C2 Eletrofisiologia

Prévia do material em texto

Psicofisiologia 
Capítulo 2. Eletrofisiologia e Neurotransmissão 
 
Eletrofisiologia 
Como ocorre a propagação do impulso nervoso ao 
longo do neurônio? 
Prof. Dr. Alessandro Fazolo Cezario 
Neurônio multipolar: do 
soma (corpo celular) 
originam-se o axônio e os 
troncos de várias árvores 
dendríticas. São os 
neurônios mais comumente 
encontrados em todo o 
sistema nervoso. 
Os neurônios são classificados conforme o tipo de projeção dos dendritos e axônios 
1. Neurônio bipolar (a): os axônios projetam-se de 
pólos opostos do soma (corpo celular). Um 
dirige-se para a árvore dendrítica e o outro 
projeta-se para o SNC. São encontrados em 
sistemas sensoriais (visão, audição, olfato). 
 
1. Neurônio pseudo-unipolar (b): apenas uma 
ramificação projeta-se do soma e bifurca-se 
numa porção que dirige-se para a periferia do 
sistema nervoso, e numa porção que projeta-se 
para o SNC. São encontrados em sistemas 
somatossensoriais (tato, dor e temperatura) e 
sistemas motores. 
Os neurônios são classificados conforme o tipo de projeção dos dendritos e axônios 
Células de sustentação 
• Constituem cerca de 50% das células do SNC; 
• São importantes na sustentação, proteção e nutrição dos 
neurônios; 
 
São de dois tipos: 
1. células gliais (astrócitos, oligodendrócitos e as microglias), 
encontradas SNC; 
2. células de Schwann, são os equivalentes dos oligodendrócitos e 
encontradas no sistema nervoso periférico (SNP). 
Atuam na: 
1. Sustentação de neurônios: astrócitos, oligodendrócitos e células 
de Schwann; 
2. Isolamento elétrico (mielinização): oligodendrócitos e células de 
Schwann. 
3. Regeneração celular: células de Schwann. 
4. Absorção de impurezas: astrócitos, microglias e células de 
Schwann; 
5. Nutrição do neurônio: astrócitos; 
6. Proteção do neurônio e sistema imune: microglias; 
 
1. Oligodendrócitos (a): 
formam a bainha de 
mielina dos axônios de 
neurônios localizados no 
SNC; 
 
 
1. Células de Schwann (b): 
formam a bainha de 
mielina que envolve os 
axônios localizados no 
sistema nervoso 
periférico (SNP). 
Os oligodendrócitos e as células de Schwann formam a bainha de mielina 
Permeabilidade seletiva: 
 Somente algumas substâncias 
podem atravessar a barreira 
hematoencefálica. 
Funções: 
1. Regular a composição do fluido que 
circunda os neurônios; 
2. Evitar que substâncias que 
prejudicam as funções nervosas 
entrem em contato com o tecido 
nervoso. 
Obs.: 
A barreira hematoencefálica não é 
uniforme, sendo bastante permeável 
em algumas regiões do cérebro 
(área postrema, órgão subfornicial, 
etc.). 
A barreira hematoencefálica controla a entrada e saída de substâncias do cérebro 
 Potencial de membrana é a 
carga elétrica através da 
membrana celular, isto é, a 
diferença de potencial elétrico 
entre o interior e o exterior da 
célula; 
 Em repouso o potencial de 
membrana da célula é de cerca 
de -70mV; 
 A variação do potencial de 
membrana pode ocorrer durante 
a passagem de um potencial de 
ação ou de potenciais 
despolarizantes subliminares 
(decrescentes); 
O potencial de membrana do neurônios 
 O excesso de cargas 
positivas fora da célula 
e de cargas negativas 
no interior da célula 
representam uma 
pequena fração do total 
de íons dentro e fora da 
célula. 
 Estas cargas em 
excesso são atraídas 
mutuamente pela 
pressão eletrostática e 
aderem na superfície 
interna e externa da 
membrana. 
O potencial de membrana é resultante da separação das 
cargas negativas e positivas dentro e fora da célula 
O funcionamento da bomba 
de sódio-potássio requer 
energia que é fornecida pelas 
moléculas de ATP. 
Cerca de 40% do gasto 
energético de um neurônio é 
consumido pela bomba de 
sódio-potássio. 
A bomba de sódio-potássio mantém ativamente as 
concentrações de Na+ e K+ 
(*) Também conhecido por potencial de Nernst, corresponde à voltagem do potencial de membrana 
alcançada no momento em que cessa a passagem do íon através da membrana, isto é, quando 
ocorre o equilíbrio das forças que empurram o íon de um lado a outro da membrana. 
 
