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Organização do Sistema Nervoso e Sinapses Fonte: http://supercerebro.com.br/blog/wp-content/uploads/2012/08/shutterstock_3478497.jpg Introdução • O sistema nervoso (SN) e o sistema endócrino são responsáveis pela maior parte das funções de controle do corpo: o No geral, SN controla as atividades rápidas do corpo – Contração muscular e eventos viscerais, por exemplo. • SN recebe milhões de informações dos órgãos sensoriais, filtra esta informação, integra para determinar todas as respostas; • Plano geral do SN: o Divisão sensorial; o Divisão motora; o Função integradora; o Armazenamento da informação – Memória. • Divisão sensorial – Receptores sensoriais • A maior parte das atividades do SN são iniciadas pela experiência sensorial: o Receptores sensoriais são transdutores; o Exemplos: Receptores visuais, auditivos, táteis, dor; o Pode causar uma informação imediata ou originar memória a ser armazenada. • Divisão motora – Os efetores • Papel de controle nas várias atividades corporais: o Contração do músculo esquelético (efetores); o Contração do músculo liso (efetores); o Secreção das glândulas exócrinas e endócrinas (efetores); • Processamento da informação – Função integradora • Receber a informação e processar: o 99% de todas as informações sensoriais podem ser descartadas; o Após a filtração, as informações relevantes são enviadas as áreas apropriadas do SN; o As sinapses apresentam um importante papel neste processo; • Armazenamento das informações – Memória • A maior parte da informação é armazenada no córtex cerebral. Regiões mais basais do encéfalo também podem guardar informação; • As sinapses são importantes para o processo de memória devido ao processo de Facilitação e Memórias das sensações. Sinapses no SNC • Sinapses elétricas: o Especializações sinápticas que se baseiam na transmissão direta da corrente elétrica; o Essa transmissão ocorre através de junções comunicantes; o Permite a passagem rápida, mas não é modulável. • Sinapses químicas: o A transmissão pode ser bloqueada de um neurônio para o outro; o Pode ser modificado de um impulso único a impulsos repetitivos; o Pode ser integrado com impulsos provenientes de outros neurônios. o Condução unidirecional das sinapses: • Neurônio pré-sináptico e pós-sináptico. • As terminações pré-sinápticas: 2. Presença de Canais de Ca2+ sensíveis a voltagem na terminação sináptica 3. Abertura destes canais e influxo de Ca2+ para dentro da Célula 4. Liberação da vesícula com o neurotransmissor que se fixa a membrana plasmática realizando um processo de exocitose. 5. O neurotransmissor percorre a fenda sináptica 6. Ocorre a ligação do neutransmissor ao receptor da célula pós- sináptica 7. Geração de Novos potenciais de ação 1. As vesículas são ancoradas ao citoesqueleto por proteínas de fixação. • Ação da substância transmissora sobre o neurônio pós-sináptico: o Presença de receptores de membrana (proteínas): • Componente de fixação para o neurotransmissor; • Componente ionóforo: o Canais iônicos ou Segundos mensageiros; • Substâncias químicas que funcionam como neurotransmissores: o Acetilcolina: Secretada em muitas áreas do encéfalo, SN parassimpático e neurônios motores. Efeito excitatório (inibitório sobre a frequência cardíaca); o Norepinefrina: Secretada no tronco cerebral, hipotálamo, SN simpático. Efeito excitatório (inibitório sobre a peristalse grástrica); o Dopamina: SNC, Efeito variado. Sensação de prazer e motivação; o Glicina: Medula espinhal, inibidor; o Ácido gama-aminobutírico (GABA): Córtex e Medula, inibidor; o Glutamato: Vias sensoriais, efeito excitatório; o Serotonina: SNC, inibidor das vias da dor, controle sobre o humor. o Neuropeptídeos – Não são sintetizadas nas terminações pré-sinápticas. Membrana em potencial de repouso Sinapse excitatório (influxo de Na+) Sinapse inibitória (influxo de Cl-) – Hiperpolarização. O potencial de ação se iniciará no axônio do neurônio pós-sináptico e não no corpo celular. • Inibição pré-sináptica: o Inibição de fibras adjacentes nas vias sensoriais onde ao chegar uma sinapse inibitória em um neurônio, os adjacentes também serão