Definição de Potencial de Ação e Membrana

O potencial de ação envolve uma rápida mudança no potencial de membrana de uma célula excitável que se espalha rapidamente através dela. Os potenciais de ação são o mecanismo básico de transmissão de informações no sistema nervoso e em todos os tipos de músculos.

Todas as funções desempenhadas pelo nosso sistema nervoso, a contração dos músculos que nos permite mover e o batimento cardíaco que permitem que o sangue seja levado a todas as células do nosso corpo são orquestrados por sinais elétricos que se propagam pelos tecidos envolvido.

potencial de membrana

De um ponto de vista puramente físico, podemos pensar nas células como se fossem pequenas baterias. Existem cargas elétricas no meio extracelular e no meio intracelular cujas diferentes concentrações resultam em uma diferença de potencial elétrico através da membrana de a célula. O gradiente eletroquímico gerado dá origem a vários dos fenômenos elétricos que ocorrem na célula.

Os íons que são especialmente relevantes na determinação do potencial de membrana das células são o íon sódio (Na

⁺) e o íon potássio (K⁺). A concentração média de Na⁺ no meio extracelular é de 142 mEq/l enquanto no meio intracelular tem uma concentração de apenas 14 mEq/l. Por outro lado, a concentração de K⁺ fora da célula é de 4 mEq/l e dentro da célula é de aproximadamente 140 mEq/l.

A diferença de concentração desses dois íons entre o meio extracelular e intracelular gera uma diferença de potencial elétrico através da membrana celular. No entanto, existem outros fatores que também influenciam nisso. A membrana celular é mais permeável ao íon K⁺, ou seja, esse íon pode passar mais facilmente por ele. Existem canais iônicos conhecidos como canais de vazamento de potássio que permitem a passagem de íons K⁺ de dentro da célula para fora dela. Eles também permitem que alguns íons Na^+ escapem, embora esses canais sejam aproximadamente 100 vezes mais permeáveis ​​ao potássio.

Outro elemento que tem papel fundamental na formação do potencial de membrana é a bomba de Na.^+- k⁺. É uma proteína que usa ATP para produzir uma bomba contínua de íons 3 Na⁺ fora da célula e 2 K íons⁺ para dentro, causando maior acúmulo de cargas positivas no meio extracelular. Quando todos esses mecanismos atuam em conjunto, um potencial líquido de membrana de aproximadamente -90 mV é gerado nas fibras nervosas. O valor de ser potencial é em relação ao interior da célula, ou seja, o potencial é mais negativo no meio intracelular.

potencial de acção

Um potencial de ação começa com uma mudança repentina do potencial de membrana negativo normal. até um potencial positivo e termina com uma mudança quase igualmente rápida de volta ao potencial negativo. Os atores necessários para a geração de um potencial de ação e a recuperação subsequente são os canais de sódio dependentes de voltagem e os canais de potássio dependentes de voltagem. São canais iônicos que abrem e fecham dependendo do valor do potencial de membrana em um determinado momento.

Um potencial de ação começa com a célula em repouso e com seu potencial de membrana no valor típico de -90 mV. Durante esta fase, diz-se que a membrana está “polarizada”. Sob certas condições, a membrana torna-se repentinamente muito permeável aos íons Na.⁺, de forma que estes começam a se mover para o interior da célula e o potencial começa a se tornar mais positivo.

Se o potencial atingir um valor que pode estar entre -70 e -50 mV, os canais de sódio dependentes de voltagem se abrem e há um rápido movimento de mais íons Na.⁺ em direção ao meio intracelular. Durante esta fase, a permeabilidade da membrana ao sódio pode aumentar até 5.000 vezes e o potencial membrana atinge valores que oscilam entre + 35 e + 40 mV, diz-se então que a membrana é “despolarizado”. O canal de sódio controlado por voltagem permanece aberto por alguns décimos de milésimos de segundo e depois se fecha.

Quando o potencial de membrana atinge 0 mV, os canais de potássio dependentes de voltagem começam a se abrir, permitindo o fluxo de íons K.⁺ para fora da célula. No entanto, devido ao atraso na abertura dos canais de potássio, eles se abrem totalmente quando os canais de sódio começam a fechar. A combinação de ambos os eventos causa uma rápida recuperação do potencial de membrana para o valor de repouso de -90 mV, nesta fase diz-se que há uma "repolarização".