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29-as cargas elétricas em excesso, que provocam a formaçăo de um potencial elétrico, se localizam em torno da membrana celular: a superfície interna da membrana é coberta pelo excesso de ânios(–), enquanto que, na superfície externa, há o mesmo potencial cátions(+) falta de elétrons.
30:o potencial de membrana existe sob duas formas principais: o potencial de repouso e o potencial de açăo.
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55:o resultado é um acúmulo de cargas positivas no exterior celular. este potencial de açăo é mantido ativamente, com consumo de energia, já que ele existe contra o gradiente químico (de concentraçăo). a membrana fica, entăo, configurada como repositório de energia potencial que será necessária para a açăo seguinte, a despolarizaçăo. o interior de célula é sempre negativo em relaçăo ao exterior. nos neurônios, săo comuns valores de 70 a 80 mv de diferença de potencial. nas células ciliadas externas há uma situaçăo diferente, pois elas estăo imersas pela extremidade superior na endolinfa, que possui um potencial positivo adicional. desse modo, essas células estăo 80 mv mais negativas que a perilinfa, e 125 mv mais negativas que a endolinfa.
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57:lembraremos, neste ponto, que cada célula nervosa possui um longo pseudópodo , o axônio, e também outros similares, em grande número e muito mais curtos, que săo os dendritos. pelo axônio circularăo os potenciais eferentes (os que se afastam da célula) e pelos dendritos, os aferentes (que se aproximam dela). em todo caso, ambos estăo constituídos por citoplasma e membrana, tal como o corpo da célula. a única diferença é que o axônio năo pode ser diretamente excitado por estímulos externos, mas somente pelo próprio corpo neuronal em processo de despolarizaçăo. do ponto de vista prático, isso significa que o potencial de açăo do axônio só pode ter início no ponto de uniăo com o corpo celular.
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61:curva demonstrativa de um potencial de açăo. veja o aumento progressivo do potencial de repouso (área cinza) até chegar ao limiar de disparo. este aumento pode ser automático (nas células que determinam, por exemplo, o ritmo cardíaco) ou provocado por potenciais pós-sinápticos excitatórios, ou bem, como no caso dos estéreo-receptores, por estímulos físicos (mecânicos, térmicos, luminosos, etc).
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63-quando alcançado esse limiar, produz-se a abertura de canais de cálcio na membrana celular. estes săo pontos na superfície da membrana que, sob açăo de enzimas especificas, formam um poro permeável em forma específica para alguma substância, neste caso o cálcio. esta entrada de ca++ produz a apertura de canais de na+ que, por sua vez, permitem seu afluxo maciço (por gradiente de concentraçăo) para o citoplasma, tornando-o mais positivo do que a superfície externa da membrana, ou seja, invertendo sua polarizaçăo. esse processo dura, aproximadamente, dez milisegundos e começa a ser revertido imediatamente, inicialmente devido ŕ movimentaçăo do k+ para o exterior da célula. esta situaçăo restaura progressivamente a polarizaçăo inicial, que é completada quando, por açăo da bomba de na+ novamente funcionante, este volta a ser expulso para o exterior, substituindo o k+ que, paralelamente, começa a entrar na célula. este processo dura, aproximadamente, 15 milissegundos (ver figura) na célula ciliada auditiva. devemos ressaltar que, durante o processo, a célula perde a sua energia potencial e fica incapacitada de ser novamente excitada, situaçăo que somente voltará após o processo de restauraçăo do potencial de repouso pela atpase (bomba de na+/k+). este período é chamado de
64:período refratário. vemos, entăo, que o potencial de açăo é um processo que, uma vez iniciado, cumpre um ciclo que só acaba uando restabelecido o potencial de repouso. é um processo de tudo ou nada , sempre da mesma intensidade e que independe do tipo de estímulo que o provocou ou de qualquer outra situaçăo simultânea. o período refratário, que possui uma fraçăo absoluta e outra relativa, pode ser superado por estímulos suficientemente grandes o que permitiria ritmos de disparo mais rápidos.
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66:polarizaçăo elétrica durante o potencial de açăo mostrando com a situaçăo dos canais de na+ e k+ em cada fase.
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72:logo a seguir do desencadeamento de um potencial de açăo, que sempre se produz num dendrito ou no corpo celular, a reaçăo se propaga em forma centrifuga. isto é conseqüęncia da existęncia do período refratário, que impede que o estímulo se propague apenas no sentido da regiăo da membrana que esteja ainda polarizada. a propagaçăo é, entăo, unidirecional quando considerado todo o neurônio e irá propagar pelo axônio celular até o seu extremo.
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77:potencial de açăo (início e propagaçăo)
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79:potencial de açăo em progressăo. em azul, despolarizaçăo. em verde, período de repolarizaçăo, refratário;
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83:potencial de açăo avançando. observe a seqüęncia dos canais de sódio (fechado, aberto, desativado, fechado) na medida em que o distúrbio no potencial de membrana avança. o potencial de cálcio só pode viajar afastando-se do local de origem, porque os canais de sódio atrás dele estăo fechados (e a membrana, em período refratário). veja que os valores do potencial de membrana permanecem iguais antes e depois do distúrbio, o que determina a năo diminuiçăo do potencial de açăo durante o percurso.
