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Por que a intensidade de um potencial de ação, uma vez gerado na zona de gatilho, permanece sem distorção ao longo do axônio?

Por que a intensidade de um potencial de ação, uma vez gerado na zona de gatilho, permanece sem distorção ao longo do axônio?


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O que causa essa consistência? Eu li as perguntas feitas anteriormente neste site, nenhuma delas tem uma resposta para esta pergunta.


Na verdade, seria melhor dizer que o potencial de ação não viaja, mas é regenerado novamente em uma sequência ao longo do axônio.

Gostaria de elaborar como isso acontece e por que essa é a razão pela qual o potencial de ação permanece constante:

No estado de repouso, há um gradiente de íons através da membrana de cada célula. Isso causa uma pequena voltagem entre o exterior e o interior da membrana, o chamado potencial transmembrana. Uma vez que a membrana celular se torna permeável aos íons (normalmente isso ocorre quando um canal iônico é aberto), o potencial faz com que os íons fluam através da membrana, a membrana torna-se despolarizada.

No axônio, a membrana contém os chamados canais iônicos dependentes de voltagem. Assim que a membrana é despolarizada na zona de gatilho, a despolarização da membrana adjacente faz com que os canais iônicos dependentes de voltagem se abram também naquela membrana adjacente, fazendo com que os íons fluam também através da parte adjacente da membrana. Esse processo continua em uma onda ao longo de toda a membrana, é o que chamamos de potencial de ação. Como o gradiente de íons através da membrana e a densidade dos canais iônicos são constantes ao longo de todo o axônio, a amplitude do potencial de ação permanece constante ao longo de todo o comprimento do axônio.


Resposta Descritiva- Um impulso nervoso é o movimento de um potencial de ação como uma onda através de uma fibra nervosa. Uma onda de carga negativa na superfície de um axônio marca a posição, a qualquer momento, do potencial de ação. Os potenciais de ação são autogerados ao longo do axônio. Os eventos que estabelecem um potencial de ação em um ponto da fibra nervosa também o transmitem ao longo de todo o comprimento da fibra nervosa. As mudanças na permeabilidade da membrana em um local perturbam a permeabilidade normal da membrana na área adjacente. O potencial de ação então se move para a região vizinha da fibra nervosa até cobrir todo o comprimento da fibra. O potencial de ação é propagado ao longo de uma fibra nervosa sem qualquer alteração na amplitude. É, portanto, um fenômeno não decremental (não decrescente). Na verdade, seria melhor dizer que o potencial de ação não viaja, mas é regenerado novamente em uma sequência ao longo do axônio.

Explicação- Para saber por que a transmissão dos impulsos nervosos é consistente, vamos primeiro saber como ela é transmitida, para a qual devemos saber como ela é gerada.

Geração- Em repouso (sem impulso), fora do neurônio, ou seja, ECF (fluido extracelular) tem carga mais positiva e dentro do neurônio tem carga relativamente menos positiva ou mais carga negativa. Isso é mantido mantendo o Na+ fora e permitindo K+ para se mover livremente entre dentro e fora. É feito pela ação de canais iônicos dependentes de voltagem, como o fechamento do Na+ canais e mantendo K+ canais abertos, e por meio de Na+/ K+ ATPase que transporta 3 Na+ fora por trazer 2 K+ dentro e K+ pode novamente mover-se livremente para fora do gradiente de concentração. Isso resulta em um potencial de membrana em repouso de -70mV, ou seja despolarização.

Quando o neurônio recebe um estímulo, seu Na+ canais abertos e K+ canais fecham, o que causa um influxo de Na+ o que resulta em carga mais positiva interna e carga negativa externa. Isto é o potencial de acção de neurônio de cerca de + 30mV (valor varia, eu tirei daqui, para variações em AP veja isto). Dura menos de 1/1000 de segundo como Na+/ K+ a bomba começa a funcionar novamente imediatamente e K+ canais abertos e Na+ canais fecham novamente para recuperar o potencial de repouso do neurônio, ou seja, repolarização.

