Resumo de Comunicação entre neurónios

A comunicação e o impulso nervoso

Terá sido Luigi Galvani (1786) que descobriu que as células nervosas produziam electricidade; isto terá levado E. Du Bois-Raymond (1848-1849) e H.von Helmholtz (1886) a descobrirem que as células nervosas comunicam entre si utilizando sinais eléctricos.
Na realidade, uma das características fundamentais do sistema nervoso reside na capacidade de gerar e conduzir impulsos eléctricos.
Os axónios enviam mensagens eléctricas para outros neurónios. Alguns axónios estão cobertos de mielina, outros não. Os segmentos de mielína, além de protegerem o axónio, facilitam o transporte do influxo eléctrico. Entre os segmentos de mielína encontram-se espaços abertos – nódos ou nódulos de Ranvier –, conforme vimos anteriormente.
O potencial de acção ou impulso nervoso é alcançado quando se chega ao limiar de intensidade do estímulo. Este é definido como o valor a que a corrente líquida para o interior, determinada sobretudo pelos iões Na+, é maior que a corrente liquida para o exterior, (grandemente transportado por iões de K+), que rondam, normalmente, os 55 mv e que constitui o limiar crítico de disparo. Isto ocorre mais rapidamente na região do botão do axónio, onde existe a densidade mais elevada de canais Na+, por isso é o local de iniciação do potencial de acção no neurónio. Só quando o limiar é alcançado é que se gerará um potencial de acção e o sinal será propagado ao longo do axónio.
Assim, o potencial de acção é produzido pelo movimento dos iões – os mais conhecidos são os de sódio, potássio, cálcio e cloreto -, partículas carregadas electricamente de um lado e do outro da membrana. O interior da membrana encontra-se carregado negativamente em relação ao exterior.
Há uma sequência de acontecimentos que podemos enunciar da seguinte forma: 1) a voltagem despolarizante activa os canais de Na+ sensíveis à voltagem na membrana neuronal, o que permite que alguns iões de Na+ circulem ao longo do seu gradiente electroquímico. Ora, isto despolariza a membrana, abrindo canais de Na+ num circuito de feedback positivo. Quando são abertos suficientes canais de Na+ para produzir uma corrente para o interior maior do que a gerada pela saída de K+, dá-se a abertura de todos os canais de Na+, produzindo um grande influxo desta substância, o que despolariza a membrana em direcção ao potencial de equilíbrio para o Na+. 2) a fase de declínio do potencial de acção acontece à medida que os canais de Na+, sensíveis à voltagem, se tornam inactivos.
Os canais da membrana celular permitem a circulação de iões; mas a membrana tem uma permeabilidade selectiva. As bombas equilibram a entrada e a saída de iões
A formação de um potencial de acçãoA propagação do potencial de acção é conseguida através da disseminação da corrente local. Nos axónios não mielinizados, um potencial de acção num local conduz à despolarização da membrana imediatamente em frente e teoricamente atrás dela. A corrente passa, preferencialmente através da membrana (devido à alta resistência interna do axoplasma) e é maior no local mais próximo do potencial de acção. A condução nas fibras mielinizadas segue a mesma sequência da que acontece nas não milinizadas, mas há uma diferença: a corrente despolarizante passa ao longo do axoplasma até atingir o nodo de Ranvier de baixa resistência, com a sua elevada densidade de canais de Na+ e um potencial de acção gerado neste local. Desta forma há a rápida condução do potencial de acção que parece seguir um sentido descendente, de nodo para nodo, num processo designado como condução saltatória.
No estado de repouso, a membrana da célula neuronal é relativamente impermeável aos iões. O principal ião intracelular é o potássio e o extracelular é o sódio. Segundo o seu gradiente de concentração, é natural que o K+ abandone a célula (efluxo) e que o Na+ entre (influxo). O movimento de iões positivos para fora da célula leva à formação de um potencial da membrana negativo – hiperpolarização – enquanto o contrário se aplica ao influxo de iões positivos – despolarização –. No entanto, em repouso a membrana é relativamente impermeável aos iões de Na+, mas relativamente permeável aos iões de K+. Assim, o K+ tenderá a sair da célula deixando um excesso de carga negativa.
Tudo isto é possível porque existem canais de iões. Um canal de iões é uma macromolécula proteica que abrange uma membrana biológica e permite que os iões passem de um local da membrana para outro. Os iões tendem a fluir de uma área elevada de concentração para uma de baixa concentração. O canal de iões pode abrir ou fechar. O fluxo de iões que passam pelo canal pode ser selectivo (tem um «filtro» que permite que apenas passem alguns), ou não selectivo.
A abertura do canal pode conseguir-se através da alteração da voltagem, como acontece com a despolarização ou com a chegada de um potencial de acção, ou pode acontecer pela ligação de uma substância química a um receptor dentro ou junto ao canal. Os dois tipos de canal são, geralmente, designados como canais controlados por voltagem e canais quimicamente activados.
A propriedade mais importante dos iões é a capacidade de impregnarem o neurónio de excitabilidade eléctrica.

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