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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA ALUNO: JOÃO PAULO GOMES DA SILVA CASO 03, MÓDULO 09 OBJETIVOS: DIVISÕES DO SISTEMA NERVOSO, CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO (POTENCIAL DE AÇÃO E SINAPSE). SISTEMA NERVOSO DIVISÃO ANATÔMICA: DIVISÃO FISIOLÓGICA: DIVISÃO EMBRIOLÓGICA: TIPOS CELULARES: • NEURÔNIO: é a unidade anatômica ou estrutural do sistema nervoso. Consiste de quatro regiões distintas: - corpo celular ( núcleo + citoplasma + organelas) - dendritos - axônio UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA Os axônios dos neurônios podem ou não conter uma substância branca a ele aderida que é chamada de mielina. No encéfalo e na medula encontramos: Substância Cinzenta - Contem agregados de corpos celulares. Substância Branca - Contem fibras nervosas mielinizadas. • CÉLULAS DA GLIA: IMPULSO NERVOSO (POTENCIAL DE AÇÃO E SINAPSES) Um impulso nervoso é a transmissão de uma alteração elétrica ao longo da membrana do neurônio a partir do ponto em que ele foi estimulado. A direção normal do impulso no organismo é do corpo celular para o axônio. Esse impulso nervoso, ou potencial de ação, é uma alteração brusca e rápida da diferença de potencial transmembrana. Normalmente, a membrana do neurônio é polarizada em repouso, sendo que o potencial é negativo ( -70 mV). O potencial de ação consiste de uma redução rápida da negatividade da membrana até 0mV e inversão deste potencial até valores de cerca de +30mV, seguido de um retorno também rápido até valores um pouco mais negativos que o potencial de repouso de -70mV. O impulso nervoso é conhecido por potencial de ação. O potencial de ação é um fenômeno de natureza eletroquímica e ocorre devido a modificações na permeabilidade da membrana do neurônio. Essas modificações de permeabilidade permitem a passagem de íons de um lado para o outro da membrana. Como os íons são partículas carregadas eletricamente, ocorrem também modificações no campo elétrico gerado por essas cargas. Um exemplo: a percepção da dor aguda quando um objeto pontiagudo entra em seu pé é causada pela geração de certos potenciais de ação em certas fibras nervosas na pele. Acredita-se que a membrana destas fibras possui canais de sódio que se abrem quando o terminal nervoso da célula é esticado. A cadeia inicial de eventos é assim: UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA 1. Objeto pontiagudo entra na pele; 2. A membrana das fibras nervosas na pele é esticada; 3. Os canais permeáveis ao sódio (Na+) se abrem. Em virtude do gradiente de concentração e carga negativa do fluido extracelular, os íons entram na fibra através destes canais. A entrada de sódio (em amarelo) despolariza a membrana, isto é, a face da membrana imersa no fluído extracelular das fibras se torna menos negativo em relação ao interior. Se esta despolarização, chamada potencial gerador, alcança o nível crítico, a membrana irá gerar um potencial de ação. O nível crítico de despolarização que deve ser atravessado a fim de desencadear um potencial de ação é chamado limiar. Os potenciais de ação são causados pela despolarização da membrana além do limiar. A perfuração na pele é transduzida em sinais que viajam para cima em nervos sensoriais. Esta informação chega até a medula espinhal, e é distribuída para interneurônios (neurônios que fazem conexões intermediárias com outras cadeias neuronais). Alguns destes neurônios enviam axônios à região sensorial do cérebro onde a sensação dolorosa é registrada. Outros fazem sinapse em neurônios motores, os quais enviam sinais descendentes aos músculos. Os comandos motores conduzem a contração muscular e retirada do pé do local que está perfurando-o. Como ocorre? Quando um estímulo atinge a membrana do neurônio ocorre uma pequena despolarização local. Esse estímulo pode ser fótico, químico, físico ou farmacológico, dependendo da sensibilidade da célula. A despolarização faz com que canais de Na+ e K+ dependentes de voltagem se abram e permitam um fluxo de correntes iônicas de um lado para o outro da célula. Simultaneamente ocorre um fluxo de fora para dentro de Na+ (pois, como vimos no capítulo anterior, existe uma maior concentração de sódio fora), o que tende a despolarizar ainda mais a membrana; e um fluxo de dentro para fora de K+, que tende a repolariza-la. "Tudo ou Nada” Existe, contudo, uma diferença importante entre os canais de Na+ e K+: os canais de Na+ se abrem mais rapidamente do que os canais de K+. Com isso, a despolarização provoca um efeito