As membranas dos neurônios tem a propriedade de condução nervosa. Esse evento é gerado devido ao fluxo de íons entre o espaço extracelular e intracelular. Portanto, o potencial de membrana é uma energia conservativa que permite a excitabilidade e condução do impulso nervoso gerado pelo fluxo constante de íons entre os fluidos celulares. Show O potencial de membrana pode ser classificado em dois tipos: Potencial de Repouso e Potencial de ação. O potencial de membrana está em repouso quando não há condução do impulso nervoso, pois o gradiente eletroquímico no interior da célula é mantido constante. Entretanto, qualquer estímulo externo (elétrico, químico ou mecânico) atuar sobre as proteínas canais (gated channels) há alteração na conformação estrutural dessas proteínas e a passagem de eletrólitos que alteram a distribuição elétrica dentro e fora da célula. Este evento gera uma diferença de potencial (ddp) e, consequentemente, promove a passagem da corrente elétrica por meio de íons. Se o estímulo for elevado o suficiente para ultrapassar o limiar (threshold) de voltagem da célula (-55 mV) é gerado o potencial de ação e o impulso nervoso é conduzido ao longo de todo o neurônio.
O potencial de ação (PA) é o momento em que há condução do impulso nervoso pela membrana do neurônio devido ao desequilíbrio eletrolítico entre o espaço extracelular e intracelular. O PA é uma propriedade físico-química de células excitáveis como os neurônios. São eles que garantem a sua peculiaridade de transmissão de informação. Portanto, a biogênese do PA é um fenômeno muito estudado no campo da Neurociência. Durante o potencial de ação há ativação das proteínas canais de comportas fechadas (gated channels). Elas são ativadas por meio de estímulos químicos (neurotransmissores), elétricos (diferença de voltagem) e choques mecânicos. Quando os neurônios sofrem qualquer estímulo externo há a abertura de canais iônicos que permitem o fluxo constante de íons. O potencial de ação é caracterizado pela presença de três fases fundamentais: fase de despolarização da membrana (raising phase),fase de repolarização (falling phase) e fase de hiperpolarização (hyperpolarization phase). Despolarização ou Raising phase: é a primeira fase do potencial de ação. É gerada pela abertura dos canais iônicos (gated channels) de Na+. O Na+ é um eletrólito que está em maior concentração fora da célula. A abertura de canais de Na+ favorecem o influxo desse íon e aumento da voltagem no espaço intracelular que deixa de ser negativa e passa a ser positiva promovendo a despolarização da célula. À medida que ocorre o influxo de Na+, a célula fica mais despolarizada (carrega positivamente em seu interior) e mais canais voltagem dependentes de Na+ são abertos. Promovendo ainda mais o influxo desse íon para gerar o potencial de ação. Repolarização ou Falling phase: nesta fase há fechamento dos canais iônicos de Na+ e abertura do s canais de K+. O efluxo de partículas positivas reduz a polaridade, portanto a célula volta a ficar negativa nesta etapa. Entretanto, não volta ao potencial inicial de -60 a -70 mV. Após a falling phase há saída excessiva de K+ que caracteriza outra etapa chamada hiperpolarização onde ocorre o período refratário. Hiperpolarização: nesta etapa a o efluxo excessivo de K+ . Essa fase é responsável por estabelecer o período refratário, momento em que a membrana do neurônio permanecer inexcitável, portanto não sendo capaz de gerar PAs. Para que o potencial de ação seja gerado é necessário atingir o limiar ou o threshold, também conhecido como lei do tudo ou nada. O limiar para gerar um potencial de ação é de -55mV. A todo instante os dendritos e o corpo celular de um único neurônio recebe potenciais pós-sinápticos excitatórios e inibitórios ao mesmo tempo provenientes de outros neurônios. Se a soma das energias geradas pelos potenciais pós-sinápticos excitatórios e inibitórios que chegam no corpo celular for menor que o threshold, o potencial de ação não será gerado. No entanto, se a energia necessária atingir o limiar, independentemente da sua intensidade, o potencial de ação será gerado em uma região entre o corpo celular e o axônio denominado de cone de implantação (ou zona de gatilho). Referências Roberto Lente. Cem bilhões de neurônios. Conceitos Fundamentais de neurociência. Kandel. Princípios da Neurociência Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell, Steven A. Siegelbaum, A. J. Hudspeth. Princípios de Neurociências. 5 edição. The content published here is the exclusive responsibility of the authors. O impulso nervoso corresponde a uma corrente elétrica que se propaga pelos neurônios, graças a um processo de despolarização da membrana. Esse processo de despolarização ocorre mediante a estímulos e tem como função transmitir a outras células (nervosas, musculares ou glandulares) uma determinada informação. Acesse também: Sistema nervoso - composição e funções Impulso nervoso é uma corrente elétrica que percorre o axônio (parte do neurônio responsável pela transmissão do impulso nervoso) com o objetivo de transmitir uma informação. Esse processo ocorre em consequência da despolarização que ocorre ao longo da membrana do neurônio. Em virtude da manutenção de uma grande concentração de íons sódio fora dos neurônios por meio de um processo de transporte ativo (bombas de sódio e potássio), a face externa da membrana apresenta uma carga elétrica positiva, e a interna, uma carga elétrica negativa, quando o axônio do neurônio encontra-se em repouso. Quando esse axônio é estimulado em qualquer ponto, ocorre uma mudança na permeabilidade da membrana, alterando, assim, sua polaridade. Essa mudança afeta também a região vizinha, assim, o impulso nervoso percorre a membrana como uma onda de mudança de polaridade.  Transmissão do impulso nervosoA transmissão do impulso nervoso ocorre como uma onda de mudança de polarização da membrana do axônio. No meio extracelular, encontra-se uma maior concentração de íons sódio (Na+), o que faz com que a membrana, em sua face externa, apresente carga positiva e, em sua face interna, carga negativa. Isso se deve a um processo denominado de bomba de sódio e potássio, no qual três íons Na+ são bombeados para fora da célula a cada dois íons K+ que são bombeados para dentro dela. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Os dois íons podem mover-se de volta, seguindo seu gradiente de concentração, no entanto, a membrana é menos permeável ao Na+ e, assim, apenas uma pequena quantidade de Na+ retorna para a célula. Com isso, uma maior quantidade de cargas positivas é mantida fora da membrana, fazendo com que sua face externa seja positiva. A face interna apresenta uma carga negativa em razão da presença de proteínas carregadas negativamente e outras grandes moléculas. Após a aplicação de um estímulo em qualquer região do axônio, a membrana torna-se permeável aos íons Na+ mantidos fora da célula. Esses íons passam a entrar na célula em maior quantidade do que o íon potássio, mudando, assim, a polarização da membrana, que se torna mais negativa em sua face externa e mais positiva na face interna. A mudança da polarização que ocorre com a entrada do sódio é denominada despolarização. No entanto, esse íon é rapidamente expulso, mediante a ação da bomba de sódio, e a membrana retorna à sua polarização inicial, positiva na face externa e negativa na face interna. Cada ponto estimulado modifica a permeabilidade da região vizinha, expulsando os íons sódio. Esse processo cria uma onde de alternância de polarização da membrana, fazendo com que o impulso nervoso percorra todo o axônio até uma região denominada de terminais sinápticos. Veja também: Transporte passivo pela membrana plasmática SinapseSinapse é uma junção especializada entre o neurônio e sua célula-alvo. É nessa região que os impulsos nervosos são transmitidos de uma célula para outra. A região da ramificação presente nessa junção é chamada de terminal sináptico. Durante a sinapse, o neurônio que transmite o impulso nervoso é denominado célula pré-sináptica, e a célula que recebe o impulso, que pode ser outro neurônio, uma glândula ou célula muscular, é denominada célula pós-sináptica. As sinapses podem ocorrer de duas formas:
Leia também: Células da glia, outras células pertencentes ao tecido nervoso NeurôniosAo falar sobre impulso nervoso, é importante conhecermos melhor as células responsáveis por esse processo: os neurônios. Essas células estão presentes no tecido nervoso e são responsáveis pela transmissão dos impulsos nervosos. Os neurônios são constituídos por três regiões:
Por Helivania Sardinha dos Santos O que ocorre Na despolarização da membrana?A despolarização é a primeira fase do potencial de ação na Fisiologia Geral. Durante essa fase, ocorre um significativo aumento na permeabilidade aos íons sódio na membrana celular. Isso propicia um grande fluxo de íons sódio de fora para dentro da célula por meio de sua membrana por um processo de difusão simples.
Quando um neurônio está em repouso sua membrana?Um neurônio em repouso (sem sinalização) tem uma voltagem em sua membrana chamada de potencial de repouso da membrana, ou simplesmente potencial de repouso. O potencial de repouso é determinado pelos gradientes de concentração de íons na membrana e através da sua permeabilidade para cada íon.
O que acontece com o potencial de repouso da membrana de um neurônio se os níveis extracelulares de K+ diminuírem?Baixas concentrações extracelulares de potássio promovem uma hiperpolarização no potencial de repouso de membrana da célula, pois os canais repouso de potássio estão sempre abertos. A hiperpolarização faz com que o limiar excitatório da célula aumente.
O que é despolarização é repolarização do neurônio?Essa despolarização propaga-se pelo neurônio caracterizando o impulso nervoso (Figura 2). Imediatamente após a passagem do impulso, a membrana sofre repolarização, recuperando seu estado de repouso, e a transmissão do impulso cessa.
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O que acontece quando a membrana de um neurônio em repouso se Despolariza?
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