SLIDES DO CINI DIGITADOS UNISUL PEDRA BRANCA

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NEUROFISIOLOGIA
INTRODUÇÃO ÀS NEUROCIÊNCIAS
Encéfalo na Grécia Antiga
Hipócrates: sensações + sede da inteligência
Aristóteles: radiador para resfriar o sangue superaquecido pelo coração
Encéfalo no Império Romano
Galeno: médico dos gladiadores, dissecação de animais. Quatro fluidos (humores); Sensações eram registradas em movimentos iniciados pelo movimento do humor a partir dos – ou para os – ventrículos cerebrais, através dos nervos, que se acreditava serem tubulações ocas, como os vasos sanguíneos.
Encéfalo na Renascença
Maior importância à substância cerebral. Substância branca: fibras que levam e trazem a informação para a substância cinzenta. Divisão do SN em SNC (encéfalo + medula espinal) e SNP (rede de nervos que percorrem o corpo). Giros, sulcos e lobos. Lobos: especulação que diferentes funções estariam localizadas em diferentes saliências do cérebro.
O SN possui duas divisões, o SNC e o SNP. O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. As três principais partes do encéfalo são o cérebro, o cerebelo e o tronco encefálico. O SNP consiste de nervos e células nervosas que se localizam fora do encéfalo e da medula espinhal.
Século XIX – 4 descobertas-chave:
1) Nervos como fios: nervos conduzem sinais elétricos do e para o encéfalo. Cada fio: filamentos (fibras nervosas). Nervos: raiz dorsal (sensitiva) e ventral (motora).
2) Localização de funções específicas em diferentes partes do cérebro: frenologia: correlacionar a estrutura da cabeça com traços da personalidade. Paul Broca: lobo frontal esquerdo = produção da fala.
3) A evolução do sistema nervoso: Darwin: comportamento é um traço herdado, similaridade nas respostas aos estímulos. Relação de resultados em experimentos em animais com os realizados em humanos Comparando a especialização de diferentes espécies: partes do encéfalo eram responsáveis por diferentes funções comportamentais.
4) Neurônio como unidade funcional básica do SN: microscópio mais refinado, teoria celular (Schwann): todos os tecidos são compostos por células. 1900: a célula nervosa individual (neurônio) foi reconhecida como a unidade funcional básica do SN.
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Neurociências hoje – níveis de análise
a) Neurociências moleculares: estudo do encéfalo em seu nível mais elementar (moléculas).
b) Neurociências celulares: estudo de como as moléculas trabalham juntas para dar ao neurônio suas propriedades especiais.
c) Neurociências de sistemas: estudo de como diferentes circuitos neuronais analisam informação sensorial, formam a percepção do mundo externo, tomam decisões e executam movimentos.
d) Neurociências comportamentais: estudo de como os sistemas neuronais trabalham juntos para produzir comportamentos integrados.
e) Neurociências cognitivas: compreensão dos mecanismos neurais responsáveis pelas atividades mentais superiores do homem, como a consciência, a imaginação e a linguagem. Estudo de como a atividade do encéfalo cria a mente.
A ESTRUTURA DO SISTEMA NERVOSO
Referenciais anatômicos
· Anterior ou rostral
· Posterior ou caudal
· Dorsal
· Ventral
· Simetria bilateral: com escassas exceções, todas as estruturas do SN ocorrem em pares, uma do LD e outra do LE.
· Linha média: linha que atravessa o SN longitudinalmente
· Direções: medial (mais próximo à linha média) e lateral (mais afastado)
· Estruturas ipsilaterais: mesmo lado
· Estruturas contralaterais: lados opostos
· Plano mediano: plano de secção que divide o encéfalo nos hemisférios D e E
· Planos sagitais: paralelos ao plano mediano
· Plano horizontal: paralelo ao chão
· Secções horizontais: dividem o encéfalo em parte ventral e dorsal
· Plano coronal: perpendicular ao plano sagital e ao horizontal, divide o encéfalo em parte anterior e posterior
O SISTEMA NERVOSO CENTRAL
SNC encéfalo + medula espinhal
Encéfalo: cérebro + cerebelo + tronco encefálico
Obs: forame magno – divide o tronco da medula.
O cérebro: fissura sagital divide-o em dois hemisférios; o direito recebe sensações e controla movimentos do lado esquerdo do corpo. O esquerdo está envolvido com as sensações e movimentos do lado direito. (Recebe sensações e controla o movimento do lado contralateral do corpo).
O cerebelo: é primariamente um centro para o controle do movimento que possui extensivas conexões com o cérebro e a medula espinhal. O hemisfério cerebelar é concordante ipsilateral à região do corpo.
O tronco encefálico: conjunto complexo de fibras e células, que enviam informação do cérebro à ME e ao cerebelo, assim como de ambos ao cérebro. Também regula funções vitais (respiração, estado de alerta consciente, temperatura corporal). Porção mais primitiva e mais importante para a vida. Lesões do tronco encefálico em geral significam morte rápida. pequenas lesões no tronco levam ao coma por afetar o Sistema Ativador Reticular Ascendente (SARA). Causam também grandes disfunções hemisféricas.
A medula espinhal: maior condutor de informação da pele, das articulações e dos músculos ao encéfalo, e deste para a pele, articulações e músculos. Uma transecção da ME resulta em anestesia (perda da sensibilidade) na pele e paralisia dos músculos em partes do corpo caudais à secção. A ME comunica-se com o corpo pelos nervos espinhais.
O SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO
É dividido em duas partes: SNP somático e SNP visceral.
SNP Somático
Todos os nervos espinhais que inervam a pele, as articulações e os músculos que estão sob controle voluntário.
Axônios motores somáticos: comandam a contração muscular, originam-se de neurônios motores na ME ventral. Os somas desses neurônios situam-se dentro do SNC, mas seus axônios estão predominantemente no SNP.
Axônios sensoriais somáticos: inervam e coletam informação da pele, músculos e articulações; entram na ME pelas raízes dorsais. Os corpos dos neurônios estão fora da ME em gânglios da raiz dorsal. Existe um gânglio da raiz dorsal para cada nervo espinhal.
SNP Visceral
Sistema nervoso vegetativo, involuntário ou autônomo. Constituído de neurônios que inervam órgãos internos, vasos sanguíneos e glândulas.
Os axônios sensoriais somáticos ou viscerais podem ser:
Axônio aferente: TRAZ informação ao SNC.
Axônio eferente: emergem do SNC para inervar músculos e glândulas.
Nervos cranianos
Conexão com o encéfalo. Inervam principalmente a cabeça. A maioria liga-se ao tronco encefálico, com exceção dos I e II pares (olfatório e óptico), que fazem parte do SNC. Os outros fazem parte do SNP.
Meninges
Não existe espaço entre a dura-máter e a membrana aracnoide, mas pode haver rompimento de vasos sanguíneos que passam através da dura-máter causando hematomas subdurais. No espaço subaracnoide: LCR.
O sistema ventricular
Líquor: importância imunológica e física para o funcionamento do cérebro. Produzido pelos plexos corióides. 
IMAGENS DO ENCÉFALO VIVO
Tomografia computadorizada (TC): imagens de fatias do cérebro através de RX.
Ressonância magnética (RM): mapa mais detalhado do cérebro – imagens a partir de sinais magnéticos produzidos a partir de átomos de hidrogênio.
Imagens funcionais do Encéfalo: 2 técnicas: Tomografia por emissão de pósitrons (TEP) e imageamento por ressonância magnética funcional (IRMf) – ambas detectam mudanças no fluxo sanguíneo regional e no metabolismo dentro do encéfalo. Os neurônios mais ativos requerem mais glicose e oxigênio (sangue); assim, detectando mudanças no fluxo sanguíneo, a TEP e a IRMf revelam as regiões encefálicas mais ativas em diferentes situações.
FORMAÇÃO DO TUBO NEURAL
Neurulação: processo mediante o qual a placa neural se transformará em tubo neural.
Placa neural sulco neural pregas neurais (fundem-se) tubo neural.
A totalidade do SNC desenvolve-se a partir das paredes do tubo neural.
Crista neural: todos os neurônios com os corpos neuronais no SN Periférico serão derivados da crista neural.
Somitos: protuberâncias em cada lado do tubo neural – 33 vértebras.
Defeitos do tubo neural
Anencefalia falhas no fechamento anterior do tubo neural. Ausência do prosencéfalo e do crânio. Sempre fatal.
Espinha bífida falhas no fechamento na porção posterior do tuboneural. Na sua forma mais severa, a espinha bífida é caracterizada pela falha na porção posterior da ME formada a partir da placa neural. Formas menos severas são caracterizadas por déficits nas meninges e vértebras que recobrem a ME posterior. Normalmente a espinha bífida não é fatal.
A espinha bífida é uma anormalidade congênita da coluna vertebral que pode se apresentar de formas diferentes. Pode ser oculta e assintomática (espinha bífida oculta), apresentar as meninges expostas (meningocele) ou, além das meninges, a medula e as raízes nervosas podem estar expostas (mielomeningocele).
Encefalocele (ou cranium bifidum) é um defeito do tubo neural, doença na qual ocorre a herniação do cérebro e das meninges por aberturas no crânio. Pode causar deficiências motoras e intelectuais graves, mas é menos freqüente. O único tratamento efetivo disponível é a cirurgia reparadora.
Sabe-se que níveis apropriados de ácido fólico podem ajudar a prevenir este tipo de malformações antes e durante os primeiros tempos da gravidez.
AS TRÊS VESÍCULAS ENCEFÁLICAS PRIMÁRIAS
Vesículas primárias: prosencéfalo (mais rostral, encéfalo anterior), mesencéfalo e romboencéfalo (ou encéfalo posterior). O romboencéfalo conecta-se ao tubo neural caudal, o qual origina a medula espinhal.
FIGURA PG 181:
Diferenciação do prosencéfalo: surgimento de vesículas secundárias em ambos os lados do prosencéfalo: vesículas ópticas e vesículas telencefálicas (telencéfalo).
· Diferenciação do telencéfalo e do diencéfalo: as vesículas telencefálicas formam o telencéfalo, que continua a se desenvolver, situando-se dorsal e lateralmente do diencéfalo (ver figura pg. 182). Os espaços dentro dos hemisférios cerebrais (que se originaram do telencéfalo) são chamados de ventrículos laterais, e o espaço no centro do diencéfalo denomina-se terceiro ventrículo. 
