Fisiologia Animal: Potencial de ação
Oi biologuínhos, tudo certo? Voltamos com mais um post de Fisiologia Animal e já aviso: conteúdo é bem extenso, então preparem-se para muitos posts :) Hoje falaremos sobre potencial de ação, base para entender MUITOS mecanismos que veremos nos sistemas seguintes que serão abordados nos próximos posts.
Bom, a primeira coisa que precisamos destacar é que, ao estudarmos potencial de ação, geralmente as células que mais são utilizadas como exemplo são os neurônios e as células musculares, mas isso não quer dizer que só ocorre com estas: o potencial de ação ocorre com todas as nossas células quase que o tempo todo.
Nesse post em especial, utilizaremos como exemplo o neurônio, e para isso precisamos lembrar das partes que constituem o mesmo:
No caso do neurônio, a direção do impulso ocorre do dendrito (que recebe o estímulo) para o axônio (que transmite o estímulo para a próxima célula). Existe uma zona de disparo ou cone de implantação no final do corpo (justamente entre o final do corpo e começo do axônio) que detecta alterações intracelulares e promove o potencial de ação.
Em nosso sistema nervoso, existem neurônios aferentes, que recebem informações periféricas e levam para o sistema nervoso central, eferentes, que levam respostas do sistema nervoso central, e interneurônios, que realizam a comunicação intermediária entre aferente e eferente, fazendo a modulação da resposta, baseado inclusive em experiências individuais.
Os principais íons que atuam no potencial de ação e potencial de repouso são: sódio (Na+) e potássio (K+). O sódio (Na+) tende a entrar na célula, aumentando a polaridade interna celular, enquanto o potássio (K+) tende a sair da célula, diminuindo a polaridade interna celular.
Se formos definir o potencial de ação, temos que o mesmo é uma alteração rápida que atinge toda a célula com grande velocidade. Agora vamos entender como acontece o potencial de ação:
O potencial de ação inicia-se com a célula em potencial de repouso, momento em que o meio intracelular se encontra mais negativo, e que quando estimulada (de forma excitatória, na maioria da vezes), altera a permeabilidade celular e se atingir seu limiar de disparo, isto é, superar o influxo de sódio e potássio provenientes da bomba de Na e K, promove um feedback positivo que faz com que a célula seja despolarizada (ou seja, atinja seu máximo positivo). Após isso, ocorre o fechamento dos canais de sódio e a abertura dos de potássio, fazendo com que os íons saiam da célula por difusão num processo lento, momento conhecido como repolarização. Essa fase só acaba quando a célula atinge seu máximo negativo, também chamado de hiperpolarização. Após isso, a regulação para que a célula volte ao seu estado de repouso é realizada através da bomba de sódio e potássio.
Entre um potencial de ação e outro, existe o período refratário, em que a célula está voltando ao seu estado de repouso. É importante destacar a diferença entre neurônios amielínicos (mais presente no sistema nervoso central) e os neurônios mielínicos. Os neurônios amielínicos, ou seja, sem a presença da bainha de mielina, apresentam a transmissão do impulso mais lenta, pois todos os canais de sódio devem ser abertos. Já nos neurônios mielínicos, que apresentam a bainha de mielina, a transmissão é mais rápida por ser saltatória: é transmitida de nó em nó de Ranvier.
Como estamos falando de neurônios, temos que abordar as sinapses que basicamente é a comunicação entre as células. Existe a sinapse elétrica e a sinapse química.
A sinapse elétrica ocorre entre células que estão intimamente relacionadas, que apresentem junções comunicantes, isto é, os canais de sódio das membranas encontram-se alinhados, facilitando e promovendo o transporte de íons de uma para outra, não necessitando de modulação e sendo extremamente rápida.
Já a sinapse química ocorre entre células que apresentam uma fenda sináptica entre elas, ocorrendo o transporte dos neurotransmissores por meio de vesículas pré-sinápticas que saem (exocitose) de uma célula quando a membrana está despolarizada. A célula que recebe o neurotransmissor é estimulada a abrir seus canais de sódio (Na+/quando o estímulo é excitatório) ou de potássio/cloreto (K+ ou Cl-/ quando o estímulo é inibitório). No caso da sinapse química há a necessidade de um receptor (para o neurotransmissor) e ocorre de forma mais lenta.
Atualmente, existem inibidores de excitabilidade muito conhecidos, que no caso dificultam o potencial de ação. São eles os anestésicos, utilizados em cirurgias e procedimentos.
Referência:
• Aula da professora Marília Hidalgo na disciplina de Fisiologia Animal - Universidade de Taubaté