Fisiologia dos tecidos excitáveis

Estados básicos e propriedades dos sistemas biológicos

Qualquer sistema biológico pode estar em um de dois estados fundamentais. O repouso fisiológico é caracterizado pela constância relativa do meio interno. Nesse momento, o sistema não é afetado por estímulos específicos externos e não manifesta suas funções específicas. Por outro lado, o estado ativo implica uma alteração nas propriedades e na qualidade do sistema quando este reage a flutuações no meio externo ou interno.

Para passar de um estado para o outro, os tecidos possuem propriedades especiais:

• Irritabilidade — manifestação absolutamente universal da atividade vital. É inerente a todos os sistemas biológicos e consiste na capacidade de reagir a influências externas alterando seus parâmetros físico-químicos.
• Excitabilidade — propriedade mais restrita. É a capacidade de responder à estimulação não apenas alterando parâmetros, mas realizando uma função específica ativa. No corpo humano, apenas três tipos de tecidos possuem essa capacidade: nervoso, muscular e glandular (secretor).

A excitação e o papel dos estímulos

Para que o tecido entre em estado ativo, é necessário um estímulo — qualquer influência interna ou externa. A principal condição: essa influência deve ter força e duração suficientes.

A resposta a essa influência torna-se a excitação. Este processo é sempre acompanhado por um complexo de alterações divididas em dois grupos:

1. Manifestações não específicas: são idênticas para todos os tecidos excitáveis. Incluem a geração do potencial de ação (PA) na membrana celular, alterações no metabolismo, mudanças locais na temperatura e nos parâmetros fisiológicos gerais.
2. Manifestações específicas: dependem do tipo de tecido. Para o tecido nervoso, é a condução do impulso nervoso; para o muscular, a contração das fibras; e para o glandular, a liberação de secreção.

A inibição como um processo ativo

No sistema nervoso central e nos órgãos internos, a excitação não existe isoladamente — ela é constantemente substituída pela inibição. Não se trata de um apagamento passivo do sinal, mas de um processo biológico ativo completo. Sua principal tarefa é impedir o desenvolvimento de uma nova excitação ou interromper uma que já tenha começado.

A inibição tem caráter temporário e serve como um regulador crucial do nível de atividade dos tecidos. Pode ser desencadeada como um processo funcional independente ou surgir como resultado da interação de duas excitações diferentes.

Historicamente, o estudo desse fenômeno seguiu duas direções:

• A inibição periférica foi descoberta pelos irmãos A. e E. Weber, que demonstraram como a estimulação dos nervos vagos (n. vagus) inibe a atividade cardíaca.
• A inibição central, que ocorre nas estruturas do SNC, foi descrita pela primeira vez por I. M. Sechenov.

Classificação eletrofisiológica da inibição

Dependendo dos mecanismos que ocorrem nas membranas celulares, distinguem-se três tipos principais de inibição:

• Hiperpolarizante. Desenvolve-se nas membranas pós-sinápticas sob a influência de neurotransmissores inibitórios. Como resultado, a membrana é hiperpolarizada e a excitabilidade do tecido diminui drasticamente.
• Despolarizante sustentada. Ocorre com uma frequência muito alta de sinais recebidos. O neurotransmissor excitatório acumula-se na sinapse e impede que a carga da membrana pós-sináptica retorne ao estado de repouso. A diferença entre a carga atual e o nível crítico de despolarização (NCD) aumenta. Por seus mecanismos, esse estado é análogo aos fenômenos de parabioze ou acomodação. Vale ressaltar que, devido às propriedades específicas das membranas, esse tipo de inibição às vezes também pode ser causado por neurotransmissores inibitórios.
• Estabilizadora (estabilização do potencial de repouso). Causada pela ação de várias substâncias biologicamente ativas (SBAs). Elas bloqueiam a permeabilidade das membranas celulares aos íons de sódio. Nesse caso, o potencial de repouso não muda, mas o surgimento de uma nova excitação torna-se impossível.

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Processos iônicos na membrana celular (do neurônio e do cardiomiócito)
• Mecanismo de geração do potencial de ação (PA)
• Nível crítico de despolarização (NCD) e seu significado fisiológico
• Fenômenos de parabioze e acomodação em tecidos excitáveis
• O papel dos neurotransmissores inibitórios na hiperpolarização das membranas pós-sinápticas

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