O diencéfalo ainda se diferencia em duas estruturas: o tálamo e o hipotálamo.
Corpo caloso: estrutura que une os dois hemisférios cerebrais.
Cápsula interna: une o córtex com o tronco encefálico (particularmente com o tálamo).
Relação estrutura x função do telencéfalo (cérebro anterior):
· O prosencéfalo é o local das percepções conscientes, da cognição e da ação voluntária
· A estrutura mais importante do prosencéfalo é o córtex cerebral: estrutura que mais se expandiu na evolução humana
· Os neurônios corticais recebem informação sensorial, constroem as percepções do mundo exterior e comandam os movimentos voluntários
· Os neurônios talâmicos enviam axônios ao córtex através da cápsula interna, que leva informação ao córtex do lado contralateral do corpo
· Os neurônios corticais também enviam axônios pela cápsula interna ao tronco encefálico
· Alguns axônios corticais percorrem todo o caminho até a ME, constituindo o trato córtico-espinhal (via do córtex que comanda o movimento voluntário)
· O hipotálamo controla o SNV (visceral ou vegetativo), assegurando que o cérebro esteja bem nutrido
· O hipotálamo também controla a hipófise (pituitária), glândula relacionada com a liberação de hormônios na corrente sanguínea
· O hipotálamo também tem um papel chave na motivação para a busca de alimentos, líquidos e sexo em resposta a suas necessidades.
Diferenciação do mesencéfalo: pouca diferenciação. Tecto e tegmento, com o aqueduto cerebral entre essas duas regiões.
Relação estrutura x função do mesencéfalo:
· Condução de informação da ME ao prosencéfalo e vice-versa
· Neurônios envolvidos com o sistema sensorial, no controle do movimento e várias outras funções
· Controle voluntário do movimento (trato córtico-espinhal passa pelo mesencéfalo)
· Tecto: diferencia-se nos colículos (movimentos oculares, informações auditivas)
· Tegmento: contém a substância negra e o núcleo rubro: movimento voluntário
· Também está relacionado com o alerta consciente, humor, prazer e dor
Diferenciação do romboencéfalo: cerebelo + ponte + bulbo.
O cerebelo e a ponte originam-se do metencéfalo (parte rostral do romboencéfalo); o bulbo origina-se do mielencéfalo (parte caudal). A cavidade preenchida com líquor origina o quarto ventrículo, em continuidade com o aqueduto cerebral.
A porção caudal do romboencéfalo diferencia-se em ME.
Relação estrutura x função do romboencéfalo:
· Conduto de informação que passa do prosencéfalo à ME e vice-versa
· Neurônios do romboencéfalo: processamento da informação sensorial, controle dos movimentos voluntários e regulação do SNV
· Cerebelo centro de controle do movimento, posição do corpo no espaço. Lesões resultam em movimentos descoordenados e imprecisos.
· Ponte: conecta o córtex cerebral ao cerebelo.
· Bulbo: a decussação das pirâmides (no bulbo) explica por que o córtex de um lado controla os movimentos do lado oposto do corpo. O bulbo contém neurônios que executam muitas funções sensoriais (como informações auditivas, tato, gustação) e motoras (movimentos da língua) através do nervo craniano XII).
· O bulbo contém neurônios que retransmitem informação sensorial somática da ME ao tálamo.
Sistema nervoso somático é composto por neurônios sensoriais e motores que estão submetidos ao controle consciente para gerar ações motoras voluntárias, resultantes da contração de um músculo esquelético. Sua principal função é inervar a musculatura esquelética, responsável pelas ações voluntárias.
Diferenciação da medula espinhal: transformação do tubo neural caudal. Cavidade do tubo neural = canal ependimário central. Substância cinzenta: corno dorsal, corno ventral e zona intermediária. Substância branca: colunas dorsais, colunas laterais e colunas ventrais.
Relação estrutura x função da medula espinhal:
· Corno dorsal: recebe aferências sensoriais das fibras da raiz dorsal
· Corno ventral: projetam axônios às raízes ventrais que inervam músculos
· Zona intermediária: interneurônios que modulam eferências motoras em resposta a aferências sensoriais e a comandos descendentes do encéfalo
· Coluna dorsal: transporta informação da sensibilidade somática (tato) da ME ao encéfalo
· Coluna lateral: axônios que inervam a zona intermediária e o corno ventral; também transporta sinais que controlam os movimentos voluntários
· A ME é o principal conduto de informação da pele, articulações e músculos até o encéfalo
· Neurônios da substância cinzenta: iniciam a análise da informação sensorial; têm papel decisivo na coordenação dos movimentos e são capazes de articular reflexos simples
CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DO SNC HUMANO
· O córtex cerebral adulto mede aproximadamente 1100 cm²
· Sulcos e giros resultam de expansões de áreas
· O córtex cerebral é o centro de raciocínio e cognição (é o único local de raciocínio e conhecimento humano)
· Sem o córtex uma pessoa seria cega, surda, muda e incapaz de iniciar um movimento voluntário
· Todos os sistemas que no encéfalo são responsáveis pelas sensações, movimentos voluntários, aprendizado, fala e cognição: convergem no córtex
TIPOS DE CÓRTEX CEREBRAL
Os corpos celulares dos neurônios corticais estão arranjados em camadas ou lâminas. As camadas neuronais mais próximas da superfície estão separadas da pia por uma zona escassa em neurônios (camada molecular ou camada I). Pelo menos uma camada contém células piramidais que emitem dendritos extensos (dendritos apicais) que se dirigem até a camada I, de onde formam múltiplas ramificações. Córtex cerebral: 6 camadas.
Medialmente ao ventrículo lateral: hipocampo (cavalo marinho) – possui somente três camadas celulares.
Córtex olfativo: 2 ou 3 camadas celulares.
Neocórtex: apresenta muitas camadas celulares. É encontrado somente em mamíferos. Relaciona-se à visão, audição, sensações somáticas e ao controle dos movimentos voluntários.
ÁREAS DO NEOCÓRTEX
Broadmann: mapa citoarquitetônico do neocórtex (diferenciação do neocórtex em zonas empregando a citoarquitetura).
Cada área do córtex que tenha uma citoarquitetura em comum possui um número que a identifica. Áreas corticais diferentes executam funções diferentes.
· Área 17: córtex visual
· Área 4: córtex motor
Relação estrutura x função do córtex cerebral:· A quantidade do córtex foi mudando ao longo da evolução, mas sua estrutura básica não
· O neocórtex se expande pela inserção de novas áreas
· Neocórtex primordial: três tipos de córtex:
Tipo 1) áreas sensoriais primárias: são as primeiras a receber sinais das vias sensoriais ascendentes (ex: área 17)
Tipo 2) áreas sensoriais secundárias: abundantes interconexões com as áreas sensoriais primárias
Tipo 3) Áreas motoras: estão envolvidas com o controle do movimento voluntário (Ex: área 4)
· Córtex associativo (áreas corticais de associação): desenvolvimento mais recente – surgimento da mente
O NEURÔNIO E A GLIA
Células do SN: circuitos que medeiam sensação, percepção, movimento, fala e emoção.
100 bilhões de neurônios (unidade funcional básica do encéfalo) e 1 trilhão de células da glia (colaboram no isolamento, sustentação, defesa e nutrição dos neurônios, além de manter a coesão do tecido neural). As células da glia excedem em número os neurônios em cerca de dez vezes.
Os neurônios são as células mais importantes do encéfalo: percebem modificações no meio ambiente, comunicam tais modificações a outros neurônios e comandam as respostas corporais a essas sensações. São responsáveis pelo processamento das informações no encéfalo.
A DOUTRINA NEURONAL
O progresso da neurociência molecular só foi possível após a invenção do microscópio (séc XVII) e do micrótomo (séc XIX). 
O tecido nervoso tem consistência gelatinosa, pouco firme para que nele se realizem cortes delgados (a consistência torna difícil fazer uma finíssima fatia do tecido cerebral sem alterar a arquitetura celular).
As pequenas fatias apareciam com uma cor creme no microscópio não havendo diferenças na pigmentação para se estabelecer a histologia e a individualidade celular.
O endurecimento só foi possível com imersão em formalina (formaldeído), e com a invenção do micrótomo conseguiu-se obter secções finas (séc. XIX).
Coloração de Nissl: O alemão Franz Nissl através de seu corante pôde mostrar o núcleo de todas as células e um material denso ao seu redor (corpúsculo de Nissl = material agrupado que rodeia o núcleo dos neurônios).
· Pode-se com essa técnica diferenciar neurônios de células gliais
· Permite estudar a citoarquitetura de neurônios em diferentes partes do encéfalo
A coloração de Golgi
A coloração de Nissl não mostra toda a realidade. Golgi = solução de cromato de prata (procedimento Golgi). Revelou que o soma neuronal (a região ao redor do núcleo que é observada com a técnica Nissl) na realidade é somente uma pequena fração do total da estrutura do neurônio. O método Golgi mostrou que:
· Os neurônios têm pelo menos duas partes distinguíveis: uma região central (soma, corpo ou pericárdio, que contém o núcleo) e numerosos tubos finos que dali irradiam (neuritos, podendo ser de 2 tipos: axônios ou dendritos).
· A maioria das células tem um diâmetro que varia de 0,01 a 0,05 mm
Axônios: cada neurônio dá origem a um único axônio. Possuem diâmetro uniforme e podem percorrer grandes distâncias no corpo. Levam o sinal.
Dendritos: raramente se estendem mais que 2 mm, entram em contato com muitos axônios. Recebem o sinal (antenas do neurônio).
Cajal: Cajal utilizou a técnica de Golgi. Golgi defendeu o ponto de vista de que os processos ou neuritos de diferentes células estavam fundidos uns aos outros, formando um retículo/rede contínuo (como artérias e veias) = teoria reticulista. Cajal defendeu que os processos dos neurônios não possuíam continuidade entre si, e deveriam se comunicar por algum tipo de contato descontínuo doutrina neuronal – comprovada com o microscópio eletrônico em 1950.
Doutrina do neurônio: Os prolongamentos (neuritos) de diferentes neurônios não possuem continuidade entre si, e se comunicam por contato.
O NEURÔNIO
Neurônio = soma + dendritos e axônio + membrana neuronal
Soma / corpo celular / pericário: membrana neuronal + citoplasma + organelas
Membrana neuronal aproximadamente esférica.
