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Brasília-DF. farmacologia e terapêutica veterinária do sistema nervoso autônomo, junção neuromuscular, dor e inflamação Elaboração João Walter de Souza da Silveira Produção Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração Sumário APrESEntAção .................................................................................................................................. 5 orgAnizAção do CAdErno dE EStudoS E PESquiSA ..................................................................... 6 introdução ..................................................................................................................................... 8 unidAdE i o sistema nervoso autônomo ..................................................................................................... 10 CAPítulo 1 organização morfofuncional do sistema nervoso autônomo ............................... 11 CAPítulo 2 simpatomiméticos e simpatolíticos ................................................................................... 18 CAPítulo 3 parassimpatomiméticos e parassimpatolíticos ................................................................ 26 unidAdE ii o músculo e a junção neuromuscular ...................................................................................... 34 CAPítulo 4 transmissão neuromuscular ........................................................................................... 35 CAPítulo 5 relaxantes musculares de ação periférica ................................................................... 38 CAPítulo 6 mecanismos moleculares da contração ..................................................................... 42 unidAdE iii a inflamação e a dor ................................................................................................................... 46 CAPítulo 7 autacoides e agentes de ação tecidual ......................................................................... 47 CAPítulo 8 fisiopatologia da inflamação ........................................................................................ 55 CAPítulo 9 fisiopatologia da dor ...................................................................................................... 59 CAPítulo 10 anti-inflamatórios não esteroidais (aines) ..................................................................... 65 CAPítulo 11 analgésicos de ação periférica ..................................................................................... 70 PArA (não) FinAlizAr ...................................................................................................................... 73 rEFErênCiAS .................................................................................................................................... 74 5 Apresentação Caro aluno A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da Educação a Distância – EaD. Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo. Elaborou-se a presente publicação com a intenção de to rná-la subsídio valioso, de modo a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira. Conselho Editorial 6 organização do Caderno de Estudos e Pesquisa Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos básicos, com questões para refl exão, entre outros recursos editoriais que visam a tornar sua leitura mais agradável. Ao fi nal, serão indicadas, também, fontes de consulta, para aprofundar os estudos com leituras e pesquisas complementares. A seguir, uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos Cadernos de Estudos e Pesquisa. Provocação Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor conteudista. Para refletir Questões inseridas no decorrer do estudo a � m de que o aluno faça uma pausa e re� ita sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante que ele veri� que seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As re� exões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões. Sugestão de estudo complementar Sugestões de leituras adicionais, � lmes e sites para aprofundamento do estudo, discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso. Praticando Sugestão de atividades, no decorrer das leituras, com o objetivo didático de fortalecer o processo de aprendizagem do aluno. Atenção Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a síntese/conclusão do assunto abordado. 7 Saiba mais Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões sobre o assunto abordado. Sintetizando Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos. Exercício de � xação Atividades que buscam reforçar a assimilação e � xação dos períodos que o autor/ conteudista achar mais relevante em relação a aprendizagem de seu módulo (não há registro de menção). Avaliação Final Questionário com 10 questões objetivas, baseadas nos objetivos do curso, que visam veri� car a aprendizagem do curso (há registro de menção). É a única atividade do curso que vale nota, ou seja, é a atividade que o aluno fará para saber se pode ou não receber a certi� cação. Para (não) � nalizar Texto integrador, ao � nal do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado. 8 introdução O sistema nervoso autônomo poderia ser visto como uma parte integrante do sistema motor. Porém, em vez dos músculos esqueléticos, os efetores são a musculatura lisa, o músculo cardíaco e as glândulas. Uma das funções mais importantes do sistema nervoso autônomo é a manutenção do ambiente interno, ou seja, a homeostase. Ações compensatórias imediatas são deflagradas por este sistema quando estímulos internos sinalizam para necessidade de regulação. O sistema nervoso autônomo não responde apenas a estímulos internos; ele está apto também a participar de respostas apropriadas e coordenadas a estímulos externos, como a que ocorre na resposta caracterizada como de “luta ou fuga”. Muitas drogas são empregadas como ferramenta de estudo do sistema nervoso autônomo não só para a farmacologia mas também para a fisiologia, e algumas possuem importante uso terapêutico. O bloqueador neuromuscular clássico, o curare, foi a ferramenta que Claude Bernard usou, na metade do século XIX, para demosntrar o local de ação da droga próximo ou na própria junção neuromuscular. Destaca-se também a contribuição fundamental dos indígenas da América do Sul pela descoberta das espécies botânicas que contêm este composto. O principal uso dos agentes bloqueadores neuromusculares hoje é na produção de relaxamento muscular, esquelético para facilitar acessos cirúrgicos. A dor é o sintoma mais ubíquo, e continua sendo uma das grandes preocupações da humanidade. O homem em toda sua história sempre procurou esclarecer as razões da ocorrência da dor e os procedimentos para seu controle. Além de gerar estresse físico e emocional, a dor gera grande fardo econômicoe social para a sociedade, e seu mais adequado controle é de interesse de todos. Entre os fármacos utilizados para controlar a dor, os anti-inflamatórios não esteroidais estão entre os mais utilizados. Esses agentes também são usados como anti-inflamatórios, para controlar febre, artrite, gota e tratamentos tópicos. objetivos » Desenvolver um entendimento básico da anatomia e fisiologia do sistema nervoso autônomo, da junção neuromuscular e da fisiologia e fisopatologia da dor e da inflamação. » Descrever os principais transmissores e seus respectivos receptores farmacológicos do sistema nervoso autônomo e da junção neuromuscular, e os principais mediadores envolvidos com a inflamação e a dor. » Discutir a farmacologia dos principais grupos de drogas que agem no sistema nervoso autônomo, na junção neuromuscular, no controle da inflamação e da dor. 9 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i » Discutir a aplicação terapêutica dos principais grupos de drogas que agem no sistema nervoso autônomo, na junção neuromuscular e no controle da inflamação e da dor, de importância na medicina veterinária. 11 unidAdE i o SiStEmA nErvoSo Autônomo O sistema nervoso autônomo contribui para a homeostase, respondendo a sensações viscerais subconscientes e excitando ou inibindo o músculo liso, músculo cardíaco e glândulas. Tal como o sistema nervoso somático, o sistema nervoso autônomo também opera através de arcos refl exos. Estruturalmente, este sistema inclui neurônios sensoriais autonômicos, centros de integração no sistema nervoso central, neurónios motores autonômicos e a divisão entérica. Contínuo fl uxo de impulsos nervosos pronevientes de neurônios autonômicos sensoriais em órgãos viscerais e vasos sanguíneos, atingem centros de integração no sistema nervoso central, de onde partem eferências autonômicas para vários tecidos efetores, regulando a atividade nesses órgãos. O sistema nervoso autônomo opera normalmente sem controle consciente. Centros no hipotálamo e tronco encefálico regulam os refl exos autonômicos. Você já se perguntou como medicamentos utilizados para controlar a pressão sanguínea exercem seus efeitos através do sistema nervoso autônomo? 