Sistema Nervoso - potencial de ação

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Gabryelle Corrêa Linhares – MD2 - CESUPA
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MÓDULO II: SISTEMA NERVOSO
Problema 1: “Grande cientista.”
INTRODUÇÃO: 
O encéfalo e a medula são centros integradores da homeostase, do movimento e de diversas funções corporais.
Os neurônios conduzem sinais elétricos, possuem extensões ou processos que podem chegar a 1 metro.
Além de fazerem comunicação via liberação de neurotransmissores no liquido extracelular, também podem estar conectados por junções comunicantes (comunicação célula-célula formada por canais protéicos que criam pontes citoplasmáticas com as células adjacentes. O canal ou conexon é formado a partir da união de proteínas transmembrana – conexinas – de duas células), que permitem que os sinais elétricos passem direto de célula para célula.
ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO (CENTRAL X PERIFERICO)
O sistema nervos pode ser dividido em central (encéfalo e medula epinal) e periférico (neurônios aferentes e eferentes).
O SNP manda a informação para o SNC pelos neurônios aferentes e leva as informações ao SNC para as células- alvo pelos neurônios eferentes.
O SNC é um centro integrador dos reflexos neurais, determinam resposta necessária que percorre neurônios eferentes até seus alvos que são principalmente músculos e glândulas. 
Neurônios eferentes dividem-se em: 
Divisão motora somática: controla músculos esqueléticos 
Divisão autônoma: controla os músculos lisos e cardíaco, glândulas exócrinas, algumas endócrinas e alguns tipos de tecido adiposo. 
 A divisão autônoma do SNP também é chamada de sistema nervoso visceral pois controla a contração e a secreção de vários órgãos internos. 
Os neurônios autonômicos são subdivididos em ramos simpáticos e parassimpáticos.
Há uma terceira divisão: sistema nervoso entérico que é uma rede de neurônios presentes na parede do trato digestório, freqüentemente controlado pela divisão autônoma ou de forma independente.
O sonho e o pensamento são funções que ocorrem independente da entrada/estímulo do SNP.
DESENVOLVIMENTO DO TECIDO NERVOSO
O sistema nervoso origina-se do ectoderma do embrião em resposta a moléculas sinalizadoras provenientes da notocorda.
 A notocorda libera moléculas sinalizadoras que induzem o ectoderma a forma o neuroepitélio que se espessa e forma a placa neural.
As bordas continuma o espessamento, formam pregas e formam o sulco neural cujas bordas continuam a crescer uma em direção da outra até se encontrarem e formarem, desta maneira, o tubo neural.
A extremidade anterior origina o encéfalo.
A parte caudal do tubo neural origina a medula espinhal.
O tubo neural também da origem a neuroglia, epêndima, neurônios e plexo coróides. 
Células da crista neural migram e afastam-se do tubo neural dando origem a muitas estruturas. Ex: células de Schwann, gânglios da raiz dorsal (neurônios), etc.
CELULAS DO SISTEMA NERVOSO
Neurônios: funções de recepção, integração e motoras.
Células da neuroglia: sustentação e proteção dos neurônios.
NEURÔNIOS:
ESTRUTURA E FUNÇÃO
Recepção e transmissão dos impulsos nervosos.
Diâmetros variados o que permite estarem entre as maiores e menores células do corpo.
Em geral os neurônios do SNC são poligonais, com superfícies côncavas e muitos prolongamentos celulares.
Enquanto neurônios do gânglio da raiz dorsal (gânglio sensitivo do SNP) têm um corpo celular redondo com a saída de apenas um prolongamento.
São constituídos por corpo celular, dendritos múltiplos e um axônio.
O corpo celular também chamado de pericário, ou soma, é a parte central onde estão localizados núcleo e citoplasma perinuclear.
Os dendritos projetam-se do corpo celular, e são prolongamentos especializados para a recepção de estímulos vindos de células sensitivas, axônios e de outros neurônios.
São, freqüentemente, multiramificados.
Impulsos nervosos recebidos pelos dendritos são transmitidos para o soma.
Todos os neurônios possuem apenas UM ÚNICO AXONIO de diâmetro variável e com até 100 cm de comprimento e apresenta dilatações em sua extremidade (ou perto dela) denominada terminações do axônio (bulbos terminais).
Os bulbos terminais se aproximam de outras células e formam as sinapses, regiões em que o impulso pode ser transmitido de uma célula para outra.
O axônio conduz os impulsos do corpo celular (soma) para outros neurônios, músculos ou glândulas mas podem receber estímulos de outros neurônios que afetam seu comportamento. 
Neurônios podem ser classificados de acordo com sua forma e disposição de seus prolongamentos.
CORPO CELULAR DO NEURÔNIO (SOMA OU PERICÁRIO)
É a região que contem o núcleo, grande e de coloração clara, e o citoplasma perinuclear.
Região mais visível do neurônio, mas a maior parte do citoplasma está localizado nos prolongamentos que se originam do corpo celular.
Núcleo grande, esférico e ovóide com localização central. Cromatina dispersa com alta atividade sintética.
Em neurônios menores pode existir alguma heterocromatina inativa e condensada.
Nucléolo bem definido.
Citoplasma repleto de reticulo endoplasmático granular com muitas cisternas; há presença de polirribossomos que ao serem corados com corantes básicos aparecem como grumos, denominados corpúsculos de Nissl.
O REGranular está ausente na região do corpo celular da qual sai o axônio (cone de implantação), no entanto, há a presença de RELiso.
