Capítulo 45, Guyton - organização do SNC, funções básicas das sinapses e NT

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Guyton, capítulo 45: Organização do Sistema Nervoso Central, Funções Básicas das Sinapses e Neurotransmissores
Plano Geral do Sistema Nervoso
Neurônio no SNC = Unidade Funcional Básica
Sinais aferentes > sinapses > dendritos e corpo celular
Axônio > sinal eferente
Sinal se propaga pela direção anterógrada, do axônio de um neurônio pré-sináptico para o dendrito de um neurônio pós-sináptico
Divisão Sensorial do SN – Receptores Sensoriais
Excitação de receptores sensoriais > reações cerebrais imediatas / armazenamento
Porção Somática - receptores localizados em toda superfície do corpo
Receptores > nervos periféricos > áreas sensoriais do SN
Todos os níveis da Medula Espinhal
Formação reticular do Bulbo, da Ponte e do Mesencéfalo
Cerebelo
Tálamo
Áreas do Córtex Cerebral
Divisão Motora do SN – Efetores
Controle da contração de ME, ML e da secreção de glândulas > funções motoras
Músculos e glândulas = efetores
Processamento de Informações - Função Integrativa do SN
Processar a informação aferente para que sejam efetuadas respostas mentais e motoras apropriadas
99% da informação sensorial é descartada como irrelevante e sem importância
Informações importantes > imediatamente canalizada para regiões integrativas e motoras
Canalização e processamento de informações = função integrativa do SN
Sinapses: direção em que o sinal nervoso vai se distribuir pelo SN
Sinais facilitatórios e inibitórios (abrem e fecham as sinapses)
Responsibilidade a determinado nº de impulsos
Sinapses > ação seletiva; podem bloquear sinais fracos e permitir sinais fortes; podem amplificar sinais fracos; podem transmitir sinais em diferentes direções
Armazenamento da informação - Memória
A maior parte da informação sensorial é armazenada
Controle futuro das atividades motoras e uso nos processos cognitivos
Maior parte ocorre no Córtex Cerebral (podem ser armazenadas em pequena quantidade nas regiões subcorticais do Encéfalo e na Medula Espinhal)
Função exercida pelas sinapses
Facilitação = cada vez que um sinal passa por uma sinapse, essa sinapse fica mais capaz de conduzir o mesmo tipo de sinal
Memória > pensamento
Seleção de novas informações sensoriais importantes > transmissão às áreas apropriadas de armazenamento ou às áreas motoras > uso futuro ou respostas efetoras imediatas
Principais Níveis Funcionais do SNC 
Nível da Medula Espinhal (Medular)
Circuitos neurais intrínsecos podem ser responsáveis por:
Movimentos de marcha
Reflexos que afastam partes do corpo de objetos que causam dor
Reflexos que enrijecem as pernas para sustentar o corpo
Reflexos que controlam os vasos sanguíneos locais, movimentos gastrointestinais ou excreção urinária
Os níveis supraespinhais do SN enviam sinais aos centros de controle da medula espinhal > comandando esses centros para que realizem suas funções
Nível Cerebral Inferior (Subcortical)
Atividades subconscientes 
Bulbo, Ponte, Mesencéfalo, Hipotálamo, Tálamo, Cerebelo e Gânglios da Base
Pressão arterial, respiração
Equilíbrio
Reflexos alimentares: salivação, lamber os lábios
Padrões emocionais (podem ocorrer até mesmo depois da destruição de grande parte do córtex cerebral)
Nível Cerebral Superior (Cortical)
Região de armazenamento de memórias
Funciona em associação com as estruturas subcorticais do SNC
Sem o Córtex, as funções dos centros subcorticais são imprecisas
Essencial para os processos mentais
Estado de vigília no córtex > iniciado por estruturas subcorticais > abertura do banco de memórias > pensamento
Sinapses do SNC 
Características Gerais
Informação é transmitida em forma de PA = impulsos nervosos
Cada impulso pode ser
Bloqueado, na sua transmissão
Transformado de único para repetitivos
Integrado > padrões complexos
Essas são as funções sinápticas dos neurônios
Tipos de Sinapses
Sinapses Químicas:
Neurotransmissores = substância transmissora
Atua nas proteínas receptoras no neurônio subsequente
Podem provocar excitação, inibição ou atuar de outro modo (alterar a sensibilidade)
Acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, histamina, GABA (ácido gama-aminobutírico), glicina, serotonina, glutamato
Sinapses Elétricas:
Canais que conduzem eletricidade
Junções comunicantes = junções GAP
Movimento livre de íons de uma célula a outra
Condução unidirecional das sinapses químicas:
Mais adequadas para transmissão dos sinais do SN
Neurônio pré-sináptico > secreta NT
Neurônio pós-sináptico > onde age o NT
Princípio da condução unidirecional nas sinapses
Permite que sinais sejam direcionados para alvos específicos
Anatomia Fisiológica da Sinapse
Neurônio:
Corpo celular ou soma
Axônio
Dendritos > botões sinápticos = Terminais Pré-sinápticos
Terminais podem ser excitatórios ou inibitórios (estimulando ou inibindo o neurônio pós-sináptico)
Neurônios se diferenciam por:
Tamanho do corpo celular
Comprimento, tamanho e número de dendritos
Comprimento e calibre do axônio
Número de terminais pré-sinápticos
Terminais pré-sinápticos:
Fenda sináptica
Vesículas transmissoras (contém NT que podem excitar ou inibir a membrana neural, depende do receptor) e mitocôndrias (ATP para sintetizar moléculas de NT)
PA > abre os canais de cálcio dependentes de voltagem > entra Ca > vesículas liberam NT > altera a permeabilidade da membrana pós-sináptica > inibição ou excitação do neurônio
Ação do NT sobre o neurônio pós-sináptico > proteínas receptoras:
2 componentes nas proteínas receptoras:
Componentes de ligação
Componentes ionóforo:
Canal iônico
Ativador de segundo mensageiro
Canais iônicos (catiônicos ou aniônicos) > NT se tornam inibitórios ou excitatórios de acordo com a entrada e saída de íons.
