Potencial de membrana em repouso: o que é e como afeta os neurônios

Os neurônios são a unidade básica do nosso sistema nervoso e, graças ao seu trabalho, é possível transmitir o impulso nervoso para que chegue a estruturas cerebrais que nos permitem pensar, lembrar, sentir e muito avançar.

Mas esses neurônios não estão transmitindo impulsos o tempo todo. Há momentos em que eles descansam. É durante esses momentos é quando ocorre potencial de membrana em repouso, fenômeno que explicaremos com mais detalhes a seguir.

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O que é potencial de membrana?

Antes de entender melhor como o potencial de repouso da membrana é produzido e como ele é alterado, é necessário entender o conceito de potencial de membrana.

Para que duas células nervosas troquem informações é necessário que modifiquem a voltagem de suas membranas, o que resultará em um potencial de ação. Em outras palavras, o potencial de ação é entendido como uma série de alterações na membrana do axônio neuronal, que é a estrutura alongada dos neurônios que serve de cabo.

Mudanças na voltagem da membrana também implicam mudanças nas propriedades físico-químicas dessa estrutura. Isso permite que haja mudanças na permeabilidade do neurônio, facilitando e dificultando a entrada e saída de certos íons.

O potencial de membrana é definido como a carga elétrica na membrana da célula nervosa. É a diferença entre o potencial entre o interior e o exterior do neurônio..

Qual é o potencial de membrana em repouso?

O potencial de repouso da membrana é um fenômeno que ocorre quando a membrana da célula nervosa não é alterada por potenciais de ação, nem excitatórios nem inibitórios. O neurônio não sinaliza, ou seja, não está enviando nenhum tipo de sinal para outras células nervosas às quais está conectado e, portanto, encontra-se em estado de repouso.

potencial de repouso é determinado pelos gradientes de concentração dos íons, dentro e fora do neurônio, e a permeabilidade da membrana, permitindo ou não a passagem desses mesmos elementos químicos.

Quando a membrana do neurônio está em estado de repouso, o interior da célula tem uma carga mais negativa em relação ao exterior. Normalmente, nesse estado, a membrana apresenta uma tensão próxima a -70 microvolts (mV). Ou seja, o interior do neurônio tem 70 mV a menos que o exterior, embora valha a pena mencionar que esta tensão pode variar entre -30 mV e -90 mV. Além disso, neste momento há mais íons de sódio (Na) fora do neurônio e mais íons de potássio (K) dentro do neurônio.

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Como é produzido nos neurônios?

O impulso nervoso nada mais é do que a troca de mensagens entre os neurônios por meios eletroquímicos. Ou seja, quando diferentes substâncias químicas entram e saem dos neurônios, alterando o gradiente desses íons no ambiente interno e externo das células nervosas, sinais elétricos são produzidos. Como os íons são elementos carregados, mudanças em sua concentração nesses meios também implicam mudanças na voltagem da membrana neuronal.

No sistema nervoso os principais íons que podem ser encontrados são o Na e o K, embora também se destaquem o cálcio (Ca) e o cloro (Cl). Os íons Na, K e Ca são positivos, enquanto o Cl é negativo. A membrana nervosa é semipermeável, deixando alguns íons entrar e sair seletivamente.

Tanto fora quanto dentro do neurônio, concentrações de íons tentam equilibrar; porém, como já mencionado, a membrana dificulta isso, pois não permite que todos os íons saiam ou entrem da mesma maneira.

No estado de repouso, os íons K atravessam a membrana neuronal com relativa facilidade, enquanto os íons Na e Cl têm mais dificuldade para passar. Durante este tempo, a membrana neuronal impede que proteínas carregadas negativamente deixem o exterior neuronal. O potencial de repouso da membrana é determinado pela distribuição não equivalente de íons entre o interior e o exterior da célula.

Um elemento de fundamental importância durante este estado é a bomba de sódio-potássio. Essa estrutura da membrana neuronal serve como um mecanismo regulador da concentração de íons dentro da célula nervosa. Funciona para que para cada três íons Na que saem do neurônio, dois íons K entram. Isso faz com que a concentração de íons Na seja maior do lado de fora e a concentração de íons K seja maior do lado de dentro.

Mudanças de membrana em repouso

Embora o tema principal deste artigo seja o conceito de potencial de membrana em repouso, é necessário explicar, muito brevemente, como as mudanças no potencial de membrana ocorrem enquanto o neurônio está em em repouso. Para que o impulso nervoso seja dado, é necessário que o potencial de repouso seja alterado. Dois fenômenos ocorrem para que o sinal elétrico seja transmitido: despolarização e hiperpolarização.

1. Despolarização

Em repouso, o interior do neurônio tem uma carga elétrica em relação ao exterior.

Porém, se a estimulação elétrica for aplicada a essa célula nervosa, ou seja, que recebe o impulso nervoso, uma carga positiva é aplicada ao neurônio. Ao receber uma carga positiva, a célula torna-se menos negativa em relação ao exterior do neurônio, com carga quase zero e, portanto, o potencial de membrana é reduzido.

2. hiperpolarização

Se no estado de repouso a célula é mais negativa que a externa e, quando despolariza, não tem diferença de carga significativa, no caso de hiperpolarização acontece que a célula tem uma carga mais positiva do que sua fora do país.

Quando o neurônio recebe vários estímulos que o despolarizam, cada um deles faz com que o potencial de membrana mude progressivamente.

Depois de várias delas, chega-se ao ponto em que o potencial de membrana muda muito, tornando a carga elétrica dentro da célula muito positiva, enquanto a externa fica negativa. O potencial de repouso da membrana é excedido, fazendo com que a membrana fique mais polarizada do que o normal ou hiperpolarizada.

Esse fenômeno ocorre por cerca de dois milissegundos.. Após esse breve período de tempo, a membrana retorna aos seus valores normais. A rápida reversão no potencial de membrana é o que é chamado de potencial de ação e é o que provoca a transmissão do impulso nervoso, no sentido do axônio ao botão terminal do dendritos.

Referências bibliográficas:

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