Fisiologia_Sistema_Nervoso

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Fisiologia Sistema Nervoso
	É na porção inicial do axônio que ocorre a decisão se as cargas elétricas vão ser continuar se propagando, formando o impulso, ou não. 
	Ao pisar no prego, neurônios sensoriais levam um impulso para a medula e isso desencadeia o estímulo a neurônios motores para estimular os músculos a retirarem o é. Depois o estímulo é levado ao cérebro e tem-se a sensação de dor.
	Como a membrana plasmática é formada de fosfolipídios, ela não permite a passagem de íons, formando um compartimento intra e outro extracelular. Existem na membrana proteínas ATPases transportadoras de íons e canais iônicos. Elas estabelecem o gradiente de concentração, determinando a polarização da membrana.
	Na membrana, estabelece-se um gradiente elétrico (de carga) e um gradiente químico (de concentração do íon). Na+ está mais concentrado fora da célula e K+ está mais concentrado dentro da célula (a face interna da membrana é negativa).
	Bomba de Na+/K+:
Atividade bloqueada por ouabaína ou diminuída por diminuição na concentração de ATP ou resfriamento (porque o metabolismo celular em geral é reduzido com o resfriamento). 
3Na+ para fora e 2K+ para dentro e um ATP (o que gasta).
O potencial de membrana no repouso é -65 mV, ou seja, quando o neurônio não está sendo estimulado.
O potencial de membrana no repouso é igual ao potencial de equilíbrio de potássio, porque dentre os canais de repouso, o que transporta potássio é o que fica mais aberto (maior permeabilidade de K+).
Principais fatores para o potencial de repouso:
Permeabilidade a íons
Distribuição de íons na membrana com ajuda das bombas e canais
Íons importantes para o potencial de membrana: Ca2+, Na+, K+, Cl-.
Existe também o potencial sensorial feito por estímulos sensoriais no neurônio sensorial; e o potencial pós-sináptico, feito pelo neurotransmissor.
 Um estímulo sensorial, no caso do neurônio sensorial, promove a despolarização da membrana. Se a despolarização inicial atingir o potencial limiar, ocorre uma abertura dos canais voltagem dependentes e o disparo do Potencial de Ação (PA). O PA tem sempre a mesma amplitude, mas de acordo com a quantidade de carga que entra, ela promove diferentes freqüências do PA. Quanto mais despolarização, maior a frequência. O potencial limiar é uma variação de voltagem no sentido da despolarização que estimula a abertura dos canais voltagem dependentes. 
Na hiperpolarização, o potencial de membrana está se afastando do potencial limiar, por isso não há disparo do potencial de ação. 
O canal de estiramento se abre por estímulo na região dendrítica. Com isso, ocorre a despolarização inicial, que estimula a abertura dos canais de Na+/ K+ voltagem dependentes. Ambos são estimulados ao mesmo tempo, mas como os canais iônicos de Na+ se abrem mais rapidamente, ocorre uma onda de despolarização, disparando o potencial de ação. Depois o canal de Na+ fica inativado, ou seja, mesmo com o estímulo permanecendo, ele não está sensível ao estímulo; e o de K+, que se abre mais lentamente, começa a promover a saída de K+, ocorrendo assim a repolarização. Como o canal de K+ demora também para se fechar, ele promove uma hiperpolarização, por saída excessiva de K+.
A bomba de Na+/K+ está aberta nesse período, mas como o canal deixa passar muito mais Na+, a bomba não atrapalha a despolarização.
OBS: a lidocaína se liga aos canais de Na+ e inibe o disparo do PA, impedindo que a sinalização de dor chegue ao cérebro. Já na hanseníase a doença pode atingir as células de Schwann, aí o estímulo não vai passando pelo axônio e a pessoa não sente dor no local da infecção. 
OBS: a amplitude do potencial receptor pode ser mais ou menos intenso, mas a amplitude do potencial de ação é sempre a mesma. 
Nas células musculares, há um platô de despolarização mantido pelos íons cálcio, que tem canais voltagem dependente que são sensibilizados pela despolarização que já estava acontecendo. Num segundo momento, o cálcio pode vir do retículo sarcoplasmático.
