Captulo 05 Potenciais de Membrana e Potenciais de Ao

Potencial de Repouso das Membranas dos Nervos

Cerca de -90 milivolts

Transporte Ativo do ons Sdio e Potssio atravs da Membrana A Bomba de Sdio-Potssio: gera um potencial negativo no lado de dentro das membranas celulares.

Extravasamento do Potssio e do Sdio atravs da Membrana Nervosa nfase no extravazamento do potssio porque, em mdia, os canais so muito mais permeveis ao potssio que ao sdio (100x).

- Orgigem do Potencial de Repouso Normal da MembranaContribuio do Potencial de Difuso do Potssio

Contribuio do Potencial de Difuso do Sdio

Contribuio da bomba de Na+-K+ - Bombeamento contnuo de trs ons sdio para o exterior para cada dois ons potssio bombeasos para o interior da membrana.

Os potenciais de difuso causados pela difuso do sdio e do potssio atuando isoladamente produziriam um potencial de membrana cerca de -86 milivolts, quase todo determinado pela difuso do potssio. Ento, -4 milivolts adicionais so somados ao potencial de membrana pela bomba eletrognica contnua de Na+-K+.

Potencial de ao dos nervosOs sinais nervosos so transmitidos por potencial de ao, que so rpidas alteraes do potencial de membrana que se propagam com grande velocidade por toda a membrana da fibra nervosa.

Cada potencial de ao comea por uma alterao sbita do potencial de membrana normal negativo para um potencial positivo, terminando, ento, com retorno quase to rpido para o potencial negativo.

Estgio de Repouso membrana polarizada (-90 milivolts)

Estgio de Despolarizao Membrana subitamente permevel aos ons sdio, neutralizando o estado normal de polarizao. Em algumas fibras, o potencial se torna positivo, em outra o potencial simplesmente se aproxima do zero.

Estgio de Repolarizao Em alguns dcimos de milsimos de segundo aps a membrana ter ficado muito permevel aos ons sdio, os canais de sdio comeam a se fechar e os canais de potssio se abrem mais que o normal. A rpida difuso dos ons potssio para o exterior restabelece o potencial de repouso negativo da membrana.

- Os canais de sdio e Potssio Regulados por VoltagemCanal de Sdio regulado pela voltagem ativao e inativao do canal: quando o potencial de membrana se torna menos negativo, ocorre a abertura total dos canais (estado ativado); a comporta desativada em poucos dcimos de milsimos de segundo aps ter sido ativada, fazendo o potencial voltar a seu estado normal de repouso.

Canal de potssio regulado pela voltagem e sua ativao durante o repouso, a comporta do canal de potssio est fechada. Quando o potencial aumenta para zero, h a abertura dos canais de potssio, em conjunto com o fechamento dos canais de potssio, acelerando o processo de repolarizao.

- Os papis de outros ons no potencial de aonions impermeantes com carga negativa no interior do axnio Como esses ons no podem sair do axnio, qualquer dfict de ons positivos no lado de dentro da membrana cria excessos desses nions impermeantes.

ons Clcio A membrana de quase toda clula do corpo contm uma bomba de clcio semelhante a de sdio. Alm disso, existem canais de clcio regulados por voltagem que so ligeiramente permevei aos ons sdio, quando se abrem h entrada de sdio e clcio (canais de Ca++-Na+). So canais de lenta ativao, demorando de 10 a 20 vezes mais que os canais de sdio. Numerosos no msculo cardaco e liso.

Quando h um dfict no nmero de ons clcio, a permeabilidade dos canasi de sdio aumentam, excitando-se facilmente (tetania muscular)

Inicio do Potencial de Ao

Um ciclo vicioso de feedback positivo abre os canais de sdio Uma perturbao na membrana capaz de levar a voltagem de -90 milivolts a zero, faz com que os canais de sdio sejam abertos, aumentando ainda mais a voltagem e estimulando outros canais a serem abertos. Ento, o aumento da voltagem causa o fechamento desses canais e abertura dos canais de potssio, encerrando o potencial de ao.

