Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Potencial de repouso da membrana, potencial de ação e sinapse POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA HOMEOSTASE FEEDBACK POSITIVO FEEDBACK NEGATIVO FEEDBACK NEGATIVO CONJUNTO DE RESPOSTAS PRODUZIDAS POR UM SISTEMA ORGÂNICO FRENTE A UM DESEQUILÍBRIO ,CUJA A RESPOSTA É NO SENTIDO DE SUPRIMIR OS EFEITOS QUE GERAM O DESEQUILÍBRIO. EX: PRESSÃO ARTERIAL FEEDBACK POSITIVO CONJUNTO DE RESPOSTAS PRODUZIDAS POR UM SISTEMA ORGÂNICO CUJO O RESULTADO SOMA SE AO DESEQUILIBRIO INICIAL. CONTRAÇÕE S UTERINAS OCITOCINAS Características Todas as células apresentam uma diferença de potencial elétrico (voltagem) através da membrana. Alterações na permeabilidade iônica da membrana levam a alterações do potencial da membrana Potencial de repouso Diferenças de concentração de íons no meio Os íons com as maiores permeabilidades ou condutãncia em repouso contribuirão para potencial de repouso da membrana A bomba de sódio-potássio tem uma importância extraordinária para a produção de voltagem da membrana . Ele remove íons Na da célula e troca com íons K. Assim , ocorre diferenças de concentrações desses íons no meio intracelular e extracelular. [ Na+] extra >> [Na+] intra [K+] intra >> [K+] extra Sistema de transporte de íons 8 Registro do potencial de repouso TIPO CELULAR Em (mV) Neurônio -70 Músculo esquelético -80 Músculo cardíaco (atrial e ventricular) -80 Músculo liso -55 O potencial de repouso está próximo do potencial de equilíbrio do K+ e do Cl- Líquido intracelular ≠ Líquido extracelular ≠ Concentração iônica Diferença de potencial elétrico (Potencial de Membrana) Potencial de repouso da membrana 10 Potencial de repouso da membrana 11 Potencial de repouso da membrana Dependem: Tipo celular; - Para células idênticas – dependem da composição e concentração dos componentes iônicos dos líquido extracelular. 12 Potencial de ação O conceito de potencial de ação indica uma mudança rápida do potencial de repouso da membrana causada pelo excesso de limiar do estímulo que se propaga para as áreas adjacentes da membrana . Esta mudança potencial está relacionada com mudanças bruscas de permeabilidade de sódio e canais de íons potássio. O potencial de ação pode ser desencadeado por estímulos elétricos ou químicos que causam a diminuição local do potencial da membrana em repouso . 13 Potencial de repouso da membrana e potencial de ação 14 Despolarização abre canais de Na+ 15 Despolarização - - - - - + + + + + + Torna o interior da células menos negativo Corrente de influxo Fluxo de carga positiva para o interior das células + + + + Limiar - - - - - + + + + + + Menos negativo que o potencial de repouso ocorre uma corrente de influxo para despolarização Corrente de efluxo Fluxo de carga positiva para o exterior das células + + + + Células excitáveis Células excitáveis são capazes de alterar ativamente o potencial da membrana Rápida despolarização seguida por repolarização do potencial de membrana Os principais tipos de células excitáveis são neurônios e fibras musculares. Despolarização da membrana (potencial de ação) Célula em potencial de repouso Estímulo ↑ Permeabilidade ao Na+ com abertura dos canais de Na+ Influxo de Na+ por gradiente de [ ] Mudança da polaridade da membrana DESPOLARIZAÇÃO 19 Mecanismo do potencial de ação 20 Fases do potencial de ação Despolarização membrana permeável ao Na e impermeável ao K Repolarização membrana impermeável ao Na e permeável ao K 21 POTENCIAL DE MEMBRANA Potencial de Repouso Potencial de Ação ↑ Condutância ao K+ ↑ Condutância ao Na+ 22 Características do potencial de ação Estereotípicos: cada potencial de ação parece ser o mesmo despolarizando e repolarizando no mesmo potencial de ação Propagação: o potencial de ação em um local despolariza locais adjacentes As alterações na distribuição de íons provocadas pelo potencial de ação são equilibradas com o funcionamento de bombas iônicas (transporte ativo). Resposta tudo ou nada: o potencial de ação ocorre ou não ocorre, ao chegar no limiar é inevitável que o fenômeno ocorra. Exemplos de potencial de ação A – Fibra nervosa, B – músculo cardíaco; C – célula do nódulo sinoatrial; D – célula do músculo liso. 24 Canais iônicos A membrana celular possui proteínas que formam canais que passam íons Canal iônico (g) Membrana (C) Canais podem ser seletivos para potássio, sódio, cálcio ou cloreto, ou para cátions ou ânions Os canais podem estar sempre abertos ou abrirem em resposta a algum estímulo Os canais Iônicos podem ser vistos como condutores (g) porque passam corrente elétrica na