Pequenas mudanças nos níveis de sódio no sangue podem afetar a excitabilidade do cérebro humano

Pequenas mudanças nos níveis de sódio no sangue podem afetar a excitabilidade do cérebro humano

Mesmo dentro de intervalos saudáveis, pequenas diferenças no sódio no sangue foram associadas a alterações mensuráveis ​​na excitabilidade cerebral, fornecendo novos conhecimentos sobre como a fisiologia subtil pode influenciar a função neuronal em adultos saudáveis.

Em um estudo publicado recentemente na revistaRelatórios científicosOs pesquisadores examinaram a relação entre os níveis de eletrólitos no sangue e a excitabilidade cortical em adultos saudáveis. O estudo comparou os níveis plasmáticos de eletrólitos e os dados do limiar motor de repouso (TMR) de 42 participantes e encontrou uma correlação significativa entre os níveis plasmáticos de sódio e as diferenças interindividuais no TMR.

Em particular, concentrações mais baixas de sódio dentro da faixa fisiológica normal foram associadas ao aumento da excitabilidade cortical. Estes resultados sugerem que a composição iónica precisa do sangue humano pode estar associada a propriedades neurobiológicas estáveis, embora os dados reflitam associações em vez de efeitos causais.

Homeostase eletrolítica na função cerebral

A investigação neurobiológica moderna assume que o cérebro dos mamíferos, e portanto dos humanos, depende de um delicado equilíbrio de iões carregados, particularmente sódio, cálcio e potássio, que entram e saem das células para gerar impulsos eléctricos. Este processo, denominado homeostase eletrolítica, é extremamente vital, conservado evolutivamente e rigorosamente regulado.

Quando este equilíbrio é gravemente perturbado, como na hiponatremia, as consequências são muitas vezes fisiologicamente catastróficas, incluindo convulsões e outras crises neurológicas. Pesquisas anteriores estabeleceram limites saudáveis ​​para concentrações de eletrólitos consideradas suficientes para manter a excitabilidade cortical, e estes são comumente avaliados por meio de medidas neurofisiológicas indiretas.

Novos insights sobre a variabilidade da faixa normal

Pesquisas recentes desafiam esta visão e sugerem que mesmo pequenas flutuações nas concentrações de íons entre indivíduos podem influenciar a aprendizagem, a memória e a suscetibilidade a doenças neurológicas. Tentativas anteriores de verificar esses efeitos produziram resultados conflitantes, muitas vezes devido a amostras pequenas, limitações metodológicas e análises exploratórias inadequadamente controladas.

Desenho do estudo e características dos participantes

O objetivo do presente estudo foi determinar se as flutuações nos níveis de eletrólitos em indivíduos saudáveis ​​estão associadas a diferenças na atividade elétrica cerebral. A análise foi uma avaliação secundária e não especificada de dados iniciais de 42 jovens adultos saudáveis ​​com idades entre 18 e 30 anos, originalmente recolhidos como parte de um ensaio randomizado que examinou os efeitos cognitivos da fampridina.

Medição de eletrólitos e avaliação TMS

Amostras de sangue foram coletadas para medir as concentrações plasmáticas de sódio, cloreto, potássio, cálcio e fosfato. A excitabilidade cortical foi avaliada por meio de estimulação magnética transcraniana, uma técnica não invasiva que induz pequenas correntes elétricas no cérebro por meio de uma bobina magnética colocada sobre o couro cabeludo.

O limiar motor de repouso foi calculado estimulando a região do córtex motor que controla os músculos da mão e ajustando a intensidade da estimulação até que a força mínima necessária para provocar uma resposta muscular em pelo menos metade das tentativas fosse atingida. Valores mais baixos de RMT indicam maior excitabilidade corticoespinhal, embora o RMT reflita fatores corticais e não corticais.

Associações específicas de sódio com limiar motor

As análises revelaram uma relação estatisticamente robusta entre os níveis plasmáticos de sódio e a excitabilidade cortical. Uma correlação positiva significativa foi observada entre a concentração de sódio e o TMR, sugerindo que níveis mais baixos de sódio estavam associados a limiares motores mais baixos e, portanto, a uma excitabilidade mais alta.

Todos os participantes tinham níveis de sódio dentro do intervalo de referência clínica padrão de 136 a 143 mmol/L. Quando outros eletrólitos foram examinados individualmente, não foram observadas associações significativas com RMT para cloreto, potássio, cálcio ou fosfato.

O ajuste para idade e género não alterou significativamente estes resultados, apoiando a robustez da associação, mas não implicando uma relação causal.

Interpretação, mecanismos e pesquisas futuras

Estes resultados fornecem evidências preliminares de que diferenças sutis na concentração de sódio no sangue, mesmo dentro da faixa normal, estão associadas a diferenças no limiar motor de repouso. A mudança estimada no potencial de equilíbrio do sódio nesta área é da ordem de um a dois milivolts.

Os autores propõem que o menor teor de sódio extracelular pode influenciar sutilmente a eletrofisiologia da membrana, afetando a dinâmica dos canais de sódio ou a condutância do tecido, alterando assim o campo magnético efetivo durante a estimulação.

Estudos futuros que incluam manipulação experimental dos níveis de sódio, modelagem individualizada de campos elétricos e projetos longitudinais são necessários para determinar se os níveis de sódio afetam diretamente a excitabilidade cortical.

Fontes: