2 Fisiologia das Células Excitáveis (1)

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Ludmila AmitranoMannarino Página 13 
 
Fisiologia das Células Excitáveis 
 
A função dos sistemas que constituem o nosso corpo é baseada na organização das células que 
os compõe, e muitas destas possuem especializações exclusivas, o que permite classificar os 
neurônios (células nervosas) e as células musculares como excitáveis, o que significa dizer que essa 
células são capazes de alterar a condição de potencial elétrico da membrana quando são 
estimuladas, o que resultará em passagem de uma corrente elétrica (potencial de ação) que será 
responsável pela sua função. No caso do sistema nervoso, a função das células é propagar 
informações, e no muscular é a contração, e graças a essas especializações é que podemos andar, 
pensar, memorizar, utilizar nossos sentidos, executar movimentos como respiratórios e digestivos, 
controlar a secreção de hormônios e muito mais! 
Como visto na unidade anterior, existe uma diferença na composição e na concentração dos 
íons entre o meio intra e extracelular, e esta condição é gerada e mantida pela membrana que 
possui como característica a permeabilidade seletiva. No meio extracelular ocorre maior 
concentração dos íons sódio, cálcio e cloro, e no intracelular de potássio. Estes elementos foram 
destacados por serem os envolvidos na atividade elétrica da membrana. 
A facilidade de passagem de íons permeáveis pelos seus canais iônicos (proteínas integrais de 
membrana que apresentam permeabilidade seletiva aos íons) é dependente de sua hidratação, 
que resulta da valência e do peso atômico de cada um. Por exemplo, ao comparar o sódio (Na+), o 
potássio (K+), o cloro (Cl-) e o cálcio (Ca++) perceber-se-á que o potássio e o cloro são mais 
permeáveis do que o sódio, e que este é mais permeável que o cálcio, que é o íon que possui 
maior grau de hidratação (quanto mais hidratado, maior o tamanho do íon e menor a sua 
permeabilidade). É essa desigualdade nas concentrações dos íons que é responsável pela presença 
de carga elétrica nas faces da membrana, ou seja, existe uma diferença de potencial elétrico entre 
elas, sendo a externa mais positiva que a interna (pois as proteínas que são sintetizadas na 
célulanão se difundem). A polaridade da membrana (diferença de potencial elétrico) ocorre 
praticamente em todas as células do nosso corpo sendo denominada potencial de membrana. 
 
 
 
Como as células nervosas e musculares são capazes de gerar variações eletroquímicas em suas 
membranas devido à alteração da permeabilidade dos seus canais iônicos, são consideradas 
excitáveis, e o potencial de membrana é chamado de potencial de repouso. Quando ocorre 
alteração na polaridade da membrana nessas células, dizemos que está ocorrendo um potencial 
de ação, que é o responsável pela função que elas exercem. 
 
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Potencial de repouso e de ação em células excitáveis 
 
Os eventos eletroquímicos associados à geração do potencial de ação serão apresentados de 
forma sucinta, permitindo a assimilação do que é necessário para o entendimento do 
funcionamento do tecido nervoso e muscular. 
A alteração da permeabilidade dos canais iônicos das células excitáveis pode ser induzida por 
estímulos elétricos, químicos, físicos e mecânicos, ou ocorrer espontaneamente, como também 
ocorre nas células musculares lisas e cardíacas (autorrítimicas). 
Para que o potencial de ação seja iniciado, é necessário que a célula esteja em repouso (com a 
membrana polarizada - positiva na face externa e negativa na interna), assim quando ela for 
estimulada ocorre a abertura temporária dos canais de sódio, que devido ao gradiente de 
concentração, irá difundir para o meio intracelular, resultando em uma despolarização da 
membrana, tornando-a mais negativa na face externa e positiva na interna. Pelo fato do potássio 
estar mais concentrado no meio intracelular, ser mais permeável e a face externa estar carregada 
positivamente, ele é atraído para o meio extracelular, ocorrendo a repolarização da membrana, 
tornando a face externa novamente positiva e a interna negativa. Nesse momento a célula é capaz 
de responder a novos estímulos, pois a quantidade de sódio que entrou foi pequena, e ele ainda é 
mais concentrado no líquido extracelular. Mas para que a célula seja capaz de manter a 
excitabilidade é necessário que ocorra a organização iônica após a repolarização, que é 
conseguida com a ativação da bomba de sódio-potássio (transporte ativo), transportando o sódio 
em excesso para fora da célula enquanto conduz o potássio para dentro, retornando a condição 
iônica e de polaridade inicial da célula, antes de iniciar o potencial de ação. 
 
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Quando o estímulo determinar a abertura dos canais de cloro, ocorrerá uma hiperpolarização 
da membrana, pois o cloro, que é um anion, irá reforçar a polaridade negativa da face interna, 
impedindo ou retardando um potencial de ação. 
 
 
Para facilitar o entendimento, vamos montar uma associação do íon com o evento na 
membrana: 
 
 Sódio → despolarização 
 Potássio → repolarização 
 Bomba de sódio-potássio → reorganização iônica 
 Cloro → hiperpolarização 
 
Vale destacar que uma propriedade importante do potencial de ação é a propagação por toda a 
membrana a partir do ponto de estímulo, e que a repolarização normalmente ocorre onde a 
despolarização teve início. 
 
 
Exercícios 
 
1. Analise as afirmativas sobre células excitáveis, e assinale a correta. 
a) Todas as células do corpo são células excitáveis. 
b) A despolarização da membrana ocorre pelo influxo de sódio e potássio, causando um 
potencial de ação. 
c) Os potenciais inibitórios são determinados pelo influxo de potássio. 
d) A organização iônica, que é realizada pela bomba de sódio-potássio, é importante para 
manter a excitabilidade da célula. 
 
2. O potencial de ação que ocorre nas células excitáveis (musculares e nervosas) ocorre devido a 
abertura de canais iônicos da membrana celular permitindo o influxo de qual íon abaixo? 
a) Cloreto 
b) Potássio 
c) Cálcio 
d) Sódio 
 
 
 
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3. Correlacione os eventos abaixo com os que ocorrem nas células excitáveis: 
I. Influxo de sódio 
II. Influxo de potássio 
III. Bomba de sódio/potássio 
IV. Influxo de cloreto 
( ) Repolarização da membrana 
( ) Despolarização da membrana 
( ) Organização iônica 
( ) Hiperpolarização da membrana 
 
4. Quanto aos eventos que ocorrem na geração de um potencial de ação nas células excitáveis, é 
correto afirmar: 
a) O íon cálcio é responsável pela despolarização da membrana 
b) A repolarização ocorre com a saída do sódio da célula 
c) A entrada do íon cloro hiperpolariza a membrana 
d) Os estímulos é que fecham os canais iônicos de sódio, presentes na membrana celular 
 
Gabarito 
 
1. D 
2. D 
3. III - I - III - IV 
4. C