SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 39
Baixar para ler offline
Neurofisiologia I
Neurofisiologia I: Potencial
de membrana
Prof. Dr. Caio Maximino
Marabá/PA-2015
Neurofisiologia I
Estrutura eletrostática da
membrana
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
●
A membrana celular é uma estrutura altamente organizada
que cumpre várias funções fisiológicas:
– Como superfície, forma uma matriz dinâmica para reações
enzimáticas, processos receptivos, e reconhecimento
imunológico
– Como barreira de difusão, controla a composição iônica do
citoplasma através de transportadores altamente específicos
– Como folheto de isolamento elétrico, contém um mosaico de
circuitos elétricos passivos e ativos, controlando o potencial de
membrana e as condições eletrodinâmicas próximas à membrana
– Como estrutura mecânica, garante a integridade da célula e
influencia seu formato e movimento
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Murray et al., 2003
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Capacitância da membrana
● Em relação ao meio extracelular e ao citoplasma, a
membrana celular apresenta resistência elétrica alta e
constante dielétrica baixa.
● A membrana é uma interface hidrofóbica extremamente
fina que isola duas fases aquosas
● A capacitância c de um capacitor aumenta com a área A
das placas (i.e., área de superfície da membrana) e diminui
com a separação entre as placas d (i.e., espessura da
membrana)
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Capacitância da membrana
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
C=
ϵ A
d
Constante dielétrica
Espessura da membrana (≈25 Å)
Área da membrana
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Capacitância da membrana
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Cm= ϵ
d
≈1μF/cm
2
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Capacitância e separação de cargas
●
Como a membrana têm
propriedades de
capacitância, é capaz de
separar cargas
●
Esssa separação de cargas
produz uma DIFERENÇA
DE POTENCIAL através
da membranaPotencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Glazer, 1999
Q=Cm⋅Δ ΨPotencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Capacitância e separação de cargas
● A alta capacitância da membrana implica que
uma pequena quantidade de separação de
cargas é suficiente para gerar uma grande
diferença de potencial
●
Considerando que a carga de um elétron é
de 1,6 x 10-19 Coulombs, calcule a
quantidade de íons monovalentes
necessários para gerar ΔΨ = 100 mV
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Permeabilidade seletiva
●
A energia necessária para inserir um íon em uma
bicamada lipídica é tão grande que esperaríamos
que a membrana fosse impermeável a íons
●
Experimentalmente, a permeabilidade a cátions e
ânions é finita
●
Essa permeabilidade é mediada por CANAIS
IÔNICOS que produzem condutâncias (Gi)
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Permeabilidade seletiva
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Equilíbrio eletroquímico
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
● O movimento do íon A na direção de seu gradiente de
concentração produz um aumento no Δψ através da
membrana
●
Eventualmente, um campo elétrico forte irá impedir a
difusão posterior do íon A
●
Assim, o íon A está sujeito a duas forças opostas: o
gradiente de seu potencial químico e uma força
eletrostática opositora que surge como resultado de sua
própria difusão.
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Exemplo 1
●
Uma solução de KCl 10 mM no lado 1 e 1 mM no
lado 2
●
A membrana hipotética só é permeável ao potássio
●
O KCl é eletricamente neutro (i.e., nas condições
iniciais o número de cátions e ânions em cada
compartimento é igual). POR ISSO, A DIFERENÇA
DE CARGAS ATRAVÉS DA MEMBRANA É ZERO
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Exemplo 1
1) Os canais de potássio estão fechados (GK+ = 0)
●
O movimento térmico dos íons fará com que eles se movimentem, mas não cruzam a
membrana
2) Os canais se abrem
●
O movimeto do potássio segue o potencial químico (gradiente de concentração)
●
Quando um íon potássio atravessa a membrana, deixa para trás um íon cloreto,
aumentando a carga positiva do lado 1 e a carga negativa do lado 1
3)Esse movimento gera uma nova força eletrostática não-aleatória
– Essa força age sobre os íons, que opõe o movimento na direção do gradiente
– Essa separação de cargas produz um potencial (V = Q/C) que aumenta até
que o equilíbrio seja alcançado
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Exemplo I
●
Em termos quantitativos, podemos expressar
o fluxo total de íons j em termos de gradientes
químicos e elétricos
D é o coeficiente de difusão, C é a
concentração, R é a constante dos gases, V é a
voltagem (=ΔΨ), z é a valência do íon, F é a
constante d eFaraday, e T é a temperatura
j=−D⋅[
dC
dx
+C⋅(
zF
RT
)⋅(
dV
dx
)]
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Exemplo I
● Quando j = 0 (i.e., equilíbrio eletroquímico),a
equaçao pode ser integrada em
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Δ ψ≡(ψI
−ψII
)=
RT
zA F
ln(
aA
II
aA
I
)
Equação de NernstPotencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Exemplo 1
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Purves et al., 2004
Δ ψ=
58
z
ln (
[ K
+1
]2
[ K
+1
]1
)=58⋅ln(
1
10
)=−58mV
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Equação de Goldman-Hodgkin-Katz
●
A membrana celular dos neurônios é permeável a
mais de um tipo de espécie iônica através de CANAIS
específicos
●
Assim, a situação j = 0 não depende do gradiente de
concentração de um único íon, mas de outros íons
permeantes de suas permeabilidades relativas
●
Ou seja, temos que considerar os fluxos individuais
jNa+, jK+, jCl-, etc.
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Equação de Goldman-Hodgkin-Katz