O limiar para o incio do potencial de ao preciso que o influxo de sdio seja maior que o efluxo de potssio. Assim sendo, o potencial de membrana deve se aumentado de -90 para -65 milivolts para desencadear um potencial de ao

Propagao do Potencial de Ao

Um potencial de ao provocado em qualquer parte de uma membrana excitvel, em geral, excita as pores adjacentes da membrana, resultando na propagao do potencial de ao por toda a membrana. H a abertura dos canais de sdio adjacentes ao ponto estimulado.

Direo de propagao No h. O potencial trafega todas as direes para longe do estmulo.

Princpio do Tudo ou Nada Quando o potencial de ao atinge uma rea da membrana que no gera voltagem suficiente para estimular a rea seguinte, o processo de despolarizao interrompido.

Restabelecimento dos gradientes Inicos do Sdio e do Potssio aps o Trmino do Potencial de Ao A Importncia do Metabolismo Energtico

O influxo de sdio e efluxo de potssio revertido pela bomba de sdio e potssio aps o potencial de ao.

O Plat em Alguns Potenciais de Ao

Em alguns casos, a membrana estimulada no se repolariza imediatamente aps a despolarizao; ao contrrio, o potencial permanece em um plat perto do pico do potencial em ponta, por vrios milissegundos, e somente ento que se inicia a repolarizao.

A abertura dos canais rpidos causa a parte em ponta do potencial de ao, enquanto a morosa e prolongada abertura dos canais lentos de clcio-sdio permite principalmente o influxo de ons clcio para a fibra, sendo, tambm, responsvel, em grande parte, pela parte de plat do potencial de ao.

Alm disso, a abertura dos canais de potssio mais lenta que o usual.

Ritmicidade de alguns tecidoos excitveis descarga repetitiva

Descargas repetitivas espontneas ocorrem normalmente no corao, na maior parte dos msculos lisos, e em muitos neurnios do sistema nervoso centra. Essas descargas rtmicas causam (1) o batimento ritmado do corao, (2) o peristaltismo dos intestinos e (3) alguns eventos neuronais como o controle ritmado da respirao.

Processo de reexcitao necessrio para a ritmicidade espontnea no h fechamento dos canais de sdio aps a repolarizao. Assim que a membrana repolarizada, ele imediatamente polarizada de novo.

Caractersticas especiais da transmisso dos sinais nos troncos nervosos.

Fibras nervosas mielinizadas e amielinizadas as fibras calibrosas so mielinizadas e as delgadas amielinizadas. A maioria doos troncos nervosos contm cerca de duas vezes mais fibras amielinizadas do que fibras mielinizadas.

Conduo saltatria de nodo a nodo nas fibras mielinizadas os potenciais de ao s ocorrem nos nodos de Ranvier.

Velocidade de conduo mnimo de 0,25 m/s em amielinicas e mximo de 100 m/s em mielinicas.

Excitao o processo de Gerao do Potencial de Ao

Excitao da fibra nervosa por um eletrodo metlico com carga negativa o meio usual para excitar um nervo ou msculo nos laboratrios aplicar eletricidade superfcie por meio de dois pequenos eletrodos. Os canais de sdio se abrem com a diminuio da voltagem.

Limiar para a excitao e o potencial local agudo - nvel limiar (nvel necessrio para a produo do potencial de ao) e potencial local agudo (alteraes do pontecial local por estmulo, podendo desencadear ou no potencial de ao).

Perodo Refratrio aps a despolarizao, h o fechamento dos canais de sdio. Estes s se abriram novamente aps o reestabelecimento do potencial de repouso da membrana.

Inibio da excitabilidade estabilizadores e anestsicos locais por exemplo, a alta concentrao de clcio no meio extracelular, diminui a permeabilidade da membrana ao sdio. Os anestsicos locais, em sua maioria, atuam dificultando a abertura dos canais de sdio, quando a proporo entre a intensidade do potencial de ao e o limiar de excitabilidade for menor que 1, os impulsos nervosos deixam de passar pelos nervos anestesiados.

Registro dos Potenciais de Membrana e dos Potenciais de Ao

Ociloscpio de raios catdicos nico tipo comum de medidos capaz de responder corretamente s rpidas variaes do potencial de membrana.