Neurofisiologia

CURSO DE EXTENSÃO

Profa. Ana Lucia Cecconello

Transmissão Sináptica

Informação sensorial (dor) é codificada

Comportamento: erguer o pé

Neurônio pré-sináptico

Neurônio pós-sináptico

sinapse

local de contato entre neurônios.

Revisão sobre bioeletrogênese:

Potencial de Membrana de Repouso

Como o potencial de membrana de repouso é formado?

Bicamada lipídica = barreira para passagem de íons (cargas elétricas)

Canais iônicos permitem o movimento dos íons (Na+, K+, Ca++, Cl-)

através da membrana

O que influencia o movimento da carga elétrica?

Presença de canais iônicos

Diferença (gradiente) de concentração

Diferença (gradiente) de cargas elétricas

Difusão:

Transporte do meio mais concentrado para

o menos concentrado

Estabelecimento do equilíbrio

Sem canais: não há movimento

Gradiente de concentração:

Concentrações iônicas quando a membrana neuronal está em repouso

Por que não há o equilíbrio????

Por que os dois lados da membrana não possuem a mesma

quantidade de cada íon????

Mas...

Bomba Sódio/Potássio

Potencial da membrana no repouso é negativo

Observe a distribuição de cargas elétricas nas

faces interna e externa da membrana plasmática

Importante lembrar!

Tanto o meio intracelular quanto o meio extracelular são

eletricamente neutros!!!!

Porque o potencial de membrana de repouso medido é – 65 mV????

•A permeabilidade relativa da membrana neuronal é alta para K+ e baixa para

Na+

•A bomba de Na+/ K+ coloca 3 Na+ para fora da célula e 2 K+ para dentro

Logo:

Sai mais carga positiva do que entra, resultando em um saldo negativo de cargas

dentro da célula

Equação de Goldman – Hodgkin - Katz (a 37º):

E se esta membrana sofrer um estímulo????

1. Se este estímulo provocar abertura de outros canais de Na+...

2. Ou... Se o estímulo abrir outros canais de K+

3. Ou canais de Cl- ...

4. Ou ainda... Se o estímulo provocar fechamento dos canais de K+...

O que ocorrerá com a polaridade da membrana????

Despolarização ou hiperpolarização?

Estimulação ou inibição?

Potencial de Ação

Mudanças na permeabilidade dos canais iônicos geram sinais elétricos

a) Potenciais graduados

b) Potenciais de ação

a) Canais iônicos controlados por ligantes ou controlados mecanicamente

b) Canais iônicos dependentes de voltagem

Potenciais graduados que podem se

somar (dendritos e corpo celular)

Se a despolarização chegar a zona de disparo

com uma determinada voltagem (limiar) será

desencadeado o potencial de ação que se

propaga ao longo do axônio em uma só direção

até o terminal axonial

Potencial de Ação

Estímulo:liberação de neurotransmissor ou estiramento da membrana

Abertura de canais de sódio: despolarização

Se atingir o limiar (voltagem)

Imediatamente

Abertura de canais de Na+

dependentes de voltagem (entra Na+)

Mais despolarização

(ciclo de retroalimentação positiva)

Após 1 ms (respondem lentamente)

Fechamento de canais de Na+

abertura de canais de K+

(reduz entrada de Na+ e sai K+)

Repolarização e

Hiperpolarização

Volta ao repouso

Fase Ascendente: Na+ é o principal íon

canais voltagem dependente com portão para Na+

Fase Descendente: K+ é o principal íon

canais voltagem dependente com portão para K+

Canais de Na+ dependentes de voltagem com portões:

Período refratário absoluto:

•Tempo necessário para que estes

canais voltem a posição de

repouso.

• Não ocorre um segundo potencial

de ação sem que o primeiro acabe.

• Potencial de ação não pode se

sobrepor e não se propaga para

trás.

