BIOELETROGÊNESE:

Quando a membrana é permeável a vários íons diferentes, o potencial de difusão depende de três fatores: polaridade das cargas elétricas de cada íon, permeabilidade da membrana para cada íon e as concentrações de cada íon no lado externo e interno da membrana. A permeabilidade dos canais de sódio e potássio passa por rápidas alterações durante a transmissão dos impulsos nervosos, enquanto a permeabilidade dos canais de cloreto não tem grandes alterações.

POTENCIAL DE REPOUSO DAS MEMBRANAS DOS NERVOS:É cerca de -90 milivolts. A bomba de sódio e potássio transporta continuamente sódio para fora e potássio para dentro. É uma bomba eletrogênica, mais cargas positivas são liberadas para fora que para dentro, deixando um déficit real de íons positivos na parte de dentro, o que gera um potencial negativo do lado de dentro.Canal de extravasamento de potássio-sódio; a ênfase é no extravasamento de potássio, os canais são muito mais permeáveis aos íons potássio, o que é muito importante para determinação do nível do potencial de repouso da membrana.A contribuição da bomba é no potencial de repouso.

POTENCIAL DE AÇÃO DOS NERVOS:Os sinais nervosos são transmitidos por potenciais de ação, que são rápidas alterações do potencial de membrana que se propagam com alta velocidade por toda a membrana da fibra nervosa. Cada potencial de ação começa por uma alteração súbita do potencial de membrana normal negativo para um potencial positivo, terminando com um retorno tão rápido para o potencial negativo.Estágio de repouso: membrana polarizada, potencial negativo (-90milivolts).Estágio de despolarização: membrana muito permeável aos íons sódio, permitindo que esse se difunda para o interior do axônio (positivamente carregados), o potencial aumenta para um valor positivo. Estágio de repolarização: Os canais de sódio começam a se fecha e os canais de potássio se abrem mais que o normal proporcionando rápida difusão de íons potássio para o exterior restabelece o potencial de repouso negativo da membrana.

- O canal de sódio regulado pela voltagem: No potencial de repouso a comporta de ativação está fechada, impedindo a entrada de íons sódio para o interior da fibra. A ativação do canal de sódio começa quando o potencial se torna menos negativo, provoca alteração na comporta de ativação e o canal fica totalmente aberto (estado ativado) – aumenta a permeabilidade da membrana ao sódio. A inativação do canal de sódio; a comporta é desativada logo após ter sido ativada, o canal se fecha e os íons sódio não mais podem atravessar a membrana. Nesse momento o potencial começa a retornar ao seu estado normal.Outra característica importante é que a comporta inativada só vai reabrir quando o potencial da membrana retornar ao seu potencial de repouso. O canal de sódio não reabre antes que a fibra nervosa seja repolarizada.

- O canal de potássio regulado pela voltagem: Durante o estado de repouso a comporta do canal de potássio está fechada. Quando o potencial aumenta a comporta se abre, permitindo um aumento da difusão de potássio para fora. Entretanto devido ao

pequeno retardo na abertura dos canais de potássio, eles abrem no mesmo momento em que os canais de sódio começam a se fechar. Assim, a redução de entrada de sódio e o aumento simultâneo da saída de potássio fazem com que o processo de repolarização seja acelerado, recuperando o potencial de repouso.

Íons cálcio: A bomba de cálcio transfere íons cálcio do interior para o exterior. Os canais de cálcio são ligeiramente permeáveis ao sódio, são conhecidos como canais de Ca(canais lentos)- Na(canais rápidos). Os canais de cálcio são muito numerosos no músculo liso e cardíaco.Quando existe déficit de íons cálcio, os canais de sódio são ativados por pequeno aumento do potencial de membrana, nível ainda muito negativo. Por conseqüência a fibra nervosa fica muito excitável, descarregando sem qualquer estímulo. Isso ocorre pois os íons cálcio parecem se ligar a superfície externa dos canais de sódio das moléculas de proteína; a carga positiva dos íons cálcio altera o estado elétrico do próprio canal, alterando o nível da voltagem necessário para abrir o canal de sódio.

INICIO DO POTENCIAL DE AÇAO:Feedback positivo abre os canais de sódio; a própria voltagem crescente causa a abertura de vários canais de sódio, resultando em maior aumento de potencial e consequentemente maior abertura de canais de sódio, o que vai ocorrendo até todos os canais de sódio serem abertos. Então, o aumento do potencial de membrana causa o fechamento dos canais de sódio e a abertura dos canais de potássio, e o potencial de ação termina.O limiar para o inicio do potencial de ação: O potencial de ação só vai ocorrer se o aumento inicial do potencial de membrana for suficientemente intenso; Isso ocorre quando o numero de íons sódio que entram fica maior que o úmero de íons potássio que saem da fibra. Propagação do potencial de ação: um potencial de ação provocado em qualquer parte de uma membrana excitável em geral excita as porções adjacentes, resultando na propagação do potencial por toda a membrana. Essa transmissão do processo de despolarização é chamado de impulso nervoso ou muscular.Direção de propagação: O potencial de ação trafega por todas as direções para longe do estimulo, até que toda a membrana seja despolarizada.Princípio do tudo ou nada: uma vez que o potencial de ação foi gerado, o processo de despolarização trafega por toda a membrana, se as condições forem adequadas, ou não se propaga de nenhum modo. * Uma característica especial da bomba NA-K é que o grau de sua atividade é intensamente estimulado quando ocorre acumulo excessivo de íons sódio no interior da membrana celular.