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

O que pensamos, o que sentimos, o que fazemos ... tudo isso depende em grande parte do nosso Sistema Nervoso, graças ao qual podemos gerenciar cada um dos processos que ocorrem em nosso corpo e receber, processar e trabalhar com a informação que é e o meio que eles nos fornecem.

A operação deste sistema é baseada na transmissão de pulsos bioelétricos através das diferentes redes neurais que temos. Esta transmissão envolve uma série de processos de grande importância, sendo um dos principais o conhecido como potencial de ação.

• Artigo relacionado: "Partes do Sistema Nervoso: funções e estruturas anatômicas"

Potencial de ação: definição básica e características

Entende-se como potencial de ação a onda ou descarga elétrica que surge do conjunto para o conjunto de alterações sofridas pela membrana neuronal devido a variações elétricas e a relação entre o ambiente externo e interno do neurônio.

É uma onda elétrica única que será transmitido através da membrana celular até atingir o fim do axônio, causando a emissão de neurotransmissores ou íons para a membrana do neurônio pós-sináptico, gerando nele outro potencial de ação que eventualmente acabará trazendo algum tipo de ordem ou informação para alguma área do organismo. Seu início ocorre no cone axônico, próximo ao soma, onde um grande número de canais de sódio pode ser observado.

O potencial de ação tem a peculiaridade de seguir a chamada lei de tudo ou nada. Ou seja, ocorre ou não ocorre, não havendo possibilidades intermediárias. Apesar disso, se o potencial pode ser influenciada pela existência de potenciais excitatórios ou inibitórios que facilitam ou atrapalham.

Todos os potenciais de ação terão a mesma carga, e somente sua quantidade pode variar: que uma mensagem é mais ou menos intensa (por exemplo, a percepção da dor antes de uma punção ou punhalada será diferente) não gerará a intensidade do sinal, mas só fará com que os potenciais de ação sejam percebidos com mais frequência.

Além disso e em relação ao exposto, vale ressaltar também que não é possível adicionar potenciais de ação, uma vez que eles têm um breve período refratário em que essa parte do neurônio não pode iniciar outro potencial.

Por fim, destaca-se o fato de que o potencial de ação ocorre em um ponto específico do neurônio e deve ocorrer ao longo de cada um dos pontos que seguem, não podendo retornar o sinal elétrico de volta..

• Você pode estar interessado: "O que são axônios de neurônios?"

Fases do potencial de ação

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

1. Potencial para descanso

Este primeiro passo assume um estado basal no qual as alterações que levam ao potencial de ação ainda não ocorreram. É um momento em que 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

Esta segunda fase (ou a primeira do próprio potencial), a estimulação gera que ocorre na membrana do neurônio uma mudança elétrica de intensidade excitatória suficiente (que deveria pelo menos gerar uma mudança para -65mV e em alguns neurônios até - 40mV) para gerar que os canais de sódio do cone do axônio se abram, de tal forma que os íons de sódio (carregados positivamente) entrem de forma maciça.

Por sua vez, as bombas de sódio / potássio (que normalmente mantêm o interior estável da célula expelido pela troca de três íons de sódio por dois de potássio de tal maneira que íons mais positivos são expelidos daqueles que entram) param de funcionar. Isso irá gerar uma mudança na carga da membrana, de tal forma que ela atinja 30mV. Essa mudança é o que é conhecido como despolarização.

Depois disso, os canais de potássio começam a se abrir da membrana, que também sendo um íon positivo e entrando neles maciçamente, será repelida e começará a sair da célula. Isso fará com que a despolarização diminua, à medida que os íons positivos forem perdidos. É por isso que, no máximo, a carga elétrica será de 40 mV. Os canais de sódio tornam-se fechados e serão inativados por um curto período de tempo (o que evita despolarizações somativas). Uma onda foi gerada que não pode voltar.

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

3. Repolarização

Uma vez que os canais de sódio foram fechados, ele deixa de ser capaz de entrar no neurônio, ao mesmo tempo, o fato de os canais de potássio permanecerem abertos gera que isso continue a ser expelido. É por isso que o potencial e a membrana se tornam cada vez mais negativos.

4. Hiperpolarização

Como mais e mais potássio sai, a carga elétrica da membrana torna-se cada vez mais negativo ao ponto de hiperpolarizar: eles atingem um nível de carga negativa que até excede o de descanso. Neste momento os canais de potássio estão fechados e os canais de sódio são reativados (sem abertura). Isso faz com que a carga elétrica pare de cair e, tecnicamente, pode haver um novo potencial, mas o fato de sofrer uma hiperpolarização significa que a quantidade de carga que seria necessária para um potencial de ação é muito maior do que o normal. A bomba de sódio / potássio também é reativada.

5. Descanso potencial

A reativação da bomba de sódio / potássio gera pouco a pouco a carga positiva que entra na célula, algo que eventualmente irá gerar um retorno ao seu estado basal, o potencial de repouso (-70mV).

6. O potencial de ação e a liberação de neurotransmissores

Este complexo processo bioelétrico será produzido a partir do cone axônico até o final do axônio, de tal forma que o sinal elétrico irá progredir para os botões terminais. Esses botões têm canais de cálcio que se abrem quando o potencial chega a eles, algo que faz com que as vesículas que contêm neurotransmissores emitam seu conteúdo e eles o expelem no espaço sináptico. Assim, é o potencial de ação que gera a liberação de neurotransmissores, sendo a principal fonte de transmissão de informações nervosas em nosso corpo..

Referências bibliográficas

• Gómez, M; Espejo-Saavedra, J.M; Taravillo, B. (2012). Psicobiologia CEDE Manual de Preparação 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 da neurociência. Quarta edição. McGraw-Hill Interamericana. Madri.