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Reinaldo O. Sieiro

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RFA 02 POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO. Reinaldo O. Sieiro. FEM (mV) = +/- log Concentração LIC / Concentraçào LEC. EQUAÇÃO DE NERST.

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RFA 02

POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO

Reinaldo O. Sieiro

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FEM (mV) = +/- log Concentração LIC / Concentraçào LEC

EQUAÇÃO DE NERST

Equação de Nernst – Valor do potencial, entre as duas faces da membrana, que impede a difusão efetiva de um íon em qualquer direção através dessa membrana. Sua grandeza é proporcional às diferenças iônicas através da membrana..

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A MEMBRANA CELULAR COMO UM CAPACITOR ELÉTRICO

- A camada lipídica funciona como um dielétrico.- A capacitância de um capacitor é inversamente proporcional à sua espessura. - Pela sua espessura (7 nm), sua capacidade é enorme para sua área.

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POTENCIAL DE MEMBRANA

-POTENCIAL DE DIFUSÃO DO K+ = 35 : 1 = 1.54 X –61 = -94 mV

- POTENCIAL DE DIFUSÃO DO NA+ = 14 : 140 LOG 0.1 = -1 X –61 = +61 mV

- POTENCIAL DE MEMBRANA ( NA + K+ ) = - 86 mV

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POTENCIAL DE MEMBRANA

- PERMEABILIDADE DA MEMBRANA 100 X MAIOR AO K+ QUE AO NA+ (VOLUME HIDRATADO DO ÍON)

- POTENCIAL BOMBA DE NA+ /K+ = -4 mV ( 3NA+ : 2K+) BOMBA ELETROGÊNCIA

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POTENCIAL DE MEMBRANA

- OS ÍONS NEGATIVOS – ÂNIONS (NÃO DIFUSÍVEIS ) TÊM INFLUÊNCIA NA GERAÇÃO DO POTENCIAL DE MEMBRANA.

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POTENCIAIS DE AÇÃO

CANAIS IÔNICOS – sódio, potássio, cálcio

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Canais Na

+

- Voltagem dependente para fechamento / abertura das compotas.

- Aumenta a permeabilidade 500 – 5000 vezes quando ativados.

- Sua compota de inativação só se reabrirá após o potencial de membrana ter retornado ou chegar muito próximo ao valor do potencial de repouso da membrana . (período refratário)

- São poros com carga negativa com baixa energia de hidratação facilitando a permeabilidade ao Na+

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Canais Na

+

- A PERMEABILIDADE DOS CANAIS DE NA+ É AUMENTADA PELA DEFICIÊNCIA DE CA++ NO LEC . - OS ÍONS CA++ SE LIGAM ÀS SUPERFÍCIES EXTERNAS DAS MOLÉCULAS PROTEICAS DOS CANAIS DE NA+. SUAS CARGAS POSITIVAS ALTERAM A VOLTAGEM DO CANAL,DIFICULTANDO SUA ABERTURA.

- OS CANAIS DE NA++ PODEM SER BLOQUEADOS PELA TETRODOXINA.

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Canais K

+

- SÓ SE ABREM APÓS O INÍCIO DO FECHAMENTO DOS CANAIS DE NA+ - SUA ABERTURA É MAIS LENTA QUE OS CANAIS DE NA+

- SÃO POROS SEM CARGA, IMPERMEÁVEIS AOS NA+ DEVIDO À SUA GRANDE ENERGIA DE HIDRATAÇÃO

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Canais K

+

- SÃO MUITO PERMEÁVEIS AO K+ DEVIDO À SUA BAIXA ENERGIA DE HIDRATAÇÃO

- PODEM SER BLOQUEADOS PELO ÍON TETRAETILAMÔNIO

- EM REPOUSO A PERMEABILIDADE AOS ÍONS K+ É 50 – 100 VEZES MAIOR QUE AOS ÍONS NA+

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Canais Ca

+ +

- VOLTAGEM DEPENDENTE.

- SÃO MUITO PERMEÁVEISAO NA+ ASSIM COMO AO CA++.

