Potenciais de Ação

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Potenciais de Ação 
Cada vez que você faz alguma coisa, desde dar um passo até pegar o telefone, seu cérebro 
transmite sinais elétricos para o resto do corpo. Esses sinais são chamados de potenciais 
de ação. Os potenciais de ação permitem que seus músculos se coordenem e se movam 
com precisão. Eles são transmitidos por células cerebrais chamadas neurônios. 
 
Potenciais de ação são transmitidos por neurônios 
Os potenciais de ação são transmitidos por células cerebrais chamadas neurônios. Os 
neurônios são responsáveis por coordenar e processar informações sobre o mundo que 
são enviadas por meio de seus sentidos, enviando comandos para os músculos de seu 
corpo e retransmitindo todos os sinais elétricos intermediários. 
O neurônio é composto por várias partes que permitem a transferência de informações 
por todo o corpo: 
• Os dendritos são partes ramificadas de um neurônio que recebem informações de 
neurônios próximos. 
• O corpo celular do neurônio contém seu núcleo, que contém as informações 
hereditárias da célula e controla o crescimento e a reprodução da célula. 
• O axônio conduz sinais elétricos para longe do corpo celular, transmitindo 
informações para outros neurônios em suas extremidades, ou terminais do axônio. 
Você pode pensar no neurônio como um computador, que recebe entrada (como 
pressionar uma tecla de letra no teclado) por meio de seus dendritos e, em seguida, fornece 
uma saída (vendo aquela letra aparecer na tela do computador) por meio de seu axônio. 
Nesse meio tempo, as informações são processadas para que a entrada resulte na saída 
desejada. 
 
Definição de Potencial de Ação 
Os potenciais de ação, também chamados de “picos” ou “impulsos”, ocorrem quando o 
potencial elétrico através da membrana celular aumenta rapidamente e depois diminui em 
resposta a um evento. Todo o processo normalmente leva vários milissegundos. 
Uma membrana celular é uma camada dupla de proteínas e lipídios que envolve uma 
célula, protegendo seu conteúdo do ambiente externo e permitindo que apenas certas 
substâncias entrem, enquanto mantém outras fora. 
Um potencial elétrico, medido em Volts (V), mede a quantidade de energia elétrica que 
tem potencial para funcionar. Todas as células mantêm um potencial elétrico através de 
suas membranas celulares. 
 
O papel dos gradientes de concentração nos potenciais de ação 
O potencial elétrico através de uma membrana celular, que é medido comparando o 
potencial dentro de uma célula com o exterior, surge porque há diferenças na 
concentração ou gradientes de concentração, de partículas carregadas chamadas íons 
externos e dentro da célula. Esses gradientes de concentração, por sua vez, causam 
desequilíbrios elétricos e químicos que impulsionam os íons para equilibrar os 
desequilíbrios, com desequilíbrios mais díspares fornecendo um maior motivador, ou 
força motriz para que os desequilíbrios sejam corrigidos. Para fazer isso, um íon 
normalmente se move do lado de alta concentração da membrana para o lado de baixa 
concentração. 
• Os dois íons de interesse para os potenciais de ação são o cátion potássio (K + ) e 
o cátion sódio (Na + ), que podem ser encontrados dentro e fora das células. 
• Há uma concentração maior de K + no interior das células em relação ao exterior. 
• Há uma concentração maior de Na + no lado externo das células em relação ao 
interno, cerca de 10 vezes maior. 
 
