Potenciais de Membrana e Potenciais de Ação

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Potenciais de Membrana e Potenciais de Ação - Resumo
As membranas celulares apresentam diferenças de concentração entre o meio interno e externo.É conhecido o fato de que a concentração de íons potássio é maior no meio intracelular e menor no meio extracelular.
A bomba de sódio e potássio, encontrada em quase todas as células do nosso organismo, é extremamente importante para a manutenção e equilíbrio dos potenciais de membrana das células. Ela faz com que o meio interno fique negativo uma vez que a cada dois íons potássio são lançados ao interior, três íons sódio são lançados ao exterior.
Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação que são rápidas variações dos potenciais de membrana. O potencial de repouso é o potencial normal de uma membrana. Diz-se que a membrana está polarizada quando está em repouso por apresentar maior quantidade de cargas negativas em seu interior. O potencial de ação neural inicia-se quando cargas positivas são lançadas ao interior da membrana provocando uma rápida despolarização. Concomitantemente à despolarização ocorre uma repolarização em fração de milissegundos à medida que o potencial de ação segue seu curso. Na etapa de despolarização, a membrana fica subitamente permeável aos íons sódio. 
Na etapa de repolarização, os canais de sódio fecham-se rapidamente em poucos décimos de milissegundos e os canais de potássio abrem-se mais que o normal, eliminando potássio para fora da célula fazendo assim retornar o estado de negatividade em seu interior. O agente necessário para a produção da despolarização e repolarização da membrana neural é o canal de sódio voltagem-dependente.
É importante lembrar que, além dos íons sódio e potássio, existem íons impermeantes com carga negativa ou ânions no interior do axônio que, por serem impermeáveis à membrana,contribuem de forma expressiva para a negatividade no interior celular quando íons positivos são expulsos para o exterior. Além disso, os íons cálcio atuam de maneira conjunta aos íons sódio na formação do potencial de ação. 	 Através da bomba de cálcio, esses íons são transportados do interior para o exterior da célula ou para organelas como o retículo endoplasmático. Assim, a saída desses íons contribui para a formação da negatividade no interior celular responsável pelo potencial de repouso.
Quando uma perturbação mecânica, química ou elétrica provoca uma alteração no potencial de repouso da membrana no sentido da positividade, os canais de sódio voltagem-dependentes começam a se abrir. Isso permite o influxo de íons sódio para o interior da célula e consequente aumento da positividade, o que favorece a abertura de novos canais de sódio voltagem-dependentes. Isso gera um Ciclo Vicioso de Feedback Positivo que termina com a abertura de todos os canais de sódio voltagem-dependentes. Quando todos os canais de sódio voltagem-dependentes estiverem abertos, inicia-se a etapa de repolarização com o fechamento lento dos canais de sódio e abertura dos canais de potássio. 
Para ocorrer o potencial de ação é necessário que seja atingido um limite mínimo na variação das cargas para que se inicie o ciclo vicioso. Esse limite é conhecido como Limiar de Excitabilidade. Quando o Limiar de Excitabilidade é atingido inicia-se o potencial de ação e sua propagação.
Existe um princípio conhecido como Princípio do Tudo ou Nada, em que um potencial de ação deverá propagar-se a todas as regiões da membrana ou então esse potencial não acontece. Após a propagação de um potencial de ação, é necessário o restabelecimento do gradiente de concentração entre os meios interno e externo à membrana. Fato interessante é que tanto maior a concentração de íons sódio no interior da célula, maior o estímulo para o funcionamento da bomba de sódio e potássio.