 Há um complexo de Golgi que pode estar relacionado ao empacotamento de substancias neurotransmissoras ou de enzimas essenciais para sua produção no axônio.
Mitocôndrias estão presentes em todo citoplasma, no entanto são mais abundantes nas terminações dos axônios. Geralmente são mais finos e apresentam orientação longitudinal e não transversal.
Neurônios adultos apresentam apenas um centríolo associado ao corpúsculo basal de um cílio. Como não passam por divisão celular, acredita-se que sejam estruturas vestigiais (não possui função).
Melanina: acredita-se que por seu precursor metildopa ser o mesmo de neurotransmissores dopamina e noradrenalina ela pode se acumular como um subproduto da síntese desses neurotransmissores. 
A dopamina é responsável pela coordenação e fluidez de movimentos. A destruição dos neurônios com essa substância (neurônios que contêm melanina e constituem a substância negra e os núcleos da base do cérebro) resulta na doença de Parkinson, a qual se caracteriza por tremores, movimentos lentos e rigidez muscular.
Lipofucsina: pigmento de desgaste.
Gotículas de lipídios que podem ser resultado de um metabolismo defeituoso.
O citoesqueleto apresenta neurofibrilas que vão do citoplasma até os prolongamentos.
 Microtúbulos>neurofilamentos>microfilamentos
Os microtubulos dos neurônios são idênticos aos de outras células, exceto que a proteína associada a microtubulos (MAP-2) está no citoplasma do corpo celular e dos dendritos, enquanto a MAP-3 está apenas no axônio.
DENDRITOS
Recebem estímulos de outras células nervosas.
Partes complexas da membrana plasmática receptora do neurônio. 
Obs: alguns neurônios podem ter o corpo celular e a extremidade proximal com capacidade receptora.
Os dendritos múltiplos partem do corpo celular como um tronco único que se ramifica e vai afilando-se nas suas extremidades.
Possui diversas organelas (mitocôndria em abundancia), exceto complexo de Golgi que vão reduzindo ou até mesmo desaparecendo conforme avançam para a extremidade distal do dendrito.
A ramificação dos dendritos resulta em numerosas terminações sinápticas possibilitando o neurônio de receber impulsos.
Espinhas localizadas na superfície de dendritos permitem formar sinapses com outros neurônios que diminuem com a idade e a desnutrição. Podem apresentar mudanças estruturais na trissomia do 13 e do 21.
Mudanças na morfologia dos dendritos estão associadas com o aprendizado e a memória bem como diversas doenças inclusive genéticas que causam danos mentais e doenças degenerativas como Alzheimer.
AXÔNIOS
Transmitem impulsos para outros neurônios ou para células efetoras especialmente músculos e glândulas. 
Prolongamento único, delgado, percorre
maior distancia que o dendrito (1 metro ou mais).
A velocidade condução depende da espessura, maior diâmetro maior velocidade. A espessura varia de acordo com cada tipo de neurônio. 
O segmento inicial é a porção do axônio que vai do seu começo até a bainha de mielina. É também denominada de zona de disparo do pico, que os impulsos de excitação inibição se somam para determinar se ocorrerá propagação de um potencial de ação.
O plasmalema de certas células da neuroglia forma uma bainha de mielina em torno de alguns axônios, tanto do SNC como do SNP, denominados axônicos mielínicos. 
A transmissão do impulso nervoso é muito mais rápida nos axônios mielínicos.
A bainha de mielina deixa um aspecto branco e brilhoso ao axônio, por isso o SNC pode ser divido em substancia branca e substancia cinzenta com base na presença ou ausência, respectivamente de mielina.
Possui a função de transporte axonal de materiais entre o corpo celular (soma) e as terminações do axônio, o qual é importante para relações tróficas dentro do axônio quanto entre músculos e glândulas. 
Transporte anterógrado: corpo celular – terminação do axônio.
Transporte retrógrado: terminação do axôxio – corpo celular.
A interrupção destas relações leva atrofia das células alvos.
Distribui materiais para condução nervosa e para a síntese de neurotransmissores, além da manutenção do citoesqueleto do axônio.
Anterógrado: envolve a quinesina, proteína associada à microtúbulo, porque uma de suas extremidades prende-se a uma vesícula e outra extremidade prende-se a uma vesícula e a outra extremidade interage de um modo cíclico com um 
microtubulo possibilitando, assim, à quinesina transportar a vesícula.
Retrógado: envolve a dineína, proteína responsável pela movimentação das vesículas ao longo dos microtúbulos.
ASPECTOS CLÍNICOS: 
Apesar de os 
tumores neurológicos 
serem responsáveis por cerca de 50% dos tumores intracranianos, são raros os tumores dos neurônios do S N C . A maioria dos tumores intracranianos origina-se de células da neuroglia (p.ex., 
oligodendrogliomas benignos 
e 
astrocitomas malignos,
 fatais). Os tumores originários de células do tecido
 
conjuntivo associadas a tecido nervoso (p.ex., 
fibroma benigno 
e 
sarcoma maligno) 
são tumores do tecido
 
conjuntivo e não estão relacionados com o sistema nervoso. Os tumores dos neurônios do S N P podem ser extremamente malignos (p.ex., 
neuroblastoma 
da adrenal, que ataca principalmente infantes e crianças jovens).
 
CLASSIFICAÇÃO DOS NEURÔNIOS
Morfologicamente (três tipos): de acordo com a sua forma e disposição dos prolongamentos.
Neurônios bipolares: dois prolongamentos que se originam do corpo celular (soma), um dendrito e um axônio. 
Localizados nos gânglios vestibulares e cocleares e no epitélio olfativo.
Neurônios unipolares: somente um prolongamento que sai do corpo celular que se ramifica depois e da origem a um ramo periférico que vai para o seu destino no corpo e um central que penetra o SNC. Cada um dos ramos é morfologicamente um axônio por isso pode propagar impulsos assim como receber por meio de suas terminações dendríticas. 
Durante a transmissão do impulso, o impulso vai da extremidade dendrítica (receptora) do prolongamento periférico para o prolongamento central SEM ENVOLVER O CORPO CELULAR. 
Localizados nos gânglios da raiz dorsal e em alguns dos gânglios dos nervos cranianos.
Neurônios multipolares: mais comum, diversas formas de dendritos múltiplos, que saem do corpo celular e um único axônio. Presentes em todo sistema nervoso, majoritariamente como neurônios motores. 
Funcionalmente:
Neurônios sensitivos (aferentes): recebem as informações sensitivas nas terminações dendriticas e conduzem o impulso para o SNC, onde serão processadas. Na periferia do corpo monitoram mudanças do ambiente; dentro do corpo monitoram ambiente interno.
Neurônios motores (eferentes): originam-se no SNC e conduzem impulso para músculos, glândulas e outros neurônios.
A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neuromuscular progressiva, causada pela morte dosneurônios motores do córtex cerebral, do tronco encefálico e da medula espinhal. A perda do controle nervoso dos músculos esqueléticos leva à sua degeneração e atrofia.Interneurônios: dentro do SNC, funcionam interligando e integrando redes de circuitos neuronais entre sensitivos, motores e outros neurônios.
CÉLULAS DA NEURÓGLIA 
Possuem a função de dar sustentação metabólica e mecânica aos neurônios. Quando em conjunto formam a neuroglia.
Formam junções comunicantes com outras células da neuroglia mas não propagam e nem reagem aos impulsos nervosos.
No SNC: astrócitos, oligodendrócitos, micróglia, e células ependimárias.
No SNP: células de Schawann.
ASTRÓCITO
Maiores células da neuroglia fornecem sustentação estrutural e metabólica a neurônios e agem como captadores de íons e de neurotransmissores liberados no espaço extracelelular. Presentes em dois tipos distintos.
Astrócitos protoplasmáticos da substancia cinzenta do SNC. Células estreladas, citoplasma abundante, núcleo grande e muitos prolongamentos curtos e ramificados. Nas extremidades de prolongamentos formam-se pés vasculares, que entram em contato com vasos sanguíneos. Estão situados perto do encéfalo ou da superfície da medula espinhal.
Astrócitos fibrosos presente principalmente na substancia branca do SNC. Citoplasma eucromático, algumas organelas, ribossomos livres e glicogênio. Prolongamentos longos e não ramificados, ligados à piá-mater e a vasos sanguíneos, mas separados por sua própria membrana basal.
Apresentam-se com feixes citoplasmáticos bem definidos de filamentos intermediários, constituídos pela proteína acida fibrosa glial, exclusiva dos astrócitos.
Astrocitos capturam íons e restos do metabolismo dos neurônios, como íons potássio, glutamato e GABA (tipo de ácido) que se acumulam principalmente nos nódulos de Ranvier, onde formam uma cobertura para o axônio.
Contribuem para o metabolismo energético do córtex liberando glicose e glicogênio armazenado quando induzido por neurotransmissores noradrenalina e peptídeo intestinal vasoativo (VIP). Os astrócitos localizados na periferia do SNC formam uma camada continua sobre os vasos sanguíneos e podem auxiliar a manutenção da barreira hemato-encefálica.
Também são atraídos para áreas lesadas do SNC, onde formam tecido cicatrical celular.
Os astrócitos secretam interleucinas e fatores de crescimento, como o fator de crescimento de fibroblastos (FGF), o fator de crescimento epidérmico (EGF) e o fatorde necrose tumoral β (TNF-β), que são importantes paraa morfogênese dos neurônios vizinhos, para a diferenciação dos astrócitos e para a resposta dessas células a eventos traumáticos ou patológicos.
OLIGODENDRÓCITOS
Atuam fazendo o isolamento elétrico e produzindo mielina no SNC.
Menores que os astrócitos com menos prolongamentos e ramificações.
Estão na substancia cinzenta e na substancia branca do SNC.
Citoplasma denso, núcleo pequeno, REG abundante, ribossomos, mitocôndria e complexo de Golgi bem desenvolvido.
Oligodendrócitos interfasciculares, localizados em fileiras ao lado dos feixes de axônios, produção e manutenção da mielina. Funcionam semelhante as células de Schawann do SNP, exceto que um único oligodendrócito pode envolver vários axônios com segmentos de mielina e uma célula de Schwann envolve com mielina somente um único axônio.
Oligodendrócitos satélites: intimamente aderidos aos corpos celulares de grandes neurônios.
CELULÁS DA MICRÓGLIA
São membros do sistema fagocitário mononuclear.
Pequenas, escuras, pouco citoplasma, prolongamentos irregulares e curtos. 
Fagocitam fragmentos e estruturas lesadas do SNC. Quando ativadas agem como APC e secretam citocinas. 
Originam-se da medula óssea e fazem parte da população de células fagocitárias mononucleares.
Residem permanentemente no SNC.
