AULA 3 SISTEMA NERVOSO POTENCIAIS DE AÇÃO E NEUROTRANSMISSÃO

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Prof. Valdecir Castor Galindo Filho 
AULA 3 – POTENCIAIS DE AÇÃO E 
NEUROTRANSMISSÃO SINÁPTICA 
BIOELETROGÊNESE 
 
→CONC EITO: Capacidade de gerar e alterar a 
diferença de potencial elétrico através da 
membrana 
 
→ Propriedade exclusiva de algumas células: 
 - Neurônios; 
 - Células musculares: 
 esqueléticas; 
 lisas; 
 cardíacas. 
 
excitabilidade 
CARGAS ELÉTRICAS 
 
Íons importantes para o corpo humano: Na+, K+, H+, Ca++ e Cl-. 
MEMBRANA PLASMÁTICA E AS 
CARGAS ELÉTRICAS 
 
Não há diferença de potencial elétrico (ddp=0mV) quando 
os eletrodos está do lado de fora. 
Quando o eletrodo (vermelho) atravessa a membrana, o voltímetro 
acusa a existência de uma DDP de 60mV sendo que a face interna da 
membrana citoplasmática é negativa em relação à externa . 
Se o neurônio for estimulado (com corrente elétrica), o voltímetro registrará respostas 
de alteração transitória do potencial de membrana, seja em forma de ondas de 
despolarização de baixa amplitude ou na forma de um potencial de ação, conforme a 
intensidade do estimulo . 
Despolarização 
Potencial 
de ação 
Extracelular Intracelular 
CARGAS ELÉTRICAS NOS COMPARTIMENTOS 
INTRACELULAR E EXTRACELULAR 
DISTRIBUIÇÃO TÍPICA DOS ÍONS MAIS FREQÜENTES 
NOS COMPARTIMENTOS INTRACELUALR E 
EXTRACELULAR (mmol/l) 
Íon Intracelular Extracelular Valores 
normais no 
plasma 
K+ 150 5 3,5-5,0 
Na+ 2 140 135-145 
Cl- 10 105 100-108 
Ânions 
orgânicos 
65 0 ** 
** Proteínas do plasma (não ionizado) = 60-80 g/l. 
QUAL A CONSEQÜÊNCIA DA DIFERENÇA DOS 
ÍOS NOS COMPARTIMENTOS INTRACELULAR 
E EXTRACELULAR? 
1) Ambos os compartimentos não estão em equilíbrio elétrico; 
2) Este desequilíbrio corporal é designado diferença de potencial 
 da membrana em repouso. 
↗Bomba de Na/K (ou ATPase Na/K dependente). 
↗ Se ela for bloqueada por uma droga (oabaina), o gradiente se dissipará. 
↗ O gradiente favorece fluxos passivos de íons através da 
membrana. 
↗ No REPOUSO, a permeabilidade da membrana aos íons é 
diferente: 
 K+ : altamente permeável 
 Na+ : praticamente impermeável 
 Cl- : altamente permeável 
 Ca++ : praticamente impermeável 
 Proteínas eletricamente carregadas: impermeantes 
COMO O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO 
É CRIADO E MANTIDO? 
Extracelular Intracelular 
TERMINOLOGIA ASSOCIADAS COM MUDANÇAS NO 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
TERMINOLOGIA ASSOCIADAS COM MUDANÇAS NO 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
TERMINOLOGIA ASSOCIADAS COM MUDANÇAS NO 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
TERMINOLOGIA ASSOCIADAS COM MUDANÇAS NO 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
TRANSPORTE AXÔNICO DAS ORGANELAS MEMBRANOSAS 
SINAIS ELÉTRICOS NOS NEURÔNIOS 
A propriedade única dos neurônios e células musculares 
que os caracteriza como tecidos excitáveis é sua 
capacidade de gerar e propagar sinais elétricos. 
FATORES QUE INFLUENCIAM O POTENCIAL DE 
MEMBRANA 
1) Gradientes de concentração de diferentes íons através da 
 membrana plasmática; 
2) Permeabilidade da membrana para estes íons. 
COMO A CÉLULA MUDA A SUA PERMEABILIDADE AOS 
ÍONS? 
A membrana plasmática dos 
neurônios contém muitos tipos 
de canais iônicos que se abrem e se 
fecham em resposta a estímulos 
específicos. 
CANAIS IÔNICOS 
Quando abertos os canais iônicos permitem que íons 
específicos se movimentem pela membrana plasmática, 
ao longo de seus 
GRADIENTES ELETROQUÍMICOS. 
CANAIS IÔNICOS 
 
GRADIENTES QUÍMICO: os íons se movem-se 
das áreas de maior concentração para as áreas de 
menor concentração. 
 
