Semana 1 - Fisiologia das membranas - Potencial de ação [Modo de Compatibilidade]

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Profa Drª Cynthia Fernandes F Santos
cynthiaff.santos@ufvjm.edu.br
FISIOLOGIA HUMANA 
BÁSICA
Introdução à Fisiologia
Referências
CONSTANZO, Linda S. Fisiologia. 4 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. 496p.
GUYTON, Arthur C; HALL, John E. Tratado de fisiologia médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 
2006. 1115 p. 
BERNE, Robert M; LEVY, Matthew N. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. 1082 p. 
AIRES, Margarida de Mello. Fisiologia. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 1252p.
CURI, Rui; PROCÓPIO, Joaquim. Fisiologia Básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009. 857p.
GANONG, William F. Fisiologia médica. 19. ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, c2000. 623 p.
Introdução à Fisiologia Humana
• Objetivo da Fisiologia: explicar os fatores físicos e químicos
responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida.
• Objetivo da Fisiologia humana: busca explicar as características e
os mecanismos específicos do ser humano que fazem dele um ser
vivo.
Introdução à Fisiologia Humana – as células
Células são as unidades básicas do organismo e são adaptadas a
realizar algumas funções específicas.
• Embora sejam diferentes, todas tem algumas características em
comum por ex: todas utilizam O2 para reagir com carboidratos,
lipídios e proteínas para gerar energia.
Introdução à Fisiologia Humana – fluido extracelular
Aproximadamente 60% do corpo humano é fluido (solução aquosa de
íons e outras substâncias)
• A maior parte deste fluido está dentro das células – fluido
intracelular
• Cerca de 1/3 do fluido está localizado fora das células – fluido
extracelular
Diferenças entre o fluido extracelular e intracelular
Intracelular Extracelular
Sódio
Cloreto
Íons bicarbonato (HCO3-)
Nutrientes (O2, glicose, 
ácidos graxos e 
aminoácidos)
Produtos de excreção 
celular
Potássio
Magnésio
Fosfato
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Potencial de repouso Mecanismos homeostáticos
Homeostasia
“Manutenção de condições quase constantes do meio interno.”
Envolve diferentes órgãos e sistemas funcionais.
Mecanismos homeostáticos
Sistema circulatório (sistema de transporte e mistura de fluido
extracelular)
• Estágio 1 – movimentação de sangue
pelo corpo nos vasos sanguíneos
• Estágio 2 – movimentação dos
fluidos entre os capilares e os
espaços intercelulares.
Mecanismos homeostáticos
Origem dos nutrientes no fluido extracelular
• Sistema respiratório – cada vez que o sangue passa pelos
pulmões, captura o O2 dos alvéolos (membrana alveolar 0,4 a 2,o
µm).
• Trato gastrointestinal – parte do sangue bombeado pelo coração
flui pelas paredes do trato gastrointestinal e nutrientes ingeridos
dissolvidos são absorvidos pelo fluido extracelular no sangue.
Mecanismos homeostáticos
• Órgãos envolvidos no metabolismo
• Sistema músculo-esquelético – responsável pelo movimento do
corpo que nos permitirá buscar o alimento, fugir...
Mecanismos homeostáticos
Remoção dos produtos finais do metabolismo
• Remoção do CO2
• Rins – a passagem do sangue pelos rins remove do plasma a
maior parte as outras substâncias desnecessárias para as células
(ácido úrico, íons, água...). Filtram grandes quantidades de plasma
através dos glomérulos e posteriormente reabsorve para o sangue
o que for útil às células (glicose, aminoácidos, íons...)
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Mecanismos homeostáticos
Regulação das funções corporais
• Sistema nervoso – composto de 3 partes principais:
• Aferência sensorial
• Sistema nervoso central
• Eferência motora
Mecanismos homeostáticos
Sistema hormonal de regulação
• Hormônios: substância químicas que controlam diferentes funções;
complementa o sistema nervoso.
