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1 CÉLULAS, NEURÔNIOS, SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES COMPREENDER O NEURÔNIO (ANATOMIA E HISTOLOGIA) Composto basicamente de dois tipos celulares: neurônios e neuroglias (células gliais). o NEURÔNIO: função básica de receber, processar e enviar informações. o NEURÓGLIA: ocupam os espaços entre os neurônios. Fornece suporte, nutrição e proteção. Ao contrário dos neurônios, continuam se dividindo durante a vida do indivíduo. Após o nascimento não são produzidos novos neurônios, e aqueles que morrem não são substituídos, exceto os neurônios do bulbo olfatório e hipocampo. Tanto os neurônios como a neuroglia são diferentes de acordo com a sua localização no SNC ou SNP, isso ocorre devido as diferentes funções exercidas. NEURÔNIOS Células altamente excitáveis que se comunicam entre si ou com células efetuadoras (musculares e secretoras), usando basicamente a linguagem elétrica (modificação do potencial de membrana). A maioria possui três regiões: corpo celular, dendritos e axônio. CORPO CELULAR: o Núcleo e citoplasma, com as organelas usualmente encontradas em outras células. o Citoplasma recebe o nome de pericárdio. Pericário rico em ribossomos, retículo endoplasmático granular e agranular e aparelho de Golgi, ou seja, organelas envolvidas em síntese protéica. Mitocôndrias, abundantes e geralmente pequenas, estão distribuídas por todo o pericárdio, sobretudo ao redor dos corpúsculos de Nissl. o Corpo celular é responsável por toda a síntese de proteínas neuronais, bem como maiorias da produção e 2 renovação de constituintes celulares, inclusive de membranas. o A forma e o tamanho do corpo celular são variáveis, conforme o tipo de neurônio. o Citoesqueleto possui neurofibrilas, compostas por feixes de filamentos intermediários que dão formato e suporte à célula, e os microtúbulos, que auxiliam no transporte de material entre o corpo celular e o axônio. o Neurônios mais velhos possuem lipofuscina, pigmento que se apresenta como agregados de grânulos marrons-amarelados, produto dos lisossomos e que se acumula a medida que os neurônios envelhecem. o Fibra nervosa é um nome genérico dado para qualquer prolongamento que emerge do corpo celular de um neurônio. o A maior parte dos neurônios tem dois tipos de prolongamentos: dendritos (múltiplos) e um único axônio. Os dendritos são as porções receptoras de um neurônio. Geralmente são curtos e afilados, com muitos ramos. O citoplasma dos dendritos contém corpúsculos de Nissl, mitocôndrias e outras organelas. O axônio de um neurônio propaga o impulso para outro neurônio, para uma fibra muscular ou para uma célula glandular. Ele é uma projeção longa, fina e cilíndrica, que geralmente se liga ao corpo celular por meio de uma elevação cuneiforme chamada de cone de implantação. No axônio não existe retículo endoplasmático rugoso, e por isso não existe síntese proteica. O citoplasma de um axônio, chamado de axoplasma, é envolvido por uma membrana plasmática conhecida como Axolena. Em toda extensão do neurônio podem ser encontrados ramos laterais chamados de axônios colaterais, que normalmente se projetam em ângulo reto. O axônio e seus ramos acabam se dividindo em várias projeções finas chamadas terminais axônicos ou telodendros. 3 Imagens de um neurônio, fluxo das informações: dendritos>corpo celular>axônio>terminais axônicos. 4 5 6 SINAPSE o O local de comunicação entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma célula efetora é chamado de sinapse. o Tanto os botões sinápticos terminais quanto as varicosidades contêm minúsculos sacos envoltos por membrana chamados vesículas sinápticas que armazenam neurotransmissores. o Neurotransmissor é uma molécula liberada da vesícula sináptica que excita ou inibe outro neurônio, uma fibra muscular ou uma célula glandular. Muitos neurônios contem 2 ou até 3 neurotransmissores. o Transporte axônico lento - Sistema lento de transporte, apenas em uma direção. o Transporte axônico rápido, transporta nas duas direções. Diversidade estrutural dos neurônios. o Classificação de acordo com o número de extensões dos neurônios do encéfalo Classificação estrutural – quantidade de prolongamentos que emergem do corpo celular. o Neurônios multipolares: geralmente tem vários dendritos e um axônio. A maioria dos neurônios do encéfalo e da medula espinhal é desse tipo. o Neurônios bipolares: têm um dendrito principal e um axônio. Eles são encontrados na retina, na orelha interna e na área olfatória do encéfalo. o Neurônios unipolares: têm dendritos e um axônio que se fundem para formar um prolongamento contínuo que emerge do corpo celular. 