Bioeletrogênese resumo

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Bioeletrogênese
Capacidade de gerar e alterar a diferença de potencial elétrico através da membrana.
Isto é, a formação de potencial elétrico ou diferença de potenciais em um sistema biológico.
linguagem utilizada pelos neurônios para o processamento e transmissão das informações
Propriedade exclusiva de algumas células:
a) Neurônios;
b) Células musculares:
 esqueléticas
 lisas
 cardíacas
A comunicação entre as células é feita através de 
impulsos elétricos (potencial de ação).
O que é um potencial de membrana?
Potencial de membrana é a voltagem (diferença de potencial) através da membrana neuronal. Essa diferença de potencial é ocasionada pela distribuição desigual de íons na membrana e pela permeabilidade da membrana aos íons.
A bioeletrogênese ocorre em 4 etapas:
Repouso;
Despolarização;
Repolarização;
Hiperpolarização.
Repouso
A célula em repouso, isto é, quando não está ocorrendo o potencial de ação, apresenta um potencial elétrico na membrana (potencial de repouso), o qual é caracterizado por uma diferença de potencial elétrico na face interna (mais negativa / aprox. -65mV) e externa (mais positiva) da membrana. Tais cargas são baseadas nas concentrações de íons. A distribuição de íons é diferente, tendo maior concentração de potássio no interior da célula e sódio no meio externo. Sendo esses os principais íons para a bioeletrogênese.
A figura ao lado exemplifica a diferença de cargas elétricas no interior do neurônio em relação ao lado externo da membrana.
Tal polarização é explicada pela baixa permeabilidade da membrana ao Na+ e alta permeabilidade ao K+, a presença de proteínas negativas no interior da célula, bem como o extravasamento de K+ para o meio extracelular através dos canais vazantes (a favor do gradiente de concentração) promovendo a manutenção do potencial de repouso. 
Despolarização
Quando a célula em repouso recebe um estímulo elétrico, ocorre uma alteração da permeabilidade da membrana através da abertura de canais iônicos voltagem dependentes, tal fenômeno possibilita a inversão do potencial elétrico, caracterizando assim a despolarização da membrana que antes estava em estado de repouso. O potencial interno do neurônio em repouso é de aproximadamente -65mV, a partir do estímulo recebido este potencial pode chegar a -55mV (limiar), chegado a este ponto, canais de Sódio voltagem dependentes da membrana são abertos, permitindo a passagem do sódio a favor do gradiente de concentração, tornando o meio interno cada vez mais positivo, até que os potenciais se invertam e a membrana seja completamente despolarizada atingindo um platô interno de aproximadamente +30mV. 
Dizemos também, que esse impulso elétrico desencadeia um potencial de ação, que é caracterizado pela dramática redistribuição da carga elétrica através da membrana.
Entretanto, para que a total despolarização da célula neuronal ocorra é necessário que o estímulo elétrico recebido seja forte o suficiente para alterar o potencial elétrico até o limiar de -55Mv na face interna, caso contrário, não ocorre a abertura dos canais de sódio voltagem dependentes da membrana, logo, a membrana não sofreria o processo de despolarização, esta condição é chamada de Lei do tudo ou nada.
E1
E2
E3
Estímulo sub-limiar (E1, E2): não causa PA (potencial gerador);
Estimulo limiar (E3): causa um único PA;
Estímulo supra-limiar: causa mais de 1 PA, sem alterar a amplitude.
Estímulo intenso causa mais potenciais de ação e libera mais neurotransmissores.
Repolarização
Ao atingir o limiar, os primeiros canais que se abrem são os canais rápidos de sódio voltagem dependentes, porém, também há a abertura de canais de potássio voltagem dependentes (poucos e muito lentos), mas a abertura total desses canais só ocorre ao atingir o platô de despolarização (+30mV), quando o estímulo cessa e a célula tem como objetivo voltar ao seu estado de repouso para receber um outro estímulo.
Quando o estimulo cessa, todos os canais de sódio voltagem dependentes se fecham e ocorre a abertura total dos canais de potássio voltagem dependente. Desta forma, os íons de potássio concentrados no meio intracelular são transportados para o meio externo a favor do seu gradiente de concentração, promovendo a repolarização da membrana. Ao mesmo tempo, o sódio em excesso é transportado para o meio extracelular através da bomba de sódio/potássio.
Hiperpolarização
Durante o processo de repolarização, onde os canais de potássio voltagem dependentes são abertos, ocorre uma hiperpolarização da membrana devido a lentidão no fechamento desses canais. O potássio continua sendo transportado para o meio externo, mesmo após reestabelecida a diferença de potencial de -65mV, levando o meio interno a ficar ainda mais negativo até o total fechamento desses canais. Após o total fechamento dos mesmos, o potencial elétrico do repouso é reestabelecido devido a ação da bomba de sódio/potássio, podendo assim receber novo estímulo.
 Como ocorre a condução do Potencial de Ação?
Nas fibras mielinizadas o PA só se desenvolve nos nodos de Ranvier, já que sob a bainha não há canais iônicos. Desta forma, ocorre uma condução saltatória, desta forma a condução em fibras mielinizada é mais rápida do que fibras não mielinizadas, já que ocorre em cascata.
Outro fator que interfere na velocidade de condução é o diâmetro axonal, um axônio maior possui maior volume de líquido condutor e apresenta menor resistência a passagem de íons do que um axônio de menor diâmetro.
Importância clínica
Anestésicos locais como a lidocaína se ligam a canais de Na+ voltagem dependentes, impedindo a ocorrência de potenciais de ação, logo, impedindo a sensação de dor.
Injeção letal de cloreto de potássio: o aumento na concentração extracelular de potássio elimina o potencial de repouso causando uma parada cardíaca.
Doenças que causam a perda de mielina afetam a velocidade de condução do impulso nervoso. Ex: Esclerose múltipla, encefalomielite disseminada aguda, adrenoleucodistrofia e adrenomieloneuropatia.