Reprodução
• Contribui para a homeostasia pela criação de novos seres
Alguns sistemas de controle do corpo
Regulação das concentrações de oxigênio e dióxido de carbono
no fluido extracelular
• O mecanismo de controle depende da hemoglobina que combinam
com o O2 na passagem pelos pulmões. Na passagem pelos
tecidos, circunstâncias interferem na sua afinidade fazendo a
liberação do O2.
• A regulação do CO2 é controlada de forma diferente: com o
acúmulo de CO2 o centro respiratório é estimulado e o aumento da
FR promove a liberação do gás.
Alguns sistemas de controle do corpo
Regulação da pressão arterial
• Sistema barorreceptor: simples e rápido.
Alguns sistemas de controle do corpo
Características do fluido extracelular
Características dos sistemas de controle
Feedback negativo - Ex: a regulação do CO2
Feedback positivo - Ex: hemorragia, coagulação
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Profa Drª Cynthia Fernandes F Santos
Fisiologia das membranas
FISIOLOGIA HUMANA 
BÁSICA
Bases gerais e celulares da fisiologia
Células mergulhadas em um mar (LEC) limitadas em 
um espaço (tegumentos) . Neste líquido, as células 
captam O2 e liberam subprodutos metabólicos
Compartimentalização dos fluidos do organismo
Água
• Solvente biológico; 
• Constitui a maior parte do peso das estruturas biológicas;
• Cerca de 45 – 75% do peso corporal humano é constituído de água ����
dependendo do teor de gordura
• Diminuída em tecidos ricos em gordura e com o envelhecimento
• Seu volume: importante para fisiologia e fisiopatologia. Ex: edema
• Possui uma condutividade elétrica mensurável
Compartimentalização dos fluidos do organismo
Água
• Atinge as regiões mais distantes por meio de convecção e difusão.
• Convecção: se move em bloco (impulsionada pelo coração)
• Difusão/ osmose: atravessa diferentes tipos de membranas. Depende da diferença 
de concentração de uma substância através de uma membrana semi-permeável. 
• Ultrafiltração: permite a passagem de água e solutos de tamanho molecular 
pequeno por descontinuidades ou poros, movidos pela diferença de pressão 
hidrostática entre a luz do capilar e o espaço intersticial. 
Compartimentalização dos fluidos do organismo
TotalTotal
5050--70%70%
Transcelular*Transcelular*
11--3%3%
* Separados por membranas 
epiteliais (Ex: cavidade 
pleural)
CelularCelular
3030--40%40%
IntersticialIntersticial
16%16%
PlasmáticaPlasmática
44--5%5%
Compartimentalização dos fluidos do organismo
Volume extracelular (LEC) = 20% do PC e inclui o fluido intersticial e a água
plasmática
Fluido intersticial = banha as células (fora do sistema vascular). Difere do
plasmático pela presença de concentração elevada de proteínas (70g/ L ou
16 mEq/ L) e na concentração de alguns íons.
Fluido intracelular (LIC) = maior compartimento (30 – 40% do PC), não é
homogêneo, depende da célula. Tem composição diferente do meio
extracelular.
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Intracelular Extracelular
140 mEq/ L ���� K+ 140 mEq/ L ���� Na+
4 mEq/ L ���� K+
100 mEq/ L ���� Cl -
Compartimentalização dos fluidos do organismo
5 mEq/ L ���� Na+
Membrana celular
Mosaico Fluído de Membrana: Este modelo admite que a membrana não é uma estrutura 
rígida, existindo movimentos das moléculas que a constituem, dotando-a, assim de grande 
fluidez. (Singer e Nicholson, 1972)
Barreira celular de alta resistência que separa dois meios (IC e EC)
Membrana celular
Lipídios
Substâncias orgânicas de origem biológica cuja característica principal é o fato de serem 
insolúveis em água. (Do Grego “lipos” = gordura)
• Os lipídios de membrana pertencem basicamente a duas classes: fosfolipidios e
esteróides.
