Neurotransmissão Neurotransmissão sinápticasináptica

e contração musculare contração muscular

A sinapse• Elemento pré-sináptico

– Botão sináptico– Junção neuromuscular– Terminais especializados

• Ribbon synapses - retina, células da cóclea• Sinapses caliceais

• Elemento pós-sináptico– Neurônio– Dendrito, soma, axônio, terminal sináptico– Músculo– Célula neurondócrina

Transmissão sinápticaSinapse: ponto de comunicação entre um

neurônio e uma célula-alvo

O Botão sináptico

1.1. Invasão do PAInvasão do PA

2.2. Abertura dos canais de Abertura dos canais de cálcio snsíveis à voltagemcálcio snsíveis à voltagem

3.3. Liberação dos Liberação dos neurotransmissoresneurotransmissores

4.4. Ligação dos transmissores Ligação dos transmissores aos seus receptores pós-aos seus receptores pós-sinápticossinápticos

Toxina botulínica

O Ciclo das vesículas sinápticas

Neurotransmissão quantalNeurotransmissão quantal

1 vesícula = 1 quanta

1 episódio miniatura = 1 quanta liberado

Um evento pós-sináptico é a soma de n eventos miniaturas (q)

Os neurotransmissores se ligam aos receptores situados na membrana pós-sinaptica.

receptores ionotrópicos = responsaveis pela resposta rápida. Abrem canais iônicos na membrana pós-sinaptica

Receptor ionontrópico

Os receptores dos Os receptores dos neurotransmissores também neurotransmissores também

são canais iônicossão canais iônicos

Excitatórios = catiônicos(permeáveis à cátions - Na+, K+, Ca++)

Inibitórios = aniônicos(permeáveis à âtions - Cl-

O fluxo iônico pelos receptores ionotrópicos (corrente) gera uma mudança de potencial da

membrana

CEPS=corrente excitatória pós-sináptico

PEPS=potencial excitatório pós-sináptico

Os potenciais pós-sinápticos podem ser inibitórios Os potenciais pós-sinápticos podem ser inibitórios ou excitatórios dependendo do neurotransmissorou excitatórios dependendo do neurotransmissor

Potenciais inibitórios pós-sinápticosNeurotransmissores: GABA, Glicina

Potenciais excitatórios pós-sinápticosNeurotransmissores: glutamato, acetilcolina

Integração sinápticasinapses centrais são sinapses tipo muitas-para-um

• Minúsculas• 0,5-2 mm de área de

contato• Varicosidades, bouton

• Numerosas• 60 trilhões de sinapses em

um hemisfério de córtex cerebral humano

• 1 neurônio de uma forma geral faz ~1.000 sinapses e recebe ~10.000 sinapses

• Ação individual insignificante!

• Cada sinapse em geral contém uma zona ativa que libera uma vesícula sináptica por vez

• Qual é o segredo?

Somação temporal e espacial: um exemplo de integração

Integração sináptica

A soma espacial e temporal dos eventos excitatórios e inibitórios pode levar o potencial da membrana a ultrapassar o limiar do potencial de ação.

•Depressão•curto prazo•longo prazo

•Facilitação•Potenciação (longo prazo)

Plasticidade sináptica

facilitação

depressão

Junção neuromuscular (JNM) - a primeira sinapse a ser estudade fisiologicamente

O transmissor na JNM dos vertebrados é a acetilcolina (ACh)Ela se liga aos receptores nicotinicos (ionotrópicos), abrindo canais catiônicos, levando a despolarização do múculo

A junção neuromuscular é uma sinapse do tipo 1 para 1•ou seja: 1 potencial de ação pré-sináptico causa 1 potencial de ação muscular

O músculo estriado esquelético

O sarcômero

Proteínas do sarcômero do músculo esquelético

Contração do sarcômero1. Despolarização da membrana pós-sináptica, sarcolema e túbulos T2. Mobilização de Ca2+

3. Ação do Ca2+ nos mecanismos regulatórios miofibrilares

O Ciclo do ATP

Acoplamento excitação-contração

• O que é?– Mecanismo por qual o sinal elétrico (potencial

de ação) se converte em uma ação mecânica (contração).

– Para isso precisamos de um segundo menssageiro químico:

• Cálcio!

Mecanismos de acoplamento

Mecanismos de acoplamento no músculo esquelético

O sensor de voltagem é um canal de cálcio (receptor de DHP acoplado a um canal de cálcio do retículo

sarcoplasmático (receptor de rianodina

O acoplamento no músculo cardíaco difere do acoplamento no músculo esquelético

Resumo do acoplamento no músculo esquelético

• Neurotranmissão na JNM• Potencial de ação se propaga ao lomgo

do sarcolome e dos túbulos T• Ativação dos receptores de DHP e

transmissão do sinal para o receptor de rianodina

• Liberação de Ca pelo receptor de rianodina

• Ca sarcoplasmatico eleva sua concentração de 0,1 M para 10 M

• Difusão e ligação do Ca na troponina C

• Remoção da inibção da ligação da miosina

• Captação do Ca pela Ca ATPase do reticulo sarcoplasmatico

• Retorno às concentrações iniciais de Ca no sarcoplasma