Neuronios propriedades celulares e rede - Sistema Nervoso Central

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Sistema nervoso Central
Prof.ª Tâmara Coimbra Diniz
Disciplina: Fisiologia
Tópicos da aula
Divisão do SNC
Neurônios e neuróglia
Potencial elétrico no neurônio
 Sinapses
Neurotransmissores 
Neuronatomofisiologia do SNC (encéfalo/medula)
 Funções cognitivas superiores
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SNC SNP
SNE SNA
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Sistema 
nervoso
Central
Medula 
espinhal 
Encéfalo 
Periférico
Nervos e 
gânglios 
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SNP
Somático
Eferente 
Aferente 
Visceral
(Autônomo)
Simpático
Parassimpático
Entérico
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Aferente
Eferente 
Funções do sistema nervoso
 SENSITIVA: detecção de estímulos variados, dentro e fora do
corpo. Células nervosas especializadas (neurônios sensitivos)
conduzem a informação para o encéfalo
 INTEGRADORA: processamento, análise e armazenamento da
informação sensitiva e tomada de decisões para respostas
apropriadas. Participação dos interneurônios
 MOTORA: resposta às decisões integradoras, através da ação
dos neurônios motores. Ex.: fibras musculares, células glandulares
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Redes neurais
Circuitos mais complexos estão no encéfalo onde bilhões 
de neurônios são conectados
Produzem linguagem, pensamento, sentimento, 
aprendizado, memória
Unidade funcional: redes neurais
Plasticidade - habilidade de mudar as conexões dos 
circuitos em resposta a estímulos sensoriais e 
experiências anteriores
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Redes neurais
Não há relação de 1:1 ordenada entre estrutura e função
Cada um dos milhões de neurônios pode receber até 
200.000 sinapses 
 Sinapses não são fixas, constantemente mudando
Uma função pode envolver várias áreas do encéfalo 
como da medula
Uma região pode estar envolvida em muitas funões
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Funções do sistema nervoso
Age pela via reflexa básica
 Estímulo Resposta
ou
O SNC pode iniciar uma atividade sem um estímulo sensorial 
e NÃO precisa gerar nenhuma resposta mensurável
(Sonho, pensamento)
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Células do sistema 
nervoso
Neurônio
Classificação 
 Estrutural 
 Funcional 
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Neurônios:
• CORPO CELULAR
Centro de controle - degeneração/morte da 
porção separada do corpo (paralisia/parestesia)
• DENDRITOS
Recebem sinais de entrada
Espinhos dendríticos (memória/doenças)
• AXÔNIOS
Conduzem sinais (químico/elétrico) para o alvo
SINAPSE
Região onde o terminal axônico se encontra com a 
célula alvo
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SNP: Nervos: Sensoriais, motores e mistos 
Axônios longos do neurônios Aferentes e 
Eferentes são agrupados com tecido conectivo 
formando os NERVOS
Células da glia
 “Heróis não reconhecidos”
 Suporte físico e bioquímico
 SNC
 Oligodendrócitos (diversos axônios)
 Micróglia (células imunitárias, libera ERRO quando ativada)
 Astrócitos (capta e libera substâncias químicas, homeostase do 
LEC, barreira HEC
 Células ependimárias
 SNP
 Células Schwann (até 500 por axônio)
 Células Satélite (envolve os corpos neuronais nos gânglios) 15
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• Bainha de mielina
Aumenta a velocidade de 
condução dos sinais 
elétricos
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Sinais elétricos nos neurônios
 Todas as células vivas tem potencial de membrana em 
repouso e pode ser calculado pela equação. Depende:
 Gradiente de concentração de um íon
 Permeabilidade da membrana a esse íon
 Tecido excitável: responde rapidamente a um estímulo 
e dispara um potencial de ação
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Composição do fluido extra e 
intracelular
Na, K, Cl são os íons que 
mais afetam o potencial da 
membrana em repouso
Sinais elétricos nos neurônios
Ek: -90mv (50-75 mais canais que o sódio)
ENa: +60mv
Potencial de membrana em repouso do neurônio:
-70mv
Neurônios em repouso são levemente permeáveis ao Na, 
tornando o potencial de membrana um pouco mais 
positivo do que se a célula fosse permeável APENAS ao 
K+).
