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Fisiologia HumanaSDE0097 Segunda semanaSlide1 Prof. Brunno Macedo ObJETIVOS Potenciais de ação e neurotransmissão Propriedades celulares relacionadas a transmissão nervosa; Potencial de repouso; Potencial de ação; Sinapses elétricas e químicas; Mecanismo de comunicação sináptica. Ao final, o aluno deverá ser capaz de entender as estruturas, mecanismos e sequência de eventos relacionados a transmissão de informações pelo sistema nervoso. Propriedades celulares relacionadas a transmissão nervosa Como dito na aula anterior, um dos mecanismos de transporte de informação no corpo humano é o mecanismo neural. O transporte de informação por esse mecanismo ocorre de duas formas que se se complementam: Potencial de ação pela superfície das membranas das células; Sinapses ou placas motoras que permitem que o potencial de ação de uma célula passe para outra. Propriedades celulares relacionadas a transmissão nervosa Permeabilidade seletiva – a membrana celular atua de forma seletiva em relação ao transporte de algumas substâncias para dentro e fora da célula. Podemos classificar o transporte pela membrana em dois grandes grupos: Transporte ativo – ocorre com gasto de energia (ATP – Adenosina Trifosfato), nesse caso a molécula a ser transportada poderá ser bombeada para o meio onde ele encontra-se mais concentrada; Transporte passivo – conhecido também como difusão, ocorre sem gasto de energia. A molécula a ser transportada se difunde sempre a favor do gradiente de concentração. Propriedades celulares relacionadas a transmissão nervosa A permeabilidade seletiva é um fator indisponível para que ocorra a comunicação pela via nervosa (potenciais de ação e sinapses); Os principais mecanismos passivos de transporte através da membrana são os seguintes: Difusão simples – ocorre sem auxilio de uma proteína transportadora, pode ser de dois tipo: Difusão de moléculas apolares através da membrana do meio mais concentrado para o menos concentrado; Difusão de moléculas polares, geralmente íons, do meio mais concentrado para o menos concentrado através de proteínas canais. Difusão facilitada – ocorre com o auxilio de uma proteína transportadora do meio mais concentrado para o menos concentrado. Propriedades celulares Principais tipos canais proteicos: Canal regulado por voltagem; Canal regulado por ligando; Canal não regulado ou canal de vazamento. Propriedades celulares relacionadas a transmissão nervosa Quanto os mecanismos de transporte ativo são bem variados, vejamos algumas características sobre eles: Ocorre com gasto de ATP sempre; Podem ocorrer contra o gradiente de concentração; Transporta moléculas de diversas naturezas químicas; Podem transportar uma molécula por vez ou mais de uma; O principal mecanismo de transporte ativo para o estudo da membrana é a bomba de sódio e potássio. Propriedades celulares Mecanismo de atuação da bomba de sódio e potássio. https://www.youtube.com/watch?v=zclbRw_S3JI Potencial de repouso da membrana Para falarmos sobre potencial de repouso antes devemos entender o que significa o termo Potencial; Esse termo remete ao fato de que algo pode acontecer; No caso da membra, esse termo se refere a um potencial de voltagem que é determinado por um número no qual a unidade é medida em milivolts (mV). Toda célula apresenta uma voltagem devido a diferença de cargas (íons) entre os meios intra e extracelulares; No caso da membrana do axônio de alguns neurônios o potencial de repouso é de 90 mV. Potencial de repouso (PR) da membrana A condição de repouso da membrana é acompanhada de algumas características. Os canais de sódio regulados por voltagem se encontram fechados; Os canais de potássio regulados por voltagem se encontram fechados; O meio intracelular está rico em potássio quando comparado ao extracelular; O meio extracelular está rico em sódio quando comparado ao intracelular; A bomba de Na+/K+ teve papel fundamental no PR. Potencial de repouso (PR) da membrana Caro aluno, para revisar o conteúdo sugiro a aula go professor Garcia: https://www.youtube.com/watch?v=ISO5U1HsxmE Potencial de ação (PA) da membrana O potencial de ação é a passagem de um impulso nervoso, promovendo diversas alterações temporárias no potencial de membrana, ao longo de uma fibra nervosa; Depende de um limiar de excitabilidade para que sejam aberto os canais regulados pela voltagem; No axônio, o potencial pode ocorrer de forma bi-direcional, entretanto em uma via nervosa composta por vários neurônios ocorre de forma unidirecional. Potencial de ação (PA) da membrana A maior parte dos potenciais de ação apresentam 3 fases, são elas: Despolarização – representa a entrada de sódio na célula através dos canais de sódio regulados por voltagem que se abrem de forma sequenciada ao longo da membrana; A despolarização pode ser iniciada por qualquer fator que permita a entrada de uma pequena quantidade de cargas positivas na célular, por exemplo: Neurotransmissores; Hormônios; Estimulos mecanicos, termicos e químicos; Sensibilização de receptores. Potencial de ação (PA) da membrana A maior parte dos potenciais de ação apresentam 3 fases, são elas: Repolarização – é a saída de íos potássios da célula via canais de potássio regulados por voltage com fechamento dos canais de sódio. Nesse momento, em pararelo ao efluxo de potássio, ocorre a atuação da bomba de sódio e potássio que reverte o posicionamento dos íons sódio e potássio dentro e fora da célula; Repouso – ao final da repolarização teremos a condição de estabilidade operacional da bomba de sódio e potassio reestabelecida. Potencial de ação (PA) da membrana O gráfico ao lado representa o potencial de ação de membrana. Potencial de ação (PA) da membrana A figura ao lado representa a atuação dos canais regulados por voltagem de sódio e potássio. Sinapses elétricas e químicas As sinapses representam o meio de comunicação entre duas células, onde o potencial de ação potencial de ação poderá ter sequência. As sinapses se dividem em dois tipos: Sinapse elétrica – composta de canais iônicos que interligam duas células de forma direta, permitindo a passage do potencial de ação entre essas células; Sinapses químicas – necessária a atuação de um mediador químico que permita a comunicação entre uma célula e outra, o neurotransmissor. SINAPSES QUÍMICAS A figura ao lado mostra varias sinapses permitindo a comunicação entre neurônios distintos. SINAPSES QUÍMICAS A figura mostra o terminal axônico, a fenda sináptica e o neurônio pós-sinaptico. SINAPSES QUÍMICAS Junções Gap – permite a troca de íos entre células de forma direta. Nesse tipo de sinapse não existe neurotransmissores envolvidos na comunicação. SINAPSES ELÉTRICAS Placa motora – o neurotransmissor envolvido é a acetil colina. Mecanismo de comunicação sináptica Liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica; Ligação do neurotransmissor ao receptor do neurônio pós-sináptico. Abertura de canais iônicos. Despolarização do neurônio pós-sináptico. Bibliografia recomendada BERNE , Robert M. & LEVY, Matthew, N. Fisiologia. 6ª ed., RJ, Elsevier, 2009. GUYTON, A.C. & HALL,J.E. Fisiologia Médica.11ª ed., RJ, Elsevier, 2006. TORTORA, Gerard J & GRABOWSKI, Sandra R. Princípios de Anatomia e Fisiologia 9a ed., RJ, Guanabara Koogan, 2008. CARROLL, R.G.: Fisiologia.1a ed., RJ, Elsevier, 2007.
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