Impulso nervoso – polarização e despolarização

O impulso nervoso é a comunicação entre neurônios por meio de descargas elétricas. Esse fenômeno é possível graças a capacidade de a membrana plasmática realizar sua polarização, despolarização e re-polarização.

impulso-nervoso

Impulso nervoso

A aplicação de um estimulo adequado a um neurônio produz uma alteração local em suas condições de repouso que, se for suficientemente intensa, propaga-se a toda a célula.

O estudo experimental deste fenômeno foi feito principalmente com o emprego de fibras nervosas (as fibras gigantes do calamar, de cerca de um milímetro de diâmetro, são particularmente úteis).

A membrana plasmática, como a de qualquer célula viva, está polarizada, isto é, há uma distribuição desigual de cargas elétricas entre o interior e o exterior da célula e, portanto, uma diferença de potencial, de forma que a superfície externa é positiva.

Desequilíbrio elétrico da membrana plasmática

Num impulso nervoso, este desequilíbrio elétrico depende da diversa permeabilidade da membrana aos diferentes íons: os grandes ânions orgânicos intracelulares não podem difundir-se para o exterior, enquanto que o K+ difunde-se com relativa facilidade em ambos os sentidos.

Em troca, a permeabilidade para o Na+ é muito menor e, além disso, o protoplasma tem a propriedade de expulsar ativamente o íon sódio, mecanismo este que recebe o nome de “bomba de sódio”. Em consequência disso tudo se estabelece uma diferença de potencial de cerca de 80 mV nos dois lados da membrana (potencial de repouso).

Estímulos

Quando estudamos sobre o impulso nervoso, é importante verificar que todo estímulo eficaz altera a permeabilidade da membrana, que aumenta subitamente e permite a entrada de íons Na+, impelidos pelo gradiente de concentração (a concentração de sódio nos líquidos extracelulares é de 10 a 15 vezes superior à intracelular).

Diminui assim o potencial de repouso e, se cai abaixo de um certo valor crítico, o fenômeno se torna explosivo, se intensifica a penetração de Na+ e o potencial de membrana não só se anula, como também se inverte, tornando-se negativo o exterior com relação ao interior.

A zona inicialmente estimulada, muito permeável agora, funciona como sumidouro de íons sódio, que emigram das zonas adjacentes; estas se despolarizam, primeiro de maneira gradual até alcançar, o ponto crítico, quando então a despolarização é repentina, com o que se deslocarão novos íons sódio das áreas vizinhas; assim se propaga a onda de excitação (impulso nervoso) por toda a fibra.

Recuperação da membrana

Imediatamente depois a membrana recupera sua impermeabilidade para o sódio, mas da fibra escapa potássio; impelido pelo gradiente de concentração, e de novo fica eletronegativo o interior (repolarização); não se volta ao estado original até os Na+ do interior da célula e os K+ ultimamente deslocados para o exterior retornem a seus locais respectivos, o que k obtido através da bomba de sódio.

Todas estas alterações ocorrem em poucos milissegundos. É compreensível que para poder registrar tão pequenas e rápidas alterações de potencial se tenha que recorrer a dispositivos especiais, de grande sensibilidade e pouca inércia, pois os galvanômetros comuns não servem. Os eletrodos —impolarizáveis— colocam-se um no interior e outro no exterior da fibra.

Impulso nervoso: onda de negatividade

despolarização

O impulso nervoso é, portanto, uma onda de negatividade que percorre a superfície da fibra e que surge em consequencia de alterações passageiras da permeabilidade da membrana provoca dos pelo estimulo.

As alterações elétricas sofridas por um ponto da fibra à – passagem do impulso nervoso se manifestam nos aparelhos de registra como uma curva na qual se distinguem três partes: pico, pós-potencial negativo e pós-potencial positivo.

Tanto sua magnitude como sua duração são constantes para cada fibra particular e não dependem da intensidade do estímulo aplicado; em outras palavras, um estímulo ou é insuficiente e não produz resposta ou é eficaz e determina um – potencial de ação de altura constante.

Também é constante a velocidade de propagação, e a única coisa que pode variar puma dada fibra nervosa é a frequência de impulso nervoso. Esta última é limitada pela duração do período refratário da fibra: durante o tempo em que a membrana está despolarizada resulta ineficaz um novo estímulo aplicado àquele ponto.

Nas fibras mais rápidas, a repolarização se faz num prazo de 0,4 milissegundos e, portanto, a frequência máxima de impulsos é teoricamente, de 2500 por segundo.

Velocidade de propagação

A velocidade de propagação de um impulso nervoso depende da natureza da fibra e de seu diâmetro. As fibras amielínicas conduzem os impulsos a velocidade mais reduzida que as mielínicas, entre as quais as de maior diâmetro são as que apresentam a maior velocidade de condução.

A baínha de mielina atua conto isolante, razão pela qual só é possível a despolarização do axolema a nível dos nódulos de Ranvier nas fibras mielinizadas, e então o impulso se propaga de maneira descontínua (condução saltatória), ó que parece trazer consideráveis vantagens ao mecanismo condutor, já que economiza energia e aumenta a velocidade do impulso nervoso.

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