12 CAPítulo 1 organização morfofuncional do Sistema nervoso Autônomo introdução A transmissão química no sistema nervoso periférico (SNP) e as formas como os diferentes grupos de fármacos interferem nessa transmissão são matérias de muitas pesquisas. Já no século XIX, quando a fisiologia experimental criou seus alicerces, o sistema nervoso autônomo recebia considerável atenção. O fato de a estimulação elétrica dos nervos ser capaz de induzir muitos efeitos fisiológicos e, particularmente, o modo como um sinal era transmitido do nervo para o tecido-alvo representava verdadeiro desafio à compreensão dos estudiosos. Aliada a sua relativa simplicidade anatômica e fisiológica, o SNP permitiu descobertas importantes sobre a transmissão química, que foram fundamentais para a compreensão e a classificação de muitos tipos importantes de ação dos fármacos, e os mesmos princípios gerais puderam ser aplicados ao sistema nervoso central (SNC). O SNA, também chamado de visceral, vegetativo ou involuntário é, como o próprio nome sugere, independente (autônomo), pois suas atividades não estão sob controle consciente direto. É distribuído largamente através do corpo e está relacionado principalmente com funções viscerais, tais como o débito cardíaco, o fluxo sanguíneo para os diversos órgãos e a digestão, necessários para a vida. Na periferia, o SNA consiste de nervos, gânglios e plexos que inevam coração, vasos sanguíneos, glândulas, outros órgãos e o músculo liso presente em vários tecidos. Os nervos eferentes do SNA suprem todas estruturas inervadas do corpo, com exceção do músculo esquelético. É nos gânglios que ocorre a sinapse mais distal do arco reflexo autonômico (fora do eixo cerebroespinal). As fibras pós-ganglionares geralmente não são mielinizadas e, ao contrário do sistema nervoso somático, onde a interrupção do nervo eferente paraliza e atrofia os músculos esqueléticos, no SNA as glândulas e os músculos lisos ainda retêm certo grau de atividade espontânea, mesmo após interrupção dos nervos eferentes. A maioria dos arcos reflexos autonômicos são mediados pelo SNC (inclusive na medula espinal) e alguns são locais. Pelo fato de haver grande sobreposição dos centros autonômicos e motores no SNC, qualquer resposta somática sempre gera respostas viscerais e vice-versa. O hipotálamo e o núcleo do trato solitário são importantes locais de integração central de funções autonômicas como temperatura corporal, balanço hídrico, metabolismo de carboidratos e gordura, pressão sanguínea, emoções, sono, respiração e reprodução. No hipotálamo são gerados padrões de respostas altamente integradas, que envolvem componentes autonômicos, endócrinos e comportamentais, e no prosencéfalo basal, tronco encefálico e medula espinal as respostas têm padrões mais limitados. 13 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i Anatomia do sistema nervoso autônomo Baseado em cirtérios anatômicos e de neurotransmissão, o SNA é dividido em simpático (toracolombar) e parassimpático (craniossacral). Ambas as divisões originam-se em núcleos dentro do SNC de onde partem fibras pré-ganglionares (do tronco encefálico ou da medula espinal) que terminam em gânglios periféricos. No simpático, essas fibras pré-ganglionares têm seus corpos celulares localizados na coluna intermediolateral da medula espinal, nos níveis de T1-L2/L3, e emergem pela raiz nervosa ventral (anterior) para atingir um ou mais gânglios simpáticos paravertebrais, pré-vertebrais ou terminais ou a medula da glândula adrenal (anatômica e embriologiamente semelhante ao gânglio simpático). A maioria dessas fibras pré-ganglionares são curtas (algumas são um pouco mais longas). Na sinapse ganglionar simpática é liberado o neurotransmissor acetilcolina. A fibra pós-ganglionar atinge os órgãos-alvo e libera o neurotransmissor noradrenalina. No caso da medula da adrenal, esta libera muito mais adrenalina que noradrenalina direto na corrente sanguínea. Os órgãos efetores do simpático estão presentes em todo o corpo, além disso há uma fibra pré- ganglionar para cada 20 ou mais pós-ganglionares, o que gera respostas extremamente difusas. Deve-se ressaltar também que um gânglio pode receber várias fibras pré-ganglionares. No parassimpático, os corpos celulares das fibras pré-ganglionares estão localizadas no mesencéfalo, no bulbo e na parte sacral da medula espinal e emergem pelos nervos cranianos (especialmente o terceiro, o sétimo, o nono e o décimo) e pelas raízes espinais sacrais terceira e quarta, no caso do homem. Como no simpático, o neurotransmissor liberado por estas fibras no gânglio é a acetilcolina. Algumas fibras pré-ganglionares parassimpáticas terminam em gânglios parassimpáticos localizados fora dos órgãos inervados (o ciliar, pterigopalatino, submandibular, ótico e vários gânglios pélvicos), no entanto, a maioria termina em células ganglionares distribuídas de forma difusa ou em redes nas paredes dos órgãos inervados. A fibra pós-ganglionar também libera a acetilcolina ou o NO (óxido nítrico) no órgão-alvo. Na maioria das vezes, há uma relação de 1:1 entre as fibras pré e pós- ganglionares, com poucas exceções (como o nervo vago que possui relação de aproximadamente 1:8000). Desse modo as influências do parassimpático são bem mais limitadas. Os processos de propulsão, de mistura e a absorção de nutrientes no TGI (trato gastrointestinal) são controlados localmente pelo sistema nervoso entérico (SNE). O SNE é uma coleção grande e altamente organizada de neurônios localizados nas paredes do TGI, desde o esôfago até o cólon distal (particularmente crítico na atividade motora do cólon) ,e é considerado por muitos como uma terceira divisão da SNA. Este complexo sistema está envolvido no controle sensorial e motor e, portanto, consisteem ambos os neurônios sensoriais aferentes e neurônios motores, além de interneurônios. Esses neurônios são organizados principalmente em dois plexos nervosos: o mioentérico (Auerbach) e o submucoso (Meissner). O plexo mioentérico está situado entre as camadas circular e longitudinal de músculo da parede do TGI e tem um importante papel na contração e relaxamento do músculo liso gastrointestinal. O plexo submucoso está envolvido com a absorção e a secreção no epitélio do TGI, o fluxo sanguíneo local e as atividades neuroimunes. 14 unidAdE i │o SiStEmA nErvoSo Autônomo As fi bras parassimpáticas e simpáticas que fazem sinapses com os neurônios do SNE parecem desempenhar um papel modulador, uma vez que a supressão dessas aferências não suprimem a atividade do TGI (na verdade, a desnervação seletiva pode resultar em aumento da atividade motora). As terminações das fi bras pós-ganglionares autonômicas no músculo liso e nas glândulas formam um rico plexo ou retículo terminal. Esse retículo é formado pelas ramifi cações fi nais das fi bras pós-ganglionares simpáticas, parassimpáticas e pelas aferentes viscerais, contidas no interior de uma bainha frequentemente interrompida por células-satélite ou de Schwann. Nessas interrupções são vistas varicosidades nas fi bras eferentes que podem ocorrer repetidamente, mas a distâncias variáveis ao longo das ramifi cações do axônio. A integração das ações do SNA é de vital importância para o bem-estar do organismo. A maioria das vísceras tem inervação simpática e parassimpática, com integração dos sistemas ocorrendo a todo momento. Em grande parte dos órgãos-alvo o simpático e o parassimpático exercem ação de antagonistas fi siológicos ou funcionais (coração, íris etc). Também podem ter ação complementar, como nos órgãos sexuais masculinos, ou ações muito desiguais, como aquelas sobre a resistência vascular periférica (ação preponderante do simpático). O simpático e a medula da adrenal associada não são essenciais à vida em ambiente controlado, mas é essencial em condições estressoras. Normalmente ativo continuamente e com o grau de atividade variando com órgão e com tempo, o simpático pode “descarregar” como unidade (situações de luta ou fuga). Por outro lado, o parassimpático apresenta descargas principalmente discretas e localizadas, primariamente para conservação de energia e manutenção da função do órgão em períodos de atividades mínimas. A eliminação do parassimpático é incompatível com a vida (a secção do vago leva à perturbação das funções dos cílios do trato respiratório, culminando com infecção pulmonar, entre outros distúrbios). Siga o link abaixo para ver ilustração do sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático presente no livro Gray’s Anatomy of the Human Body, publicado originalmente em 1918. http://www.bartleby.com/107/illus839.html neurotransmissão no sistema nervoso autônomo Os impulsos nervosos provocam as respostas do músculo liso, do músculo cardíaco e esquelético, das glândulas exócrinas e dos neurônios pós-sinápticos, através da liberação de neurotransmissores específi cos. Todos as fi bras autonômicas pré-ganglionares, simpáticas ou parassimpáticas são colinérgicas. Além disso, a maior parte das fi bras pós-granglionares parassimpáticas e algumas fi bras pós-ganglionares 15 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i simpáticas também são colinérgicas. Um número significativo de neurônios parassimpáticos pós- ganglionares utilizam-se do óxido nítrico ou de peptídeos na transmissão. A maioria das fibras pós-ganglionares simpáticas liberam a noradrenalina (portanto são noradrenérgicas) e poucas usam a acetilcolina. A dopamina é um neurotransmissor importante no SNC e há evidências de que algumas fibras simpáticas periféricas a utilizam na transmissão. As células da medula da adrenal (embriologicamente análogas ao neurônios simpáticos pós-ganglionares) liberam uma mistura de adrenalina e noradrenalina. A maioria dos nervos autonômicos liberam cotransmissores junto com os transmissores primários descritos. Cinco fenômenos característicos da neurotransmissão são potenciais alvos para a terapia farmacológica: síntese, armazenamento, liberação e término de ação do transmissor, e os efeitos nos receptores. transmissão colinérgica Os terminais e as varicosidades dos neurônios colinérgicos têm um grande número de pequenas vesículas ligadas à membrana celular, concentradas perto da porção sináptica onde está a maior parte da acetilcolina e um número menor de grandes e densas vesículas mais distantes da membrana sináptica com alta concentração de cotransmissores peptídicos. As vesículas são inicialmente sintetizadas no corpo neuronal e transportadas para o terminal axonal onde podem ser recicladas muitas vezes. As proteínas de membrana associadas a vesículas (VAMPs) servem para alinhá-las com os locais