Por que o potencial de repouso é negativo?

A existência do potencial de repouso deve-se principalmente a diferença de concentração de íons de sódio (Na+) e de potássio (K+) dentro e fora da célula.

O potencial de ação é caracterizado por uma forte e repentina alteração do potencial de membrana. Durante o potencial de repouso a maioria dos canais iônicos estão fechados, não permitindo a passagem de íons entre o meio intra e extracelular. Quando, por exemplo, por um input sináptico, há uma depolarização local da membrana, os íons positivos passam através de canais iônicos para o interior da célula. Com a entrada dos íons positivos o interior se torna menos negativo. Quando esse fluxo de íons é suficiente, ele causa a abertura de canais dependentes dessa diferença de potencial, levando a uma forte depolarização e fazendo com que o interior da célula se torne positivo em relação ao exterior da célula, causando um potencial de ação. A depolarização da membrana que leva a um potencial de ação é chamado de estímulo.

Em especial, o potencial de ação, também chamado de potencial de equilíbrio, é o movimento de íons dentro e fora da célula. Ele envolve especificamente íons sódio e potássio. Eles são movidos para dentro e para fora da célula através de canais de sódio e potássio e bomba de sódio-potássio.

Existem cinco fases de potencial de ação cardíaco, numeradas de 0 a 4.

• A fase 0 é a despolarização da membrana e a abertura de canais de sódio "rápidos" (ou seja, de alto fluxo). O fluxo de potássio também diminui;
• A fase 1 é a repolarização parcial da membrana, graças a uma rápida diminuição na passagem de íons de sódio à medida que os canais de sódio se fecham rapidamente;
• A fase 2 é a fase de platô, na qual o movimento de íons de cálcio para fora da célula mantém a despolarização. Recebe este nome porque a carga elétrica através da membrana muda muito pouco nesta fase;
• A fase 3 é a repolarização, quando os canais de sódio e cálcio se fecham e o potencial de membrana retorna ao seu nível basal;