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Disciplina: FISIOLOGIA HUMANA Aula 2: Sistema Nervoso- Potencial de Ação Objetivos • Explicar a diversidade dos processos fisiológicos levando em conta os conceitos e mecanismos de adaptação em diferentes situações (homeostasia). • Apresentar o papel regulador dos sistemas nervoso e endócrino e relacionar com a homeostase do organismo. • Descrever a organização, divisão e principais funções do Sistema Nervoso e do tecido nervoso. • Descrever as propriedades celulares que permitem a comunicação entre neurônios e efetores. • Discorrer sobre os fatores que mantêm um potencial de repouso da membrana. • Enumerar a sequência de eventos participantes da geração de um potencial de ação neural. • Explicar os componentes e as etapas da transmissão de sinais, por sinapses elétricas e químicas. • Identificar a importância excitatória e inibitória dos neurotransmissores e descrever a classificação e seu mecanismo de atuação nas sinapses químicas. • Descrever a classificação e as funções dos neurotransmissores e receptores. • Descrever a sequência de eventos participantes da geração de um potencial de ação na junção neuromuscular. Permite a compreensão dos mecanismo que controlam as funções do corpo. EX: Mecânico, elétrico, eletrônico, químico e BIOLÓGICO ENTRADA Input SAIDA output ESTÍMULO REAÇÃO • SISTEMA DE ALÇA ABERTA: A SAÍDA NÃO AFETA A ENTRADA. ↑ TSH Input T3 e T4 output ↓ TSH Input NOS DIFERENTES NÍVEIS: MOLECULAR, CELULAR, DOS ÓRGÃOS, AO ORGANISMO COMO UM TODO. ATRAVÉS DE: ENZIMAS REGULADORAS, REGULAÇÃO GENÉTICA, POOL ENERGÉTICO. DICA: SÃO 2 SISTEMAS R 1: O SISTEMA NERVOSO R 2: O SISTEMA HUMORAL Unidade Funcional Corpo Celular, dendritos e axônio TIPOS DE NEURÔNIO: MULTIPOLAR: • Muitos processos emergindo do corpo • São os mais abundantes do sistema • EX: cél. piramidais do córtex cerebral, as cél. de Purkinje e os neurônios do córtex cerebelar BIPOLARES: •Possuem 2 processos emergindo do corpo •Típicos dos sistemas visual, auditivo e vestibular UNIPOLARES: •Possuem 1 curto processo. •Típicos dos sistemas visual, auditivo e vestibular TIPOS DE NEURÔNIOS DENDRITOS CORPO CELULAR CORPO CELULAR CORPO CELULAR DENDRITOS Direção da condução AXÔNIO AXÔNIO AXÔNIO NEURÔNIO SENSORIAL NEURÔNIO ASSOCIATIVO NEURÔNIO MOTOR Células da Glia [gr.glia=cola] São mais numerosas; Mantêm capacidade proliferativa; Maioria dos tumores cerebrais são de origem Gliais; Envolvem, removem, isolam e formam cicatriz glial. Astrócitos Oligodendrócitos Microglia Fornecem sustentação estrutural e mantêm as condições locais para a função neuronal Astrócitos Oligodendrócitos Microglia Fibroso: Encontrados na substância branca; processos longos e delgados com poucas ramificações Protoplasmáticos: substância cinzenta; processos curtos; suas terminações são dilatadas formando os pés terminais. GLIA LIMITANTE/BARREIRA HEMATO-ENCEFÁLICA MIELINIZAÇÃO DO AXÔNIO CÉLULAS FAGOCÍTICAS Sistema Nervoso Periférico (SNP) Células de Schwann →bainha de mielina Células Satélites→ envolve os gânglios da raiz dorsal. SINAPSES (Podem ser: Elétricas ou Químicas) São pontos de união entre as células nervosas e entre estas e as células efetoras (Músculo ou Glândula). http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores Imagem: CÉSAR & CEZAR. Biologia 2. São Paulo, Ed Saraiva, 2002 Propriedades: Excitabilidade e condutibilidade Corpo celular Nodo de Ranvier Sinapse axo-dendrítica “Excitatória” Sinapse axo-somática “Inibitória” Sinapse axo-axônica “Moduladora” TIPOS DE SINAPSES DO SNC POTENCIAL DE AÇÃO • Mecanismos usados para sinalização por longas distâncias, tanto no sistema nervoso quanto no músculo. • São fenômenos tudo-ou-nada; • Não sofrem variação com a distância. ETAPAS DO POTENCIAL DE AÇÃO Estado de repouso – célula polarizada; Etapa da despolarização – membrana permeável aos íons sódio – interior tende a positividade. Nas fibras grossas o PM ultrapassa o valor zero. Nas fibras delgadas chega próximo a zero; Etapa da repolarização – em milésimos de segundo os canais de sódio se fecham, abrem os canais de potássio. Repolarização da membrana. • O agente responsável pela produção da despolarização e da repolarização é o canal de Na+ voltagem