Qual é o potencial da membrana em repouso? - Ciência - 2023

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o potencial de membrana em repouso ou o potencial de repouso ocorre quando a membrana de um neurônio não é alterada pelos potenciais de ação excitatórios ou inibitórios. Ocorre quando o neurônio não está enviando nenhum sinal, estando em um momento de descanso. Quando a membrana está em repouso, o interior da célula tem uma carga elétrica negativa em relação ao exterior.

O potencial de membrana em repouso é de aproximadamente -70 microvolts. Isso significa que o interior do neurônio é 70 mV menor que o exterior. Além disso, neste momento existem mais íons de sódio fora do neurônio e mais íons de potássio dentro dele.

O que significa potencial de membrana?

Para que dois neurônios troquem informações, os potenciais de ação precisam ser fornecidos. Um potencial de ação consiste em uma série de mudanças na membrana do axônio (prolongamento ou "fio" do neurônio).


Essas mudanças fazem com que vários produtos químicos se movam de dentro do axônio para o fluido ao seu redor, denominado fluido extracelular. A troca dessas substâncias produz correntes elétricas.

O potencial de membrana é definido como a carga elétrica existente na membrana das células nervosas. Especificamente, refere-se à diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior do neurônio.

O potencial de membrana em repouso implica que a membrana está relativamente inativa, em repouso. Não há potenciais de ação afetando você naquele momento.

Para estudar isso, os neurocientistas usaram axônios de lula devido ao seu grande tamanho. Para se ter uma ideia, o axônio dessa criatura é cem vezes maior do que o maior axônio de um mamífero.

Os pesquisadores colocaram o axônio gigante em um recipiente com água do mar, para que ele pudesse sobreviver por alguns dias.

Para medir as cargas elétricas produzidas pelo axônio e suas características, são utilizados dois eletrodos. Um deles pode fornecer correntes elétricas, enquanto outro serve para registrar a mensagem do axônio. Um tipo muito fino de eletrodo é usado para evitar qualquer dano ao axônio, chamado microeletrodo.


Se um eletrodo for colocado na água do mar e outro inserido no axônio, observa-se que este último possui carga negativa em relação ao líquido externo. Nesse caso, a diferença de carga elétrica é de 70 mV.

Essa diferença é chamada de potencial de membrana. É por isso que se diz que o potencial de membrana em repouso de um axônio de lula é -70 mV.

Como o potencial de membrana em repouso é produzido?

Neurônios trocam mensagens eletroquimicamente. Isso significa que existem vários produtos químicos dentro e fora dos neurônios que, quando sua entrada nas células nervosas aumenta ou diminui, dão origem a diferentes sinais elétricos.

Isso ocorre porque esses produtos químicos têm carga elétrica, por isso são conhecidos como “íons”.

Os principais íons em nosso sistema nervoso são sódio, potássio, cálcio e cloro. Os dois primeiros contêm uma carga positiva, o cálcio tem duas cargas positivas e o cloro tem uma carga negativa. No entanto, também existem algumas proteínas carregadas negativamente em nosso sistema nervoso.


Por outro lado, é importante saber que os neurônios são limitados por uma membrana. Isso permite que certos íons atinjam o interior da célula e bloqueie a passagem de outros. É por isso que se diz que é uma membrana semipermeável.

Embora se tente equilibrar as concentrações dos diferentes íons em ambos os lados da membrana, ela só permite que alguns deles passem por seus canais iônicos.

Quando há um potencial de membrana em repouso, os íons de potássio podem passar facilmente através da membrana. No entanto, os íons de sódio e cloro têm mais dificuldade de passagem neste momento. Ao mesmo tempo, a membrana impede que moléculas de proteína carregadas negativamente saiam do interior do neurônio.

Além disso, a bomba de sódio-potássio também é iniciada. É uma estrutura que move três íons de sódio para fora do neurônio para cada dois íons de potássio que introduz nele. Assim, no potencial de membrana em repouso, mais íons de sódio são observados fora e mais potássio dentro da célula.

Alteração do potencial de membrana em repouso

No entanto, para que as mensagens sejam enviadas entre os neurônios, devem ocorrer mudanças no potencial de membrana. Ou seja, o potencial de repouso deve ser alterado.

Isso pode ocorrer de duas maneiras: despolarização ou hiperpolarização. A seguir, veremos o que cada um deles significa:

Despolarização

Suponha que no caso anterior os pesquisadores colocaram um estimulador elétrico no axônio que altera o potencial de membrana em um local específico.

Como o interior do axônio tem carga elétrica negativa, se uma carga positiva for aplicada neste local, ocorrerá uma despolarização. Assim, a diferença entre a carga elétrica externa e interna do axônio seria reduzida, o que significa que o potencial da membrana diminuiria.

Na despolarização, o potencial de membrana fica em repouso, para diminuir até zero.

Hiperpolarização

Já na hiperpolarização ocorre um aumento do potencial de membrana da célula.

Quando vários estímulos despolarizantes são dados, cada um deles altera um pouco mais o potencial de membrana. Quando atinge um determinado ponto, pode ser revertido abruptamente. Ou seja, o interior do axônio atinge uma carga elétrica positiva e o exterior torna-se negativo.

Nesse caso, o potencial da membrana em repouso é excedido, o que significa que a membrana está hiperpolarizada (mais polarizada do que o normal).

Todo o processo pode levar cerca de 2 milissegundos e, em seguida, o potencial de membrana retorna ao seu valor normal.

Este fenômeno de reversão rápida do potencial de membrana é conhecido como potencial de ação e envolve a transmissão de mensagens através do axônio para o botão terminal. O valor da tensão que produz um potencial de ação é chamado de "limite de excitação".

Referências

  1. Carlson, N.R. (2006). Fisiologia do comportamento 8ª Ed. Madrid: Pearson.
  2. Chudler, E. (s.f.). Luzes, câmera, potencial de ação. Obtido em 25 de abril de 2017, da Faculdade de Washington: faculty.washington.edu/,
  3. Potencial de repouso. (s.f.). Recuperado em 25 de abril de 2017, da Wikipedia: en.wikipedia.org.
  4. O potencial de membrana. (s.f.). Obtido em 25 de abril de 2017, da Khan Academy: khanacademy.org.