O que é potencial graduado?

E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Neste vídeo, eu vou responder a seguinte pergunta: o que é potencial graduado?

Antes de continuar assistindo esse vídeo é necessário que você já saiba o que é potencial de repouso. Se você quiser fazer uma revisão sobre isso é só clicar aqui no card (ou aqui).

Mas de maneira resumida, potencial de repouso é o potencial medido quando a membrana se encontra em repouso elétrico, isto é, quando os valores do potencial de membrana não variam ao longo do tempo, e se mantêm constante.

Assim, quando a membrana tá em repouso, o seu potencial permanece numa voltagem fixa, que como vimos anteriormente tem sempre valores negativos, mas pode variar entre os diferentes tipos de células do organismo.

Aqui, nós vamos usar como exemplo um neurônio.

O potencial de repouso desse tipo de célula fica em torno de -70 mV (milivolts). Lembrem-se que esse valor é determinado, principalmente, pelos potenciais de equilíbrio dos íons sódio e potássio, os dois íons mais abundantes nos líquidos intracelular e extracelular.

Além dos potenciais de equilíbrio desses íons, o potencial de repouso também depende da permeabilidade da membrana a esses íons, que é basicamente determinada pelo número de canais de vazamento de sódio e potássio, presentes na membrana celular.

Quando a membrana está em repouso, como há mais canais de vazamento de potássio do que canais de vazamento de sódio, o potencial de repouso se aproxima mais do potencial de equilíbrio do potássio, que tem valores negativos, do que do sódio, que tem valores positivos, como discutido em um vídeo anterior.

No entanto, além dos canais de vazamento, também existem canais com portão que podem ser controlados por diversos estímulos. Quando esses canais são abertos, a permeabilidade da membrana a determinados íons se altera, o que pode causar alterações no potencial de membrana.

Lembrando que, quando o potencial de membrana se altera, dizemos que a membrana não está mais em repouso, pois o seu potencial não se mantém constante ao longo do tempo, se altera ao longo do tempo.

"Tá, mas quando isso acontece? Quando esses canais com portão, podem se abrir e alterar o potencial de membrana nos neurônios?"

Pra responder essa pergunta, vamos usar um exemplo.

Aqui nós temos dois neurônios se comunicando, trocando informações. O neurônio 1 tá enviando informações pro neurônio 2, através da liberação de pequenas moléculas, chamadas de neurotransmissores, que podem atuar como moléculas ligantes, em alguns tipos de canais com portão, presentes na membrana do neurônio 2.

Esses neurotransmissores podem, por exemplo, abrir canais com portão específicos pro íon sódio, aumentando a permeabilidade da membrana a esse íon. Isso faz com que mais sódio entre no neurônio 2 trazendo cargas positivas, que se espalham pelo citoplasma desse neurônio, causando o que chamamos de onda de despolarização.

Ao se espalhar, algumas cargas positivas que causaram a onda de despolarização, podem escapar pelos canais de vazamento que estão abertos nas membranas. Portando, conforme a onda de despolarização se espalha, a sua amplitude vai diminuindo.

É como se fosse uma onda provocada pela queda de uma gota d’agua. Próximo do local onde a gota cai, a onda tem amplitude maior, e conforme se espalha, vai perdendo a sua amplitude. Essas ondas de despolarização podem ter amplitude variável. Por exemplo, quanto maior for o número de canais com portão específicos pro íon sódio que se abrirem em determinado momento, maior será o número de cargas positivas entrando na célula, e maior será a amplitude da onda despolarizante. Mas, sempre, conforme a onda se propaga pelo citoplasma, a sua amplitude vai diminuindo, devido a presenta dos canais de vazamento na membrana celular.

Esse tipo de alteração no potencial de membrana, que tem amplitude variável e perde a sua amplitude conforme se propaga, é chamado de potencial graduado.

Não porque ele fez uma graduação e se tornou graduado, mas sim porque ele pode apresentar várias amplitudes, ou seja, ele pode apresentar vários graus, por isso graduado.

Uma informação importante que vocês devem ter em mente é que os potenciais graduados podem ser ondas “invertidas”, isto é, ondas hiperpolarizantes.

"Como assim?"

Imaginem que o neurônio 1 agora liberou um neurotransmissor diferente. Esse neurotransmissor, ao invés de se ligar e abrir canais com portão específico pro íon sódio agora se liga e abre canais com portão específico pro íon potássio. Isso faz com que mais íons potássio deixe a célula, levando cargas positivas pra fora e deixando um excesso de cagas negativas dentro da célula.

Esse excesso de cargas negativas também pode se espalhar pelo citoplasma do neurônio 2, causando o que chamamos de onda de hiperpolarização. Ao se espalhar, lembrem-se que há canais de vazamento de sódio que permitem a entrada de carga positiva que vai neutralizando o excesso de carga negativa e, portanto, conforme a onda de hiperpolarização se espalha, a sua amplitude também vai diminuindo. Temos assim um outro potencial graduado.

Bom, agora que você já sabe o que são potenciais graduados, e como podem ser gerados, talvez você esteja se perguntando: qual o propósito do potencial graduado em um neurônio, por exemplo?

Nos neurônios, o potencial graduado geralmente é gerado nos seus dendritos e no seu corpo celular, regiões onde geralmente recebem informações de outros neurônios na forma de neurotransmissores.

Os potenciais graduados, ondas despolarizantes ou hiperpolarizantes, se propagam por todo o corpo do neurônio até chegar em uma região intermediária entre o corpo e o axônio do neurônio, conhecida como cone axonal, ou zona de gatilho.

Nessa região, ondas despolarizantes e hiperpolarizantes que chegam podem se somar. Se, a soma dessas ondas atingir uma voltagem mínima, que no caso desse neurônio fica em torno de -55 mV, um outro tipo de potencial de membrana será gerado, no caso, um potencial de ação, que a maioria das pessoas conhecem como impulso nervoso.

Num próximo vídeo a gente fala sobre o potencial de ação, não percam!

Resumindo, tudo que vimos neste vídeo lembrem-se que:

• Os potenciais graduados são ondas de despolarização ou hiperpolarização geradas pela abertura de canais com portão específicos, não só pra sódio e potássio, como citado nos exemplos, mas também pra outros íons como cálcio e cloreto, que vocês poderão encontrar nos livros de fisiologia.

• A amplitude das ondas de despolarização e hiperpolarização depende do número de canais com portão que são abertos. Quanto mais canais abertos maior será a onda.

• E não se esqueçam, essas ondas se espalham pelo citoplasma das células, mas perdem amplitude devido ao transporte constante de íons que ocorre através dos canais de vazamento presentes na membrana celular.

Bom, se você ficou com alguma dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente responde, beleza?

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A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.