana excitáveis . Quando uma célula com membrana excitável não está gerando impulsos, diz-se que ela está em repouso. No Neurônio em repouso, o citosol em contato com a super�cie interna da membrana possui carga elétrica nega�va com relação ao exterior. Essa diferença de carga através da membrana é chamada de Potencial de repouso da membrana (A prof. Adotou -70mV). O potencial de ação é a inversão, por um instante ínfimo, da polaridade da membrana, tornando-a posi�va com relação ao meio exterior. Canais proteicos Uma propriedade importante da maioria dos canais proteicos, especificada pelo diâmetro do poro e pela natureza dos grupamentos R que o revestem, é a Sele�vidade iônica. Canais de Potássio são sele�vamente permeáveis ao K + . Bombas Iônicas São proteínas que usam energia da quebra do ATP para transportar íons através da membrana. Movimento de íons Movimentos iônicos através de canais são influenciados por dois fatores: Difusão e eletricidade. Difusão Quando há um direcionamento de íons da região de maior concentração para a de menor concentração. A diferença de concentração é chamada de Gradiente de concentração. Eletricidade Através da diferença de potencial (voltagem). O potencial elétrico influencia na condutância elétrica. O potencial de membrana V m é a voltagem através da membrana neuronal em qualquer momento. Quando o neurônio não está gerando impulso, o potencial de membrana é constante. Potenciais de equilíbrio Análise do K + A concentração de K + é maior no interior da célula; na presença de cais de potássio na membrana, o fluxo de íons potássio sairá da célula até a�ngir o equilíbrio de concentração. No entanto, com a saída e cargas posi�vas (k + ) da célula torna-a mais nega�va. Tal nega�vidade interna atrairia os íons potássio por meio de um gradiente elétrico. O equilíbrio da força elétrica com a força de difusão gera o potencial de equilíbrio do potássio. Análise do Na + A concentração de sódio é maior no meio extracelular. Quando a membrana é permeável a esse íon, a existência do gradiente de concentração gera uma força de difusão para o interior da célula. O meio intracelular está carregado nega�vamente, fator esse que atrai íons Na + . 1 Eduardo Ferreira da Silva Turma 145- M1 – 24/08/2018 Todavia, com a entrada progressiva íons sódio, haverá a despolarização da célula (Aumento do potencial de membrana) e, assim, diminuição da atração eletrostá�ca, até que haja equilíbrio. A diferença de íons se dá pela sele�vidade. A membrana é pouco permeável ao sódio. Porém, ao entrar poucos íons de sódio, faz o potencial de repouso de membrana (-70mV) não ser igual ao potencial do potássio (-80mV). Equação de Nernst Cada íon tem seu próprio potencial – O potencial elétrico estacionário que seria a�ngido se a membrana fosse permeável somente àquele �po de íon. Esse potencial é calculado pela equação de Nernst. Ela leva em consideração a temperatura, a carga e a razão de concentrações externa e interna do íon. Bomba de sódio e potássio É uma enzima que hidrolisa ATP na presença de sódio intracelular. Essa bomba expulsa 3 sódios e introduz 2 potássios na célula – o observe que a bomba empurra os íons contra seus respec�vos gradientes de concentração. Por esse mo�vo, há gasto de energia. A bomba de sódio e potássio gasta até 70% da quan�dade total de ATP u�lizada pelo encéfalo ● A sensibilidade do potencial de membrana ao potássio, promoveu a evolução de mecanismos que regulassem firmemente as concentrações extracelulares do potássio no encéfalo. Um desse mecanismo é a barreia hematoencefálica uma especialização 2 Eduardo Ferreira da Silva Turma 145- M1 – 24/08/2018 das paredes dos capilares no encéfalo que limita o movimento de potássio (e outras substâncias) para dentro do fluido extracelular do encéfalo. ● A glia e, em par�cular, os astrócitos, possuem mecanismos para capitar K + assim que sua concentração extracelular suba, como normalmente acontece durante período de a�vidade neuronal. Lembre-se que os astrócitos preenchem a maior parte do espaço entre neurônio e encéfalo. Os astrócitos possuem bomba de potássio, despolarizando a própria membrana. Esses potássios são dissipados por uma ampla área da extensa rede de astrócitos. Esse mecanismo de regulação é chamado tamponamento espacial do potássio. ● Nem todas as células excitáveis são protegidas do aumento da concentração de potássio. Células musculares, por exemplo, são possuem uma barrei hematoencefálica ou mecanismos gliais de tamponamento Es�mulos Es�mulo sublimiar Aquele que não alcança o limiar de despolarização Es�mulo Limiar Aquele que alcança o potencial de despolarização Es�mulo Supralimiar Aquele que ultrapassa o potencial de despolarização ● Es�mulos Supralimiar e Limiar garantem impulsos nervosos de mesma intensidade Lei do tudo ou nada É explicada pela capacidade de gerar um potencial de ação se a despolarização a�ngir um limiar de despolarização ou ultrapassá-lo. Caso contrário, não haverá impulso e ocasionará em um potencial graduado. 3
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