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.