de liberação na membrana celular onde existem as SNAPs (proteínas associadas ao sinaptossoma), e participam no processo liberação do transmissor. A síntese, o armazenamento e a liberação da acetilcolina realizam um ciclo semelhante em todas as sinapses colinérgicas (na junção neuromuscular, terminais pré-ganglionares simpáticos e parassimpáticos, varicosidades pós-ganglionares parassimpáticas, algumas simpáticas, como nas glândulas sudoríparas da pele, e no SNC). A colina acetiltransferase (CAT) catalisa a síntese de acetilcolina (a acetilação da colina com o acetil coenzima – CoA). A CAT, como outras proteínas neuronais, é sintetizada no pericário e transportada para o terminal axonal, onde existe grande número de mitocôndrias para a síntese do acetil-CoA, pois a colina é absorvida por transporte ativo (transportador de colina sódio dependente, que pode ser bloqueado pela hemicolina) do fluido extracelular para o axoplasma. A etapa de síntese da acetilcolina ocorre no citosol, e a maior parte dela é sequestrada para dentro das vesículas sinápticas por um transportador associado à vesícula acionado por efluxo de prótons (bloqueado de forma não competitiva e reversível pela droga vesamicol). Nas vesículas há acetilcolina e ATP em uma proporção estimada de 10:1, e em algumas vesículas colinérgicas também há peptídeos que agem como cotransmissores (como por exemplo o VIP). Inibidores da CAT não têm utilidade terapêutica, em parte, porque é a absorção de colina e não a atividade da CAT que é o fator limitante. 16 unidAdE i │o SiStEmA nErvoSo Autônomo A liberação do neurotransmissor a partir das vesículas é dependente do cálcio extracelular e ocorre quando um potencial de ação atinge o terminal e há o infl uxo desse íon através de canais de cálcio do tipo-N. O cálcio interage com as VAMPs da membrana da vesícula e ocorre a fusão desta com a membrana terminal. A abertura de um poro na sinapse resulta em exocitose da acetilcolina para a fenda sináptica. Além da acetilcolina, são liberados vários cotransmissores. Este processo de liberação da acetilcolina é bloqueado pela toxina botulínica através da remoção enzimática de dois aminoácidos de uma ou mais proteínas de fusão. Na fenda sináptica, a acetilcolina pode interagir com receptores colinérgicos e, geralmente, muito rapidamente (frações de segundos), sofre a ação da enzima acetilcolinestese (AChE), que está presente em grandes concentrações nas sinapses colinérgicas. A AChE converte a acetilcolina em colina e acetato, terminando a ação deste neurotransmissor. Leia o link abaixo para ver um vídeo mostrando todas as etapas da transmissão em uma sinapse colinérgica http://www.youtube.com/watch?v=3TE_5gE6dW4 transmissão adrenérgica A noradrenalina é o principal transmissor da maioria das fi bras simpáticas pós-ganglionares e de certos tratos no SNC. Os neurônios adrenérgicos transportam o aminoácido precursor tirosina para dentro da terminação nervosa. Esta tirosina é sequencialmente 3-hidroxilada e descarboxilada para formar a dopamina. A dopamina é novamente hidroxilada para produzir a noradrenalina,que pode ser metilada (nas células cromafi ns), originando a adrenalina. As enzimas envolvidas não são completamente específi cas e, consequentemente, outras substâncias endógenas e algumas drogas são também substratos. Como já dito, anteriormente, na maioria dos neurônios simpáticos pós-ganglionares, a norepinefrina é o produto fi nal. Na medula da adrenal e em certas áreas encefálicas, a norepinefrina é ainda convertida em epinefrina. Nos neurônios dopaminérgicos, a síntese termina com a dopamina. A conversão da tirosina em dopa pela enzima tirosina hidroxilase é o passo limitante na síntese das catecolaminas (noradrenalina, adrenalina e dopamina). Esta enzima pode ser inibida pelo análogo da tirosina, a alfa-metiltirosina. Também, a fosforilação da tirosina hidroxilase pode aumentar sua atividade hidroxilase, um importante mecanismo agudo de aumento da síntese de catecolaminas pela ação da adrenalina e noradrenalina sobre autorreceptores em resposta à alta estimulação neuronal. Além deste mecanismo, a alta estimulação neuronal também leva a aumento da expressão gênica para a tirosina hidroxilase (assim, múltiplos mecanismos garantem o conteúdo de catecolaminas em resposta a aumento da liberação; destes neurotransmissores). Para complicar ainda mais o controle desses mecanismos de liberação, as próprias catecolaminas podem inibir alostericamente (feedback negativo) a enzima tirosina hidroxilase. 17 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i Após a síntese, as catecolaminas são estocadas em vesículas por um sistema de antiporte de alta afi nidade localizado na parede da vesícula. O transportador de monoaminas vesicular (VMAT-2) pode ser inibido pelo alcaloide reserpina (a reserpina causa depleção dos estoques do neurotransmissor uma vez que os deixa disponíveis para degradação intracelular). A adrenalina e a noradrenalina são estocadas junto com ATP e outros cotransmissores (como o neuropeptídeo Y) dependendo do local. Outro transportador, o transportador de norepinefrina (NET), capta a norepinefrina e moléculas similares de volta para o citoplasma da célula a partir da fenda sináptica, e é o grande responsável pela terminação da atividade do neurotransmissor na sinapse, uma vez que a captação extraneuronal (glia ou outras células) e a difusão para a circulação da norepinefrina responde por apenas pequena parcela (em contraste, para a noradrenalina que está na circulação sanguínea, os mecanismos não neuronais são mais importantes, com o fígado e os rins respondendo pela maior parte deste clearance). O NET pode ser inibido pela cocaína e por antidepressivos tricíclicos, resultando em aumento da atividade do transmissor na fenda. A exocitose do neurotransmissor nos terminais noradrenérgicos é semelhante ao processo que ocorre nos terminais colinérgicos. Além da norepinefrina, o ATP e os cotransmissores peptídicos também são liberados na fenda sináptica. Na medula da adrenal, há células catecolaminérgicas que contêm noradrenalina e aquelas que expressam a enzima feniletanolamina-n-metiltransferase (que converte a noradrenalina em adrenalina) nas quais há primariamente adrenalina. Em humanos adultos, 80% do conteúdo catecolaminérgico liberado pela medula da adrenal é de adrenalina. Um fator importante que controla a síntese de adrenalina, na medula da adrenal, é o nível de glicocorticoides secretados pelo córtex adrenal. O sistema porta vascular intra-adrenal carreia os corticosteroides diretamente para as células cromafi ns da medula da adrenal, onde induzem a síntese de feniletanolamina- n-metiltransferase e também aumentam as atividades tanto de tirosina hidroxilase quanto da dopamina-β-hidroxilase (esta última converte a dopamina em noradrenalina). Assim, qualquer estresse que persista o sufi ciente para aumentar a secreção de corticotrofi na (ou ACTH, que é liberado pela hipófi se anterior e estimula o cortéx da adrenal) mobiliza os glicocorticoides do córtex adrenal que estimulam a síntese e a liberação de adrenalina na medula dessa glândula. Esta relação ocorre apenas em certos mamíferos, incluindo seres humanos, nos quais as células cromafi ns das adrenais são envolvidas por células secretoras de esteroides corticais. Há evidência da presença de tecido cromafi m extra-adrenal em mamíferos, em locais como o encéfalo, o coração e o pulmão, levando a síntese extra-adrenal de adrenalina. Norepinefrina e epinefrina podem ser metabolizadas por várias enzimas, como a monoamina oxidase (MAO) e a catecol-O-metyl-transferase (COMT). Devido à elevada atividade da MAO em mitocôndrias do terminal nervoso, há alto turnover da norepinefrina, mesmo no terminal em repouso. Pelo fato do transportador VMAT-2 ter maior afi nidade do que a MAO para a noradrenalina, mais de 70% da noradrenalina recaptada é sequestrada nas vesículas de armazenamento. Leia o link abaixo para ver completa ilustração dá uma sinapse adrenérgica. http://thepaperwall.com/wallpapers/informational/big/big_6e3c470c7481f2fb148 ae90f9bfab141e2e78a8f.jpg 18 unidAdE i │o SiStEmA nErvoSo Autônomo receptores autonômicos Os subtipos de receptores de acetilcolina primários têm os nomes dos alcaloides originalmente utilizadas para a identificação: receptores muscarínicos e receptores nicotínicos. Os receptores nicotínicos são subdivididos em nicotínicos tipo neuronal periférico (Nn), neuronal do músculo esquelético (Nm) e tipo SNC. No caso dos receptores noradrenérgicos, são subdivididos em subclasses, com base na seletividade de agonistas e antagonistas e perfil genômico. transmissão não adrenérgica não colinérgica (nAnC) A neurotransmissão autonômica também pode ser não adrenérgica e não colinérgica (NANC). Existe neurotransmissão purinérgica no TGI, no trato geniturinário e em determinados vasos sanguíneos. O ATP preenche os critérios de um neurotransmissor e a adenosina que é gerada a partir do ATP liberado atua como um modulador, inibindo a liberação do transmissor por feedback negativo. 