• Fosfolipídios: moléculas grandes e alongadas, com grande região apolar e uma
região polar em uma das extremidades (ligação por glicerol = glicerofosfolipídios –
ligação por esfingosina = esfingolipídios)
2 cadeias longas de carbono e 
hidrogênio e um grupo fosfato
Membrana celular
• Esteróides: o colesterol é o principal representante, região apolar e polar. Sua região
apolar é composta por uma séria de anéis de carbono, o que torna sua estruturamais
rígida que os fosfolipídios.
Membrana celular
As moléculas lipídicas têm grande mobilidade lateral, trocando de posição, com outras que
se encontrem na mesma camada. Ocasionalmente, podem ocorrer movimentos
transversais de fosfolípidos, de uma camada para a outra (movimentos de flip-flop)
Membrana celular
Proteínas
As proteínas de membrana sã classificadas de acordo com sua localização na
bicamada:
1. Proteínas periféricas (extrínsecas): não chega à interagir fortemente com as
cadeias hidrocarbônicas dos lipídios, situando-se nas regiões dos grupos
polares, com os quais interagem por pontes de hidrogênio, principalmente.
2. Proteínas integrais (intrínsecas): interagem com as porções polares e
apolares. Servem como conexão entre os meios IC e EC podendo permitir a
passagem de substâncias (carreadores ou canais iônicos) ou transmissão
de mensagem para o meio IC (receptores)
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Membrana celular
1. Funções: transporte de água e íons (alguns insolúveis na membrana);
interagir com hormônios, mediadores químicos e fármacos; junções (“gap
junctions”).
2. Característica: são altamente seletivas
Transporte pela membrana - Difusão
• O transporte pela membrana acontece por difusão ou transporte ativo.
• Difusão: movimento browniano e “random-walk”: aleatório através dos
espaços intramoleculares da membrana ou em combinação com a proteína
transportadora. Usa energia cinética
• Transporte ativo: movimentos de íons e outras substâncias através da
membrana combinados com uma proteína e contra um gradiente de
concentração. Requer uma fonte adicional de energia.
Transporte pela membrana - Difusão
Difusão
• Se dividem em 2 tipos: difusão simples e facilitada.
• Difusão simples: o movimento das moléculas ocorre através de uma
abertura na membrana ou pelos espaços intermoleculares, sem que
ocorra interação com proteína carreadora. A intensidade é determinada
pela concentração de soluto.
• Difusão facilitada: requer interação com proteína carreadora
Transporte pela membrana - Difusão
• Difusão por canais protéicos (simples): são vias tubulares que atravessam a
membrana e em geral são seletivas.
Desidratação Reidratação
Transporte pela membrana - Difusão
• Comportas das proteínas de canais: meio para controlar a permeabilidade
iônica. Abertura e fechamento das comportas:
1. Por voltagem: a conformação molecular do canal reage a uma alteração de
potencial elétrico
2. Por controle químico (ligantes): alterações após ligações químicas
• Difusão facilitada (ou mediada por transportador): o transportador facilita a
difusão da substância. Tem velocidade limitada em comparação com a
difusão simples – dependem de mudança conformacional.
Ex de substância transportada: glicose
Transporte pela membrana - Difusão
Características da difusão facilitada:
- Saturação: as proteínas possuem nº limitado de sítios 
de ligação;
-Estereoespecificidade: reconhece a substância a ser 
transportada (e “similares”);
-Competição : havendo mais de um soluto a ser 
transportado, a presença de um interfere na velocidade 
de transporte do outro.
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Transporte pela membrana - Difusão
Fatores que interferem na velocidade da difusão:
1. Concentração da substância entre os lados da membrana;
2. Potencial elétrico;
3. Diferença de pressão através da membrana.
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Transporte de água 
• Se difunde pela membrana em 2 sentidos de forma que em equilíbrio o volume celular
permanece estável (movimento efetivo zero).
• Osmose: movimento da água causado por gradiente de concentração de água entre 2
lados de uma membrana semi-permeável.
• Pressão osmótica: pressão necessária para interromper a osmose. Determinada pela
concentração da solução em termos do número de partículas.