dependente (canal rápido). • O canal de K+ voltagem dependente tb participa no aumento da velocidade da repolarização da membrana (canais lentos) – atua junto com a bomba de Na+ – K+ e com os canais de vazamento Na+ – K+. O POTENCIAL DE MEMBRANA NO IMPULSO NERVOSO Potencial de ação Limiar Tudo ou nada + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + + PROPAGAÇÃO DO IMPULSO NERVOSO Potencial de repouso: diferença de potencial entre a superfície externa e interna, mantida pela Bomba Na/K Potencial de ação: inversão (despolarização) do potencial de repouso, ocasionado pela mudança temporária de permeabilidade aos íons Na/K PA DE UMA FIBRA DE PURKING DO CORAÇÃO MOSTRANDO UM PLATÔ • Ritmicidade – descargas repetitivas auto- induzidas – coração, na maioria dos músculos lisos e em muitos neurônios do SNC. A membrana deve ser suficientemente permeável ao Na+ ou aos íons Na + e Ca++ pelos canais lentos de Ca++. • A membrana apresenta PA de -60 a -70 mV, que não é suficiente para manter os canais de Na+ e Ca++ fechados. 1- os íons Na+ e Ca++ fluem para o interior; 2- isso aumenta a permeabilidade da membrana; 3- quantidade ainda maior de íons flui para o interior; 4- aumenta mais a permeabilidade até que seja gerado um PA. Ao término do PA a membrana repolariza. A membrana não repolariza imediatamente porque se torna excessivamente permeável ao K+ – hiperpolarização (PM se torna intensamente mais negativo). Esse estado desaparece gradualmente. POTENCIAL DE AÇÃO RÍTMICOS ATUAÇÃO DAS CÉLULAS DE SCHWANN PARA PRODUZIR ISOLAMENTO ELÉTRICO DAS FIBRAS NERVOSAS ASPECTOS ESPECIAIS DA TRANSMISSÃO DO SINAL NOS TRONCOS NERVOSOS ASPECTOS ESPECIAIS DA TRANSMISSÃO DO SINAL NOS TRONCOS NERVOSOS Condução Saltatória - importância 1- faz com que o processo de despolarização salte por sobre longos trechos ao longo da fibra nerrvosa – aumenta a velocidade de transmissão neural em até 50 X; 2- conserva energia p/ o axônio, visto que apenas os nodos despolarizam, perde cerca de 100 x menos energia. CONDUÇÃO SALTATÓRIA AO LONGO DO AXÔNIO MIELINIZADO LIMIAR – valor mínimo do potencial de membrana em que vai ocorre um potencial de ação 50% das vezes. PA subliminares – valores de potencial de membrana inferiores ao valor necessário para a produção de um PA. Não pode ocorrer novo PA em fibra excitável enquanto a membrana ainda estiver despolarizada pelo PA precedente. ATENÇÃO! Neurônio, músculo, gânglio Canais de Ca2+ (V- D) (L- D) Sinapse: local de comunicação entre neurônios ou entre neurônios e outras células (músculos, por ex.) MIOFIBRILA MITOCÔNDRIAS Neurotransmissores Fenda Sináptica Vesículas Sinápticas Potencial de Ação Axônio Proteínas receptoras 1. Remoção dos neurotransmissores (enzimas) 2. Agentes que impedem esta remoção SINAPSE QUÍMICA Neurotransmissores: Acetilcolina, adrenalinaDopamina, serotonina Sinapse inibitória Dificultam o potencial de ação Sinapse excitatória “facilitam” o potencial de ação TRANSFERINDO INFORMAÇÕES DOS NEURÔNIOS PARA OUTRAS CÉLULAS As figuras abaixo mostram um segmento de neurônio durante um impulso nervoso (A) e a representação gráfica desse fenômeno (B). Analise-as e avalie as proposições apresentadas. ( ) A fase (a) da figura B corresponde ao segmento 1 na figura A. ( ) O segmento 1 da figura A está representado por (b) na figura B. ( ) A fase (b) na figura B representa a repolarização, ocasionada pela entrada de K+. ( ) O segmento 2 na figura A está representado por (a) na figura B. ( ) A fase (a) da figura B representa a despolarização, ocasionada pela saída de Na+. Na figura ilustra-se uma sinapse nervosa, região de interação entre um neurônio e uma outra célula. Com relação a esse assunto, é correto afirmar que: ( ) A fenda sináptica está compreendida entre a membrana pré-sináptica do neurônio (1) e a membrana pós-sináptica da célula estimulada (2). ( ) Na extremidade do axônio existem vesículas sinápticas (3), que contêm substâncias como a acetilcolina e a noradrenalina. ( ) Os neurotransmissores liberados pelo axônio ligam-se a moléculas receptoras (4) na membrana pós-sináptica. ( ) Canais iônicos (5), na membrana pós-sináptica, permitem a entrada de íons Na+ na célula.
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