19 CAPítulo 2 Simpatomiméticos e simpatolíticos Simpatomiméticos As aminas simpatomiméticas têm seus efeitos farmacológicos mediados pela ativação de receptores adrenérgicos sobre as células efetoras inervadas pelo sistema nervoso simpático e sobre alguns tecidos que possuem os receptores adrenérgicos, mas não têm tal inervação. Portanto, os efeitos farmacológicos dos simpatomiméticos podem ser comparadas aos efeitos fisiológicos de uma descarga simpática aumentada. Todos os tipos de músculo liso sofrem contração em resposta à estimulação dos receptores α-adrenérgicos, com exceção do músculo liso do TGI. As ações mais importantes ocorrem no músculo liso vascular que sofre forte contração (especialmente na pele e nos leitos vasculares esplâncnicos). As grandes artérias e veias e as arteríolas também sofrem constrição, levando à elevação da pressão venosa central e ao aumento da resistência periférica, o que resulta em elevação da pressão arterial sistólica e diastólica (os leitos vasculares encefálicos, coronarianos e pulmonares são poucos afetados). Esta elevação da pressão arterial ativa os reflexos barorreceptores, causando bradicardia reflexa e inibição da respiração. O músculo liso vascular possui receptores α1 e α2, porém os receptores adrenérgicos α1 são os principais responsáveis pela vasoconstrição mediada por estimulação nervosa. A estimulação dos receptores β-adrenérgicos produz relaxamento da maioria dos tipos de músculo liso, e o subtipo β2- adrenérgico é o responsável na maioria das vezes. No sistema vascular, essa vasodilatação mediada pelos β2 depende principalmente do endotélio e é mediada pela liberação de oxido nítrico. O músculo liso gastrointestinal sofre poderosa ação inibidora do simpático produzida por receptores α e β-adrenérgicos. No TGI os receptores α-adrenérgicos produzem relaxamento na maioria das regiões (mediado pelos receptores α2-pré-sinápticos que inibem a liberação de transmissores excitatórios como a acetilcolina). Receptoresα-adrenérgicos também contraem os esfíncteres do TGI. Receptores β2-adrenérgicos na musculatura lisa brônquica provocam broncodilação e os agonistas β2 seletivos são importantes no tratamento da asma. Resposta semelhante é observada no músculo liso uterino (assim essas substâncias são utilizadas para retardar o trabalho de parto). Nas terminações nervosas colinérgicas e adrenérgicas, há receptores adrenérgicos pré-sinápticos cujos efeitos principais são inibitórios mediados pelos α2. Ação facilitatória mais fraca mediada pelos receptores β-adrenérgicos sobre as terminações nervosas adrenérgicas tem sido descrita. O coração sofre poderoso efeito estimulante pela ação das catecolaminas sobre receptores β1, onde a frequência cardíaca e a força de contração são aumentadas (aumentando o débito cardíaco e o consumo de oxigênio do coração e reduzindo a eficiência cardíaca). Devido a esses efeitos, as catecolaminas também podem causar distúrbio do ritmo cardíaco, o que pode levar a fibrilação ventricular. 20 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo Sobre o metabolismo, as catecolaminas favorecem o consumo das reservas energéticas (glicogênio e gordura). Na maioria das espécies, os efeitos sobre o metabolismo dos carboidratos no fígado e no músculo são mediados pelos receptores β1 (embora a liberação de glicose hepática também possa ser mediada por agonistas α), e a lipólise é estimulada por receptores β3-adrenérgicos. Receptores α2 inibem a liberação de insulina e este efeito contribui ainda mais para a hiperglicemia. As drogas simpatomiméticas são classificados como de ação direta, indireta ou mista. As de ação direta atuam diretamente sobre um ou mais receptores adrenérgicos. As de ação indireta aumentam a disponibilidade de norepinefrina ou epinefrina para estimular os receptores adrenérgicos, liberando ou deslocando a noradrenalina das varicosidades simpáticas (anfetamina, por exemplo), bloqueando a receptação da noradrenalina nos neurónios simpáticos (por exemplo, cocaína), ou através do bloqueio da metabolização enzimática pela MAO (por exemplo, pargilina) ou COMT (por exemplo, o entacapone). Drogas que indiretamente liberam noradrenalina e também ativam diretamente os receptores são denominados de drogas simpatomiméticas de ação mista (por exemplo, a efedrina). Esta classificação não é absoluta e as atividades podem se sobrepor. Catecolaminas endógenas A epinefrina é um agonista em receptores α e β, assim seus efeitos nos órgãos-alvo são complexos. Causa potente vasoconstricção (em vários leitos vasculares) e estimulação cardíaca. Epinefrina também causa vasodilatação no músculo esquelético (através da ativação de receptores β2) o que contribui para aumento do fluxo sanguíneo neste local durante o exercício. A norepinefrina é um agonista em ambos os receptores α1 e α2, e também ativa o receptor β1 com potência semelhante à da epinefrina, mas tem um efeito relativamente pequeno sobre receptores β2. Consequentemente, a noradrenalina aumenta a resistência periférica e a pressão arterial diastólica e sistólica. A ativação barorreflexa compensatória tende a superar os efeitos diretos cronotrópicos positivos da norepinefrina sobre o coração, no entanto, os efeitos inotrópicos positivos são mantidos. A dopamina é o precursor imediato da síntese de norepinefrina. A dopamina endógena pode ter efeitos mais importantes na regulação da excreção de sódio e da função renal, e é um importante neurotransmissor no sistema nervoso central. O uso clínico das catecolaminas está descrito a seguir. Anestésico local: a epinefrina é comumente usada em soluções de anestésicos locais para localizar a ação e diminuir a absorção sistêmica do anestésico, como resultado da forte vasoconstricção provocada pela epinefrina (a norepinefrina tem menor potência sobre receptores α e, portanto, são menos usadas para este fim). Hemostático local: o efeito vasoconstrictor da epinefrina pode ser usado, para controlar sangramentos superficiais de mucosas e do subcutâneo (tambem em cirurgias oftálmicas, epistaxe, extração dentária etc.). A oclusão da luz do vaso só é conseguida em vasos de fino calibre (capilares e arteríolas), vasos grandes sofrem constricção mas não suficiente para a oclusão. 21 o sistema nervoso autônomo│ uniDaDe i Hipotensão: os efeitos vasoconstrictores periféricos da noradrenalina, da adrenalina e de outras drogas adrenérgicas têm sido usados para tratar e prevenir hipotensão durante várias síndromes que envolvem choque, apesar de não serem suficientes para corrigir problemas sérios como hipovolemia, hemorragia e desbalanços eletrolíticos e de fluidos. Efeitos cardíacos: as catecolaminas são indicadas para tratamento de certas doenças cardíacas como insuficiência cardíaca, bloqueios atrioventriculares e síndrome de Stokes-Adams. Reações alérgicas e anafiláticas: a epinefrina é extremamente efetiva e frequentemente vital no tratamento do choque anafilático agudo. Ela reverte rapidamente a queda na pressão sanguínea e as irregularidades cardíacas associadas com esta síndrome. A epinefrina antagoniza também a broncoconstricção durante a anafilaxia. Asma brônquica: a epinefrina tem sido usada para prover alívio imediato na asma brônquica (através de efeito sobre os receptores β2 do músculo liso brônquico causando relaxamento e consequentemente broncoconstricção). As respostas dos animais às drogas adrenérgicas podem variar consideravelmente e, portanto, injeções repetidas ou doses grandes podem ser necessárias. As catecolaminas são agentes extremamente potentes e em nenhuma circunstância devem ser considerados inócuos. O uso terapêutico dessas drogas deve ser sempre monitorado cuidadosamente. Simpatomiméticos de ação direta A fenilefrina tem estrutura química muito similar a epinefrina. É agonista em receptores α1 e, portanto, causa vasoconstricção periférica. Pelo fato de não ser um derivado catecol, não é inativada pela COMT e tem sua duração de ação bem mais longa que a das catecolaminas. É um efetivo midriático e descongestionante e pode ser usada para elevar a pressão arterial. Também tem sido usada para diminuir sangramentos superficiais. A metoxamina e o metaraminol agem farmacologicamente como a fenilefrina, uma vez que são predominantemente agonistas α1. São usados como agentes pressores. Os agonistas seletivos α2 têm importante habilidade de diminuir a pressão sanguínea agindo no SNC, mesmo que a aplicação direta sobre um vaso sanguíneo possa causar vasoconstricção. O SNC contém receptores α2 envolvidos no controle da pressão arterial e no batimento cardíaco, e também na percepção da dor e na sedação. Essas drogas incluem a clonidina, a metildopa etc. Na medicina veterinária são usadas pelas suas propriedades analgésicas e sedativa na contenção química e alívio da dor. Os broncodilatadores seletivos β2. Esses compostos incluem o metaproterenol, o clembuterol, albuterol, terbutalina o fenoterol etc. Têm muito pouca ação sobre os receptores β1 e, portanto, menos efeitos sobre o coração. O clembuterol tem sido usado em cavalos para tratamento da obstrução recorrente das vias aéreas, e não tem sido utilizado em pequenos animais. 22 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo Simpatomiméticos de ação indireta As drogas simpatomiméticas de ação indireta podem agir de duas formas: podem entrar no terminal nervoso simpático e causar a liberação das catecolaminas estocadas. Também podem inibir a receptação do transmissor liberado, interferindo com o transportador de norepinefrina. A anfetamina é farmacologicamente similar à efedrina, porém atinge o SNC mais rapidamente, onde ela tem efeitos estimulantes expressivos e também efeitos periféricos α e β. Os efeitos sobre o SNC são, acredita-se, através da liberação das aminas biogênicas, estocadas no terminal nervoso. Esse agente não tem indicação terapêutica na medicina veterinária. Simpatomiméticos de ação mista A efedrina é agonista em receptores α e β adrenérgicos e também aumentaa liberação de noradrenalina do neurônio simpático. Muito pouco usada na medicina veterinária. Tem alguma aplicação em situações que necessitem aumento agudo da pressão sanguínea. O seu uso oral para incontinência urinária em cães tem diminuído muito pela falta de formulações no mercado. As catecolaminas são aminas simpatomiméticas de ação direta, pois ativam receptores adrenérgicos sobre as células-alvo e, portanto, a inervação adrenérgica não é necessária para os seus efeitos. Simpatolíticos Inúmeros agentes têm sido descobertos que impedem os efeitos da estimulação de nervos adrenérgicos ou de drogas simpatomiméticas ou de ambos. Os termos adrenolítico e simpatolítico têm sido usados para descrever tais atividades. Essas drogas podem agir bloqueando os receptores adrenérgicos (antagonista adrenérgico), ocupando-os e não permitindo que o agonista adrenérgico estimule o receptor, ou diminuindo a liberação de norepinefrina por uma ação no neurônio pré- sináptico. Antagonistas adrenérgicos Em contraste com o que ocorre com os agonistas, os antagonistas de receptores adrenérgicos são, em sua maioria, seletivos para os receptores α ou β. Antagonistas de receptores – adrenérgicos As drogas bloqueadoras α-adrenérgicas têm sido usadas com variados graus de sucesso para reduzir a vasoconstricção no tratamento de vasoespasmo periférico, hipertensão, feocromocitoma e isquemia visceral durantes choques circulatórios. Os primeiros membros do grupo dos antagonistas α não têm tido boa aplicação em doenças cardiovasculares em medicina veterinária e têm pouca utilidade na medicina humana. Atualmente os agentes bloqueadores α tem uso infrequente na terapia do choque circulatório. 