- SÃO TAMBÉM CHAMADOS CANAIS DE CA++ // NA+

- TÊM ATIVAÇÃO LENTA (10- 20 VEZES MAIS LENTOS QUE OS CANAIS DE NA+)

- SÃO POR ISTO CHAMADOS DE CANAIS LENTOS E OS CANAIS DE NA+, CANAIS RÁPIDOS

- SÃO NUMEROSOS NOS MÚSCULOS CARDÍACO E LISO.

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Canais Ca

- VOLTAGEM DEPENDENTE.

- SÃO MUITO PERMEÁVEISAO NA+ ASSIM COMO AO CA++.

- SÃO TAMBÉM CHAMADOS CANAIS DE CA++ // NA+

- TÊM ATIVAÇÃO LENTA (10- 20 VEZES MAIS LENTOS QUE OS CANAIS DE NA+)

- SÃO POR ISTO CHAMADOS DE CANAIS LENTOS E OS CANAIS DE NA+, CANAIS RÁPIDOS

- SÃO NUMEROSOS NOS MÚSCULOS CARDÍACO E LISO.

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Etapas Potencial de Ação

- ATIVAÇÃO DA MEMBRANA POR ESTÍMULO LIMIAR QUÍMICO, MECÂNICO OU ELÉTRICO.

- AUMENTO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA AO NA+ 5000 VEZES- INATIVAÇÃO DOS CANAIS DE NA+

- AUMENTO LENTO NA ABERTURA DOS CANAIS DE K+

- RETORNO DO POTENCIAL AOS NÍVEIS DE REPOUSO

- FECHAMENTO DOS CANAIS DE K+

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POTENCIAIS DE AÇÃO

O PLATÔ NO POTENCIAL DE AÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO E LISO

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CONCEITOS BÁSICOS IMPORTANTES

PÓS POTENCIAL POSITIVO = SAÍDA EXCESSIVA DE K+ DEVIDO AO FECHAMENTO LENTO DOS CANAIS DE K+

IMPULSO NERVOSO OU MUSCULAR = PROPAGAÇÃO DOS POTENCIAIS DE AÇÃO

DIREÇÃO DA PROPAGAÇÀO = NOS DOIS SENTIDOS A PARTIR DO PONTO ESTIMULADO

PRINÍPIO DO TUDO OU NADA = UMA VEZ ESTIMULADA, UMA FIBRA SERÁ TODA ELA DESPOLARIZADA SE O ESTÍMULO FOR LIMIAR, OU NÃO O FARÁ SE FOR SUBLIMIAR

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NA GERAÇÃO DE UM ÚNICO POTENCIAL, APENAS UMA QUANTIDADE MÍNIMA DE ÍONS PASSA PELA MEMBRANA. SEM NECESSIDADE DA BOMBA DE ( NA+ // K+ ) RECARREGAR A MEMBRANA, SERIA POSSÍVEL TRANSMITIR 100.000 A 50.000.000 DE IMPULSOS

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CAPACIDADE DE TODO TECIDO EXCITÁVEL DESDE QUE O LIMIAR DE EXCITABILIDADE DIMINUA (P.EX. A ↓ CA++) . HÁ ALTA PERMEABILIDADE AOS NA+. OCORRE: CORAÇÃO, MÚSCULOS LISOS E ALGUNS NEURÔNIOS DO SNC.

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- FATORES QUE AUMENTAM A EXCITABILIDADE DA MEMBRANA: * CA++

- FATORES QUE DIMINUEM A EXCITABILIDADE DA MEMBRANA: * K+ (HIPERPOLARIZAÇÃO), CA++, ANESTÉSICOS LOCAIS

- A VELOCIDADE DA ATIVAÇÃO DA BOMBA DE N+/K+ DEPENDE DAS VARIAÇÕES NAS CONCENTRAÇÕES IÔNICAS.

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- DIFUSÃO LENTA DE ÍONS CA++ E TAMBÉM SÓDIO PELOS CANAIS LENTOS

- ABERTURA LENTA DOS CANAIS DE K+ VOLTAGEM DEPENDENTES

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RITMICIDADE DOS TECIDOS EXCITÁVEIS (O SISTEMA DE CONDUÇÃO DO CORAÇÃO, ALGUNS MÚSCULOS LISOS E MUITOS NEURÔNIOS DOS SNC): * AS MEMBRANAS SÃO NATURALMENTE PERMEÁVEIS AOS NA (POTENCIAL DE REPOUSO –60 A = -70 MV) O QUE IMPEDE O FECHAMENTO COMPLETO DOS CANIS DE NA+ / CA+ (CANAIS LENTOS).