Citoplasma (todos os componentes no interior da membrana neuronal exceto o núcleo):
· Citosol: fluido rico em potássio (separado do meio externo pela membrana neuronal)
· Organelas: ribossomos e polirribossomos, RER (corp. de Niessl), REL, Ap. de Golgi, mitocôndrias.
O soma possui aproximadamente 20 µm de diâmetro.
Núcleo
· Localizado centralmente, cerca de 5-10 µm de largura
· Envolvido por uma dupla membrana chamada de envelope nuclear que é perfurada por poros que medem cerca de 0,1 µm
· Contém os cromossomos que são fitas duplas de DNA com 2 nm
· A leitura do DNA é chamada de expressão gênica
· E o produto final da expressão gênica é a síntese de proteínas
Como o DNA não consegue deixar o núcleo, necessita de um mensageiro: RNAm.
Transcrição confecção do RNAm contendo a informação genética.
Tradução síntese de proteínas no citoplasma a partir da ligação dos aminoácidos em cadeia.
Membrana neuronal:
· Barreira que envolve o citoplasma dentro do neurônio
· Possui espessura de 5nm e contém proteínas
· Algumas proteínas bombeiam substâncias de dentro para fora; outras formam poros que regulam a entrada de substâncias
· As proteínas que compõem a membrana variam dependendo da região do neurônio.
Citoesqueleto
O citoesqueleto é o esqueleto interno do neurônio que sustenta a membrana plasmática e mantém o formato característico do neurônio. O citoesqueleto está em constante movimento.
“Ossos do citoesqueleto” microtúbulos, microfilamentos e neurofilamentos sua disposição proporciona o formato característico dos neurônios.
· Microtúbulos: semelhantes a canos cujas paredes são formadas por pequenos cordões de proteínas chamadas de TUBULINA (polímeros de tubulina), que estão em constante processo de polimerização e despolimerização para manter a forma do neurônio e principalmente as neurites. Estes processos são regulados pelas MAPs (proteínas associadas aos microtúbulos). Alterações patológicas das MAPs dos axônios, chamadas de proteínas tau, têm sido relacionadas à demência que acompanha a doença de Alzheimer.
· Microfilamentos: são encontrados especialmente nas neurites. São formados por cordões proteicos constantemente polimerizados pela proteína ACTINA (polímero de actina).
· Neurofilamentos: é o filamento de tamanho intermediário do citoesqueleto. No cabelo é chamado de queratina. É formado por 3 fios de proteínas fazendo do neurofilamento uma estrutura mecânica muito resistente.
O AXÔNIO
· Exclusivo dos neurônios
· Transferência de informação – impulsos nervosos (através de sinapses)
· Diferentemente do soma, não possui RER e possui poucos ribossomos – não há síntese proteica nos axônios!
· Especializado em comunicação
· Composição proteica da membrana do axônio difere da composição do soma
· Produz energia (possui mitocôndrias)
· O impulso nervoso (sinal elétrico ao longo do axônio) varia conforme o diâmetro do axônio: quanto mais fino mais rápido o impulso trafega.
Axônio terminal
· É o término do axônio, local onde este entra em contato com outros neurônios e passa informações
· Este ponto de contato é chamado de SINAPSE
· Alguns axônios possuem muitos ramos terminais cada qual formando uma sinapse com dendritos ou soma na mesma região – coletivamente são chamados de “arbor terminal”
· Alguns axônios formam sinapse em regiões dilatadas chamadas de “boutons em passant” e continuam até terminar em outro lugar
· Outros axônios fazem sinapses com células não nervosas promovendo sua inervação.
O citoplasma do terminal axonal difere daquele do restante do axônio:
1) Microtúbulos do axônio não se estendem ao terminal sináptico
2) O terminal sináptico contém numerosos glóbulos membranosos, chamados vesículas sinápticas (50 nm de diâmetro)
3) A superfície interna da membrana da sinapse apresenta um revestimento particularmente denso de proteínas
4) Apresenta numerosas mitocôndrias, indicando uma alta demanda de energia no local.
SINAPSES
A informação é transferida de um neurônio para outro através da sinapse. A sinapse tem dois lados: o pré e o pós-sináptico. O lado pré-sináptico geralmente consiste de um axônioterminal, enquanto o pós sináptico pode ser o dendrito ou o soma de outro neurônio.
Fenda sináptica: espaço entre as membranas pré e pós sinápticas.
Transmissão sináptica: transferência de informação através de uma sinapse, de um neurônio para outro.
Na maioria da sinapses, a informação que viaja na forma de impulsos elétricos ao longo de um axônio é convertida, no terminal axonal, em um sinal químico que atravessa a fenda sináptica. Na membrana pós-sináptica, esse sinal químico é convertido novamente em um sinal elétrico. O sinal químico é chamado de neurotransmissor, sendo armazenado nas vesículas sinápticas dentro do terminal axonal e liberado na fenda sináptica.
A sinapse também é o local de ação para o gás dos nervos e para a maioria das drogas psicoativas.
Transporte axoplásmico
· August Waller, no séc XIX, demonstrou que o axônio não podia sobreviver separado do soma, sofrendo uma degeneração chamada walleriana
· A degeneração walleriana ocorre porque o movimento de material do soma para o axônio é interrompido
· Esse movimento de material é chamado de transporte axoplásmico
· A velocidade de transporte é de aproximadamente 1000 mm por dia
· Transporte anterógrado: quando a transmissão se dá da soma para o axônio. Proteína: cinesina
· Transporte retrógrado: quando a transmissão se dá do axônio para a soma. Proteína: dineína
Herpes labial: movimento anterógrado. Gânglio sensitivo (gânglio do trigêmeo): o vírus penetra nos terminais axonais dos lábios e é transportado para o soma, onde fica até que um estresse desencadeie sua manifestação, e dessa forma ele retorna à terminação nervosa.
Transporte axoplásmico rápido = 1m/dia
Transporte axoplásmico lento = 1-10 mm/dia
MAPs: proteínas associadas aos microtúbulos (cinesina e dineína)
DENDRITOS
São considerados as antenas dos neurônios. Derivado da palavra grega para árvore.
Os dendritos de um neurônio são chamados coletivamente de árvore dentrítica (ramos dendríticos). São cobertos por milhares de sinapses. Quanto mais sinapses houver na célula, mais produtiva ela é.
A membrana dendrítica relacionada com as sinapses (membrana pós sináptica) apresenta muitos receptores, especializados na detecção dos neurotransmissores na fenda sináptica.
CLASSIFICAÇÃO DOS NEURÔNIOS
1) Classificação morfológica (baseada no número de neuritos):
Neurônio unipolar: apresenta um único neurito.
Neurônio bipolar: apresenta dois neuritos.
Nurônio multipolar: apresenta três ou mais neuritos.
Obs: neurônio típico = multipolar.
Célula piramidal: recebe informações de várias camadas
2) Classificação baseada nas conexões:
Neurônios sensitivos: levam a informação para o SNC
Neurônios motores: trazem as informações do SNC
Interneurônios: fazem conexões apenas com outros neurônios. Comunicam-se entre si geralmente com intensificação do sinal.
3) Classificação baseada no comprimento do axônio:
Neurônios do tipo I de Golgi (neurônios de projeção): possuem longos axônios que se estendem de uma parte do encéfalo para outra.
Neurônios do tipo II de Golgi (neurônios de circuito local): têm axônios curtos que não vão além das proximidades do corpo celular.
4) Classificação baseada nos neurotransmissores:
Neurônio colinérgico: possui acetilcolina em sua sinapse.
Serotoninérgicos, dopaminérgicos, glutamatérgico, gabaérgico, noradrenérgico
5) Classificação baseada nos dendritos (arborização dendrítica):
Células estreladas (formato de estrela) e células piramidais (pirâmide).
AS CÉLULAS DA GLIA
A glia contribui para a atividade cerebral principalmente dando suporte às funções neuronais.
Tumores cerebrais: geralmente células da glia que se reproduzem.
Astrócitos:
· São as células mais numerosas da glia, protegem o soma
· “soldados químicos” – proteção contra acúmulo de substâncias nocivas
· Preenchem os espaços entre os neurônios, regulam o crescimento neuronal
· Regulam o conteúdo químico do espaço extracelular
· Influenciam o crescimento dos neuritos
· Regulam a concentração de várias substâncias no espaço extracelular
· Removem neurotransmissores da fenda sináptica (reciclagem)
Células ependimais: atapetam os ventrículos e direcionam a migração celular durante o desenvolvimento encefálico. Vem do endoderme.
Microglia: “macrófagos” do sistema nervoso, removem os fragmentos celulares. Defesa (origem sanguínea). Vem do mesoderme.
Células endoteliais: vascularização encefálica
Glia formadora de mielina (glia mielinizante): células que formam as camadas de membrana que fazem o isolamento elétrico dos axônios.
· Oligodendrócitos: produzem a membrana que isola os axônios do SNC e mielinizam diversos axônios
· Células de Schwann: são encontradas no SNP e mielinizam somente um axônio
A bainha de mielina é periodicamente interrompida, deixando a descoberto pequenos trechos de axônio onde a membrana axonal está exposta. Cada uma dessas regiões é chamada de nodo de Ranvier.
A MEMBRANA NEURONAL EM REPOUSO
O sistema nervoso deve coletar, distribuir e integrar informações.
A carga elétrica no citosol do axônio é transportada por átomos eletricamente carregados (íons), sendo o citosol um meio pouco condutivo. Além do axônio não ser bem isolado, ele é banhado em fluido extracelular salino, que conduz eletricidade. No entanto, a membrana do axônio tem propriedades que lhe permitem conduzir um tipo de sinal especial – o impulso nervoso ou potencial de ação – que supera tais limitações biológicas.
Os potenciais de ação não diminuem com a distância; eles são sinais de tamanho e duração fixas.
A informação está codificada na frequência dos potenciais de ação de neurônios individuais, bem como na distribuição e número de neurônios disparando potenciais de ação em um dado nervo.
Células capazes de gerar e conduzir potenciais de ação, que incluem tanto células nervosas quanto musculares, são conhecidas por possuírem uma membrana excitável. A “ação” em potenciais de ação ocorre na membrana celular.
Quando uma célula como membrana excitável não está gerando impulsos, diz-se que ela está em repouso.
