07 - Fisiologia e Saúde Humana

Diferenças de concentração determinam diferenças de potencial

Este também é um campo importante da Biofísica — vamos apenas comentar os tópicos principais.

• Diferença de Potencial dentro e fora da célula: a membrana celular é uma importante barreira que segrega o meio intra e extracelular. Os íons distribuem-se de forma desigual. Como regra geral, há grande quantidade de potássio dentro da célula e grande quantidade de sódio fora da célula.

• Potencial de Repouso: todas as células mantêm uma diferença de potencial elétrico entre o lado extracelular e o intracelular. Os canais iônicos sempre abertos são os responsáveis pela manutenção do potencial de repouso. Em células não excitáveis, apenas os canais de potássio estão sempre abertos e, portanto, o potencial de repouso das células é alcançado quando não há fluxo direcionado de potássio, isto é, a quantidade de potássio que entra é igual à que sai.

Em repouso, todas as células vivas são carregadas negativamente em relação ao meio extracelular – em parte, isto é devido à grande quantidade de cargas negativas fixas ligadas a proteínas que não podem atravessar a membrana. A maioria das células mantém uma diferença de potencial da ordem de -60mV. Mas essa é uma regra que tem várias exceções. Há células que, em repouso, podem manter -90mV, -70 mV etc.

• Potencial de Ação: esta é uma das propriedades mais interessantes dos seres vivos – é única e não imitada pelo mundo inanimado. Os neurônios, que são as células do sistema nervoso, e os tecidos musculares são capazes de gerar potenciais de ação, que são conduzidos muito rapidamente. Este é um fenômeno que só acontece nas células excitáveis (neurônios e músculos) e depende da abertura de canais iônicos controlados por receptores e por voltagem.

Por que os canais iônicos dependentes de voltagem são abertos?

Os canais iônicos dependentes de voltagem ficam fechados até que a diferença da célula atinja a voltagem necessária para abri-los. Esta diferença de potencial é sempre menor que o potencial de repouso; portanto, tem de haver uma despolarização para atingir o potencial limiar. No momento em que isso ocorre, os milhares de canais sensíveis àquele potencial limiar se abrem, deixando fluir muito rapidamente os íons a favor do gradiente.