Transmissão Sináptica

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TRANSMISSÃO SINÁPTICA 
E CONTRAÇÃO MUSCULAR
Fisiologia Especializada
Rodrigo Campos Cardoso – PPG Neurociências
PAE – Programa de Aperfeiçoamento do Ensino
Como os neurônios transmitem a 
informação?
O potencial de ação é a transmissão da informação através do 
axônio de um neurônio
PAPA
“TUDO OU NADA”
UNIDIRECIONAL
Só ocorre ao se atingir o limiar
Período refratário
Como os neurônios transmitem a informação?
FLUXO IÔNICO
Como os neurônios transmitem a informação?
Problema biológico!!
A informação deverá ser transmitida através de vários neurônios, 
chegando ao órgão efetor.
Como se dá essa transmissão através de neurônios??
SINAPSES
O que são SINAPSES?
Contato funcional entre 
dois neurônios*
As sinapses são as zonas de contato entre neurônios com 
outros neurônios, células musculares e glândulas. As 
sinapses são compostas pela membrana pré-sináptica, fenda 
sináptica e membrana pós-sináptica. Os contatos sinápticos 
podem ser axo-axônico, axo-dendrítico, axo-somático; 
neuromuscular ou neuroefetor.
Elétricas Químicas
O que são SINAPSES?
Membrana 
Pré-sináptica
Membrana 
Pós-sináptica
Fenda
sináptica
SINAPSES ELÉTRICAS
• Espaço da fenda sináptica de cerca de 
20nm
• Membranas conectadas por uma 
especialização  gap junctions
• Permitem um fluxo passivo de corrente 
elétrica
• Transmissão bidirecional
• Extremamente rápidas
• Permitem a sincronização de uma 
população de neurônios
• Neurônios do tronco encefálico  regulam a 
respiração através de sinapses rítmicas
• Secreção de hormônios em pulso
SINAPSES QUÍMICAS
• Espaço da fenda sináptica de cerca de 
40nm
• A transmissão ocorre através de 
mediadores químicos, os 
neurotransmissores, presentes em 
vesículas
• Existem receptores específicos na 
membrana pós-sináptica
• Mais lentas que as elétricas
• Neurotransmissores são degradados, 
recaptados ou extravasam da fenda
SINAPSES QUÍMICAS
Transforma a comunicação elétrica em 
comunicação QUÍMICA!!!
SINAPSES QUÍMICAS
A TRANSMISSÃO NAS SINAPSES QUÍMICAS É BASEADA NUMA 
ELABORADA SEQUENCIA DE EVENTOS:
• Neurotransmissor sintetizado e armazenado em vesículas
• Chegada de PA no terminal pré-sináptico
• A despolarização causa abertura e canais de Ca2+
• O influxo de Ca2+ leva à fusão das vesículas carregadas com neurotransmissores
• O neurotransmissor é liberado por exocitose na fenda sináptica
• O neurotransmissor se liga ao receptor pós-sináptico
• A ligação do neurotransmissor no receptor leva a abertura ou fechamento de canais iônicos pós-
sinápticos
• A corrente iônica gera potenciais excitatórios ou inibitórios, mudando a excitabilidade da célula
• Neurotransmissores são degradados, recaptados ou extravasam da fenda
https://neuroscience5e.sinauer.com/animations05.01.html
OS NEUROTRANSMISSORES
EXISTEM ESSENCIALMENTE DOIS GRUPOS DE 
NEUROTRANSMISSORES:
• Neurotransmissores neuropeptídios
• Grandes moléculas transmissoras compostas de 3 a 36 aminoácidos
• Neurotransmissores pequenas moléculas
• Neurotransmissores que são aminoácidos ou derivados destes
• Existe a categoria das aminas biogênicas 
• (dopamina, serotonina, (nor)adrenalina e histamina)
RECEPTORES DE NEUROTRANSMISSORES
EXISTEM ESSENCIALMENTE DOIS GRUPOS DE RECEPTORES DE 
NEUROTRANSMISSORES:
• Receptores Ionotrópicos
• Estes receptores são canais iônicos propriamente ditos, ou seja, com a ligação do 
neurotransmissor, há a abertura do canal de íons
• Receptores metabotrópicos
• Estes receptores estão acoplados a proteína G, portanto, geram respostas celulares 
mediadas por segundos-mensageiros
RECEPTORES DE NEUROTRANSMISSORES
https://neuroscience5e.sinauer.com/animations05.03.html
POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS
O POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO é igual ao POTENCIAL 
DE AÇÃO?
Os POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS podem causar 
quais efeitos elétricos na membrana do neurônio?
O que são POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS??
POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS
São os potenciais gerados na membrana pós-sináptica, e 
podem ser excitatórios ou inibitórios
• PEPS Potencial excitatório pós-sináptico
• Potencial que aumenta a chance de ocorrer um potencial de ação
• Aproxima o potencial da membrana ao limiar de excitação
• PIPS Potencial inibitório pós-sináptico
• Potencial que diminui a chance de ocorrer um potencial de ação
• Afasta o potencial da membrana do limiar de excitação
POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS
INTEGRAÇÃO SINÁPTICA
Somação de potenciais de ação
Os neurônios recebem milhares de sinapses ao mesmo 
tempo. A excitação ou inibição depende do balanço, ou seja, 
a soma dos PEPS e PIPS.