No neurônio em repouso, o citosol na região da superfície interna da membrana possui uma carga elétrica negativa, comparada com a carga externa.
O potencial de repouso da membrana é a diferença na carga elétrica através da membrana (-70mV).
70% da energia gasta é para o repouso (a espera da mensagem que levará ao impulso).
O potencial de ação é simplesmente uma breve inversão dessa condição e, por um instante – de aproximadamente um milésimo de segundo – o interior da membrana torna-se positivamente carregado em relação ao exterior.
COMPONENTES DO POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA
1) Os fluidos salinos nos dois lados da membrana
2) A membrana neuronal em si
3) Proteínas que estão inseridas na membrana
COMPONENTES DA MEMBRANA NEURONAL EM REPOUSO
1) O citosol e o fluido extracelular:
Água e íons (átomos eletricamente carregados); sendo os íons com carga elétrica positiva os cátions, e os de carga negativa os ânions (diferença entre o número de prótons e elétrons). Os íons são os principais carregadores de cargas envolvidos na condução da eletricidade no sistema biológico. Os principais são:
Cátion monovalente Na+ (sódio)
Cátion monovalente K+ (potássio)
Cátion divalente Ca++ (cálcio)
Ânion monovalente Cl- (cloreto)
2) A membrana neuronal:
A bicamada fosfolipídica: cabeça polar hidrofílica e cauda apolar hidrofóbica. Contribui para os potenciais de repouso e ação por formar uma barreira aos íons solúveis em água e à própria água, isolando o citosol do neurônio do fluido extracelular.
A bicamada fosfolipídica é uma barreira impermeável a substâncias hidrossolúveis como íons, glicose, ureia. Por outro lado, ela é permeável a substâncias lipossilúveis, como oxigênio, CO2 e álcool.
3) As proteínas de membrana:
Os potenciais de repouso e de ação são dependentes de proteínas especiais que atravessam a bicamada lipídica. Tais proteínas fornecem caminhos para os íons cruzarem a membrana neuronal.
Síntese de proteínas: aminoácidos são montados em uma cadeia conectada por ligações peptídicas; as proteínasformadas de uma única cadeia de aminoácidos são também chamadas de polipeptídios.
Quatro níveis de estrutura proteica:
Primária: cadeia de polipeptídios ligados através de ligações peptídicas.
Secundária: alfa-hélice, beta-pregueada
Terciária: globular
Quaternária: união de diferentes cadeias polipeptídicas formando subunidades
Canais proteicos: proteínas de formato cilíndrico suspensas na bicamada lipídica (atravessam a membrana).
Canais iônicos: são formados pelos canais proteicos, 4 a 6 moléculas proteicas similares juntas, formando um poro entre elas. Possuem seletividade iônica (pelo diâmetro do poro e a natureza dos grupos R que o revestem).
A MEMBRANA NEURONAL EM REPOUSO – O movimento de íons através da membrana
Quatro importantes fundamentos do movimento das cargas da membrana neuronal:
1) Grandes mudanças no potencial da membrana são causados por mínimas mudanças na corrente elétrica
2) Diferenças de carga elétrica ocorrem do lado interno e externo da membrana
3) Íons são conduzidos através da membrana pela diferença do seu gradiente de concentração e de potencial elétrico (difusão e eletricidade)
4) Se a diferença de concentração através da membrana é conhecida para cada íon, o potencial de equilíbrio pode ser calculado para cada íon através da equação de Nernst.
Os movimentos iônicos através de canais são influenciados por dois fatores:
1) Difusão (gradiente de concentração): movimento direcionado de íons de regiões de alta concentração para regiões de baixa concentração através dos canais iônicos de membrana
2) Eletricidade (campo elétrico): os íons são partículas eletricamente carregadas; cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem
A difusão
Íons e moléculas dissolvidos na água estão em constante movimento, e tendem a se distribuir igualmente através da solução. Apesar de os íons normalmente não passarem diretamente através da bicamada fosfolipídica, a difusão faz com que eles sejam forçados através dos canais iônicos de membrana. A diferença de concentração é um Gradiente de concentração. A difusão ocorre a favor deste gradiente (íons fluem a favor do gradiente de concentração); na busca do equilíbrio.
Potencial de equilíbrio o estado de equilíbrio e alcançado quando as forças de difusão e eletricidade são iguais e opostas, e o movimento das partículas através da membrana não ocorre.
Eletricidade
Além da difusão a favor do gradiente de concentração, induz-se o movimento direcionado de íons em uma solução através de um campo elétrico, uma vez que íons são partículas eletricamente carregadas.
Carga elétrica propriedade intrínseca da matéria, manifestando-se como forças de atração e repulsão.
Carga elétrica positiva: prótons (fixos no núcleo). Carga elétrica negativa: elétrons (móveis em órbitas). Unidade de carga: Coulomb (C).
Campo elétrico área de influência de uma carga elétrica no espaço a sua volta. Centro: polo. Diretamente proporcional à intensidade das cargas elétricas; inversamente proporcional à distância das cargas.
Potencial elétrico: energia potencial acumulada em um determinado ponto do campo elétrico. Inversamente proporcional à distância entre as cargas; medido em volts (V), pode ser positivo ou negativo.
Diferencial de potencial elétrico as cargas elétricas sempre se deslocam do ponto de potencial elétrico mais intenso para o menos intenso. A diferença de voltagem é que permite a realização de um trabalho elétrico (uma carga percorre dois pontos com diferentes potenciais elétricos).
Corrente elétrica fluxo de elétrons ao longo de um condutor – medico em Amperes
Resistência elétrica dificuldade que os elétrons encontram para percorrer um circuito. Depende do tipo de material (isolante = alta resistência; condutor = baixa resistência). Depende do seu formato (quanto maior o diâmetro e maior o comprimento, maior é a resistência). Medida em Ohms.
A membrana neuronal funciona como um circuito elétrico:
· Elementos condutores + fonte de força eletromotriz.
· Permite o fluxo de cargas elétricas
· Corrente elétrica (intensidade de corrente, Amperes)
· Diferença de potencial elétrico ou voltagem (Volts)
· Resistência elétrica (Ohms)
· Lei de Ohm: R = V/C
O movimento de íons: íons podem cruzar a membrana somente pelos canais proteicos que são altamente seletivos para íons específicos. Depende:
· Do gradiente de concentração através da membrana
· Da diferença de potencial elétrico através da membrana.
Bombas iônicas: proteínas que usam a energia liberada pela quebra de ATP para transportar certos íons através da membrana (contra um gradiente de concentração) – gasto de ATP.
Bomba de cálcio; bombas de sódio e potássio
O potencial de repouso da membrana é a diferença de carga elétrica (a voltagem) através da membrana neuronal a qualquer momento. Aproximadamente -70mV. Depende das concentrações iônicas nos dois lados da membrana.
O POTENCIAL DE MEMBRANA
Canais de potássio na bicamada lipídica: íons K+ passam para fora da célula pelos canais, a favor do gradiente de concentração, deixando o seu interior com carga líquida negativa. Cada vez mais essa carga vai ficando negativa e a força elétrica começa a atrair os íons K+ de volta ao interior da célula. Quando uma determinada diferença de potencial é atingida, a força elétrica que atrai os íons ao interior é exatamente contrabalançada pela força de difusão que os colocam para fora. Então:
Estado de equilíbrio: quando as forças de difusão e elétrica são iguais e opostas, cessando o movimento líquido de K+ através da membrana.
Potencial de equilíbrio: é a diferença de potencial elétrico que contrabalança exatamente um gradiente de concentração iônico. (No caso -80mV).
Distribuição dos íons através da membrana
O potencial e membrana neural depende da concentração iônica dos dois lados da membrana. O ponto principal é que o K+ é mais concentrado no citosol e o Na+ e o Ca++ são mais concentrados no lado de fora da membrana.
As bombas iônicas estabelecem o gradiente de concentração através da membrana do neurônio.
Duas bombas iônicas são particularmente importantes em neurofisiologia celular: a bomba de sódio e potássio e a bomba de cálcio.
Por outro lado a membrana do neurônio é permeável quase que exclusivamente ao K+ e ao Na+, principalmente ao K+ (canais próprios).
A bomba de sódio e potássio troca Na+ intracelular por K+ extracelular (ao contrário do que ocorreria naturalmente, a bomba o faz gastando ATP). – tira Na+, mesmo ele estando mais concentrado fora da membrana.
A ação dessa bomba garante que o K+ esteja concentrado dentro do neurônio e que o Na+ esteja concentrado fora do neurônio. Estima-se que ela gaste até 70% da quantidade total de ATP utilizada pelo encéfalo.
Bombas iônicas asseguram que o gradiente de concentração iônica sejam estabelecidos e mantidos.
Permeabilidades iônicas relativas da membrana em repouso
O potencial de equilíbrio para um íon é o potencial de membrana que resultaria se a membrana fosse seletivamente permeável àquele íon isoladamente. Contudo, neurônios não são permeáveis a um único tipo de íon.
Nos neurônios, o potencial de membrana de repouso de -65mV aproxima-se, mas não alcança, o potencial de equilíbrio de potássio de -80 mV. Esta diferença surge porque, apesar da membrana em repouso ser altamente permeável ao K+, existe um “vazamento” constante de Na+ para dentro da célula.
Os canais de potássio – Importância da regulação externa da concentração de K+
Canaliculopatias: alterações/mutações em canais (no caso, de potássio).
Alterações na permeabilidade da membrana ao K+ estão relacionadas a muitas desordens neurológicas e desestabilizam o potencial de membrana, tornando-o menos negativo, como em certas epilepsias e cefaleias.
Despolarização da membrana: alteração no potencial de membrana do valor de repouso normal para um valor menos negativo.
Portanto, um aumento na concentração extracelular de potássio despolariza os neurônios.
Barreira hematoencefálica (BHE): um dos mecanismo que regula as concentrações extracelulares de potássio no encéfalo. A BHE é uma especializaçãodas paredes dos capilares nervosos que limita o movimento de potássio (e outras substâncias do sangue) ao fluido extracelular do encéfalo.
A glia (em particular os astrócitos), também possui mecanismos eficientes de captação de K+ em excesso (normalmente em períodos de atividade neuronal essas concentrações de K+ sobem). O astrócito, por um mecanismo chamado potassium spatial buffering armazena K+ no seu citosol quando ocorre um aumento desse ion no espaço extracelular.
