Descrição do potencial de ação do neurônio

Neste vídeo falaremos sobre potencial de ação dos neurônios. Aqui temos o corpo do neurônio em vermelho e um axônio bem comprido em verde. Em amarelo temos a bainha de mielina envolvendo o axônio e alguns dendritos maiores que o normal em azul Este gráfico mostra o potencial de membrana on eixo y e no eixo x temos tempo. Na ausência de estímulos, os neurônios possuem um potencial estável por toda a membrana, o que podemos ver aqui, com valor aproximado de 60 milivolts negativos. Sem estímulos, o potencial em repouso permanece assim mesmo. Estímulos excitatórios ou inibitórios, que normalmente vem dos dendritos, mas pode vir do corpo ou mesmo do axônio, podem modificar o potencial de repouso é o chamado período refratário que pode ser de despolarização, também chamado de potencial excitatório ou de hiperpolarização, também chamado potencial inibitório. Estes são excitatórios ou inibitórios pois resultam na alteração do potencial de membrana para mais perto ou mais longe do potencial limiar que é normalmente 50 milivolts negativos. Já falamos sobre como o período refratário diminui com o tempo e distância, portanto, ocorre despolarização por estímulo excitatório espalha pela membrana, o tamanho do período refratário diminui, ocorre o mesmo com a hiperpolarização resultante de um estímulo inibitório. Já falamos também sobre como a queda, com o tempo e distância, depende do quanto o período refratário aqui nos dendritos ou no corpo celular afetam a zona ativa no segmento inicial do axônio e é isso o que é necessário, múltiplos estímulos excitatórios, resultando em despolarizações que se somam temporal e espacialmente, assim os potenciais excitatórios serão grandes o suficientes para atingir a zona de ativação do axônio, empurrando a membrana além da zona de ativação, elevando o potencial para cima do limiar. Caso a soma de todos os potencials excitatórios e inibitórios, em um dado momento, empurre o potencial de membrana para cima da zona de ativação, acima do limiar, que normalmente é por volta de 50 milivolts negativos, então um potencial de ação irá começar na zona de ativação e será conduzido até o axônio. Potenciais de ação que são conduzidos até os axônios dos neurônios, é o modo pelo qual neurônios transmitem informação ao longo de um percurso longo, podendo ser até um metro ou mais. Potenciais de ação são muito diferentes de período refratário, pois possuem mesmo tamanho e duração para qualquer neurônio, e são conduzidos por todo o comprimento de um axônio sem alterações, independente do tamanho do axônio. O formato do potencial de ação é bem característico. Começa com a soma dos períodos refratários que atingem o limiar. Mas ao invés de diminuir e voltar para o potencial em repouso como o refratário, ocorre um aumento enorme para um potencial de membrana positivo, dentro do neurônio fica mais positivo do que fora da membrana, que é o oposto do normal, normalmente é mais negativo dentro da membrana do que fora. Essa fase é chamada de potencial de ação ascendente com um patamar bem pequeno. Em seguida, ocorra uma fase de queda brusca até o potencial de repouso. Mas na realidade no acaba aqui. Continua ficando mais negativo do que o potencial de repouso. Então isso chega em um platô, e volta bem devagar até o potencial de repouso. Os valores exatos podem variar entre os neurônios, mas normalmente estão por volta de 50 negativo, se for o limiar potential para determinado neurônio, subindo até cerca de 40. Pode descer também até 70 negativo antes de voltar ao normal bem devagar para o potencial de repouso de 60 negativo. O tamanho do potencial de ação pode variar entre diferentes neurônios, mas para um mesmo neurônio o tamanho é o mesmo, o que é chamado de característica "tudo ou nada" de um potencial de ação. Ou você tem um potencial de ação ou você não tem um potencial, que é o oposto do período refratário, onde o tamanho pode alterar dependendo do tamanho do estímulo, se uma depolarização resultar em um potencial de ação que está só um pouco acima do limiar assim, você terá um potencial de ação do mesmo tamanho como um período refratário que está bem acima do limiar. Não importa o quão acima do limiar você está. O tamanho do potencial de ação é geralmente o mesmo. Esta é a propriedade de um potencial de ação ser "tudo ou nada". O tempo de duração de um potencial de ação é geralmente consistente para um dado neurônio. É bem rápido, alguns milisegundos. O período refratário também pode ser bem rápido. Podem durar alguns milisegundos também. Mas também, podem durar muito mais tempo. Período refratário pode ter uma gama de tempo de duração dependendo da duração do estímulo. Outra grande diferença é que potenciais de ação normalmente não diminuem como período refratário com a distância. Potenciais de ação são conduzidos ao longo do axônio com mesma intensidade, independente do comprimento do axônio, caso olharmos para a zona de ativação onde o potencial de ação começa possui o formato de uma onda. caso olharmos para o meio do axônio, terá o mesmo formato. Se olharmos perto do fim do axônio, mesmo após um metro, ou mais terá o mesmo formato novamente. Não sofre queda alguma com a distância. A velocidade com que os potenciais de ação viajam pelo axônio é bem rápida. Pode ser de 1 metro por segundo até 100 metros por segundo. Algumas características ajudam a aumentar essa velocidade de condução elevada para o potencial de ação. Axônios de diâmetro maior conduzem o potencial de ação mais rapidamente do que axônios de menor diâmetro. Axônios com mielina, com bainha de mielina conduzem o potencial de ação ainda mais rápido do que axônios que não possuem mielina. São características importantes para isso. Vemos bainha de mielina em axônios com diâmetro maior. Em axônios com mielina, a velocidade com que o potencial de ação é conduzido pelo axônio não é consistente. Realmente, o potencial de ação é conduzido mais rapidamente nos segmentos com mielina, do que em segmentos sem mielina, que são chamados de nódulos de Ranvier, se olharmos para a zona de ativação o potencial de ação viaja mais devagar aqui e depois mais rapidamente através dos segmentos mielinizados. Depois atravessa mais devagar nos nódulos de Ranvier, depois, mais rápido no próximo segmento com mielina Esse fenômeno é chamado de condução saltatória. Essa palavra saltatória vem do latin de pular, pois parece que o potencial de ação está pulando de um nodo para o outro, ao invés de ser conduzido suavemente ao longo do axônio. [Legendado por: Claudia Alves]