A micróglia ativada algumas vezes libera ROS prejudiciais que formam radicais livres. Esse estresse oxidativo pode
estar relacionado ao desenvolvimento de doenças neurodegenerativas como a ELA (esclerose lateral amiotrófica) 
CELULAS EPENDIMÁRIAS
Células epiteliais de colunares baixas a cubóides que revestem ventrículos encefálicos e o canal central da medula espinhal. 
Criam uma camada seletivamente permeável, o epêndima, que é uma fonte de células troncos neurais e células imaturas que podem diferenciar-se em neurônios e células da glia.
Citoplasma com abundantes mitocôndrias e feixes de filamentos intermediários.
Em algumas regiões são ciliadas para facilitar o transporte do liquido cefalorraquidiano (LCR).
Tanicitos são células ependimárias especializadas que lançam prolongamentos para o hipotálamo, onde terminam perto dos vasos sanguíneos e de células neurosecretoras.
O líquido cerebrospinal, produzido pelas células ependimárias dos plexos coroides, circula pelos ventrículos cerebrais, pelo espaço subaracnóideo, pelos espaços perivasculares e pelo canal central da medula espinal. Ele permite a difusão dos metabólitos e protege o SNC contra traumatismos ao formar uma camada líquida no espaço subaracnóideo. É reabsorvido pelas células das vilosidades aracnóideas e retorna à corrente sanguínea, nos seios venosos da dura-máter. No SNC, não há vasos linfáticos.
CELULAS DE SCHWANN
Localizadas no SNP, envolvem axônios. 
Podem formar covertura mielínica e a amielínica. Axônios envolvidos por mielina são denominados de nervos mielínicos.
Células achatadas, núcleo achatado, pequeno aparelho de golgi e ribossomos livres.
Ao longo do comprimento do axônio, ocorrem interrupções na bainha de mielina, expondo-o a intervalos regulares = nódulos de Ranvier.
Cada nódulo indica a interface entre as bainhas de mielina de duas células de Schwann diferentes localizadas ao longo do axônio.
Ainda não está bem esclarecido o mecanismo de mielinização, isto é, o processo pelo que a célula de Schwann (ou oligodendrócito) envolve concentricamente sua membrana em torno do axônio formando a bainha de mielina. Acredita-se que ela comece a ser formada quando uma célula de Schwann envolve um axônio e de alguma maneira enrola sua membrana em torno do axônio.
Uma célula de Schwann pode chegar a dar mais de 50 voltas com seu plasmalema em torno do axônio. Durante este processo, o citoplasma é comprimido retornando para o corpo da célula de Schwann trazendo as superfícies citoplasmáticas em contato uma com a outra, desta maneira formando a hnha densa principal, que faz uma espiral na bainha de mielina.
Uma célula de Schwann pode mielinizar somente um internódulo de um único axônio (e somente no SNP), enquanto os oligodendrócitos podem miehnizar um internódulo de vários axônios (e somente no SNC).
Durante o desenvolvimento, os nervos não são mielinizados simultaneamente. Na realidade, o início e o término da mielinização variam consideravelmente em diferentes áreas do sistema nervoso. Esta variação parece estar correlacionada à função.
A membrana plasmática da bainha de mielina é constituída por 70% de lipídios e 30% de proteínas, enquanto as outras membranas possuem 35% de lipídios e 65% de proteínas. Os lipídios consistem em fosfolipídios, glicolipídios (p. ex., galactocerebrosídio) e principalmente colesterol. Entre as proteínas, citam-se a proteína básica da mielina, uma proteína citosólica ligada à membrana, e a proteína proteolipídica, uma proteína transmembrana específica do SNC. A interação homofílica da proteína proteolipídica estabiliza as membranas vizinhas.
Como a mielina funciona como um isolante, as alterações da polaridade da membrana acontecem somente nos nódulos de Ranvier. Portanto, o impulso “salta” de um nódulo de Ranvier para outro (condução saltatória), sendo extremamente rápida e gastando menos energia.
ASPECTOS CLINICOS:
A Esclerose Múltipla é uma doença comum que afeta a mielina, mais comum em mulheres entre os 15 e 45 anos e sua principal característica patológica é a desmielinização do SNC (nervo óptico, cerebelo e substancia branca do cérebro, da medula espinhal e dos nervos cranianos e espinhais).
 
O principal alvo é a proteína mielínica básica, e há ainda a destruição dos oligodendrócitos. A terapia mais comum para esclerose múltipla é a imunossupressão com corticoesteróides, apesar de se acreditar que a atividade antiinflamatória da terapia seja a que cause os maiores benefícios. 
A terapia por radiação pode causar desmielinização do encéfalo e da medula espinhal quando, durante a terapia, estas estruturas ficam no campo de radiação. 
Agentes tóxicos, como os usados na quimioterapia do câncer, também podem causar desmielinização, que resulta em problemas neurológicos.I
IMPULSO NERVOSO
São sinais elétricos gerados na zona de disparos dos picos de um neurônio, em conseqüência da despolarização da membrana, e são conduzidos ao longo do axônio para as terminações do axônio. 
Potencial de membrana em repouso: é resultado da distribuição desigual de íons através da membrana celular. 
Fatores que influenciam potencial da membrana:
Gradiente de concentração dos íons, geralmente Sódio e Cloreto estão mais concentrado no meio extracelular e o Potassio (K+) no citosol.
Permeabilidade da membrana a esses íons: em repouso, é mais permeável ao K+ o que o torna principal íon determinante do potencial de ação de membrana em repouso.
Valor médio do potencial da membrana é: - 70 mV (dentro da célula em relação ao de fora)
Neurônios em repouso são levemente permeáveis a entrada de Na+ o que torna o potencial um pouco mais positivo caso fosse permeável apenas o K+.
O MOVIMENTO DE IONS GERA SINAIS ELÉTRICOS
Qualquer alteração entre o gradiente de concentração e a permeabilidade iônica altera o potencial da membrana. 
Por exemplo, em repouso, a membrana celular de um neurônio é pouco permeável ao Na+, se por algum motivo aumenta a permeabilidade desse íon ele entra na célula a favor do seu gradiente eletroquímico. 
A adição de Na+ no meio intracelular despolariza a membrana e gera um sinal elétrico.
Se a membrana celular se tornar mais permeável ao K+, sua carga positiva é perdida de dentro da célula e esta se torna mais negativa (hiperpolariza).
A hiperpolarização também pode ocorrer se íons com carga negativa (como Cl-), entrarem na célula a partir do meio extracelular.
O potencial de membrana não está relacionado com a concentração de íons, pois apenas um é capaz de criar um sinal elétrico.
CANAIS CONTROLAM A PERMEABILIDADE DO NEURÔNIO
Os neurônios contem canais que alternam entra aberto e fechado dependendo das condições intra e extracelulares.
Há quatro tipos principais de canais iônicos: canais de Na+; canais de K+; canais de Ca+² e canais de Cl-.
A facilidade com que os íons fluem através de um canal é chamada de condutância do canal.
Canais iônicos controlados mecanicamente: encontrados em neurônios sensoriais e se abrem em resposta a forças físicas, pressão ou estiramento.
Canais iônicos controlados por ligante: estão ligados aos neurônios e respondem a neurotransmissores, neuromoduladores extracelulares ou moléculas sinalizadoras intracelulares.
Os canais possuem limiar de voltagem ou estimulo mínimo variável para a abertura do canal. 
A abertura de um canal para permitir a passagem de íons é chamada de ATIVAÇÃO. 
 Muitos canais que se abrem em resposta a despolarização se fecham somente quando a célula repolariza.
Alguns canais que abrem com um estimulo se fecham embora o estimulo de ativação continue, processo conhecido como INATIVAÇÃO.
Um canal inativado retorna ao estado fechado após a membrana repolarizar.
MUDANÇAS NA PERMEABILIDADE COANAL GERAM SINAIS ELETRICOS
O fluxo de carga elétrica carregada por um íon é chamada de corrente.
A direção do movimento do íon depende do gradiente eletroquímico do íon. 
Potássio usualmente se move para FORA da célula.
Sódio, cloro e cálcio usualmente fluem para dentro da célula.
Os sinais elétricos podem ser classificados em:
Potenciais graduados: sinais de força variável que percorrem
distancias curtas e perdem força a medida que percorrem a célula. Utilizados para comunicações de curtas distancias. Pode tornar-se um potencial de ação quando chega a atingir a região integradora de um neurônio.
Potenciais de ação: são grandes despolarizações muito breves que percorrem longas distancias por um neurônio sem perder força. Sua função é a sinalização rápida por longas distancias. 
POTENCIAIS GRADUADOS REFLETEM A INTENSIDADE DO ESTIMULO
Potenciais graduados são despolarizações ou hiperpolarizações que ocorrem nos dendritos, no corpo celular e perto dos terminais axônicos. Pode ocorrer quando um canal aberto se fecha. 
A força da despolarização inicial em um potencial graduado é determinado pela quantidade de carga que entra na célula. Quanto maior a amplitude inicial, mais longe o potencial graduado pode se espalhar através do neurônio antes de se extinguir.
Potenciais graduados perdem força por doius motivos:
Vazamento de corrente: a membrana do corpo celular não é um bom isolante e tem canais de vazamento abertos que permitem que as cargas positivas saiam para o liquido extracelular.
Resistência citoplasmática
Potenciais graduados fortes o suficiente atingem a zona de disparo que é o centro integrador do neurônio com grande concentração de canais de íons Na controlados por voltagem na sua membrana.
Em neurônios eferentes e interneurônios, essa zona é o cone axônico e o segmento inicial. 
Em neurônios sensoriais, a zona de disparo é imediatamente adjacente ao receptor, onde os dendritos se unem ao axônio.
Se potenciais graduados que alcalçam a zona de disparo despolaziram a membrana até a voltagem limiar, os canais de Na+ controlados por voltagem se abrem e um potencial de ação é iniciado.
Se a despolarização não atinge o limiar, o potencial graduado simplesmente desaparece à medida que se move pelo axônio. 
A despolarização torna mais provável que o neurônio dispare um potencial de ação, potenciais graduados despolarizantes são considerados EXCITATÓRIOS.
Um potencial graduado hiperpolarizante move o potencial de membrana para mais longe do valor limiar e torna menos provável que o neurônio dispare um potencial de ação. Assim, potenciais graduados hiperpolarizantes são considerados INIBITÓRIOS.
A capacidade de um neurônio de responder rapidamente a um estimulo e disparar um potencial de ação é denominado EXCITABILIDADE.
Os potenciais de ação são muitas vezes chamados de fenômenos tudo ou nada, pois ou ocorrem como despolarização máxima (quando atinge o limiar) ou não ocorrem (se o estímulo está abaixo do limiar).
Um potencial de ação medido na extremidade distal de um axônio é idêntico ao potencial de ação que se iniciou na zona de disparo.