Δ Ψ=(
RT
F
)⋅ln(
PNa⋅[Na]e+PK⋅[K ]e +PCl⋅[Cl]i
PNa⋅[Na]i+PK⋅[K ]i+PCl⋅[Cl]e
)
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
onde PA é permeabilidade para um dado íon e
a concentração é determinada dentro e fora
da célula
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Potencial de membrana
● O potencial da membrana é um potencial
eletroquímico, consequência da separação de
cargas
●
Em condições de repouso,o potencial de
membrana é chamado de POTENCIAL DE
REPOUSO, e pode ser representado como
uma bateria que deve estar em série com a
resistência
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Lembrando...
– Bicamada lipídica Capacitância→
– Canais iônicos Condutâncias→
– Gradientes iônicos Baterias→
●
Propriedades básicas da capacitância
– Q = CV
– Para carregar um capacitor, é necessária uma corrente I = dQ/dt
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Correntes e condutâncias
●
A corrente percorrendo a porção condutiva da
membrana pode ser expressada como um
produto de uma condutância e uma força
eletromotriz
onde V – Ee é a força motriz e g é a condutância
(R = 1/g), expressa em Siemens (S)
V potencial de membrana→
Ee potencial de reversão (=→ ΔΨ no qual j = 0)
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Correntes e condutâncias
● Na membrana em repouso, o potencial V é
constante e corrente total = 0
● Cada condutância pode carregar uma
corrente, mesmo se a corrente total for 0
INa + IK + ICl = 0
● Assim,
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
V=Δ Ψ=
ENa⋅gNa +EK⋅gK+ECl⋅gCl
gNa+gK+gCl
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Como cada condutância afeta o
potencial de membrana?
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
● CONSIDERANDO ENa = 41,3 mV, EK = -73,3
mV, e EL = -50,8 mV, calcular V e IA para as
seguintes situações:
A) gK = 2,02, gNa = 0
B) gK = 0, gNa = 3,97
C) gK = 0,37, gNa = 0,02
D) gK = 2,55, gNa = 29,5
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Como cada condutância afeta o
potencial de membrana?
●
Na situação (C), a condutância predominante é do K+
●
A “bateria” carregada pela condutância do potássio gera
uma corrente de dentro para fora que será “drenada”
pelas condutâncias do sódio e de vazamento (gL ≣gCl)
(i.e., Ic = 0)
● O V resultante se encontra entre ENa e EK, mas mais
próxima deste último PORQUE A CONDUTANCIA
DE POTÁSSIO É MAIOR
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Como cada condutância afeta o
potencial de membrana?
●
Na situação (D), a condutância predominante é do Na+
●
A condutância de Na+ produz um grande fluxo de corrente de
fora para dentro que é “drenada” pelas condutâncias gK e gL
●
De forma importante, o potencial de membrana muda de
sinal DESPOLARIZAÇÃO→
●
A despolarização depende de condutâncias que mudam
conforme o potencial de membrana muda
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicosPotencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Canais iônicos
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
●
Proteínas integrais de membrana
especializadas que permitem a
passagem de íons com alta
frequência quando “abertas”
●
São a base molecular das
condutâncias
●
Ciclam entre pelo menos dois
estados, aberto (A) e fechado (F)
● PA = A/(A+C)
Lent, 2010
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Registrando canais iônicos
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Comportas de canais iônicos
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
graduado
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Canais iônicos e o
potencial de ação
●
Um potencial de ação é um sinal elétrico propagado por um
axônio ou fibra muscular que influencia outros neurônios ou
induz a contração muscular
●
A excitação de um neurônio ocorre quando o potencial de
membrana na região do cone de implantação do axônio muda
do repouso para um valor menos negativo (despolarização)
●
A despolarização de uma porção da membrana pode ser
causada por canais iônicos ativados por neurotransmissores
ou pela transmissão eletrotônica das correntes próximas
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Propagação eletrotônica
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Potencial de ação
● Se o potencial de membrana Vm aproxima-se de um valor crítico (limiar),
canais de sódio depedentes de voltagem são ativados
● O aumento resultante na condutância ao sódio (gNa) leva a uma entrada
de sódio na célula, despolarizando mais a membrana (retroalimentação
positiva) e produzindo uma despolarização tudo-ou-nada chamada de
potencial de ação
● Como resultado, o Vm colapsa rapidamente, alcançando valores positivos.
● gNa cai antes do pico (inativação dos canais), enquanto gK aumenta
(abertura de canais de potássio dependentes de voltagem)
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Potencial de ação
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Período refratário
● Em diversas situações, gK ainda está elevada
depois que o potencial de repouso foi
restaurado, e Vm aproxima-se do potencial do
potássio, resultando em um pós-potencial
hiperpolarizador.
● Nessa situação, o Vm estará mais negativo, e a
probabilidade de um novo potencial de ação é
menor.
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Propagação do potencial de ação
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Integração sináptica:
Somação espacial
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Integração sináptica:
Somação espacial
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos
Neurofisiologia I
Potencial pós-sináptico inibitório
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Aula - Farmacologia básica - Farmacodinâmica
Aula - Farmacologia básica - FarmacodinâmicaAula - Farmacologia básica - Farmacodinâmica
Aula - Farmacologia básica - FarmacodinâmicaMauro Cunha Xavier Pinto
 
