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Reinaldo O. Sieiro RFA 02 POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO RFA 02 POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO.

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2 Reinaldo O. Sieiro RFA 02 POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO RFA 02 POTENCIAIS DE MEMBRANA E DE AÇÃO

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

4 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.

5 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+ ) = mV

6 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

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

8 POTENCIAIS DE AÇÃO CANAIS IÔNICOS – sódio, potássio, cálcio

9 CANAIS DE SÓDIO

10 - 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+ Canais Na +

11 - 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. +

12 CANAIS DE POTÁSSIO

13 - 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 Canais K +

14 - 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+ +

15 CANAIS DE CÁLCIO

16 - VOLTAGEM DEPENDENTE. - SÃO MUITO PERMEÁVEIS AO NA+ ASSIM COMO AO CA++. - SÃO TAMBÉM CHAMADOS CANAIS DE CA++ // NA+ - TÊM ATIVAÇÃO LENTA ( 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. Canais Ca + +

17 - VOLTAGEM DEPENDENTE. - SÃO MUITO PERMEÁVEIS AO NA+ ASSIM COMO AO CA++. - SÃO TAMBÉM CHAMADOS CANAIS DE CA++ // NA+ - TÊM ATIVAÇÃO LENTA ( 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. Canais Ca

18 POTENCIAIS DE AÇÃO E T A P A S

19 - ATIVAÇÃO DA MEMBRANA POR ESTÍMULO LIMIAR QUÍMICO, MECÂNICO OU ELÉTRICO. - AUMENTO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA AO NA 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+ Etapas Potencial de Ação

20 POTENCIAIS DE AÇÃO O PLATÔ NO POTENCIAL DE AÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO E LISO

21 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 CONCEITOS BÁSICOS IMPORTANTES

22 SE A BOMBA DE NA/ K+ DEIXAR DE FUNCIONAR, PODERÁ HAVER POTENCIAL DE AÇÃO?

23 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 A DE IMPULSOS

24 EXPLIQUE O QUE É A RITIMICIDADE DOS POTENCIAIS DE AÇÃO.

25 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. 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.

26 - 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.

27 Por que existe PLATÔ em alguns POTENCIAIS DE AÇÃO ?

28 - DIFUSÃO LENTA DE ÍONS CA++ E TAMBÉM SÓDIO PELOS CANAIS LENTOS - ABERTURA LENTA DOS CANAIS DE K+ VOLTAGEM DEPENDENTES

29 -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).

30 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

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

32 Período refratário: Absoluto / Relativo devido à inatividade dos canais de Na+

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

34 JÁ QUE O POTENCIAL DE AÇÃO É UM PROCESSO PASSIVO QUAL A IMPORTÂNCIA DA BOMBA DE NA+ / K+?

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

36 QUAL A IMPORTÂNCIA DO PLATÔ NA FISIOLOGIA DO MÚSCULO CARDÍACO? QUAL A IMPORTÂNCIA DO PLATÔ NA FISIOLOGIA DO MÚSCULO CARDÍACO?

37 MANTEM A CONTRAÇÃO MUSCULAR POR MAIS TEMPO

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

39 (O suco gástrico tem muito K+, principalmente nas células da mucosa ) (O suco gástrico tem muito K+, principalmente nas células da mucosa ) vômitos K+ (hiperpolarizaçào) PM> -85 Mv

40 B) COMO SE ESPERA QUE ESTEJA ESTE PACIENTE SOB PONTO DE VISTA DE ATIVIDADE MUSCULAR ?

41 FRAQUEZA MUSCULAR – MAIOR O ESTÍMULO PARA HAVER INVERSAÃO DO POTENCIAL

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

43 - 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+

44 - 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+

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

46 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)

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

48 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

49 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 ? 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 ?

50 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

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

52 (INSERIR FIGURA – TEMPO X VOLTAGEM) QUANTO > VOTAGEM APLICADA 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

53 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) ? 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) ?

54 Na+ excitabilidade (desidratação hipertônica) diabetes insipidus Na+ excitabilidade (desidratação hipertônica) diabetes insipidus Na+ trabalho em alto forno, exercício exagerado astenia, caimbra Na+ trabalho em alto forno, exercício exagerado astenia, caimbra K = sangue estocado(hemólise), picada de cascavel, síndrome de esmagamento K = sangue estocado(hemólise), picada de cascavel, síndrome de esmagamento K+ = diuréticos, vômitos, diarréia = queixa de camimbra, parestesia, extra-sísitoles (reposiçào banana, laranja, cajú K+ = diuréticos, vômitos, diarréia = queixa de camimbra, parestesia, extra-sísitoles (reposiçào banana, laranja, cajú Ca++ = hiperparatireoidismo = queixa flacidez há baixa permeabilidade ao Na+ Ca++ = hiperparatireoidismo = queixa flacidez há baixa permeabilidade ao Na+ Ca++ = tetania - hipoparatireoidismo = pm (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 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- = alcalose secundária a vômitos (há retenção de HCO3) - Cl- = muito rara


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