Os potenciais de ação gerados por uma porção da membrana são similares em tamanho e duração, e não diminuem à medida que são propagados pelo axônio...

Os potenciais de ação gerados por uma porção da membrana são similares em tamanho e duração, e não diminuem à medida que são propagados pelo axônio. A frequência e o padrão de potenciais de ação constituem o código utilizado pelos neurônios para transferir informação de um local para outro. Os potenciais de ação são causados pela despolarização da membrana além do limiar. Em interneurônios, a despolarização é, em geral, causada pela entrada de Na+ através dos canais que são sensíveis aos neurotransmissores liberados por outros neurônios. Além desses mecanismos naturais, os neurônios também podem ser despolarizados pela injeção de uma corrente elétrica. É impossível iniciar outro durante cerca de 1 ms. Esse período de tempo é chamado de período refratário absoluto. Além disso, pode ser relativamente difícil iniciar outro potencial de ação durante diversos milissegundos após o fim do período refratário absoluto. Durante esse período refratário relativo, a quantidade de corrente necessária para despolarizar o neurônio até o limiar do potencial de ação é maior do que a normal. O potencial de ação é uma redistribuição de carga elétrica através da membrana. A despolarização da célula durante o potencial de ação é causada pelo influxo de íons sódio através da membrana, e a repolarização é causada pelo efluxo de íons potássio. Mudança do potencial de membrana durante o tempo em que ocorre um potencial de ação. A fase ascendente do potencial de ação é causada pelo influxo de Na+ através de centenas de canais de sódio dependentes de voltagem. A fase descendente é causada pela inativação dos canais de sódio dependentes de voltagem e o efluxo de K+ através de canais de potássio dependentes de voltagem. É necessário que o potencial de ação, uma vez gerado, seja conduzido ao longo do axônio - Quando uma porção da membrana axonal é despolarizada suficientemente para atingir o limiar, os canais de sódio dependentes de voltagem se abrem e o potencial de ação é iniciado. O influxo de carga positiva se difunde dentro do axônio e despolariza os segmentos adjacentes da membrana, e quando atinge o limiar, os canais de sódio dependentes de voltagem se abrem nessa porção da membrana. Dessa forma, o potencial de ação faz seu caminho ao longo do axônio até alcançar o terminal axonal, assim iniciando a transmissão sináptica. Um potencial de ação iniciado em uma extremidade de um axônio apenas se propaga em um sentido; ele não volta pelo caminho já percorrido. Isso ocorre porque a membrana por onde passou está refratária como resultado da inativação dos canais de sódio recém-utilizados. Em geral, os potenciais de ação se conduzem em apenas uma direção, do cone do axônio, próximo ao corpo celular, para o axônio terminal; chamada de condução ortodrômica. Existem duas vias pelas quais a carga positiva pode se difundir: pelo interior do axônio ou através dos canais da membrana axonal. Se o axônio for estreito e houver muitos poros abertos na membrana, a maior parte da corrente fluirá através da membrana. Se o axônio for largo e houver poucos poros abertos na membrana, a maior parte da corrente fluirá pelo interior do axônio. Quanto mais longe a corrente se propagar ao longo do axônio, mais longe o potencial de ação despolarizará a sua frente e mais rápido ele se propagará. Como regra, portanto, a velocidade de condução do potencial de ação aumenta com o diâmetro axonal. O tamanho axonal e o número de canais dependentes de voltagem na membrana também afetam a excitabilidade neuronal. Axônios menores necessitam de uma maior despolarização para alcançar o limiar do potencial de ação. Vertebrados apresentaram outra solução para aumentar a velocidade de condução: envolver o axônio com um isolante chamado de mielina A bainha de mielina consiste em muitas voltas de membrana fornecidas por células gliais, as células de Schwann no sistema nervoso periférico (fora do encéfalo e da medula espinhal) e os oligodendrócitos no sistema nervoso central. A bainha de mielina não se estende continuamente ao longo de todo o axônio. Existem quebras no isolamento, onde os íons podem atravessar a membrana para gerar potenciais de ação. Esse tipo de propagação do potencial de ação é chamado de condução saltatória. Em geral, as membranas dos dendritos e dos corpos celulares neuronais não geram potenciais de ação causados pelo sódio, uma vez que possuem muito poucos canais de sódio dependentes de voltagem. Assim, a parte do neurônio onde o axônio se origina do corpo celular, o cone de implantação axonal, é frequentemente também chamada de zona de gatilho. Em um neurônio típico no encéfalo ou na medula espinhal, a despolarização dos dendritos e do corpo celular, causada pelo estímulo sináptico de outros neurônios, leva à geração de potenciais de ação se a membrana do cone de implantação axonal for despolarizada além do limiar.