Nos neurônios multipolares, os canais iônicos voltagem dependente ficam no axônio e lá ocorre o disparo do PA. O PA tem a capacidade de se regenerar ao longo do axônio, se propagando e mantendo a mesma frequência.
Em axônios com diâmetro maior (seja mielínica ou não) a velocidade de condução é maior. Mas a mielinização ainda é um fator mais importante (quanto maior o diâmetro, menor a resistência a condução de elétrons).
Condução saltatória: quando o axônio é mielinizado, a expressão dos canais ocorres no nodos de Hanvier, aí o canal de Na+ se abre, entra sódio e ele vai até o próximo nodo, disparando o PA nesse nodo também. Na região mielinizada não ocorre perda de cargas.
Sinapses químicas e elétricas
As sinapses elétricas se estabelecem de forma contínua. As junções comunicantes formandas por subunidades de conexinas formam o poro de ligação direta entre os dois neurônios. É um poro que não apresenta grande seletividade e deixa os íons passar. Apresenta uma sincronia na condução do impulso nervoso (distância muito pequena entre a membrana pré e pós-sináptica).
Já a sinapse química usa um intermediário, o neurotransmissor. Processo mais lento por depender de um sinal químico e da recepção dele pelo neurônio pós-sináptico (distância delimitada pela fenda sináptica).
A terceira diferença é que na sinapse elétrica não se tem determinado exatamente quem é o pós e o pré-sináptico e o fluxo pode ir nos dois sentidos. Na sinapse química o impulso é unidirecional.
Os neurotransmissores (NT) ficam armazenados em vesículas na chamada zona ativa dos neurônios pré-sinápticos. A zona de densidade pós-sináptica tem um acúmulo de receptores para os NT.
A despolarização elétrica faz o poro da sinapse elétrica se abrir. Ele também se abre por diferença de pH e de concentração de cálcio (eles alteram sua conformação para permitir a comunicação das células).
Existem neurônios que possuem sinapses químicas e elétricas.
Sinapse química
Os neurotransmissores ficam armazenados em vesículas na região terminal dos axônios. Na membrana dessa região do axônio tem canais iônicos voltagem dependentes de Ca++. Esses canais são estimulados a se abrir pela chegada do PA, aí o cálcio, que está muito concentrado no meio extracelular, entra na célula e se acumula no citosol, promovendo a fusão das vesículas e liberação dos NT. 
Se você adiciona K+ no sangue, vai desbalancear a concentração de potássio, porque ele vai ficar muito concentrado fora da célula e vai entrar na célula, porque tem canais constantemente abertos e vai promover a despolarização. 
A quantidade de NT liberados varia de acordo com a frequência do PA. 
A proteína sinaptotagmina, que está na membrana da vesícula, é a proteína na qual o cálcio vai se ligar e ela vai se associar a proteínas da membrana do neurônio, promovendo a fusão das vesículas com a membrana e a liberação dos NT. 
Depois da exocitose dos NT, ocorre a endocitose para que não se acumulem as membranas das vesículas, pois isso aumentaria a membrana do axônio. 
Transmissão sináptica:
NT são liberados e se difundem na fenda sináptica
NT se liga a receptores específicos na membrana pós-sináptica
Receptores podem ser ionotrópicos e metabotrópicos (podem promover o Potencial Pós-sináptico Excitatório- PPSE- onde ocorre a despolarização; e PPSI – inibitório – hiperpolarização).
NT é inativado para terminar a transmissão da informação. 
Receptores iontrópicos:
São canais iônicos que tem a permeabilidade não tão seletiva (podem permitir a passagem de mais de um íon) e são estimulados pela ligação de um NT. O NT se liga diretamente a ele, que é um canal iônico, ou seja, promove diretamente a abertura de um canal. 
Para gerar despolarização, abre-se os canais de Na+ e Ca++ (PPSE). Para promover PPSI, abre-se os canais de K+ e Cl-, pois o cloro está mais concentrado fora da célula e como tem carga negativa, quando entra promove hiperpolarização.