FASE ASCENDENTE DO POTENCIAL DE AÇÃO:
Aumento súbito e temporário da permeabilidade da célula ao Na+. Um potencial de ação inicia quando um potencial graduado que atinge a zona de disparo despolariza a membrana até o limiar. 
Conforme a célula despolariza, canais de Na+ controlados por voltagem se abrem, tornando a membrana muito mais permeável ao Na+.
A adição de carga positiva no liquido intracelular despolariza a membrana celular tornando-a progressivamente mais positiva.
No terço superior da fase ascendente, o interior da célula se tornou mais positiva do que exterior e o potencial de membrana reverteu sua polaridade. (no gráfico, ultrapassa o potencial de 0mV.
Assim que o potencial de membrana se torna positivo, a força elétrica que impulsiona Na+ para dentro da célula desaparece. Entretanto, o gradiente de concentração de Na+ permanece, por isso ele continua movimentando-se para dentro da célula.
Antes que o potencial de equilíbrio de Na+ seja atingido, os canais de Na+ se fecham no axônio. 
FASE DESCENDENTE DO POTENCIAL DE AÇÃO
Aumento da permeabilidade de K+
Os canais de K+ começam a se abrir em resposta a despolarização. Os canais de K+ são mais lentos para se abrir. Enquanto os canais de K+ estão abertos, o potencial de membrana da célula atingiu +30mV devido o influxo de Na+ (mais rápidos).
A membrana se torna mais permeável ao K+ quando os canais de Na+ se fecham após atingirem o pico do potencial de ação.
No potencial de membrana positivo, os gradientes elétricos e de concentração impulsionam a saída de K+, tornando o potencial de membrana mais negativo, gerando a fase descendente e levando a célula para o seu potencial de repouso. Ocorre a retenção de K+ (após o fechamento dos canais) e o vazamento de Na+ para dentro levam ao -70mV.
POTENCIAIS DE AÇÃO NÃO SÃO DISPARADOS DURANTE O PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO
Uma vez que um potencial de ação tenha iniciado, um segundo potencial de ação não pode ser disparado durante 2 ms, não importando a intensidade do estimulo. É denominado de periodo refratário absoluto e representa o tempo necessário para que os portões dos canais de Na+ voltem as suas posições de repouso. Um segundo potencial de ação não vai ocorrer antes de o primeiro ter terminado. Conseqüentemente os potenciais de ação não podem se sobrepor e não podem se propagar para trás. 
Período refratário relativo: permite que um potencial gradual acima do limiar possa iniciar outro potencial de ação, pois podem abrir canais de Na+ que já retornaram à sua posição de repouso. No entanto, apenas um estímulo maior do que o normal pode iniciar um novo potencial de ação.
OS POTENCIAIS DE AÇÃO SÃO CONDUZIDOS
O movimento em alta velocidade de um potencial de ação ao longo do axônio é chamado de condução.
Nos potenciais de ação o fluxo de energia elétrica é um processo que constantemente renova a energia perdida, pois não perde força com a distancia como ocorre no potencial graduado.
A intensidade do estimulo é codificada pela freqüência dos potenciais de ação.
Quanto maior o diâmetro do axônio ou maior a resistência da membrana ao vazamento, mais rápido um potencial de ação vai se mover.
Quanto maior o diâmetro menor sua resistência ao fluxo de íons.
A condução é mais rápida em axônios mileinizados, pois a mielina cria uma barreira de alta resistência que impede o fluxo de íons para fora do citoplasma. 
À medida que um potencial de ação move-se pelo axônio da ZONA DE DISPARO até o TERMINAL AXÔNICO, ele passa por regiões alternadas de axônio mielinizadas e nós de Ranvier. O processo de condução vai ser apenas nos nós dos axônios mielinizados. Cada nó possui uma grande concentração de canais de Na+ controlados por voltagens que se abrem com a despolarização e permite que o Na+ entre no axônio. 
Os íons sódios que entram em um nó reforçam a despolarização e mantém a amplitude do potencial de ação constante à medida que este passa de nó para nó. 
O aparente pulo do potencial de ação de um nó para outro é chamada de condução saltatória. 
A diferença entre a velocidade de axônios que não são mielinizados consiste no fato de que a abertura de canais diminui um pouco a velocidade de condução. Em axonios não mielinizados, os canais devem se abrir em toda membrana do axônio diferente dos mielinizados onde apenas os nós de Ranvier precisam de canais de Na+ por causa das propriedades isolantes da bainha de mielina.
A perda de mielina retarda a condução dos potenciais de ação.
FATORES QUIMICOS QUE ALTERAM A ATIVIDADE ELÉTRICA 
COMUNICAÇÃO CELULA – CELULA NO SISTEMA NERVOSO
A especificidade da comunicação neural depende de vários fatores: moléculas sinalizadoras secretadas pelos neurônios, receptores nas células alvos para essas substancias e conexões anatômicas entre os neurônios e seus alvos, as quais ocorrem em regiões denominadas sinapses.
 NEURONIOS NAS SINAPSES
A sinapse tem duas partes: o terminal axônico da célula pré-sináptica e a membrana da célula pós sinápticas (que podem ser ou não neurônios). 
Na maioria das sinapses entre neurônios, os terminais axônicos estãos próximos dos dendritos ou do corpo celular do neurônio pós sináptico.
Neurônios pós sinápticos com muitos dendritos também tem muitas sinapses.
SINAPSES ELÉTRICAS
Transferem um sinal elétrico diretamente do citoplasma de uma célula para outra através de junções comunicantes.
Pode fluir em ambas as direções ou apenas em uma (sinapse retificadora).
