O que é potencial de ação?

A diferença de potencial ou potencial ocorre quando há uma diferença na carga elétrica entre dois pontos. Essa diferença de carga geralmente ocorre devido a uma concentração de íons carregados de maneira oposta em cada ponto. O potencial de ação ocorre quando há uma mudança repentina e acentuada na diferença de potencial através da membrana de uma célula nervosa que é propagada ao longo do comprimento da célula.

Quando um impulso nervoso não está sendo transmitido, o interior da célula nervosa tem uma carga negativa e o exterior uma carga positiva. Diz-se que está em seu estado de repouso, então a diferença de potencial neste momento é o potencial de repouso. A diferença nas taxas é devida à quantidade de íons encontrados dentro e ao redor da célula. No caso das células nervosas, a diferença de potencial é devida aos íons sódio e potássio.

Todos os impulsos nervosos são de natureza iônica. Quando a célula nervosa está em repouso, existem diferentes concentrações dos íons potássio e sódio em ambos os lados da membrana. Essa diferença é mantida pelas bombas de sódio-potássio na membrana. Esta bomba bombeia íons de sódio para fora da célula e íons de potássio para dentro.

Os íons de potássio e sódio se difundem através da membrana devido à diferença na concentração de ambos os lados. Os íons de potássio podem facilmente se difundir para fora da célula, mas a membrana é relativamente impermeável aos íons de sódio que se difundem. O resultado geral é que o interior da célula nervosa tem uma carga negativa em relação à parte externa da célula.

Quando a célula nervosa é estimulada e um impulso é iniciado, a situação é revertida momentaneamente. O interior da célula torna-se positivo e o exterior negativo. Essa reversão repentina do potencial de repouso que acompanha o impulso é o potencial de ação. Um potencial de ação tem uma duração extremamente curta, portanto, um impulso é na verdade uma onda de despolarização, ou potenciais de ação, que passa ao longo da célula.

Durante um impulso, a membrana celular torna-se permeável aos íons sódio. Os íons sódio têm uma concentração muito alta fora da membrana, então eles rapidamente se difundem na célula. Isso ocorre muito rapidamente e reverte o potencial de repouso. Com tantos íons positivos agora encontrados dentro da célula, o interior tem uma carga positiva em relação ao exterior.

Os íons de sódio são capazes de entrar na célula através dos canais iônicos. Quando a célula está em repouso, os canais iônicos permanecem fechados e impedem que os íons sódio entrem na célula. Quando são estimulados por um impulso, eles se abrem e permitem a irrupção dos íons sódio. Dessa maneira, os potenciais e impulsos de ação são auto-propagáveis. O potencial de ação em uma área da membrana estimula a seguinte área, causando a abertura dos canais iônicos. Isso, por sua vez, inicia um potencial de ação, que estimula a área a seguir e assim por diante.

À medida que os íons sódio entram na célula, os íons potássio saem. Este é o começo do processo de recuperação em que o interior da célula começa a recuperar sua carga negativa. Depois que o potencial de ação passa e se move ao longo da membrana celular, os canais iônicos se fecham e a membrana se torna impermeável aos íons sódio. A bomba de sódio-potássio volta a bombear os íons sódio e íons potássio, resultando na restauração do potencial de repouso.