Denominamos de impulso nervoso a corrente elétrica que passa pela membrana dos neurônios e propaga-se ao longo dessas células. São esses impulsos que garantem que um sinal seja percebido e que uma resposta seja transmitida. Show
→ Como ocorre o impulso nervoso? O impulso nervoso inicia-se quando o neurônio sofre um estímulo suficientemente forte para desencadeá-lo. Isso acontece quando uma membrana está em potencial de repouso, uma condição em que a superfície interna da membrana possui carga negativa em relação à superfície externa. Nessa condição, há uma diferença de potencial entre o interior e o exterior de, aproximadamente, -70 mV. Isso ocorre porque as concentrações de Na+ (sódio) fora da célula são muito maiores do que as concentrações na parte interior. O K+ (potássio), por sua vez, é encontrado em maior quantidade dentro da célula. Essa concentração é mantida pelo transporte ativo de íons, que ocorre através da membrana por meio da bomba de sódio e potássio. Quando o neurônio sofre um estímulo, há a abertura dos canais de Na+ e uma entrada rápida desse íon para o interior da célula. Nesse momento, a diferença de potencial passa a ser +20 mV. O Na+ difunde-se para outras partes da membrana, e os canais de Na+ abrem-se ao longo da membrana do neurônio.
A entrada de Na+ desencadeia a mudança de potencial, o fechamento dos canais de Na+ e a saída dos íons K+ em razão das modificações nas proteínas da membrana, o que facilita a saída desse íon. Tudo isso ocorre de maneira bastante rápida para que a condição de repouso seja restabelecida, ou seja, a membrana é repolarizada. Essas alterações no potencial elétrico da membrana são chamadas de potencial de ação ou impulso nervoso. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Ao chegar à extremidade do neurônio, na sinapse (espaço entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma glândula ou músculo), o impulso nervoso desencadeia a liberação de uma substância química conhecida como neurotransmissor. Essa substância provoca a abertura dos canais de sódio na célula adjacente, desencadeando o impulso nessa outra célula. → Os impulsos podem ocorrer de forma contínua? Após um estímulo, a fibra nervosa permanece por um período de tempo sem que um novo estímulo seja capaz de desencadear um impulso. Esse período é conhecido como período refratário absoluto e nenhuma resposta nesse momento é desencadeada. Com o passar do tempo, a fibra passa para o período refratário relativo, que se caracteriza pela capacidade de responder a estímulos, entretanto, estímulos mais fortes que o normal. → O que é o princípio do tudo ou nada? O impulso nervoso só é transmitido pela fibra quando o estímulo apresenta um determinada intensidade. Dizemos que essa intensidade é o limiar da fibra nervosa e, se esse limiar for atingido, o impulso na fibra será máximo. Descrição Geral
Atividade do canal iónico em repouso, durante a despolarização e hiperpolarização Imagem : “Ion channel activity at rest, during depolarization and and hyperpolarization” por Robert Bear e David Rintoul. Licença: CC BY 4.0Vídeos recomendadosPotencial de EquilíbrioDescrição Geral
Equação de NernstUsada para calcular o potencial de equilíbrio de uma determinada diferença de concentração de um ião permeável através da membrana celular. $$ V_{eq}= \left ( RT/zF \right )ln\left ( X_{o} /X_{i}\right ) $$ Veq = potencial de equilíbrio para o ião X Potencial de Membrana em RepousoDescrição Geral
Equação de GoldmanO potencial de membrana de repouso pode ser considerado a média dos potenciais de equilíbrio de todos os iões que permeiam dentro e fora de uma célula, modificado pela permeabilidade relativa de uma célula a esses íons. $$ E_{m}=\frac{RT}{F}ln\left ( \frac{P_{K}\left [ K^{+} \right ]_{out}+P_{Na}\left [ Na^{+} \right ]_{out}+P_{Cl}\left [ Cl^{-} \right ]_{in}}{P_{K}\left [ K^{+} \right ]_{in}+P_{Na}\left [ Na^{+} \right ]_{in}+P_{Cl}\left [ Cl^{-} \right ]_{out}} \right ) $$ E m : o potencial de membrana (em volts, equivalente a joules por coulomb) Vídeos recomendadosPotencial de AçãoDescrição Geral
Fases de um potencial de ação do nervo
Potencial de ação do nervo Imagem : Action potential propagation animation” por John Schmidt. Licença: CC BY 4.0Períodos refratários
Relevância Clínica
Referências
O que altera o potencial de repouso?No potencial de repouso, o íon com maior influência é o potássio (K+), pois possui alta permeabilidade por canais de vazamento que permitem sua livre movimentação entre o meio intra e extracelular. Mas essa movimentação tem uma razão. Falamos que existem um gradiente de concentração e um gradiente elétrico.
Quais os fatores responsáveis pelo potencial de repouso da membrana?O potencial de repouso da membrana é determinado pela distribuição desigual de íons (partículas carregadas) entre o interior e o exterior da célula e pela permeabilidade da membrana diferenciada para diferentes tipos de íons.
O que altera o potencial de membrana?Todas as células vivas mantêm uma diferença de potencial através da membrana graças às propriedades isolantes de suas membranas plasmáticas (PMs) e ao transporte seletivo de íons através dessa membrana por transportadores.
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