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EX. AXÔNIO GIGANTE DE LULA DIÂMTERO DE 500 mm (AMIELÍNICO) VEL 25 m/s

FIBRA NERVOSA HUMANA DIAMETRO 10 mm = VEL 0.5 m/s (SE NÃO FOSSE MIELINIZADA) O REFLEXO DE RETIRADA DO PÉ SOBRE UMA BRASA LEVARIA 4 s. A VELOCIDADE COM A FIBRA MIELINIZADA = 50 m/s

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* CONDUÇÃO SALTATÓRIA:OS ÍONS NÃO SE DIFUNDEM ATRAVÉS DA BAINHADE MIELINA, MAS O FAZEM NOS NODOS DE RANVIER. * SOMENTE NOS NODOS OCORREM OS PONTECIAIS DE AÇÃO. * ESTA TRANSMISSÃO É 50 VEZES MAIS RÁPIDA.

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Inibição da excitabilidade da membrana (atuam nas compotas dos canais de Na+) = anestésicos locais e alta concentrações de Ca++ no LEC.

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Inibição da excitabilidade da membrana (atuam nas compotas dos canais de Na+) = anestésicos locais e alta concentrações de Ca++ no LEC.

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UM PACIENTE COM ÚLCERA DUODENAL CRÔNICA (ESTENOSADA) CHEGA AO HOSPITAL COM VÔMITOS E DESNUTRIÇÃO.

A) COMO SE ESPERA QUE ESTEJA O POTENCIAL DE MEMBRANA DESTE PACIENTE?

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(O suco gástrico tem muito K+, principalmente nas células da mucosa )

vômitos  ↓ K+ (hiperpolarizaçào)  PM > -85 Mv

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C) VOCÊ PERCEBEU A HIPOCALEMIA E DEU K+ EM EXCESSO. COMO ESTARÁ ESTE PACIENTE? – SUPONDO QUE NÃO TENHA TIDO PARADA CARDÍACA.

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- ↑ K+ - ↓ POTENCIAL- HÁ BAIXA EXCITABILIDADE PORQUE : ↑ K+  ↑ POS POTENCIAL POSITIVO  ↑ PERÍODO REFRATÁRIO  FLACIDEZ

- A DIMINUIÇÃO DO POTENCIAL DE MEMBRANA  ↓ GRADIENTE DE DIFUSÃO AO NA+

- ASSIM O ESTÍMULO TERIA QUE SER ↑↑↑ PARA HAVER POTENCIAL DE AÇÃO E OS ESTÍMULOS QUE LIBERAM ACH NÃO VARIAM PORQUE HOUVE ALTERAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE K+

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- ↑ K+ - ↓ POTENCIAL- HÁ BAIXA EXCITABILIDADE PORQUE : ↑ K+  ↑ POS POTENCIAL POSITIVO  ↑ PERÍODO REFRATÁRIO  FLACIDEZ

- A DIMINUIÇÃO DO POTENCIAL DE MEMBRANA  ↓ GRADIENTE DE DIFUSÃO AO NA+

- ASSIM O ESTÍMULO TERIA QUE SER ↑↑↑ PARA HAVER POTENCIAL DE AÇÃO E OS ESTÍMULOS QUE LIBERAM ACH NÃO VARIAM PORQUE HOUVE ALTERAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE K+

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POR QUE A HIPERPOLARIZAÇÃO DIFICULTA O POTENCIAL DE AÇÃO, JÁ QUE HÁ MAIOR GRADIENTE PARA A DIFUSÃO DO NA+ PARA O LIC?

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A) NÃO HÁ AUMENTO DE ACH (NÃO VARIA SUA LIBERAÇÃO COM ALTERAÇÕES DO K LEC.

B) JÁ QUE HÁ BAIXA DDE K+, MESMO QUE HAJA AUMENTO DE GRADIENTE DE NA+ PARA O LIC, HÁ GRANDE AUMENTO DE PERMEABILIDADE DE K + PARA O LEC, DIFICULTANDO A INVERSÃO DO POTENCIAL DE MEMBRANA (OVER SHOOT)

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POR QUE A HIPERPOLARIZAÇÃO DIFICULTA O POTENCIAL DE AÇÃO, JÁ QUE HÁ MAIOR GRADIENTE PARA A DIFUSÃO DO NA+ PARA O LIC?