O receptor ionotrópico ativado por acetilcolina é um canal para passagem de K+ para dentro da célula e Na+ para fora da célula.Receptores metabotrópicos:
São proteínas de membrana que desencadeiam uma cascata de sinalização que culmina na fosforilação de um canal iônico, estimulando sua abertura. Ou seja, esses receptores coordenam indiretamente a abertura dos canais iônicos. 
OBS: Na região do corpo celular, ocorre uma despolarização em relação ao potencial de repouso e essa despolarização vai diminuindo de amplitude até chegar ao axônio, onde pode provocar o disparo do PA. No corpo celular não há disparo do PA, porque não tem canais iônicos voltagem dependentes.
O PSSI é importante para inibir o movimento do músculo antagonista, permitindo assim o movimento do agonista.
Quando o PA chega na medula, vindo do neurônio sensitivo, ele vai para o neurônio motor extensor e também para um interneurônio inibitório que libera NT para inibir o neurônio motor flexor.
Critérios para uma molécula ser considerada um NT: 
A molécula deve ser sintetizada e armazenada no neurônio pré-sináptico
A molécula deve ser liberada pelo terminal axônico em resposta a estímulos
Presença de receptores pós-sinápticos
A molécula sozinha deve estimular a célula pós a mimetizar a re
Os NT pequenos são, em geral, aminoácidos (GABA, glutamato, aspartato). Também existem as aminas biogênicas dentre as quais estão as catecolaminas (noradrenalina, adrenalina); serotonina, histamina.
Neurotransmissores: vesículas ficam localizadas mais terminalmente; a síntese de NT pequenos vai acontecer por enzimas através de cascatas de síntese no terminal axonal. Essas enzimas são produzidas no RER e são transportadas para o terminal axonal. A maioria dos NT é armazenada em vesículas pouco elétron-densas e pequenas. 
Neuropeptídeos: são sintetizados no corpo celular e vão para o interior de vesículas que são conduzidas para o terminal axonal. Essas vesículas são maiores e mais elétron-densas e não ficam tão perto da membrana axonal.
Existem NT se transmissão rápida (agem em receptores iono e metabotrópicos). São eles: GABA, glutamato, acetilcolina. Existem também NT de transmissão lenta (aminas biogênicas e peptídeos), que só agem em receptores metabotrópicos. 
O AcetilCoA e a colina são transformados pela enzima CHAD em acetilcolina que depois é armazenada em vesículas. Existem proteínas que transportam acetilcolina para dentro da vesícula e depois transportam a vesícula até a membrana do neurônio, quando há estímulo. 
Fim dos NT:
Difusão: eles se difundem na fenda sinaptica
Degradação: A acetilcolina (ACh) sofre ação da enzima acetilcolinesterase que a separa em ácido acético e colina (essa colina é recaptada para formam nova acetilcolina dentro do neurônio).
Recaptação por transportadores da membrana pré-sináptica
A ACh e a nicotina estimulam o receptor nicotínico (altamente permeável a Na+ e um pouco a K+, por isso gera PPSE). O curare desestimula esse receptor. Por apresentar várias sítios, não necessariamente o agonista e o antagonista se ligam ao mesmo sítio.
OBS: o NT é um agonista natural (endógeno), enquanto a nicotina é um agonista exógeno daquele receptor.
O que determina um receptor como excitatório ou inibitório é qual íon ele permite a entrada ou saída do neurônio.
Muitas das moléculas que ativam receptores metabotrópicos são consideradas moduladoras, porque a resposta desse receptor é mais duradoura.
Monoaminas:
Não agem diretamente em canais iônicos, com exceção do receptor para serotonina. São sintetizadas por cascatas enzimáticas e elas são recaptadas na membrana pré e degradadas dentro da célula.
A L-tirosina é substrato para a síntese de L-DOPA, que é precursora da dopamina, que por sua vez é precursora da noraepinefrina. Ou seja, a síntese das catecolaminas tem uma via comum.
No caso da doença de Parkinson, se você aumentar a concentração de L-DOPA pode ajudar a aumentar a síntese de dopamina, aliviando os sintomas da doença. 
A cocaína e anfetamina agem promovendo maior liberação da dopamina, aí tem maior excitação.
A serotonina quando em concentração reduzida, causa depressão. Os antidepressivos podem atacar a sua via de degradação.