How do nerves work? - Elliot Krane

Como os nervos funcionam? - Elliot Krane

How do nerves work?

Como os nervos funcionam?

Are nerves simply the wires in the body

Os nervos são simplesmente os fios no corpo

that conduct electricity, like the wires in the walls of your home

que conduzem eletricidade, como os fios nas paredes da sua casa

or in your computer?

ou no seu computador?

This is an analogy often made,

Esta é uma analogia feita frequentemente

but the reality is that nerves have a much more complex job in the body.

mas a realidade é que os nervos tem um trabalho muito mais complexo no corpo

They are not just the wires, but the cells that are the sensors,

Eles não são apenas os fios, mas as células que são os sensores

detectors of the external and internal world,

detectores do mundo interno e externo

the transducers that convert information to electrical impulses,

os transdutores que convertem informação em impulso elétrico

the wires that transmit these impulses,

os fios que transmitem estes impulsos

the transistors that gate the information

os transitores que conduzem a informação

and turn up or down the volume-

e aumentam ou diminuem o volume

and finally, the activators that take that information

e finalmente, os ativadores que pegam a informação

and cause it to have an effect on other organs.

e fazem com que ela tenha um efeito sobre os outros orgãos.

Consider this. Your mother gently strokes your forearm

Considere isto. Sua mãe gentilmente acaricia seu antebraço

and you react with pleasure.

e você reage com prazer.

Or a spider crawls on your forearm and you startle and slap it off.

Ou uma aranha sobe no seu antebraço e você se assusta e dá um tapa.

Or you brush your forearm against a hot rack while removing a cake from the oven

Ou você encosta seu antebraço numa superfície quente enquanto remove o bolo do forno

and you immediately recoil.

e você recua imediatamente.

Light touch produced pleasure, fear, or pain.

Toque leve produziu prazer, medo ou dor.

How can one kind of cell have so many functions?

Como pode um tipo de célula ter tantas funções?

Nerves are in fact bundles of cells called neurons

Nervos são na verdade um conjunto de células chamadas neurônios.

and each of these neurons is highly specialized to carry nerve impulses,

e cada um destes neurônios são altamente especializados em carregar impulsos nervosos,

their form of electricity,

sua forma de eletricidade,

in response to only one kind of stimulus, and in only one direction.

em resposta a apenas um tipo de estímulo, e em apenas uma direção.

The nerve impulse starts with a receptor,

O impulso do nervo começa com um receptor,

a specialized part of each nerve,

uma parte especializada de cada nervo,

where the electrical impulse begins.

na qual o impulso elétrico começa.

One nerve's receptor might be a thermal receptor,

Um receptor do nervo pode ser um receptor termal,

designed only to respond to a rapid increase in temperature.

projetado apenas para responder a um rápido aumento na temperatura.

Another receptor type is attached to the hairs of the forearm,

Outro tipo de receptor é ligado aos pêlos do antebraço.

detecting movement of those hairs, such as when a spider crawls on your skin.

detectando movimentos destes pêlos, como quando uma aranha sobe na sua pele.

Yet another kind of neuron is low-threshold mechanoreceptor,

Outro tipo de neurônio é um mecanoreceptor de baixo limiar,

activated by light touch.

ativado pelo toque leve.

Each of these neurons then carry their specific information:

Cada um destes neurônios carrega suas informações específicas:

pain, warning, pleasure.

dor, alerta, prazer.

And that information is projected to specific areas of the brain

E aquela informação é projetada para uma área específica do cérebro

and that is the electrical impulse.

e isto é o impulso elétrico.

The inside of a nerve is a fluid that is very rich in the ion potassium.

O interior de um nervo é um fluído que é muito rico em íon potássio.

It is 20 times higher than in the fluid outside the nerve

É 20 vezes mais alto que o fluído fora do nervo

while that outside fluid has 10 times more sodium than the inside of a nerve.

enquanto aquele fluído exterior tem 10 vezes mais sódio que o interior de um nervo.

