Potencial de membrana em repouso: o que é e como afeta os neurônios - Psicologia - 2023

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

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

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Qual é o potencial de membrana?

Antes de entender mais completamente como o potencial de membrana em repouso é produzido e também como ele é alterado, é necessário entender o conceito de potencial de membrana.

Para que duas células nervosas troquem informações é necessário que eles modifiquem a voltagem de suas membranas, o que resultará em um potencial de ação. Ou seja, por potencial de ação entende-se uma série de alterações na membrana do axônio neuronal, que é a estrutura alongada dos neurônios que funciona como um cabo.

Mudanças na voltagem da membrana também implicam mudanças nas propriedades físico-químicas dessa estrutura. Isso permite mudanças na permeabilidade do neurônio, tornando mais fácil e mais difícil a entrada e saída de certos íons.

O potencial de membrana é definido como a carga elétrica na membrana das células nervosas. 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 membrana em repouso é um fenômeno que ocorre quando a membrana das células nervosas não é alterada por potenciais de ação, nem excitatórios nem inibitórios. O neurônio não está sinalizando, ou seja, não está enviando nenhum tipo de sinal para as outras células nervosas às quais está conectado e, portanto, está em estado de repouso.

O potencial de repouso é determinado pelos gradientes de concentração dos íons, dentro e fora do neurônio, e a permeabilidade da membrana quando ela deixa passar, ou não, esses mesmos elementos químicos.

Quando a membrana do neurônio está em repouso, o interior da célula tem uma carga mais negativa em relação ao exterior.Normalmente, neste estado, a membrana tem uma voltagem próxima a -70 microvolts (mV). Ou seja, o interior do neurônio é 70 mV menor que o exterior, embora deva ser mencionado que essa 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 dele.

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Como é produzido nos neurônios?

O impulso nervoso nada mais é do que a troca de mensagens entre 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 em mudanças na voltagem da membrana neuronal.

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

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

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 a saída de proteínas carregadas negativamente para o exterior neuronal. O potencial de membrana em repouso é determinado pela distribuição não equivalente de íons entre o interior e o exterior da célula.

Um elemento de fundamental importância neste estado é a bomba sódio-potássio. Esta estrutura da membrana neuronal atua como um mecanismo regulador para a concentração de íons dentro da célula nervosa. Funciona de uma maneira que para cada três íons Na que deixam o neurônio, dois íons K entram. Isso aumenta a concentração de íons Na na parte externa e a concentração de íons K na parte interna.

Mudanças na membrana em repouso

Embora o tópico 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 repouso. Para que o impulso nervoso seja liberado, o potencial de repouso precisa ser alterado. Existem dois fenômenos que ocorrem para que o sinal elétrico seja transmitido: despolarização e hiperpolarização.

1. Despolarização

Em estado de repouso, o interior do neurônio possui uma carga elétrica em relação ao exterior.

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

2. Hiperpolarização

Se em estado de repouso a célula é mais negativa que a externa e, quando se despolariza, não tem diferença significativa de carga, no caso de hiperpolarização ocorre que a célula tem carga mais positiva que sua externa.

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 torna-se negativa. O potencial da membrana em repouso é excedido, fazendo com que a membrana seja mais polarizada do que o normal ou hiperpolarizada.

Este fenômeno ocorre por cerca de dois milissegundos. Após esse breve período de tempo, a membrana retorna aos seus valores normais. A rápida inversão do potencial de membrana é, em si, o que se denomina potencial de ação e é o que provoca a transmissão do impulso nervoso, na direção do axônio até o botão terminal dos dendritos.