Injeções de KCL:
Um aumento de 10 vezes no K+ extracelular elimina o potencial de repouso. Embora os neurônios do encéfalo sejam parcialmente protegidos de grandes alterações na concentração de potássio, outras células excitáveis do corpo, como por exemplo as células musculares, não o são. Sem os potenciais de repouso negativos, as células musculares cardíacas não podem mais gerar os impulsos que causam contração, e o coração imediatamente para de bater.
O POTENCIAL DE AÇÃO
Potencial de ação / spike / impulso nervoso / descarga elétrica
 gasto dos outros 30% de ATP (energia)
A FÍSICA E O CÉREBRO
Hermann von Helmholtz, séc XIX: os axônios das células nervosas geram eletricidade como um meio de produzir mensagens que são transportadas por toda a sua extensão (“fios elétricos”). O potencial de repouso da membrana calculado a partir do ENa (62mV) e do EK (-80mV) pela equação de Goldman tem como resultado -65mV.
Fio de cobre: sinal elétrico conduzido na velocidade próxima à da luz. Entretanto a força do sinal se deteriora ao longo de grandes distâncias, pois é propagada passivamente.
Se um axônio dependesse de propagação passiva, um sinal proveniente de um nervo eu terminasse na pele do nosso dedão do pé se extinguiria antes de alcançar nosso cérebro!
Os axônios conduzem a eletricidade muito mais lentamente, mas não perdem a força à medida que se propagam.
 propagação ativa, possibilitando a manutenção da intensidade do sinal.
O registro do potencial de ação
Edgar Douglas Adrian, 1920: todos os potenciais de ação gerados por uma célula nervosa são iguais!
É um sinal constante, do tipo tudo-ou-nada, com o mesmo formato e amplitude, independentemente do tipo, força, duração ou localização do estímulo que o provoca.
O sinal que leva a informação ao longo do sistema nervoso (potencial de ação/impulso nervoso/descarga elétrica/spike):
· O citosol do neurônio em repouso está carregado negativamente em relação ao fluido extracelular.
· O potencial de ação é uma inversão rápida dessa situação: por um instante, o lado citosólico fica mais positivo do que o lado externo.
· Os potenciais de ação não diminuem à medida que são conduzidos ao longo do axônio!
· Sua frequência e seu padrão constituem o código utilizado pelos neurônios para transferir informações de um neurônio ao outro.
Pico de potencial: é o sinal que leva a informação ao longo do sistema nervoso; inversão rápida do potencial de membrana (de -70 para +40 mV).
Fase ascendente: entra Na+ despolarização da membrana
Fase descendente: saída de K+ repolarização da membrana, até ela ficar mais negativa que o potencial de repouso (hiperpolarização)
Há finalmente uma restauração do potencial de repouso.
Do início ao fim o potencial de ação dura cerca de 2 milissegndos.
O potencial de ação permite conduzir a informação por longas distâncias através de sinais elétricos ao longo do axônio. Tais sinais não diminuem com a distância (sinais de tamanho e duração fixas).
A informação está codificada na frequência e no padrão dos potenciais de ação, bem como na distribuição e no número de neurônios disparando (cód. Morse).
A DESPOLARIZAÇÃO: FENÔMENO TUDO-OU-NADA
Potenciais de ação são causados pela despolarização da membrana além do limiar.
Obs: Limiar é o potencial de membrana no qual um número suficiente de canais de sódio dependentes de voltagem abrem-se de forma que a permeabilidade iônica relativa da membrana favorece o sódio sobre o potássio.
A despolarização é causada pela entrada de Na+ através de canais iônicos especializados sensíveis à distensão da membrana, ativados pelos neurotransmissores ou pela injeção de uma corrente elétrica.
A aplicação de uma despolarização crescente a um neurônio não tem qualquer efeito até que se cruze o limiar, e então surja um potencial de ação. Por esta razão, diz-se que os potenciais de ação são “tudo-ou-nada”.
 Uma vez atingido o limiar, todo o processo de despolarização da membrana vai acontecer, e da mesma forma!!!
A despolarização da célula através do potencial de ação é provocada pelo influxo (entrada) de íons de Na+ (sódio) através da membrana; e a repolarização é provocada pelo efluxo (saída) de K+ (potássio).
· Se a corrente injetada não despolariza a membrana até o limiar, não há geração de potencial de ação.
· Se a corrente injetada despolariza a membrana além do limiar, potenciais de ação serão gerados
· A frequência de disparo do potencial de ação aumenta à medida que a corrente despolarizante aumenta.
(ver figura pg. 78)
O CANAL DE SÓDIO DEPENDENTE DE VOLTAGEM (CNaVD)
A proteína forma um poro na membrana que é altamente seletivo aos íons Na+ sendo que o poro é aberto e fechado por alterações no potencial elétrico da membrana.
O poro fica fechado quando a membrana está em seu potencial de repouso negativo.
Quando a membrana é despolarizada até o limiar, a molécula sofre uma alteração conformacional para permitir a passagem do Na+ através do poro.
Propriedades do canal de sódio dependente de voltagem:
· Ativação rápida
· Permanecem abertos por 1 ms e são inativados
· Não podem ser abertos novamente mediante despolarização até que o potencial de membrana retorne para um valor negativo.
A REPOLARIZAÇÃO É CAUSADA PELA INATIVAÇÃO DOS CANAIS DE SÓDIO E EFLUXO (SAÍDA) DOS ÍONS K+.
Período refratário equilíbrio não consegue receber impulso (não responde) – até reestabelecer o potencial de repouso.
A mutação de um aminoácido na parte externa de um CNaVD pode causar epilepsia generalizada com convulsão febril.
Baiacu: TTX (tetrodotoxin) – obstrui todos os poros permeáveis do Na+ ao se ligar na parte externa do canal, bloqueando todos os potenciais de ação.
Observações:
Rivotril aumenta o limiar de despolarização (fica menos negativo), sendo mais difícil de alcança-lo e desencadear o potencial de ação.
Cafeína diminui o limiar de despolarização (fica mais fácil despolarizar, desencadeando o potencial de ação).
RESUMINDO:
Limiar: potencial de membrana no qual um número suficiente de canais de sódio dependentes de voltagem abrem-se de forma que a permeabilidade iônica relativa da membrana favorece o sódio sobre o potássio.
Fase ascendente (despolarização): CNaVP se abrem e íons Na+ entram na célula deixando-a mais positiva.
Fase descendente (repolarização): CNaVP são inativados, e os canais de potássio dependentes de voltagem terminam de se abrir: K+ sai da célula, tornando o potencial de membrana novamente negativo.
Pós-hiperpolarização: o potencial de membrana permanece hiperpolarizado até que os CKVD sejam fechados.
Período refratário: os canais de sódio são inativados e não podem ser ativados novamente: outro potencial de ação não pode ser gerado nesse período, até que os canais de membrana estejam suficientemente negativos para reengatilhar os canais.
A CONDUÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO AO LONGO DO AXÔNIO
Para transferir informação de um ponto a outro no sistema nervoso é necessário que o potencial de ação, uma vez gerado, seja conduzido ao longo do axônio.
Esta condução é semelhante à propagação da chama ao longo de um pavio, apenas se propaga em um sentido – ele não volta pelo caminho já percorrido.
Quando o axônio está suficientemente despolarizado para atingir o limiar, canais de sódio dependentes de voltagem abrem-se e o potencial de ação é iniciado. O influxo (entrada) de carga positiva despolariza o segmento de membrana imediatamente à frente, até que ele alcance o limiar e gere seu próprio potencial de ação.
Dessa forma, o potencial de ação faz seu caminho ao longo do axônio até alcançar o terminal axonal, assim iniciandoa transmissão sináptica.
FATORES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DE CONDUÇÃO
1) O tamanho do axônio (diâmetro): a velocidade de condução do potencial de ação aumenta com o diâmetro axonal. Axônios menores necessitam de uma maior despolarização para alcançar o limiar de potencial de ação.
2) Número de canais dependentes de voltagem na membrana
3) A mielina (isolante) e os nódulos de Ranvier: a mielina facilita o fluxo de corrente pelo interior do axônio, aumentando assim a velocidade de condução do potencial de ação. Os nódulos de Ranvier são quebras na bainha de mielina; CNaVD estão concentrados na membrana desses nodos. Em axônios mielinizados, o potencial de ação pula de um nodo a outro (esse tipo de propagação do potencial de ação é chamado de condução saltatória). – a mielina permite que a corrente se estenda para mais longe e de forma mais rápida entre os nódulos, acelerando a condução do potencial de ação.
POTENCIAIS DE AÇÃO, AXÔNIOS E DENDRITOS
Dendritos e corpos celulares não geram potenciais de ação causados pelo sódio, pois possuem muito poucos CNaVD. O cone de implantação axonal é chamado zona de disparo ou zona de gatilho.
A despolarização dos dendritos e do soma é causada pelo estímulo sináptico de outros neurônios; se a membrana do cone de implantação axonal for despolarizada além do limiar, ocorrerá a geração de potenciais de ação.
TRANSMISSÃO SINÁPTICA
HISTÓRICO
No final do séc XIX foi reconhecida a transferência de informações de um neurônio a outro em locais especializados.
Em 1897 o fisiologista inglês Charles Sherrington nomeou esses locais de sinapses.
A natureza física das transmissões sinápticas foi proposta há quase um século:
· Em 1921 o austríaco Otto Loewi provou a existência das sinapses químicas ao estimular eletricamente um axônio que inervava o coração de um sapo
· Em 1951 provou-se a existência de sinapses químicas e que estas são a maioria das sinapses do cérebro
· Em 1959 foi provada a existência das sinapses elétricas.
SINAPSES
Sinapses são junções especializadas onde parte de um neurônio se comunica com outro ou outra célula. As informações tendem a fluir em uma direção do neurônio para a célula alvo. O fluxo é do terminal axonal (pré-sináptico) ao neurônio-alvo (pós-sináptico).
Estudo das sinapses: compreensão das ações das drogas psicoativas / causas dos transtornos mentais / bases neurais do aprendizado, memória / comportamento
Sinapses químicas: liberam neurotransmissores
Sinapses elétricas: transmissão direta de íons – restritas ao crescimento
SINAPSES ELÉTRICAS
São particularmente comuns durante o desenvolvimento embrionário.
Gap junctions junções pré e pós sinápticas (3mm); também conectam celulas não neuronais como as musculares, epiteliais, hepáticas e glandulares.
