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Conduzem íons;
São específicos;
Abrem e fecham em resposta a estímulos
específicos.
Os canais iônicos podem ser não reguláveis ou sujeitos a regulação:
Kandel, 2014
Composição e concentração iônica intra e extracelular e o
respectivo potencial de equilíbrio.
Bear, 2015
O potencial de equilíbrio para qualquer íon pode ser calculado pela Equação de Nernst:
R - constante dos gasesT - temperatura (em Kelvin)Z – valência do íonF – Constante de Faraday[X]o [X]i - Concentrações dos íons dentro e fora das células
POTENCIAL DE MEMBRANA
• Permeabilidade da membrana a íons;
• Separação de cargas através da membrana plasmática;
• Proteínas aniônicas não difusíveis;
É a diferença de potencial elétrico queexiste entre a face interna e a faceexterna da membrana, durante períodoem que não está sendo excitada.
Kandel, 2014
A bomba Na+ K+ ATPase estabelece os gradientes de concentração – manutenção do potencial de membrana.
Moyes, 2010
A contribuição de diferentes íons ao potencial de repouso da membrana pode ser quantificada pela Equação de Goldman:
Kandel, 2014
Como são células excitáveis, os neurônios podem alterar
rapidamente seu potencial de membrana em resposta a
um sinal de entrada, e essas alterações de membrana
atuar como um sinal elétrico, conduzindo informação para
locais distantes.
Os neurônios podem alterar rapidamente seu potencial de membrana em resposta a um sinal de entrada, e essas alterações de membrana atuar como um sinal elétrico, conduzindo informação para locais distantes.
Silverthorn, 2003
SINAPSESSINAPSESUnidade processadora Unidade processadora
de sinais do sistema de sinais do sistema nervosonervoso
http://www.baixaki.com.br/imagens/materias/2715/7351.jpg
SINAPSES
ELÉTRICA QUÍMICA
SINAL SINAL ELÉTRICOELÉTRICO
SINAL SINAL ELÉTRICOELÉTRICO
SINAL SINAL ELÉTRICOELÉTRICO
SINAL SINAL ELÉTRICOELÉTRICO
SINAL SINAL QUÍMICOQUÍMICO
SINAL SINAL ELÉTRICOELÉTRICO
Purves, 2004
Figura 4.4. A sinapse neuromuscular tem características estruturais especiais, visíveis aomicroscópio eletrônico. As mais evidentes são as dobras juncionais da membrana pós-sináptica(muscular), e a presença da lâmina basal na fenda sináptica. Na foto em , o terminal nervoso estádelineado em amarelo. Os filamentos contráteis da célula muscular são vistos à direita, embaixo.Na foto em a ampliação foi maior, tornando possível visualizar detalhes. Neste caso, osfilamentos contráteis foram cortados obliquamente.
A
B Fotos de Jorge E. Moreira e Gabriel Arisi, do
Departamento de Morfologia e Biologia Celular da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (USP).
O que define um neurotransmissor?
A substância deve estar presente no interior do neurônio pré-sináptico;
A substância deve ser liberada em resposta a estimulação pré-sináptica;
A substância deve possuir receptores específicos na membrana pós sináptica e um
mecanismo de remoção da fenda.
AminoácidosAminoácidos AminasAminas PurinasPurinas PeptídeosPeptídeos GasesGases
GABAGABA
GlicinaGlicina
GlutamatoGlutamato
AcetilcolinaAcetilcolina
AdrenalinaAdrenalina
DopaminaDopamina
HistaminaHistamina
SerotoninaSerotonina
AdenosinaAdenosina
Trifosfato de Trifosfato de adenosinaadenosina
GastrinasGastrinas
Hormônios Hormônios neurohipofisáriosneurohipofisários
OpióidesOpióides
SecretinasSecretinas
Óxido nítricoÓxido nítrico
3. Difusão e reconhecimento do neurotransmissor pelo receptor pós-sináptico
4. Deflagração do potencial pós-sináptico
Figura 4.19. A integração de sinapses excitatórias e inibitórias ( ) produz na zona de d is paro do neurônio um potencial pós-sináptico resultante ( ) que representa a soma algébrica dos PPSEs e PPSIs provocados pelas várias fibras aferentes.
A
B
Modificado de M. Bear e c o l a b o r a d o r e s ( 1 9 9 6 )
. Williams & Wilkins, EUA.Neuroscience: Exploring the Brain
Figura 4.10.A B
AB
Quando se registra o potencial de membrana do terminal axônico, sempre se obtém um potencial de ação cuja forma de onda é semelhante em todos os neurônios (gráficos de cima em e ). Mas quando se registra o potencial pós-sináptico que ocorre como conseqüência da transmissão sináptica, em alguns neurônios a resposta é despolarizante (gráfico de baixo em ) e o potencial pós-sináptico é dito excitatório (PPSE), enquanto em outros é hiperpolarizante (gráfico de baixo em ) e o potencial pós-sináptico é inibitório (PPSI). Isso resulta da combinação do neurotransmissor específico com o receptor correspondente, que no primeiro caso deixa passar cátions de fora para dentro da célula, e no segundo deixa passar Cl (ou K no sentido contrário).