inibidos – Uma etapa do processo de filtração sensorial; o O GABA libera canais aniônicos que hiperpolarizam a membrana, os novos impulsos que chegarem não serão propagados devido a hiperpolarização. • Somação espacial: o A excitação de uma única terminação pré-sináptica não é suficiente para propagar o impulso adiante. É necessário a estimulação de várias terminações; o Muitos terminações são estimuladas ao mesmo tempo e seus efeitos são SOMADOS. • Somação temporal: o A cada terminação ativa com liberação (um milissegundo) de neurotransmissor, mas o potencial pós-sináptico dura até 15 milissegundos; o Devido a esta “espera” de tempo, pode ocorrer um aumento dos potenciais pós-sinápticos A relação de neurotransmissores com a Doença de Parkinson • Destruição da substância negra (sistema dopamina): o Fibras nervosas responsáveis pela secreção da dopamina; o A dopamina tem efeito inibidor sobre áreas do cérebro responsáveis pela emissão de sinais excitatórios para o sistema de controle motor córticoespinhal. • Efeitos: o Rigidez da musculatura do corpo; o Tremores involuntários; o Incapacidade de iniciar movimentos; • Pode ter origem idiopática ou causada por poluentes químicos. A relação de neurotransmissores com a Depressão • Pode ser causada pela formação diminuída de serotonina e/ou noradrenalina; • Possíveis sintomas: o Desgosto, infelicidade, perda de apetite, impulso sexual, falta de motivação etc. • O tratamento da depressão pode ser relacionado a fármacos que atuam na recaptação de serotonina (Fluoxetina); o Pode ocorrer tratamento também por inibidores de monoaminas oxidases – enzimas responsáveis pela degradação de serotonina, norepinefrina e dopamina; • Aumentam a concentração sináptica podendo gerar efeito de somação. Funções especiais dos dendritos na excitação dos neurônios • Grande campo espacial: o Dendritos dos neurônios motores são grandes e se estendem em todas as direções – aumento da somação dos sinais provenientes de muitas fibras nervosas; • Muitos dendritos não transmitem potenciais de ação: o Pode ocorrer espalhamento da corrente nos líquidos dos dendritos sem transmissão de potencial de ação, não apresentam grandes quantidades de canais de Na+ dependentes de voltagem; • Decremento da condução nos dendritos: o Potenciais pós-sinápticos podem ser perdidos antes de atingir o corpo celular; o Dendritos são delgados e permeáveis aos íons cloreto; Ocorre vazamento da corrente elétrica nos dendritos As sinapses excitatórios mais próximas do corpo celular serão menos afetadas. • Fadiga sináptica: o Grande quantidade de sinapses excitatórias a uma frequência muito rápida; o As descargas pós-sinápticas serão muito grandes, mas decairão ao longo do tempo; o Áreas superexcitadas podem ser estabilizadas depois de um tempo; o Como funciona a fadiga? • Exaustão das reservas de neurotransmissores nas terminações sinápticas; • Normalmente cada terminação pode transmitir até 10.000 sinapses, acima disso ocorre fadiga. • Epilepsia (Convulsão epiléptica): o Definida como excesso de atividade de uma área ou de todo o SNC; o Tipos: • Epilepsia do grande mal: o Descargas neuronais extremas em todas as áreas do cérebro seguido de convulsões tônicas; o Acaba com a fadiga sináptica; • Epilepsia do pequeno mal: o Inconsciência de 3 a 30 seg. com abalos musculares rápidos; o Acaba com a fadiga sináptica. • Efeito de substâncias sobre a transmissão sináptica:o Aumentam a excitabilidade: o Cafeína, teofilina, Teobromina • Presente em bebidas como chá e chocolate; • Reduz o limiar de excitação do neurônio; o Outras drogas podem reduzir o efeito de sinapses inibitórias (estricnina – usada como raticida); • Pode ocasionar graves espasmos musculares; o A maior parte dos anestésicos aumentam o limiar de Excitação da membrana (Hiperpolarização) reduzindo a transmissão sináptica. Fonte: http://clubalfa.abril.com.br/wp-content/uploads/2012/09/cafe-e-cia.jpg Fonte: http://www.fzrm.com/herbextract/herbalimage/herbimage/strychnos%20nux-vomica%20L..jpg Referências: Guyton, C.A., Hall, E.J. 6ed. 2003; Curi, J., Procopio, J. 2011; Hikman, C.P. 11ed. 2004.
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