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Sinais elétricos nos neurônios
 Equação de Nerst: calcula o potencial de membrana para 
um único íon
 Equação de Goldman-Hodgkin-Katz (GHK)
 Calcula o potencial de membrana em repouso da contribuição 
de todos os íons que podem atravessar a membrana
 Células em repouso normalmente não é permeável ao Ca,
então, ele não faz parte da equação
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Sinais elétricos nos neurônios
Determinantes do potencial de membrana em repouso
 Gradiente de [K]; Canais de vazamento
 Permeabilidade da célula em repouso a (Na, K, Cl)
Qualquer mudança nesses parâmetros
Despolarização 
Altera o potencial de membrana Hiperpolarização
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Sinais elétricos nos neurônios
Canais com portão controlam a permeabilidade iônica 
do neurônio
 Canais iônicos controlados mecanicamente
 Canais iônicos controlados por ligante
 Canais iônicos controlados por voltagem
 A direção do movimento do íon depende do gradiente 
eletroquímico
 K - para fora
 Na, Ca, Cl - para dentro
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 São variações rápidas do potencial de membrana de células 
excitáveis
 Mecanismo básico para a transmissão de informação no 
sistema nervoso 
 Consiste de uma despolarização e repolarização
 A ação da bomba de Na, K-ATPase contribui para a 
eletronegatividade da face interna da membrana
Potencial de açãoPotencial de ação
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Neurônio 
pré-
sináptico
Fenda 
sináptica
Neurônio 
pós-
sináptico
Sinapse
Região onde um terminal 
axônico encontra sua 
célula-alvo
Sinapse elétrica 
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Sinapse química
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Inativação de neurotransmissores
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Principais 
substâncias 
neurócrinas
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Neurotransmissor 
Deve estar presente no neurônio pré-sináptico
A substância deve ser liberada em resposta a 
despolarização pré-sináptica e a liberação deve 
ser dependente de cálcio
Receptores específicos para a substância devem 
existir na membrana pós-sináptica
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Etapas da 
transmissão 
química
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SNP
SNP:
Utiliza dois 
neurotransmissores
Acetilcolina 
Norepinefrina
 Epinefrina
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Primeiro estudado na 
junção mioneural
Ação excitatória na 
junção neuromuscular 
(placa motora)
Sistema 
colinérgico
Acetilcolina 
A síntese ocorre no botão sináptico
Moléculas precursoras: Colina + Acetil CoA
Colina: proveniente da fenda sináptica pelo 
transportador 
Colina acetiltransferase
Colina + acetil-CoA CoA + Acetilcolina
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Acetilcolina 
Controla a atividade de áreas cerebrais relacionadas à 
atenção, aprendizagem, memória, despertar e controle 
motor
Receptor Nicotínico: regulado por ligante - JNM e 
Gânglios autônomos
Receptor muscarínico: acoplado a proteína G
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Síntese, 
armazenamento 
e liberação de 
ACh no SNC é 
semelhante ao 
que ocorre na 
periferia
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Receptor Nicotínico
(Ionotrópico)
Receptor Muscarínico
(Metabotrópico)
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VIAS COLINÉRGICAS:
 Núcleos prosencefálicos
basais (magnocelulares)
 Projeção septo-hipocampal
 Interneurônios no estriado 
e núcleo accumbens
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NE
Vigilância
SNAs
Resposta ao 
estresse
Controle da dor
Função 
neuroendócrina
Sistema adrenérgico
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Síntese de Norepinefrina
 Tem como precursor a tirosina
 A dopamina sofre adição de uma hidroxila pela 
enzima β-hidroxilase convertendo-se em 
norepinefrina dentro da vesícula sináptica
 Na medula adrenal a enzima N-metiltransferase
adiciona a metila na norepinefrina resultando em 
epinefrina
Norepinefrina
 Liberadas na fenda sináptica por exocitose
 Age em receptores pré e pós-sináptico 
 Dentro do neurônio podem ser revesiculadas ou degradada 
pela MAO
 Ação finalizada pela captura (transportador de NE)
 Liberação controlada por α2 - auto-inibitória
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Receptor 
adrenérgico
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VIA ADRENÉRGICA:
Anatomia do 
sistema nervoso 
central
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Meninges
• Situam-se entre os ossos e 
os tecidos do SNC
• Estabiliza e protege
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SNC:
Medula espinhal
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Medula espinhal
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SNA
Sistema nervoso 
autônomo
(SNA)
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SNC:
Encéfalo 
• Principal centro 
controlador do 
corpo
• Tronco
encefálico
• Cerebelo
• Cérebro
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Cerca de 90% das 
fibras do trato 
corticospinal
atravessam a linha 
média para o lado 
oposto. Ocorre nas 
pirâmides
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Cerebelo
 2 maior região do 
encéfalo
 Processa 
informações 
sensoriais
 Coordena execução 
dos movimentos
Equilíbrio
Tônus
Postura
CÉREBRO 
Parte mais evidente do encéfalo
Dois hemisférios – corpo caloso
Cada hemisfério – 4 lobos
Aspecto enrugado
Regiões distintas de SB e SC
 SC
 Córtex cerebral
 Núcleos
 Sistema límbico
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Áreas 
Sensoriais
Motoras
Associação
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Diencéfalo
• Localiza-se entre o tronco 
encefálico e o cérebro
• Consiste em:
Tálamo
Hipotálamo
Glândula pineal
Glândula hipófise
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• Estação de 
retransmissão
• Pode modificar 
informações
• Sono e vigília
• Memória, 
emoção, 
motivação
• Dor
• Coordenação do 
movimento
• Função sensorial -
contralateral
Tálamo
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Hipófise
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Liga as funções cognitivas 
superiores (raciocínio) à 
respostas emocionais (medo)
Sistema 
límbico
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A informação é registrada e 
relacionada com as memórias 
pré-existentes, o que leva à 
produção de uma resposta 
emocional adequada, 
consciente e/ou vegetativa