Sistema de segundo mensageiro no neurônio pós-sináptico > efeito prolongado
Proteína G
Substâncias Químicas como NT
Neurotransmissores com moléculas pequenas e de ação rápida
Neuropeptídios (tamanho maior e ação mais lenta)
NT de moléculas pequenas e de ação rápida:
Sintetizados no citosol pré-sináptico
Entram nas vesículas sinápticas - transporte ativo
Reciclagem das vesículas 
Ex: acetilcolina 
Características:
Neuropeptídios:
Sintetizados como partes integrais de grandes moléculas proteicas pelos ribossomos do corpo celular > RE > complexo de Golgi > clivagem e empacotamento
Vesículas são levadas pelo fluxo axônico 
Vesículas liberadas sofrem autólise > não é reutilizada
São liberados em menor quantidade, mas sua potência é maior
Suas ações são mais prolongadas
Eventos Elétricos durante a Excitação Neuronal
Potencial de repouso da membrana do corpo celular
Concentração diferentes dos íons através da membrana
Sódio LEC > LIC
Potássio LEC < LIC
Cloreto LEC > LIC
Potencial de Nernst
Diminuição uniforme do potencial elétrico dentro do corpo celular
Potencial pós-sináptico excitatório (PPSE)
PA no segmento inicial do axônio - limiar de excitação
PPSE aumenta + > PA > onde tem mais canais
Eventos Elétricos durante a Inibição Neuronal
Potencial pós-sináptico inibitório (PPSI)
Inibição pré-sináptica
Somação Espacial – Limiar de Disparo
Somação dos potenciais pós-sinápticos simultâneos pela ativação de múltiplos terminais em áreas muito espaçadas na membrana neuronal
Somação Temporal
Descargas sucessivas de um terminal pré-sináptico
Somação simultânea dos PPSI e PPSE = os dois efeitos podem se anular parcialmente ou totalmente
Facilitação dos Neurônios
Quando a somação não atinge o limiar para o disparo do neurônio pós-sináptico > potencial de membrana mais próximo do limiar
Sinais difusos do SN
Funções Especiais dos Dendritos na Excitação Neuronal
Amplo campo espacial de excitação dos dendritos = grande oportunidade de somação
Maioria não pode transmitir PA, mas sinais no mesmo neurônio > condução eletrotônica
Decremento da condução eletrotônica no trajeto dos dendritos ao corpo celular
Somação da excitação e da inibição 
Relação entre Estado de Excitação do Neurônio e Frequência de Disparo
"Estado Excitatório" = impulso excitatório resultantedas somações dos potenciais excitatórios e inibitórios; se existe mais inibição é "Estado Inibitório"
Estado excitatório acima do limiar de excitação = disparos repetitivos
Características Especiais da Transmissão Sináptica
Fadiga da Transmissão
Sinapses repetidamente estimuladas em alta frequência
Perda do excesso de excitabilidade = fadiga 
Mecanismo protetor
Exaustão total ou parcial de NT nos terminais pré-sinápticos
Inativação progressiva de muitos dos receptores de membrana pós-sinápticos (down regulation)
Lento desenvolvimento de concentrações anormais de íons na célula neuronal pós-sináptica
Acidose e Alcalose – Efeitos
Alcalose = aumenta acentuadamente a excitabilidade neuronal >> convulsões epilépticas
Acidose = deprime a atividade neuronal >> estado de coma
Hipóxia - Efeito
Cessação da disponibilidade de O2 = ausência de excitabilidade em alguns neurônios
Fluxo sanguíneo temporariamente interrompido
Dentro de 3-7 segundos a pessoa fica inconsciente
Fármacos - Efeito
Cafeína, teofilina e teobromina (café, chá e cacau) = aumentam a excitabilidade = diminuem o limiar excitatório dos neurônios
Estricnina – inibe a ação de algumas substâncias transmissoras inibitórias (glicina na ME) = aumenta a excitabilidade no neurônio > espasmos musculares tônicos graves
Anestésicos = aumentam o limiar excitatório = reduz a transmissão sináptica em muitos pontos do SN >> lipossolúveis - mudam as membranas neuronais
Retardo Sináptico
Descarga do NT pelo terminal pré-sináptico
Difusão do NT para a membrana pós-sináptica
Ação do NT no receptor de membrana
Ação do receptor > aumento da permeabilidade da membrana
Difusão do sódio para o neurônio > aumento do potencial pós-sináptico excitatório > PA