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UM PACIENTE TRABALHANDO EM AMBIENTE DE ALTA TEMPERATURA (ALTO FORNO)FOI ATENDIDO EM ESTADO DE CHOQUE.

TIPO DE CHOQUE - HIPOVOLÊMICO

SINTOMATOLOGIA - FLACIDEZ

SUDORESE  BAIXA DE NA+  BAIXA AMPLITUDE DOS POTENCIAIS DE AÇÃO  FLACIDEZ

A AMPLITUDE DOS PA DEPENDE [NA+] LEC OU SEJA, DO QUANTO ENTRA NA CÉLULA DURANTE O PA

A DURAÇÃO DO PA DEPENDE DA [K+] LEC

A ABAIXA DE NA+ LEC  DIMINUI O GRADIENTE DE DIFUSÃO PARA O LIC BAIXA AMPLITUDE DO PA  FLACIDEZ

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UM PACIENTE SUBMETIDO A TIREOIDECTOMIA, NO 2ºDPO APRESENTOU ATIVIDADE MUSCULAR ESPONTÂNEA EM RESPOSTA A PEQUENOS ESTÍMULOS

POR QUE? QUAL ÍON DEVERÁ SER DADO PARA MELHORAR ESTE QUADRO CLÍNICO ?

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UM PACIENTE TRABALHANDO EM AMBIENTE DE ALTA TEMPERATURA (ALTO FORNO)FOI ATENDIDO EM ESTADO DE CHOQUE.

TIPO DE CHOQUE - HIPOVOLÊMICO

SINTOMATOLOGIA - FLACIDEZ

SUDORESE  BAIXA DE NA+  BAIXA AMPLITUDE DOS POTENCIAIS DE AÇÃO  FLACIDEZ

A AMPLITUDE DOS PA DEPENDE [NA+] LEC OU SEJA, DO QUANTO ENTRA NA CÉLULA DURANTE O PA

A DURAÇÃO DO PA DEPENDE DA [K+] LEC

A ABAIXA DE NA+ LEC  DIMINUI O GRADIENTE DE DIFUSÃO PARA O LIC BAIXA AMPLITUDE DO PA  FLACIDEZ

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- PODEMOS DIZER QUE QUANTO MAIOR A CRONAXIA DE UMA FIBRA, MAIOR SERÁ SUA EXCITABILIDADE?

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(INSERIR FIGURA – TEMPO X VOLTAGEM)

QUANTO > VOTAGEM APLICADA < O TEMPO NECESSÁRIO PARA EXCITAR A FIBRA

A < VOLTAGEM CAPAZ DE DESENCADEAR UM PA = REOBASE

SE AUMENTAR A REOBASE DE 2X, O TEMPO NECESSÁRIO PARA ESTIMULAR A FIBRA = CRONAXIA

QUANTO MENOR A CRONAXIA > EXCITABILIDADE

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POR QUE AO INJETARMOS SORO FISIOLÓGICO GELADO EM UM PACIENTE, ESTE ENTRA EM HIPERCALEMIA? A BAIXA TEMPERTURA INIBE O TRANPORTE ATIVO (AS ENZIMAS AGEM NUMA TEMPERATURA ÓTIMA)?

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↑ Na+  excitabilidade (desidratação hipertônica) diabetes insipidus

↓ Na+ trabalho em alto forno, exercício exagerado astenia, caimbra

↑ K = sangue estocado(hemólise), picada de cascavel, síndrome de esmagamento

↓ K+ = diuréticos, vômitos, diarréia = queixa de camimbra, parestesia, extra-sísitoles (reposiçào banana, laranja, cajú

↑ Ca++ = hiperparatireoidismo = queixa flacidez há baixa permeabilidade ao Na+

↓ Ca++ = tetania - hipoparatireoidismo = ↑ pm (Na+)

↓ Mg = interfere na eficiência da fibra cardíaca. No alcoolismo a ↓ Mg  ↓ absorção intracelular de K+ c/ ↑ Ca++ e ↑ Na+ no LIC

↓ Cl- = alcalose secundária a vômitos (há retenção de HCO3)

- ↑ Cl- = muito rara