A Condução saltatória é a transmissão de sinais elétricos nas células nervosas e musculares. Neste artigo explicamos quais os dois tipos que pode distinguir e como funcionam em cada caso. Gostaria de entender o assunto o mais rápido possível?
Este artigo é sobre a condução saltatória. Explicaremos o que se entende por isso e como os sinais elétricos são transmitidos nas células nervosas no caso da condução saltatória. Este artigo ajudará você a entender como funciona a condução saltatória axônio para entender melhor.
Condução de excitação simplesmente explicada
Você já se perguntou como seu cérebro pode controlar o movimento do dedinho do pé, por exemplo, mesmo estando tão distantes?
Para isso, seu corpo precisa da transmissão de excitação. Com isso, você quer dizer a transmissão de um sinal elétrico ao longo das células musculares ou nervosas (neurônios). Uma excitação sempre surge na colina axônica de um neurônio. É transmitido na forma de uma mudança na voltagem através da membrana celular . Você também os chama de potencial de ação .
O potencial de ação de uma célula nervosa é transmitido ao longo do processo da célula nervosa – o axônio . Este processo é chamado de condução de excitação. Dependendo de como a excitação é transmitida, você distingue entre condução de excitação contínua e saltatória .
Atenção: Termos como condução de estímulo ou transmissão de estímulo são frequentemente usados em vez de condução de excitação. Isso realmente não está certo. Porque o estímulo em si não é repassado, apenas uma excitação que ele desencadeia.
Células nervosas isoladas
A maioria das células nervosas em humanos são isoladas como cabos elétricos . Eles são cercados por uma chamada bainha de mielina ou bainha de mielina. No entanto, a camada de mielina não forma uma bainha contínua, mas é interrompida repetidamente em intervalos de cerca de 0,5-2 mm. Essa área sem bainha do axônio é chamada de nó de Ranvier .
Isso permite a condução saltatória . Ao fazer isso, o neurônio “de repente” encaminha um potencial de ação ao longo dos nodos de Ranvier.
Um potencial de ação desencadeia uma despolarização (diminuição da voltagem) no início do axônio. Isso leva à abertura de canais de íons de sódio dependentes de voltagem. Você só pode encontrar os canais nos nós de Ranvier. Lá, os íons de sódio carregados positivamente fluem para o interior da célula. Isso desencadeia um novo potencial de ação ou uma nova despolarização. Ele se estende até o próximo anel de amarração. Um potencial de ação é, portanto, formado apenas em uma área não isolada. Desta forma, a excitação é transmitida de forma “ salta ” e as áreas mielinizadas são deixadas de fora.
O isolamento pode aumentar significativamente a velocidade da linha. Além disso, as células podem economizar energia. Porque a despolarização ocorre apenas nos nós. Assim, a bomba de sódio-potássio só precisa bombear os íons Na + para fora da célula e, portanto, economiza energia.
Os canais de íons de sódio em áreas que o potencial de ação já passou são então inativados. O tempo que leva para eles ficarem excitados novamente é o que vocês chamam de período refratário . Este efeito garante que as células só possam encaminhar o sinal em uma direção.
Condução de excitação contínua
Quando os neurônios não estão isolados , eles devem conduzir sinais elétricos continuamente (continuamente). Isso significa que a despolarização deve ocorrer em todos os pontos da membrana do axônio.
Este tipo de encaminhamento é, portanto, comparativamente lento. No entanto , a velocidade pode ser aumentada aumentando o diâmetro do caminho condutor. Isso ocorre porque a resistência interna diminui. Você pode imaginá-lo como uma mangueira de água: quanto mais espessa, mais água pode fluir através dela ao mesmo tempo. É por isso que, por exemplo, os axônios gigantes de lulas e caracóis marinhos têm até um milímetro de diâmetro. Desta forma, eles aumentam a velocidade da condução da excitação no axônio.