Fisiologia Humana 3 - Bioeletrogênese
Fisiologia Humana 3 - BioeletrogêneseFisiologia Humana 3 - Bioeletrogênese
Fisiologia Humana 3 - BioeletrogêneseHerbert Santana
 
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso AutônomoAula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso AutônomoMauro Cunha Xavier Pinto
 
Fisiologia - Sistema Cardiovascular
Fisiologia - Sistema CardiovascularFisiologia - Sistema Cardiovascular
Fisiologia - Sistema CardiovascularPedro Miguel
 
Neurofisiologia: potencial de repouso e ação
Neurofisiologia: potencial de repouso e açãoNeurofisiologia: potencial de repouso e ação
Neurofisiologia: potencial de repouso e açãoVanessa Cunha
 
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e Simpatolíticos
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e SimpatolíticosAula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e Simpatolíticos
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e SimpatolíticosMauro Cunha Xavier Pinto
 
Fisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular
Fisiologia Humana 5 - Sistema CardiovascularFisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular
Fisiologia Humana 5 - Sistema CardiovascularHerbert Santana
 
Seminario de fisiologia reflexo da micção
Seminario de fisiologia reflexo da micçãoSeminario de fisiologia reflexo da micção
Seminario de fisiologia reflexo da micçãoPatrícia Oliver
 
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e Anamnese
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e AnamnesePropedêutica em Fisioterapia - Semiologia e Anamnese
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e AnamneseNadjane Barros Costa
 
Fisiologia - Sistema Digestorio
Fisiologia - Sistema DigestorioFisiologia - Sistema Digestorio
Fisiologia - Sistema DigestorioPedro Miguel
 
Sinalização celular
Sinalização celularSinalização celular
Sinalização celularJoyce Wadna
 
Aula Biofísica da contração muscular
Aula Biofísica da contração muscularAula Biofísica da contração muscular
Aula Biofísica da contração muscularLar D
 
Contraçao muscular 2015
Contraçao muscular 2015Contraçao muscular 2015
Contraçao muscular 2015Clovis Gurski
 
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia Humana
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia HumanaFisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia Humana
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia HumanaHerbert Santana
 
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2 Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2 Cleanto Santos Vieira
 
Processos inflamatórios - agudo e crônico
Processos inflamatórios - agudo e crônicoProcessos inflamatórios - agudo e crônico
Processos inflamatórios - agudo e crônicoMarília Gomes
 
Tecido Cartilaginoso
Tecido CartilaginosoTecido Cartilaginoso
Tecido CartilaginosoNatalianeto
 

Mais procurados (20)

Aula - Farmacologia básica - Farmacodinâmica
Aula - Farmacologia básica - FarmacodinâmicaAula - Farmacologia básica - Farmacodinâmica
Aula - Farmacologia básica - Farmacodinâmica
 
Fisiologia Humana 3 - Bioeletrogênese
Fisiologia Humana 3 - BioeletrogêneseFisiologia Humana 3 - Bioeletrogênese
Fisiologia Humana 3 - Bioeletrogênese
 
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso AutônomoAula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo
Aula - SNA - Introdução ao Sistema Nervoso Autônomo
 
Fisiologia - Sistema Cardiovascular
Fisiologia - Sistema CardiovascularFisiologia - Sistema Cardiovascular
Fisiologia - Sistema Cardiovascular
 
Aula 03 sistema articular
Aula 03   sistema articularAula 03   sistema articular
Aula 03 sistema articular
 
Neurofisiologia: potencial de repouso e ação
Neurofisiologia: potencial de repouso e açãoNeurofisiologia: potencial de repouso e ação
Neurofisiologia: potencial de repouso e ação
 
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e Simpatolíticos
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e SimpatolíticosAula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e Simpatolíticos
Aula - SNA - Farmacologia Adrenérgica - Simpatomiméticos e Simpatolíticos
 
Fisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular
Fisiologia Humana 5 - Sistema CardiovascularFisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular
Fisiologia Humana 5 - Sistema Cardiovascular
 
Seminario de fisiologia reflexo da micção
Seminario de fisiologia reflexo da micçãoSeminario de fisiologia reflexo da micção
Seminario de fisiologia reflexo da micção
 
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e Anamnese
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e AnamnesePropedêutica em Fisioterapia - Semiologia e Anamnese
Propedêutica em Fisioterapia - Semiologia e Anamnese
 
Fisiologia - Sistema Digestorio
Fisiologia - Sistema DigestorioFisiologia - Sistema Digestorio
Fisiologia - Sistema Digestorio
 
Sinalização celular
Sinalização celularSinalização celular
Sinalização celular
 
A Fisiologia Do Sistema RespiratóRio
A Fisiologia Do Sistema RespiratóRioA Fisiologia Do Sistema RespiratóRio
A Fisiologia Do Sistema RespiratóRio
 
Aula Biofísica da contração muscular
Aula Biofísica da contração muscularAula Biofísica da contração muscular
Aula Biofísica da contração muscular
 
Farmacologia Opioides
Farmacologia Opioides   Farmacologia Opioides
Farmacologia Opioides
 
Contraçao muscular 2015
Contraçao muscular 2015Contraçao muscular 2015
Contraçao muscular 2015
 
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia Humana
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia HumanaFisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia Humana
Fisiologia Humana 1 - Introdução à Fisiologia Humana
 
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2 Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2
Neurofisiologia - sinapses - aula 3 capitulo 2
 