23 o sistema nervoso autônomo│ uniDaDe i Antagonistas não seletivos de receptores – adrenérgicos A fenoxibenzamina não é específica dos receptores α-adrenérgicos, pois também antagoniza as ações da acetilcolina, histamina e serotonina. Liga-se covalentemente ao receptor e, portanto, possui ação prolongada. A fentolamina é mais seletiva, porém liga-se de modo reversível e tem ação curta. No humano causa queda da pressão arterial (devido ao bloqueio da vasoconstrição mediada pelos receptores α), hipotensão postural, aumento do débito e frequência cardíacos (resposta reflexa à queda da pressão). O bloqueio concomitante dos receptores α2 tende a aumentar a liberação de noradrenalina, que potencializa a taquicardia reflexa. O labetalol e o carvedilol bloqueiam os receptores α e β-adrenérgicos, embora clinicamente, predomine os efeitos β. O primeiro é utilizado principalmente para tratamento da hipertensão durante a gravidez em humanos e o segundo para a hipertensão e insuficiência cardíaca. Uma limitação importante no uso terapêutico dos bloqueadores α, tais como a fentolamina e a fenoxibenzamina, é a atividade simpatomimética paradoxal, especialmente sobre o coração (excitação cardíaca e aumento das concentrações plasmáticas de adrenalina e noradrenalina). Também, a inibição dos receptores pré-sinápticos α2, que inibem a liberação de epinefrina e norepinefrina do terminal noradrenérgicos, tendem a aumentar a liberação desses neurotransmissores (inclusive em resposta aos mecanismos reflexos desencadeados pelo uso dessas drogas). Antagonistas seletivos de receptores 1 – adrenérgicos A prazosina foi o primeiro antagonista α1-seletivo. Hoje, há fármacos semelhantes com meias- vidas mais longas (por exemplo, doxazosina, terazosina) que permitem administração única diária. Essas substâncias são altamente seletivas e causam vasodilatação e queda da pressão arterial com menos taquicardia do que a observada com antagonistas α não seletivos (provavelmente por não aumentarem a liberação de noradrenalina das terminações adrenérgicas). Esses antagonistas ainda causam relaxamento do músculo liso do colo da bexiga e da cápsula prostática (interessante em pacientes que têm retenção urinária associada à hipertrofia prostática benigna). Antagonistas de receptores – adrenérgicos Os antagonistas dos receptores β-adrenérgicos constituem um importante grupo de substâncias. O primeiro composto a ser utilizado, a dicloroisoprenalina, tinha baixa potência e atuava como agonista parcial. Os avanços conduziram ao propranolol, que bloqueia os receptores β e β2-adrenérgicos, é um antagonista muito mais potente e tem atividade agonista mínima. As desvantagens da atividade agonista parcial levou ao desenvolvimento do practolol, do oxprenolol, do alprenolol e do atenolol. Este é um β1-seletivo, sem atividade agonista. Foram desenvolvidas numerosas substâncias muito semelhantes, e estas são, em sua maioria, inativas em receptores β3 de modo que eles não afetam a lipólise. 24 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo Os efeitos mais importantes são observados no sistema cardiovascular e no músculo liso brônquico. No indivíduo em repouso, o propranolol provoca pouca alteração na frequência e no débito cardíacos ou na pressão arterial, porém reduz o efeito do exercício ou da excitação sobre esse parâmetro. As substâncias com atividade agonista parcial, como o oxprenolol, aumentam a frequência cardíaca em repouso, mas a reduz durante o exercício. O fluxo coronariano é reduzido, porém menos do que o consumo de oxigênio do miocárdio, com consequente melhora da oxigenação do miocárdio (efeito importante no tratamento da angina do peito). Em indivíduos normais, a redução da força de contração do coração não tem nenhuma importância, porém, em cardiopatas, pode apresentar graves consequências. Um efeito importante e um tanto inesperado dos antagonistas dos receptores β-adrenérgicos consiste na sua ação anti-hipertensiva. Os pacientes com hipertensão exibem queda gradual da pressão arterial, que leva vários dias para se desenvolver plenamente. O bloqueio do efeito facilitador dos receptores β-adrenérgicos pré-sinápticos sobre a liberação de noradrenalina também pode contribuir para o importante efeito anti-hipertensivo. Como a vasoconstrição reflexa é preservada, a hipotensão postural e aquela induzida pelo exercício são muito menos problemáticas do que aquela observada com muitos outros agentes anti-hipertensivos. O antidisrítmico sobre o coração, que aparece com algumas destas drogas é importante clinicamente. A resistência das vias aéreas em indivíduos normais é só ligeiramente aumentada, mas nos indivíduos asmáticos, os antagonistas não seletivos dos receptores β (como o propranolol) podem causar bronco constrição grave. Esse risco é menor com os antagonistas β1-seletivos, porém não a ponto de permitir que o risco seja ignorado. Os antagonistas dos receptores β só causam alterações metabólicas mínimas nos indivíduos normais. Nos pacientes diabéticos, o uso desses agentes aumenta a probabilidade de hipoglicemia induzida pelo exercício, uma vez que a liberação normal de glicose do fígado induzida pela adrenalina (pois a adrenalina é hiperglicemiante) encontra-se diminuída. Na medicina humana, os antagonistas de receptores β-adrenérgicos são usados extensivamente para tratar problemas médicos importantes, como hipertensão, angina, disritmias cardíacas, cardiomiopatias obstrutivas hipertróficas, hipertireoidismo, tremores musculares relacionados à ansiedade, glaucoma e infarto do miocárdio. Essas drogas são menos utilizadas na medicina veterinária, mas têm aplicação no controle de disritmias cardíacas provocadas por hiperatividade do sistema nervoso simpático. O bloqueio de receptores β1 cardíacos diminui o inotropismo, o cronotropismo e tem efeito arritmogênico. Também é efetivo em diminuir a condução atrioventricular e, portanto, em controlar a frequência ventricular em pacientes com fibrilação atrial. O propranolol mostra-se efetivo no controle de arritmias atriais e ventriculares induzidas por excesso de digitálicos. Em cães a infusão de propranolol tem sido usada no tratamento da taquicardia supraventricular, induzida por digitálico, taquicardia sinusal idiopática e taquicardia supraventricular.Pindolol, timolol e nadolol são β1-β2-bloqueadores com certa utilidade clínica. 25 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i Antagonistas seletivos de receptores 1 – adrenérgicos Os antagonistas seletivos de receptores β1-adrenérgicos têm reduzidos efeitos colaterais resultantes do bloqueio dos receptores β2 (broncoconstricção e etc.). O metoprolol é o protótipo deste grupo. O principal uso clínico dessas drogas se relaciona com o bloqueio dos receptores β1 cardíacos. Pindolol, timolol e nadolol são β1-β2-bloqueadores com certa utilidade clínica. Substâncias que afetam a síntese de noradrenalina Só poucas substâncias clinicamente importantes afetam de modo direto a síntese de noradrenalina. Entre estas se destacam a α-metiltirosina, que inibe a tirosina hidroxilase (usada no tratamento do feocromocitoma), e a carbidopa, um derivado da dopa, que inibe a dopa descarboxilase (usada no tratamento do parkinsonismo). A metildopa é captada pelos neurônios noradrenérgicos, convertida no falso transmissor α-metilnoradrenalina e liberada na fenda sináptica. Como não é desaminada no interior do neurônio pela enzima MAO, acumula-se e desloca a noradrenalina das vesículas sinápticas. A α-metilnoradrenalina é menos ativa do que a noradrenalina nos receptores α1 e, portanto, produz menor vasoconstrição, porém é mais ativa nos receptores pré-sinápticos α2 e, assim, reduz a liberação do transmissor pelo mecanismo de retroalimentação negativa. Ambos os efeitos contribuem para a ação hipotensora. A 6-hidroxidopamina (idêntica à dopamina, exceto pela presença de um grupo-OH adicional no anel) é uma neurotoxina que é captada nas terminações nervosas noradrenérgicas e convertida numa quinona reativa, que destrói a terminação nervosa. Porém, os corpos celulares sobrevivem e recuperam a inervação simpática. Esta não tem aplicação clínica. Se injetada no encéfalo, destrói seletivamente as terminações nervosas dopaminérgicas, noradrenérgicas e adrenérgicas. A MPTP (l-metil-4-fenil-1,2,3,5-tetraidropiridina é uma neurotoxina que atua seletivamente sobre os neurônios dopaminérgicos. Substâncias que afetam o armazenamento de noradrenalina Obtido do arbusto Rauwolfia serpentina, a reserpina é um alcaloide que, em concentrações muito baixas, bloqueia o transporte da noradrenalina e de outras aminas nas vesículas sinápticas através de sua ligação à proteína carreadora. A noradrenalina acumula-se no citoplasma, onde é degradada pela MAO. O conteúdo de noradrenalina cai e ocorre bloqueio da transmissão simpática. A reserpina também provoca depleção da serotonina e de dopamina em neurônios encefálicos. Foi utilizada durante séculos na Índia para o tratamento de distúrbios mentais, porém, hoje, a reserpina é apenas utilizada experimentalmente. Estas substâncias não têm uso apreciável na medicina veterinária. 