Condução saltatória e contínua de excitação
Assim, você pode distinguir entre a transmissão saltatória e contínua de excitação. Aqui resumimos as diferenças mais importantes para você:
| saltador | continuamente | |
| encaminhamento | errático | progressivo |
| Membranumhüllung | Myelinscheiden | não isolado |
| velocidade da linha | até mais de 100 m/s | máx. 30 m/s |
| diâmetro do axônio | bastante baixo | bastante alto (até 1 mm) |
| Acontecer | quase exclusivamente em vertebrados | em invertebrados, por exemplo, lulas |
Finalmente, a linha de excitação permite a transmissão de um sinal elétrico para o final de uma célula nervosa. Quando o sinal chega ao final do neurônio, a transmissão da excitação para a próxima célula ocorre na sinapse (ponto de contato). Agora você deve estar se perguntando: o que é uma sinapse e como ela é estruturada?
O que se entende por condução saltatória?
Fibras nervosas mielinizadas, isto é, neurônios mielinizados, são isoladas por uma bainha de mielina. Isso pode ser imaginado como com cabos cujos condutores são bem isolados dentro de seu revestimento colorido.
Ao contrário dos cabos, no entanto, a camada isolante dos axônios é interrompida a cada 0,5 a 2 mm. Essas seções não embainhadas são chamadas de nós de Rannvier, enquanto as áreas embainhadas entre elas são chamadas de entrenós (singular: entrenós).
Esta estrutura é utilizada na condução de excitação saltatória, uma vez que o potencial de ação não precisa ser constantemente re-formado como no caso de transmissão de excitação contínua, mas apenas nos anéis de nós.
Este tipo de condução de excitação é encontrado quase exclusivamente em vertebrados. É também a forma predominante de transmissão de sinais elétricos em humanos.
| mnemônicoSaltare significa pular em latim e isso descreve muito bem essa forma de condução da excitação: Os entrenós são ignorados na formação dos potenciais de ação , de modo que os potenciais de ação saltam de um nó para outro . |
Curso exato da condução de excitação saltatória
Vamos revisitar essa linha de excitação errática usando nosso exemplo anterior:
desencadeamento do potencial de ação
O comando “Clique com o mouse!” deve de neurônio no cérebro ser enviado em uma jornada para a célula muscular do seu dedo. Para isso, a excitação deve ser forte o suficiente para atingir o potencial de limiar de -40 a -50 mV na colina axônica da célula nervosa cerebral. Agora ocorre uma reversão potencial. Isso significa que certos canais na membrana se abrem e o interior do axônio de outra forma negativo torna-se positivo (até aproximadamente +30 mV) em comparação com o ambiente externo. Isso cria um potencial de ação.
transmissão de emoção
Devido à formação do potencial de ação, há um ponto carregado internamente mais positivamente no início do axônio do que a seção axônica vizinha, ainda não excitada (existe um potencial de repouso de aproximadamente – 70 mV). Portanto, há uma diferença de carga entre a área excitada e ainda não excitada. Essa diferença de carga agora faz com que os íons fluam entre as duas seções do axônio para compensar a diferença. A teoria da corrente de compensação , ou abreviada da teoria da corrente, é baseada na suposição de tais correntes de íons ou circulares de compensação (veja a Figura 2) .
Devido às correntes circulatórias equalizadoras em ambos os lados da membrana, os íons são atraídos do “axônio para baixo”, o que significa que o potencial de repouso se torna cada vez mais positivo. Essa despolarização é, em última análise, suficiente para abrir os canais de Na+ e criar um novo potencial de ação. No entanto, os canais de Na+ são encontrados quase exclusivamente nos nodos de Rannvier, de modo que as correntes iônicas têm que fluir para o próximo nodo e somente ali os canais de Na+ se abrem devido à despolarização e um novo potencial de ação é criado.
Agora o interior deste nó de Rannvier é mais carregado positivamente do que a próxima seção do axônio, então a coisa toda se repete. E isso até que o botão do terminal axônico seja alcançado.
Assim, cada potencial de ação é o gatilho para o surgimento de novos potenciais de ação no nó adjacente de Rannvier.
Condução de excitação dirigida no axônio
Se os potenciais de ação constantemente formados são causados por correntes iônicas, por que eles são sempre direcionados para as cabeças terminais dos axônios? Por que eles não fluem para trás?