A Osmose B
Pressão
Equilíbrio osmótico em hemácias - hemólise
Meio isotônico
Equilíbrio osmótico
(plasma)
Solução NaCl 145 moles/ L
Meio hipotônico
Equilíbrio osmótico
Solução NaCl 100 moles/ L
Meio hipotônico
Equilíbrio osmótico
Solução NaCl 50 moles/ L
Hemácias em:
• Solução isoosmótica ([uréia] = 300 mmoles/ L) ���� inicialmente não altera 
volume, em seguida incham e hemolisam (é hipotônica)
• Solução hiperosmótica ([uréia] = 900 mmoles/ L) ���� inicialmente murcham 
em seguida incham e hemolisam
Transporte pela membrana – transporte ativo
• Ocorre quando o transporte se dá contra um gradiente de concentração e
utiliza para isso uma fonte de energia. Utilizam proteínas transportadoras. Ex:
Na+, K+...
• Transporte ativo primário: energia utilizada é derivada da hidrólise de ATP
(trifosfato de adenosina)
• Transporte ativo secundário: energia gerada originalmente pelo transporte
ativo primário.
Transporte pela membrana – transporte ativo
Transporte ativo primário
Bomba de sódio e potássio (Na+ / K+ - ATPase)
• Adenosina trifosfatase ativada pelo sódio e pelo potássio
• Catalisa a hidrólise do ATP em ADP e usa a energia para expulsar 3 Na+ da
célula e levar 2 k+ para dentro da célula para cada mol de ATP (proporção de
acoplamento de 3:2 porque transfere 3 cargas positivas para fora e 2 para
dentro)
Transporte mediado 
2 íons K se ligam na porção externa e 3 Na se ligam na parte interna 
ativando a função de ATPase � hidrólise ATP em ADP liberando uma 
ligação fosfato de alta energia � alteração conformacional � transporte
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Transporte mediado 
Uma das funções da bomba é o controle do volume IC (sem ela, as
células inchariam até estourar):
Meio IC possui proteínas e outras substâncias que não podem
sair e a maioria delas possui carga negativa, atraindo assim cargas
positivas
Esses íons positivos atrairão água para o meio IC
Bomba: transporta 3 cargas positivas para fora e 2 para dentro
Transporte mediado 
Transporte pela membrana – transporte ativo
Transporte ativo primário
Transporte de Ca2+ - Bomba de cálcio
• A concentração de cálcio no meio IC é muito baixa (muito menor que no EC)
• 2 bombas de cálcio: uma na membrana celular bombeando cálcio para fora e
a outra o bombeia para o interior do retículo sarcoplasmático (células
musculares) e mitocôndrias
• Atuam como uma ATPase
• SERCA(Sarcoplasmic reticulum membrane Ca2+ ATPase)
PMCA (Plasma membrane Ca2+ ATPase)
Transporte pela membrana – transporte ativo
Transporte ativo primário
Transporte de H+
• Fundamental em:
- nas glândulas gástricas (importante na secreção de ácido clorídrico);
- túbulos distais e ductos coletores corticais (secretado do sangue
para urina para eliminação do excesso do íon – contra gradiente de
concentração)
Transporte pela membrana – transporte ativo
Transporte ativo secundário
Co-transporte
• A energia acumulada em um transporte pode impulsionar o transporte de outra
substância. Ex: glicose – Na+
Contratransporte
• Transporte em sentido oposto em que ambas se ligam à proteína transportadora e a
energia gerada no transporte de uma faz o transporte das duas. Ex: Na+ - Ca2+ (Na+ para
o interior e Ca2+ para o exterior); Na+ - H+
Profa Drª Cynthia Fernandes F Santos
Eletrofisiologia: Potenciais de 
membrana e potenciais de ação
FISIOLOGIA HUMANA 
BÁSICA
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Potenciais de membrana
Potenciais elétricos estão presentes em todas as membranas de 
virtualmente todas as células.
Potencial de membrana
Se colocarmos um eletrodo no interior de uma célula e outro na superfície é
possível verificar, no voltímetro, uma diferença de potencial constante: com
o lado de dentro negativo com relação ao lado externo (em repouso).