Processos inflamatórios - agudo e crônico
Processos inflamatórios - agudo e crônicoProcessos inflamatórios - agudo e crônico
Processos inflamatórios - agudo e crônico
 
Tecido Cartilaginoso
Tecido CartilaginosoTecido Cartilaginoso
Tecido Cartilaginoso
 

Semelhante a Potencial de membrana e potencial de ação

Membranas biológicas
Membranas biológicasMembranas biológicas
Membranas biológicasCaio Maximino
 
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogênese
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogêneseNeuro 1 aula 4 290311 bioeletrogênese
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogêneseThiago Lemos
 
Fisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaFisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaCaio Maximino
 
Potencial De AçãO Bio
Potencial De AçãO  BioPotencial De AçãO  Bio
Potencial De AçãO Bioari lima
 
Fisiologia questoes
Fisiologia  questoesFisiologia  questoes
Fisiologia questoesAnne Caria
 
Transportes e Impulso nervoso.pptx
Transportes e Impulso nervoso.pptxTransportes e Impulso nervoso.pptx
Transportes e Impulso nervoso.pptxCarinaCardoso25
 
Potencial de ação enf
Potencial de ação enfPotencial de ação enf
Potencial de ação enfNathalia Fuga
 
Fisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaFisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaCaio Maximino
 
Equilíbrio Iônico e Potencial de Ação
Equilíbrio Iônico e Potencial de AçãoEquilíbrio Iônico e Potencial de Ação
Equilíbrio Iônico e Potencial de AçãoJoão Felix
 
2 - Bioeletricidade.pdf
2 - Bioeletricidade.pdf2 - Bioeletricidade.pdf
2 - Bioeletricidade.pdfBarraLab
 
Fisiologia das membranas e contratilidade muscular
Fisiologia das membranas e contratilidade muscularFisiologia das membranas e contratilidade muscular
Fisiologia das membranas e contratilidade muscularUNINASSAU
 
Aula 5 biol organelas celulares
Aula 5 biol organelas celularesAula 5 biol organelas celulares
Aula 5 biol organelas celularesProfessora Raquel
 
As bases fisicas da função neuronal
As bases fisicas da função neuronalAs bases fisicas da função neuronal
As bases fisicas da função neuronalThuane Sales
 
Radioatividade transferência de energia e alcance
Radioatividade   transferência de energia e alcanceRadioatividade   transferência de energia e alcance
Radioatividade transferência de energia e alcanceDouglas Salgado
 
MEMBRANAS.pdf
MEMBRANAS.pdfMEMBRANAS.pdf
MEMBRANAS.pdfLoMaia7
 

Semelhante a Potencial de membrana e potencial de ação (20)

Membranas biológicas
Membranas biológicasMembranas biológicas
Membranas biológicas
 
Biofísica
BiofísicaBiofísica
Biofísica
 
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogênese
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogêneseNeuro 1 aula 4 290311 bioeletrogênese
Neuro 1 aula 4 290311 bioeletrogênese
 
Fisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaFisiologia da Membrana
Fisiologia da Membrana
 
Potencial De AçãO Bio
Potencial De AçãO  BioPotencial De AçãO  Bio
Potencial De AçãO Bio
 
Fisiologia questoes
Fisiologia  questoesFisiologia  questoes
Fisiologia questoes
 
Transportes e Impulso nervoso.pptx
Transportes e Impulso nervoso.pptxTransportes e Impulso nervoso.pptx
Transportes e Impulso nervoso.pptx
 
Potencial de ação enf
Potencial de ação enfPotencial de ação enf
Potencial de ação enf
 
Fisiologia da Membrana
Fisiologia da MembranaFisiologia da Membrana
Fisiologia da Membrana
 
Potencial de ação
Potencial de açãoPotencial de ação
Potencial de ação
 
Bioeletrogênese
BioeletrogêneseBioeletrogênese
Bioeletrogênese
 
Fronteiras da célula
Fronteiras da célulaFronteiras da célula
Fronteiras da célula
 
Equilíbrio Iônico e Potencial de Ação
Equilíbrio Iônico e Potencial de AçãoEquilíbrio Iônico e Potencial de Ação
Equilíbrio Iônico e Potencial de Ação
 
2 - Bioeletricidade.pdf
2 - Bioeletricidade.pdf2 - Bioeletricidade.pdf
2 - Bioeletricidade.pdf
 
Fisiologia das membranas e contratilidade muscular
Fisiologia das membranas e contratilidade muscularFisiologia das membranas e contratilidade muscular
Fisiologia das membranas e contratilidade muscular
 
Aula 5 biol organelas celulares
Aula 5 biol organelas celularesAula 5 biol organelas celulares
Aula 5 biol organelas celulares
 
Cap 8
Cap 8Cap 8
Cap 8
 
As bases fisicas da função neuronal
As bases fisicas da função neuronalAs bases fisicas da função neuronal
As bases fisicas da função neuronal
 
Radioatividade transferência de energia e alcance
Radioatividade   transferência de energia e alcanceRadioatividade   transferência de energia e alcance
Radioatividade transferência de energia e alcance
 
MEMBRANAS.pdf
MEMBRANAS.pdfMEMBRANAS.pdf
MEMBRANAS.pdf
 

Mais de Caio Maximino

Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebra
Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebraPapel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebra
Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebraCaio Maximino
 
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipo
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipoEfectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipo
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipoCaio Maximino
 