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97:o potencial de repouso ou também chamado de potencial de membrana corresponde ŕ diferença de potencial elétrico encontrado entre a face interna e externa da membrana plasmática semipermeável. tal membrana deve estar livre de influęncias (estímulos), externas e tal potencial (em torno de -70 mv), deve ser estável para que seja um potencial de repouso, ou seja, năo pode estar variando no período de tempo em que foi definido, pois se houver variaçăo receberá outras nôminas como potencial eletrotônico, potencial de açăo.
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103:quais săo os fatores que influenciam na velocidade de conduçăo do potencial de açăo
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105:a velocidade de conduçăo do potencial de açăo depende de vários fatores:
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14: o potencial de membrana existe sob duas formas principais: o potencial de repouso e o potencial de açăo.
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28: potencial de açăo: é uma variaçăo brusca do potencial de membrana , provocada por estímulos externos.
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30: vários estímulos podem deflagrar o potencial de açăo: como químicos, elétricos, eletromagnéticos, e até mecânicos. há células especiais, auto-excitáveis, que geram ritmamente o potencial de açăo. essas células săo responsáveis pelo início dos movimentos repetitivos biológicos, como batimentos cardíacos e freqüęncia respiratória.
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32: o potencial de açăo de uma célula excitável dura apenas alguns milésimos de segundo, e pode ser dividido nas seguintes fazes:
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50: este processo como um todo perdura por aproximadamente, 2 a 3 mili-segundos na grande maioria das células do corpo humano. mas existe células excitáveis como por exemplo células do músculo cardíaco, cujo potencial de açăo varia de 1,15 a 0,3 segundos, tais potenciais ocorrem na fase em que a célula está despolarizada. esses potenciais săo denominados potenciais de platô.
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45:potencial de açăo neural
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47: os sinais neurais săo transmitidos por meio de potenciais de açăo, que săo variaçőes muito rápidas do potencial de membrana. cada potencial de açăo começa por modificaçăo abrupta do potencial de repouso normal, para um potencial positivo e, em seguida retorna rapidamente para o potencial negativo. para produzir um sinal neural, o potencial se desloca, ao longo da fibra nervosa, até atingir o seu término.
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49: durante o período de repouso, antes do início do potencial de açăo, a condutância do potássio é cerca de 50 a 100 vezes maior que o sódio. isso causado pelo maior vazamento de íons potássio que de íons sódio pelos canais de vazamento . com o início do potencial de açăo (através de um estímulo) o canal de sódio voltagem dependente ficam instantaneanemente ativados, permitindo um aumento de 500 vezes a condutância do sódio.(fase de despolarizaçăo). em seguida, o processo de inativaçăo fecha os canais de sódio dentro de fraçăo de milisegundos. o inicio do potencial de açăo também leva á ativaçăo, pela voltagem, os canais de potássio, fazendo-os abrir em fraçăo de milisegundos após a abertura dos canais de sódio (fase de repolarizaçăo). e ao término do potencial de açăo, o retorno do potencial de membrana seu estado negativo faz com que os canais de os potássio se fechem, voltando ao seu estado original, o que só ocorre após breve retardo. (hiperpolarizaçăo -95mv).
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53: o agente necessário para a produçăo da despolarizaçăo e da repolarizaçăo da membrana neural, durante o potencial de açăo, é o canal de sódio voltagem-dependente. contudo, o canal de potássio voltagem-dependente também tem participaçăo importante ao aumentar a rapidez de despolarizaçăo da membrana. esses dois canais voltagem-dependentes existem juntamente com a bomba de sódio-potássio e os canais de vazamento de sódio e potássio.
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111: na sinapse excitatória, o potencial de açăo chega a extremidade pré-sinaptica, e libera o neurotransmiossor das vesículas. esse mediador liberado atravessa a fenda sinaptica e se localiza em receptores específicos, resultando em aumento da permeabilidade da membrana a íons sódio, especialmente. a penetraçăo dos íons sódio na+ despolariza a membrana pós-sinaptica, quando suficientemente intensa, inicia um potencial de açăo que continua no mesmo sentido do anterior.
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113: na sinapse inibitória o processo é semelhante, mas o neurotransmissor liberado aumenta a permeabilidade aos íons potássio k+ , especialmente ao íon cloro cl- , que penetra na membrana pós-sinaptica, provocando uma hiperpolarizaçăo: o interior fica mais negativo, o exterior mais positivo. assim o potencial de açăo que chega năo
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101- (e) sinalizaçăo celular; (f) sinalizaçăo elétrica nas células excitáveis; (g) geraçăo
102:de potencial de açăo pós-sináptico; (h) funçăo cerebral,
103-incluindo-se os processos cognitivos; (i) percepçăo sensorial;