BIOELETROGÊNESEII

Umpotencial de ação é uma alteração rápida do potencial de membrana, seguidapor uma restauração do potencial de membrana. A forma do registro gráfico dopotencial de ação difere muito de um tecido a outro. Um potencial de açãopropaga-se num mesmo nervo ou músculo sempre com mesmo tamanho ( potencialelétrico em mV), e com mesma forma.

Antesde estudarmos o potencial de ação propriamente dito vamos entender o que éuma resposta subliminar. Toda vez em que há alteração no potencial demembrana, mas que não é suficiente para alcançar o limiar de ação, dizemosque há um potencial local ou resposta subliminar. Caracteriza-se porpropagar-se decrescentemente por um pequeno fragmento de axônio(mais ou menos 3mm) até extinguir-se. Estímulos subliminares podem até desencadear umpotencial de ação, caso alcancem o potencial de ação, mas isso só ocorre sehouver somação temporal ou espacial. Somação espacial é o fenômeno peloqual estímulos subliminares de diferentes origens são gerados ao mesmo tempo,sendo que, somando-os, teremos alcançado o limiar de ação e desencadeado opotencial de ação. Nesta situação, isolados, não alcançariam o limiar eportanto não desencadeariam o potencial de ação. Já a somação temporalcompreende o fenômeno pelo qual o estímulo subliminar aplicado em altafreqüência pode somar-se ao anterior antes que ele volte ao potencial demembrana, e assim sucessivamente até que alcance o limiar de ação edesencadeie o potencial de ação.

Bem,o que é o potencial de ação?

Seaplicarmos um estímulo crescente no sentido despolarizante ( reduzir aeletronegatividade), chegará um momento em que alcançaremos o limiar de ação( delta com cerca de 20 mV no sentido da despolarização). Então ocorrerá adeflagração do potencial de ação.

Noque difere o potencial de ação do potencial local?

Opotencial de ação é uma resposta muito maior com uma inversão total dapolaridade da membrana. Além do mais não há decremento do potencial de açãoconforme vai propagando-se. Portanto o potencial de ação não muda seja notamanho ou enquanto vai propagando-se independente do da intensidade doestímulo, desde que alcamce ou ultrapasse o limiar de ação, ao contrário doque ocorre com o potencial local. Sendo assim, o potencial de ação existe ounão, não há meio termo, não há graduação, segue portanto a lei do tudo ounada. Dizemos que o sistema de propagação é digital (binário, 0-1).

Qualé a morfologia do registro de um potencial de ação?

Jávimos que varia de tecido para tecido, sendo assim, o potencial de ação de umacélula cardíaca não tem a mesma forma que um potencial de ação de umneurônio.

Deum modo geral, vamos considerar o motoneurônio: Todo o potencial de ação(PA), começa a partir do potencial de membrana (-70 mv). Segue uma faseascendente (despolarização) que torna-se muito abrupta após alcançar olimiar de ação (-52mv), de onde o PA é deflagrado. Surge um pico ( + ou - + 20 mv), e uma fase descendente (repolarização). Depois o registroultrapassa o potencial de membrana hiperpolarizando (- 100 mv), e volta aopotencial de membrana (-70 mv ).

Qualé o mecanismo iônico do potencial de ação?

Sabemosque se houver aumento da condutância para o Na, este tentará alcançar seulimiar de ação, e portanto desviará o potencial de membrana ( PM ), para oseu potencial de equilíbrio ( PE ). Portanto, desde o valor de – 70 mv para– 60 mv é a despolarização, a primeira fase do potencial de ação, a faseascendente. Na verdade todos os canais abrem-se ao mesmo tempo,mas os canais desódio abrem-se muito mais rapidamente que os de K. Na 2º fase, arepolarização, os canais de Na começam a fechar(chamamos de inativação doscanais de Na), e os de K estão alcançando a sua maior capacidade decondutância. Na 3º fase, a Hiperporalirização, os canais de K ainda estãobastante abertos e portanto o pot.desvia-se mais ainda no sentido do pot. Deequilíbrio do K (para 105mv). Nesta fase o potencial de ação chega a –100mvgraças a alta conduntância do K nesta fase e ao sistema ATPásico.

Enquantoo potencial de ação estiver na fase de despolarização e ainda em boa parteda repolarização, haverá o chamado período refratário absoluto, na qualnenhum estimulo, indepemdente da intensidade, será o suficiente para deflagrarum novo potencial de ação, e isso deve-se a grande quantidade de canais de Naque estão ainda inativos pela voltagem. Tais canais só serão ativados eportanto só poderão serem abertos quando o potencial de membrana estiverpróximo do pot. de membrana. Aí  então,no final da reporalização e na fase de hiperpolarização estaremos noperíodo refratário telativo, na qual um estimulo forte poderá gerar umpotencial de ação.

Sempreque o potencial alcançar o limiar de ação, haverá desencadeamento dopotencial de ação?

Nemsempre. Se a desporalização for lenta haverá acomodaçãodos canais, vistoque não haverá abertura de um numero critico de canais de Na para deflagrar opot. de ação. Além do mais, a despolarização lenta abrirá um número maiorde canais de K que aumentará a eletronegatividade opondo-se mais ainda ageração do pot. de ação.

Devemoslembrar que a despolarização é o fluxo de corrente elétrica através damembrana num período de tempo.

Comoo potencial de ação propaga-se?

Atravésdo potencial eletrotônico. Este é produto de um fluxo de corrente local quepermite que a despolarização ocorra ponto a ponto, num efeito cascata onde háinversão da polaridade entre as 2 faces da membrana ponto a ponto. Se opotencial eletrotônico não alcançar o limiar de ação, ele sofre umdecremento e extingue-se, pois nada mais é que um potencial local que pode ounão ser sustentado.

Avelocidade de condução do potencial de ação depende de vários fatores:

1-    Capacitância da membrana:  Quantomaior a capacitância, menor é a velocidade de condução, já que énecessário maior tempo para descarregar o capacitor (membrana no caso).

2-    Resistência (interna e da membrana): Quanto maior a resistência, menoré a velocidade de condução. R=RL/”pi” p elevado ao quadrado. Onde “r”é a resistência específica do condutor e “p” é o diâmetro do condutor.

3-    Diâmetro da fibra nervosa:  Quantomaior o diâmetro da fibra, maior é a velocidade, pois se por exemplo houver aduplicação do raio da fibra nervosa, haverá aumento da capacitância damembrana por um fator 2, e uma redução da resistência da membrana por umfator 2, e uma redução da resistência interna (citoplasmática), por 4. Comoa redução da resistência supera o aumento da capacitância, o resultado é oaumento da velocidade de condução. ** Ver fórmula de resistência, item 2.

4-    Mielina:  Fibras mielinizadasconduzem muito mais rapidamente que fibras não mielinizadas, visto que asfibras mielinizadas tem menor capacitância, portanto descarregam maisrapidamente, além do mais a resistência interna não se modifica. Somente aresistência da membrana aumenta. Além disto, os pot. de ação, são geradossomente em locais de alta condutância, os chamados Nodos de Ranvier, que sãoespaços que aparecem a cada 1 a 2 mm, permitindo a chamada conduçãosaltatória.

5-    Temperatura:  Quanto maior atemperatura, maior é a “agitação” molecular, aumentando conseqüentementeo fluxo iônico e a velocidade de condução do potencial elétrico.