GRADIENTES ÉLETRICO: cátions carregados positivamente 
movem-se em direção a uma área carregada negativamente, 
e ânions carregados negativamente movem-se em 
direção a uma área carregada positivamente. 
 
CANAIS IÔNICOS 
Os canais iônicos se abrem e se fecham em razão 
da presença de “comportas”. 
A comporta é uma parte da proteína do canal que é capaz 
de selar o poro do canal, fechando-o, ou mover-se 
para o lado para abrir o poro. 
CANAIS IÔNICOS 
Existem quatro tipos de canais iônicos: 
 Canal de vazamento; 
 Canal controlado por ligante; 
 Canal mecanicamente controlado; 
 Canal controlado por voltagem. 
CANAIS IÔNICOS 
CANAL DE VAZAMENTO: 
 Se alteram aleatoriamente entre as posições aberta e fechada; 
 Canais de vazamento para o íon K+ do que para o Na+; 
 Canais do íon K+ são mais permeáveis (mais mal vedados) do 
 que os canais para o íon Na+; 
 A permeabilidade para o K+ é maior do que para o Na+. 
CANAIS IÔNICOS 
CANAL CONTROLADO POR LIGANTE: 
 Se abrem e se fecham em resposta a um ligante específico; 
 Ligantes químicos: neurotransmissores, hormônios e íons; 
 Acetilcolina abre os canais de cátions que permitem a 
 difusão do Na+ e do C2+ para o interior e do K+ para o exterior. 
CANAIS IÔNICOS 
CANAL MECANICAMENTE CONTROLADO: 
 Se abrem e se fecham em resposta a estímulos mecânicos; 
 Relacionados aos neurônios sensoriais (vibração, toque, 
 pressão ou estiramento do tecido; 
 A força tira o canal de sua posição de repouso e abre a 
 comporta. 
CANAIS IÔNICOS 
CANAL CONTROLADO POR VOLTAGEM: 
 Se abrem e se fecham em resposta a uma alteração no 
 potencial de membrana (voltagem) plasmática; 
 Participam na geração e condução dos potencias de ação. 
MODELOS DOS CANAIS DE Na+ VOLTAGEM-DEPENDENTE 
CANAIS IÔNICOS 
DESPOLARIZAÇÃO CELULAR 
O movimento líquido da carga elétrica através da membrana despolariza 
ou hiperpolariza a célula, criando um sinal elétrico 
P o t e n c i a l d e a ç ã o d o s n e u r ô n i o s 
DESPOLARIZAÇÃO CELULAR 
POTENCIAIS GRADUADOS SUBLIMIAR E SUPRALIMIAR 
POTENCIAIS DE AÇÃO 
PERIODOS REFRATÁRIOS 
CODIFICAÇÃO DA INTRENSIDADE DE ESTÍMULO 
PROPAGAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO AO LONGO DO AXÔNIO 
CONDUÇÃO DOS POTENCIAIS DE AÇÃO 
CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO 
Mielina 
CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO 
1) Ponto-a-ponto ou Contínua; 
2) Saltatória. 
TIPOS DE CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO 
CONDUÇÃO SALTATÓRIA – NÓDULOS DE RANVIER 
CONDUÇÃO SALTATÓRIA – NÓDULOS DE RANVIER 
CONDUÇÃO SALTATÓRIA – NÓDULOS DE RANVIER 
FATORES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DE 
CONDUÇÃO 
FATORES QUÍMICOS QUE ALTERAM A ATIVIDADE ELÉTRICA DAS 
CÉLULAS EXCITÁVEIS 
Substâncias químicas podem-se ligar a canais de Na+, K+ ou Ca2+ presentes 
nas membranas dos neurônios. 
Neurotoxinas 
Anestésicos locais: procaína 
Hipercalemia 
Hipocalemia 
CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO 
Esclerose múltipla 
 A importância da BM pode ser 
ilustrada pela Esclerose Múltipla, 
uma patologia auto-imune com 
reações inflamatórias locais que 
destroem a bainha de mielina de 
sítios diversos do SNC e SNP, 
resultando em redução dramática na 
velocidade de condução do impulso 
nervoso. Afeta sistemas sensoriais, 
motores e cognitivos produzindo 
vários sinais e sintomas neurológicos. 
BAINHA DE MIELINA E ESCLEROSE MÚLTIPLA 
Figura 8: Bainha de mielina 
normal e danificada 
SINAPSE ELÉTRICA SINAPSE QUÍMICA 
TRANSMISSÃO SINÁPTICA 
 Não necessitam de células contíguas 
 (unidas); 
 Possuem um espaço entre as células – 
 FENDA SINÁPTICA; 
 Ocorrem em todo o SNC e SNP; 
 Ocorrem apenas entre neurônios (SNC); 
 Pode ocorrer entre neurônios ou entre 
 uma terminação axônica (neurônio) 
 e uma célula muscular esquelética 
 (SNP). 
 Ex: Junção Neuromuscular. 
CARACTERÍSTICAS DAS SINAPSES QUÍMICAS 
TIPOS DE SINAPSES QUÍMICAS 
 