Em neurônios ~ - 90 mV
A célula está polarizada
• -90 mV (interior negativo)
• Bomba de Na+ e K+ que bombeia (3 íons para fora - Na+ e 2 para dentro
K+) � déficit positivo dentro da célula
• Canais de extravasamento são 100 x mais permeáveis ao K+
Potencial de repouso
Em repouso K+:
• A permeabilidade ao K+ é 25 vezes maior em comparaçãocom o Na+ e o
• Gradiente de concentração de K+ de 20:1 � favorável a sua saída
• O gradiente de concentração é contrabalançado pelo potencial de repouso
(-90 mV interior negativo)
Potencial de repouso
Em repouso Na+:
• Gradiente de concentração de Na+ de 9:1 mais (concentrado no meio
extracelular) � favorável a sua entrada
• O influxo de Na+ não ocorre porque em repouso a permeabilidade da
membrana é baixa
Potencial de repouso Mecanismo iônicos do potencial de ação
Observações iniciais: O potencial de ação é acompanhado por uma
corrente inicial para dentro da célula, seguida por uma corrente para fora
da célula (convenção: o sentido da corrente corresponde ao movimento
de cargas positivas).
Mecanismo iônico: o fluxo de íons acontece em função de um gradiente
que, por sua vez, é dependente da condutância da membrana ao íon.
Os sinais nervosos são transmitidos por potencias de ação, que são
alterações rápidas do potencial de membrana e se propagam com
grande velocidade.
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Despolarização:
• O início de um potencial de ação depende de um estímulo que atinja o
limiar que aumente a condutância ao Na+ produzindo uma intensa entrada
do íon na célula
• A tendência é neste momento o potencial de membrana atingir valores
próximos ao equilíbrio de Na+ (+55 mV – interior positivo)
• Assim ocorre a inversão de polaridade
• O � da condutância ao Na+ é transitório (menos de 1ms) e a
permeabilidade volta a ser baixa
Mecanismo iônicos do potencial de ação
Repolarização:
• A inversão da polaridade da membrana causada pela entrada de Na+ cria
um gradiente eletroquímico favorável à saída de K+
• O � tardio da condutância provoca saída suficiente para repolarizar a
membrana e pode se manter por algum tempo, possibilitando a
hiperpolarização.
Mecanismo iônicos do potencial de ação
Reestabelecimento dos gradientes iônicos:
• Bomba de Na+ - K+
Mecanismo iônicos do potencial de ação Potencial de ação
0 – Potencial de repouso
1 – Despolarização
2 – Ultrapassagem
3 – Pico
4 – Repolarização
5 - Hiperpolarização
Limiar de disparo
Repouso
Mecanismo iônicos do potencial de ação
Os canais de Na+ que geram o potencial de ação:
• São dependentes de voltagem
• Pode estar em 3 conformações aberta, fechada ou inativa
~ -70 a 50 mV
Mecanismo iônicos do potencial de ação
Os canais de K+ envolvidos no potencial de ação:
• São dependentes de voltagem (abertura relacionada a despolarização)
• Difere dos canais de Na+ por: 1) ativação é mais lenta; 2)não sofre a 
inativação rápida típica, probabilidade de abertura permanece alta 
durante período de despolarização
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Mecanismo iônicos do potencial de ação
Retorno aos gradientes iônicos:
• Bomba de Na+/ K+ : 
1. custo energético;
2. Sua atividade aumenta com o aumento da concentração de Na+ no IC 
(proporcionalmente a 3 potência do aumento)
Propagação do potencial de ação
• Um círculo vicioso de feedback positivo abre os canais de sódio após 
ser atingido o limiar de disparo
Aumento do potencial 
de membrana
Abertura de canais
de Na+
Aumento
do potencial 
de membrana
Abertura de 
mais 
canais
de Na+
Estímulo mecânico, 
químico ou elétrico
Propagação do potencial de ação
Características do PA:
1 – Amplitude e formato estereotipados: 
para um mesmo tipo celular cada PA 
parece idêntico;
2 – Propagação: iniciado em 1 ponto, 
despolariza porções adjacentes; 
3 – Lei do “tudo ou nada” 
• Prolonga o potencial de ação
• Envolve abertura de canais de Ca2+; e cinética lenta de canais de K+
Platô em potenciais de ação
• Para que haja ritmicidade a membrana deve ser suficientemente
permeável ao Na+, para permitir uma despolarização automática.
