O Que Potencial De Aço Fisiologia?
Durante muitos anos, o processo de comunicação entre os nervos e os tecidos era uma grande incógnita para os fisiologistas. Com o desenvolvimento da eletrofisiologia e a observação da atividade elétrica nos neurônios, descobriu-se que a transmissão de sinais dos neurônios até os tecidos é mediada por potenciais de ação.
Por meio do músculo estriado esquelético ex vivo de gato, relacionou-se o nível de tensão de estimulação elétrica, que não deflagrasse uma contração muscular, com o alongamento mecânico resultante para verificar a resposta do fuso muscular. Com a estimulação elétrica, a frequência do fuso muscular manteve-se em 27 Hz com variação de 10% do valor inicial, durante todo o experimento (1,4s). Com o alongamento muscular, o receptor alcançou inicialmente 92 Hz e em 0,3s decaiu para 25 Hz e se manteve durante o resto do tempo (1,4s de tempo total). Esses resultados tiveram um comportamento similar em todas as amostras (N = 20) (31). E sugerem um comportamento diferenciado do fuso muscular em relação ao comprimento muscular.
Potencial de fases de ação
El período refractario relativo es el lapso de tiempo durante el cual la generación de un nuevo potencial de acción es posible, pero solo en respuesta a un estímulo por encima del umbral. Este período se superpone con el tercio final de la repolarización.
El período refractario absoluto se superpone con la despolarización y con alrededor de dos tercios de la fase de repolarización. Un nuevo potencial de acción no puede generarse durante la despolarización ya que todos los canales de sodio activados por voltaje están ya abiertos o siendo abiertos a máxima velocidad. Durante el inicio de la repolarización, un nuevo potencial de acción no puede producirse porque los canales de sodio dependientes de voltaje están inactivos y necesitan del potencial de reposo para volver a su estado de cierre, desde el cual podrán abrirse nuevamente. El período refractario absoluto termina cuando la suficiente cantidad de canales de sodio se recuperan de su estado de inactividad.
Potencial de ação
INTRODUÇÃO: O potencial de ação (PA) origina-se graças a uma perturbação do estado de repouso da membrana celular, com consequente fluxo de íons, por meio da membrana e alteração da concentração iônica nos meios intra e extracelular. OBJETIVOS: Sintetizar o conhecimento científico acumulado até o presente sobre o potencial de ação neural e o seu processo de adaptação sob aplicação de um estímulo constante. MATERIAIS E MÉTODOS: Busca realizada nas bases Springer, ScienceDirect, PubMed, IEEE Xplore, Google Acadêmico, Portal de Periódicos da Capes, além de livros referentes ao assunto. O idioma de preferência selecionado foi o inglês, com as keywords: action potential; adaptation; accommodation; rheobase; chronaxy; nerve impulse. Efetuou-se a procura de artigos com uma janela de tempo de 1931 a 2010 e livros de 1791 a 2007. RESULTADOS: Dos trabalhos selecionados, foram extraídas informações a respeito dos seguintes tópicos: potencial de ação e suas fases; condução nervosa; reobase; cronaxia; acomodação; e adaptação neuronal. CONCLUSÃO: Um estímulo que crie PA, se aplicado de maneira constante, pode reduzir a frequência de despolarizações em função do tempo e, consequentemente, adaptar a célula. O tempo que a célula demora, na ausência de estímulos, para recuperar sua frequência original é definido como desadaptação.
Um potencial de ação possui três fases: despolarização, pico de ultrapassagem e repolarização. Existem dois outros estados do potencial de membrana relacionados ao potencial de ação. O primeiro é a hipopolarização, que precede a despolarização e o segundo é a hiperpolarização, que se segue à repolarização.
