Profa Mariana S. Silveira Aula Bioeletrogênese (II) Profa Mariana S. Silveira

POTENCIAL DE AÇAO= MUDANÇA TRANSIENTE NO POTENCIAL DE REPOUSO POTENCIAL DE AÇAO= MUDANÇA TRANSIENTE NO POTENCIAL DE REPOUSO. UMA FORMA DE GERAR POTENCIAS DE AÇAO EM UMNNEURONIO É ATRAVES DA INJEÇAO DE CARGAS. Em situações normais isso seria gerado através da ação de neurotransmissores ou pela transdução de determinado estimulo por neurônios sensoriais. Injeção de cargas negativas ou positivas q não atinjam o limiar gera uma resposta elétrica passiva. Se estimulo despolarizante atingir o limiar é disparado o potencial de açao. Tudo ou nada, amplitude constante. O q varia é a frequencia. Limiar

POTENCIAL DE AÇÃO 2 3 1 4 1- Fase de despolarização. 2- Pico máximo (dentro +, fora -) 3- Fase de repolarização 4- Pico mínimo (há hiperpolarização). FASES SÃO DETERMINADAS EM FUNÇÃO DE MUDANÇAS DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA A ÍONS.

Bases biofísicas da Bioeletrogênese Limiar Pot de Repouso Tempo (ms)

Conceito de Limiar. Potencial de ação Mudança no potencial de membrana (mV) Potencial de ação Conceito de Limiar. Estímulo: % do limiar Correntes despolarizantes Correntes hiperpolarizantes

Voltage Clamp: método de fixação de voltagem (Keneth Cole-40s). Identificação dos fluxos de corrente: permeabilidade da membrana é voltagem-dependente. Alan Hodgkin e Andrew Huxley Quais íons estão envolvidos?

Há envolvimento do íon Na+? Consequências da remoção do Na+ extracelular. [Na+] torna-se maior no meio intracelular… Papel na corrente de entrada. E quanto à corrente de saída? Já SE sabia q a distribuiçao de diferentes íons era distinta qdo se comparava o meio inta e extra. Como já se sabia q Na estava mais concentrado no meio extra q intra e q aplicando-se a eq de nerst o potencial de equilibrio do Na tinha valor positivo. Uma hipotese q surgiu foi a de q o aumento da permeabilidade a Na poderia ser o evento responsavel pela despolarizaçaoq ocorre durante o PA. Deve ser independente de Na+ pq varia muito pouco com a remoção do Na+ extracelular… Experimentos com K+ radioativo. Resumindo...

Evidências adicionais. Manipulação farmacológica.

Diferenças nas respostas dos canais de Na+ e K+ a despolarização Condutancia cd um dos ions pode ser calculada a partir dos experimntos sem Na extracelular Conclusoes: condutancia ao na e k muda ao longo do tempo; condutancia ao k é mais retardada, condutancia ao na atinge o maximo rapidamente e decai tb rapidamente, despolarizacao tb é o sinal para inativaçao,

Dinâmica de abertura, inativação e fechamento de canais de sódio voltagem-dependentes

O ciclo de Hodgkin-Huxley – Geração do potencial de ação

Anestesia por Lidocaína Lidocaína bloqueia canais de Na+ e portanto inibe o disparo do potencial de ação impedindo que a sinalização de dor chegue ao cérebro. Other drugs that act on Na+ channels: Cocaine (as a local anesthetic) TTX (tetrodotoxine) from the puffer fish (FUGU) - ovaries and liver

Família Gênica do canal de Na+

CANALOPATIAS DE CANAIS DE Na+: Waxman et al., 2007

IMPORTÂNCIA DE CARACTERÍSTICAS DO TIPO CELULAR Figure 4 An example of the importance of cell background: the selective presence of Nav1.8 channels in DRG neurons, but not sympathetic ganglion neurons, accounts for the opposing actions of Nav1.7 mutant channels on excitability in the two cell types. In both DRG neurons and sympathetic ganglion neurons, mutations cause Nav1.7 to open with lower threshold and remain open longer as a result of slow deactivation, and they enhance the ramp response to small, slow depolarization (D 1.7 activation, deactivation, ramp); these changes tend to increase excitability. The mutations also enhance the Nav1.7 window current and produce a depolarization of approximately 5 mV in resting membrane potential (RMP) in both cell types. This depolarization inactivates all of the sodium channel isoforms in sympathetic ganglion neurons and most of the isoforms of sodium channels present in DRG neurons. However, DRG neurons contain the Nav1.8 sodium channel, which is not present in sympathetic ganglion neurons. Nav1.8 is relatively resistant to inactivation by depolarization. The mutation-induced depolarization brings resting potential closer to the threshold for activation of Nav1.8 channels in DRG neurons. Nav1.8 channels produce action potentials and support repetitive firing, and therefore DRG neurons housing the Nav1.7 mutation become hyperexcitable. mutations cause Nav1.7 to open with lower threshold and remain open longer as a result of slow deactivation, and they enhance the ramp response to small, slow depolarization. This depolarization inactivates all of the sodium channel isoforms in sympathetic ganglion neurons. - In DRGs Nav1.8 is relatively resistant to inactivation by depolarization- Nav1.8 channels produce action potentials and support repetitive firing. Waxman et al., 2007

Canalopatias Na+

Canalopatias Ca2+

Etapas do potencial de ação

FLUXOS IÔNICOS ENVOLVIDOS NO POTENCIAL DE AÇÃO

JÁ NAS CÉLULAS MUSCULARES....

FORMAS DO PA Ca2+ Tipos distintos de canais de K+ Corpo celular Neurônios hipotalâmicos axônio Neurônios motores de vertebrados

Propagação do PA. COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio motor Corpo celular do neurônio sensorial Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor Propagação do PA.

Fluxo passivo de corrente

- Limiar de disparo - Auto-regeneração - unidirecionalidade Propagação do Potencial de Ação

CONDUÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO: Dois fluxos de corrente: fluxo de corrente passivo e fluxo de corrente ativo, através dos canais voltagem-dependentes.

Condução Saltatória

CALIBRE E MIELINA E A VELOCIDADE DO PA

COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio motor Corpo celular do neurônio sensorial Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor

Linguagem: frequência de disparo.

Conceito de Limiar. Potencial de ação Mudança no potencial de membrana (mV) Potencial de ação Conceito de Limiar. Estímulo: % do limiar Correntes despolarizantes Correntes hiperpolarizantes

SALVAS DE POTENCIAIS DE AÇÃO

neuro3e-fig-02-01-1.jpg

Linguagem: frequência de disparo.

COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio motor Corpo celular do neurônio sensorial Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor