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PROPRIEDADES DAS CÉLULAS EXCITÁVEIS E TRANSMISSÃO SINÁPTICA BIOELETROGÊNESE (Excitabilidade) Capacidade de gerar e alterar a diferença de potencial elétrico através da membrana Propriedade exclusiva de algumas células - Neurônios - Células musculares esqueléticas lisas cardíacas Não há diferença de potencial elétrico (ddp=0mV) quando os eletrodos estão do lado de fora. Quando o eletrodo (vermelho) atravessa a membrana, o voltímetro acusa a existência de uma DDP de 60mV sendo que a face interna da membrana citoplasmática é negativa em relação à externa . Se o neurônio for estimulado (com corrente elétrica), o voltímetro registrará respostas de alteração transitória do potencial de membrana, seja em forma de ondas de despolarização de baixa amplitude ou na forma de um potencial de ação, conforme a intensidade do estimulo . Despolarização Potencial de ação Bomba de Na/K (ou ATPase Na/K dependente) Se ela for bloqueada por uma droga (oabaina), o gradiente se dissipará. O gradiente favorece fluxos passivos de íons através da membrana. No REPOUSO, a permeabilidade da membrana aos íons é diferente K+ : altamente permeável Na+ : praticamente impermeável Cl- : altamente permeável Ca++ : praticamente impermeável Proteínas eletricamente carregadas: impermeantes Como o gradiente de concentração é criado e mantido? Extracelular Intracelular Potencial de Membrana em Repouso 1. É a diferença de potencial existente através da membrana das células excitáveis, como neurônios e miócitos, no período entre os potenciais de ação (repouso) 2. É estabelecido por potenciais de difusão resultantes das diferenças de concentração dos diversos íons pela membrana 3. íons com maiores permeabilidades, ou conduntâncias, em repouso fazem as maiores contribuições ao potencial de membrana em repouso. 4. em repouso as membranas (células excitáveis) são bem mais permeáveis ao K+ e ao Cl- responsáveis pelo potencial de membrana em repouso. 5. Potencial de membrana em repouso – 70 a – 80 mV Potenciais de Ação Ocorrem apenas nas células excitáveis (neurônios e miócitos) rápida despolarização seguida pela repolarização do potencial de membrana mecanismo básico de transmissão de informação no sistema nervoso e em todos os tipos de músculos Base iônica do potencial de ação POTENCIAIS DE MEMBRANA – AÇÃO PERIODOS REFRATÁRIOS Propagação dos potenciais de ação Ocorrem por meio da dispersão de correntes locais regiões ativas para inativas adjacentes Em repouso, todo o axônio apresenta o potencial de membrana de repouso Propagação dos potenciais de ação Velocidade de Condução Alterações na velocidade de condução Aumento de calibre pela fibra nervosa: > aumento no diâmetro > velocidade de condução limitações anatômicas Mielinização da fibra nervosa: isolante lipidico aumenta resistência da membrana (força corrente a fluir pela via de menor resistência interior do axônio) e diminui a capacitância (em interrupções da bainha de mielina a membrana se despolariza mais rápido) Doença que acomete a bainha de mielina Chegada de um potencial de ação Neurotransmissor é lançado da membrana pré-sináptica quando um potencial de ação chega ao axônio terminal. Membrana pré-sinaptica canal iônico voltagem dependente que não é encontrado em outras partes do axônio: canal de cálcio voltagem- dependente Sinapses Sítio por onde a informação é transmitida de uma célula a outra. informação Célula pré-sináptica Célula pós-sináptica Fenda sináptica Sinapses Química Elétrica Excitatórias Inibitórias Sinapse Elétrica 1. Acoplam neurônios eletricamente – junções comunicantes (conexons) 2. Íons e pequenas moléculas podem passar diretamente de uma célula para outra 3. Muito rápida 4. Pode seguir em qualquer direção 5. Não podem ser inibitórias Músculo cardíaco Alguns tipos de músculos lisos Condução extremamente rápida conexons Sinapses Químicas 1. Junção neuromuscular 2. Neurônio motor que inerva músculo tem apenas um axônio, porém pode ter vários ramos, cada um com um axônio terminal que forma a junção com uma célula muscular Sinapses Químicas 1. Axônio terminal há vesículas cheias de neurotransmissores 2. Neurotransmissor de neurônios que inervam músculo esquelético = acetilcolina 3. Síntese do neurotransmissor 4. Célula pós-sináptica – receptores = canais ligante-dependente 5. Ação da acetilcolina limitada pela acetilcolinesterase Sinapses Potenciais Pós-sinápticos Excitatórios (PPSE) Potenciais Pós-sinápticos Inibitórios (PPSI) Impulsos sinápticos que despolarizam a célula pós- sináptica aberturas de canais de Na+ e K+ Impulsos sinápticos que hiperpolarizam a célula pós-sináptica abertura de canais de Cl- HABILIDADE DE SOMA DOS NEURÔNIOS HABILIDADE DE SOMA DOS NEURÔNIOS PPSE Tipos de Receptores 1. Ionotrópicos – canais iônicos. Ligação de um neurotransmissor a um receptor ionotrópico gera uma mudança no movimento dos íons. Respostas mais rápidas. Ex.: receptor de acetilcolina (ACh), também chamado de receptor nicotínico. Tipos de Receptores 2. Metabotrópicos – não são canais iônicos, iniciam processo de sinalização intracelular, leva a mudanças nos canais iônicos. Resposta mais lenta, porém, duração maior. Acoplados a proteína G. Ex.: Receptor muscarínico de Ach (muscarina = toxina de cogumelos venenosos) encontrados no músculo cardíaco, quando ativados abrem canais de K. OBS.: proteínas G – ativar proteínas, ativar ou inativar enzimas e alterar expressão gênica. Neurotransmissores Neurotransmissores Neurotransmissores Neurotransmissores
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