Potencial de ação

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Potencial de ação, a breve (cerca de um milésimo de segundo) inversão da polarização elétrica da membrana de uma célula nervosa (neurônio) ou célula muscular. No neurônio, um potencial de ação produz o impulso nervoso, e na célula muscular produz a contração necessária para todo o movimento. Às vezes chamado de potencial propagado porque uma onda de excitação é transmitida ativamente ao longo da fibra nervosa ou muscular, um potencial de ação é conduzido a velocidades que variam de 1 a 100 metros (3 a 300 pés) por segundo, dependendo das propriedades da fibra e de seu ambiente.

neurônio; condução do potencial de ação
neurônio; condução do potencial de ação
Em um axônio mielinizado, a bainha de mielina impede que a corrente local (pequenas setas pretas) flua através da membrana. Isto força a corrente a percorrer a fibra nervosa até os nós não mielinizados de Ranvier, que têm uma alta concentração de canais de íons. Ao serem estimulados, esses canais iônicos propagam o potencial de ação (grandes setas verdes) para o próximo nó. Assim, o potencial de ação salta ao longo da fibra à medida que ela é regenerada em cada nó, um processo chamado condução salina. Em um axônio não mielinizado, o potencial de ação é propagado ao longo de toda a membrana, desvanecendo-se ao se difundir de volta através da membrana até a região despolarizada original.
Encyclopædia Britannica, Inc.

Antes da estimulação, um neurônio ou célula muscular tem uma polarização elétrica ligeiramente negativa; ou seja, seu interior tem uma carga negativa em comparação com o fluido extracelular. Este estado polarizado é criado por uma alta concentração de íons sódio carregados positivamente fora da célula e uma alta concentração de íons cloreto carregados negativamente (assim como uma menor concentração de potássio carregado positivamente) no interior. O potencial de repouso resultante geralmente mede cerca de -75 milivolts (mV), ou -0,075 volts, o sinal de menos indicando uma carga negativa no interior.

permeabilidade de íons e potencial de ação
Transmissão química de um impulso nervoso na sinapse. A chegada do impulso nervoso no terminal pré-sináptico estimula a liberação do neurotransmissor para a fenda sináptica. A ligação do neurotransmissor aos receptores na membrana pós-sináptica estimula a regeneração do potencial de ação no neurônio pós-sináptico.
Encyclopædia Britannica, Inc.

Na geração do potencial de ação, a estimulação da célula por neurotransmissores ou por células receptoras sensoriais abre parcialmente as moléculas proteicas em forma de canal na membrana. O sódio se difunde dentro da célula, deslocando essa parte da membrana para uma polarização menos negativa. Se este potencial local atingir um estado crítico chamado potencial limiar (medindo cerca de -60 mV), então os canais de sódio se abrem completamente. O sódio inunda aquela parte da célula, que instantaneamente despolariza para um potencial de ação de cerca de +55 mV. A despolarização ativa os canais de sódio nas partes adjacentes da membrana, de modo que o impulso se move ao longo da fibra.

Se a entrada de sódio na fibra não fosse equilibrada pela saída de outro íon de carga positiva, um potencial de ação não poderia declinar de seu valor máximo e retornar ao potencial de repouso. A fase de declínio do potencial de ação é causada pelo fechamento dos canais de sódio e pela abertura dos canais de potássio, o que permite que uma carga aproximadamente igual àquela trazida para a célula saia na forma de íons de potássio. Posteriormente, moléculas de transporte de proteínas bombeiam íons de sódio para fora da célula e íons de potássio para dentro. Isto restaura as concentrações de íons originais e prepara a célula para um novo potencial de ação.

O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido em 1963 a Sir A.L. Hodgkin, Sir A.F. Huxley e Sir John Eccles pela formulação desses mecanismos iônicos envolvidos na atividade das células nervosas.

Referências

Action potential
https://www.britannica.com/science/action-potential

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