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
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
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
39. Neurofisiologia I
Potencial pós-sináptico inibitório
Permeabilidade
seletiva
Estrutura
eletrostática
da membrana
Potencial
de ação
Potencial
de repouso
Canais iônicos