• Somação temporal
• Soma de inúmeros PPS oriundos de uma mesma sinapse 
FREQUÊNCIA DE DISPAROS
• Somação espacial
• Soma de PPS de diferentes sinapses  EXCITAÇÃO E INIBIÇÃO
INTEGRAÇÃO SINÁPTICA
Somação de potenciais de ação
https://neuroscience5e.sinauer.com/animations05.02.html
TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Liberação do 
Neurotransmissor
Ligação ao Receptor 
específico
Abertura ou Fechamento de 
Canais Iônicos
Inibição ou Excitação do 
Neurônio Pós-sináptico
Integração Sináptica
Somação determina se há ou não 
POTENCIAL DE AÇÃO
Mudança na condutância 
gera fluxo iônico
Mudança no Potencial Pós-
sináptico
Como um PA gera contração 
muscular?
Problema biológico!!
A sinapse entre um neurônio e uma célula muscular gera 
contração muscular.
Como se dá a transformação de informação química 
(sinapse) em contração muscular??
Junção Neuromuscular
• Encontro do nervo com o músculo
• Transformação de potencial de 
ação em contração muscular
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
Como se dá essa transformação??
Que estruturas participam deste fenômeno?
Junção Neuromuscular
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
PLACA MOTORA
Placa Motora
• Membrana da fibra muscular 
(sarcolema), adaptado ao contato 
com neurônio
Junção Neuromuscular ≠ Placa Motora
PLACA MOTORA
Placa Motora
PLACA MOTORA
Placa Motora
UNIDADE MOTORA
Unidade Motora
• Único neurônio motor e as diversas 
fibras que o mesmo inerva
Como se organiza ultraestruturalmente o 
músculo esquelético?
ANATOMIA DO MUSCULO ESQUELÉTICO
• Sarcolema
• Membrana celular da fibra muscular
• Miofibrilas
• Filamentos de actina e miosina
• Sarcoplasma
• Líquido intracelular entre as miofibrilas
• Retículo Sarcoplasmático
• Retículo endoplasmático especializado das fibras musculares
ULTRAESTRUTURA DO MÚSCULO
ULTRAESTRUTURA DO MÚSCULO
O sarcômero
CONTRAÇÃO MUSCULAR
MECANISMOS GERAIS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR:
• Potenciais de ação do neurônio motor chegam às terminações na fibra muscular
• Ocorre uma sinapse, liberando ACh (acetilcolina)
• A ACh se liga aos receptores nicotínicos, levando a uma abertura de canais iônicos
• O influxo de cátions leva à despolarização local da membrana, potencial de placa 
terminal, que leva a abertura de canais de Na+ voltagem-dependentes
• Há a propagação de PA através da membrana da fibra muscular
• O PA flui para o retículo sarcoplasmático, fazendo com que haja liberação de Ca2+
• Os íons Ca2+ geram atração entre as fibras de actina e miosina, produzindo a força 
contrátil
• Os íons Ca2+ são removidos do sarcoplasma, através de bombas, cessando a contração 
muscular
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• Síntese, ação e degradação da 
acetilcolina
• Papel da acetilcolinesterase 
ação rápida do neurotransmissor
CONTRAÇÃO MUSCULAR
CONTRAÇÃO MUSCULAR
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Potencial de Placa Terminal
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Eventos da junção neuromuscular
https://www.youtube.com/watch?v=f2PmPDc
990Y
CONTRAÇÃOMUSCULAR
CONTRAÇÃO MUSCULAR
A liberação de cálcio: excitação-contração
https://www.youtube.com/watch?v=5QzfMJqd
3MM
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• Mecanismo de deslizamento da contração
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• Interação com os íons cálcio para produzir a contração
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• O ATP como fonte de energia para a contração
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Pontes cruzadas
https://www.youtube.com/watch?v=J8SfTgaTT
Yk
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
Aumento gradual na tensão muscular são mediados por recrutamento ordenado de 
diferentes tipos de unidades motoras como pelo aumento na freqüência de disparo 
dos motoneurônios.
• Substâncias exógenas que agem na contração 
muscular
• Tubocurarina (curare) – não despolarizante
• Bloqueador de nAChR
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
Local de ação do curare
• Substância exógenas que agem na contração 
muscular
• Toxina botulínica
• Impede a liberação de ACh
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• Substância exógenas que agem na contração muscular
Toxina botulínica
Impede a liberação de ACh
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
• Substância exógenas que agem na contração muscular
• Tétano
• Infecção pela Clostridium tetani
• Impede liberação de glicina
• Interneurônios inibitórios
CONTRAÇÃO MUSCULAR
Aspectos moleculares
OBRIGADO!! 
Qualquer dúvida, podem me procurar nos plantões, 
às quintas-feiras 8:30 ou 12:30h, ou por email: 
rodrigocardoso2@usp.br