Potencial celular

1 – Introdução

            Ainda que a célula possua um tamanho de dimensão microscópico, é a nível celular que medimos potencial elétrico nas mesmas. Essa diferença de potencial pode ser medido dentro e fora da célula.

            Geralmente, o potencial dentro das células é negativo e portanto chamado de Potencial de Repouso.

            A medição de diferença de potenciais elétricos no nível das células enfrenta duas dificuldades: as correntes elétricas são muito pequenas, e como são correntes iônicas em meio aquoso, e as células, geralmente muito pequenas, o emprego de eletrodos metálicos é muito ineficiente, pois tem impedância muito alta, por isso criou-se o eletrodo de vidro, somente assim tornou-se possível medir potencial em células.

            Os microeletrodos de vidro para medições intracelulares servem-se de uma vantajosa descoberta por plowe em 1931 que diz que se empalarmos uma célula viva com uma micropipeta integrada à poção hidrofóbica. O eletrodo contém em seu interior uma substância eletrolítica e também um eletrodo metálicoque não entra em contato com a célula.

            Como geralmente o interior da célula é negativo com relação ao exterior, os íons potássio dentro do eletrodo, positivos são atraídos para a pauta do mesmo e os íons cloreto, negativos, serão repelidos próximo ao fio de prata. Os íons cloreto dentro da substancia eletrolítica farão um contorno na haste metálica semelhante ao interior negativo da célula. Com isso percebemos que na verdade quem mede é a superfície metálica, o que nos possibilita com precisão saber o potencial nas células sejam elas excitáveis ou não.

2 – Potenciais Eletroquímicos

            São medidas termodinâmicas que refletem a energia resultante de fenômenos entrópicos e eletrostáticos e se manifestam sempre que processos moleculares envolvem a difusão de íons. As cargas negativas em excesso dentro das células, constituem-se de proteínas aniônicas não difusíveis como sempre há um ou mais íons capazes de atravessar a membrana nas células e com isso determinará o potencial eletroquímico através da membrana, para isso é necessário conhecer o comportamento elétrico de íons difusíveis.

            Quem calcula o potencial eletroquímico gerado por cargas móveis assimetricamente distribuídas é a equação de Nerst:

3 – Potencial de repouso em células não-excitáveis

            Esse potencial é de equilíbrio eletroquímico de Gibbs-Donnan, neste caso acontece mais de uma distribuição iônica. Emergem da separação de cargas resultante de difusão iônica.

            Existem dois tipos de equilíbrio químico, o de Gibbs citado acima e o equilíbrio Verdadeiro. Os equilíbrios químicos verdadeiros dependem somente da concentração do soluto difusível, sendo indiferente à carga elétrica.

4 – Potencial de Repouso das células Excitáveis

            As células excitáveis permitema passagem de mais de um íon da célula.Além do potássio, o sódio e o cloreto passam pela membrana através de canas celetivos próprios para cada tipo.A única diferença é a taxa de vazamento que cada íon exibirá.O íon potássio ainda assim permanece sendo o principal íon difusível por possuir maior permeabilidade e por ser mais concentrado tende sair da mesma forma que nas não-excitáveis.

            Quem mantém os gradientes iônicos no potencial de repouso dos neurônios é a bomba sódio-potássio ATPase descoberta em 1957 por Jeans Skow, é na verdade um carregador de transporte ativo.

            A equação que mede os potenciais em célula excitáveis é a :

5 – Conclusão

            O estudo de potenciais elétricos em células é fundamental para os dias de hoje, pois já possibilita a obtenção de inibição para determinadas doenças. Ainda há muito que se compreender e investigar sobre o assunto.

6 – Referencia

1. Alfanni, J.M.;Cervino, C.O. “Atividade Bioelétrica cerebral”, cap. 67, IN: Cengolani, H.E.; Houssay, A.B.; etallt. Fisiologia humana de Houssay, 7ª edição, Artmed, Porto Alegre
2. Encyclopedia Britannica. IN: Vol. 18, pp. 184-5, 15ª edição E.B. Inc., Chicago, 1998