Tratado de Fisiologia Médica

John E. Hall · Capítulo 22 de 351

Páginas do PDF

Tratado de Fisiologia Médica

Medida do Potencial de Membrana

negativas, se difunde para dentro, deixando os íons positivos não difusíveis

do lado de fora.

Quarto, como explicado adiante, a permeabilidade dos canais de sódio e

potássio passa por rápidas alterações durante a transmissão dos impulsos

nervosos, enquanto a permeabilidade dos canais de cloreto não tem grandes

alterações durante esse processo. Dessa forma, rápidas alterações da

permeabilidade do sódio e do potássio são primariamente responsáveis pela

transmissão de sinais nos neurônios, o que é o objeto do restante deste

Capítulo.

 

MEDIDA DO POTENCIAL DE MEMBRANA

 

O método para medir o potencial de membrana é simples na teoria, mas, em

geral, complicado na prática, em razão das pequenas dimensões da maioria

das fibras. A Figura 5-2 mostra pequena pipeta cheia com solução

eletrolítica. A pipeta é introduzida através da membrana celular para o

interior da fibra. Então, outro eletródio, chamado “eletródio indiferente”, é

colocado no líquido extracelular, e a diferença potencial entre as partes

interna e externa da fibra é medida usando-se voltímetro apropriado. Esse

voltímetro é um aparelho eletrônico altamente sofisticado capaz de medir

voltagens muito pequenas, apesar da resistência extremamente alta ao fluxo

elétrico da ponta da micropipeta, com um lúmen de diâmetro geralmente

menor que 1 micrômetro e resistência maior que 1 milhão de ohms. Para

registrar as rápidas alterações do potencial de membrana durante a

transmissão dos impulsos nervosos, o microeletródio é conectado a um

osciloscópio, como explicado adiante neste Capítulo.

A parte inferior da Figura 5-3 mostra o potencial elétrico que é medido em

cada ponto ou próximo da membrana da fibra nervosa, começando do lado

esquerdo da figura e passando para o direito. Enquanto o eletródio está na face externa da membrana, o registro do potencial é zero, que é o potencial

do líquido extracelular. Então, conforme o eletródio registrador passa

através da área de variação da voltagem na membrana celular (chamada de

camada do dipolo elétrico), o potencial diminui abruptamente para –90

milivolts. Ao se mover o microeletródio para o centro da fibra, o potencial

permanece no nível constante de –90 milivolts, mas volta de novo a zero no

instante em que passa através da membrana para o lado oposto da fibra.

Para criar um potencial negativo no lado interno da membrana, só devem

ser transportados para o exterior suficientes íons positivos para desenvolver

a camada do dipolo elétrico na própria membrana. Todos os íons que

permanecem dentro da fibra nervosa podem ser positivos ou negativos,

como mostra o painel superior da Figura 5-3. Por essa razão, a transferência

de um número inacreditavelmente pequeno de íons através da membrana

pode estabelecer o “potencial de repouso” normal de –90 milivolts dentro

da fibra nervosa, o que significa que somente 1/3.000.000 a 1/100.000.000

da carga positiva total dentro da fibra precisa ser transferido. Também,

número igualmente pequeno de íons positivos, movendo-se de fora para

dentro da fibra pode inverter o potencial de –90 milivolts para o máximo de

+35 milivolts, dentro de apenas 1/10.000 de segundo. A rápida alternância

de íons, dessa maneira, causa os sinais nervosos discutidos nas seções

seguintes deste Capítulo.