As sinapses elétricas são bidirecionais: a corrente iônica passa em ambos os sentidos (diferente das químicas, que são unidirecionais).
Um potencial de ação no neurônio pré-sináptico pode produzir quase que instantaneamente um potencial de ação no neurônio pós-sináptico potencial de ação rápido e infalível.
Potenciais pós-sinápticos (PPS) que se somam (sinapses múltiplas): desencadeiam um potencial de ação na célula pós-sináptica. Apenas um PPS não é o bastante para gerar um potencial de ação.
As sinapses elétricas estão presentes na embriogênese – coordenação do crescimento e maturação.
Sinapses do SNC:
Axodendríticas (são as mais comuns); axosomáticas e axoaxônicas.
Sinapses do tipo I de Gray: a diferenciação na região pós-sináptica é mais espessa do que na pré-sináptica. São excitatórias.
Sinapses do tipo II de Gray: as diferenciações têm espessuras similares. São inibitórias.
SINAPSES QUÍMICAS
A maioria das transmissões sinápticas no sistema nervoso humano maduro se dá por sinapses químicas.
Fenda sináptica: preenchida por matriz extracelular de proteínas fibrosas mantendo adesão entre as membranas pré e pós-sinápticas. 
Terminal axonal: possui vesículas e grânulos secretores armazenam neurotransmissores.
Zonas ativas: sítios de liberação dos neurotransmissores.
JUNÇÃO NEUROMOSCULAR
Junções sinápticas também existem fora do SNC. Junções neuromusculares são sinapses químicas entre o neurônio motor da medula espinhal e o músculo esquelético.
É rápida e infalível; e também uma das maiores sinapses do corpo. O terminal pré-sináptico contém um grande número de zonas ativas. A membrana pós-sináptica (também chamada de placa motora terminal) contém uma série de dobras na superfície, com alta densidade de receptores para neurotransmissores.
PRINCÍPIOS DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA QUÍMICA
1) Síntese de neurotransmissor
2) Armazenamento dentro das vesículas
3) Mecanismo responsável pela ruptura das vesículas
4) Mecanismo que produz a resposta química ou elétrica da membrana pós-sináptica quando esta entra em contato com o neurotransmissor
5) Mecanismo que remove o transmissor da fenda sináptica
NEUROTRANSMISSORES – Síntese e Armazenamento
Três categorias: aminoácidos; aminas e peptídeos.
Aminoácidos GABA (ácido gama-amino-butírico), glutamato (Glu) e glicina (Gli).
Aminas acetilcolina (ACo), dopamina (DA), epinefrina, histamina, noradrenalina (NA), serotonina (5-HT).
Peptídios colecistociniina (CCK), endorfinas/dinorfina, encefalinas (enk), n-acetilaspartilglutamato (NAAG), neuropeptídio Y, somatostatina, substância P, TSH (hormônio liberador de tirotrofina), VIP (polipeptídio intestinal vasoativo).
Obs: aminoácidos estão presentes em grânulos secretores; enquanto que as vesículas sinápticas contêm peptídios e aminas.
· Diferentes neurotransmissores são sintetizados de diferentes maneiras.
· Diferentes neurotransmissores são liberados sob diferentes condições.
· O mesmo neurotransmissor pode ter diferentes ações pós-sinápticas, dependendo de qual receptor ele vai ativar.
A transmissão sináptica rápida na maioria das sinapses do SNC é mediada pelos aminoácidos Glu, GABA e Gli.
A amina acetilcolina (ACo) medeia a transmissão sináptica rápida em todas as junções neuromusculares.
As formas mais lentas de transmissão sinápticas do SNC e na periferia são mediadas por NT de todas as 3 categorias.
Uma vez sintetizados, os NT devem ser levados para as vesículas sinápticas (papel realizado por transportadores: proteínas especiais embutidas na membrana vesicular).
LIBERAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES
A liberação dos NT é desencadeada pela chegada de um potencial de ação no terminal axonal:
· Despolarização da membrana no terminal causa a abertura de canais de Ca++ dependentes de voltagem nas zonas ativas é a entrada do cálcio o sinal que causa a liberação dos NT.
Obs: a concentração intracelular de cálcio no repouso é baixa. Portanto, quando os canais de cálcio estiverem abertos, o cálcio encherá o citoplasma do terminal axonal; a elevação resultante da concentração de cálcio é o sinal que causa a liberação dos neurotransmissores das vesículas sinápticas.
Exocitose: ocorre exocitose das vesículas sinápticas nas zonas ativas.
Na presença de cálcio aumentado, as proteínas da membrana vesicular e da zona ativa alteram sua conformação, de modo que as bicamadas lipídicas das membranas pré-sináptica e vesicular fundem-se, formando um poro que permite a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica.
Endocitose: recuperação da membrana vesicular; a vesícula reciclada é então recarregada com o neurotransmissor.
Snare: proteínas que fazem ligação e fusão específicas de membranas (“atracam as vesículas”).
BOTULISMO: doença neuroparalítica grave (Clostridium botuinum: bactéria anaeróbia obrigatória, gram+, encontrada no solo).
Toxina butolínica bloqueadora da transmissão neuromuscular:
· Enzimas que destroem as proteínas SNARE no terminal pré-sináptico, impedindo a exocitose das vesículas sinápticas!!!
· 10 moléculas bloqueiam uma sinapse colinérgica
· Incubação: 18-36 horas
· Quanto menor o período de incubação, mais grave a doença
· Primeiros sintomas: diplopia, boca seca, disfagia, náusea, vômitos
· Seguido por paralisia motora descendente
· Óbito por paralisia bulbar ou complicações respiratórias· Tratamento suporte ventilatório, lavagem gástrica, laxantes e enemas, antitoxina trivalente EV.
RECEPTORES PARA NEUROTRANSMISSORES E SEUS SISTEMAS EFETORES
Os NT liberados na fenda sináptica afetam os neurônios pós-sinápticos ao se ligarem a proteínas receptoras específicas nas densidades pós-sinápticas.
Embora haja 100 diferentes receptores de NT, eles podem ser classificados em 2 grupos:
1) Canais iônicos ativados por neurotransmissores
2) Receptores acoplados a proteínas G (proteína ligande de guanosina trifosfato – GTP).
O mesmo neurotransmissor pode ter diferentes ações pós-sinápticas dependendo de qual receptor se liga.
Na ausência de NT, o poro do receptor está fechado.
Canais iônicos ativados por NT não mostram o mesmo grau de seletividade iônica dos canais iônicos dependentes de voltagem.
Contudo, via de regra, se os canais iônicos abertos forem permeáveis ao Na+, o efeito resultante será a despolarização da membrana da célula pós-sináptica que deixa de estar no potencial de repouso. Uma vez que o NT tende a levar o potencial de membrana até o limiar, capaz de gerar o potencial de ação, o efeito é dito EXCITATÓRIO.
Canais iônicos permeáveis a Na+ e K+ transmissão excitatória com entrada de Na+ e despolarização da membrana.
PEPS (Potencial excitatório pós-sináptico): despolarização transitória da membrana pós-sináptica causada por uma liberação pré-sináptica de neurotransmissores.
Se os canais iônicos abertos por neurotransmissores são permeáveis ao Cl-, o efeito resultante será a hiperpolarização da membrana da célula pós-sináptica a partir do potencial de repouso.
Como o neurotransmissor tende a afastar o potencial de membrana do limiar de geração do potencial de ação, este efeito é dito INIBITÓRIO. 
PIPS (Potencial inibitório pós-sináptico): é uma hiperpolarização transitória do potencial de membrana pós-sináptico causado pela liberação pré-sináptica de neurotransmissores.
A ativação sináptica de canais iônicos abertos por glicina ou GABA causam um PIPS.
Resumindo:
· Entrou Cl- por um canal de Cl- ficou hiperpolarizado (mais negativo): ação inibitória
· Entrou Na+; com descarga suficiente pode atingir o limiar capaz de gerar o potencial de ação: ação excitatória.
· Álcool: ação inibitória.
RECEPTORES ACOPLADOS À PROTEÍNA G
A transmissão sináptica química rápida é mediada por neurotransmissores aminoácidos e aminas agindo em canais iônicos ativados por esses neurotransmissores. Entretanto, todos os três tipos de neurotransmissores, agindo sobre receptores acoplados a proteínas G, podem ter ações pós-sinápticas mais lentas, mais duradouras e mais diversificadas.
1) O neurotransmissor se liga ao receptor na membrana pós-sináptica.
2) O receptor ativa pequenas proteínas – proteínas G – que se movem livremente no citosol.
3) As proteínas G ativadas, por sua vez, ativam proteínas efetoras.
Pelo fato de desencadearem efeitos metabólicos, os receptores de proteínas G são chamados de receptores metabotrópicos.
Proteínas efetoras: podem ser de dois tipos:
· Canais iônicos presentes na membrana
· Enzimas que sintetizam segundos mensageiros
Como os receptores acoplados às proteínas G podem desencadear uma variedade de efeitos metabólicos, são denominados receptores metabotrópicos.
AUTO-RECEPTORES
Auto-receptores Receptores pré-sinápticos sensíveis aos neurotransmissores liberados no próprio terminal pré-sináptico.
(Há receptores para neurotransmissores também no terminal axonal pré-sináptico).
Os auto-receptores são tipicamente acoplados a proteínas G que estimulam a formação de segundos mensageiros.
Consequências: inibição da síntese e liberação de mais neurotransmissores (fenômeno de auto-regulação ou feedback negativo).
Ação variada:
· estimulam a liberação de receptores e em muitos casos a síntese de neurotransmissores;
· funcionam como válvula de segurança que reduz a liberação de neurotransmissores quando a concentração deles na fenda sináptica está muito alta.
RECICLAGEM E DEGRADAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES
Após a interação dos neurotransmissores liberados com receptores pós-sinápticos, eles devem ser removidos da fenda sináptica para permitir um novo ciclo de transmissão sináptica e evitar a dessensibilização:
(Obs: dessensibilização processo no qual os canais iônicos ativados pelo NT se fecham)
1) Difusão do neurotransmissor para longe da sinapse
2) Receptação para dentro do terminal pré-sináptico ou glia (astrócitos) por transportadores proteicos específicos na membrana pré-sináptica (degradação enzimática no citosol ou recarregados para dentro de vesículas sinápticas)
3) Degradação enzimática na fenda sináptica
A importância da remoção do neurotransmissor não pode ser subestimada.