26 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo Substâncias que afetam a liberação de noradrenalina As substâncias podem afetar a liberação de noradrenalina por meio de quatro maneiras principais. » Bloqueio direto da liberação (agentes bloqueadores dos neurônios noradrenérgicos). » Indução da liberação de noradrenalina na ausência de despolarização da terminação nervosa (agentes simpatomimétcos de ação indireta). » Interação com receptores pré-sinápticos que inibem indiretamente ou potencializam a liberação induzida pela (agonistas α2, por exemplo). » Aumento ou diminuição das reservas disponíveis de noradrenalina (por exemplo, reserpina). A guanetidina é uma substância bloqueadora de neurônios noradrenérgicos. O principal efeito desta droga consiste em inibir a liberação de noradrenalina das terminações nervosas simpáticas. A guanetidina tem pouco efeito sobre a medula da adrenal e nenhum efeito sobre as terminações nervosas que liberam transmissores diferentes da noradrenalina. O bretílio, a betanidina e a debrisoquina são substâncias muito semelhantes à guanetidina. Estas substâncias não têm uso apreciável na medicina veterinária. 27 CAPítulo 3 Parassimpatomiméticos e parassimpatolíticos Parassimpatomiméticos O termo colinérgico é usado para descrever efeitos semelhantes ao da acetilcolina, sem distinção do sítio anatômico de ação. O termo parassimpatomiméticos é usado especificamente para os efeitos semelhantes ao da acetilcolina em células efetoras inervadas por neurônios pós-ganglionares parassimpáticos. Compreendem os agentes que ativam os receptores de acetilcolina e os inibidores da colinesterase. Essas drogas podem ser classificados de acordo com seu espectro de ação, de acordo com o tipo de receptor muscarínico ou nicotínico que é ativado, ou ainda pelos seus mecanismos de ação. Essa última classificação separa os colinomiméticos em agentes de ação direta e de ação indireta. Parassimpatomiméticos de ação direta Estes agentes ativam diretamente os receptores colinérgicos muscarínicos ou nicotínicos nas células efetoras. Compreendem os ésteres da colina e os alcaloides colinomiméticos de ocorrência natural. Ésteres da colina Os ésteres de colina são moléculas de carga elétrica altamente hidrofílicas que são pouco absorvidas por via oral e apresentam distribuição inadequada no SNC. Das centenas de derivados da colina sintetizados, a metacolina, o carbacol e o betanecol têm sido efetivos em certos usos clínicos. A acetilcolina, apesar de ser essencial para a manutenção da homeostase corporal, não é usada clinicamente em virtude de suas amplas ações e hidrólise extremamente rápida pela acetilcolinesterase e pseudocolinesterase. Os efeitos farmacológicos dos ésteres da colina são mediados pela ativação de receptores colinérgicos, localizados em células inervadas por nevos colinérgicos e em, alguns casos, até mesmo em células que carecem desta inervação. Esses agentes agem diretamente sobre receptores pós-sinápticos e não dependem da acetilcolina endógena. Embora a acetilcolina não seja usada clinicamente, é um agonista colinérgico protótipo. Uma vez que esse agente possui atividade agonista sobre receptores muscarínicos e nicotínicos, diferentes efeitos podem ser produzidos pela sua administração, dependendo da dominância de ação muscarínica (parassimpatomimética) ou nicotínica. Em geral, os efeitos parassimpatomiméticos dominam com pequenas doses de acetilcolina, e, em grandes doses, aparecem os efeitos nicotínicos. 28 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo A metacolina é pelo menos três vezes mais resistente do que a acetilcolina à hidrólise pela AChE, e é relativamente seletivo para os receptores colinérgicos muscarínicos cardiovasculares com pouca afinidade pelos receptores colinérgicos nicotínicos. Embora a metacolina possa estimular receptores expressos no tecido cardiovascular, a magnitude de sua resposta é imprevisível, o que tem limitado o seu uso como vasodilatador ou vagomimético cardíaco (produzindo bradicardia e diminuição da contratilidade cardíaca e reflexos simpáticos compensatórios). Este fármaco não é usado frequentemente na medicina veterinária. Tem sido usado na medicina humana para controlar taquicardia de origem supraventricular e no diagnóstico da asma (nessa aplicação, a hiperreatividade brônquica, que é característica da asma, produz uma resposta de broncoconstricção exagerada a parassimpatomiméticos). O carbacol possui ação nicotínica aumentada em relação a outros ésteres de colina. Este fármaco não pode ser utilizado de modo sistêmico, visto que a sua ação nicotínica nos gânglios autônomos leva a respostas imprevisíveis. Assim como o betanecol, o carbacol é resistente às colinesterases, visto que, nesses fármacos, um grupo carbamoil substitui o grupo acetil da acetilcolina. É usado para tratamento de cólica e impactação do TGI, onde deve ser monitorada de perto. Se peristaltismo excessivo é induzido em paciente com obstrução intestinal, ruptura ou intussuscepção podem ocorrer. Também é usado no tratamento da atonia ruminal e impactação em bovinos. Em humanos, o carbacol é utilizado principalmentecomo agente miótico tópico, tipicamente no tratamento do glaucoma (sua aplicação local sobre a córnea resulta em miose e diminuição da pressão intraocular. O betanecol é quase totalmente seletivo para os receptores muscarínicos. Trata-se de um agente de escolha para promover a motilidade do TGI e do trato urinário, particularmente para retenção urinária no pós-operatório, pós-parto, e a relacionada com fármacos, bem como para a bexiga neurogênica hipotônica. Assim como a metacolina, o betanecol não é usado frequentemente na medicina veterinária. Pode ser usado para tratamento da atonia da vesícula urinária em gatos após urolitíase. Alcaloides colinomiméticos de ocorrência natural Ao contrário dos ésteres de colina, os alcaloides variam acentuadamente em sua estrutura. Alguns são anfipáticos, enquanto outros são altamente carregados. Em sua maioria são aminas terciárias (embora alguns sejam aminas quaternárias). Os anfipáticos de aminas terciárias são absorvidos pela mucosa do TGI e penetram no SNC. Pilocarpina, muscarina e arecolina são alcaloides vegetais que exercem efeitos parassimpáticos com mínimas atividades nicotínicas. Embora todos esses três agentes sejam usados em pesquisa, somente a pilocarpina tem apreciável aplicação clínica. A pilocarpina, a arecolina e a muscarina são relativamente seletivos parassimpatomiméticos (com efeitos nicotínicos mínimos). Ativam diretamente receptores colinérgicos em células – alvo, não inibem a colinesterase e também não dependem da acetilcolina endógena. A pilocarpina é particularmente eficiente em estimular a secreção de glândulas exócrina, incluindo a salivar, da mucosa gástrica e pancreática, e tem potente efeito constritor da pupila. Como a acetilcolina, ela causa contração do TGI (aumento do peristaltismo). Soluções de pilocarpina são usadas para 29 o sistema nervoso autônomo│ uniDaDe i instilação no caso conjuntival para tratamento de glaucoma (causa constricção pupilar e espasmo de acomodação) pelo fato de diminuir a pressão intraocular. A arecolina tem ações semelhantes à pilocarpina, mas é consideravelmente mais potente. Este fármaco deprime a atividade cardíaca e a pressão arterial e pode produzir dispneia (constricção dos bronquíolos). A muscarina tem sido empregada experimentalmente por muitos anos. Não estimula receptores nicotínicos de gânglios autonômicos ou músculos esqueléticos. A atropina é o antídoto específico para a arecolina, a pilocarpina e a muscarina. Parassimpatomiméticos de ação indireta Estes agentes agem indiretamente por inibir a enzima acetilcolinesterase que faz a hidrólise da acetilcolina endógena. Dessa forma, os colinomiméticos de ação indireta aumentam a concentração de acetilcolina endógena na fenda sináptica e nas junções de neuroefetora, o que, por sua vez, estimula os receptores colinérgicos para evocar respostas aumentadas. Esses fármacos atuam principalmente onde a acetilcolina é liberada fisiologicamente, amplificando, portanto, a acetilcolina endógena em todos estes locais no organismo, não se limitando somente aos efeitos parassimpatomiméticos. Alguns inibidores da colinesterase também inibem a butirilcolinesterase (pseudocolinesterase), enzima que também degrada a acetilcolina, mas não é importante para a terminação de ação fisiológica desse neurotransmissor na sinapse, tendo pequeno papel na ação indireta de drogas colinomiméticas. Outros inibidores de colinesterase quaternários, como a neostigmina, também têm ação direta modesta, ativando receptores colinérgicos nicotínicos neuromusculares. Além disso, os inibidores da colinesterase tambem prolongam a atividade de drogas que são biotansformadas por estas enzimas como, por exemplo, a succinilcolina. Os inibidores da colinesterase afetam as sinapses colinérgicas tanto periféricas quanto centrais. Alguns compostos organofosforados são capazes de produzir uma forma de neurotoxicidade não associada à inibição desta enzima. » Efeitos sobre as sinapses colinérgicas autônomas. Esses efeitos estão relacionados principalmente à potencialização da atividade da acetilcolina nas sinapses pós-ganglionares parassimpáticas (aumento das secreções das glândulas salivares, lacrimais, brônquicas e gastrintestinais, aumento do peristaltismo, broncoconstricção, bradicardia e hipotensão, constrição pupilar, queda da pressão intraocular etc.). Grandes doses podem estimular e, depois, bloquear os gânglios autônomos (efeitos autônomos complexos). A neostigmina e a piridostigmina tendem a afetar mais a transmissão neuromuscular enquanto a fisostigmina e os organofosforados afetam mais o sistema nervoso autônomo. A intoxicação por anticolinesterásicos 30 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo (inseticidas etc.) provoca intensa bradicardia, hipotensão e dificuldade respiratória, que associadas a bloqueio neuromuscular e efeitos centrais, pode ser fatal. » Efeitos sobre a junção neuromuscular Em grandes doses, os anticolinesterásicos provocam inicialmente contração espasmódica dos músculos. Posteriormente, podem causar paralisia. » Efeitos sobre o SNC Compostos terciários, como a fisostigmina, e os organofosforados apolares passam a barreira hematoencefálica resultando inicialmente em excitação que pode gerar convulsões, seguida de depressão, podendo produzir perda da consciência e insuficiência respiratória. Tais efeitos centrais resultam principalmente da ativação de receptores muscarínicos e são antagonizados pela atropina. Muitos organofosforados podem provocar um tipo grave de desmielinização dos nervos periféricos (com lento desenvolvimento de fraqueza e perda sensitiva). 