APRESENTACAO DA AULA 2

Prévia do material em texto

SDE0097 – Fisiologia Humana
Aula 2: Neurotransmissão: potencial de ação neural; sinais elétricos; 
 transmissão sináptica e junção neuromuscular.
1
Fisiologia Humana
Potencial de ação
AULA 2: Neurotransmissão
O neurônio conduz a informação a longa distância usando sinais elétricos que percorrem o axônio em alta velocidade.
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.
2
Fisiologia Humana
Potencial de ação
A membrana do neurônio apresenta a propriedade de excitabilidade – permite ao neurônio 
produzir, conduzir e transmitir potenciais de ação.
Os sinais elétricos que a célula neuronal utiliza são os íons – partículas com cargas elétricas.
Ao atravessar a membrana, um íon gera corrente elétrica. Os canais iônicos possuem um papel 
importante na geração do potencial de ação.
AULA 2: Neurotransmissão
3
Fisiologia Humana
Canais iônicos
Os canais podem estar sempre abertos ou podem ser controlados.
+
-
Canal controlado por voltagem
AULA 2: Neurotransmissão
4
Fisiologia Humana
Meio ambiente externo e interno
As células possuem concentrações diferentes 
de íons e outros elementos no meio 
intracelular em relação ao meio extracelular.
Com relação aos íons sódio e potássio e 
algumas proteínas podemos ilustrar da 
seguinte forma.
Onde: A- representa a quantidade de 
proteínas com cargas negativas.
AULA 2: Neurotransmissão
5
Fisiologia Humana
Estados do neurônio
Repouso: os canais responsáveis pelo potencial de ação estão fechados, mas podem 
ser abertos a qualquer momento. 
Ação: estado ativo onde os canais estão abertos.
Refratário: os canais não podem ser ativados ou abertos.
Para saber mais: https://docs.google.com/document/d/1iAcDcn-XtVOTspl_ZBa-x70q7DSD5EqJ5p2AguQei9Q/edit?pli=1
AULA 2: Neurotransmissão
6
Fisiologia Humana
Potencial de repouso
Diz que é o estado em que o neurônio está em “silêncio” – O neurônio se apresenta polarizado, isto é, há formação de polos ao longo da superfície de sua membrana.
Isso ocorre por causa da distribuição irregular dos íons Na+ e K+ e das proteínas negativas e do trabalho 
da bomba de Na+/K+.
AULA 2: Neurotransmissão
7
Fisiologia Humana
Potencial de repouso
O potencial de repouso é gerado e mantido:
Fluxo passivo de íons Na+ (influxo) e K+ (efluxo) através de canais de vazamento ou de repouso (nunca se fecham).
Atividade da bomba de Na+/K+.
AULA 2: Neurotransmissão
8
Fisiologia Humana
Potencial de ação
O potencial de ação é uma rápida variação do valor do potencial de repouso. 
O valor do potencial de repouso varia de neurônio para neurônio – 70mV. 
Após um estímulo qualquer alcança valores positivos – a voltagem de negativa passa para positiva.
Um estímulo para produzir um potencial de ação deve ser do tipo limiar, isto é, tem que ser suficiente 
para abrir os canais de Na+ que são controlados por voltagem.
Quando isso ocorre, o sódio entra através dos canais e provoca um mudança de voltagem.
Os estímulos sublimiares estão abaixo e por isso não consegue desencadear um potencial de ação.
AULA 2: Neurotransmissão
9
Fisiologia Humana
Potencial de ação
O potencial de ação é desencadeado por canais 
diferentes dos canais de repouso.
São canais controlados por voltagem. Quando a 
voltagem da membrana se altera, pode abrir ou 
fechar o canal que pode ser de Na+ ou de K+, 
conforme a fase.
Os estímulos limiares abrem poucos canais de Na+ o 
que faz com que a voltagem da membrana se altere 
localmente e mais canais de Na+, naquela região 
irão se abrir.
AULA 2: Neurotransmissão
10
Fisiologia Humana
Potencial de ação
O potencial de ação é unidirecional.
Sua resposta não decai (autorregenerativo) – propagação.
Lei do “tudo ou nada”.
Sensível ao TTX – tetrodo toxina – Bloqueio dos canais de sódio controlados por voltagem.
AULA 2: Neurotransmissão
11
Fisiologia Humana
Fases do Potencial de ação
O potencial de ação possui três fases:
Repouso – potencial de repouso. A célula está polarizada – voltagem negativa em relação ao meio extracelular.
Despolarização (fase ascendente) – alteração da voltagem para um valor positivo pelo influxo de Na+ através dos canais de Na+ controlados por voltagem.
Repolarização (fase descendente) – os canais de Na+ se fecham e os canais de K+ controlados por voltagem se abrem. Há um efluxo de K+.