Ocorrem principalmente em neurônios do SNC, mas podem existir nas células da glia, músculo cardíaco e liso.
Apresenta como vantagem a rápida condução elétrica que sincroniza a atividade em uma rede de células.
Junções comunicantes também permitem que moléculas sinalizadoras se difundam entre as células adjacentes.
SINAPSES QUÍMICAS
Utilizam neurotransmissores para levar a informação de uma célula para outra. 
O sinal elétrico da célula pré-sináptica é convertido em um sinal químico que cruza a fenda sináptica entre o neurônio pré-sináptico e seu alvo.
A ligação entre neurotransmissor e receptor na célula pós-sináptica inicia uma resposta elétrica ou ativa uma via de segundo mensageiro.
A síntese de neurotransmissores pode ocorrer no corpo celular do neurônio ou no terminal axônico, apesar deste ultimo não possuir organelas necessárias para a síntese de proteínas. 
As enzimas dissolvidas são levadas até o terminal axônico por transporte axonal lento, mas os neurotransmissores, que são consumidos mais rapidamente que as enzimas, são transportados por vesículas por transporte axonal rápido.
O terminal axonico de uma célula pré-sinaptica possui muitas vesículas sinápticas pequenas e mitocôndrias grandes no citoplasma.
Algumas vesículas entram-se nas zonas ativas próximas as fendas sinápticas, esperando um sinal para liberar seu conteúdo.
Outras vesículas atuam como um reservatório, aglomerando-se perto dos sítios de ancoragem. 
Cada vesícula contem neurotransmissores que são liberados de acordo com a demanda.
COMO OCORRE A SINAPSE:
Liberação de neurotransmissores ocorre por exocitose.
As neurotoxinas que bloqueiam a liberação de neurotransmissores, incluindo as toxinas botulínicas e tetânicas, exercem sua ação inibindo proteínas especificas do mecanismo de exocitose da célula.
Liberação dos neurotransmissores por exocitose:
Com a mudança no potencial da membrana, os canais de cálcio controlados por voltagem se abrem em resposta a despolarização.
Como o íons cálcio é mais concentrado no meio extracelular, eles se movem para o interior da célula que se liga as proteínas reguladoras e inicia a exocitose.
A membrana da vesícula sináptica se funde a membrana celular com auxilio de varias proteínas da membrana.
A área fundida se abre e os neurotransmissores se movem de dentro da vesícula sináptica para a fenda sináptica.
As moléculas do neurotransmissor se movem se difundem através da fenda para se ligarem com receptores da membrana da célula pós-sináptica. 
Após essa ligação, a célula pós-sináptica inicia a sua resposta.
Se o NT causar despolarização na membrana pós-sináptica, o NT e a sinapse são chamados de excitatórios. Mas, se causarem hiperpolarização são chamados de inibitórios.
MECANISMOS ELEMENTARES DE INTEGRAÇÃO DOS SINAIS NEURAIS
Os potenciais pós-sinápticos gerados com a chegada dos NT propagam-se passivamente até a zona de gatilho. Se o PA será gerado ou não, isso dependerá do evento elétrico: 
a) se a despolarização atingir um valor crítico (ou limiar) será gerado um PA 
b) se a despolarização ultrapassar o potencial critico então mais de um PA será gerado 
c) se a despolarização atingir valores menores do que o crítico ou se houver hiperpolarização, não haverá qualquer PA.
O potencial pós-sináptico despolarizante é denominado potencial pós-sináptico excitatório (PEPS) e o hiperpolarizante, potencial pós-sináptico inibitório (PIPS). Os PEPS e PIPS são, portanto, alterações localizadas no potencial de membrana causado por aberturas de canais iônicos dependentes de NT. Os potenciais pós-sinápticos são eventos elétricos causados pela abertura de canais iônicos NT dependentes cuja amplitude é baixa mas variável. Já os PA são eventos elétricos do tipo tudo-ou-nada (amplitude e duração constantes) causados pela abertura de canais iônicos (Na e K) voltagem dependentes.
Somação Espacial: somação de potenciais pós-sinápticos causados por diferentes neurônios pré- sinapticos.
Somação Temporal: somação de potenciais pós-sinápticos em rápida sucessão deflagrados pelo mesmo neurônio pré-sináptico.
NEUROTRANSMISSORES
OS NT agem sobre dois tipos de receptores pós-sinápticos:
Receptores ionotrópicos: possuem sítios de recepção para os NT localizados em um canal iônico com comporta. Quando o NT se liga ao sítio receptor ocorre uma mudança de conformação espacial resultando na abertura (ou fechamento) de poro iônico.
Receptores metabotrópicos: são moléculas que possuem sítios para os NT, mas que não são canais iônicos. A formação do complexo NT-receptor inicia reações bioquímicas que culmina com a abertura indireta dos canais iônicos. Nesse caso o receptor pós-sinaptico ativa uma proteína reguladora chamada proteína G que por sua vez, aciona uma outra proteína chamada efetuadora que efetivamente, poderá mudar a conformação de um canal iônico ou então, ativar uma enzima chave que modifica o metabolismo do neurônio pós-sináptico. Esses tipos de receptores ativam uma reação em cascata e usam um segundo mensageiro (o primeiro é NT).
Assim, nas sinapses em que os NT agem diretamente sobre receptores ionotrópicos, a neurotransmissâo é bastante rápida e nas sinapses mediadas por receptores metabotrópicos a comunicação é mais demorada.