autoalimentador: quanto mais sódio passa pelo canal, mais ele fica permeável. É uma avalancha de despolarização, que leva a um ponto em que a corrente despolarizante de Na+ é muito maior que a corrente repolarizante de K+; a esse ponto dá-se o nome de potencial limiar. A partir do momento em que ele é atingido, o processo não pode mais ser revertido e UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA ocorre uma abrupta inversão da polarização da membrana, ou seja, o potencial de ação. Na maioria dos neurônios, o valor do potencial limiar é de cerca de -30mV. Uma vez atingido o limiar, o potencial de ação ocorre com uma amplitude e duração fixas. Se o limiar não for atingido, ou seja, a despolarização ou o influxo de sódio não forem suficientemente fortes, não ocorre o potencial de ação. Por isso os cientistas o denominam de um "fenômeno tudo ou nada", muito parecido com um mecanismo digital (0 ou 1). A fase de despolarização do potencial de ação é abrupta e muito rápida: ocorre em menos de um milissegundo. Logo depois dele ter atingido o pico máximo de despolarização (que inverte o potencial de membrana em cerca de 10 a 20 mV positivos), ele começa a voltar ao normal, ou seja, em direção ao valor de repouso. A esse fenômeno denominamos repolarização, e nele acontece uma coisa muito importante: enquanto durar essa recuperação o neurônio fica insensível a novos estímulos (é o período refratário). Porque acontece isso? Há uma diferença importante entre os canais de Na+ e K+: o primeiro sofre inativação e o segundo não. Após ter ocorrido o potencial de ação, os canais de Na+ passam para um estado inativo no qual não são capazes de responder a um novo estímulo, ou seja, ficam fechados a novos influxos de sódio. Enquanto isso, os canais de K+, que ainda estão se abrindo, devido à sua lentidão característica, permanecem ativos e permitem uma grande saída de íons K+. Isso leva à repolarização da membrana. Ela chega a ser "exagerada" na sua fase final, provocando inclusive uma pequena e transitória hiperpolarização. Os canais de Na+ somente voltam a poder ser estimulados apenas depois que a membrana estiver totalmente repolarizada. Enquanto não houver um número suficiente de canais de Na+ nessa condição, é possível estimular o neurônio, mas ele responderá somente se a intensidade for bem maior. É o que denominamos de período refratário relativo. Quando os canais estão totalmente fechados e é impossível estimular o neurônio, por maior que seja a intensidade do estímulo, dizemos que o período refratário é absoluto. SINAPSE Sinapse é a região localizada entre neurônios onde agem os neurotransmissores (mediadores químicos), transmitindo o impulso nervoso de um neurônio a outro, ou de um neurônio para uma célula muscular ou glandular. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA O espaço entre as membranas das células é chamado fenda sináptica. A membrana do axônio que gera o sinal e libera as vesículasna fenda é chamada pré-sináptica, enquanto que a membrana que recebe o estímulo através dos neurotransmissores é chamada pós-sináptica. Existem dois tipos de sinapses: química e elétrica. As sinapses químicas são as mais comuns nos seres humanos e outros mamíferos. As sinapses elétricas são mais comuns em organismos invertebrados. Sinapses Químicas Essas sinapses iniciam no terminal do axônio (uma região pouco mais alargada formando um botão) da célula pré-sináptica. As vesículas contendo neurotransmissores são liberadas na fenda sináptica e reconhecidas por receptores químicos (proteínas específicas) na membrana da célula pós-sináptica. A seguir se fundem com a membrana e liberam o seu conteúdo. A ligação química entre o neurotransmissor e o receptor do neurônio seguinte gera mudanças que irão fazer com que o sinal elétrico seja transmitido. Sinapse Excitatória ou Inibitória As sinapses químicas podem ser excitatórias ou inibitórias, de acordo com o tipo de sinal que conduzem. Sinapses Elétricas Nessas sinapses não há participação de neurotransmissores, o sinal elétrico é conduzido diretamente de uma célula a outra através de junções comunicantes. Essas junções são canais que conduzem íons, obtendo respostas quase imediatas, isso quer dizer que o potencial de ação é gerado diretamente. REFERÊNCIAS GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de fisiologia médica. 11 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. SILVERTHORN, D.U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. Porto Alegre: Artmed, 2010.
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