1) Inibidores reversíveis Fisostigmina, neostigmina e edrofônio são exemplos de agentes anticolinesterásicos que produzem inibição reversível da referida enzima. A neostigmina e a fisostigmina são ésteres do ácido carbâmico. São hidrolisados pela AChE, com consequente formação de uma ligação covalente lábil entre o fármaco e a enzima, porém a velocidade com que essa reação ocorre é muito mais lenta que a da acetilcolina. O complexo enzima-inibidor possui meia-vida de cerca de 15-30 minutos, o que corresponde a uma inibição efetiva de 3-8 horas de duração. A fisostigmina tem sido usada, para produzir miose e reduzir a pressão intraocular no tratamento do glaucoma. Em bovinos tem sido usada para estimular a atividade ruminal no tratamento da impactação simples ou da atonia não obstrutiva. A neostigmina tem sido extensivamente usada no tratamento da miastenia em humanos, e tem sido útil em síndromes semelhante a miastenia em cães. O edrofônio é um álcool simples que inibe a AChE através da associação reversível com o sítio ativo da enzima, e este complexo enzima-inibidor persiste por apenas 2-10 minutos, resultando em bloqueio relativamente rápido, porém totalmente reversível. O edrofônio tem sido usado para amenizar os efeitos de drogas semelhantes ao curare. Obstruções do TGI constituem contraindicações para o uso sistêmico de inibidores da colinesterase, uma vez que os peristaltismos intensos produzidos por esses fármacos podem causar rupturas ou intussuscepção no TGI. Também são desaconselhadas durante a prenhês pelo alto risco de causarem abortos. 31 o sistema nervoso autônomo│ uniDaDe i 2) Inibidores irreversíveis Os compostos organofosforados produzem inibição irreversível da colinesterase, e foram introduzidos, como pesticidas, por cientistas alemães, antes da Segunda Guerra Mundial. Tais compostos são hidrolisados pela AChE, porém o complexo enzimático fosforilado resultante é extremamente estável e dissocia-se com uma meia-vida de centenas de horas. Além disso, o complexo enzima-organofosforado está sujeito a um processo conhecido como envelhecimento, no qual as ligações de oxigênio-fósforo no inibidor se rompem espontaneamente em favor de ligações mais fortes entre a enzima e o inibidor, aumentando ainda mais a duração da inibição da AChE. Assim, a inibição pelos organofosforados é essencialmenteirreversível, e o organismo necessitará sintetizar novas moléculas de AChE para restaurar a atividade da enzima. No entanto, se forem administrados nucleófilos potentes, como pralidoxima, antes da ocorrência de envelhecimento, é possível recuperar a função enzimática da AChE. Os organofosforados têm atingido uso generalizado como antielmínticos e pesticidas pelo fato de sua alta toxicidade para uma variedade de parasitas internos e externos. Alguns organofosforados têm sido usados localmente para constricção pupilar em humanos no tratamento de glaucoma e, algumas vezes, em cães. Há de se considerar o potencial que estas drogas possuem de causarem danos no organismo humano e dos animais. O impacto ecológico desses pesticidas tem recebido considerável atenção. A hidrólise espontânea da colinesterase fosforilada é extremamente lenta, tornando o envenenamento por organofosforados muito perigoso. A pralidoxima reativa a enzima ao trazer um grupo oxima em estreita proximidade com o sítio esteárico fosforilado. Esse grupo é um forte nucleófilo que atrai o fosfato do grupo hidroxila da serina da enzima. O “envelhecimento” torna a enzima não suscetível à reativação, de modo que a pralidoxima deve ser administrada precocemente. Também, a pralidoxima não penetra no cérebro, todavia, já existem compostos relacionados para o tratamento dos efeitos centrais do envenenamento por organofosforados. Parassimpatolíticos Parassimpatolíticos são drogas que impedem a acetilcolina de produzir seus efeitos característicos em estruturas inervadas por nervos pós-ganglionares parassimpáticos. Elas também impedem os efeitos da acetilcolina no músculo liso que responde a este transmissor, mas não possui inervação colinérgica. Na verdade, a definição mais adequada para essas drogas seria “antimuscarínicos” ou “bloqueadoras muscarínicas”, pois os receptores muscarínicos são bloqueados independentemente se há inervação colinérgica naquele tecido. Contudo, clinicamente, essas drogas são usadas quase que exclusivamente por suas atividades parassimpatolíticas. Pelo bloqueio do tônus colinérgico normal, esses agentes propiciam o predomínio das respostas simpáticas sobre os órgãos-alvo. Os anticolinérgicos mais comumente encontrados consistem em alcaloides de ocorrência natural, que têm sido usados por séculos como remédios, venenos ou cosméticos. A atropina é o protótipo desses agentes. Muitos alcaloides vegetais similares são 32 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo conhecidos atualmente, e centenas de compostos antimuscarínicos sintéticos têm surgido. Os alcaloides são relativamente seletivos para a atividade antagonista nos receptores muscarínicos, enquanto os compostos sintéticos também exercem um antagonismo significativo em receptores nicotínicos. Alcaloides naturais Como já ressaltado anteriormente, o protótipo dos antagonistas dos receptores muscarínicos é a atropina, um alcaloide natural encontrado na planta Atropa belladonna ou beladona, entre outras. Este nome beladona significa “mulher bonita” em italiano, pois durante o Renascimento, as mulheres na Itália costumavam ingerir ou aplicar extratos e sucos dos frutos dessa planta aos olhos para produzir dilatação pupilar, o que as deixava muito bonitas para os padrões de beleza da época. Quimicamente a atropina consiste de dois componentes ligados por uma ligação éster: a tropina, que é a base orgânica, e o ácido trópico. Outros alcaloides relacionados também contêm o ácido trópico aromático combinado pela ligação éster ou a tropina ou a outra base orgânica, a escopina (escopolamina). A atropina e outros alcaloides relacionados interagem com os receptores muscarínicos sobre células efetoras, ocupam seus sítios e impedem a acetilcolina de se ligarem a esses receptores. As respostas fisiológicas aos impulsos parassimpáticos são atenuadas, e também os efeitos da acetilcolina ou outros agonistas muscarínicos exógenos que tenham sido administrados. O bloqueio desses receptores muscarínicos pela atropina e compostos relacionados envolve antagonismo competitivo, portanto, altas concentrações de acetilcolina ou outras drogas colinomiméticas (por exemplo, o carbacol e inibidores da colinesterase) podem sobrepujar esse bloqueio. Embora a ação dos parassimpatolíticos ocorra em todas as terminações colinérgicas pós-ganglionares, o bloqueio não se dá de forma homogênea em todo o organismo, com alguns órgãos apresentando os sintomas do bloqueio mais rapidamente ou com doses menores (glândulas salivares e sudoríparas) que outros (coração). Exceto pelos efeitos sobre as glândulas salivares e sudoríparas, é muito difícil atingir ação seletiva sobre os órgãos sem a ocorrência de efeitos sobre outros. Os efeitos farmacológicos globais da atropina e das drogas relacionadas sobre um órgão em particular são influenciados pela dominância relativa do tônus parassimpático ou simpático nesse órgão. Após o bloqueio das influências parassimpáticas, as influências simpáticas serão preponderantes. As glândulas salivares, lacrimais, brônquicas e sudoríparas são inibidas por doses muito baixas de atropina, produzindo ressecamento desconfortável da boca e da pele. A secreção gástrica sofre apenas leve redução. Taquicardia moderada desenvolve-se pela inibição do tônus parassimpático existente (atropina em doses muito baixas causa bradicardia paradoxal, em virtude de uma ação central, aumentando a atividade vagal). A resposta do coração ao exercício não é afetada, assim como não o é também a pressão arterial, visto que a maioria dos vasos de resistência carece de inervação colinérgica. A pupila é dilatada (midríase) tornando-se não responsiva à luz e o relaxamento do músculo ciliar provoca paralisia da acomodação visual (cicloplegia) e comprometimento da visão de perto. Pode haver elevação da pressão intraocular. A motilidade gastrintestinal é inibida (não 33 o SiStEmA nErvoSo Autônomo│ unidAdE i completamente, pois outros neurotransmissores excitatórios estão presentes) por doses maiores da atropina. Relaxamento da musculatura lisa brônquica, biliar e das vias urinárias é observado. A broncoconstricção (por