_ +
Estímulos em rápida sucessão em ummesmo terminal produzem somaçãotemporal. Estímulos simultâneos emterminais distintos produzem somaçãoespacial.
SISTEMANEUROVEGETATIVOMOTOR VISCERAL
AUTÔNOMO
Controle de funções involuntárias mediadas pela atividade de fibras musculares lisas,
estriadas cardíacas ou glândulas.
Equilíbrio das funções corpóreas
Figura 14.1. O sistema nervoso autônomo ( e ) difere do sistema motor somático ( ) pela existência de uma sinapse periférica entre a fibra eferente de origem central e a que inerva as células efetoras. Essa sinapse periférica se localiza em gânglios e plexos situados fora das vísceras ou em plexos situados no interior da parede visceral. representa a organização básica da divisão simpática, e a da divisão parassimpática.
B C A
BC
Figura 14.2. Os axônios autonômicos pós-ganglionares não formam sinapses típicas com as células efetoras, como é o caso do sistema motor somático. Próximo a elas os axônios se ramificam bastante, e cada ramo terminal forma varicosidades com muitas vesículas que contêm neurotransmissores e neuromoduladores. Essas substâncias são liberadas no meio extracelular sob comando neural, mas têm que se difundir a uma certa distância para encontrar os receptores moleculares específicos na membrana das células efetoras.
DIVISÃO SIMPÁTICA
Figura 14.4. Quase todos os órgãos do corpo são f u n c i o n a l m e n t e influenciados pelas fibras p ó s - g a n g l i o n a r e s simpáticas (em vermelho). Estas se originam de neurônios situados na c a d e i a d e g â n g l i o s paravertebrais (onde há t a m b é m m u i t o s i n t e r n e u r ô n i o s , n ã o
Neurônios pré-ganglionares
em segmentos torácicos e
lombares da medula espinal
(T1 – L2 ou L3). i n t e r n e u r ô n i o s , n ã o representados), e em gânglios pré-vertebrais. Os gânglios que parecem “vazios” na verdade alojam o s n e u r ô n i o s p ó s -ganglionares que inervam os vasos sangüíneos de todo o corpo, bem como as glândulas sudoríparas e f o l í c u l o s p i l o s o s d a superfície cutânea. Os n e u r ô n i o s p r é -ganglionares simpáticos (em azul) situam-se em segmentos torácicos e lombares da medu la espinhal. Compare com a Tabela 14.1.
Gânglios para ou
pré-vertebrais.
Tabela 14.1. Os gânglios simpáticos e seus alvos*
Cadeia ou grupo Gânglio Principais alvos
Cervical superior ou plexo solar
Musculatura lisa dos olhos, vasos dos músculos cranianos e vasos cerebrais; glândulas salivares,
glândulas lacrimais Cervical médio
Cervical inferior ou estrelado Musculatura estriada do coração, musculatura lisa
dos pulmões e brônquios
Torácicos
Musculatura estriada do coração; musculatura lisa dos pulmões, brônquios, vasos sangüíneos e pelos
do tórax e membros superiores; glândulas sudoríparas
Lombares
Musculatura lisa dos vasos sangüíneos e pelos do abdome e membros inferiores; glândulas
Para-vertebral abdome e membros inferiores; glândulas
sudoríparas
Sacros
Musculatura lisa dos vasos sangüíneos e pelos da pelve; glândulas sudoríparas
Celíaco
Musculatura lisa e glândulas do estômago, fígado, baço, rins e pâncreas
Mesentérico superior
Musculatura lisa e glândulas do intestino delgado e colo ascendente
Mesentérico inferior
Musculatura lisa e glândulas de parte do colo transverso
Pélvico-hipogástrico
Musculatura lisa e glândulas do colo descendente e vísceras pélvicas
Pré-vertebral Medula adrenal ---
Neurônios pré-
ganglionares no tronco
encefálico e em
segmentos sacrais da
DIVISÃO PARASSIMPÁTICA
Figura 14.5. Da mesma forma que no caso da divisão simpática, quase todos os órgãos do corpo segmentos sacrais da
medula espinal (S3-S4).
Gânglios próximos ou na
parede do órgão inervado.
todos os órgãos do corpo s ã o f u n c i o n a l m e n t e influenciados pelas fibras p ó s - g a n g l i o n a r e s pa ra s s i mp á t i c a s ( e m v er me l ho ) . Es tas s e originam de neurônios situados em gânglios ou plexos situados próximo aos efetores. Os neurônios p r é - g a n g l i o n a r e s parassimpáticos (em azul) s i t ua m -s e no t ro n c o encefálico e em segmentos sacros da medula espinhal. P o r i s s o a d i v i s ã o p a r a s s i m p á t i c a é conhecida também como crânio-sacra. Compare com a Tabela 14.1.