VDoutor em Engenharia Biomédica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ), docente do Centro Universitário Campos de Andrade (Uniandrade), Curitiba, PR - Brasil
Alterações nas concentrações dos íons K+ e Na+
Os corpúsculos de Paccini são exemplos de receptores de rápida adaptação (66), as terminações de Ruffini são de adaptação lenta (74), assim como os nociceptores (38), de temperatura (68) e adaptação em receptores olfatórios, que são ativados por meio de substâncias químicas (75). A recuperação da adaptação (desadaptação) corresponde ao intervalo de tempo após a adaptação no qual a célula não sofre qualquer estímulo e retorna ao seu limiar de despolarização original (29). A variação da amplitude do estímulo apresenta-se como forma de retardar a adaptação (68).
Descobriu-se que a rápida entrada de Na+ na célula reduz e atrasa o início da corrente de K+ em axônios amielinizados das fibras musgosas do hipocampo de ratos, o que minimiza a sobreposição de seus respectivos influxos e difere dos apresentados por HH. Mesmo sendo em tecido amielinizado do SNC, os autores propõem que uma economia de processos neurais está associada à evolução (57). A duração do PA não é a mesma para todos os neurônios. Por exemplo, os neurônios que secretam dopamina têm um período refratário relativo maior que as células piramidais CA1 do hipocampo e maior ainda quando comparado às células de Purkinje do cerebelo (51).
Um potencial de ação é diferente dependendo se ele é causado por um potencial limiar ou supralimiar? A resposta é: não! A força e a amplitude de um potencial de ação é sempre a mesma. Entretanto, aumentar a força do estímulo leva a um aumento na frequência de um potencial de ação e sua ação se propaga ao longo da fibra nervosa sem perder força ou amplitude. Além disso, após a geração de um potencial de ação, os neurônios se tornam refratários a estímulos por um certo período de tempo, no qual eles não podem gerar um novo potencial de ação.
Período refratário
Isso torna muito mais difícil a geração de PA. O paciente apresenta uma astenia intensa, com diminuição da força muscular, redução ou ausência de reflexos, extremidades flácidas, e até mesmo alterações eletrocardiográficas.
Em estudo com células olfatórias, demonstrou-se que o tempo de adaptação e desadaptação varia de 500ms até 10s, criando uma analogia com a eletrônica de uma banda passante (faixa de atuação do sinal) (80) de 500ms a 10s. A equação (6) reproduz esse tipo de adaptação, onde WTa é o peso da função (porcentagem do aumento do limiar de despolarização), Ta representa a fase de adaptação, t é tempo de início do estímulo até o ponto de maior aumento do limiar de despolarização. Esse limiar eleva-se exponencialmente. Para a desadaptação, utiliza-se a equação (7).
A refratariedade relativa é o período no qual a geração de um novo potencial de ação é possível, mas somente se houver um estímulo supralimiar. Esse período coincide com o ⅓ final da repolarização.
Action potential: from excitation to neural adaptation
Acredito que você já saiba dessa relação entre as concentrações desses íons essenciais, mas vamos recordar. O K+ é um íon que predomina no meio intracelular, enquanto o Na+ predomina no meio extracelular.
Uma sinapse é uma junção entre a célula nervosa e seu tecido alvo. Em humanos a mairoia das sinapses são químicas, o que quer dizer que o impulso nervoso é transmitido da extremidade do axônio ao tecido alvo por substâncias químicas chamadas de neurotransmissores. Se um neurotransmissor estimula a célula alvo a realizar uma ação ele é chamado de neurotransmissor excitatório. Por outro lado, se ele inibe a célula alvo, ele é um neurotransmissor inibitório.
Un potencial de acción tiene tres fases, a saber: despolarización, sobreexcitación y repolarización. Existen dos otros estados en potencial de membrana relacionados con el potencial de acción. El primero es la hipopolarización, que precede a la despolarización. El segundo es la hiperpolarización, subsecuente a la repolarización.
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Toda essa dinâmica pode ser alterada, como acabamos de ver, por alterações iônicas, e essas alterações são mais comuns do que podemos imaginar, uma vez que eventos como quadros diarreicos ou êmese intensa, podem levar a esses distúrbios hidroeletrolíticos.
Muito se fala em potencial de ação (PA), mas você sabe de fato o que é e o que ele representa, como ocorre e como termina? Você sabe o porquê precisamos de potenciais de ação acontecendo em nosso organismo?