Aula 5 Sinapse

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Fisiologia do 
SISTEMA NERVOSO
I. Mecanismos Gerais
Características fisiológicas dos 
neurônios
EXCITABILIDADE: CAPACIDADE DE GERAR E 
ALTERAR A DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO 
ATRAVÉS DA MEMBRANA
E 
CONDUTIBILIDADE
Cargas elétricas
ÍONS
Características fisiológicas dos 
neurônios
• A membrana plasmática possui a capacidade de selecionar os tipos de substâncias que
entram e saem da célula, bloqueando alguns (como proteínas) e deixando passar outras
(como íons) – é portanto uma membrana semipermeável.
• Esta seletividade da membrana determina diferentes concentrações de substâncias entre os
meios intra e extracelular (MIC e MEC). Este gradiente (=diferença) de concentração de
substâncias iônicas (substâncias dotadas de carga elétrica) determina também um gradiente
elétrico entre os dois lados da membrana.
• Devido a esta distribuição desigual de íons entre os dois lados da membrana, o neurônio - em
repouso – possui seu interior ligeiramente mais negativo do que o exterior. Esta diferença
elétrica é chamada de diferença de potencial (DDP) ou simplesmente voltagem elétrica entre
os lados da membrana, pois é medida em volts.
• Assim, é fácil entender que o neurônio, quando em repouso (potencial de repouso), está no
estado polarizado (com dois polos elétricos definidos).
Canais e bombas iônicas
• As principais estruturas de transporte de membrana que contribuem para formar
este potencial elétrico são os canais iônicos e as bombas iônicas.
• Canais iônicos (ou canais de vazamento) → proteínas integrais que possuem uma
luz (túnel), por onde trafegam íons em mão dupla, de dentro para fora da célula e
vice-versa. Por possuir carga elétrica, os íons não conseguiriam passar pela
membrana se não existissem os canais.
• Quando os canais são controlados pelo campo elétrico, são denominados canais
dependentes de voltagem, pois sua abertura depende do potencial de membrana.
Os canais iônicos permitem que íons específicos se 
movimentem pela membrana plasmática ao longo dos seus 
gradientes eletroquímicos.
Canais e bombas iônicas
Canais e bombas iônicas
Se alteram entre as 
posições aberta/ fechada
Respondem a
mudanças no Potencial
de Membrana.
Bomba de sódio-potássio
(Bomba Na
+
K
+
ATPase)
Na+ mais concentrado no MEC.
K+ mais concentrado no MIC.
Distribuição dos íons (mmol/l)
A diferença de íons entre o MEC e o MIC estabelece um 
desequilíbrio elétrico:
DIFERENÇA DE POTENCIAL DA MEMBRANA EM REPOUSO.
Potenciais de membrana
O potencial de REPOUSO o neurônio está 
em repouso, polarizado, não transmitindo 
o impulso nervoso. Canais de Na+ estão 
fechados
O potencial GRADUADO sinal 
elétrico que percorre distâncias 
variáveis e perde a força à medida 
que percorre a célula.
O potencial de ação é uma 
despolarização rápida e 
uniformes que movimentam-se 
ao longo de grandes distâncias 
através do neurônio sem perda 
de força. 
Potenciais de membrana
Potencial de repouso e 
Potencial de Ação
• Potencial de repouso (PR)  o neurônio está em repouso, polarizado, não 
transmitindo o impulso nervoso. Canais de Na+ estão fechados.
• Potencial de ação (PA)  o neurônio inicia o processo de transmissão do impulso 
nervoso.
• Três fases sequenciais do PA:
2
Polarização 
Invertida
3
Repolarização
1 
Despolarização
Fases do PA
1 – Despolarização
• Dependendo da intensidade do estímulo recebido, a membrana do neurônio pode 
despolarizar.
• Neste caso, abrem-se os canais de Na+ voltagem-dependentes que, por difusão, tendem a 
entrar na célula. Como são positivos, vão anulando (despolarizando) as cargas negativas no 
MIC, tornando gradativamente o interior da célula menos negativo com relação ao meio 
externo.
• Para fins didáticos, a fase de despolarização 
acaba quando as cargas elétricas entre os 
lados interno e externo da membrana acusa 
zero (DDP = 0V).
• Despolarização propaga-se como uma onda 
despolarizante que percorre o axônio do 
neurônio (é o próprio impulso nervoso).
Fases do PA
2 – Polarização invertida
• Continuação do processo anterior, ou seja, a abertura dos canais de Na+ voltagem 
dependentes.
• A continuada entrada de íons Na+ para o interior inverte a polaridade entre os 
meios interno e externo da célula (polarização invertida): o interior da célula fica 
ligeiramente mais positivo que o exterior.
Fases do PA
3 – Repolarização
• Abrem-se os canais de K+ (não-dependentes de voltagem, lentos) e ativam-se as
bombas Na+K+ATPase, que expulsam ativamente Na+ e promovem o influxo de K+,
reestabelecendo o estado de polarização original – retorna-se ao PR, com o interior
da célula mais negativo que o exterior.