1. O potencial de repouso (-70 mV) é próximo do potencial de equilíbrio do K+; isto 
ocorre devido a relativa permeabilidade da membrana ao K+; 
2. O potencial de repouso é influenciado também pela permeabilidade da 
membrana ao Na+; isto faz com que o potencial de repouso fique um pouco mais 
positivo, aproximando-se do potencial de equilíbrio do Na+. 
Distribuição dos íons através da membrana do axônio 
É por meio do fechamento ou 
abertura de um canal iônico que 
a membrana controla a 
permeabilidade àquele íon 
específico; 
A permeabilidade da 
membrana a um íon depende da 
condutância a este íon, ou seja, 
da quantidade de canais iônicos 
abertos. 
Canais iônicos são seletivos, 
isto é, neles só passa um tipo de 
íon específico. Por exemplo, os 
canais iônicos de Cl- não 
transportam K+ e os canais de 
K+ não transportam Cl-. 
O canal iônico é o responsável pela alteração da 
permeabilidade da membrana celular 
Despolarização: é o 
aumento (fica mais positivo) 
do potencial de membrana 
em relação ao potencial de 
repouso. 
Repolarização: é o retorno 
(diminuição da voltagem) do 
potencial de membrana ao 
seu potencial de repouso 
normal após a ocorrência de 
uma despolarização. 
Hiperpolarização: é a 
diminuição (fica mais 
negativo) do potencial de 
membrana em relação ao 
potencial de repouso. 
Potencial de ação: é a 
rápida ocorrência conjunta 
dos fenômenos acima. 
Variações do potencial de membrana 
Os canais de Na+ são voltagem-
dependentes, isto é, podem se abrir 
devido a um pequeno aumento do 
potencial de membrana (de cerca de -
10mV). 
O potencial de membrana 
correspondente à abertura dos canais 
de Na+ equivale ao limiar de excitação 
da célula (cerca de -60mV). 
Quando os canais de Na+ se abrem, 
o Na+ é fortemente empurrado para o 
interior da célula pelas forças de 
difusão e pressão eletrostática. A 
entrada do Na+ torna o interior da 
célula mais positivo e desencadeia o 
potencial de ação. 
Animação 1 – Abertura de canais de Na+ e K+ durante 
potencial de ação 
C:/Users/Alessandro/Documents/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia e neurotransmissão/potencial_de_acao_canais.exe
C:/Users/Alessandro/Documents/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia e neurotransmissão/potencial_de_acao_canais.exe
C:/Users/Alessandro/Documents/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia e neurotransmissão/potencial_de_acao_canais.exe
C:/Users/Alessandro/Documents/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia e neurotransmissão/potencial_de_acao_canais.exe
C:/Users/Alessandro/Documents/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia e neurotransmissão/potencial_de_acao_canais.exe
file:///C:/Users/Leandro/Meus%20documentos/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia%20e%20neurotransmiss%C3%A3o/potencial_de_acao_canais.exe
Porque ocorre o período refratário dos canais de Na+? 
 Os canais de Na+ possuem dois 
portões chamados de M e H; 
 No potencial de repouso o 
portão H está aberto e o portão M 
está fechado (a); 
 O período inicial da 
despolarização abre o portão M o 
que permite a passagem do Na+ 
através do canal iônico; 
 Quando a despolarização atinge 
a voltagem de cerca de +50 mV o 
portão H se fecha e impede a 
passagem de Na+ (b); 
 O período de hiperpolarização 
final (c) fecha o portão M; 
 O retorno ao potencial de 
repouso abre novamente o portal 
H e torna o neurônio pronto para 
outro potencial de ação. 
 O potencial de ação segue a 
lei do tudo-ou-nada: 
 
1. Ou o potencial de ação 
ocorre ou não ocorre; 
2. Uma vez produzido ele 
segue até o fim do axônio; 
3. A amplitude (voltagem) do 
potencial de açãonão 
diminui ao longo do axônio. 
 
 A propagação do potencial de 
ação é ativa (consome 
energia) e depende 
diretamente da abertura e 
fechamento dos canais de 
Na+ e K+. 
A condução do potencial de ação no axônio 
A condução do potencial despolarizante subliminar 
 A voltagem do potencial 
despolarizante subliminar decresce 
devido a 3 fatores: 
 
1. A corrente não é regenerada em 
cada segmento do axônio; 
2. Há uma dissipação da voltagem 
através da membrana; 
3. A corrente elétrica sofre uma 
resistência produzida pelo 
axoplasma. 
 A propagação da despolarização 
subliminar é passiva (sem gasto 
energético) e não depende da 
abertura ou fechamento de canais de 
Na+ e K+; 
A condução saltatória ocorre devido à mielinização do axônio 
 A ausência de contato com o 
líquido extracelular nas 
porções mielinizadas 
(internodos) impede a 
ocorrência de troca iônicas 
entre os meios. Nestes locais 
só ocorrem potenciais 
subliminares; 
 
 Os potenciais de ação são 
desencadeados nos nodos de 
Ranvier pela corrente 
despolarizante propagada no 
internodo anterior (fraca mas 
suficiente para abrir canais de 
Na+); 
 
 Vantagens da condução 
saltatória: 
1. Economia de energia; 
2. Maior rapidez. 
Animação 2 – Condução do potencial de ação 
saltatorio.exe
saltatorio.exe
saltatorio.exe
saltatorio.exe
file:///C:/Users/Leandro/Meus%20documentos/Faculdades/Faesa/Psicologia/Psicofisiologia/Aulas/Eletrofisiologia%20e%20neurotransmiss%C3%A3o/saltatorio.exe
A intensidade do estímulo é determinada pela freqüência dos potenciais de 
ação 
A estimulação conjunta de dois neurônios pode potencializar a 
resposta de um terceiro neurônio 
Célula de Schwann 
Espículas dendríticas 
Neurônios corticais 
Células estelares Células piramidais 
Fotomicrografia de um neurônio piramidal do córtex cerebral 
Fotomicrografia de neurônios estrelados do córtex cerebral