O que é despolarização neuronal e como funciona?

O funcionamento do nosso sistema nervoso, que inclui o cérebro, é baseado na transmissão de informações. Essa transmissão é de natureza eletroquímica e depende da geração de pulsos elétricos. conhecidos como potenciais de ação, que são transmitidos através dos neurônios a todos velocidade. A geração de pulsos é baseada na entrada e saída de diferentes íons e substâncias dentro da membrana do neurônio.

Assim, essa entrada e saída faz com que as condições e a carga elétrica que a célula normalmente possui variem, iniciando um processo que culminará na emissão da mensagem. Uma das etapas que permite esse processo de transmissão de informações é a despolarização. Essa despolarização é o primeiro passo para a geração de um potencial de ação, ou seja, a emissão de uma mensagem.

Para entender a despolarização, é necessário levar em consideração o estado dos neurônios em circunstâncias anteriores, ou seja, quando o neurônio está em estado de repouso. É nesta fase que se inicia o mecanismo de eventos que terminará no aparecimento de um impulso elétrico que percorrerá a célula nervosa até chegar ao seu destino, as áreas adjacentes a um espaço sináptico, para acabar gerando ou não outro impulso nervoso em outro neurônio através de outro despolarização.

Quando o neurônio não atua: estado de repouso

O cérebro humano está trabalhando continuamente ao longo de sua vida. Mesmo durante o sono, a atividade cerebral não paraSimplesmente, a atividade de certos locais do cérebro é bastante reduzida. Porém, nem sempre os neurônios emitem pulsos bioelétricos, mas ficam em um estado de repouso que acaba se alterando para gerar uma mensagem.

Sob circunstâncias normais, em estado de repouso, a membrana dos neurônios tem uma carga elétrica específica de -70 mV, devido à presença de ânions ou íons carregados negativamente em seu interior, além do potássio (embora este tenha uma carga positiva). Porém, o exterior tem uma carga mais positiva devido à maior presença de sódio, com carga positiva, juntamente com cloro com carga negativa. Este estado é mantido devido à permeabilidade da membrana, que em repouso só é facilmente penetrável pelo potássio.

Embora pela força difusional (ou tendência de um fluido se distribuir uniformemente equilibrando sua concentração) e pela pressão eletrostática ou atração entre os íons de carga oposta que o ambiente interno e externo deve equalizar, a referida permeabilidade torna difícil em grande medida, a entrada de íons positivos sendo muito gradual e limitada.

O que mais, os neurônios têm um mecanismo que impede que o equilíbrio eletroquímico mude, a chamada bomba de sódio e potássio, que regularmente expulsa três íons de sódio de dentro para permitir a entrada de dois íons de potássio de fora. Desta forma, mais íons positivos são expelidos do que poderiam entrar, mantendo estável a carga elétrica interna.

No entanto, essas circunstâncias vão se alterando na hora de transmitir informações a outros neurônios, mudança que, como já dissemos, começa com o fenômeno conhecido como despolarização.

Despolarização

A despolarização é a parte do processo que inicia o potencial de ação. Em outras palavras, é a parte do processo que faz com que um sinal elétrico seja liberado, o que acabará viajando pelo neurônio para provocar a transmissão de informações através do sistema altamente tenso. Na verdade, se reduzíssemos toda a atividade mental a um único evento, a despolarização seria um bom candidato. ocupar essa posição, pois sem ela não há atividade neural e, portanto, nem mesmo seríamos capazes de acompanhar tempo de vida.

O próprio fenômeno a que este conceito se refere é o grande aumento repentino na carga elétrica dentro da membrana neuronal. Esse aumento se deve ao número constante de íons sódio, carregados positivamente, dentro da membrana do neurônio. A partir do momento em que ocorre esta fase de despolarização, o que se segue é uma reação em cadeia graças à qual surge um impulso elétrico que viaja através do neurônio e viaja para uma área longe de onde foi iniciado, reflete seu efeito em um terminal nervoso localizado próximo a um espaço sináptico e é extingue-se.

O papel das bombas de sódio e potássio

O processo começa no neurônio axônio, área em que está localizado um grande número de receptores de sódio sensíveis à voltagem. Embora estejam normalmente fechados, em estado de repouso, se houver uma estimulação elétrica que excede um certo limite de excitação (quando vai de -70mV para entre -65mV e -40mV), esses receptores mudam para abrir.

Como o interior da membrana é muito negativo, os íons positivos de sódio serão muito atraídos pela pressão eletrostática, entrando em grande quantidade. De uma vez só, a bomba de sódio / potássio está inativa, portanto, nenhum íon positivo é removido.

Com o tempo, à medida que o interior da célula se torna cada vez mais positivo, outros canais são abertos, desta vez para o potássio, que também tem carga positiva. Devido à repulsão entre cargas elétricas do mesmo signo, o potássio acaba indo para o exterior. Desta forma, o aumento da carga positiva é desacelerado, até atingir um máximo de + 40mV dentro da célula.

Nesse ponto, os canais que deram início a esse processo, os canais de sódio, acabam se fechando, encerrando a despolarização. Além disso, por algum tempo eles permanecerão inativos, evitando novas despolarizações. A mudança na polaridade produzida se moverá ao longo do axônio, na forma de um potencial de ação, para transmitir a informação ao próximo neurônio.

E depois?

Despolarização termina no momento em que os íons de sódio param de entrar e finalmente os canais deste elemento são fechados. No entanto, os canais de potássio que se abriram devido ao escape da carga positiva que entra permanecem abertos, expelindo potássio constantemente.

Assim, com o passar do tempo haverá um retorno ao estado original, havendo uma repolarização, e até mesmo um ponto conhecido como hiperpolarização será alcançado em que, devido à saída contínua de sódio, a carga será menor que a do estado de repouso, o que ocasionará o fechamento dos canais de potássio e a reativação da bomba sódio / potássio. Feito isso, a membrana estará pronta para iniciar todo o processo novamente.

É um sistema de reajustamento que permite o retorno à situação inicial apesar das alterações vivenciadas pelo neurônio (e por seu ambiente externo) durante o processo de despolarização. Por outro lado, tudo isso acontece muito rapidamente, para responder à necessidade de funcionamento do sistema nervoso.

Referências bibliográficas:

• Gil, R. (2002). Neuropsicologia. Barcelona, ​​Masson.

• Gómez, M. (2012). Psicobiologia. Manual de preparação CEDE PIR 12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Tratado de Fisiologia Médica. 12ª edição. McGraw Hill.

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Princípios de neurociência. Madrid. McGraw Hill.