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Potencial de Membrana Transmissão Nervosa Profª Drª Heloisa Thomaz Rabelo Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso SNC SNP nervos periféricos Encéfalo + Medula Encéfalo Área integradora do sistema nervoso (memória,emoções, funções psíquicas) Medula Condutor de vias nervosas Sistema Nervoso Periférico Nervos Periféricos Fibras aferentes: transmitem informações sensoriais para a medula e encéfalo; Fibras eferentes: transmitem os sinais originados no SNC para a periferia; Nervos Cranianos: parte basal no encéfalo (forame intervertebral). Tecido nervoso Neurônios: condução dos sinais Células de suporte: neuróglia/ Schwann Isolamento elétrico; unidade tecidual. O SISTEMA NERVOSO O SNC recebe, analisa e integra informações. É o local onde ocorre a tomada de decisões e o envio de ordens. O SNP carrega informações dos órgãos sensoriais para o sistema nervoso central e do sistema nervoso central para os órgãos efetores (músculos e glândulas). SISTEMA NERVOSO - SN Sistema envolvido na coordenação e regulação das funções corporais. Linhagens celulares: neurônios recepção e transmissão dos estímulos do meio externo e interior do corpo. células da glia (neuróglia) sustentação, proteção, isolamento e nutrição dos neurônios. Propriedades - Irritabilidade - Condutibilidade NEURÔNIOS Célula composta por: Corpo celular ou soma: onde se localizam o citoplasma, o citoesqueleto e o núcleo. Neuritos: prolongamentos finos que podem ser de dois tipos dendritos e axônios. NEURÔNIOS - SOMA Membrana neuronal: repleta de proteínas algumas bombeiam substâncias de dentro para fora da célula; outras formam poros que regulam a entrada de substâncias composição protéica varia de acordo com a região da célula: soma, dendritos ou axônio. Citoplasma: Citosol: fluido aquoso coloidal rico em potássio, que preenche o interior do soma. Organelas citoplasmáticas mais abundantes: RE rugoso, RE liso, aparelho de Golgi e mitocôndrias. Citoesqueleto: dão a forma característica aos neurônios microtúbulos, microfilamentos e neurofilamentos (filamentos intermediários). Núcleo: contém o material genético e as instruções para a síntese das proteínas neuronais. TIPOS DE NEURÔNIOS 2- De acordo com as conexões ou funções na condução dos impulsos, os neurônios podem ser classificados em: Neurônios receptores ou sensitivos (aferentes): são os que recebem estímulos sensoriais e conduzem o impulso nervoso ao sistema nervoso central. Neurônios motores ou efetuadores (eferentes): transmitem os impulsos motores (respostas ao estímulo). Neurônios associativos ou interneurônios: estabelecem ligações entre os neurônios receptores e os neurônios motores. NEURÔNIOS - DENDRITOS Assemelham-se a ramos de uma árvore à medida em que se afastam do soma árvore dendrítica. Funcionam como uma antena sua membrana apresenta muitas moléculas de proteínas receptoras especializados na recepção de informação. Citoplasma: preenchido com elementos do citoesqueleto e mitocôndrias; em alguns neurônios: polirribossomos síntese de proteínas de forma localizada. NEURÔNIOS - AXÔNIOS Estrutura altamente especializada na transferência de informação entre pontos distantes do sistema nervoso. Segmento inicial: cone de implantação. Segmento final: terminal axonal ou botão terminal local onde o axônio entra em contato com outros neurônios ou outras células – sinapses – e passa informação para eles. Ausência de RE rugoso Ausência ou carência de ribossomos livres. Composição protéica da membrana muito diferente da do soma. Não há síntese protéica OS NEURÔNIOS E A ORGANIZAÇÃO DO SN Os corpos celulares dos neurônios são geralmente encontrados em áreas restritas do sistema nervoso Sistema Nervoso Central (SNC – formado pelo encéfalo e pela medula espinhal) e gânglios nervosos (localizados próximo à coluna vertebral). Do sistema nervoso central partem os prolongamentos dos neurônios, formando feixes chamados nervos, que constituem o Sistema Nervoso Periférico (SNP). AXÔNIO – BAINHA DE MIELINA O axônio está envolvido: célula de Schwann: encontrada apenas no SNP; Em muitos axônios, esses tipos celulares determinam a formação da bainha de mielina invólucro principalmente lipídico que atua como isolante térmico e facilita a transmissão do impulso nervoso. Em axônios mielinizados existem regiões de descontinuidade da bainha de mielina nódulo de Ranvier. Todos os sinais nervosos são transmitidos por fibras nervosas, No cérebro, na medula espinhal ou em nervos periféricos. Na face interna da membrana de todas as fibras nervosas Existe um potencial elétrico de cerca de -90 milivolts Potencial de membrana Causado por diferenças de concentração iônica, entre as duas Faces da membrana celular. POTENCIAL DE MEMBRANA A concentração do íon potássio na face interna da membrana é muito elevada em comparação com a face externa Essa diferença de concentração faz com que os íons potássio, com carga positiva, passem para o lado de fora da fibra, deixando no interior as moléculas de proteína, com carga negativa, que não podem atravessar a membrana, o que cria uma eletronegatividade interna. Os potenciais de membrana desempenham papel fundamental na transmissão dos sinais neurais, bem como no controle da contração muscular, da secreção glandular e em muitas funções celulares. Resumo das etapas do potencial de ação 1. A bomba de sódio e potássio produz alta concentração de sódio no exterior da membrana e baixa concentração no seu interior, e, para o potássio, concentração elevada no interior e reduzida no exterior. 