How do nerves work? - Elliot Krane

Como funcionam os nervos? — Elliot Krane

Tradutor: Patrícia Gomes Revisora: Margarida Ferreira

How do nerves work?

Como é que funcionam os nervos?

Are nerves simply the wires in the body

Serão os nervos apenas fios no corpo

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

que conduzem electricidade, como os fios nas paredes das nossas casas

or in your computer?

ou no nosso computador?

This is an analogy often made,

Esta analogia é feita frequentemente,

mas, na realidade, os nervos têm uma função mais complexa no nosso corpo.

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

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

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

detectors of the external and internal world,

os detectores do mundo externo e interno,

the transducers that convert information to electrical impulses,

os transdutores que convertem as informações em impulsos eléctricos,

the wires that transmit these impulses,

os fios que conduzem esses impulsos,

the transistors that gate the information

os transístores que controlam as informações

and turn up or down the volume-

e aumentam ou diminuem o volume

e, finalmente, os activadores que pegam nas informações

and finally, the activators that take that information

and cause it to have an effect on other organs.

e fazem com que esta tenha efeito nos outros órgãos.

Consider this. Your mother gently strokes your forearm

Considerem isto.

A nossa mãe acaricia-nos o braço

and you react with pleasure.

e nós reagimos com prazer.

Ou uma aranha rasteja pelo nosso braço, sobressaltamo-nos e sacudimo-la.

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

Ou tocamos com o braço na prateleira quente

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

enquanto tiramos o bolo do forno

and you immediately recoil.

e tiramos o braço imediatamente.

Light touch produced pleasure, fear, or pain.

Um leve toque produziu prazer, medo ou dor.

How can one kind of cell have so many functions?

Como pode uma só célula ter tantas funções?

Nerves are in fact bundles of cells called neurons

Os nervos são na realidade feixes de neurónios

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

e cada neurónio é altamente especializado

para transportar impulsos nervosos,

their form of electricity,

a sua forma de electricidade,

em resposta a um único tipo de estímulo, e apenas numa direcção.

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

The nerve impulse starts with a receptor,

O impulso nervoso começa no receptor,

a specialized part of each nerve,

uma parte especializada de cada nervo,

where the electrical impulse begins.

onde o impulso eléctrico começa.

Um receptor nervoso pode ser térmico,

One nerve's receptor might be a thermal receptor,

destinado a responder apenas a um rápido aumento da temperatura.

designed only to respond to a rapid increase in temperature.

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

Outro tipo de receptor é o que está fixo nos pêlos dos braços,

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

detectando movimentos desses pêlos, como quando a aranha anda na nossa pele.

Yet another kind of neuron is low-threshold mechanoreceptor,

Ainda outro tipo é o mecanorreceptor de baixo limiar

activated by light touch.

activado pelo toque.

Each of these neurons then carry their specific information:

Cada um destes neurónios transporta informações específicas:

pain, warning, pleasure.

dor, alarme, prazer.

And that information is projected to specific areas of the brain

Essas informações são projectadas para áreas específicas do cérebro

and that is the electrical impulse.

e isso é o impulso eléctrico.

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

O interior de um nervo é um fluído rico no ião potássio.

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

Está 20 vezes mais concentrado do que no fluido exterior ao nervo

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

enquanto este fluido exterior tem 10 vezes mais sódio que o interior.

This imbalance between sodium outside and potassium inside the cell

O desequilibrio entre o sódio exterior e o potássio interior na célula

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

resulta na carga eléctrica negativa que caracteriza o interior do nervo

relative to the outside of the nerve,

em relação ao exterior deste,

about equal to -70 or -80 millivolts.

cerca de -70 ou -80 milivolts.

This is called the nerve's resting potential.

Este é o potencial de repouso do nervo.

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

Mas em reposta a um estímulo que deve ser detectado por esse nervo

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

abrem-se os poros, na parede da célula perto do receptor.

These pores are specialized protein channels

Estes poros são canais proteicos especializados

that are designed to let sodium rush into the nerve.

que se destinam a deixar entrar o sódio no nervo.

Os iões de sódio seguem o gradiente de concentração

The sodium ions rush down their concentration gradient,

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

e, quando o fazem, o interior do nervo fica mais positivo,

about +40 millivolts.

cerca de + 40 milivolts.

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

Enquanto isto acontece, inicialmente no nervo perto do receptor,

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

se a alteração da carga eléctrica do nervo for suficientemente grande,

if it reaches what is called threshold,

se atinge o limiar,

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

abrem-se os canais de sódio vizinhos, e depois os que estão perto destes

and so on, and so forth,

e por aí adiante,

so that the positivity spreads along the nerve's membrane

para que toda a positividade se espalhe pela membrana do nervo

to the nerve's cell body

até ao seu corpo celular

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

e depois pelo longo fio, o axónio.

Meanwhile, potassium ion channels open,

Entretanto, os canais de potássio abrem,

potassium rushes out of the nerve,

o potássio sai do nervo

and the membrane voltage returns to normal.

e a voltagem da membrana volta ao normal.

Actually, overshooting it a bit.

Na realidade, ultrapassando-a um bocado.

And during this overshoot,

Neste espaço de tempo,

o nervo é resistente a mais despolarizações — é refractário,

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

which prevents the nerve electrical impulse from traveling backwards.

o que impede o impulso eléctrico de voltar atrás.

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

De seguida, as bombas de iões expulsam o sódio para fora do nervo

and the potassium back into the nerve,

repondo o potássio no interior,

restoring the nerve to its normal resting state.

restaurando o nervo no seu normal estado de repouso.

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

O terminal do nervo, o fim do axónio,

communicates with the nerve's target.

comunica com o alvo do nervo.

O alvo pode ser outros nervos numa área especializada da espinal medula,

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

to be processed and then transmitted up to the brain.

para ser processado e depois transmitido para o cérebro.

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

Ou então o alvo é outro órgão, como um músculo.

When the electrical impulse reaches the end of the nerve,

Quando o impulso eléctrico atinge o fim do nervo,

small vesicles, or packets, containing chemical neurotransmitters,

pequenas vesículas, com neurotransmissores químicos,

são libertadas pelo nervo e interagem rapidamente com o seu alvo.

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

This process is called synaptic transmission,

Este processo é designado por transmissão sináptica,

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

porque a conexão entre o nervo e o objecto seguinte da cadeia

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

chama-se sinapse.

E é aqui, na sinapse

que a informação eléctrica do neurónio pode ser modulada,

that the neuron's electrical information can be modulated,

amplified,

amplificada,

blocked altogether

bloqueada,

or translated to another informational process.

ou traduzida noutro processo informativo.