Fonte

Transmissão- A quebra do potencial de repouso, ou seja, o potencial de ação em um local estimula o potencial de ação no local adjacente. Na verdade, o potencial de ação não é transmitido através do neurônio, ele é regenerado em áreas adjacentes de forma sequencial de um ponto a outro no axônio. A abertura e o fechamento dos canais iônicos em um ponto causa a abertura e o fechamento dos canais iônicos no próximo ponto, pelo qual o potencial de ação é transmitido através do axônio.

Fonte Isso também explica por que o impulso nervoso não viaja na direção reversa, ou seja, devido ao estado de repolarização do neurônio no local anterior durante o qual ele não pode transmitir qualquer impulso.

Fonte

Agora, por que o impulso nervoso é consistente através do neurônio, ou seja, por que ele não diminui durante seu curso através do axônio. Isso ocorre por causa da carga igual em todo o comprimento do axônio. O potencial de repouso é -70mV em todo o axônio e o potencial de ação é + 30mV em qualquer ponto do axônio, devido ao qual nenhuma carga é dissipada e o impulso nervoso permanece consistente. Para obter detalhes sobre isso, consulte a lei de tudo ou nada do impulso nervoso, que afirma:

A lei do tudo ou nada é o princípio de que a força pela qual um nervo ou fibra muscular responde a um estímulo é independente da força do estímulo. Se esse estímulo exceder o potencial limite, o nervo ou fibra muscular dará uma resposta completa; caso contrário, não há resposta.

ou seja, se um estímulo tiver o potencial de limiar (-40mV a -55mV), ele sempre gerará impulso nervoso do mesmo potencial de ação (+ 30mV), caso contrário, nenhum potencial de ação será gerado e transmitido, ou seja, será consistente em todos os lugares.

Fonte- Pradeep's: A textbook of Biology for Class XI, capítulo 22- Neural control and coordination.

Uma resposta semelhante também foi postada por @Thawn. Eu adicionei mais algumas explicações e citações a esta resposta.

EDITAR 1- Você pode encontrar uma resposta para Como uma mudança no potencial através da membrana de um neurônio se transforma em um sinal enviado pelo axônio? útil que diz:

os portões de sódio abrem quanto mais positiva for a voltagem, o que por sua vez abre mais portões de sódio. Se um pedaço de membrana neural é despolarizado, a carga se difunde para os pedaços próximos de membrana neural. Isso abrirá os canais de sódio do adesivo de membrana próximo. Agora, uma vez que canais de sódio suficientes se abram, o neurônio irá disparar um potencial de ação, neste ponto os canais de potássio se abrem e o potássio corre para fora da célula, repolarizando-o (tornando-o mais negativo). Além disso, os portões de sódio fecham em voltagens positivas, o que repolariza ainda mais o neurônio e evita a propagação reversa.

EDITAR 2- Assim, a propagação de íons no axônio pode ser, conforme apontado por @Thawn, categorizada como:

1. Perpendicular ao comprimento- esse tipo de movimento é responsável pela geração do potencial de ação. É perpendicular ao comprimento do axônio, ou seja, através da membrana do neurônio. Este tipo de movimento de íons é governado por canais de íons acionados por voltagem, que garantem a diferença de carga entre dentro e fora do axônio.

2. Ao longo do comprimento esse tipo de movimento é responsável pela transmissão do impulso nervoso através do axônio. É paralelo ao comprimento do axônio. Como não há membrana no comprimento do axônio, esse tipo de movimento é governado apenas pela difusão. Conforme o Na + entra no citoplasma do axônio, ele se difunde para áreas adjacentes. Mas como a área anterior (despolarizada) já possui alta concentração de Na +, seu movimento líquido é em direção à próxima área (polarizada), que se torna a causa da despolarização dessa área. Isso é semelhante para K +, Cl- e outros íons (como ânions derivados de proteínas).


Assista o vídeo: Podstawy treningu - jak często ćwiczyć? Intensywność, objętość, i częstotliwość w praktyce! (Junho 2022).


Comentários:

  1. Udell

    Eu recomendo procurar a resposta para sua pergunta no google.com

  2. Traian

    Não importa o quanto tentemos, ainda será como o universo pretendia. Enquanto eu estava lendo meu cérebro morreu.

  3. Mot

    Desculpa, pensei e removi a mensagem

  4. Jov

    Ei



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