Tabela 14.2 Os núcleos parassimpáticos, seus gânglios e seus alvos
Núcleo pré-ganglionar
Fibra pré-ganglionar
Gânglio
Alvos
Nu. Edinger-Westphal
N. oculomotor
(III) Ciliar
Músculos ciliar e circular da íris
Ptérigo-palatino
Glândulas lacrimais e mucosas nasais e palatais
Nu. salivatório superior
N. facial (VII)
Submandibular Glândulas salivares e mucosas orais Nu. salivatório inferior
N. glossofaríngeo (IX)
Ótico
Parótida e mucosas orais (IX)
Nu. dorsal do vago e Nu. ambíguo ou ventral do vago
N. vago (X)
Gânglios parassimpáticos e plexos intramurais
Musculatura lisa e glândulas das vísceras torácicas (respiratórias e
digestivas) e abdominais (digestivas até o colo ascendente), musculatura
estriada da faringe, laringe e esôfago; musculatura estriada do coração
Coluna intermédio-lateral sacra (S2 a S4)
N. esplâncnicos pélvicos
Plexo pélvico
Colo transverso e descendente, vísceras pélvicas
Tabela 14.3 Ações do simpático e do parassimpático
Órgão ou tecido Ativação simpática Ativação parassimpática Mecanismo
Bexiga
Enchimento (relaxamento da musculatura lisa e contração do
esfíncter interno)
Esvaziamento (contração da musculatura lisa e relaxamento
do esfíncter interno)
Antagonista
Brônquios
Broncodilatação (relaxamento da musculatura lisa) ou
broncoconstrição
Broncoconstrição (contração da musculatura lisa)
Antagonista
Coração
Taquicardia e aumento da força contrátil
Bradicardia e diminuição da força contrátil
Antagonista
Cristalino
Acomodação para longe (relaxamento do músculo ciliar)
Acomodação para perto (contração do músculo ciliar)
Antagonista
Esfíncteres digestivos
Fechamento (contração da musculatura lisa)
Abertura (relaxamento da musculatura lisa)
Antagonista
Fígado Aumento de liberação de glicose Armazenamento de glicogênio Antagonista
Glândulas digestivas Diminuição da secreção Aumento da secreção Antagonista
Glândulas lacrimais
Lacrimejamento (vasodilatação e secreção)
Diminuição do lacrimejamento (vasoconstrição)
Antagonista
Glândulas salivares Salivação viscosa Salivação fluida Sinergista
Glândulas Sudorese* --- Sinergista ou Glândulas sudoríparas
Sudorese*
---
Sinergista ou exclusiva
Íris
Midríase (contração das fibras radiais)
Miose (contração das fibras circulares)
Antagonista
Órgãos linfóides (timo, baço e nodos)
Imunossupressão (redução da produção de linfócitos)
Imunoativação (aumento da produção de linfócitos)
Antagonista
Pâncreas endócrino Redução da secreção de insulina Aumento da secreção de insulina Antagonista
Pênis e clitóris
Supressão da ereção e do entumescimento após o orgasmo
Ereção e entumescimento (vasodilatação)
Antagonista
Tecido adiposo
Lipólise e liberação de ácidos graxos
---
Exclusivo
Trato gastro-intestinal
Diminuição do peristaltismo (relaxamento da musculatura
lisa)
Ativação do peristaltismo (contração da musculatura lisa)
Antagonista
Vasos sangüíneos em geral
Vasoconstrição
--
Exclusivo
Vasos sangüíneos pélvicos e de algumas glândulas (salivares, digestivas)
Vasoconstrição
Vasodilatação
Antagonista
DIVISÃO ENTÉRICA
Figura 14.6. Para muitos neurobiólogos, a rede de neurônios dos plexos intramurais das vísceras digestivas é tão complexa que merece ser considerada uma terceira divisão autonômica - a divisão entérica. Os plexos se situam entre as camadas circular e longitudinal de músculo liso (plexo mioentérico), ou adjacente à mucosa (plexo submucoso). e representam esquematicamente cortes transversais de uma víscera digestiva, mas em as camadas foram separadas para melhor visualização da posição dos plexos.
A BA
Modificado de J. Furness e M. Costa (1980) , 5: 1-20. Neuroscience
Figura 14.16. O controle do sistema digestivo pelo SNA envolve diferentes etapas (numeradas de acordo com a descrição no texto).
REFERÊNCIAS
GANONG'S REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY. 24ª ed., McGraw-Hill, 2012.
KANDEL, E. Princípios de Neurosciências 5ª ed. Artmed, 2014.
LENT, R. Cem Bilhões de Neurônios – Conceitos Fundamentais de
Neurosciências. Atheneu, 2004.
MOYES, C.D., SCHULTE, P.M. Princípios de Fisiologia animal. 2ª ed. Artmed, MOYES, C.D., SCHULTE, P.M. Princípios de Fisiologia animal. 2ª ed. Artmed,
2010.
PURVES, D., E COLS. Neurosciências. 4° ed. Artmed. 2010.
SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada. 2°ed.
Manole. 2003.
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