Impacto del pez cebra en biología y neurociencias
Impacto del pez cebra en biología y neurocienciasImpacto del pez cebra en biología y neurociencias
Impacto del pez cebra en biología y neurocienciasCaio Maximino
 
El pez cebra en el estudio de psicofarmacos
El pez cebra en el estudio de psicofarmacosEl pez cebra en el estudio de psicofarmacos
El pez cebra en el estudio de psicofarmacosCaio Maximino
 
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"Caio Maximino
 
A cerebralização do sofrimento psíquico
A cerebralização do sofrimento psíquicoA cerebralização do sofrimento psíquico
A cerebralização do sofrimento psíquicoCaio Maximino
 
Human physiological response in perspective: Focus on the capitalocene
Human physiological response in perspective: Focus on the capitaloceneHuman physiological response in perspective: Focus on the capitalocene
Human physiological response in perspective: Focus on the capitaloceneCaio Maximino
 
Vertebrate stress mechanisms under change
Vertebrate stress mechanisms under changeVertebrate stress mechanisms under change
Vertebrate stress mechanisms under changeCaio Maximino
 
The nervous system: an evolutionary approach
The nervous system: an evolutionary approachThe nervous system: an evolutionary approach
The nervous system: an evolutionary approachCaio Maximino
 
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividade
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividadeO monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividade
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividadeCaio Maximino
 
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência crítica
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência críticaPor um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência crítica
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência críticaCaio Maximino
 
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...Caio Maximino
 
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensino
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensinoMétodos quantitativos na pesquisa em educação e ensino
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensinoCaio Maximino
 
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciência
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciênciaAula 2: Um pouco de filosofia da ciência
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciênciaCaio Maximino
 
Inferência estatística nas ciências experimentais
Inferência estatística nas ciências experimentaisInferência estatística nas ciências experimentais
Inferência estatística nas ciências experimentaisCaio Maximino
 
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remoto
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remotoAprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remoto
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remotoCaio Maximino
 
A importância das práticas corporais para a saúde mental
A importância das práticas corporais para a saúde mentalA importância das práticas corporais para a saúde mental
A importância das práticas corporais para a saúde mentalCaio Maximino
 
Transtornos do neurodesenvolvimento
Transtornos do neurodesenvolvimentoTranstornos do neurodesenvolvimento
Transtornos do neurodesenvolvimentoCaio Maximino
 
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapia
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapiaEvidências científicas de eficácia em farmacoterapia
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapiaCaio Maximino
 
Transtornos alimentares
Transtornos alimentaresTranstornos alimentares
Transtornos alimentaresCaio Maximino
 

Mais de Caio Maximino (20)

Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebra
Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebraPapel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebra
Papel de receptores 5-HT2CL en la socialidad del pez cebra
 
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipo
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipoEfectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipo
Efectos de fluoxetina sobre la agresión del pez cebra dependiente del fenotipo
 
Impacto del pez cebra en biología y neurociencias
Impacto del pez cebra en biología y neurocienciasImpacto del pez cebra en biología y neurociencias
Impacto del pez cebra en biología y neurociencias
 
El pez cebra en el estudio de psicofarmacos
El pez cebra en el estudio de psicofarmacosEl pez cebra en el estudio de psicofarmacos
El pez cebra en el estudio de psicofarmacos
 
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"
Minicurso "Primeiros socorros: Em caso de ataque de pânico"
 
A cerebralização do sofrimento psíquico
A cerebralização do sofrimento psíquicoA cerebralização do sofrimento psíquico
A cerebralização do sofrimento psíquico
 
Human physiological response in perspective: Focus on the capitalocene
Human physiological response in perspective: Focus on the capitaloceneHuman physiological response in perspective: Focus on the capitalocene
Human physiological response in perspective: Focus on the capitalocene
 
Vertebrate stress mechanisms under change
Vertebrate stress mechanisms under changeVertebrate stress mechanisms under change
Vertebrate stress mechanisms under change
 
The nervous system: an evolutionary approach
The nervous system: an evolutionary approachThe nervous system: an evolutionary approach
The nervous system: an evolutionary approach
 
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividade
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividadeO monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividade
O monstruoso do capital: Ansiedades culturais e subjetividade
 
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência crítica
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência críticaPor um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência crítica
Por um cérebro histórico-cultural: Uma introdução à neurociência crítica
 
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...
Genética dos transtornos mentais: Cultura, genética e epigenética em uma pers...
 
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensino
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensinoMétodos quantitativos na pesquisa em educação e ensino
Métodos quantitativos na pesquisa em educação e ensino
 
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciência
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciênciaAula 2: Um pouco de filosofia da ciência
Aula 2: Um pouco de filosofia da ciência
 
Inferência estatística nas ciências experimentais
Inferência estatística nas ciências experimentaisInferência estatística nas ciências experimentais
Inferência estatística nas ciências experimentais
 
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remoto
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remotoAprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remoto
Aprendizagem baseada em problemas: Adaptações ao ensino remoto
 
A importância das práticas corporais para a saúde mental
A importância das práticas corporais para a saúde mentalA importância das práticas corporais para a saúde mental
A importância das práticas corporais para a saúde mental
 
Transtornos do neurodesenvolvimento
Transtornos do neurodesenvolvimentoTranstornos do neurodesenvolvimento
Transtornos do neurodesenvolvimento
 
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapia
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapiaEvidências científicas de eficácia em farmacoterapia
Evidências científicas de eficácia em farmacoterapia
 
Transtornos alimentares
Transtornos alimentaresTranstornos alimentares
Transtornos alimentares
 

Último

Literatura Brasileira - escolas literárias.ppt
Literatura Brasileira - escolas literárias.pptLiteratura Brasileira - escolas literárias.ppt
Literatura Brasileira - escolas literárias.pptMaiteFerreira4
 
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envio
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envioManual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envio
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envioManuais Formação
 
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim Rangel
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim RangelDicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim Rangel
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim RangelGilber Rubim Rangel
 
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestre
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestreCIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestre
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestreElianeElika
 
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdf
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdfPROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdf
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdfMarianaMoraesMathias
 
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdf
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdfNoções de Farmacologia - Flávia Soares.pdf
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdflucassilva721057
 
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdf
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdfPRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdf
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdfprofesfrancleite
 
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptx
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptxAtividade sobre os Pronomes Pessoais.pptx
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptxDianaSheila2
 
CRUZADINHA - Leitura e escrita dos números
CRUZADINHA   -   Leitura e escrita dos números CRUZADINHA   -   Leitura e escrita dos números
CRUZADINHA - Leitura e escrita dos números Mary Alvarenga
 
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdf
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdfFicha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdf
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdfFtimaMoreira35
 
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptx
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptxJOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptx
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptxTainTorres4
 
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdf
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdfo ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdf
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdfCamillaBrito19
 
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?AnabelaGuerreiro7
 
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃO
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃOFASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃO
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃOAulasgravadas3
 
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdf
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdfGEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdf
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdfElianeElika
 
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"Ilda Bicacro
 
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...azulassessoria9
 
Música Meu Abrigo - Texto e atividade
Música   Meu   Abrigo  -   Texto e atividadeMúsica   Meu   Abrigo  -   Texto e atividade
Música Meu Abrigo - Texto e atividadeMary Alvarenga
 
Libras Jogo da memória em LIBRAS Memoria
Libras Jogo da memória em LIBRAS MemoriaLibras Jogo da memória em LIBRAS Memoria
Libras Jogo da memória em LIBRAS Memorialgrecchi
 

Último (20)

Literatura Brasileira - escolas literárias.ppt
Literatura Brasileira - escolas literárias.pptLiteratura Brasileira - escolas literárias.ppt
Literatura Brasileira - escolas literárias.ppt
 
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envio
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envioManual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envio
Manual da CPSA_1_Agir com Autonomia para envio
 
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim Rangel
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim RangelDicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim Rangel
Dicionário de Genealogia, autor Gilber Rubim Rangel
 
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestre
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestreCIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestre
CIÊNCIAS HUMANAS - ENSINO MÉDIO. 2024 2 bimestre
 
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdf
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdfPROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdf
PROGRAMA DE AÇÃO 2024 - MARIANA DA SILVA MORAES.pdf
 
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdf
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdfNoções de Farmacologia - Flávia Soares.pdf
Noções de Farmacologia - Flávia Soares.pdf
 
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdf
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdfPRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdf
PRÉDIOS HISTÓRICOS DE ASSARÉ Prof. Francisco Leite.pdf
 
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptx
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptxAtividade sobre os Pronomes Pessoais.pptx
Atividade sobre os Pronomes Pessoais.pptx
 
CRUZADINHA - Leitura e escrita dos números
CRUZADINHA   -   Leitura e escrita dos números CRUZADINHA   -   Leitura e escrita dos números
CRUZADINHA - Leitura e escrita dos números
 
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdf
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdfFicha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdf
Ficha de trabalho com palavras- simples e complexas.pdf
 
CINEMATICA DE LOS MATERIALES Y PARTICULA
CINEMATICA DE LOS MATERIALES Y PARTICULACINEMATICA DE LOS MATERIALES Y PARTICULA
CINEMATICA DE LOS MATERIALES Y PARTICULA
 
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptx
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptxJOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptx
JOGO FATO OU FAKE - ATIVIDADE LUDICA(1).pptx
 
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdf
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdfo ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdf
o ciclo do contato Jorge Ponciano Ribeiro.pdf
 
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?
Urso Castanho, Urso Castanho, o que vês aqui?
 
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃO
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃOFASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃO
FASE 1 MÉTODO LUMA E PONTO. TUDO SOBRE REDAÇÃO
 
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdf
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdfGEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdf
GEOGRAFIA - ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS.pdf
 
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"
Nós Propomos! " Pinhais limpos, mundo saudável"
 
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
PROVA - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL: COMUNICAÇÃO ASSERTIVA E INTERPESS...
 
