Fisiologia da Excitabilidade e sinapses

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Fisiologia da Excitabilidade e sinapses
Disciplina Fisiologia Geral
Profa. Rita Xavier
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CÉLULA NERVOSA
Constituída de porpo celular e processos celulares: dendritos e axônio.
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Excitabilidade
 
Capacidade do neurônio de responder a um estímulo e disparar um PA.
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Potencial de membrana 
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Potencial de ação 
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	ATPase Na+/K+ 
	
	Bombeia o K+ para dentro da célula e Na+ para fora 
	(mantém o potencial de repouso da membrana).
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Condução do impulso
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Condução do impulso
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Condução do impulso
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Comunicação célula-célula no SN 
Usa informação elétrica e química 
Apresenta especificidade:
 Moléculas sinalizadoras
 Receptores na célula-alvo
Conexões anatômicas entre neurônio e alvos: sinapse
Constituída de: terminal axônico (celula pré- sináptica) e membrana celular (célula pós- sináptica)
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Sinapse
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Moléculas de sinalização neurócrina 
Características
Substâncias neurócrinas: 7 classes
Acetilcolina
Aminas: norepinefrina, epinefrina, dopamina, serotonina, histamina Aminoácidos: glutamato, glicina, ácido gama-aminobutírico, aspartato
Gases: óxido nítrico 
Peptídeos: substância P, opióides, CCK, ADH, PAN
Lipídeos: eicosanóides
Purinas: AMP, ATP
São secretadas por neurônios
Apresentam composição química variada
Podem funcionar como: neurotransmissores, neuromoduladores, neuro-hormônios
São divididos de acordo com a estrutura química em 7 categorias 
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Classificação das sinapses
Quanto a localização:
 centrais (cérebro e medula espinhal)
 periféricas (gânglios e placas motoras)
Quanto a função:
 excitatória e inibitória
 química e elétrica
Quanto as estruturas envolvidas:
 axo-dendríticas dendro-dendríticas 
 axo-somáticas soma-somáticas
 axo-axônicas soma-dendríticas
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Arranjos sinápticos 
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Sinapse elétrica
Não usa NT
Transferência de sinal elétrico através de junções abertas ou comunicantes (gap junctions)
A informação pode fluir em ambas direções
Ocorre: principalmente no SNC, também células da glia, músculo cardíaco e liso, em células β pancreáticas 
Vantagem: rápida condução, sincronização da atividade em rede.
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Junções comunicantes
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Sinapse química 
Maioria das sinapses no SN
Usa mediadores químicos (NT) para levar a informação
transdução de sinal: elétrico em químico
Ligação entre NT e receptor inicia resposta elétrica rápida ou lenta (via segundo mensageiro)
interação dos NT com a membrana pós-sináptica (receptores
proteicos altamente específicos)
NT liberado por exocitose
Presença de fenda sináptica ( dimensões entre 100 – 500 A)
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Neurotransmissores
Características dos neurotransmissores 
sintetizado pelos neurônios pré-sinápticos;
armazenado dentro de vesículas nos terminais axônicos;
exocitado para a fenda sináptica com a chegada do PA;
possui receptores pós-sinápticos cuja ativação causa potenciais pós-sináptico (excitatórios ou inibitórios)
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Vesículas sinápticas 
Zona ativa
Sítio de ancoragem
Vesículas ancoradas nas zonas ativas 
Vesículas próximas aos sítios de ancoragem (reservatório de NT)
Aproximadamente 200 moléculas/vesícula
Síntese de NT: corpo celular e terminal axônico
Transporte axonal rápido 
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Transporte axonal
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Neurotransmissão
Exocitose da acetilcolina
Liberação do neurotransmissor
Despolarização do terminal axônico (1)
Abertura dos canais de Ca++ voltagem
	dependentes → difusão de Ca++ para o interior do terminal (2)
 
Aumento de Ca++ intracelular →exocitose dos NT para a fenda sináptica (3, 4)
 
Ligação do NT aos receptores da membrana
	pós-sináptica (5) 
	→ fluxo resultante de íons →mudança transitória no potencial de membrana pós-sináptico→ resposta pós-sináptica
NT inativados por enzimas específicas (6)
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Fusão Vesicular e Liberação do NT
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Finalização da atividade do NT
Por remoção ou inativação 
difusão lateral
degradação enzimática
Recaptação (proteínas específicas de transporte)
 
Obs: A acetilcolina não sofre recaptação.
Exemplos:
Acetilcolina (Ach)
degradada pela (AchE)
Transporte ativo da colina (reutilização)
Noradrenalina (NA)
Transporte ativo
reempacotamento nas vesículas ou 
degradação enzimática (MAO)
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Potencial pós sináptico
Integração sináptica 
Somação de potenciais
Dendritos e Corpo Celular: local de integração dos potenciais pós-sinápticos de baixa voltagem e graduados
Zona de Gatilho:
 conforme o resultado da somação algébrica dos potenciais pós-sinápticos haverá ou não geração do PA. 
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Somação espacial e temporal
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Potenciais pós-sinápticos
PEPS 
O NT é EXCITATÓRIO
Promove a despolarização na membrana pós-sináptica. 
		
		(Ex: entrada de Na+)‏
Ex de NT: Glutamato 
PIPS
O NT é INIBITÓRIO
Causa hiperpolarização na membrana pós-sináptica.
		(entrada de Cl- ou saída de K+)‏
Ex de NT: GABA
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Potenciais pós-sinápticos
Excitatório (PEPS)
Inibitório (PIPS)
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Receptores Ionotrópicos
Características:
• São canais iônicos com sítios de ligação ao NT.
NT se liga ao sítio receptor → promove mudança de conformação espacial → abertura (ou fechamento) de poro iônico.
A transmissão é rápida. 
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Tipos de receptores pós-sinápticos
Receptor ionotrópico: 
ação direta do NT sobre o receptor
Receptor metabotrópico: 
ação indireta acoplada à proteina G
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Receptores Metabotrópicos
Características:
Formam um complexo NT-R → inicia reações bioquímicas → abertura indireta dos canais iônicos. 
ativam uma reação em cascata → usam um segundo mensageiro (AMPc).
Comunicação mais lenta.
Efeito mais prolongado.
O sinal é amplificado.
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Mesmo NT - efeitos diferentes
Noradrenalina 
NT-R β1→ ativa proteína reguladora (proteína Gs) → ativa proteína efetuadora(adenilciclase) → catalisa conversão ATP/AMPc
AMPc→ativa proteína quinase (PKA)→fosforilação dos canais de Ca++ → mudança na conformação do canal iônico → entrada de cátions (despolarização)
NT-R α2 → proteína Gi → inibição da adenilciclase.
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