This imbalance between sodium outside and potassium inside the cell

Esta instabilidade entre o sódio externo e o potássio interno à célula

results in the inside of the nerve having a negative electrical charge

resulta no interior do nervo tendo uma carga elétrica negativa

relative to the outside of the nerve,

relativa ao exterior do nervo,

about equal to -70 or -80 millivolts.

em média igual a -70 ou -80 milivolts.

This is called the nerve's resting potential.

Isto é chamado de potencial de repouso do nervo

But in response to that stimulus the nerve is designed to detect,

Mas em resposta àquele estímulo o nervo é projetado para detectar,

pores in the cell wall near the receptor of the cell open.

poros na parede da célula perto do receptor da célula

These pores are specialized protein channels

Estes poros são canais especializados de proteína

that are designed to let sodium rush into the nerve.

que são projetados para deixar o sódio entrar no nervo.

The sodium ions rush down their concentration gradient,

Os ions de sódio perdem seu gradiente de concentração,

and when they do, the inside of the nerve becomes more positively charged-

e quando eles o fazem, o interior do nervo se torna positivamente carregado

about +40 millivolts.

em torno de +40 milivolts.

While this happens, initially in the nerve right around the receptor,

Enquanto isto acontece, inicialmente no nervo bem em torno do receptor,

if the change in the nerve's electrical charge is great enough,

se a mudança da carga elétrica do nervo é grande o bastante,

if it reaches what is called threshold,

se alcançar o que é chamado limiar,

the nearby sodium ion channels open, and then the ones nearby those,

os canais de ion de sódio próximos abrem, e aí aqueles perto destes.

and so on, and so forth,

e assim por diante,

so that the positivity spreads along the nerve's membrane

assim a positividade se espalha ao longo da membrana do nervo

to the nerve's cell body

para o corpo celular do nervo

and then along the nerve's long, thread-like extension, the axon.

e depois ao longo do nervo longo, a extensão do tipo fio, o axon.

Meanwhile, potassium ion channels open,

Enquanto isto, os canais de ion potássio abrem

potassium rushes out of the nerve,

potássio daí do nervo,

and the membrane voltage returns to normal.

e a voltagem da membrana volta ao normal.

Actually, overshooting it a bit.

Na verdade, ultrapassa um pouco.

And during this overshoot,

E durante este excesso,

the nerve is resistant to further depolarization-it is refractory,

o nervo esta resistente a uma despolarização posterior- é refratário,

which prevents the nerve electrical impulse from traveling backwards.

o qual evita o impulso elétrico do nervo viajar de volta

Then, ion pumps pump the sodium back back out of the nerve,

Aí, bombas de íon bombeiam o sódio para fora do nervo,

and the potassium back into the nerve,

e o potássio de volta para o nervo,

restoring the nerve to its normal resting state.

restaurando o nervo para seu estado normal de repouso.

The end of the nerve, the end of the axon,

O fim do nervo, o fim do axon,

communicates with the nerve's target.

se comunica com o alvo do nervo.

This target will be other nerves in a specialized area of the spinal cord,

Este alvo será outros nervos numa área especializada da medula espinhal,

to be processed and then transmitted up to the brain.

para ser processado e aí transmitido para o cérebro.

Or the nerve's target may be another organ, such as a muscle.

Ou o alvo do nervo pode ser outro orgão, como um músculo.

When the electrical impulse reaches the end of the nerve,

Quando o impulso elétrico alcança o fim do nervo,

small vesicles, or packets, containing chemical neurotransmitters,

pequenas vesículas, ou pacotes, contendo neurotransmissores químicos,

are released by the nerve and rapidly interact with the nerve's target.

são liberados pelo nervo e rapidamente interage com o alvo do nervo.

This process is called synaptic transmission,

Este processo é chamado sinapse,

because the connection between the nerve and the next object in the chain

porque a conexão entre o nervo e o próximo objeto da cadeia

is called a synapse. And it is here, in this synapse,

é chamado sinapse. E aqui é, nesta sinapse,

that the neuron's electrical information can be modulated,

que a informação elétrica do neurônio, pode ser modulada.

amplified,

amplificado,

blocked altogether

bloqueado completamente

or translated to another informational process.

ou traduzido para outro processo de informação.