Qual a bomba responsável por manter o potencial de repouso na membrana Plasmatica dos neurônios?

O nosso organismo possui um sistema nervoso com grande capacidade de percepção do ambiente e de nosso meio interno. Para isso, ele conta com células especializadas, os neurônios, que garantem a transmissão de informações por meio da propagação do impulso nervoso.

O impulso nervoso é uma corrente elétrica que rapidamente se propaga pela membrana no neurônio. Esse impulso é fundamental para garantir a comunicação entre essas células nervosas.

Tópicos deste artigo

• 1 - → Como o impulso nervoso propaga-se?
• 2 - → O impulso nervoso propaga-se rapidamente?
• 3 - → Tudo ou nada!

→ Como o impulso nervoso propaga-se?

Para que o impulso nervoso seja propagado, é necessário que o neurônio esteja com a membrana em potencial de repouso e que sua superfície interna esteja com carga negativa de 70 a 90 milivolts. Essa fase é conhecida como polarização.

Em repouso, a membrana plasmática do axônio bombeia Na+ para o meio externo e, ao mesmo tempo, transfere íons K+ para o interior da célula. Nesse momento, pode ocorrer também a difusão passiva de sódio para o interior da célula e de potássio para fora. O potássio passa para o meio externo com maior rapidez do que o sódio entra, fazendo com que mais cargas positivas permaneçam fora da célula. São essas ações que determinam o potencial de repouso.

Quando o neurônio sofre estímulo, ocorre uma mudança transitória do potencial de membrana. Nesse momento, acontece a abertura dos canais iônicos e a entrada rápida de Na+, que estava em grande quantidade, no meio extracelular. Quando esse íon entra, ocorre a mudança de potencial e o interior do axônio passa a ser positivo (despolarização).

Esse conjunto de alterações sequenciais que garante a transição de potencial é chamado de potencial de ação. Essa mudança faz com que os canais de Na+ fechem-se e provoca a abertura dos canais de K+. O íon K+ começa a sair por difusão, e o potencial de repouso da membrana retorna ao normal (repolarização).

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→ O impulso nervoso propaga-se rapidamente?

Os eventos de propagação do impulso nervoso ocorrem rapidamente. A mudança do potencial de repouso para o potencial de ação e seu retorno ao repouso demoram aproximadamente 5 ms. Também vale destacar que ocorre em apenas uma parte da membrana e vai propagando-se ao longo do axônio. Ao chegar ao final dessa estrutura, promove a liberação de neurotransmissores que vão estimular ou inibir outras células.

Para ocorrer um novo estímulo, a célula nervosa deve esperar um período de tempo, chamado de período refratário absoluto, no qual não há nenhuma resposta a estímulos. Depois de um certo período, estímulos fortes podem desencadear o estímulo.

→ Tudo ou nada!

Costuma-se dizer que um impulso nervoso ocorre de acordo com o princípio do tudo ou nada. Isso significa que um impulso não será gerado a não ser que o estímulo possua uma determinada intensidade, o chamado limiar de excitação. Além disso, independentemente da intensidade, o impulso será o mesmo.

Por Ma. Vanessa dos Santos

Existem substâncias que devem estar presentes, em diferentes concentrações, dentro e fora das células.

Por exemplo, as células humanas mantêm uma concentração interna de íons potássio (K+) cerca de 20 a 40 vezes maior que a concentração existente no meio extracelular. Por outro lado, a concentração de íons sódio (Na+) se mantém, no interior das nossas células, cerca de 8 a 12 vezes menor que a do exterior.

Contudo, antes de falarmos sobre essa diferença de concentração iônica, precisamos recordar a constituição básica das células.

Membrana citoplasmática

As células, menores unidades vivas de um organismo, são constituídas, basicamente, por membrana celular, citoplasma e material genético.

Essas estruturas permitem a organização e a manutenção da vida da célula, sendo que cada uma delas tem sua função: o material genético é fundamental para a passagem de características hereditárias; o citoplasma é constituído de inúmeras substâncias e organelas que mantêm a vida celular.

Quanto à membrana citoplasmática, é uma finíssima película que delimita o espaço interno, isolando-o do ambiente ao redor. Essa película é constituída por moléculas de lipídios e proteínas organizadas em duas camadas lipoprotéicas.

A arquitetura molecular dessa dupla camada lipídica permite o isolamento parcial do conteúdo interno e externo da célula, de modo a torná-la uma estrutura semipermeável, permitindo a passagem de água, gás oxigênio, gás carbônico e íons.

Ou seja, embora a membrana citoplasmática tenha, em termos físicos, uma função delimitadora, suas características físico-químicas permitem a passagem de certas substâncias - e, ao mesmo tempo, não permitem a passagem de outras. Esta característica da membrana citoplasmática é denominada de permeabilidade seletiva.

Entenda como funciona a bomba sódio-potássio

É graças à permeabilidade seletiva que a diferença de concentração iônica entre o meio externo e interno, da qual falávamos no início deste artigo, induz a ocorrência de difusão simples dos íons potássio (K+) e sódio (Na+).

Ou seja, enquanto os Na+ são transportados naturalmente para o interior da célula, os K+ são expulsos do interior celular para o meio externo.

A longo prazo, no entanto, a saída de íons potássio é problemática para a célula, pois eles participam ativamente de processos importantes, tais como a respiração celular, a condução do impulso nervoso e a síntese protéica.

Para que os íons potássio sejam transportados novamente para o citoplasma celular - e os íons sódio sejam expulsos para o meio externo -, as células ativam proteínas constituintes da membrana citoplasmática, que funcionam como bombas de íons e, portanto, regulam a passagem desses elementos através da membrana citoplasmática.

Esse transporte é realizado ativamente, ou seja, há gasto de energia - e os íons são transportados de um meio onde se encontram em menor concentração (meio hipotônico) para outro, onde estão em maior concentração (meio hipertônico).

Portanto, a bomba de sódio-potássio é responsável pelo transporte ativo e incessante de íons sódio e potássio, realizado por um conjunto protéico presente na membrana citoplasmática de todas as células, na qual ocorre a transferência desses íons (de um meio hipotônico para um meio hipertônico).

Em termos de funções fisiológicas, a bomba de sódio-potássio está ligada diretamente a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos. Além disso, através desse tipo de transporte, a célula controla a entrada e saída de íons sódio e potássio, provocando, assim, a estabilidade do volume celular e a concentração de água no interior da célula.

Qual a bomba responsável por manter o potencial de repouso na membrana plasmática dos neurônios?

Quem mantém o potencial de repouso?

Como se dá o potencial de repouso da membrana neuronal?

O que é potencial de repouso de membrana é o potencial de ação?