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Ft. Andréa Gomes Moraes Como ocorre a comunicação neural? Por meio de sinapses. Comunicação do neurônio e uma célula pós- sináptica. NEURÔNIO GLÂNDULA MÚSCULO Qual a estrutura pertencente ao neurônio extremamente importante nesse processo? Membrana plasmática. Existem canais na membrana que permitem a passagem de íons e possibilita a geração de impulsos elétricos. Canais iônicos são proteínas integrais da membrana, isto é, proteínas incrustadas na bicamada lipídica, que tem a capacidade de deixar passar íons de modo seletivo, continuamente ou em resposta a estímulos elétricos, químicos ou mecânicos. Canais: abertos e controlados por comportas. Como os canais controlados por comportas podem ser abertos? POR ALTERAÇÃO DE VOLTAGEM; DEPENDENTES DE LIGANTES; ENERGIA MECÂNICA; Os canais podem ser abertos por alterações da voltagem que existe naturalmente na membrana entre o exterior e o interior da célula nervosa – VOLTAGEM DEPENDENTE. Os canais podem ser abertos por substâncias específicas (ligantes) como neurotransmissores, neuromoduladores e hormônios – DEPENDENTES DE LIGANTES. Os canais podem ser abertos por certos tipos de energia mecânica e radiante que incidem diretamente sobre a membrana- ENERGIA MECÂNICA. Quais são os dois tipos básicos de sinapses? As sinapses elétricas são chamadas junções comunicantes. Com estruturas mais simples, transferem correntes iônicas entre células acopladas. Transmissão rápida e de alta fidelidade. SINAPSES ELÉTRICAS SINAPSES QUÍMICAS As sinapses químicas são verdadeiros chip biológicos porque podem modificar as que transmitem de acordo com inúmeras circunstâncias. Sua estrutura é especializada no armazenamento de substância neurotransmissoras e neuromoduladoras que, liberadas exíguo espaço entre a membrana pré e pós-sináptica, provocam nesta última, alterações de potencial elétrico que poderão influenciar o disparo de potencial de ação do neurônio pós- sináptico. Poderíamos pensar que os potenciais de ação gerados em um neurônio e propagados ao longo do seu axônio são todos transmitidos sem alterações para o segundo neurônio. Assim, a transmissão sináptica seria simplesmente a passagem incondicional de informações entre os neurônios. Embora haja exemplos de transmissão sináptica de tipo mais simples, como o que acabamos de mencionar, na grande maioria dos casos não é assim. Uma sinapse isolada teria pouca utilidade, porque a capacidade de processamento de informação do sistema nervoso provém justamente da integração entre milhares de neurônios, e entre as milhares de sinapses existentes em cada neurônio. Todas elas interagem: os efeitos excitatórias e inibitórios de cada uma delas sobre o potencial da membrana do neurônio pós-sináptico somam-se algebricamente, e o resultado desta interação é que caracterizará a mensagem que emerge pelo axônio do segundo neurônio, em direção a outras células. O processo químico de interação entre os neurônios e entre os neurônios e células efetoras acontecem na terminação do neurônio. Aproximando-se do dendrito de outra célula (mas sem continuidade material entre ambas as células), o axônio libera substâncias químicas chamadas neurotransmissores, que ligam-se aos receptores químicos do neurônio seguinte e promove mudanças excitatórias ou inibitórias em sua membrana. Os neurotransmissores possibilitam que os impulsos nervosos de uma célula influencie os impulsos nervosos de outra. O corpo humano desenvolveu um grande número desses mensageiros químicos para facilitar a comunicação interna e a transmissão de sinais dentro do cérebro. Os neurotransmissores são liberados pela membrana emissora pré sináptica na fenda sináptica e se difundem através do espaço para os receptores da membrana do neurônio receptor pós-sináptico. A direção normal do fluxo de informação é do axônio terminal para o neurônio alvo, assim o axônio terminal é chamado de pré-sináptico (conduz a informação para a sinapse) e o neurônio-alvo é chamado de pós-sináptico (conduz a informação a partir da sinapse). Os neurotransmissores são substâncias químicas produzidas pelos neurônios e utilizadas por eles para transmitir sinais para outros