POTENCIAIS:

1. Potencial de repouso da membrana nervosa:

Ocorre quando não se tem sinais nervosos transmitidos, tendo um valor de cerca de -90mV então meio intracelular é negativo em sua região adjacente a membrana. No meio intra-celular tem-se uma maior concentração de potássio k+ ,em relação ao sódio Na+que possui uma maior concentração em meio extra-celular.

2. Potencial de ação:

Os impulsos nervosos são transmitidos através de potencial de ação, que é uma rápida variação do potencial de repouso, ou seja, do potencial de negativo para o potencial de positivo com um rápido retorno para o potencial de repouso negativo, a membrana muda sua polaridade e depois volta ao normal.

No geral o potencial de ação vai de -70 a -90mV, indo até +10 a +30mV, em fibras nervosas e musculares e de -40 a –60mV até +40mV em m.liso e cardíaco, onde ocorre o efeito platô que será explicado mais à frente.

                                                                        Ver animação

• Bomba de Na+ / K+ :

Estão presentes em todos os tecidos, sendo uma bomba eletrogênica, ou seja, gerando uma diferença de potencial entre a parte intra e extra-celular.È uma bomba auto reguladora Ex: quanto mais íon sódio houver dentro da célula mais rápido ela ira bombear o mesmo para fora e ao mesmo tempo ira bombear o íon potássio para dentro da célula.

• Canal de vazamento:

Existe em todas a s células, não gastando ATP, pois transporta íons a favor do gradiente de concentração, este canal jamais se fecha sendo em media 100x mais permeável ao potássio que para o sódio.

3. Estímulos limares e sub-limiares:

• Estímulos limiares:

Ocorre quando a célula atinge o limiar de excitação, ocorrendo inversão da polaridade da membrana plasmática ocorrendo o potencial de ação que se propagara ao longo de toda membrana.

• Estímulos sub-limiares:

O nosso organismo recebe muito mais estímulos do que é capaz de codificar, e esses estímulos não codificados são chamados de sub-limiares.Como o próprio nome sugere o limiar de excitação da célula não chega a ocorrer, não ocorrendo inversão de polaridade, a membrana não e despolarizada não ocorrendo o potencial de ação.

4. Fases do potencial de ação:

• Repouso: é o potencial de repouso da membrana que se encontra polarizada, ou seja -90mV.

• Despolarização: aumento da permeabilidade da membrana ao íon sódio através da abertura dos canais de sódio voltagem dependentes e o influxo de sódio para dentro da célula.

• Repolarização: diminuição da permeabilidade da membrana ao íon sódio e aumento da permeabilidade ao íon potássio, isso ocorre, pois os canais de sódio voltagem dependentes começam a fechar e os canais de potássio voltagem dependentes começam a abrir, com o conseqüente efluxo de potássio.

• Hiperpolarização: não ocorre em todas as células, ocorrendo quando os canais de potássio voltagem dependentes ficam abertos mais tempo que o normal.

5.      Mecanismos iônicos do potencial de ação:

·        Canais de sódio voltagem dependentes:

Este canal se abre rapidamente quando a voltagem é alterada, aumentando a permeabilidade do sódio de 500 a 5000 vezes.A comporta de ativação se abre muito mais rapidamente que a comporta de inativação se fecha e o sódio que entra é suficiente para inverter a polaridade.  

• Canais de potássio voltagem dependentes:

Como o anterior também responde a um estimulo limiar, sua comporta de ativação que é lenta começa a se abrir no momento em que a comporta de inativação dos canais de sódio voltagem dependentes começa a se fechar.

• Canais lentos de cálcio ou cálcio voltagem dependente:

É abundante em m.liso e cardíaco, respondem também a um estimulo limiar, é mais lento que o canal de sódio voltagem dependente apresentando permeabilidade ao sódio e ao cálcio.

6.      Efeito platô:

Ocorre quando a membrana não repolariza imediatamente após a despolarização, o platô prolonga muito a despolarização, e a repolarização só começa alguns milisegundos após o normal.

• Platô ocorre porque?Em músculo liso e cardíaco.

-         Devido à vagarosa abertura dos canais de cálcio voltagem dependente que permitem o influxo de íons sódio e cálcio para o meio intracelular o que prolonga a despolarização por alguns milisegundos. -         Os canais de potássio voltagem dependentes apresentam uma lentidão incomum em sua abertura, abrindo somente ao final do platô.Porem quando totalmente abertos à voltagem volta rapidamente em direção ao potencial de repouso devido ao efluxo de potássio.

Ver animação

7.      Restabelecendo o gradiente iônico:

Ocorre devido à ação da bomba de sódio-potássio, que tem um aumento da atividade quando ocorre o excesso de sódio no citoplasma, o bombeamento aumenta em proporção direta ao cubo da concentração iônica de sódio.

8.      Tetânia:

Aparentemente o cálcio pode se ligar à proteína, que é canal de canal de sódio voltagem dependente, alterando seu nível de voltagem necessária para a ativação do canal, devido à carga elétrica desse íon.Então com uma variação da concentração de cálcio de cerca de um déficit de 50% de cálcio, o que é uma alteração pequena da voltagem, aumenta-se à quantidade de sódio na célula, deixando-a muito excitável.Com isso a célula descarrega algumas vezes, rapidamente ao invés de permanecer em repouso.Tetanização: ocorre à medida que a freqüência de estímulos aumenta, chega um ponto onde cada novo impulso, ou seja, potencial de ação começa antes do termino do anterior, quando a freqüência chega a um nível critico onde as contrações são tão rápidas que se fundem, tem-se o fenômeno da tetanização.

9.      Período refratário absoluto:

É o período em que o novo potencial de ação não pode ocorrer em fibra excitável, enquanto a membrana estiver despolarizada pelo potencial de ação anterior, isso ocorre, pois os canais de sódio voltagem dependente ou cálcio ou ambos ainda estão abertos pelo potencial de ação, independente da força do estimulo.

10.        Período refratário relativo:

Ocorre logo após o período refratário absoluto e durante este período um estimulo mais forte que o normal pode excitar a fibra, isso ocorre por dois motivos:

• Durante este período muitos canais ainda não reverteram seu estado de inatividade.

• Os canais de potássio estão totalmente abertos causando o fluxo excessivo de cargas para fora da fibra opondo-se ao estimulo.

11.        Propagação do potencial de ação:

Ocorre através de correntes locais que despolarizam a membrana adjacente, indo para os dois lados da membrana esse processo é conhecido como impulso nervoso ou muscular.

·        Condução saltatória: nas fibras mielínicas de nodo a nodo.

Os íons não podem fluir através da bainha de mielina, mas fluem com facilidade através dos nodos, portanto os potenciais de ação que fluem de nodo a nodo possuem uma velocidade maior e menos gasto de energia do que em fibras amielínicas.

-         Fibras mielínicas velocidade de 100m/s.

-    Fibras amielínicas velocidade de 0,25m/s.