Música Meu Abrigo - Texto e atividade
Música   Meu   Abrigo  -   Texto e atividadeMúsica   Meu   Abrigo  -   Texto e atividade
Música Meu Abrigo - Texto e atividade
 
Libras Jogo da memória em LIBRAS Memoria
Libras Jogo da memória em LIBRAS MemoriaLibras Jogo da memória em LIBRAS Memoria
Libras Jogo da memória em LIBRAS Memoria
 

Potencial de membrana e potencial de ação

  • 1. Neurofisiologia I Neurofisiologia I: Potencial de membrana Prof. Dr. Caio Maximino Marabá/PA-2015
  • 2. Neurofisiologia I Estrutura eletrostática da membrana Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação ● A membrana celular é uma estrutura altamente organizada que cumpre várias funções fisiológicas: – Como superfície, forma uma matriz dinâmica para reações enzimáticas, processos receptivos, e reconhecimento imunológico – Como barreira de difusão, controla a composição iônica do citoplasma através de transportadores altamente específicos – Como folheto de isolamento elétrico, contém um mosaico de circuitos elétricos passivos e ativos, controlando o potencial de membrana e as condições eletrodinâmicas próximas à membrana – Como estrutura mecânica, garante a integridade da célula e influencia seu formato e movimento Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 3. Neurofisiologia I Murray et al., 2003 Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 4. Neurofisiologia I Capacitância da membrana ● Em relação ao meio extracelular e ao citoplasma, a membrana celular apresenta resistência elétrica alta e constante dielétrica baixa. ● A membrana é uma interface hidrofóbica extremamente fina que isola duas fases aquosas ● A capacitância c de um capacitor aumenta com a área A das placas (i.e., área de superfície da membrana) e diminui com a separação entre as placas d (i.e., espessura da membrana) Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 5. Neurofisiologia I Capacitância da membrana Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação C= ϵ A d Constante dielétrica Espessura da membrana (≈25 Å) Área da membrana Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 6. Neurofisiologia I Capacitância da membrana Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Cm= ϵ d ≈1μF/cm 2 Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 7. Neurofisiologia I Capacitância e separação de cargas ● Como a membrana têm propriedades de capacitância, é capaz de separar cargas ● Esssa separação de cargas produz uma DIFERENÇA DE POTENCIAL através da membranaPotencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Glazer, 1999 Q=Cm⋅Δ ΨPotencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 8. Neurofisiologia I Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Capacitância e separação de cargas ● A alta capacitância da membrana implica que uma pequena quantidade de separação de cargas é suficiente para gerar uma grande diferença de potencial ● Considerando que a carga de um elétron é de 1,6 x 10-19 Coulombs, calcule a quantidade de íons monovalentes necessários para gerar ΔΨ = 100 mV Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 9. Neurofisiologia I Permeabilidade seletiva ● A energia necessária para inserir um íon em uma bicamada lipídica é tão grande que esperaríamos que a membrana fosse impermeável a íons ● Experimentalmente, a permeabilidade a cátions e ânions é finita ● Essa permeabilidade é mediada por CANAIS IÔNICOS que produzem condutâncias (Gi) Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 10. Neurofisiologia I Permeabilidade seletiva Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 11. Neurofisiologia I Equilíbrio eletroquímico Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação ● O movimento do íon A na direção de seu gradiente de concentração produz um aumento no Δψ através da membrana ● Eventualmente, um campo elétrico forte irá impedir a difusão posterior do íon A ● Assim, o íon A está sujeito a duas forças opostas: o gradiente de seu potencial químico e uma força eletrostática opositora que surge como resultado de sua própria difusão. Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 12. Neurofisiologia I Exemplo 1 ● Uma solução de KCl 10 mM no lado 1 e 1 mM no lado 2 ● A membrana hipotética só é permeável ao potássio ● O KCl é eletricamente neutro (i.e., nas condições iniciais o número de cátions e ânions em cada compartimento é igual). POR ISSO, A DIFERENÇA DE CARGAS ATRAVÉS DA MEMBRANA É ZERO Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 13. Neurofisiologia I Exemplo 1 1) Os canais de potássio estão fechados (GK+ = 0) ● O movimento térmico dos íons fará com que eles se movimentem, mas não cruzam a membrana 2) Os canais se abrem ● O movimeto do potássio segue o potencial químico (gradiente de concentração) ● Quando um íon potássio atravessa a membrana, deixa para trás um íon cloreto, aumentando a carga positiva do lado 1 e a carga negativa do lado 1 3)Esse movimento gera uma nova força eletrostática não-aleatória – Essa força age sobre os íons, que opõe o movimento na direção do gradiente – Essa separação de cargas produz um potencial (V = Q/C) que aumenta até que o equilíbrio seja alcançado Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 14. Neurofisiologia I Exemplo I ● Em termos quantitativos, podemos expressar o fluxo total de íons j em termos de gradientes químicos e elétricos D é o coeficiente de difusão, C é a concentração, R é a constante dos gases, V é a voltagem (=ΔΨ), z é a valência do íon, F é a constante d eFaraday, e T é a temperatura j=−D⋅[ dC dx +C⋅( zF RT )⋅( dV dx )] Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 15. Neurofisiologia I Exemplo I ● Quando j = 0 (i.e., equilíbrio eletroquímico),a equaçao pode ser integrada em Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Δ ψ≡(ψI −ψII )= RT zA F ln( aA II aA I ) Equação de NernstPotencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 16. Neurofisiologia I Exemplo 1 Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Purves et al., 2004 Δ ψ= 58 z ln ( [ K +1 ]2 [ K +1 ]1 )=58⋅ln( 1 10 )=−58mV Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 17. Neurofisiologia I Equação de Goldman-Hodgkin-Katz ● A membrana celular dos neurônios é permeável a mais de um tipo de espécie iônica através de CANAIS específicos ● Assim, a situação j = 0 não depende do gradiente de concentração de um único íon, mas de outros íons permeantes de suas permeabilidades relativas ● Ou seja, temos que considerar os fluxos individuais jNa+, jK+, jCl-, etc. Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 18. Neurofisiologia I Equação de Goldman-Hodgkin-Katz Δ Ψ=( RT F )⋅ln( PNa⋅[Na]e+PK⋅[K ]e +PCl⋅[Cl]i PNa⋅[Na]i+PK⋅[K ]i+PCl⋅[Cl]e ) Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação onde PA é permeabilidade para um dado íon e a concentração é determinada dentro e fora da célula Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 19. Neurofisiologia I http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/ Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 20. Neurofisiologia I Potencial de membrana ● O potencial da membrana é um potencial eletroquímico, consequência da separação de cargas ● Em condições de repouso,o potencial de membrana é chamado de POTENCIAL DE REPOUSO, e pode ser representado como uma bateria que deve estar em série com a resistência Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 21. Neurofisiologia I Lembrando... – Bicamada lipídica Capacitância→ – Canais iônicos Condutâncias→ – Gradientes iônicos Baterias→ ● Propriedades básicas da capacitância – Q = CV – Para carregar um capacitor, é necessária uma corrente I = dQ/dt Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 22. Neurofisiologia I Correntes e condutâncias ● A corrente percorrendo a porção condutiva da membrana pode ser expressada como um produto de uma condutância e uma força eletromotriz onde V – Ee é a força motriz e g é a condutância (R = 1/g), expressa em Siemens (S) V potencial de membrana→ Ee potencial de reversão (=→ ΔΨ no qual j = 0) Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 23. Neurofisiologia I Correntes e condutâncias ● Na membrana em repouso, o potencial V é constante e corrente total = 0 ● Cada condutância pode carregar uma corrente, mesmo se a corrente total for 0 INa + IK + ICl = 0 ● Assim, Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação V=Δ Ψ= ENa⋅gNa +EK⋅gK+ECl⋅gCl gNa+gK+gCl Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 24. Neurofisiologia I Como cada condutância afeta o potencial de membrana? Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação ● CONSIDERANDO ENa = 41,3 mV, EK = -73,3 mV, e EL = -50,8 mV, calcular V e IA para as seguintes situações: A) gK = 2,02, gNa = 0 B) gK = 0, gNa = 3,97 C) gK = 0,37, gNa = 0,02 D) gK = 2,55, gNa = 29,5 Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 25. Neurofisiologia I Como cada condutância afeta o potencial de membrana? ● Na situação (C), a condutância predominante é do K+ ● A “bateria” carregada pela condutância do potássio gera uma corrente de dentro para fora que será “drenada” pelas condutâncias do sódio e de vazamento (gL ≣gCl) (i.e., Ic = 0) ● O V resultante se encontra entre ENa e EK, mas mais próxima deste último PORQUE A CONDUTANCIA DE POTÁSSIO É MAIOR Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 26. Neurofisiologia I Como cada condutância afeta o potencial de membrana? ● Na situação (D), a condutância predominante é do Na+ ● A condutância de Na+ produz um grande fluxo de corrente de fora para dentro que é “drenada” pelas condutâncias gK e gL ● De forma importante, o potencial de membrana muda de sinal DESPOLARIZAÇÃO→ ● A despolarização depende de condutâncias que mudam conforme o potencial de membrana muda Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicosPotencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 27. Neurofisiologia I Canais iônicos Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos ● Proteínas integrais de membrana especializadas que permitem a passagem de íons com alta frequência quando “abertas” ● São a base molecular das condutâncias ● Ciclam entre pelo menos dois estados, aberto (A) e fechado (F) ● PA = A/(A+C) Lent, 2010 Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 28. Neurofisiologia I Registrando canais iônicos Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 29. Neurofisiologia I Comportas de canais iônicos Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial graduado Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 30. Neurofisiologia I Canais iônicos e o potencial de ação ● Um potencial de ação é um sinal elétrico propagado por um axônio ou fibra muscular que influencia outros neurônios ou induz a contração muscular ● A excitação de um neurônio ocorre quando o potencial de membrana na região do cone de implantação do axônio muda do repouso para um valor menos negativo (despolarização) ● A despolarização de uma porção da membrana pode ser causada por canais iônicos ativados por neurotransmissores ou pela transmissão eletrotônica das correntes próximas Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 31. Neurofisiologia I Propagação eletrotônica Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 32. Neurofisiologia I Potencial de ação ● Se o potencial de membrana Vm aproxima-se de um valor crítico (limiar), canais de sódio depedentes de voltagem são ativados ● O aumento resultante na condutância ao sódio (gNa) leva a uma entrada de sódio na célula, despolarizando mais a membrana (retroalimentação positiva) e produzindo uma despolarização tudo-ou-nada chamada de potencial de ação ● Como resultado, o Vm colapsa rapidamente, alcançando valores positivos. ● gNa cai antes do pico (inativação dos canais), enquanto gK aumenta (abertura de canais de potássio dependentes de voltagem) Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 33. Neurofisiologia I Potencial de ação Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 34. Neurofisiologia I Período refratário ● Em diversas situações, gK ainda está elevada depois que o potencial de repouso foi restaurado, e Vm aproxima-se do potencial do potássio, resultando em um pós-potencial hiperpolarizador. ● Nessa situação, o Vm estará mais negativo, e a probabilidade de um novo potencial de ação é menor. Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 35. Neurofisiologia I Propagação do potencial de ação Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 37. Neurofisiologia I Integração sináptica: Somação espacial Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 38. Neurofisiologia I Integração sináptica: Somação espacial Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos
  • 39. Neurofisiologia I Potencial pós-sináptico inibitório Permeabilidade seletiva Estrutura eletrostática da membrana Potencial de ação Potencial de repouso Canais iônicos