A proteína G é uma molécula que fica ancorada na membrana citoplasmática e possui está ligada a uma). Quando ela está em repouso, a unidade e , três subunidades ( molécula de GDP. Quando o NT se liga ao receptor, a proteína G troca a molécula de GDP desliza-se pela membrana até encontrar uma molécula efetora.pelo GTP e a subunidade Por exemplo, quando a acetilcolina liberada pelos terminais nervosos se liga ao seu age abrindo os canais de K e a suareceptor nas fibras musculares cardíacas, a subunidade saída e causa PIPS. A hiperpolarização torna a fibra cardíaca menos excitável e como conseqüência, ocorre a redução na freqüência de batimento do coração. Outro NT, o GABA possui receptores metabotrópicos no SNC que agem de maneira semelhante, causando PIPS também pela abertura de canais de K.
Neurotransmissores e neuromoduladores atuam como sinais parácrinos, com células alvos perto do neurônio que as secreta (podem agir de forma autócrina).
 Neuro-hormônios: são secretados no sangue e distribuídos pelo corpo todo.
Neurotransmissores agem em uma sinapse e geram uma resposta rápida.
As substancias neurocrinas secretadas estão divididas em 7 classes de acordo com sua estrutura: acetilcolina; aminas; aminoácidos; purinas; gases; peptídeos e lipídios.
SNP secreta apenas: acetilcolina, e noradrenalina (neurotransmissores) e adrenalina (neuro-hormônio).
Um mesmo NT pode ter receptores diferentes e conforme a sinapse, apresentar efeitos antagônicos.
Na superfície da membrana dos dendritos e dos corpos celulares há receptores para NT excitatórios e inibitórios. Isso quer dizer que o neurônio pós-sinaptico gera PEPS e PIPS conforme a sinapse que está em atividade.
Um NEUROTRANSMISSOR tem como características típicas: 
1. Ser sintetizado pelos neurônios pré-sinápticos; 
2. Ser armazenado dentro de vesículas e armazenado nos terminais axônicos; 
3. Ser exocitado para a fenda sináptica com a chegada do PA; 
4. Possuir receptores pós-sinápticos cuja ativação causa potenciais pós-sináptico (excitatórios ou inibitórios); 
5. Uma vez purificado, mimetizar os mesmos efeitos fisiológicos.
Geralmente, um neurônio produz apenas um tipo de NT, excitatório ou inibitório. Não raro, entretanto, ele pode sintetizar e secretar dois tipos de mediadores químicos: um NT e outro neuromodulador. Esse último tem a função de regular o nível de excitabilidade da membrana pós-sinaptica.
Os NTs são sintetizados no próprio terminal, mas os neuromoduladores peptídicos são fabricados no corpo celular e armazenados em grânulos secretores que são transportados
até o terminal. A ação dos neuromoduladores não é tipicamente a de causar potenciais de ação, mas de controlar ou regular o grau de excitabilidade da membrana pós-sinaptica, facilitando ou dificultando a deflagração dos PA nas zonas de gatilho.
Já vimos que os NT são inativados eficazmente pela combinação de vários mecanismos: 
Difusão: os NT difundem-se para fora da sinapse.
Inativação química por enzimas específicas presentes na sinapse. 
Captação pré-sináptica. 
Recaptação pelas células gliais (astrócitos).
CLASSES E MECANISMOS DE AÇÃO
Vimos que os NT apresentam dois tipos de efeitos na membrana pós-sináptica: os excitatórios que causam despolarização e os inibitórios, hiperpolarizaçâo. Tanto um efeito quanto outro pode ser causado não só por um tipo exclusivo de NT, mas por vários tipos diferentes. Além disso, um mesmo NT possui não só um tipo de receptor pós-sináptico, mas vários subtipos. Todas essas características da neurotransmissâo química conferem às sinapses nervosas, uma enorme diversidade e plasticidade.
Os NT são sintetizados a partir dos sistemas enzimáticos presentes nos terminais axônicos ou no corpo celular. Os aminoácidos, por exemplo, são sintetizados em todas as células a partir da glicose ou de proteínas decompostas. A única exceção é o GABA que é sintetizado a partir do glutamato por determinados neurônios. As aminas são todas sintetizadas no terminal sendo que a acetilcolina é sintetizada a partir da colina; a serotonina, a partir do triptofano e as catecolaminas (dopamina, adrenalina e noradrenalina), a partir da tirosina. Conhecer os passos da síntese dos NT é especialmente importante já que muitas doenças neurológicas e psiquiátricas estão associadas com falhas na síntese de NT. Por exemplo, os distúrbios na síntese de serotonina e noradrenalina causam quadros de depressão profunda.
É interessante observar que muitas outras células sintetizam essas substâncias que chamamos de NT; mas os neurônios são especialistas em armazenar e concentrar tais substâncias ou os seus percussores dentro de vesículas. Os neuromoduladores peptídicos são todos sintetizados no reticulo endoplasmático rugoso e armazenados em granulos secretores.
DIFERENCIAR TRANSDUÇÃO E TRANSMISSÃO 
A transdução é a transformação de estímulos físicos em potenciais de ação. Essa é a linguagem com a qual nosso organismo percebe a maioria dos sinais, a forma com a qual o sistema nervoso funciona.
A transmissão do impulso nervoso é um fenômeno eletroquímico que ocorre nas células nervosas e faz o sistema nervoso funcionar. É o resultado das mudanças das cargas elétricas na membrana dos neurônios, células especializadas no processamento de informações.
ANEXOS: