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Potencial de ação: o que é e quais são suas fases?

O que pensamos, o que sentimos, o que fazemos... tudo isso depende muito do nosso Sistema Nervoso, graças ao qual podemos gerenciar cada um dos processos que ocorrem em nosso corpo e receber, processar e trabalhar com as informações que este e o ambiente nos proporcionam providenciar.

O funcionamento desse sistema é baseado na transmissão de pulsos bioelétricos através das diferentes redes neurais de que dispomos. Esta transmissão envolve uma série de processos de grande importância, sendo um dos principais conhecido como potencial de ação.

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Potencial de ação: definição e características básicas

É entendido como um potencial de ação a onda ou descarga elétrica que surge do conjunto para o conjunto de alterações que a membrana neuronal sofre devido às variações elétricas e à relação entre o ambiente externo e interno do neurônio.

É uma única onda elétrica que será transmitido através da membrana celular até atingir o final do axônio

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, causando a emissão de neurotransmissores ou íons para a membrana do neurônio pós-sináptico, gerando nele outro potencial de ação que, no longo prazo, acabará trazendo algum tipo de ordem ou informação para alguma área do organismo. Seu início ocorre no cone axonal, próximo ao soma, onde pode ser observado um grande número de canais de sódio.

O potencial de ação tem a particularidade de seguir a chamada lei do tudo ou nada. Ou seja, ou ocorre ou não ocorre, sem possibilidades intermediárias. Apesar disso, se o potencial aparece ou não pode ser influenciado pela existência de potenciais excitatórios ou inibitórios que facilitam ou dificultam.

Todos os potenciais de ação terão a mesma carga, e sua quantidade só pode variar: que uma mensagem é mais ou menos intensa (por exemplo, a percepção da dor diante de um punção ou punhalada será diferente) não causará mudanças na intensidade do sinal, mas apenas fará com que mais potenciais de ação sejam realizados freqüentemente.

Além disso e em relação ao anterior, também vale citar o fato de não ser possível agregar potenciais de ação, uma vez que tem um curto período refratário em que essa parte do neurônio não pode iniciar outro potencial.

Por fim, destaca o fato de que o potencial de ação ocorre em um ponto específico do neurônio e tem que ir ocorrendo ao longo de cada um dos pontos deste que se segue, não podendo retornar o sinal elétrico atrás.

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Fases do potencial de ação

O potencial de ação ocorre ao longo de uma série de fases, variando de desde a situação de repouso inicial até o envio do sinal elétrico e finalmente o retorno ao estado inicial.

1. Potencial de descanso

Esta primeira etapa assume um estado basal no qual ainda não houve nenhuma mudança que leve ao potencial de ação. Este é um momento quando a membrana está em -70mV, sua carga elétrica básica. Durante esse tempo, algumas pequenas despolarizações e variações elétricas podem atingir a membrana, mas não são suficientes para desencadear o potencial de ação.

2. Despolarização

Nesta segunda fase (ou primeira do próprio potencial), a estimulação gera uma mudança elétrica de intensidade excitatória suficiente (que deve pelo menos gerar uma mudança até -65mV e em alguns neurônios até -40mV) para gerar que os canais de sódio do cone do axônio se abram, de forma que os íons de sódio (carregados positivamente) entrem em um maciço.

Por sua vez, as bombas de sódio / potássio (que normalmente mantêm o interior da célula estável, expelindo e trocando três íons de sódio por dois íons de potássio de tal forma que mais íons positivos são expelidos do que entram) eles param função. Isso vai gerar uma mudança na carga da membrana, de forma que ela chegue a 30mV. Essa alteração é conhecida como despolarização.

Depois disso, os canais de potássio começam a se abrir. da membrana que, por ser também um íon positivo e entrar neles em massa, será repelida e começará a sair da célula. Isso fará com que a despolarização diminua, pois os íons positivos são perdidos. É por isso que no máximo a carga elétrica será de 40 mV. Os canais de sódio fecham-se e ficam inativados por um curto período de tempo (o que evita as despolarizações somativas). Foi gerada uma onda que não pode voltar.

  • Artigo relacionado: "O que é despolarização neuronal e como funciona?"

3. Repolarização

À medida que os canais de sódio se fecham, ele deixa de ser capaz de entrar no neurônio, ao mesmo tempo que o fato de os canais de potássio permanecerem abertos faz com que ele continue a ser expelido. É por isso que o potencial e a membrana tornam-se cada vez mais negativos.

4. Hiperpolarização

À medida que mais e mais potássio sai, a carga elétrica na membrana torna-se cada vez mais negativo ao ponto de hiperpolarização: eles atingem um nível de carga negativa que excede até mesmo o de repouso. Nesse momento, os canais de potássio são fechados e os canais de sódio são ativados (sem abrir). Isso significa que a carga elétrica para de cair e que tecnicamente pode haver um novo potencial, mais porém o fato de sofre hiperpolarização faz com que a quantidade de carga que seria necessária para um potencial de ação seja muito maior do que o habitual. A bomba de sódio / potássio também é reativada.

5. Potencial de descanso

A reativação da bomba de sódio / potássio faz com que aos poucos a carga positiva entre no interior da célula, algo que irá finalmente gerar que ela retorne ao seu estado basal, o potencial de repouso (-70mV).

6. O potencial de ação e liberação de neurotransmissor

Este complexo processo bioelétrico será produzido do cone do axônio até o final do axônio, de forma que o sinal elétrico avance para os botões terminais. Esses botões têm canais de cálcio que se abrem quando o potencial os alcança, algo que faz com que vesículas contendo neurotransmissores emitam seu conteúdo e expulse-o para o espaço sináptico. Assim, é o potencial de ação que gera a liberação dos neurotransmissores, sendo a principal fonte de transmissão das informações nervosas em nosso corpo.

Referências bibliográficas

  • Gómez, M.; Espejo-Saavedra, J.M.; Taravillo, B. (2012). Psicobiologia. Manual de Preparação CEDE PIR, 12. CEDE: Madrid
  • Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Tratado de Fisiologia Médica. 12ª edição. McGraw Hill.
  • Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Princípios de neurociência. Quarta edição. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.
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