neurônios ou para células não neurais (células do musculoesquelético,miocárdio,...) A ligação química do neurotransmissor aos receptores causa uma série de mudanças fisiológicas no segundo neurônio. O que dispara a liberação de um neurotransmissor? O potencial de ação estimula a entrada de Ca²+ que causa a adesão aos locais de liberação. O transmissor se difunde para a célula alvo, no qual se liga à uma proteína receptora na superfície na superfície externa da membrana celular. Após um breve período o transmissor se dissocia do receptor e a resposta é terminada. Para impedir que o transmissor associe-se novamente a um receptor e recomece o ciclo, o transmissor ou é destruído pela ação catabólica de uma enzima, ou é absorvido na terminação pré-sináptica. Existem dois tipos de sinapses químicas Isso dependerá do efeito que causarão no elemento pós-sináptico. SINAPSES EXCITATÓRIAS SINAPSES INIBITÓRIAS SINAPSES EXCITATÓRIAS Sinapses que causam uma mudança elétrica excitatória no potencial pós-sináptico (EPSP). Isso acontece quando o efeito da liberação do transmissor é para despolarizar a membrana, levando-o a um valor mais próximo do limiar elétrico para disparar um potencial de ação. Esse efeito é tipicamente mediado pela abertura dos canais da membrana para os íons de cálcio e potássio. SINAPSES INIBITÓRIAS Sinapses que causam um potencial pós-sináptico inibitório (IPSP) porque o efeito da liberação do transmissor hiperpolariza a membrana, tornando mais difícil alcançar o potencial de limiar elétrico. Esse tipo de sinapse inibitória funciona graças à abertura de diferentes canais de íons na membrana: tipicamente os canais de cloreto. O registro do potencial elétrico transmembrana em função do tempo mostra que há uma deflexão gradual para cima do traçado quando uma sinapse excitatória é ativada. O fluxo de íons causa a despolarização. Lembre-se que normalmente a face externa da membrana é negativa no interior e que o potencial de repouso da membrana pós-sináptica é cerca de -70milivolts. Qualquer despolarização diminui esse valor, tornando-o menos negativo, e portanto causando uma deflexão para cima. O registro do potencial de membrana para o potencial pós-sináptico inibitório mostra uma hiperpolarização, uma deflexão para baixo no traçado porque ele torna-se mais negativo que o potencial de repouso. Uma única célula nervosa normalmente tem centenas ou milhares de sinapses químicas excitatórias e inibitórias que chegam em seus dendritos ou corpo celular. As EPSP e IPSPS somam-se de modo que a curva resultante pode inclinar-se para uma despolarização ou hiperpolarização. Se a despolarização alcançar o valor limiar, a célula pós-sináptica dispara potenciais de ação. Se a despolarização alcançar o valor limiar, a célula pós-sináptica dispara potenciais de ação. Diferentes tipos de sinapses podem ser diferenciados pelo critério de qual parte do neurônio pós-sináptico está em relação ao axônio terminal. Se a membrana pós sináptica está em um dendrito, a sinapse é chamada axodendrítica. Se a membrana pós sináptica está no corpo celular, a sinapse é chamada de axosomática. Em alguns casos a membrana pós-sináptica está em outro axônio, e essas sinpases são chamadas axoaxônicas. Em determinados neurônios especializados, os dendritos formam, na realidade, sinapses entre si, são as chamadas sinapses dentro-dentríticas. São considerados os mensageiros do cérebro. Quimicamente são moléculas relativamente pequenas e simples. Diferentes tipos de células secretam diferentes neurotransmissores. Cada substância química cerebral funciona em áreas bastante espalhadas mas muito específicas do cérebro e podem ter efeitos diferentes dependendo do local de ativação. Cerca de 60 neurotransmissores foram identificados e podem ser classificados, em geral, em quatro categoriais: 1) COLINAS: das quais a acetilcolina é a mais importante. 2) AMINAS BIOGÊNICAS: serotonina, histamina, catecolaminas – dopamina e norepinefrina. 3) AMINOÁCIDOS: glutamato e aspartato (excitatórios) e ácido gama-aminobutírico (GABA), glicina e taurine (inibidores) 4) NEUROPEPTÍDEOS: cadeias mais longas de aminoácidos .
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