Eletrofisiologia 13/03/2012. Canais Iônicos. Proteínas Integrais: abertas permitem a passagem de íons

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1 Eletrofisiologia Proteínas Integrais: abertas permitem a passagem de íons Seletividade Alguns íons podem passar outros não Tamanho do canal Distribuição de cargas Aberto ou fechado Proteínas Integrais: abertas permitem a passagem de íons Condutância do canal (Permeabilidade) Probabilidade de estar aberto Sistema de comportas Condutância do canal Canais voltagem dependentes Abertos ou fechados de acordo com o potencial de membrana Comporta de Ativação do canal de Na+ no nervo Despolarização Permeabilidade ao Na+ Condutância do canal Comporta de Inativação do canal de Na+ Fechada pela despolarização Impermeável ao Na+ Repolarização do potencial de ação do nervo 1

2 Condutância do canal Canais ligante dependentes Abertos ou fechados por neurotransmissor, hormônios... Receptor nicotínico da Ach na placa motora Ligação da Ach Abertura Permeável ao Na+ e K+ Despolarização da placa motora Potenciais de difusão e equilíbrio Potencial de difusão Diferença de potencial através de uma membrana por causa da diferença da concentração de um íon Só pode ser gerado se a membrana for permeável ao íon Sinal depende da carga elétrica positiva ou negativa do íon Potenciais de difusão e equilíbrio Potencial de equilíbrio Potencial de difusão que equilibra exatamente. Oposição ao potencial de difusão. Equilíbrio químico 2

3 Potenciais de repouso Potencial de repouso da membrana Diferença de potencial entre os dois lados da membrana celular (mv) Potenciais de repouso Determinado pelos potenciais de difusão que resultam das diferenças de concentrações de íons permeáveis Cada íon tenta alterar o potencial de membrana em direção ao seu potencial de equilíbrio Íons de maior condutância contribuem mais Potenciais de Ação Propriedade das células excitáveis (nervos, músculos) que consiste na despolarização rápida, seguida de repolarização do potencial de membrana. Potenciais de Ação Despolarização Torna o potencial de membrana menos negativo Interior da célula menos negativo Hiperpolarização Torna o potencial de membrana mais negativo Interior da célular mais negativo Potenciais de Ação 3

4 Potenciais de Ação Despolarização Corrente de influxo de Na+ Potencial de ação positivo Período refratário Período durante o qual outro potencial de ação não pode ser gerado, não importa quão grande seja o estímulo. Persiste até o fim do período de repouso. Corrente de efluxode K+ Propagação dos potenciais de ação Disseminação das correntes locais para áreas adjacentes da membrana Despolarização Potencial de Ação Junção neuromuscular Junção neuromuscular Funções: Traduzir um-para-um dos potenciais de ação do neutônio motor, em potenciais de ação do músculo Acetilcolina Receptor nicotínico Os potenciais de ação liberam acetilcolina que se difunde atravésdafenda despolariza a membrana muscular contração 4

5 Junção neuromuscular Propagação dos potenciais de ação Músculo Esquelético Músculo Tendões Músculo esquelético feito de fibras musculares Feixe de fibras musculares Mitocôndrias Núcleo Membrana plasmática (sarcolema) Miofibrilas Cada fibra muscular é uma célula multinucleada contendo numerosas miofibrilas Conjunto altamente ordenado de filamentos grossos de miosina e filamentos finos de actina Unidades de contração Sarcômero Sarcômero Excitação- contração no músculo esquelético Actina Miosina 5

6 Resumindo O potencial de ação viaja pelo neurônio 2. Exocitose de ACh 3. DifusãodeAChnafendasináptica 5. ACh liga-se ao receptor 6. AberturadoscanaisdeNa+(entrada)eK+(saída) Resumindo Aumento da probabilidade de início de um potencial de ação 8. Opotencialdeaçãoviajaaolongodamembrana 9. O potencial de ação entra no retículo sarcoplasmático 10. O potencial de ação abre os canais de Ca2+ dependentes de voltagem 11. Os íons de Ca2+ ligam-se aos filamentos, causando contração Excitação- contração no músculo esquelético Excitação- contração no músculo esquelético Excitação- contração no músculo esquelético 6

7 Relaxamento no músculo esquelético 1. Degradação da acetilcolina 2. Canais iônicos fecham-se 3. Repolarização da membrana 4.Diminuição da permeabilidade do retículo sarcoplasmáticoaosíonsdeca Os íons de Ca 2+ são bombeados de volta ao retículo 6. Quebram-se os complexos miosina-actina Tecido muscular Relacionado ao mecanismo de locomoção e ao processo de movimentação de substâncias internas do corpo Capacidade contrátil das fibras musculares em resposta a estímulos nervosos ATP. Tecido muscular - Classificação 1)tecido muscular liso; 2) tecido muscular estriado esquelético; 3) tecido estriado cardíaco. Tecido muscular liso Contração involuntária, independente Presente nos órgãos viceraisinternos (esôfago, intestino, vasos sangüíneos e útero), responsável pelo peristaltismo Estímulo para a contração dos músculos lisos é mediado pelo sistema nervoso vegetativo. Tecido muscular estriado esquelético Contração voluntária, Forma os músculos, órgãos ligados à estrutura óssea, permitindo a movimentação do corpo As contrações do músculo esquelético permitem os movimentos dos diversos ossos e cartilagens do esqueleto. Tecido muscular cardíaco Contração involuntária Musculatura do coração Unidas por discos intercalares que aumentam a adesão entre as células -contração rítmica e vigorosa 7

8 Efeito Platô Ocorre quando a membrana não repolariza imediatamente após a despolarização, o platô prolonga muito a despolarização, e a repolarização só começa alguns milisegundos após o normal. Platô ocorre porque? Devido à vagarosa abertura dos canais de cálcio voltagem dependente influxo de íons sódio e cálcio para o meio intracelular o que prolonga a despolarização Canais de potássio voltagem dependentes apresentam uma lentidão em sua abertura, abrindo somente ao final do platô. Quando totalmente abertos à voltagem volta rapidamente em direção ao potencial de repouso devido ao efluxo de potássio. Efeito Platô Comparação entre os músculos esquelético, liso e cardíaco Característica M. Esquelético M. Liso M. Cardíaco Aparência Estriado Ascensão do potencial de ação Excitaçãocontração Corrente de influxo de Na+ Potencial de ação e liberação de Ca2+ pelo rs Sem estriações Corrente de influxo de Na+ Hormônios e transmissores abrem canais de Ca2+ Estraido Corrente de influxo de Ca2+ e Na+ Corrente de influxo de Ca2+ durante o platô do potencial de ação Cãimbra Contração involuntária da musculatura Resultado de exercícios físicos além das capacidades musculares Ácido láctico BaixadosníveisdeCa2+ouK+ 8

9 Tetania Espasmos musculares (contrações involuntárias dos músculos) Estimulação contínua grau máximo de contração, Músculo permanece contraído Fadiga muscular Perda da capacidade de contratação Deficiência de ATP Incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular Acúmulo de ácido lático Sistema Neuromuscular 9