2. A membrana em repouso é muito permeável ao potássio e, dada a alta concentração desses íons no interior da membrana, esses íons difundem para o exterior. Essa difusão provoca a passagem de cargas positivas para fora da fibra, mas deixa muitos íons proteicos no em seu interior, dessa forma, a membrana em repouso gera um potencial de membrana negativo. 3. Um aumento súbito da permeabilidade da membrana ao sódio inicia o potencial de ação. Os íons sódio movem-se rapidamente para o interior da fibra, carregando consigo cargas positivas, o que produz positividade no interior da membrana, no ponto onde a membrana ficou muito permeável. PROCESSO DE DESPOLARIZAÇÃO. 3. A eletricidade positiva que entra na fibra nervosa desloca-se ao longo dessa fibra. O processo é repetido em toda extensão da fibra nervosa. Dessa forma o impulso nervoso se propaga por toda a fibra nervosa. 5. Após a fibra ter se tornado completamente despolarizada, a membrana, de forma abrupta, torna-se novamente impermeável ao sódio, embora permaneça permeável ao potássio. Devido a alta concentração desse íon no interior no interior da fibra, grandes quantidades de íons potássio, positivamente carregados, voltam a se difundir para o meio externo. A perda dessas cargas positivas faz com que o interior da fibra volte a ser negativo. Esse é o processo de repolarização. Nesse ponto, a fibra nervosa volta a estar apta a transmitir um novo impulso nervoso. 6. Durante o intervalo de tempo em que a fibra ficou despolarizada, um pequeno número de íons sódio deslocou- se para o interior da fibra e, durante o processo inicial da repolarização, um número pequeno de íons potássio difundiu-se para o exterior. A bomba de sódio e potássio começa, então, a funcionar de novo, permanecendo ativa mesmo nos intervalos entre os potenciais de ação, bombeando os íons sódio para o exterior e os íons potássio para o interior da fibra nervosa. Isso restabelece as diferenças de concentraçãoadequadas entre o interior e o exterior da membrana. POTENCIAL DE REPOUSO Em repouso: membrana polarizada. canais de sódio fechados membrana praticamente impermeável ao sódio impede sua difusão a favor do gradiente de concentração. bomba de sódio e potássio ativa sódio é bombeado ativamente para fora da célula diferença de cargas elétricas entre os meios intra e extracelular déficit de cargas positivas dentro da célula faces da membrana eletricamente carregadas. POTENCIAL DE AÇÃO Ao ser estimulada, uma pequena região da membrana torna-se permeável ao sódio (abertura dos canais de sódio) sódio atravessa a membrana no sentido do interior da célula acompanhado pela pequena saída de potássio. Esta inversão vai sendo transmitida ao longo do axônio onda de despolarização. Impulso nervoso ou potencial de ação: causado pela despolarização da membrana além de um limiar nível crítico de despolarização que deve ser alcançado para disparar o potencial de ação. Quando a fibra nervosa é adequadamente estimulada, os canais de sódio da membrana tornam-se permeáveis e os íons sódio, passam em grande quantidade para o interior do axônio, o que faz com que subitamente o potencial de membrana torne-se positivo, deixando de ser negativo. IMPULSO NERVOSO Membrana em repouso: canais de sódio fechados sódio bombeado ativamente para fora (bomba de sódio e potássio) polarização potencial de repouso. Estímulo: abertura dos canais de sódio, possibilitando sua entrada despolarização potencial de ação. REPOLARIZAÇÃO Imediatamente após a onda de despolarização ter-se propagado ao longo da fibra nervosa, o interior da fibra torna-se carregado positivamente difusão de íons sódio para o interior. Essa positividade determina a parada do fluxo de íons sódio para o interior da fibra membrana torna-se novamente impermeável aos íons sódio e ainda mais permeável ao potássio. Devido à alta concentração de K+ no interior muitos íons se difundem para o lado de fora cria novamente eletronegatividade no interior da membrana e positividade no exterior repolarização reestabelece a polaridade normal da membrana. POTENCIAL DE AÇÃO - CARACTERÍSTICAS São de tamanho e duração fixos. A aplicação de uma despolarização crescente a um neurônio não tem qualquer efeito até que se cruze o limiar e, então, surja o potencial de ação "lei do tudo ou nada". Um potencial de ação iniciado em uma extremidade de um axônio apenas se propaga em uma direção, não retornando pelo caminho já percorrido unidirecional condução ortodrômica. O potencial de ação se propaga sem decaimento. A velocidade depende do tamanho e do diâmetro axonais: axônios menores necessitam de uma maior despolarização para alcançar o limiar do potencial de ação . a velocidade de condução aumenta com o diâmetro axonal. A bainha de mielina acelera a velocidade da condução do impulso nervoso condução saltatória.
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