Despolarização

O papel da despolarização no potencial de ação

A geração do potencial de ação (PA) — uma alteração breve na diferença de potencial — é impossível sem a despolarização. Esse processo ocorre em várias etapas:

1. Despolarização lenta. Sob a ação de um estímulo, os canais de sódio lentos se abrem. Os íons sódio começam a penetrar gradualmente no interior da célula, reduzindo sua carga negativa.
2. Despolarização rápida. Assim que a carga atinge o nível crítico de despolarização (NCD), aciona-se a lei do «tudo ou nada». Todos os canais rápidos de sódio dependentes de voltagem abrem-se em cascata. O sódio precipita-se para dentro da célula em um fluxo intenso, trazendo cargas positivas.
3. Inversão de carga (overshoot). A carga da membrana ultrapassa o zero (despolarização completa). O meio interno da célula torna-se positivamente carregado em relação ao externo. Este é o pico da excitação.

Posteriormente, para restaurar o equilíbrio iônico original após a conclusão de todas as fases do PA, a bomba de sódio-potássio entra em ação ativamente, bombeando o sódio que havia entrado de volta para o meio extracelular.

Resposta local e transmissão sináptica

Nem todo estímulo resulta em um spike completo. Se o estímulo for fraco (subliminar), ocorre apenas uma diminuição parcial e reversível do potencial de membrana — a resposta local. Nesse caso, a excitabilidade do tecido aumenta localmente, e as próprias respostas são capazes de se somar.

Nos contatos interneuronais, esse processo manifesta-se como o potencial excitatório pós-sináptico (PEPS):

• O mediador liberado abre canais poliseletivos.
• Devido à grande diferença entre o potencial de repouso e o potencial de equilíbrio para o sódio, a corrente de sódio de entrada prevalece significativamente sobre a corrente de potássio de saída.
• Ocorre uma despolarização local com amplitude de apenas 2–10 mV.

Um PEPS isolado nunca atinge o NCD. O significado fisiológico desse fenômeno reside no fato de que o neurônio funciona como um analisador: ele coleta sinais de várias outras células. Apenas se a somação espacial ou temporal do PEPS for forte o suficiente, a célula gerará um impulso nervoso.

Despolarização pós-potencial e excitabilidade

Após a célula restaurar sua carga (passar pelo estágio de repolarização), pode ser observada a despolarização pós-potencial (potencial pós-potencial negativo). Nesta fase instável, a permeabilidade da membrana ao potássio diminui ligeiramente, e o retorno ao estado original torna-se mais lento.

O nível de despolarização determina rigorosamente a excitabilidade atual do tecido:

Inibição despolarizante

Paradoxalmente, a despolarização pode levar não apenas à excitação, mas também à sua supressão. A inibição despolarizante persistente surge quando a frequência dos sinais recebidos é muito alta.

O mecanismo desse processo biológico ativo está associado ao acúmulo do mediador excitatório. Por causa disso, a membrana não consegue retornar ao estado de repouso. A diferença entre a carga atual da membrana e o nível crítico de despolarização aumenta. Como resultado, desenvolve-se um estado semelhante à acomodação ou parabiose — a célula perde a capacidade de gerar novos potenciais de ação.

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Fases de repolarização e hiperpolarização pós-potencial
• O funcionamento da bomba de sódio-potássio
• Potencial inibitório pós-sináptico (PIPS)
• Mecanismos de inibição por estabilização e hiperpolarização
• A lei do «tudo ou nada» em tecidos excitáveis

Outros tópicos da seção «Tópicos adicionais»

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