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Em resumo. O potencial de ação (PA) é uma alteração rápida e reversível do potencial de membrana regida pela lei do «tudo ou nada». Fases do PA neuronal: repouso (−70 mV, vazamento de K⁺), resposta local na despolarização até o limiar (~−55 mV), despolarização rápida (canais de Na⁺, +30 mV), repolarização (saída de K⁺), hiperpolarização pós-potencial. Dura 1–2 ms. Condução — ao longo do axônio por despolarização sequencial (amielínica) ou de nódulo em nódulo de Ranvier (saltatória, mielínica — até 120 m/s). Clínica: bloqueadores dos canais de Na⁺ (anestésicos locais, antiarrítmicos IA/IB/IC), desmielinização (esclerose múltipla), canalopatias.
1. Potencial de repouso
- Cerca de −70 mV (neurônios), −90 mV (cardiomiócitos), −60 mV (músculo liso).
- Gerado pela distribuição desigual de íons: K⁺ alto no meio intracelular, Na⁺ e Cl⁻ altos no meio extracelular.
- Mantido pela Na⁺/K⁺-ATPase (3 Na⁺ para fora da célula, 2 K⁺ para dentro) + canais de «vazamento» (leak channels) de K⁺.
- Equação de Nernst para o K⁺: E_K ≈ −90 mV; para o Na⁺: E_Na ≈ +60 mV.
- A equação de Goldman considera a permeabilidade de todos os íons.
2. Fases do PA neuronal
| Fase | Correntes | Duração |
|---|---|---|
| Repouso | K⁺ leak | — |
| Resposta local | Início da ativação dos canais de Na⁺ | Frações de ms |
| Despolarização | Entrada de Na⁺ (canais de Na⁺ dependentes de voltagem rápidos) | 0,5 ms |
| Overshoot (inversão) | O potencial atinge +30 mV | — |
| Repolarização | Inativação do Na⁺ + saída de K⁺ | 1 ms |
| Hiperpolarização | Canais de K⁺ ainda abertos | 2–5 ms |
| Retorno ao repouso | Fechamento dos canais de K⁺, bomba Na/K-ATPase | — |
3. Canais iônicos
- Canais de Na⁺ rápidos: 3 estados (fechado-ativado-inativado); ativação a partir de −55 mV; inativação em ~1 ms.
- Canais de Ca²⁺ do tipo L lentos: coração (platô), músculo liso; local de ação de bloqueadores (verapamil, diltiazem, anlodipino).
- Canais de K⁺: retificadores tardios, rápidos, ativados por cálcio (BK, SK).
- Canais HCN (funny) — no nodo sinusal; corrente If de despolarização diastólica lenta.
- Ligante-dependentes: nAChR, GABA_A, NMDA, AMPA — nas sinapses.
4. Lei do «tudo ou nada»
- Se o estímulo atinge o limiar — o PA se desenvolve com amplitude total.
- Se for abaixo do limiar — resposta graduada local, o PA não é desencadeado.
- A amplitude do PA não depende da intensidade do estímulo (ao contrário dos potenciais receptores e sinápticos).
- A codificação de informações ocorre pela frequência de disparos (rate coding) e por padrões.
5. Período refratário
- Período refratário absoluto — durante a despolarização e a repolarização inicial; os canais de Na⁺ estão inativados → nenhum estímulo provocará um novo PA.
- Período refratário relativo — após o retorno ao repouso, mas os canais de K⁺ ainda estão ativos → é necessário um estímulo mais forte.
- Limita a frequência máxima de PA (até 1000 Hz em alguns neurônios).
- Nos cardiomiócitos, o período refratário dura quase todo o PA (200+ ms) → impossibilidade de tetania.
6. Condução
- Fibras amielínicas: despolarização de um ponto → correntes locais → despolarização da área vizinha. Velocidade de 0,5–2 m/s.
- Fibras mielínicas: o PA «salta» de um nódulo de Ranvier para outro (condução saltatória); os canais de Na⁺ estão concentrados nos nódulos. Velocidade de até 120 m/s.
- Diâmetro da fibra: ↑ diâmetro → ↑ velocidade (Aα 70–120 m/s; Aβ 30–70; Aδ 5–30; C 0,5–2).
- A mielina é formada pelas células de Schwann (SNP) e oligodendrócitos (SNC).
7. PA em cardiomiócitos
- Fase 0 (despolarização rápida): entrada de Na⁺ (miócitos de trabalho) ou Ca²⁺ do tipo L (nodos sinusal e atrioventricular).
