Canais iônicos e comportas
- Conceito
- Prioridade para provas: média
Os canais são poros de proteína que se abrem e se fecham para deixar passar um íon específico em microssegundos.
Também chamado: Canais dependentes de voltagem, Canais dependentes de ligante
O que é
Um canal iônico é uma proteína com um poro cheio de água e um filtro de seletividade que deixa passar quase exclusivamente um tipo de íon. Sua abertura é controlada por uma comporta que responde à voltagem, a um ligante (neurotransmissor, segundo mensageiro), ao estiramento, ou permanece parcialmente aberta (canais de vazamento). A sequência de abertura e inativação dos canais de Na⁺ e K⁺ dependentes de voltagem gera o potencial de ação e é o alvo dos anestésicos locais, de vários antiarrítmicos e de muitas toxinas.
Dados-chave
- A seletividade depende do tamanho do poro e da carga e da camada de hidratação do íon, não apenas de seu tamanho.
- Um único canal se abre em tudo ou nada; a corrente total depende de quantos canais estão abertos ao mesmo tempo.
- As fibras finas não mielinizadas (dor, temperatura, autonômicas) são bloqueadas pelos anestésicos locais antes das fibras motoras grossas.
- Canalopatias: fibrose cística (canal de Cl⁻ CFTR), síndromes do QT longo, miotonias e algumas epilepsias.
Como funciona, passo a passo
- Em repouso, o canal de Na⁺ está fechado e pronto: comporta de ativação fechada, comporta de inativação aberta.
- A despolarização até o limiar abre a comporta de ativação em uma fração de milissegundo; o Na⁺ entra.
- Alguns milissegundos depois, a comporta de inativação se fecha; o canal deixa de conduzir, embora a membrana continue despolarizada.
- À medida que a membrana se repolariza, as comportas se restabelecem e o canal pode voltar a se abrir (fim do período refratário absoluto).
Action potential
Rest −70 mVThreshold −55 mVPeak +35 mVDuration ≈ 1–2 ms
Tap a phase (the pills above or its band) or a refractory period (ARP, RRP) at the base of the plot.
- Mainly Na⁺
- Mainly K⁺
- Rest
- Threshold
- ARP: absolute refractory period
- RRP: relative refractory period
Tipos de comporta
| Tipo | É aberto por | Exemplos |
|---|---|---|
| Dependente de voltagem | Uma mudança no potencial de membrana | Canais de Na⁺, K⁺ e Ca²⁺ do nervo e do músculo |
| Dependente de ligante | Ligação de uma molécula | Receptor nicotínico, GABA-A, glutamato (NMDA, AMPA) |
| Mecanossensível | Estiramento ou pressão | Receptores do tato, células ciliadas da orelha interna, barorreceptores |
| De vazamento | Abertos quase o tempo todo | Canais de K⁺ que definem o potencial de repouso |
Correlação clínica
- Anestésicos locais em tecido infectado: o pH ácido aumenta a forma ionizada, que não atravessa a membrana, e o efeito diminui.
- Lidocaína como antiarrítmico: bloqueia com mais força os canais de Na⁺ no tecido isquêmico e despolarizado que dispara rápido.
- Hipocalcemia: com menos Ca²⁺ extracelular, os canais de Na⁺ se abrem com menos estímulo, causando parestesias e tetania.
Teste seus conhecimentos
Pense na resposta e toque na pergunta para vê-la.
Por que um neurônio não pode disparar outro potencial de ação durante o período refratário absoluto?
Seus canais de Na⁺ estão inativados; nenhuma despolarização os abre até que a membrana se repolarize e as comportas se restabeleçam.
Por que os anestésicos locais bloqueiam a dor antes da força motora?
As fibras da dor são finas e pouco ou nada mielinizadas: basta bloquear um trecho curto de membrana. As fibras motoras são grossas e exigem o bloqueio de vários nós.
O que significa bloqueio «dependente do uso»?
O fármaco se liga melhor aos canais abertos ou inativados; as células que disparam com mais frequência (fibras da dor, taquiarritmia) são mais bloqueadas.
Por que a anestesia local funciona mal em um abscesso?
O pH ácido converte mais fármaco na forma ionizada, que não consegue atravessar a membrana para alcançar seu sítio dentro do canal.
Na Farmacologia
Connections
Conteúdo educacional de fisiologia; não é um guia de diagnóstico nem de tratamento e não substitui a orientação de um profissional de saúde. Os valores são referências aproximadas. Não inclui doses.
Fontes: Physiology, Sodium Channels (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2023).
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Modelo representativo, apenas para fins educativos.