Hiperpolarização – nem todos os neurônios apresentam essa fase, que é muito rápida. Ocorre para o fechamento dos canais de K+ que ainda estão abertos. A voltagem fica mais negativa que o valor de repouso.
AULA 2: Neurotransmissão
12
Fisiologia Humana
Fases do Potencial de ação
Overshoot – quando a voltagem passa de negativa para positiva. 
AULA 2: Neurotransmissão
13
Fisiologia Humana
Fases do Potencial de ação
Lei do “tudo ou nada” – estímulos sublimiares não provocam potencial de ação. 
AULA 2: Neurotransmissão
14
Fisiologia Humana
Fases do Potencial de ação – TTX
Bloqueio da despolarização – não há potencial de ação.
AULA 2: Neurotransmissão
15
Fisiologia Humana
Potencial de ação – períodos refratários
Absoluto – a célula não consegue produzir outro potencial de ação – não consegue despolarizar. 
Os canais de Na+ controlados por voltagem estão inativados.
Potenciais de ação não se somam. Assegura que seja unidirecional.
Relativo – a célula pode produzir outro potencial de ação ou despolarizar se o estímulo for maior que o limiar – estímulo supralimiar.
AULA 2: Neurotransmissão
16
Fisiologia Humana
Propagação do Potencial de ação – velocidade
A velocidade da propagação do potencial de ação ao longo do axônio depende:
Diâmetro da fibra – quanto maior o diâmetro, maior a velocidade.
Presença de bainha de mielina – efeito isolante.
AULA 2: Neurotransmissão
17
Fisiologia Humana
Potencial de ação – tipos de propagação
Ponto a ponto – fibras sem bainha de mielina. Velocidade “lenta”.
Saltatória – fibras com bainha de mielina. Velocidade alta.
AULA 2: Neurotransmissão
18
Fisiologia Humana
Propagação ponto a ponto
AULA 2: Neurotransmissão
19
Fisiologia Humana
Propagação saltatória
AULA 2: Neurotransmissão
20
Fisiologia Humana
Anestésicos locais – Potencial de ação
Os anestésicos locais interagem com os canais de sódio impedindo que se abram 
durante a despolarização.
AULA 2: Neurotransmissão
21
Fisiologia Humana
Sinapses
São comunicações entre células 
excitáveis eletricamente – neurônios, 
músculos e glândulas.
No sistema nervoso, é a principal
forma de processamento de informações.
Tipos: Elétricas e químicas.
AULA 2: Neurotransmissão
22
Fisiologia Humana
Sinapse elétrica
Características:
O sinal é bidirecional
Comunicação através das junções GAP ou 
comunicantes – permite a passagem do sinal 
elétrico de uma célula para outra.
Junções GAP – conexons – poros entre as 
membranas permitindo a comunicação direta 
entre os citoplasmas dessas células.
AULA 2: Neurotransmissão
23
Fisiologia Humana
Sinapses elétricas – importância
Sincronização de uma população de 
células – miocárdio.
Recrutamento de neuroblastos durante o 
desenvolvimento do sistema nervoso.
Comunicação glial
Comunicação celular entre organismos
simples – invertebrados.
AULA 2: Neurotransmissão
24
Fisiologia Humana
Sinapses químicas
Contato por contiguidade porém, não por continuidade.
Espaço entre as membranas denominado 
de fenda sináptica.
Produção de um mensageiro químico – 
neurotransmissor.
Receptor de membrana para o 
neurotransmissor.
Transmissão unidirecional.
AULA 2: Neurotransmissão
25
Fisiologia Humana
Componentes dasinapse química
Elemento pré-sináptico – Possui o neurotransmissor armazenado em vesículas sinápticas.
Fenda sináptica – local entre as células onde o neurotransmissor será liberado.
Elemento pós-sináptico – possui o receptor específico para o neurotransmissor.
1
2
3
AULA 2: Neurotransmissão
26
Fisiologia Humana
Tipos morfológicos de sinapses
Axodendrítica – axônio com dendrito.
Axosomática – axônio com soma.
Axoaxônica – axônio com axônio.
Dendrodendrítica – entre dendritos.
27
Fisiologia Humana
Sinapses assimétricas e simétricas
AULA 2: Neurotransmissão
28
Fisiologia Humana
Transmissão sináptica
Etapas da transmissão sináptica:
Síntese, transporte a armazenamento do neurotransmissor;
Deflagração e controle da liberação do neurotransmissor;
Difusão e reconhecimento do receptor do neurotransmissor;
Deflagração do potencial de ação na célula pós-sináptica;
Desativação do neurotransmissor.
AULA 2: Neurotransmissão
29
Fisiologia Humana
Neurotransmissores
Substância que exerce sua ação 
na membrana pós-sináptica 
produzindo nela um potencial 
pós-sináptico excitatório ou 
inibitório.
Os neurotransmissores são de três tipos: aminoácidos, aminas e 
purinas.
AULA 2: Neurotransmissão
30
Fisiologia Humana