forma de íons! O potencial de ação é composto de duas condutâncias sódio e potássio Potencial de ação gNa gK A condutância ao potássio ajuda na repolarizacão do potencial de ação O Potencial de ação se origina com a abertura dos canais de sódio dependentes de voltagem -70 mV -10 mV 5 ms O bloqueio dos canais de Na+ sensíveis a voltagem impedem a ocorrência de PA Corrente de Na+ Dinâmica do Canal de Sódio Voltagem dependente 1 – membrana em repouso – canal de sódio fechado 2 – impulso nervoso – potencial de membrana modificado – canal de sódio abre 3 – despolarização da membrana – canal aberto, mas bloqueado 4 – membrana se repolariza e canal se fecha * A transmissão passiva das diferenças de voltagem ao longo da membrana é chamada de condução eletrotônica Gerador de corrente distância = constante de espaço da membrana (1-3 mm) A propagação dos PA’s ao longo da fibra ocorre por correntes locais O período refratário impede que o nervo entre em curto circuito após o potencial da ação. Após o disparo de um potencial de ação, a célula necessita de um tempo antes de disparar um próximo PA. Esse tempo chama-se período refratário O Período refratário ABSOLUTO não depende da intensidade do estímulo O período refratário RELATIVO depende da intensidade do estímulo A bainha de mielina aumenta a velocidade de propagação do potencial de ação Os nodos de Ranvier concentram os canais de sódio do nervo SINAPSE 34 TRANSMISSÃO SINÁPTICA A sinapse é um local por onde a informação é transmitida de uma célula a outra. são junções especializadas através das quais os neurônios se comunicam uns com os outros afim de transmitir a informação. sinapses elétricas sinapses químicas DEFINIÇÃO Conecção específica entre dois neurônios ou entre neurônios e célula alvo (célula muscular), na qual faz uma possível transferência de potencial de ação. Sinapses elétricas (junções comunicantes) – canais de íons conectando duas células. Atuam na transferência do potencial de ação. Sinapses químicas – mais frequentes, são estruturas específcas capazes de transferir o potencial de ação em um único sentido. 37 TRANSMISSÃO SINÁPTICA PA cél. pré-sináptica abre canais de Ca2+ influxo Ca2+ lib. neurotransmissores fenda sináptica fixa a receptores na memb. pós sináptica var. do pot. de memb. cél. pós-sináptica Passam íons e pequenas moléculas (poro de grande diâmetro- 2nm); • Fluxo geralmente bidirecional; • Não processa informação, só transmite, importante durante o desenvolvimento neuronal; • Transmissão ultra rápida- centésimos de milesegundos; • O acoplamento entre as células pode ser alterado pelo pH, concentração de cálcio ou pelo potencial de membrana. Propriedades sinapses eléticas 39 Junções comunicantes 40 TRANSMISSÃO SINÁPTICA sinapse química: é unidirecional. Transmissão neuromuscular: é uma sinapse química, é a transmissão entre o axônio do motoneurônio e a fibra muscular. motoneurônios: céls cujos nervos suprem as fibras musculares. • Maioria das sinapses do SNC; Espaço entre as membranas celulares é chamado de fenda sináptica e mede 20-50nm, é composto de uma matriz proteica; Elemento pré-sináptico é geralmenteum terminal axônico e o pós-sináptico é um dendrito; Presença de vesículas sinápticas no terminal pré-sináptico; Capacidade de alterar a informação transmitida entre as células nervosas. Propriedades sinapses químicas 42 A informação produzida pelo neurônio é veiculada eletricamente (na forma de potenciais de ação) até o terminal axônico e neste ponto é transformada e veiculada quimicamente para o neurônio conectado; Transmissão química do potencial de ação entre neurônios 43 Sinapse Química 44 1. Síntese, transporte e armazenamento do neurotransmissor 2. Deflagração e controle da liberação do neurotransmissor na fenda sináptica 3. Ligação em receptores 4. Deflagração do potencial pós-sináptico 5. Desativação do neurotransmissor (recaptação e/ou degradação) Etapas transmissão sináptica 45 Sinapse Química – Microscopia Eletrônica Mitocôndrias Vesículas Fenda Sináptica 46 47 Tipos de sinapses Axossomática – Axônio e pericário Axodendrítica – Axônio e dendritos Axoaxônica – Axônio e Axônio Podem ainda ser classificadas quanto a liberação ou não de neurotransmissores Sinapses Químicas – liberam Sinapses Elétricas – não liberam Componentes de uma sinapse Membrana pré-sináptica – do terminal axônico Membrana pós-sináptica – de um dendrito, pericário, axônio ou outra célula efetora Fenda sináptica - espaço entre as duas membranas – normalmente ocorre acúmulo de material elétron-denso – acúmulo de material protéico nas membranas internas Neurônio pré-sináptico Neurônios pós-sináptico Como todas as células do corpo, os neurônios ficam contidos num ambiente líquido contendo uma certa concentração de íons, que podem entrar ou sair através dos canais iônicos. Os canais iônicos podem ser modulados, permitindo o cérebro se adaptar a diferentes situações. A plasticidade sináptica é a capacidade das sinapses sofrerem essas adaptações. Componentes de uma sinapse As pequenas vesículas contem transmissores químicos, denominados neurotransmissores. O pequeno espaçamento entre a sinapse e a célula a qual é conectado (pós-sináptica) é conhecido como gap sináptico, ou fenda sináptica TRANSMISSÃO SINÁPTICA Neurotransmissores: mudam a condutância da célula pós-sináptica a um ou mais íons mudando o potencial de membrana da célula. envolvido nas sinapses químicas a substância deve ser sintetizada e liberada na célula pré-sináptica, quando estimulada. Mediadores Sinápticos (neurotransmissores) Os mediadores mais frequentes (neurotransmissores) de sinapses são a acetilcolina (em placas neuromusculares) e ácido glutâmico. Ambos os compostos atuam como ligantes principalmente para os canais de sódio. Influxo de íons de sódio dentro da célula provoca despolarização da membrana (excitação potencial pós-sináptico). 53 Mediadores Sinápticos (neurotransmissores) Ácido gama-aminobutírico (GABA) é um neurotransmissor das sinapses inibitórias no cérebro. Atua como ligante de canais de cloreto. Os íons de cloro ao entrar na célula causam uma mudança do potencial de membrana resultando em hiperpolarização da membrana (potencial pós-sináptico inibitório) 54 Neurotransmissores Ach: é o único neurotransmissor utilizado na junção neuromuscular Liberado por todos os neurônios pré-ganglionares e pela maioria dos pós-ganglionares na SNPS Liberado por todos os neurônios pré-ganglionares no SNS Sinapse Colinérgica - Síntese da Acetilcolina Tecido pós-sináptico CAT AcCoa CoA ACh colina ACh exocitose ACh ACh Transportador de colina colina Transportador Acetilcolina ACh Eventos na Junção Neuromuscular Abertura dos canais de Ca 2+ Aumento da permeabilidade ao Ca 2+ no terminal pré-sinaptico Liberação da ACh Difusão da Ach até a membrana pós-sinaptica placa motora Recep. Nicotínicos Eventos na Junção Neuromuscular Abertura dos canais de Na+ e K+ Despolarização da placa motora gerando Potencial de Placa Motora Geração de PA’s nas fibras musculares adjacentes Degradação da Ach e fim da PPM Sinapse Colinérgica - Cotransmissores ACh VIP Tecido pós-sináptico - - - - - + + + + P A + + + + - - - - - despolarização Ca2+ exocitose ACh VIP ACh VIP Ca2+ (+) VOC Sinapse Colinérgica - Ações da Acetilcolina ACh ACh ACh Receptores Nicotínicos Nic. JNM Neur.Gânglios Despolariz. Excitação Neur. Contração M.Esq. Na+ K+ JUNÇÃO NEUROMUSCULAR Receptores sensoriais neurônios sensoriais SNC neurônios motores Estímulo Neurônio sensorial Motoneurônio Motoneurônio Neurônio sensorial Liberação de neurotransmissores Transmissão sináptica - Chegada do PA - Despolarização - Entrada de cálcio Liberação do neurotransmissor Ligação ao receptor 62 Neurotransmissores Neurotransmissores Norepinefrina, Epinefrina: pertencem ás aminas biogênicas Precursor comum = tirosina dopamina -hidroxilase norepinefrina PNMT Epinefrina Neurotransmissores Norepinefrina, Epinefrina e Dopamina: inativadas por catecol-O-metiltransferase (COMT) e MAO Serotonina: produzida a partir do triptofano no cérebro e no aparelho gastrointestinal Serve como precursora da melatonina na glândula pineal Neurotransmissores Histamina: presente em neurônios do hipotálamo e mastócitos do trato gatrointestinal Glutamato: aminoácido mais prevalente dos neurotransmissores excitatórios do cérebro Neurotransmissores Glicina: neurotransmissor inibitório na medula espinhal e tronco encefálico Aumenta a condutância de Cl- Hiperpolariza a membrana celular pós-sináptica Neurotransmissores GABAA ligado ao canal de Cl- (ionotrópico) inibindo a célula pós-sinaptica GABAA local de ação dos benzodiazepínicos e dos barbitúricos Neurotransmissores GABAB aumenta a condutância ao K+ e hiperpolariza a célula pós-sinaptica NO : neurotransmissor de ação curta no trato gastrointestinal e SNC Neuromoduladores: atuam nas células pré-sinápticas Neurohormônios Neurotransmissores NEUROPEPTÍDICOS capazes de regular determinados aspectos da função neuronal e atuar para a modulação de respostas somáticas diversas, como a sensibilidade e as emoções (substância P e encefalinas), a fome, dor, prazer, respostas ao estresse (β-endorfina, adrenocorticotrofina, entre outros).
Compartilhar