• Hiperpolarização: saída de K+; e cinética lenta de canais de K+
Ritmicidade
Fibras nervosas Mielinizadas e Amielinizadas
Transmissão em nervos
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Transmissão em nervos
Aumenta a velocidade de condução até 50x:
0,25 m/s – amielínicas
100 m/s – mielínicas 
Frequência de estímulos:
1. Frequências baixas: geração de um potencial para cada pulso, mesmo
limiar de excitabilidade
2. Frequências altas: se � o intervalo entre estímulos, o limiar de
excitabilidades para o próximo estímulo é �, até que se torna impossível
gerar outro potencial de ação.
Descarga repetitiva
Logo após um potencial de ação, os canais de Na+ ficam inativos e não abrem as comportas.
Período refratário:
1. Absoluto: corresponde ao intervalo entre a o momento em que o 
limiar de disparo é atingido até cerca de 1/3 da repolarização. 
Nenhum estímulo é capaz de desencadear potencial de ação.
2. Relativo: deste ponto até antes do repouso. Estímulos fortes 
podem desencadear potencial de ação.
Consequência funcional: limita a frequência máxima de 
potenciais a serem transmitidos
Período refratário
Profa Drª Cynthia Fernandes F Santos
Eletrofisiologia: Sinalização 
neuronal
FISIOLOGIA HUMANA 
BÁSICA
Sinalização Neuronal
As funções do SNC baseiam-se na atividade coordenada de dezenas de bilhões
de neurônios, mediando desde funções primitivas (reações reflexas) até a
complexa percepção do meios externo, mecanismos de atenção e o controle de
movimentos delicados e precisos.
Sinalização Neuronal
SNC contém mais de 100 bilhões de neurônios e cada neurônio pode receber até
200.000 aferências.
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As membranas neuronais são especializadas na geração de sinais
elétricos
Todas as informações a serem veiculadas devem ser codificados
em sinais elétricos
Essa tarefa é realizada por receptores sensoriais, terminações nervosas
ou células diferenciadas.
As informações devem percorrer longas distâncias: impulsos nervosos, ou
potenciais de ação
O neurônio Organização do SNC
Organização do SNC
Controle de (funções motoras):
1. Contração de músculos esqueléticos
2. Contração da musculatura lisa de
órgãos
3. Secreção de substâncias químicas por
glândulas
Função integrativa
Níveis funcionais do SNC
Três níveis principais do SNC possuem características específicas:
1 - Nível da medula espinhal
2 - Nível subcortical ou cerebral inferior
3 - Nível cortical ou cerebral superior
Níveis funcionais do SNC
Nível da medula espinhal
Circuitos neurais intrínsecos da medula podem ser
responsáveis por:
• Movimentos de marcha;
• Reflexos que afastam o corpo de objetos que
causam dor;
• Reflexos para que as pernas se enrijeçam e
sustentem o corpo;
• Reflexos que controlam circulação local, movimentos
gastrointestinais ou excreção urinária.
Níveis funcionais do SNC
Nível subcortical
A maioria das atividades chamadas
subconscientes são controladas por:
medula oblonga, ponte, mesencéfalo,
hipotálamo, tálamo, cerebelo e gânglios da
base (Ex: controle da respiração).
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Níveis funcionais do SNC
2. Cerebelo:
• Estrutura foliácea, ligada ao tronco encefálico, situada dorsal à
ponte e à medula
• Funções: coordenação dos movimentos, planejamento e
execução dos movimentos, manutenção da postura e a
coordenação dos movimentos da cabeça e dos olhos
• Integra a informação sensorial e a motora cortical além de
informações sobre o equilíbrio.