Potencial de ação comanda a liberação do neurotransmissor
O potencial de ação, após se propagar pelo 
axônio, alcança o terminal pré-sináptico.
A despolarização da membrana do 
terminal pré-sináptico abre o canal de 
cálcio (Ca2+) controlado por voltagem.
Há influxo de Ca2+ que ativa as proteínas 
responsáveis pela exocitose do 
neurotransmissor.
O neurotransmissor é liberado na fenda 
sináptica.
AULA 2: Neurotransmissão
31
Fisiologia Humana
Toxina botulínica
Inibe as proteínas de exocitose do neurotransmissor que 
são ativadas pelo cálcio.
O neurotransmissor não é liberado na fenda sináptica.
Não há ligação do neurotransmissor com o receptor.
AULA 2: Neurotransmissão
32
Fisiologia Humana
Neurotransmissores remoção da fenda
De duas formas:
Degradação enzimática – exemplo Acetilcolina (ACh) na fenda sináptica pela acetilcolinesterase.
Recaptação ou captura – bomba de recaptação das aminas. 
AULA 2: Neurotransmissão
33
Fisiologia Humana
Neurotransmissores remoção da fenda
De duas formas:
Degradação enzimática – exemplo Acetilcolina (ACh) na fenda sináptica pela acetilcolinesterase.
Quebra a ACh em colina e acetato, interrompendo a ação da ACh.
AULA 2: Neurotransmissão
34
Fisiologia Humana
Neurotransmissores remoção da fenda
De duas formas:
Recaptação ou captura – bomba de recaptação das aminas. 
AULA 2: Neurotransmissão
35
Fisiologia Humana
Potencial pós-sináptico
É o resultado da ação do neurotransmissor sobre os receptores na membrana pós-sináptica.
Ao ser liberado na fenda o neurotransmissor se difunde e se liga aos receptores pós-sinápticos 
desencadeando uma resposta elétrica que pode ser de 2 tipos:
Excitatória.
Inibitória.
AULA 2: Neurotransmissão
36
Fisiologia Humana
Potencial excitatório pós-sináptico (PEPS)
O receptor do neurotransmissor está acoplado a um canal de Na+ 
ou Ca2+, receptor ionotrópico.
A ligação do neurotransmissor abre o canal de Na+ e inicia o influxo
de Na+ despolarizando a membrana pós-sináptica.
Para saber mais: http://neuromed89.blogspot.com.br/2009/06/sinapses-excitatorias.html
AULA 2: Neurotransmissão
37
Fisiologia Humana
Junção neuromuscular
Tipo de sinapse excitatória. 
A fibra nervosa motora (pré-sináptica) conduz potenciais de ação e libera um neurotransmissor que 
despolariza o músculo.
O local onde o neurônio motor faz contato com a membrana do músculo é chamado de placa motora.
AULA 2: Neurotransmissão
38
Fisiologia Humana
Junção neuromuscular
O neurotransmissor é a acetilcolina 
(ACh).
O receptor da ACh é o receptor 
nicotínico – ligado a um canal de Na+.
O potencial excitatório é chamado de 
potencial de placa motora.
AULA 2: Neurotransmissão
39
Fisiologia Humana
Junção neuromuscular
Ao se ligar ao seu receptor nicotínico na membrana do músculo, a acetilcolilna abre o
canal de sódio.
Ocorre influxo de sódio despolarizando a membrana do músculo.
A despolarização se propaga pela membrana até os túbulos T alcançando o retículo 
sarcoplasmático.
O Ca2+ é liberado do retículo sarcoplasmático no citoplasma do músculo.
O cálcio se liga a troponina liberando o sítio de interação da actina com a 
miosina – Contração.
AULA 2: Neurotransmissão
40
Fisiologia Humana
Junção neuromuscular
AULA 2: Neurotransmissão
41
Fisiologia Humana
Unidade motora
Formada por um neurônio motor mais as fibras musculares que ele inerva.
O recrutamento de várias unidades motoras aumenta a força de contração.
AULA 2: Neurotransmissão
42
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Sistema Sensorial
Sistema somatossensorial
Sentidos químicos
43
	Tabela 4.1
Alguns neurotransmissores e neuromoduladores mais comuns
	PRIVATE �	Neurotransmissores
	Neuromoduladores
	Aminoácidos
	Aminas
	Purinas
	Peptídeos
	Gases
	
	
	
	
	
	Ácido -amino-butírico (GABA)
	Acetilcolina (ACh)
	Adenosina
	Gastrinas: gastrina, colecistocinina (CCK)
	Óxido nítrico (NO)
	Glutamato (Glu)
	Adrenalina ou Epinefrina
	Trifosfato de adenosina (ATP)
	Hormônios da neuro-hipófise: vasopressina, ocitocina
	Monóxido de carbono (CO)
	Glicina (Gly)
	Dopamina (DA)
	
	Insulinas
	
	Aspartato (Asp)
	Histamina
	
	Opióides: encefalinas (Enk), -endorfina
	
	
	Noradrenalina ou Norepinefrina (NA ou NE)
	
	Secretinas: secretina, glucagon, peptídeo intestinal vasoativo (VIP)
	
	
	Serotonina (5-HT)
	
	Somatostatinas 
	
	
	
	
	Taquicininas: substância P (SP), substância K (SK)