O potencial da membrana em repouso 
Quando não há potencial de ação em andamento (ou seja, a célula está “em repouso”), o 
potencial elétrico dos neurônios está no potencial de membrana em repouso, que 
normalmente é medido em torno de -70 mV. Isso significa que o potencial interno da 
célula é 70 mV menor que o externo. Deve-se notar que isso se refere a um estado de 
equilíbrio - os íons ainda se movem para dentro e para fora da célula, mas de uma forma 
que mantém o potencial de membrana em repouso em um valor razoavelmente constante. 
O potencial de membrana em repouso pode ser mantido porque a membrana celular 
contém proteínas que formam canais iônicos - orifícios que permitem que os íons fluam 
para dentro e para fora das células - e bombas de sódio / potássio que podem bombear 
íons para dentro e para fora da célula. 
Os canais iônicos nem sempre estão abertos; alguns tipos de canais só se abrem em 
resposta a condições específicas. Esses canais são chamados de canais “controlados”. 
Um canal de vazamento abre e fecha aleatoriamente e ajuda a manter o potencial de 
membrana em repouso da célula. Os canais de vazamento de sódio permitem que o Na + 
se mova lentamente para dentro da célula (porque a concentração de Na + é maior do lado 
de fora em relação ao interior), enquanto os canais de potássio permitem que o K + saia 
da célula (porque a concentração de K + é mais alto no interior em relação ao exterior). 
No entanto, há muito mais canais de vazamento de potássio do que de sódio e, portanto, 
o potássio sai da célula a uma taxa muito mais rápida do que o sódio que entra na célula. 
Assim, há mais carga positiva do lado de fora da célula, fazendo com que o potencial de 
membrana em repouso seja negativo. 
Uma bomba de sódio / potássio mantém o potencial de membrana em repouso movendo 
o sódio de volta para fora da célula ou o potássio para dentro da célula. Porém, esta bomba 
traz dois íons K + para cada três íons Na + removidos, mantendo o potencial negativo. 
Os canais iônicos dependentes de voltagem são importantes para os potenciais de ação. 
A maioria desses canais permanece fechada quando a membrana celular está próxima de 
seu potencial de membrana em repouso. No entanto, quando o potencial da célula se torna 
mais positivo (menos negativo), esses canais iônicos se abrem. 
 
Estágios do potencial de ação 
Um potencial de ação é uma reversão temporária do potencial de membrana em repouso, 
de negativo para positivo. O potencial de ação "pico" geralmente é dividido em vários 
estágios: 
• Em resposta a um sinal (ou estímulo) como um neurotransmissor ligando-se ao 
seu receptor ou pressionando uma tecla com o dedo, alguns canais de Na + se 
abrem, permitindo que o Na + flua para a célula devido ao gradiente de 
concentração. O potencial de membrana despolariza ou torna-se mais positivo. 
• Assim que o potencial de membrana atinge um valor limite - geralmente em torno 
de -55 mV - o potencial de ação continua. Se o potencial não for alcançado, o 
potencial de ação não acontecerá e a célula voltará ao seu potencial de membrana 
em repouso. Esse requisito de atingir um limite é o motivo pelo qual o potencial 
de ação é denominado um evento tudo ou nada. 
• Depois de atingir o valor limite, os canais de Na + dependentes de voltagem se 
abrem e os íons Na + inundam a célula. O potencial da membrana muda de 
negativo para positivo porque o interior da célula agora é mais positivo em relação 
ao exterior. 
• Conforme o potencial de membrana atinge +30 mV - o pico do potencial de ação 
- os canais de potássio dependentes de voltagem se abrem e o K + deixa a célula 
devido ao gradiente de concentração. O potencial de membrana se repolariza ou 
retorna ao potencial de membrana em repouso negativo. 
• O neurônio torna-se temporariamente hiperpolarizado à medida que os íons K + 
fazem com que o potencial de membrana se torne um pouco mais negativo do que 
o potencial de repouso. 
• O neurônio entra em um período refratário, no qual a bomba de sódio / potássio 
retorna o neurônio ao seu potencial de membrana em repouso. 
 
Propagação do potencial de ação 
O potencial de ação viaja ao longo do comprimento do axônio em direção aos terminais 
do axônio, que transmitem a informação a outros neurônios. A velocidade de propagação 
depende do diâmetro do axônio - onde um diâmetro mais amplo significa propagação 
mais rápida - e se uma parte de um axônio está ou não coberta com mielina, uma 
substância gordurosa que atua de forma semelhante à coberturade um fio de cabo: ela 
envolve o axônio e evita que a corrente elétrica vaze, permitindo que o potencial de ação 
ocorra mais rapidamente.