Níveis funcionais do SNC
3. Tálamo e hipotálamo: diencéfalo
• Tálamo: processa quase toda a informação sensorial que chega
ao córtex cerebral e quase toda a informação motora que vem
do córtex cerebral e segue para o tronco encefálico e medula
espinhal.
• Hipotálamo: contém centros que regulam a temperatura
corporal, a ingestão de alimentos e balanço hídrico. É também
uma glândula endócrina que controla a secreção da hipófise.
Contém ainda corpos celulares de neurônios da hipófise
posterior que secretam hormônio antidiurético (ADH) e ocitocina.
Níveis funcionais do SNC
1. Tronco encefálico: bulbo, ponte e mesencéfalo
• Bulbo: Onde estão centros autônomos que controlam arespiração e PA; e centros que coordenam reflexos de
deglutição, tosse e vômito;
• Ponte: participa do equilíbrio e da manutenção da postura e da
regulação da respiração. Transmite informações dos hemisférios
cerebrais para o cerebelo.
• Mesencéfalo: participa do controle dos movimentos dos olhos e
alguns núcleos relacionados aos sistemas visuais e auditivos.
Níveis funcionais do SNC
4. Gânglios da base: núcleo caudado, putâmen e globo pálido
• Recebem impulsos de todos os lobos do córtex cerebral e se projetam por meio do tálamo até
o córtex frontal, onde participam da regulação do movimento
Níveis funcionais do SNC
5. Hipocampo e amígdala: fazem parte do sistema límbico
• Hipocampo: participa de circuitos de memória;
• Amígdala: emoções e se comunica com SNA por meio do hipotálamo (Ex: emoções vs FC...)
Níveis funcionais do SNC
Nível cortical
• Composto por 4 lobos: frontal, temporal, parietal e occipital
• Córtex é extremamente grande e não funciona sozinho. É
essencial para processo do pensamento, memória...
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Sinapses no SNC – transmissão de informações Transmissão sináptica
Sinapses
Zonas de comunicação entre uma célula nervosa e a célula seguinte em uma 
cadeia funcional.
1. Sinapse elétrica: comunicação pela passagem direta da corrente elétrica 
(junções comunicantes)
2. Sinapse química: a transmissão da informação depende da liberação de um 
mediador químico (maioria)
Transmissão sináptica
Sinapses elétricas
•Regiões de aposição entre 2 células contíguas, em regiões especializadas em 
condução � junções comunicantes.
•Transmissão instantânea (úteis em respostas rápidas!)
•Transmissão pode ser em ambas as direções.
Transmissão sináptica
Sinapses químicas
• Terminação pré e pós sinápticas preservadas.
• Terminação pré-sinaptica: muitas mitocôndrias (intensa atividade
metabólica) e vesículas com mediadores (neurotransmissores)
• A seqüência se inicia com a despolarização da terminação pré-
sináptica que promove a liberação dos neurotransmissores na fenda
sináptica.
• Os receptores pós-sinápticos reconhecem os neurotransmissores
• Transmissão unidirecional
Transmissão química da atividade sináptica
Terminações nervosas � transdutores biológicos
Conversão, síntese e armazenamento de neurotransmissores
Liberação na fenda sináptica pelos impulsos nervosos
Ligação com receptores 
específicos na membrana pós-
sináptica
Recaptação, difusão ou 
metabolismo � voltando para 
dentro da terminação pré-
sináptica
A estrutura decisiva para a transmissão da informação é a estimulação na área
de menor limiar para gênese do potencial de ação (cone de implantação, ou
segmento inicial do axônio) ���� quantidade elevado de canais de Na+ voltagem-
dependentes
Transmissão sináptica – sinapses centrais
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O neurônio
Zona receptora
Local de origem dos impulsos
Axônio: transmissão “tudo ou nada”
Terminações nervosas: secreção do transmissor sináptico
Anatomia sináptica
Neurônio motor típico: presença de
terminais excitatórios e inibitórios.
