E3 Propagação de impulso (teoria do cabo e condução saltatória)

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A propagação do impulso nervoso ao longo do axônio é descrita pela teoria do cabo, que trata o axônio como um circuito distribuído ao longo de seu comprimento, caracterizado em cada ponto por uma resistência axial interna, uma resistência da membrana e uma capacitância da membrana, todas por unidade de comprimento do axônio.

A razão entre a resistência da membrana e a resistência axial interna do axônio define a constante de comprimento do axônio, que determina o quanto um sinal passivo é atenuado espacialmente à medida que se propaga ao longo do axônio: quanto maior essa constante de comprimento, menor a atenuação do sinal passivo na mesma distância ao longo do axônio. O produto da resistência e da capacitância da membrana do axônio, por sua vez, define a constante de tempo do axônio, a mesma constante de tempo já definida para a membrana neuronal em repouso.

Em fibras axonais não mielinizadas, a velocidade de condução é proporcional à raiz quadrada do diâmetro axonal: quanto maior o diâmetro do axônio, maior sua velocidade de condução, embora essa melhoria se torne menos pronunciada à medida que o diâmetro continua a aumentar. Nas fibras axonais mielinizadas, no entanto, a condução é saltatória: o impulso salta de um nó de Ranvier para o próximo, em vez de se propagar continuamente, fazendo com que a velocidade de condução seja proporcional ao diâmetro do axônio e seja muito maior do que em uma fibra não mielinizada do mesmo diâmetro.

O fator de segurança da condução axonal compara a corrente disponível gerada por um nó axonal ativo com a corrente limiar necessária para excitar o próximo segmento axonal: desde que a corrente disponível no nó ativo seja maior do que a corrente limiar do próximo segmento, o fator de segurança garante a propagação confiável do potencial de ação ao longo de todo o axônio. Em resumo, é esse mesmo axônio, descrito como um circuito distribuído pela teoria do cabo, com sua constante de comprimento, sua constante de tempo e seu fator de segurança de condução, que determina se o potencial de ação se propaga de forma confiável de uma extremidade do axônio à outra.

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