Qual é o potencial de membrana?

Um potencial de membrana é a voltagem que existe através da membrana de uma célula. Também é conhecido como potencial transmembranar e é particularmente importante em células nervosas ou neurônios. O potencial da membrana é causado por uma diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior da célula. Quando um neurônio está em repouso, o que significa que não está disparando um impulso nervoso, o interior de sua membrana celular tem uma carga negativa quando comparado ao exterior da célula. Isso resulta de diferentes concentrações de íons carregados imediatamente dentro e fora da membrana.

Os potenciais de membrana surgem porque as membranas celulares não permitem que os íons sódio e potássio passem livremente dentro e fora das células e alcancem um equilíbrio. Em vez disso, passagens especiais conhecidas como canais de íons permitem que os íons potássio se movam através da membrana celular, reduzindo a carga positiva dentro da célula. As bombas de íons na membrana usam energia para bombear íons de sódio para fora da célula, enquanto bombeia potássio. Para cada par de íons de potássio que são transportados para a célula por esses transportadores de íons, três íons de sódio são movidos para fora, causando uma perda geral de carga positiva da célula. As moléculas de proteína com carga negativa no interior da célula também são impedidas de sair.

Juntos, esses fatores criam uma carga negativa dentro da célula em relação ao exterior, que forma o potencial da membrana. O potencial é constante em repouso, mas muda nas células nervosas quando os impulsos são transmitidos de um neurônio para outro. Durante a transmissão do impulso nervoso, ocorre o que é conhecido como potencial de ação, onde a membrana celular passa por um processo chamado despolarização. Após o potencial de ação, o potencial da membrana retorna ao seu estado de repouso normal, que normalmente é medido como uma diferença de -70 milivolts entre o interior e o exterior da membrana.

O potencial de ação começa quando um estímulo nervoso chega à célula, abrindo canais especiais de sódio na membrana celular. Os íons de sódio carregados positivamente passam para a célula e o potencial da membrana muda, tornando-se menos negativo. Quando um ponto conhecido como limiar de ação é alcançado, muitos canais de sódio se abrem e o interior da membrana celular fica carregado positivamente, o inverso do normal.

Em torno do pico do potencial de ação, os canais de potássio se abrem e o potássio sai da célula. Isso torna o interior da célula mais negativo, de modo que a membrana é repolarizada. Os canais de sódio também fecham nessa época. Geralmente, a repolarização ultrapassa e gradualmente retorna ao potencial normal da membrana em repouso. Esse processo de reversão do potencial da membrana para criar um potencial de ação é o que permite que os impulsos sejam transmitidos ao longo dos nervos.