exemplo, durante a anestesia) é impedida pela atropina, enquanto a broncoconstricção causada por mediadores locais, como ocorre na asma, não é afetada. Efeitos principalmente excitatórios sobre o SNC são observados. Em baixas doses, a atropina causa ligeira inquietação e em doses altas causa agitação e desorientação. Em virtude de sua atividade marginal nos receptores nicotínicos, são necessárias doses extremamente altas de atropina para produzir qualquer efeito na junção neuromuscular. De modo semelhante, como os receptores nicotínicos são primariamente responsáveis pela transmissão excitatória nos gânglios autônomos, a atropina só produz bloqueio parcial nesses sítios quando administrada em doses relativamente altas. A escopolamina (bromidrato de hioscina) é uma amina terciária que difere da atropina pelos seus efeitos significativos sobre o SNC. Em baixas doses, pode ter efeitos depressores em cães e gatos e, em doses mais altas, produzem delírios e excitação nestas espécies e em cavalos. Essas drogas parassimpatolíticas são usadas para controlar espasmos da musculatura lisa como antiespasmódicos ou espasmolíticos. Como antiespasmódicos, podem ser usados para diminuir ou abolir a hipermotilidade do TGI e diminuir a hipertonicidade do útero, da bexiga urinária, do ureter, do ducto biliar e dos bronquíolos (os parassimpatolíticos não são tão efetivos quanto a epinefrina ou outras aminas adrenérgicas em dilatar os bronquíolos, mas a atropina é efetiva em antagonizar estimulações excessivas neste local). A atropina é usada rotineiramente como adjuvante na anestesia geral para diminuir as secreções salivares e das vias aéreas. Também é usada para diminuir secreções salivares produzidas pela morfina. O uso da atropina em bovinos frequentemente resulta em muitos dias de inapetência e estasia ruminal. Em cavalos,há a possibilidade da atropina reduzir a motilidade intestinal a ponto de causar cólica. Esse fármaco tem sido usado rotineiramente para facilitar o exame oftalmoscópio e tambem para o tratamento de várias doenças oculares. A atropina é também essencial como antídoto em intoxicações ou overdoses de anticolinesterásicos. Bloqueadores muscarínicos sintéticos Os bloqueadores muscarínicos sintéticos foram sintetizados quimicamente com o objetivo de encontrar substitutos para a atropina que pudessem agir seletivamente em certos sítios muscarínicos e, portanto, apresentar menos efeitos colaterais que os alcaloides. O glicopirrolato é um antimuscarínico de amina quaternária com baixa penetração no SNC. Tem recebido atenção pelo seu uso como pré-anestésico na medicina veterinária. Sua potente ação antimuscarínica tem mostrado ser mais benéfica que a atropina, com a taquicardia (do bloqueio muscarínico do nodo sinoatrial) se apresentando de forma menos severa. Em cães, diminui efetivamente o volume e a acidez das secreções gástricas, reduz a motilidade intestinal e também controla as secreções excessivas do trato respiratório (esse último efeito também tem sido reportado em gatos, com duração maior que aquele conseguido com a atropina). Pelo fato de penetrar a 34 UNIDADE I │o sIstEmA NErvoso AUtôNomo barreira hematoencefálica menos efetivamente que a atropina, tem menos propensão de causar efeitos colaterais no SNC. A homatropina tem estrutura similar à da atropina, exceto pelo fato que é um éster do ácido mandélico. Suas ações farmacológicas são muito parecidas com as da atropina na maioria das vezes, principalmente aquelas no globo ocular. Tambem, a homatropina produz menos efeitos colaterais no sistema cardiovascular e no TGI e é consideravelmente menos tóxica que a atropina. Metantelina, propantelina, metilatropina e outros são aminas quaternárias usadas primariamente como relaxantes do músculo liso. Pelo fato do grupamento quaternário, estes compostos não atravessam a barreira hematoencefálica apreciadamente e, portanto, são menos efetivos que a atropina em antagonizar os efeitos dos organofosforados no SNC. Além dos efeitos antimuscarínicos, estas drogas agem como bloqueadores autonômicos ganglionares, o que provavelmente contribui para seus efeitos antiespasmódicos sobre o músculo liso do TGI. Outros agentes mais novos incluem o mepenzolato, a pirenzepina, o ipratropio e o tiotropio, mas suas aplicações clínicas na medicina veterinária são incertas. unidAdE ii o múSCulo E A junção nEuromuSCulAr O tecido muscular contribui para a homeostase através da produção movimentos do corpo, movendo substâncias através do corpo e calor para manutenção da temperatura corporal normal. A movimentação do corpo resulta da alternância da contração e relaxamento dos músculos, que compõem grande percentagem do peso corporal dos animais. A força muscular refl ete a função primária de músculo: a transformação da energia química em energia mecânica para gerar força, realizar trabalhos e produzir movimento. A junção neuromuscular conecta o sistema nervoso com o sistema muscular. Quando o potencial de ação atinge o fi nal do neurônio motor, há a liberação de acetilcolina na fenda sináptica que se liga a receptores nicotínicos na membrana plasmática da fi bra muscular. Esses receptores são canais iônicos que permitem fl uxo de íons, culminando com a contração muscular. Os relaxantes musculares usados por anestesistas na prática diária e em certo número de doenças, têm seus efeitos na junção neuromuscular, e uma compreensão de sua estrutura e fi siologia e farmacologia é importante. Você saberia explicar como ocorre o rigor mortis e como ele acaba algumas horas após começar? CAPítulo 4 transmissão neuromuscular introdução As fibras musculares esqueléticas recebem inervação de grandes fibras nervosas mielinizadas, formadas por neurônios motores cujos corpos celulares estão no corno ventral da medula espinhal. Cada uma dessas fibras nervosas penetram no feixe muscular e normalmente se ramificam para estimular de três a várias centenas de fibras musculares esqueléticas. Cada terminação nervosa no ponto onde encontra a fibra muscular faz uma junção, chamada de junção neuromuscular ou junção mioneural. Quando o potencial de ação chega à fibra muscular através do nervo, ele viaja em ambas as direções do músculo, até suas extremidades. A grande maioria da fibras musculares (98%) recebe apenas uma junção neuromuscular. Esta fibra forma um complexo de terminais nervosos ramificados que se invaginam na superfície extracelular da fibra muscular. A estrutura toda e chamada de placa motora e é recoberta por uma ou mais células de Schwann, que a protegem dos líquidos circundantes. No terminal axonal há muitas mitocôndrias que fornecem a energia que é usada na síntese do transmissor acetilcolina que, após ser liberada, excita a membrana da fibra muscular. A fenda sináptica tem de 20 a 30 nanômetros de largura e neste espaço há grandes quantidades da enzima acetilcolinesterase, que destrói a acetilcolina em alguns milissegundos após sua liberação. liberação de acetilcolina nos terminais nervosos Quando um potencial de ação se propaga para o terminal nervoso, canais de cálcio dependentes de voltagem se abrem e permitem que os íons cálcio entrem para o interior do terminal nervoso, onde provocam a fusão das vesículas de acetilcolina com a membrana neural, levando a exocitose deste transmissor. Um impulso nervoso libera mais de uma centena de vesículas de acetilcolina no espaço sináptico. A formação e a liberação da acetilcolina na junção neuromuscular ocorrem como se segue. 1. O corpo celular do neurônio motor, no corno ventral da medula espinal produz pequenas vesículas (com aproximadamente 40 nanômetros de diâmetro), que são transportadas pelo axoplasma até a junção neuromuscular nas terminações das fibras nervosas periféricas. Cerca de 300.000 dessas pequenas vesículas se acumulam nos terminais nervosos de uma única placa motora do músculo esquelético. 37 o múSCulo E A junção nEuromuSCulAr│ unidAdE ii 2. A acetilcolina é sintetizada no citossol do próprio terminal nervoso e, imediatamente, transportada para o interior das vesículas, onde ficam armazenadas, concentradas com cerca de 10.000 moléculas de acetilcolina por vesícula. 3. A chegada do potencial de ação no terminal nervoso abre muitos canais de cálcio dependentes de voltagem, o que eleva a concentração desse íon no interior do terminal em cerca de 100 vezes. Esta alta concentração de cálcio aumenta a taxa de fusão das vesículas de acetilcolina com a membrana do terminal em cerca de 10.000 vezes, permitindo a exocitose da acetilcolina no espaço sináptico (cerca de 125 vesículas sofrem exocitose a cada potencial de ação). A acetilcolina é, então, clivada dentro de alguns pela acetilcolinesterase gerando acetato e colina. Esta colina é reabsorvida ativamente pelo terminal neural e usada para sintetizar nova acetilcolina. 4. A quantidade de vesículas no terminal é suficiente para permitir a transmissão de apenas algumas centenas de impulsos do nervo para o músculo. Assim, novas vesículas precisam ser formadas rapidamente. Em cerca de 20 segundos após o término do potencial de ação, formam-se invaginações para o interior da membrana, que se transformam em novas vesículas, para dentro das quais a acetilcolina é transportada em uns poucos milissegundos. Efeito da acetilcolina na membrana da fibra muscular Os receptores de acetilcolina na membrana da fibra muscular são os canais iônicos ativados pela própria acetilcolina. Cada receptor é um complexo proteico composto por cinco subunidades proteicas: duas alfa, uma beta, uma delta e uma gama, com um peso molecular total de 275.000. Essas moléculas proteicas penetram por toda a extensão da membrana, situando-se lado a lado, em um círculo, para formar um canal tubular. Este canal mantém-se fechado até que duas moléculas de
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