Na junção neuromuscular, ininterrupta exposição de altas concentrações de acetilcolina causa uma dessensibilização. A acetilcolinesterase previne esse processo.
· Gases usados como armas químicas inibem a acetilcolinesterase.
· Na doença de Alzheimer há uma diminuição de acetilcolina, então a droga de ação escolhida é uma inibidora da acetilcolinesterase (para que ela não abaixe mais a concentração de acetilcolina).
NEUROFARMACOLOGIA
(Estudo dos efeitos das drogas no tecido nervoso)
Drogas inibidoras: interferem com a transmissão sináptica. Ex: gases químicos.
Essas drogas inibem a função normal de proteínas específicas envolvidas na transmissão sináptica.
Drogas antagonistas de receptores: são drogas que bloqueiam o receptor (ex: curare veneno usado em flechas de indígenas. O curare liga-se firmemente aos receptores de acetilcolina nas células musculares e bloqueia a ação da acetilcolina, impedindo a contração muscular – paralisia das presas).
Drogas agonistas de receptores: drogas que mimetizam a ação dos neurotransmissores ao ligar-se ao seu receptor. Ex: nicotina.
PRINCÍPIOS DE INTEGRAÇÃO SINÁPTICA
A maioria dos neurônios recebe milhares de sinapses que ativam diferentes combinações de canais iônicos dependentes de transmissores e receptores acoplados a proteína G.
O neurônio pós-sináptico integra todos esses sinais complexos químicos e iônicos em uma simples forma de transmissão: o potencial de ação.
A transformação de muitos sinais sinápticos em um único sinal neuronal constitui a computação neural.
Integração sináptica é um processo no qual múltiplos potenciais sinápticos combinam dentro de um neurônio pós-sináptico.
Análise quantal dos PEPS (potencial excitatório pós-sináptico):
A unidade elementar da liberação de neurotransmissores é o conteúdo de uma única vesícula sináptica.
Cada vesícula contém o mesmo número de transmissores. A liberação de uma vesícula gera um potencial pós-sináptico minúsculo, chamado de “mini”.
A amplitude do PEPS (potencial excitatório pós-sináptico) é a interação múltipla de amplitude de minis (1x, 2x, 3x...)
 Análise quantal é um método que compara as amplitudes dos minis e a evocação do potencial de ação pós sináptico, sendo usado para determinar quantas vesículas foram utilizadas durante a transmissão sináptica.
Somatório dos PEPS: A maioria dos neurônios atua como um computador sofisticado, requerendo que muitos PEPS juntos produzam uma significante despolarização da célula pós-sináptica (é necessário integrar muitos PEPS).
Há dois tipos de somatório (formas de integração sinápticas):
1) Somatória espacial consiste em adicionar PEPSs gerados simultaneamente em muitas sinapses em um dendrito.
2) Somatória temporal consiste em adicionar PEPSs gerados na mesma sinapse e que ocorram em uma rápida sucessão, dentro de intervalos de 1 a 15 ms.
A INTEGRAÇÃO DOS PIPS E PEPS
Somação dos PIPS e PEPS: temporal; espacial.
Para disparar um potencial de ação deve ser gerada uma despolarização na zona de disparo ou cone de implantação axonal. A efetividade da sinapse depende do comprimento do dendrito e das propriedades elétricas do citoplasma e da membrana (canais iônicos).
Sinapses excitatórias e inibitórias exercem um poderoso controle sobre o sinal de saída de um neurônio. As sinapses excitatórias e inibitórias estão espalhadas sobre os dendritos, no somae próximas ao cone de implantação axonal.
Excitabilidade dos dendritos
Dendritos raramente possuem canais iônicos voltagem dependentes suficientes para gerar a propagação de um potencial de ação como o axônio; mas os poucos canais encontrados são importantes para amplificar os pequenos potenciais pós-sinápticos gerados na ponta do dendrito, aumentando o sinal sináptico em direção ao soma.
Para o PEPS gerar um potencial de ação do neurônio é necessário uma série de fatores:
· Número de sinapses excitatórias coativas
· Distância das sinapses com a zona de gatilho
· As propriedades do dendrito
INIBIÇÃO SINÁPTICA
A ação de algumas sinapses pode afastar o potencial de membrana do limiar de potencial de ação – essas são chamadas sinapses inibitórias.
Seus receptores são canais iônicos dependentes de transmissores (GABA, glicina). A maioria desses canais são permeáveis somente ao íon cloro.
Diferenças dos receptores pós sinápticos na sinapse excitatória X sinapse inibitória:
Sinapse excitatória: PEPS – entra Na+ despolariza ACo, Glu
Sinapse inibitória PIPS – entra Cl- hiperpolariza GABA, glicina
Os receptores pós-sinápticos nas sinapses inibitórias são (na maioria) canais iônicos ativados por neurotransmissores. As únicas diferenças importantes são que elas ligam diferentes neurotransmissores (ou GABA ou glicina) e que permitem que distintos íons passem por seus canais.
Os canais iônicos ativados por neurotransmissores da maioria das sinapses inibitórias são permeáveis somente a um íon natural, o Cl-. A abertura dos canais de cloreto permite que os íons Cl- atravessem a membrana em uma direção que leva o potencial de membrana rumo ao potencial de equilíbrio de cloreto.
Inibição por derivação: quando a sinapse age como um circuito de derivação elétrico, que é como um desvio que impede que a corrente flua do corpo celular ao cone de implantação axonal.
A ação inibitória das sinapses também contribui para a integração sináptica. Os PIPSs podem ser subtraídos dos PEPSs, diminuindo a probabilidade de os neurônios pós-sinápticos dispararem o potencial de ação.
A geometria das sinapses excitatórias e inibitórias
Sinapses inibitórias que utilizam GABA ou glicina como neurotransmissor: Característica morfológica: sinapse tipo II de Gray.
Sinapses excitatórias que utilizam glutamato como neurotransmissor: Característica morfológica: sinapse tipo I de Gray.
As sinapses inibitórias são encontradas agrupadas no corpo celular, próximas ao cone de implantação axonal, onde estão em uma posição especialmente privilegiada para influenciar a atividade do neurônio pós-sináptico.
Modulação sináptica
Muitas sinapses com receptores acoplados a proteínas G não estão associadas com canais iônicos. A ativação sináptica de tais receptores não evoca diretamente PEPSs e PIPSs, mas, em vez disso, modificam a efetividade de PEPSs gerados por outras sinapses, empregando canais iônicos dependentes de voltagem.
Esse tipo de efeito sobre a transmissão sináptica é denominado modulação.
SISTEMAS DE NEUROTRANSMISSORES
Pensamento: apenas uma reação química
CARACTERÍSTICAS DOS NEUROTRANSMISSORES
· Uma molécula que é sintetizada e estocada no neurônio pré-sináptico
· Deve ser liberada pelo terminal axonal pré-sináptico sob estimulação
· Quando aplicada experimentalmente, deve produzir na célula pós-sináptica uma resposta que mimetiza a resposta produzida pela liberação do neurotransmissor do neurônio pré-sináptico
HISTÓRICO
Tudo começou com um sonho nos estudos de Otto Loewe em 1920 com a Acetilcolina. Henry Dale introduziu o termo “colinérgico”, logo “noradrenérgico”; e em 1936 érgico”; e em 1936 dividiu com Loewe o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina.
QUÍMICA DOS NEUROTRANSMISSORES
A maioria dos neurotransmissores se encaixa na seguinte classificação: aminoácidos, aminas e peptídios.
Princípio de Dale: o neurônio tem somente 01 neurotransmissor.
Quando dois ou mais neurotransmissores são liberados no terminal nervoso, eles são chamados de co-transmissores.
LOCALIZAÇÃO DO TRANSMISSOR E ENZIMAS SINTETIZADORAS DE NEUROTRANSMISSORES
Cientistas frequentemente iniciam sua busca com um pouco mais de intuição.
O primeiro passo para confirmar a hipótese é mostrar que a molécula de fato está localizada e é sintetizada por um neurônio particular; que sua aplicação no terminal sináptico mimetiza a resposta produzida pela liberação do neurotransmissor.
Duas das mais importantes técnicas usadas hoje são a imunocitoquímica e a hibridização in situ.
ESTUDANDO A LIBERAÇÃO DE TRANSMISSORES
Uma vez que o candidato a neurotransmissor é sintetizado e localizado no terminal pré-sináptico, devemos mostrar que ele é liberado por uma estimulação.
Com a despolarização deve haver:
1) Influxo de cálcio no terminal pré-sinápitco
2) Liberação de neurotransmissor na fenda
Estabelecer que uma molécula é sintetizada e liberada por um neurônio não é suficiente para qualifica-la como neurotransmissor. Ela deve evocar a mesma resposta no neurônio pós-sináptico assim como o neurotransmissor liberado na fenda pré-sináptica.
ESTUDANDO RECEPTORES
Cada neurotransmissor exerce um efeito pós-sináptico ao se ligar a um receptor específico. 
Como regra, dois neurotransmissores diferentes não se ligam ao mesmo receptor.
Entretanto, um mesmo neurotransmissor pode se ligar a diferentes receptores, que são chamados de subtipos de receptores (receptores colinérgicos: receptores nicotínicos e muscarínicos).
Análise neurofrmacológica
Muito do que nós sabemos sobre subtipos de receptores foi aprendida ela análise ne9urofarmacológica. Exemplo: músculo cardíaco e estriado respondem diferentemente a várias drogas colinérgicas.
A nicotina derivada do tabaco é agonista do receptor colinérgico no músculo esquelético, mas não exerce efeito no coração. A muscarina, derivada de um veneno do cogumelo é agonista do receptor colinérgico no coração, mas não tem efeito no músculo esquelético.
Receptores nicotínicos e muscarínicos também existem no cérebro.
Outra maneira de distinguir subtipos de receptores é usar antagonistas seletivos.
· O veneno curar inibe a ação de receptores nicotínicos
· A atropina derivada da bela dona é antagonista dos receptores muscarínicos
Diferentes drogas são usadas também para distinguir vários subtipos de receptores glutamatérgicos: AMPA, NMDA e cainato.
Método ligante-ligação
· Isolar um receptor de neurotransmissor e determinar sua estrutura química;
· Mapear anatomicamente a distribuição de diferentes receptores de neurotransmissores no cérebro.
