Toda atividade nervosa funciona com sucesso devido à alternância de fases de repouso e excitabilidade. Falhas no sistema de polarização interrompem a condutividade elétrica das fibras. Mas além das fibras nervosas, existem outros tecidos excitáveis - endócrinos e musculares.
Mas consideraremos as características dos tecidos condutores e, usando o exemplo do processo de excitação das células orgânicas, contaremos sobre o significado do nível crítico de despolarização. A fisiologia da atividade nervosa está intimamente relacionada aos indicadores de carga elétrica dentro e fora da célula nervosa.
Se um eletrodo estiver ligado à camada externa do axônio e o outro à sua parte interna, haverá uma diferença de potencial. A atividade elétrica das vias nervosas é baseada nessa diferença.
O que é potencial de repouso e potencial de ação?
Todas as células do sistema nervoso são polarizadas, ou seja, possuem uma carga elétrica diferente dentro e fora de uma membrana especial. A célula nervosa é sempresua membrana lipoprotéica, que tem a função de isolante bioelétrico. Graças às membranas, o potencial de repouso na célula é criado, o que é necessário para a ativação posterior.
O potencial de repouso é mantido pela transferência de íons. A liberação de íons potássio e a entrada de cloro aumentam o potencial de repouso da membrana.
Potencial de ação se acumula na fase de despolarização, ou seja, o aumento de uma carga elétrica.
Fases do potencial de ação. Fisiologia
Então, a despolarização na fisiologia é uma diminuição no potencial de membrana. A despolarização é a base para o surgimento da excitabilidade, ou seja, o potencial de ação de uma célula nervosa. Quando se atinge um nível crítico de despolarização, não, mesmo um estímulo forte, é capaz de causar reações nas células nervosas. Ao mesmo tempo, há muito sódio dentro do axônio.
Imediatamente após este estágio, segue-se a fase de excitabilidade relativa. A resposta já é possível, mas apenas para um forte sinal de estímulo. A excitabilidade relativa passa lentamente para a fase de ex altação. O que é ex altação? Este é o pico da excitabilidade do tecido.
Todo esse tempo os canais de ativação do sódio estão fechados. E sua abertura ocorrerá apenas quando a fibra nervosa for descarregada. A repolarização é necessária para restaurar a carga negativa dentro da fibra.
O que significa o nível crítico de despolarização (CDL)?
Então, excitabilidade está na fisiologiaa capacidade de uma célula ou tecido para responder a um estímulo e gerar algum tipo de impulso. Como descobrimos, as células precisam de uma certa carga - polarização - para funcionar. O aumento na carga de menos para mais é chamado de despolarização.
Após a despolarização, sempre há repolarização. A carga interna após a fase de excitação deve se tornar negativa novamente para que a célula possa se preparar para a próxima reação.
Quando as leituras do voltímetro são fixadas em 80, esta é a fase de repouso. Ocorre após o término da repolarização, e se o aparelho apresentar um valor positivo (maior que 0), então a fase de repolarização reversa está se aproximando do nível máximo - o nível crítico de despolarização.
Como os impulsos são transmitidos das células nervosas para os músculos?
Os impulsos elétricos que surgem durante a excitação da membrana são transmitidos ao longo das fibras nervosas em alta velocidade. A velocidade do sinal é explicada pela estrutura do axônio. O axônio é parcialmente envolvido por uma bainha. E entre as áreas mielinizadas estão os nódulos de Ranvier.
Graças a esse arranjo da fibra nervosa, a carga positiva se alterna com a negativa, e a corrente de despolarização se propaga quase simultaneamente ao longo de todo o comprimento do axônio. O sinal de contração atinge o músculo em uma fração de segundo. Um indicador como o nível crítico de despolarização da membrana significa a marca na qual o pico do potencial de ação é atingido. Após a contração muscular, inicia-se a repolarização ao longo de todo o axônio.
O que está acontecendodurante a despolarização?
O que significa um indicador como um nível crítico de despolarização? Na fisiologia, isso significa que as células nervosas já estão prontas para trabalhar. O funcionamento correto de todo o órgão depende da mudança normal e oportuna das fases do potencial de ação.
O nível crítico (CLL) é de aproximadamente 40–50 Mv. Nesse momento, o campo elétrico ao redor da membrana diminui. O grau de polarização depende diretamente de quantos canais de sódio da célula estão abertos. A célula neste momento ainda não está pronta para uma resposta, mas coleta um potencial elétrico. Este período é chamado de refratariedade absoluta. A fase dura apenas 0,004 s nas células nervosas e nos cardiomiócitos - 0,004 s.
