Neurofisiologia - Introdução

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FISIOLOGIA
Neurofisiologia
Parte 1 - Potencial de Repouso do Neurônio
Quando uma célula excitável não está conduzindo um potencial de ação
Potencial de membrana (Vm) no repouso é negativo, cerca de -65mV
O lado interno da membrana é negativo no repouso
Por que os lados interno e externo são diferentes?
- Presença de ânions no lado interno (carga negativa)
- Bombas Na+K+ATPase (incorporam 2K+, expulsam 3Na+)
- Canais iônicos (muitos canais passivos de K+, poucos de Na+)
1- Ânions (molécula com carga negativa) orgânicos no lado interno *não passam
para o meio externo)
Tendem a atrair carga + (gradiente elétrico)
lado interno: presença de ânions orgânicos (aminoácidos e proteínas
negativamente carregados)
Quem tem carga positiva? Na+ e K+
2- Bomba de sódio e potássio ATPase
Trabalha independente de gradiente de concentração
Coloca 3 íons Na+ para fora, 2 íons K+ para dentro
3- Canais iônicos
Permitem a passagem de alguns íons
Um canal iônico é uma estrutura que não gasta energia, permite passagem de íons
que vão seguir um gradiente (concentração ou elétrico)
no repouso
● Muitos canais para K+ (canais passivos = sempre abertos)
● Poucos canais passivos para Na+
Situação peculiar do Potássio
A bomba de sódio e potássio concentra o potássio dentro da célula, visto que,
independente do gradiente de concentração, ela vai incorporar potássio e expulsar
sódio.
Logo, o potássio é mais concentrado dentro da célula do que fora.
Caso fosse levado em consideração apenas o gradiente de concentração do
potássio, a tendência seria a saída do potássio da célula.
Entretanto, o potássio, apesar de estar mais concentrado dentro da célula, é uma
carga positiva. Como carga positiva, ele é atraído para dentro da célula em função
da negatividade dada pelos íons orgânicos e pela atividade da bomba.
Gradiente de concentração = potássio tende a sair.
Gradiente elétrico = potássio tende a entrar.
Potencial de equilíbrio de um íon
Voltagem da membrana na qual o gradiente elétrico se iguala ao gradiente químico
para o íon em questão. Um anula o outro.
ex: potencial de equilíbrio do K+ (EK= -80mV)
potencial de equilíbrio do Na+ (ENa= +62mV)
A contribuição dos diferentes íons para o Vm do repouso é quantificada pela
Equação de Goldman
O que temos então:
● Potencial de equilíbrio de cada íon: Eíon
● Potencial de membrana (leva em consideração os vários íons presentes) ⇒
repouso Vm = -65mV
3 tipos de canais iônicos de Na+ na membrana celular do neurônio
● Canais passivos
- Sempre abertos: promovem entrada contínua de sódio
- Pouca quantidade deste tipo de canal
- Alguma quantidade de sódio entra
*imagem 5*
● Canais dependentes de ligante
- Dependem de ligantes para abrir
- Geralmente presentes nos dendritos e corpos celulares
- Sua abertura promove maior entrada de sódio
O canal está fechado até que um ligante (alguma coisa se ligue nesse canal,
chegando pelo meio extracelular) promova a abertura desse canal.
LIGANTE → Ex: NEUROTRANSMISSOR
*imagem 6*
● Canais dependentes de voltagem
- Só abrem quando a membrana atinge determinado valor de voltagem
não precisa de um ligante
Despolarização da membrana
● Quando a porção intracelular da membrana fica mais positiva que no
repouso;
mais positiva que -65mV
● Ocorre quando há uma alteração das concentrações iônicas nos meios, ou
por alteração da capacitância da membrana (abertura de canais), podendo
promover por exemplo:
- Entrada de Na+
- Entrada de Cl-
Parte 2 - Potencial de Ação do Neurônio
● Inversão momentânea do potencial de membrana em relação ao repouso,
onde o lado citosólico fica positivo em relação ao lado externo
● Uma despolarização acima do limiar de excitabilidade que abre os canais de
sódio dependentes de voltagem presentes na zona de disparo do neurônio
*tem que entrar carga positiva suficiente para abrir uma terceira classe de
canais de sódio*
Osciloscópio registra a variação de voltagem durante o PA (potencial de ação)
Repouso
● Vm repouso= -65mV
● Canais passivos de sódio e potássio abertos
● Ao chegar um estímulo pode abrir os canais de Na+ dependentes de ligante
*imagem 10?*
Fase Ascendente (influxo de sódio)
● Entrada de Na+, a célula vai ficando menos negativa
● Ocorrerá o PA se o limiar de excitação for atingido (-40mV na zona de
disparo)
Zona de Disparo
● Lugar onde há grande densidade dos canais de Na+ dependentes de
voltagem
● Em geral é no cone de implantação
● Nos neurônios sensoriais é no terminal nervoso sensorial
região do neurônio, geralmente é a transição entre o corpo celular e o axônio, no
início do axônio, onde há uma grande concentração de canais iônicos dependentes
de voltagem.
nos neurônios do sistema sensorial, a zona de disparo fica no terminal nervoso
sensorial. fica no axônio, mas não na fronteira com o corpo celular.
- Se a corrente injetada não despolariza a membrana até o limiar, não haverá
geração do potencial de ação.
- Se a corrente injetada despolariza a membrana além do limiar, potenciais de
ação são gerados.