Qualquer composto químico (neurotransmissor) que se ligue a um sítio específico em um receptor é denominado um ligante deste receptor: agonista / antagonista / o próprio neurotransmissor
Análise molecular dos receptores
Embora haja diferentes receptores de neurotransmissores, eles podem ser classificados em dois tipos:
1) Canais iônicos dependentes de transmissores
2) Receptores acoplados à proteína G
NEURÔNIOS COLINÉRGICOS
A acetilcolina (ACo) é o neurotransmissor da junção neuromuscular. É sintetizada por todos os neurônios motores na medula espinhal e tronco encefálico.
Colina acetil transferase (CoAT) enzima necessária para síntese de ACo no terminal axonal; produzida no soma.
· Acetil + colina
A acetilcolinesterase (ACoE) na fenda sináptica quebra a ACo em colina e ácido acético.
A colina é recaptada pelo terminal axonal e reutilizada na síntese de ACo.
1960 – SNC
Estruturas (ACo): corpo estriado, coluna colinérgica rostral do prosencéfalo basal, córtex cerebral, habênula, hipotálamo, sistema visual, mesencéfalo, formação reticular da ponte e medula espinal.
· Movimento muscular / comportamento observável / funções corticais superiores como atenção, percepção, memória e consciência.
(Doença de Alzheimer)
NEURÔNIOS CATECOLAMINÉRGICOS
Neurotransmissores catecolaminérgicos:
O aminoácido TIROSINA é precursor de três neurotransmissores (as catecolaminas):
· Dopamina (DA)
· Noradrenalina (NA) ou norepinefrina
· Adrenalina ou epinefrina
Todos possuem aenzima tirosina hidroxilase.
· Regulação do movimento, do humor, da atenção e das funções viscerais.
O sistema catecolaminérgico não possui uma enzima para rápida degradação extra-celular como a AChE. Elas retornam para o neurônio pré-sináptico via transporte dependente de Na (MAO) – que também degrada os neurônios serotoninérgicos.
Ex: anfetaminas e cocaína (IMAO – inibidores da monoamina oxidase) bloqueiam o retorno da catecolamina na fenda sináptica, prolongando a ação dos neurotransmissores.
Dentro do axônio terminal a catecolamina pode ser rearmazenada nas vesículas ou destruída pela ação das monoamina oxidase (MAO).
NEURÔNIOS SEROTONINÉRGICOS
Serotonina ou 6-HT (5-hidroxitriptamina).
· Regulam o humor, o comportamento emocional e o sono.
A síntese de 5-HT é limitada pela disponibilidade do aminoácido TRIPTOFANO no fluido extracelular, que por sua vez provém da dieta (grãos, carne, laticínios).
Ocorre recaptação da serotonina da fenda para o terminal axonal; onde é transportada para a vesícula sináptica ou degradada pela MAO.
Antidepressivos tricíclicos: atuam em 3 vias (serotonina, catecolamina e acetilcolina); agem fazendo com que a substância fique mais tempo na fenda sináptica.
Prozac inibidor seletivo da recaptação da serotonina.
NEURÔNIOS AMINOACIDÉRGICOS
Glutamato (Glu), glicina (Gly), e ácido gama-aminobutírico (GABA).
O Glu e a Gly são sintetizados a partir da glicose e outros precursores. São aminoácidos presentes em todos os neurônios.
O GABA é produzido a partir do glutamato através da enzima glutamato descarboxilase (GAD).
Enquanto o glutamato é o principal NT excitatório, o GABA é o principal NT inibitório do SN!
Sua ação termina com a recaptação para o terminal pré-sináptico e glial por transportadores dependentes de Na+, onde o GABA é metabolizado pela GABA transaminase.
Canais iônicos ativados por Glutamato:
Receptores para Glu:
· AMPA, NMDA, cainato
· Canais iônicos excitarórios ativados por Glu
· AMPA: permeáveis ao Na+ e ao K+
· NMDA: permeáveis ao Na+ e ao Ca++
Canais iônicos ativados por GABA:
· Muita inibição causa perda de consciência e coma;
· Pouca inibição conduz à convulsão.
Benzodiazepínicos: aumentam a frequência de abertura do canal.
Barbitúricos: aumentam a duração de abertura do canal.
Boa noite Cinderela:
· ácido gma-hidroxibutírico (GHB)
· ketamina
· flunitrazepam (Rohypnol)
· Lorazepam (Lorax)
· Bromazepam (Lexotam)
OUTROS NEUROTRANSMISSORES
ATP:
· É liberado na fenda sináptica por estímulos pré-sinápticos dependentes de Ca++
· Se liga nos receptores purinérgicos: canais iônicos (normalmente cátions) e acoplados à proteína G
· Frequentemente empacotado em vesículas com outros neurotransmissores (catecolaminas), atuando como co-transmissor
· Excita diretamente os neurônios pela abertura de canais para cátions e funciona como neurotransmissor excitatório.
ENDOCANABINOIDES (canabinoides endógenos):
· Sinalização RETRÓGRADA, em receptores acoplados à proteína G, cujo principal efeito é a diminuição da abertura de canais de Ca++ pré-sinápticos.
ÓXIDO NÍTRICO
· Neurotransmissor gasoso
· Mensageiro RETRÓGRADO
· Regulação do fluxo sanguíneo, relaxa a musculatura lisa dos vasos sanguíneos
CANNABIS SATIVA (cânhamo)
· Planta fibrosa usada na fabricação de cordas e tecidos
· Atualmente, mais utilizado como entorpecente – maconha ou haxixe
· Em estudo para fins terapêuticos
· USA-CA: uso sob prescrição médica
Doses reduzidas euforia, relaxamento muscular, alteração da percepção, redução da dor, riso e loquacidade, fome, confusão mental, redução na capacidade de resolução de problemas, na memória de curta duração e desempenho psicomotor.
Altas doses alucinações e mudanças de personalidade.
Ingrediente ativo: THC (tetrahidrocanabinol).
Receptores canabinóides acoplados à proteína G no encéfalo – regiões de controle motor, córtex cerebral, vias da dor (CB1) e tecidos do sistema imunológico (CB2).
 
OS SENTIDOS QUÍMICOS – GUSTAÇÃO E OLFAÇÃO
INTRODUÇÃO
Desde o início, os organismos flutuavam ou nadavam em água contendo substâncias químicas que sinalizavam comida, veneno ou sexo (a sensação química é o mais primitivo dos sentidos).
Quimiorreceptores (células quimicamente sensíveis): o mecanismo de sensações químicas evolui servindo de base para a comunicação entre células e organismos.
Gustação e olfação: têm tarefas similares e por meio de ambos o sistema nervoso percebe o sabor: detectam substâncias químicas externas.
A gustação e a olfação possuem conexões fortes e diretas com a maioria de nossas necessidades mais básicas: fome, raiva, alegria, amor, sede, sexo, memória.
Entretanto são separados e diferem – de estruturas e mecanismos de seus quimiorreceptores, organização bruta de suas conexões centrais, dos seus efeitos no comportamento.
As informações neurais de cada sistema são processadas paralelamente e são fundidas em nível alto do córtex cerebral.
O GOSTO
Os seres humanos evoluíram como onívoros (onis = tudo; vorare = comer).
O sistema sensitivo e versátil do gosto foi necessário para distinguir novas fontes de alimentos e toxinas em potencial. Algumas de nossas preferencias no paladar são de nascença; experiências podem modificar fortemente nossos instintos. Nosso gosto também tem capacidade de reconhecer deficiências de certos nutrientes chaves e desenvolver apetite por eles.
Os gostos básicos
Nós podemos reconhecer somente poucos sabores. Os 5 sabores básicos são: doce, amargo, salgado, ácido e umami.
Umami é definido pelo sabor condimentado do glutamato. As 5 categorias de qualidade de sabor parecem ser comuns através da cultura humana.
· Umami – o quinto sabor: a palavra “umami” é de origem japonesa e pode ser traduzida como delicioso ou saboroso. Apesar de ser descoberto em 1907, o gosto só foi reconhecido pela comunidade científica em 2000.
Basicamente três substâncias são responsáveis por proporcionar o quinto gosto básico, o ácido glutâmico, aminoácido monossódico (aji-no-moto), o inosilato e o guanilato, que podem ser encontrados naturalmente em determinados alimentos, sobretudo os ricos em proteína.
Além dos humanos, outros mamíferos, como cães e ratos, também são capazes de perceber o quinto gosto.
Substâncias quimicamente distintas podem possuir o mesmo sabor: frutose e aspartame. Sabores amargos podem ocorrer por simples liberação de K+ (KCl) e Mg++ ou por substâncias complexas como o quinino e cafeína.
Muitas substâncias amargas ou venenosas podem ser sentidas com concentrações nanomolares.
Como que 5 gostos provocam milhares de paladares?
1. Cada alimento ativa uma diferente combinação de gostos básicos ajudando a torna-lo único.
2. A maioria dos alimentos tem sabores distintos como resultado de seu gosto e cheiro.
3. Outras modalidades de sentidos contribuem para a experiência única do sabor dos alimentos.
Que outras modalidades sensitivas contribuem para o sabor?
· Sensibilidade térmica
· Sensibilidade tátil
· Sensibilidade vibratória
· Visão
· Nocirreceptores de queimação (pimenta – capsaicina)
O órgão do gosto:
Língua: cada papila possui de 1 a 50 botões gustativos; cada botão gustativo possui de 50 a 150 células receptoras.
Células receptoras da gustação:
As células receptoras da gustação constituem apenas 1% da língua. Um humano tem de 2000 a 5000 botões gustativos (500 a 20.000).
Histologicamente, receptores gustativos não são neurônios. Entretanto, fazem sinapses com axônios aferentes. A meia vida da célula gustativa é de duas semanas.
Mais de 90% das células receptoras respondem a dois ou mais dos sabores básicos; e podem ser neutras para outro.
Quando um estímulo é muito forte, a maioria das papilas passam a ser menos seletivas.
Papila gustativa: células receptoras da gustação: terminal apical + poro gustativo
Mecanismos de transdução de gostos
O processo pelo qual os estímulos do ambiente causam respostas elétricas nas células receptoras sensoriais é chamado de transdução.
A transdução gustativa envolve inúmeros processos. Cada sabor básico usa um ou mais desses mecanismos:
a) Diretamente passar por canais