CARACTERÍSTICAS: 
1. Terminação Pré-sináptica– 
Botões Pré-Sinápticos; 
2. Fenda sináptica; 
3. Terminação Pós-sináptica. 
CARACTERÍSTICAS DAS SINAPSES QUÍMICAS 
 
Potencial de ação desce pelo axônio e 
despolariza o terminal axônico 
 
 
A despolarização abre os canais de Ca2+ 
voltagem-dependentes e o Ca2+ entra na célula 
 
 
O Ca2+ que entrou induz a exocitose do 
conteúdo das vesículas sinápticas 
 
 
 
 
Os neurotransmissores se difundem através da 
Fenda sináptica e ligam-se com receptores 
presentes na membrana da célula pós-
sináptica. 
EVENTOS DA SINAPSE QUÍMICA 
SINAPSE QUÍMICA 
NEUROTRANSMISSORES 
NEUROMODULADORES 
NEURO-HORMÔNIOS 
Os neurotransmissores e neuromoduladores atuam como substâncias 
parácrinas, com células-alvo próximas do neurônio que os secreta. 
 
Os neuro-hormônios são secretados dentro do sangue e distribuídos por 
todo o corpo. 
NEUROTRANSMISSORES 
NEUROTRANSMISSORES 
RECEPTORES PÓS-SINAPTÍCOS 
1. Receptor Ionotrópico: 
 O neurotransmissor abre 
 o canal iônico diretamente. 
 
 Efeito rápido. 
 
 
 
2. Receptor Metabotrópico: 
 O neurotransmissor abre o 
 canal iônico indiretamente, 
 necessita de um segundo 
 mensageiro para modificar a 
 excitabilidade do neurônio 
 pós-sináptico. 
 
 Efeito mais demorado. 
 
 
 
RESPOSTA RÁPIDA E LENTA DAS CÉLULAS PÓS-SINÁPTICAS 
SÍNTESE E RECICLAGEM DA ACETILCOLINA NA SINAPSE 
INATIVAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES 
VIAS NEURAIS 
Divergência Convergência 
PLASTICIDADE SINÁPTICA 
 A modulação da atividade nas sinapses é chamada de 
plasticidade sináptica. 
 
 Pode amentar a atividade na sinapse – facilitação ou 
potenciação. 
 
 Pode diminuir a atividade – inibição ou depressão. 
POTENCIAL EXCITATÓRIO (PEPS) 
Qualquer estímulo que faz um neurônio disparar um potencial de ação 
é conhecido como estímulo excitatório, gerando um potencial excitatório 
pós-sináptico (PEPS). 
Causa despolarização na membrana pós-sináptica. 
Ex: entrada de Na+. 
O neurotransmissor é excitatório. 
PEPS 
POTENCIAL INIBITÓRIO (PIPS) 
Um potencial graduado que causa hiperpolarização move o potencial de 
membrana para mais longe do valor limiar, e faz com que o neurônio fique 
menos suscetível a desencadear um potencial de ação. 
Potenciais graduados de hiperpolarização são denominados de potenciais 
Inibitórios pós-sinápticos (PIPS). 
Causa hiperpolarização na membrana pós-sináptica. 
Ex: Entrada de Cl- ou K+. 
O neurotransmissor é inibitório. 
PIPS 
SOMAÇÃO ESPACIAL 
SOMAÇÃO TEMPORAL 
REPRISANDO 
INIBIÇÃO PRÉ-SINÁPTICA E PÓS-SINÁPTICA 
 
 
A transmissão ocorre sem retardo 
 sináptico. 
 São importantes para respostas de 
 natureza rápida (Ex: Respostas 
 reflexas). 
 Ocorrem em todo o SNC e SNP. 
 Ocorrem também no miocárdio, 
 células da glia e células beta do 
 pâncreas. 
SINAPSES ELÉTRICAS