Se diferencia dos neurônios de outras
partes pelo tamanho; comprimento, n°
de dendritos e de terminais pré-
sinápticos.
Neurônio motor
Anatomia sináptica
• Terminal pré-sináptco (botóes sinápticos)
• Fenda sináptica
• Mitocôndrias
• Vesículas com neurotransmissores
• Receptores (excitatórios ou inibitários)
Transmissão sináptica
• O Ca2+ é fundamental na fusão e liberação das vesículas sinápticas.
• Ao chegar nas terminações pré-sinápticas, o potencial de ação abre os 
canais de Ca2+ mediados por voltagem (é recapturado pelo trocador Na+
- Ca2+)
Anatomia sináptica - receptores
Receptores � proteínas de membrana no neurônio pós-sináptico
Suas moléculas possuem 2 componentes:
1 – Componente de ligação: local em que se liga o neurotransmissor (se exterioriza
na fenda sináptica);
2 – Componente ionóforo: atravessa toda a membrana até o interior do neurônio
pós-sináptico. Pode ser de 2 tipos: a) canal iônico (permite a passagem de íons
com especificidade); b) ativador de segundo mensageiro
Anatomia sináptica - Sistema de segundo mensageiro
Efeitos possíveis após a ativação
da proteína G:
1 - Abertura de canal iônico
2 - Ativação de enzimas na membrana:
AMPc (monofosfato de adenosina) ou
GMPc (monofosfato de guanosina)
3 - Ativação de enzimas IC
4 - Indução de transcrição gênica
Ativados em situações de alterações 
prolongadas. Ex: memória
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Anatomia sináptica – Receptores excitatórios e inibitórios
Receptores Excitatórios:
1. Abertura de canais de Na+
2. Redução da condução de canais de Cl- e K+ (diminui perda de K+ - carga positiva – do IC)
3. Aumento na atividade metabólica do neurônio
4. Aumento na expressão de receptores excitatórios/ redução dos inibitórios
Receptores Inibitórios:
1. Abertura de canais de cloreto (permitem a migração de Cl- para o IC aumentando a
negatividade)
2. Aumento na condutância de K+ para fora da célula
3. Redução na atividade metabólica do neurônio
4. Redução na expressão de receptores excitatórios/ aumento dos inibitórios
Transmissão sináptica – Mediadores
Neurotrasmissores de moléculas pequenas e ação rápida
Classe I
Acetilcolina
Casse II: Aminas
Norepinefrina
Epinefrina
Dopamina
Serotonina
Histamina
Classe III: Aminoácidos
Ácido gama-aminobutírico (GABA)
Glicina
Glutamato
Aspartato
Classe IV
Óxido nítrico (NO)
Três estados dos neurônios – PPSE e PPSI
Repouso
Excitado
Inibido Potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSE) 
• São potenciais locais e só desencadearão um PA quando integrados 
(somados) a ponto de atingir o limiar.
• Somação temporal: soma de PPS sucessivos gerados pela estimulação 
repetida de uma única sinapse. 
• Somação espacial: soma de PPS que ocorrem simultaneamente 
Transmissão sináptica – sinapses centrais
Transmissão sináptica – Inibição neuronal
• Induzem a abertura de canais de cloreto 
• O mesmo efeito seria observado com a abertura de canais de K+
Potenciais pós-sinápticos inibitórios (PPSI) 
Transmissão sináptica – Inibição neuronal
Sistemas inibitórios: sinapse 
excitatória com interneurônio inibitório.
Ex:o neurônio motor pode dar origem a 
um colateral que forma sinapses com 
interneurônio inibitório. (Este 
interneurônio específico é conhecido 
como células de Renshaw).
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• Potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSE) e inibitórios (PPSI)
somação temporal ou espacial
Integração
• Somação temporal: soma de PPS sucessivos gerados pela estimulação repetida de 
uma única sinapse. 
• Somação espacial: soma de PPS que ocorrem simultaneamente
Transmissão sináptica – sinapses centrais