7 Classificação Funcional – classificação de acordo com a direção para a qual o impulso nervoso é transmitido no SNC. o Neurônios sensitivos/aferentes: contém receptores sensitivos em suas extremidades distais. A maioria é estruturalmente unipolar. Maioria é unipolar. o Neurônios motores/eferentes: transportam os potenciais de ação para fora do SNC. Geralmente são multipolares. o Interneurônios ou de associação: localizados principalmente no SNC, entre os neurônios motores e sensitivos. Maioria é unipolar. NEUROGLIA Não gera ou propaga potenciais de ação e pode se multiplicar e dividir. Tumores encefálicos derivados da neuroglia, chamados gliomas, tendem a ser altamente malignos e crescer rapidamente. Seis tipos: o Astrócitos - SNC o Oligodendrócitos - SNC o Micróglia - SNC o Céluas ependimárias - SNC o Células de Schwann - SNP o Células satélite – SNP MIELINIZAÇÃO Miastenia Parkisson Os axônios envolvidos por uma camada lipoproteica multicamada, denominada bainha de mielina, são classificados como MIELINIZADOS. A bainha isola eletricamente o axônio e aumenta a velocidade da condução do impulso nervoso. Os axônios que não possuem esta capa são classificados como não- mielinizados. Dois tipos de células da glia produzem a bainha de mielina: o Células de Schwan (SNP) o Oligodendrócitos (SNC) AGRUPAMENTO DE CORPOS CELULARES NEURONAIS Agrupamento de corpos celulares no SNP = Gânglio 8 Agrupamento de corpos celulares no SNC = Núcleo NERVO é um feixe de axônios localizado no SNP, enquanto TRATO é um feixe de axônios localizado no SNC. SUBSTANCIA BRANCA E CINZENTA Branca: axônio mielinizado Cinzenta: corpos celulares, dendritos, axônios não mielinizados. SINALIZAÇÃO ELÉTRICA DOS NEURÔNIOS Potenciais graduados – curtas distâncias Potenciais de ação – longas distâncias POTENCIAL DE MEMBRANA EM REPOUSO Acúmulo de íons positivos na parte externa e íons negativos na parte interna. Liquido extracelular rico em NA e íons CL-. No citosol, principal cátion é K+, e os ânions são os fosfatos ligados a moléculas, como os três fosfatos no ATP, aminoácidos e proteínas. Como a membrana plasmática geralmente tem mais canais de vazamento de K+ do que de Na+, o número de íons potássio que se difunde ao longo de seu gradiente de concentração, a parte interna se torna mais negativa e a parte externa mais positiva. Incapacidade da maior dos ânions (ATP, aminoácidos, proteínas) de sair da célula. Bombas de NA e K ajudam a manter o potencial da membrana por meio da retirada de Na+ tão logo ele entre na célula. TRANSMISSÃO SINÁPTICA Sinapse é a região onde ocorre a comunicação entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma célula efetora (muscular ou glandular). O termo neurônio pré-sináptico se refere a uma célula nervosa que conduz o impulso nervoso em direção a uma sinapse. É a que leva o sinal. Uma célula pós-sináptica é aquela que recebe o sinal. Ela pode ser um neurônio (neurônio pós- sináptico) ou uma célula efetora (músculo, glândulas). o Elemento pré-sináptico o Fenda sináptica o Elemento pós-sináptico A maioria das sinapses é axodendrítica (axônio dendrito). Axossomáticas (axônio e célula). 9 Axoaxônicas (entre dois axônios). FUNÇÕES SINÁPTICAS DOS NEURONIOS o cada impulso o (1) pode ser bloqueado, na sua transmissão de um neurônio para o outro; o (2) pode ser transformado de impulso único em impulsos repetitivos; ou o (3) pode ainda ser integrado a impulsos vindos de outros neurônios, para gerar padrões de impulsos muito complexos em neurônios sucessivos. SINAPSES ELÉTRICAS E QUÍMICAS ELÉTRICAS o Ocorrem por acoplamento iônico. o Exclusivamente interneuronais. o São conduzidos diretamente entre as membranas plasmáticas de neurônios adjacentes por meio de estruturas chamadas junções comunicantes. Junções comunicantes são comuns no músculo liso visceral, músculo cardíaco e no embrião em desenvolvimento. o Sinapses mais rápidas. Bidirecionais. o Sincronização: as sinapses elétricas podem sincronizar a atividade de um grupo de neurônios ou fibras musculares. Ex.: coração, batimentos coordenados. QUÍMICAS o Mecanismo de liberação de neurotransmissores. São a maioria. o Nessas sinapses, o primeiro neurônio secreta por seu terminal a substancia chamada neurotransmissor que vai atuar em proteínas receptoras, presentes na membrana do neurônio subsequente. o Armazenamento dos neurotransmissores em vesículas sinápticas). o Condução unidirecional o Excitação e inibição pós-sinápticas. o NT Excitatório: causa despolarização na membrana pós-sináptica (entrada de Na+). o NT Inibitório: causa hiperpolarização na membrana pós-sináptica (entrada de CL- e/ou saída de K+. Diminui a probabilidade de disparar o potencial de ação. 10 Neurotransmissores excitatórios: Acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, dopamina, glutamato e serotonina. Neurotransmissores inibitórios: Ácido gama- aminobutírico (GABA) e glicina. o NT Regulatórios: neuromoduladores. o NT rápidos (moléculas pequenas, 4 classes) e lentos (peptídicos de ação lenta e fatores de crescimento). FUNÇÃO DO CÁLCIO o Quando o potencial de ação despolariza a membrana pré-sináptica, esses canais de cálcio se abrem e permitem a passagem de inúmeros íons cálcio para o terminal pré-sináptico. o A quantidade de neurotransmissor que é, então, liberada na fenda sináptica é diretamente proporcional ao número de ÍONS CÁLCIO. TETRODOTOXINA o Dispnéia, parada cardíaca, nas primeiras 24 horas, vômitos, náuseas. o CORAL, Walter et al. Envenenamento pela tetrodotoxina. 1980. SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS QUE ATUAM COMO TRANSMISSORES SINÁPTICOS. Neurotransmissores com moléculas pequenas e de ação rápida Neuropeptídeos de tamanho maior a ação lenta. 11 o Ação prolongada.