Isso se deve ao chamado período refratário : após a expiração de um potencial de ação, a membrana não pode ser excitada por um curto período de tempo (fase refratária absoluta) porque os canais fecham e não abrem por um tempo. Mesmo com estímulos acima do limiar, os canais não abrem. Como resultado, o potencial de ação só pode continuar na direção dos pontos onde os canais ainda estão abertos (no final do axônio) . Também limita a duração do potencial de ação.
Benefícios da condução de excitação saltatória
A saltatória é o método mais eficiente em comparação com a condução de excitação contínua. Isso se deve aos seguintes pontos:
- Alta velocidade de reação : Uma maior velocidade de condução permite que o sinal alcance as fibras musculares apropriadas mais rapidamente, para que o movimento planejado também possa ser realizado mais rapidamente. Essas reações mais rápidas constituem uma vantagem de sobrevivência.
- Economia de material e espaço : Como a própria condução da excitação já é abruptamente rápida, pode-se economizar no diâmetro dos axônios. Isso significa que você não precisa usar tanto material de construção para fibras nervosas e espaço.
- Redução de energia : Nos entrenós dos axônios mielinizados quase não há canais de Na+ e bombas de Na+-K+, o que consumiria muita energia. Estes podem ser encontrados quase exclusivamente nos anéis de amarração. Essa limitação também economiza energia na condução da excitação saltatória.
comprimento do entrenó
Quase não há canais de Na+ nos entrenós, então as correntes iônicas devem fluir do nodo 1 de Rannvier para o nodo 2 de Rannvier para poder desencadear um novo potencial de ação. A corrente de íons em seu caminho torna-se cada vez mais fraca à medida que a distância aumenta.
Para que ocorra uma despolarização supralimiar no segundo nó de Rannvier, a distância entre os nós não deve ser muito grande.
Por outro lado, os entrenós economizam energia porque quase não há bombas de Na+-K+ que consomem energia. Por razões de energia, preferir-se-ia, portanto, entrenós tão longos quanto possível.
Como tantas vezes na vida, é necessário um compromisso! Como resultado, n oevolução uma distância máxima de 2 mm entre os nós de Rannvier. Porque a essa distância você pode economizar energia e a corrente iônica de entrada é apenas suficiente para desencadear uma despolarização acima do limite.
Fatores que influenciam a condução saltatória
Existem alguns fatores que afetam a velocidade de condução da excitação:
- Mielinização : Como você sabe agora, os axônios mielinizados e mielinizados sofrem transmissão saltatória. Como a linha de excitação “salta” de nó em nó aqui, a transmissão do sinal elétrico é bastante rápida. Em contraste, em axônios sem axônio mielinizado, os estímulos são continuamente transmitidos, ou seja, novos potenciais de ação estão sendo produzidos constantemente, o que significa que leva mais tempo para o sinal elétrico chegar ao final do axônio.
- Diâmetro da fibra: Quanto maior o diâmetro da fibra nervosa , maior a velocidade de condução. Isso reduz a resistência interna. Você pode imaginá-lo como uma porta: quanto mais larga, mais rápido a aula pode acabar, porque mais alunos podem passar por ela.
- Temperatura: Há também uma faixa de temperatura ideal para condução de excitação ideal. Acima e abaixo a velocidade é reduzida.
Condução saltatória vs. contínua
Na tabela a seguir você pode ver as características das duas formas de transmissão de excitação para que você possa compará-las rapidamente:
| Condução saltatória | condução de excitação contínua | |
| bainha de mielina | presente = conciso | não disponível = sem marca |
| transmissão de excitação | errático | progressivo |
| velocidade da linha | bastante rápido v = até 120 m/s | bastante lentamente v = 1 m/s até um máximo de 25 m/s |
| diâmetro do axônio | bastante pequeno | bastante grande (até 1 mm) |
| Acontecer | quase exclusivamente em vertebrados | especialmente em invertebrados |
As coisas mais importantes sobre a condução de excitação saltatória em resumo!
- transmissão errática e direcionada de excitação elétrica para axônios contendo a medula
- As correntes circulares surgem devido a diferenças de carga , que atingem o próximo nó de Rannvier, onde levam à despolarização e à formação de um novo potencial de ação → condução de excitação rápida