As células musculares geram uma diferença de potencial, também conhecida como potencial de ação, através de uma interação complexa de movimentos de íons em suas membranas. Aqui está um colapso:

1. Potencial da membrana em repouso:

* bomba de sódio-potássio: As células musculares mantêm um potencial de membrana em repouso de cerca de -70mv. Isso é alcançado principalmente pela bomba de sódio-potássio, que bombeia ativamente 3 íons de sódio da célula a cada 2 íons de potássio bombados. Isso cria um gradiente de concentração, com mais sódio fora da célula e mais potássio no interior.
* canais de vazamento: Também existem canais de vazamento que permitem que uma pequena quantidade de sódio vaze na célula e o potássio vaze. No entanto, a bomba mantém a carga negativa geral dentro da célula.

2. Despolarização:

* estímulo: Um estímulo, como um sinal de um nervo, desencadeia a abertura dos canais de sódio dependentes de voltagem. Esses canais são sensíveis a mudanças no potencial da membrana.
* influxo de sódio: À medida que os canais se abrem, os íons de sódio correm para a célula, impulsionados pelo gradiente de concentração e pelo gradiente elétrico.
* Despolarização rápida: Esse influxo de íons de sódio positivo faz com que o potencial da membrana se torne menos negativo (despolarizar). Se o estímulo for forte o suficiente, o potencial da membrana atingirá um nível limite, normalmente em torno de -55mv.

3. Potencial de ação:

* Feedback positivo: Uma vez atingido o limiar, um loop de feedback positivo é iniciado. Mais canais de sódio se abrem, permitindo entrar ainda mais sódio, despolarizando ainda mais a célula.
* Potencial de pico: O potencial da membrana continua a aumentar rapidamente, atingindo um pico de cerca de +30mV.
* Inativação do canal de sódio: À medida que o potencial da membrana atinge seu pico, os canais de sódio começam a inativar, reduzindo o influxo de sódio.

4. Repolarização:

* ativação do canal de potássio: Ao mesmo tempo em que os canais de sódio estão inativando, os canais de potássio dependentes de voltagem estão se abrindo. Isso permite que os íons potássio fluam para fora da célula, impulsionados pelo gradiente de concentração e pelo gradiente elétrico agora positivo.
* Restauração da polaridade: A saída de íons de potássio repolariza rapidamente a membrana, retornando -a para seu potencial de repouso.

5. Hiperpolarização:

* Fechamento do canal de potássio: Os canais de potássio permanecem abertos por um curto período de tempo após o retorno do potencial da membrana ao descanso, levando a uma breve hiperpolarização (mais negativa que o potencial de repouso).

6. Voltar ao potencial de descanso:

* Atividade da bomba: A bomba de sódio-potássio continua a operar, restaurando os gradientes originais de concentração de íons e retornando o potencial da membrana ao seu estado de repouso.

Resumo:

As células musculares geram uma diferença de potencial alterando a permeabilidade de suas membranas para íons de sódio e potássio. O influxo de sódio durante a despolarização e a saída de potássio durante a repolarização criam uma rápida mudança no potencial da membrana que é conhecida como potencial de ação. Esse potencial de ação viaja ao longo da membrana celular muscular e desencadeia a contração da fibra muscular.