Descrição do potencial de repouso do neurônio

Neste vídeo irei descrever o potencial de repouso da membrana neuronal também chamado de potencial de repouso Primeiramente vou desenhar um neurônio bem grande para caber tudo aqui está o corpo com um axônio bem grande normalmente o axônio é um prolongamento bem fino e alongado proveniente do corpo mas para a explicação desenharei bem grande e largo e aqui está o corpo celular Também desenhei um dendrito bem grande Assim como o axônio são prolongamentos do corpo celular mas estão pequenos aqui porque preciso de espaço para desenhar. A maioria dos neurônios quando em repouso ou seja, quando não recebe estímulo, possui as cargas da membrana bem diferenciadas o que chamamos de potencial de repouso e consiste da carga positiva na face externa da membrana e as cargas negativas no interior da membrana As cargas são os íons, íons negativos ao longo da membrana interna também chamados de ânions e os íons com carga positiva na membrana externa chamados de cátions Essa camada de ânions no lado interno e de cátions no lado externo ocorre em toda a membrana do neurônio, por toda a membrana do dendrito, do corpo neural e do axônio. Na verdade, há uma mistura de ânions e cátions em ambos os lados da membrana Coloquei sinal positivo para representar que no lado externo da membrana há mais cátions que ânions. Coloquei sinal negativo no lado interno da membrana para representar que nesta camada há mais ânions que cátions. Vamos falar sobre o tamanho da diferença na separação das cargas, que por convenção dizemos que o externo é zero e usamos o zero como referência para os outros valores numéricos do lado interno da membrana que é a diferença de voltagem entre o lado externo e interno ou a diferença na força de separação da carga Esta diferença pode variar entre neurônios mas é em torno de 60 milivolts negativos o valor mais comum do potencial de repouso de um neurônio. Vou escrever mV para milivolts é a unidade utilizada para quantificar a diferença na separação de carga e um valor em torno de 60 negativos é bem comum para o potencial de membrana de um neurônio O potencial de repouso neuronal está relacionado com o diferencial de concentração dos íons que também chamado de gradiente, e ocorre ao longo da membrana celular São muitos íons em alta concentração no lado externo do neurônio em comparação ao lado interno, e vice-versa mas somente alguns desses íons são importantes para a função neuronal. Os cátions, ou íons positivos mais importantes são o potássio, representado por K+, o sódio, representado por Na+ e o cálcio, que é Ca2+ porque o cálcio possui duas cargas positivas Os anions, ou íons negativos, mais importantes para a função neuronal são o cloro, representado por Cl-. Há também diversos ânions orgânicos, representados por OA- Existem vários ânions orgânicos dentro dos neurônios e outras células A maioria é proteínas com carga negativa Esses cinco tipos de íons aqui possuem diferenciais de concentração ao longo da membrana celular, chamada de gradiente de concentração. que é diferente para cada tipo de íon. se a concentração desses íons for maior dentro ou fora dos neurônios. Os ânios orgânicos e os íons de potássio possuem maior concentração interna que externa Vou representar com essas letras maiores no lado interno do neurônio Colocarei um OA- pequeno para representar a concentração menor de ânions orgânicos do lado externo que interno O mesmo para o potássio, escreverei um K+ pequeno no lado externo do neurônio e um K+ grande no lado interno porque a concentração é maior no interior do neurônio do que no exterior. O contrário é verdadeiro para esses três íons A concentração de sódio é muito maior no lado externo do neurônio do que do lado interno o mesmo ocorre com o cálcio Há mais cálcio no exterior que no interior A concentração dos íons de cloro é também muito mais alta no exterior do que no interior Cada um desses íons sofrerá ação de duas forças que tentarão conduzir para dentro ou para fora do neurônio A primeira é a força elétrica do potencial da membrana Porque cada íons será atraído para o lado da membrana de carga oposta. Cargas opostas se atraem, e cargas iguais se repelem Olhando para os íons percebemos que os ânions orgânicos com carga negativa serão atraídos para o lado externo do neurônio onde há mais cargas positivas A força elétrica atuando nos ânions orgânicos os conduzirão para fora do neurônio. Com o potássio é o contrário Sua carga é positiva e será atraído para o interior da membrana onde é mais negativo A força elétrica tentará conduzir o íon para dentro do neurônio Com o sódio ocorre o mesmo que o potássio A carga é positiva e será atraído para dentro do neurônio que é mais negativo O cloro é um ânion como os ânions orgânicos e a força elétrica o conduzirá para fora do neurônio O cálcio é um cátion como o potássio e sódio e a força elétrica também o conduzirá para dentro do neurônio A segunda força atuante nesses íons pode ser considerada uma força de difusão geralmente chamada de força química relacionada aos gradientes de concentração ao longo da membrana neuronal Porque as partículas na solução sempre se movimentam da área mais concentrada para uma área de menor concentração Se observar os ânions orgânicos, eles estão em maior concentração no lado interno do neurônio do que do lado externo. Então a força de difusão os conduzirão para fora do neurônio, assim com a força elétrica. Com o potássio é um pouco confuso: A força elétrica tenta conduzir para dentro do neurônio mas a sua concentração é maior no interior do neurônio. Então a força de difusão tenta conduzí-lo para fora do neurônio. O sódio equilibra as forças elétrica e de difusão porque tem sua maior concentração no lado externo que no interno A força elétrica do cloro o conduz para fora do neurônio, mas como possui concentração mais elevada no lado externo do neurônio, a força de difusão o conduzirá para dentro do neurônio O cálcio é igual ao sódio Tanto a força elétrica e a de difusão conduzem o cálcio para dentro do neurônio Essas forças são chamadas de forças de condução eletroquímica Os neurônios utilizam essas forças para desempenhar suas funções. Falaremos sobre isso no próximo vídeo Vamos falar sobre o potencial da membrana em repouso e da sua relação com o diferencial de concentração desses íons Legendadas: Patricia Kawase