Qual o nome do processo de propagação de um potencial de ação originado em uma zona Despolarizada para uma zona adjacente?

• Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Referência Moreira, C., (2015) Potencial de Ação, Rev. Ciência Elem., V3(4):253

DOI http://doi.org/10.24927/rce2015.253

Palavras-chave Potencial de Ação; neurónio; estímulo limiar;

As membranas plasmáticas dos neurónios são constituídas por uma bicamada fosfolipídica impermeável aos iões, como nas outras células, mas possuem proteínas que funcionam como canais ou bombas iónicas. Pela sua atividade estas proteínas formam o potencial de repouso definido como a diferença de cargas elétricas entre o exterior e o interior da célula quando a membrana da célula não está sujeita a qualquer alteração do seu potencial elétrico. Geralmente o potencial de repousos é negativo, ou seja, o exterior mais positivo que o interior. Deve-se sobretudo à diferença de concentração dos iões sódio (Na+) e potássio (K+) dentro e fora da célula. Diferença essa que é mantida pelo funcionamento dos canais e proteínas que bombeiam sódio para o meio externo e potássio para o meio interno, com consumo de ATP, contrariando a difusão passiva destes iões.

A bomba de sódio e potássio transporta 3 Na+ por cada 2 K+ . Como a quantidade de iões K+ que sai da célula (por transporte passivo) é superior à quantidade de iões Na+ que entra na célula, cria-se um défice de cargas positivas na célula relativamente ao exterior – potencial de repouso.

Os canais que existem na membrana celular permitem a passagem de K+ e Na+ de forma passiva. Quando o neurónio está em repouso, os canais estão fechados, mas quando a célula é estimulada abrem-se, permitindo uma rápida entrada de Na+, e uma alteração do potencial de membrana de de cerca de -70 mV para + 35 mV, chamando-se a esta diferença de potencial despolarização - o interior da célula fica mais positivo com a entrada dos iões Na+. A rápida alteração do potencial elétrico que ocorre durante a despolarização designa-se por potencial de ação e é da ordem dos 105 mV. Quando o potencial de acção atinge o seu máximo durante a despolarização, aumenta a permeabilidade da membrana ao K+, que saem da célula, e a permeabilidade dos canais ao Na+ volta ao normal. Dá-se uma quebra no potencial de membrana até atingir o seu valor de repouso, chamando-se a esta diferença potencial repolarização.

A transmissão de um impulso nervoso é um exemplo de uma resposta do tipo “tudo-ou-nada”, isto é, o estímulo tem de ter uma determinada intensidade para gerar um potencial de ação. O estímulo mínimo necessário para desencadear um potencial de ação é o estímulo limiar(ou limiar de ação), e uma vez atingido este limiar, o aumento de intensidade não produz um potencial de ação mais forte mas sim um maior número de impulsos por segundo. O potencial de ação gerado na membrana estimulada propaga-se à área vizinha, conduzindo à sua despolarização e assim por diante. Estas sucessivas despolarizações e repolarizações ao longo da membrana do neurónio constituem o impulso nervoso, cuja propagação se faz num único sentido, das dendrites para o axónio.

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Denominamos de impulso nervoso a corrente elétrica que passa pela membrana dos neurônios e propaga-se ao longo dessas células. São esses impulsos que garantem que um sinal seja percebido e que uma resposta seja transmitida.

→ Como ocorre o impulso nervoso?

O impulso nervoso inicia-se quando o neurônio sofre um estímulo suficientemente forte para desencadeá-lo. Isso acontece quando uma membrana está em potencial de repouso, uma condição em que a superfície interna da membrana possui carga negativa em relação à superfície externa.

Nessa condição, há uma diferença de potencial entre o interior e o exterior de, aproximadamente, -70 mV. Isso ocorre porque as concentrações de Na+ (sódio) fora da célula são muito maiores do que as concentrações na parte interior. O K+ (potássio), por sua vez, é encontrado em maior quantidade dentro da célula. Essa concentração é mantida pelo transporte ativo de íons, que ocorre através da membrana por meio da bomba de sódio e potássio.

Quando o neurônio sofre um estímulo, há a abertura dos canais de Na+ e uma entrada rápida desse íon para o interior da célula. Nesse momento, a diferença de potencial passa a ser +20 mV. O Na+ difunde-se para outras partes da membrana, e os canais de Na+ abrem-se ao longo da membrana do neurônio.

A entrada de Na+ desencadeia a mudança de potencial, o fechamento dos canais de Na+ e a saída dos íons K+ em razão das modificações nas proteínas da membrana, o que facilita a saída desse íon. Tudo isso ocorre de maneira bastante rápida para que a condição de repouso seja restabelecida, ou seja, a membrana é repolarizada. Essas alterações no potencial elétrico da membrana são chamadas de potencial de ação ou impulso nervoso.

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Ao chegar à extremidade do neurônio, na sinapse (espaço entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma glândula ou músculo), o impulso nervoso desencadeia a liberação de uma substância química conhecida como neurotransmissor. Essa substância provoca a abertura dos canais de sódio na célula adjacente, desencadeando o impulso nessa outra célula.

→ Os impulsos podem ocorrer de forma contínua?

Após um estímulo, a fibra nervosa permanece por um período de tempo sem que um novo estímulo seja capaz de desencadear um impulso. Esse período é conhecido como período refratário absoluto e nenhuma resposta nesse momento é desencadeada. Com o passar do tempo, a fibra passa para o período refratário relativo, que se caracteriza pela capacidade de responder a estímulos, entretanto, estímulos mais fortes que o normal.

→ O que é o princípio do tudo ou nada?

O impulso nervoso só é transmitido pela fibra quando o estímulo apresenta um determinada intensidade. Dizemos que essa intensidade é o limiar da fibra nervosa e, se esse limiar for atingido, o impulso na fibra será máximo.

Como se dá a propagação do potencial de ação?

Qual o nome do local onde o potencial de ação é gerado?

Quais são as três fases do potencial de ação?

O que é despolarização e repolarização?