• O processo de formação do PA dura apenas alguns milissegundos e o impulso
formado propaga-se para a célula seguinte com rapidez.
• OBS: Hiperpolarização  as células pós-
sinápticas das chamadas sinapses
inibitórias apresentam canais de Cl- (cloro)
ligante-dependentes. Quando esses canais
são ativados por um neurotransmissor,
ocorre um influxo de Cl- (negativo) para o
MIC, tornando o DDP da membrana pós-
sináptica ainda maior (hiperpolarização).
Assim há uma probabilidade menor de
geração de um potencial de ação pela
célula pós-sináptica.
Fases do PA
Impulso nervoso
(onda despolarizante)
Iniciação dos Potenciais de Ação - Um ciclo vicioso de feedback 
positivo abre os canais de sódio
Variação do potencial de 
membrana: de -90 m V  zero;
Canais de Na+ voltagem-
dependentes começam a se abrir;
Rápido influxo de íons Na+
Após o aumento crescente 
potencial de membrana 
fechamento dos canais Na+;
Abertura dos canais de K+;
Repolarização
PA no gráfico
DOENÇA AUTO-IMUNE-
INFLAMAÇÃO- DESTRUIÇÃO DA 
BAINHA DE MIELINA
REDUÇÃO NA VELOCIDADE DE 
CONDUÇÃO DO IMPULSO 
NERVOSO
AFETA SISTEMAS SENSORIAS, 
MOTORES, COGNITIVOS 
PRODUZINDO VÁRIOS SINAIS E 
SINTOMAS NEUROLÓGICOS.
Velocidade da propagação
Velocidade da propagação
Condução do impulso nervoso
• Percurso do impulso nervoso: dendrito corpo celular axônio
• Para que o neurônio inicie um PA, o estímulo recebido por ele deve atingir o potencial limiar excitatório
• “Princípio do Tudo ou Nada” estímulo limiar despolarização
estímulo sublimiar não induz despolarização, mas é cumulativo
(somação)
• Condução através do axônio condução contínua fibras amielínicas, mais lenta (percorre toda a
extensão do axônio)
condução saltatória fibras mielínicas, muito mais rápida
(despolarização ocorre apenas nos nódulos de
Ranvier)
Sinapses
• Regiões onde um neurônio se comunica com outra célula: um outro neurônio, células musculares ou
células epiteliais glandulares.
• Classificação:
1. Quanto à forma de
condução do estímulo
Sinapses elétricas
(maioria)
Mais rápidas, retardo nulo, não pode ser
bloqueada
Propagação direta do PA da célula pré para a
pós- sináptica, através de junções comunicantes
(“gap junctions”)
Condução bidirecional do sinal
Sinapses químicas Mais lentas, maior período de retardo, podem
ser bloqueadas
Liberação de mediadores químicos
(neurotransmissores) na fenda sináptica
Condução unidirecional do sinal
2. Quanto à ordem
transmitida
Sinapses excitatórias Estimulam a formação de um novo PA na célula
pós-sináptica
Ocorre despolarização da membrana pós-
sináptica
Sinapses inibitórias
(GABA, glicina)
Impedem a formação de um novo PA na célula
pós-sináptica
Promovem hiperpolarização da membrana pós-
sináptica (não ocorre despolarização da
membrana pós-sináptica)
Sinapses químicas
Sinapses químicas
Transmissão do estímulo pela sinapse 
química
Neurotransmissores (NT) e ReceptoresReceptores Pós-sinápticos
Ação dos receptores
Vias neurais
Respostas das células pós-sinápticas-
potencial excitatório
Respostas das células pós-sinápticas-
potencial inibitório
Inibição pré e pós-sináptica
A quantidade de 
neurotransmissor 
liberado é 
dependente da 
frequência dos 
PA
Frequência de potencias Canais de ca abertos Mais ca disponível Mais NT
Frequência de potencias Esgotamento das vesículas
Somação espacial
Somação temporal
Características especiais na 
transmissão sináptica
-Efeito da acidose ou da alcalose na transmissão sináptica
-Alcalose: aumenta a excitabilidade neuronal (pode provocar 
convulsões epilépticas)
-Acidose: Deprime a atividade neuronal (pode provocar estado 
comatoso)
-Efeito das drogas sobre a transmissão sináptica
-Aumentam a excitabilidade: cafeína, teofilina, teobromina
-Diminuem a excitabilidade: anestésicos (aumentam o limiar 
para excitação neuronal)
Neurotransmissores
Acetilcolina ; Norepinefrina; Epinefrina ; Ácido 
glutâmico; Substância P; Encefalinas e 
endorfinas
Acetilcolina, Ácido gama-aminobutírico
(GABA); Glicina; Dopamina (Doença de 
Parkinson- S. Negra); Serotonina (depressão) 
Excitatórios:
Inibitórios:
• Endorfinas e encefalinas: bloqueiam a dor,
agindo naturalmente no corpo como
analgésicos.
Sinapses elétricas
Dúvidas??