Período refratário relativo:

• Segue o período refratário

absoluto

• Alguns canais de Na+

dependentes de voltagem podem

ser abertos por um potencial

graduado maior que o normal

• canais de K+ dependentes de

voltagem ainda estão abertos

Bainha de Mielina e o diâmetro do axônio X velocidade do Potencial de Ação

Condução saltatória do potencial de ação

Junção Neuromuscular

Neurotransmissor: Acetilcolina

Tipos de sinapses:

Sinapse elétrica

Sinapse química

Sinapse Química

É lenta, ocorre liberação de neurotransmissor

Pode ser excitatória ou inibitória

Principais Neurotransmissores

Aminoácidos:

Glutamato (principal neurotransmissor excitatório)

GABA (principal neurotransmissor inibitório)

Glicina

Aminas: Acetilcolina (Ach)

Noradrenalina

Dopamina (DA)

Serotonina (5-HT)

Humor, movimentos e atenção

Humor, comportamento emocional,

sono

Transmissão sináptica

rápida

Peptídeos Encefalinas; somatostatina;

neuropeptídeo Y; substância P; etc...

Síntese de Neurotransmissor

Síntese:

Colina + Acetil CoA Acetilcolina colina-acetil-transferase

Liberação do Neurotransmissor

Potencial de ação chega ao terminal axonal pré-sináptico

Abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem

Entrada de cálcio no terminal pré-sináptico

Liberação do conteúdo da vesícula na fenda sináptica (exocitose)

A vesícula é reciclada por endocitose

Receptores para Neurotransmissores

Canais iônicos ativados por neurotransmissores (Ionotrópicos)

Receptores acoplados a proteína G (Metabotrópicos)

Auto-receptores: podem ser canais ou acoplados a proteína G, mas localizam-se

na membrana pré-sináptica

Muda a conformação

quando neurotransmissor

liga-se ao canal

Receptor Ionotrópico

Abre seu poro

Movimento de íons

Exemplo:

Exemplo de potencial inibitório pós-sináptico (PIPs)

Liberação de neurotransmissor inibitório (ex: GABA)

Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao cloro que tem carga negativa

Entrada de cargas negativas na membrana da célula pós-sináptica

(hiperpolarização ou PIPs)

Afasta a possibilidade de ocorrência do potencial de ação

Exemplo de potencial excitatório pós-sináptico (PEPs)

Liberação de neurotransmissor excitatório (ex: glutamato)

Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao sódio ou a outro íon

com carga positiva

Entrada de cargas positivas na membrana da célula pós-sináptica

(despolarização ou PEPs)

Se atingir o valor limiar: potencial de ação

Ativa vias de sinalização intracelular com segundo mensageiros e enzimas

com o objetivo de abrir ou fechar canais iônicos

Receptor metabotrópico: acoplado a Proteína G

Retirada do excesso de

neurotransmissor da fenda sináptica

SISTEMA

NEUROVEGETATIVO

OU

AUTÔNOMO

Respouso / Disgestão Luta / Fuga

Atividade Parassimpática Atividade Simpática

Silverthorn, 2003

UM SISTEMA DE ADPTAÇÃO

FRENTE ÀS MODIFICAÇÕES NO

AMBIENTE

TECIDOS

ALVO

DIVERGÊNCIA DO SINAL E AÇÃO DIFUSA

SINAPSE MODIFICADA

NEUROTRANSMISSÃO

Silverthorn, 2003

Silverthorn, 2003

SISTEMA

SIMPÁTICO

Lent, 2004

Inervação Simpática

SISTEMA

PARASSIMPÁTICO

Lent, 2004

Figura 14.12. Quando os fisiologistas estimulam um nervo parassimpático ( ) registram menor freqüência de potenciais de ação nas fibras musculares cardíacas (que provoca bradicardia). Quando estimulam um nervo simpático ( ) ocorre o contrário: aumento da freqüência de potenciais de ação cardíacos (que provoca taquicardia).

A

B Modificado de O.F. Hutter e W. Trautwein (1956) 39: 715-733.Journal of General Physiology

SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO

Figura 14.16. O controle do sistema digestivo pelo SNA envolve diferentes etapas (numeradas de acordo com a descrição no texto).

Referências Bibliográficas

BEAR, M.F., E COLS. Neurosciências – Desvendando o Sistema Nervoso. 2° ed. Artmed. Porto Alegre. 2002.

LENT, R. Cem Bilhões de Neurônios – Conceitos Fundamentais de Neurosciências. Atheneu. 2004.

PURVES, D., E COLS. Neurosciências. 4° ed. Artmed. 2010.

SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada. 2°ed. Manole. 2003.