- Fase 1 (repolarização inicial): saída rápida de K⁺.
- Fase 2 (platô): equilíbrio de Ca²⁺ de entrada e K⁺ de saída — característica exclusiva do coração.
- Fase 3 (repolarização): os canais de Ca²⁺ fecham, o K⁺ continua saindo.
- Fase 4 (repouso): −90 mV nas células de trabalho; nos marca-passos — despolarização diastólica lenta (If, seguido por canais de Ca²⁺ do tipo T).
8. Bloqueadores e medicamentos
- Anestésicos locais (lidocaína, bupivacaína) — bloqueio dos canais de Na⁺ a partir do interior, com maior efeito nos estados ativos e inativados (dependente do uso / use-dependent).
- Antiarrítmicos de Vaughan-Williams:
- — IA (quinidina) — retardam a fase 0, prolongam o PA.
- — IB (lidocaína, mexiletina) — de forma fraca, encurtam o PA.
- — IC (flecainida, propafenona) — retardam fortemente, não alteram o PA.
- — II (bloqueadores β), III (amiodarona, sotalol — bloqueio de K⁺), IV (bloqueadores de Ca²⁺).
- Anticonvulsivantes: carbamazepina, fenitoína, lamotrigina — bloqueio de canais de Na⁺.
- Tetrodotoxina (peixe baiacu), saxitoxina — bloqueio de canais de Na⁺.
9. Canalopatias
- Síndrome do QT longo (LQT): mutações em canais de K⁺ (KCNQ1, KCNH2/HERG) ou canais de Na⁺ (SCN5A); risco de torsade de pointes.
- Síndrome de Brugada: SCN5A — aumenta o risco de taquicardia ventricular.
- Paralisia periódica hipercalêmica: mutação no SCN4A.
- Paralisia periódica hipocalêmica: CACNA1S.
- Ataxia episódica tipo 1: KCNA1.
- Enxaqueca hemiplégica familiar: CACNA1A.
- Miotonia congênita de Becker: CLCN1.
10. Desmielinização
- Esclerose múltipla — desmielinização autoimune no SNC.
- Síndrome de Guillain-Barré — desmielinização inflamatória aguda do SNP.
- Polineuropatia desmielinizante inflamatória crônica (PDIC).
- Hereditárias: Charcot-Marie-Tooth (tipo 1 — desmielinizante).
- Efeito: lentificação do PA, bloqueio de condução, dispersão → sintomas clínicos (paresias, alterações de sensibilidade, visuais).
11. Avaliação clínica
- EEG — atividade elétrica global do córtex; diagnóstico de epilepsia, encefalopatias.
- ECG — PAs somados dos cardiomiócitos.
- ENMG — estimulação nervosa + registro do PA no músculo; velocidade de condução, decréscimo (miastenia), amplitude.
- Potenciais evocados (visuais, auditivos, somatossensoriais) — avaliação integrada das vias aferentes.
- Patch-clamp — registro de correntes através de canais individuais (método de pesquisa).
12. FAQ
Por que há um platô nos cardiomiócitos?
Devido à entrada de Ca²⁺ através de canais do tipo L, que dura cerca de 200 ms e contrabalança a saída de K⁺. Isso garante tempo suficiente para a contração, refratariedade e evita o tétano.
Como a lidocaína seleciona os cardiomiócitos doentes?
Bloqueio dependente do uso (use-dependent): o fármaco se liga predominantemente aos canais de Na⁺ ativados e inativados. Com desmielinização/despolarização frequente (taquiarritmias) — maior ligação, efeito mais forte.
Por que a hipercalemia é perigosa?
↑ K⁺ extracelular → despolarização de repouso → os canais de Na⁺ são inativados → queda da excitabilidade → asistolia e fibrilação (em ≥ 7 mmol/L).
Qual é a diferença entre esclerose múltipla e síndrome de Guillain-Barré?
EM é uma doença crônica do SNC (desmielinização de oligodendrócitos), com surtos e remissões. SGB é uma polineuropatia aguda do SNP (células de Schwann), fraqueza ascendente, frequentemente pós-infecção.
O que é o bloqueio dependente do uso (use-dependent)?
O fármaco atua com mais força em canais que são ativados com frequência. Isso garante seletividade: os antiarrítmicos afetam mais as taquiarritmias do que o ritmo normal.
Veja também: Arritmias · Esclerose múltipla · Epilepsia · Síndrome de Guillain-Barré · Catálogo de Fisiología