Depois de passar por um nível crítico de despolarização, a superexcitabilidade se instala. As células nervosas podem responder até mesmo à ação de um estímulo subliminar, ou seja, um efeito relativamente fraco do ambiente.
Funções dos canais de sódio e potássio
Então, um participante importante nos processos de despolarização e repolarização é o canal iônico da proteína. Vamos descobrir o que esse conceito significa. Os canais iônicos são macromoléculas de proteínas localizadas dentro da membrana plasmática. Quando eles estão abertos, íons inorgânicos podem passar por eles. Os canais de proteína têm um filtro. Somente o sódio passa pelo duto de sódio, somente esse elemento passa pelo duto de potássio.
Esses canais eletricamente controlados possuem duas portas: uma é a ativação, tem a capacidade de passar íons, a outrainativação. No momento em que o potencial de membrana em repouso é de -90 mV, a comporta está fechada, mas quando a despolarização começa, os canais de sódio se abrem lentamente. Um aumento no potencial leva a um fechamento abrupto das válvulas do duto.
O fator que afeta a ativação dos canais é a excitabilidade da membrana celular. Sob a influência da excitabilidade elétrica, 2 tipos de receptores de íons são lançados:
- inicia a ação dos receptores ligantes - para canais quimiodependentes;
- Sinal elétrico aplicado para canais operados eletricamente.
Quando um nível crítico de despolarização da membrana celular é atingido, os receptores emitem um sinal de que todos os canais de sódio precisam ser fechados e os canais de potássio começam a se abrir.
Bomba de sódio e potássio
Os processos de transferência do impulso de excitação em todos os lugares ocorrem devido à polarização elétrica realizada devido ao movimento dos íons sódio e potássio. O movimento dos elementos ocorre com base no princípio do transporte ativo de íons - 3 Na+ para dentro e 2 K+ para fora. Esse mecanismo de troca é chamado de bomba sódio-potássio.
Despolarização de cardiomiócitos. Fases do batimento cardíaco
Os ciclos de contração cardíaca também estão associados à despolarização elétrica das vias de condução. O sinal de contração sempre vem das células SA localizadas no átrio direito e se propaga ao longo das vias de Hiss até os feixes de Torel e Bachmann até o átrio esquerdo. Os processos direito e esquerdo do feixe de Hiss transmitem o sinal para os ventrículos do coração.
As células nervosas despolarizam mais rapidamente e carregam o sinal devido à presença da bainha de mielina, mas o tecido muscular também despolariza gradualmente. Ou seja, sua carga muda de negativa para positiva. Esta fase do ciclo cardíaco é chamada de diástole. Todas as células aqui estão interconectadas e agem como um complexo, pois o trabalho do coração deve ser coordenado o máximo possível.
Quando ocorre um nível crítico de despolarização das paredes dos ventrículos direito e esquerdo, é gerada uma liberação de energia - o coração se contrai. Todas as células então se repolarizam e se preparam para outra contração.
Depressão Verigo
Em 1889, foi descrito um fenômeno na fisiologia, que é chamado de depressão católica de Verigo. O nível crítico de despolarização é o nível de despolarização em que todos os canais de sódio já estão inativados e os canais de potássio funcionam. Se o grau de corrente aumentar ainda mais, a excitabilidade da fibra nervosa será significativamente reduzida. E o nível crítico de despolarização sob a ação de estímulos sai de escala.
Durante a depressão de Verigo, a velocidade de excitação diminui e, finalmente, diminui completamente. A célula começa a se adaptar alterando os recursos funcionais.
Mecanismo de adaptação
Acontece que, em algumas condições, a corrente despolarizante não comuta por muito tempo. Isso é característico das fibras sensoriais. Um aumento gradual de longo prazo em tal corrente acima da norma de 50 mV leva a um aumento na frequência dos pulsos eletrônicos.
Em resposta a tais sinais, ocondutividade da membrana de potássio. Canais mais lentos são ativados. Como resultado, surge a capacidade do tecido nervoso de repetir as respostas. Isso é chamado de adaptação da fibra nervosa.
Ao se adaptar, em vez de um grande número de sinais curtos, as células começam a se acumular e emitir um único forte potencial. E os intervalos entre duas reações estão aumentando.
