Para entender como um neurônio funciona, precisamos dar uma olhada em dois conceitos. O primeiro está relacionado ao que acontece dentro do neurônio quando a informação é transmitida - o potencial de ação - e o segundo é como uma informação passa de uma célula para outra - a sinapse. Com esses dois processos, as células do sistema nervoso são capazes de transportar as informações mais complexas por todo o corpo, movendo-as de neurônio a neurônio até finalmente chegar à célula-alvo. Neste artigo, discutiremos o primeiro conceito, a potencial de ação.
O impulso nervoso é um sinal eletroquímico; é o principal mecanismo usado para transportar informações dentro de um neurônio. Os dendritos de alguns neurônios detectam e recebem o impulso de uma célula anterior, o impulso nervoso viaja ao longo do caminho a partir do dendritos para o núcleo do que para o axônioe, finalmente, para o terminal do axônio quando o impulso é passado para o próximo neurônio. Esse processo continua repetidamente até atingir a célula de destino.
O sinal eletroquímico é gerado devido ao movimento de íons entre a parte interna e externa da membrana plasmática do neurônio. Os íons vão de fora para dentro, produzindo uma diferença de potencial na membrana. A "ponte" usada por esses íons para entrar nas células é uma proteína transmembrana chamada canais iônicos dependentes de voltagem.
Esses canais de voltagem são controlados por voltagens elétricas, como uma forma de resposta a estímulos elétricos, ou seja, esses canais não estão sempre abertos para a passagem de íons, eles apenas abrem e fecham com alguns estímulos de voltagem elétrica.
Quando a célula não está sob estímulo, quando a membrana está em repouso, é mantida uma diferença de potencial entre a parte interna e externa de um neurônio. Em repouso, a membrana tem um potencial de -70mV, um potencial negativo, enquanto a parte externa tem um potencial positivo. Essa diferença de potencial é chamada de potencial de membrana em repouso, e é mantido principalmente por íons de sódio e potássio por meio da bomba de sódio e potássio.
Sob estímulos de voltagem elétrica, a diferença de potencial da membrana começa a se inverter, os canais de sódio se abrem, permitindo que muitos íons de sódio entrem na célula, transformando a membrana momentaneamente despolarizadoOs íons de sódio transformam a região interna da membrana em uma rede positiva. Esse movimento de despolarização é o famoso potencial de açãoO potencial da membrana aumenta e diminui rapidamente. O potencial sobe para +40mV em pouco mais de 2milissegundos e volta ao estado de repouso em menos de 3milissegundos.
O potencial de ação não ocorre em todo o neurônio de uma só vez, a despolarização da membrana começa nos dendritos e depois vai para o núcleo, parte por parte, despolarizando e voltando ao potencial de estado de repouso logo em seguida.
Para restaurar o potencial de repouso da membrana, os canais de sódio se fecham e os canais de potássio dependentes de voltagem se abrem, permitindo que os íons de potássio entrem na célula, repolarizando a membrana, tornando a região interna da membrana novamente carregada negativamente e a região externa positiva. A bomba de sódio e potássio ajuda a restaurar a quantidade correta de cada íon dentro da célula, liberando três íons de sódio para cada dois íons de potássio.
Podemos imaginar isso como um movimento sincronizado, desde o momento da resposta do potencial de ação até o momento da restauração do estado de repouso.
É interessante notar que, enquanto no axônio temos os canais de íons dependentes de voltagem gerando e propagando o impulso nervoso, nos dendritos esses canais não existem. Nessas regiões do neurônio, o sinal é transmitido não pelo potencial de ação, mas por um potencial classificado, a forma diferente de propagação do sinal, na qual a escala do sinal aumenta ao longo do caminho, até se transformar no potencial de ação no axônio.
Observe que o íon sódio é o responsável por propagar o potencial de ação, e o potássio, por restabelecer o estado de repouso. A falta desses íons no organismo pode causar problemas na qualidade e na eficiência do potencial de ação, o que significa problemas nas sinapses e na passagem de informações pelo sistema nervoso. Todos esses problemas podem desencadear complicações e doenças de saúde mental.
A seguir, a próxima etapa seria a passagem do impulso nervoso para o próximo neurônio. Uma coisa diferente acontece no espaço entre os dois neurônios, na fenda sináptica. A fenda sináptica é um local muito importante para se observar e estudar, pois é onde muitos neurotransmissores diferentes entram em ação, ativando uma nova via de sinalização usando receptores, outras proteínas e íons além do sódio e do potássio. Mas isso nós deixaremos para a próxima discussão no artigo Impulso nervoso PARTE 2 - A fenda sináptica.
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