Neurocanais Iônicos e Potencial de Ação

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FISIOLOGIA – 2014/2 – NEURO
CANAIS IÔNICOS: são proteínas integrais de membrana que quando abertos permitem a passagem de íons, contudo eles são seletivos e permitem aos íons com características especificas moverem-se através deles. Os canais discriminam com base na carga e no tamanho. 
CANAIS DEPENDENTES DE VOLTAGEM: abrem e fecham em resposta à alterações no potencial de membrana. O portão de ativação do Na+ é ativado por despolarização, o portão de inativação do Na+ é fechado pela despolarização.
CANAIS DEPENDENTES DE LIGANTES: possuem portões que são controlados por hormônios, neurotransmissores e segundos mensageiros. O receptor nicotínico da placa motora se abre quando a acetilcolina liga-se a ele; quando aberto ele é permeável aos íons Na e K.
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO: é quando não há mais a passagem de íons pela membrana. Isso se dá porque, por exemplo, sai bastante potássio deixando o meio extracelular positivo e o meio intracelular mais negativo. Quando o potássio tentar sair, as cargas positivas do meio extra vão repelir e as negativas do meio intra vão atrair. Assim o potássio esta no seu potencial de equilíbrio. O potencial de equilibro dos íons sódio tem de ser mais positivo para repelir sua entrada e do potássio mais negativo para que ele permaneça dentro da célula.
EQUAÇÃO DE NERST: é utilizada para calcular o potencial de equilíbrio de cada íons. Depende da concentração do íon dentro e fora da célula e a Valencia do íon.
ENa+= +65mv
ECa++= +120mv
EK+= -85mv
ECl-= -90mv
POTENCIAL DE REPOUSO: é a diferença de potencial que existe através da membrana no período entre dois ponteciais de ação. Cada íon tende atingir o seu potencial de equilíbrio. O potencial de equilíbrio é em torno de -70mv e -80mv e está mais próximo do potencial de equilíbrio do potássio e do sódio, porque a membrana é mais permeável a esses dois íons. A bomba Na+K+ATPase tem papel importante pois mantem o gradiente de concetraçao de potássio que estabelece o potencial de repouso da membrana.
POTENCIAL DE AÇÃO: células excitáveis. São responsáveis pela transmissão da informação no sistema nervoso e em todos os músculos. 
DESPOLARIZAÇÃO: torna o potencial de membrana menos negativo. O potencial de repouso tem o interior da célula negativo, assim a despolarização faz com o que o interior da célula fique menos negativo ou ate positivo. 
HIPERPOLARIZAÇÃO: torna o potencial de membrana mais negativo, ou menos positivo.
CORRENTE DE ENTRADA: é o fluxo de cargas positivas que entram pra dentro da célula. Elas despolarizam o potencial de membrana. Sódio.
CORRENTE DE SAÍDA: é o fluxo de carga positiva para fora da célula que hiperpolariza o potencial de membrana. Potássio durante a fase de repolarização.
LIMIAR: é o potencial de membrana no qual é inevitável ocorrer o potencial de ação. É a voltagem capaz de abrir os canais de sódio dependentes de voltagem.
PÓS-POTENCIAL HIPERPOLARIZANTE: é a porção do potencial de ação depois da repolarização onde o potencial de membrana é mais negativo do que em repouso.
PERÍODO REFRATÁRIO: período em que nenhum outro potencial de ação normal pode ser gerado porque os canais de sódio estão fechados.
CARACTERÍSTICAS DO POTENCIAL DE AÇÃO – TAMANHOE FORMATO: o potencial de ação vai ser sempre igual, despolariza no mesmo potencial e repolariza de volta ao mesmo potencial de repouso.
CARACTERÍSTICAS DO POTENCIAL DE AÇÃO – PROPAGAÇÃO: não é decremental, não vai ficando fraco, é o mesmo durante todo o processo
CARACTERÍSTICAS DO POTENCIAL DE AÇÃO – RESPOSTA TUDO OU NADA: o potencial de ação ocorre ou não ocorre. Se uma célula excitável é despolarizada ate o limiar, então é inevitável a ocorrência do potencial de ação. Se não for despolarizada ate o limiar, então não vai acontecer nenhum potencial de ação.
COMO OCORRE O POTENCIAL DE AÇÃO: uma corrente de entrada, geralmente o resultado do espalhamento das correntes dos potenciais de ação em locais vizinhos, causa despolarização da membrana celular do nervo em direção ao limiar. Essa despolarização inicial causa abertura dos canais dependentes de voltagem de sódio abrindo os portões de ativação, entrando sódio e despolarizando o potencial de membrana. Os portões de inativação respondem à despolarização se fechando terminando o curso ascendente e a despolarização abre os canais de potássio dependentes de voltagem fazendo com o que o potássio saia repolarizando a membrana. Depois da repolarizaçao a condutância ao potássio é mais alta do que em repouso e o potencial de membrana é impulsionado para mais próximo do potencial de equilíbrio do potássio ( pós potencial hiperpolarizante). A condutancia ao potássio volta ao nível de repouso e o potencial de membrana despolariza levemente vltando ao potencial de repouso.
PORTÕES DE ATIVAÇÃO SÓDIO: repouso = o portão de ativação está fechado e o de inativação aberto. Curso ascendente = o portão de ativação e inativação estão abertos. No Maximo/ ponta = o portão de inativação lento se fecha. Quando o potencial de membrana se repolarizou de volta o portão de ativação se fecha e o de inativação se abre.
PERIODO REFRATARIO ABSOLUTO: quase a duração inteira do potencial de ação. Fechamento dos portões de inativação do canal de sódio em resposta à despolarização. Não tem como gerar um novo potencial de ação.
PERIODO REFRATARIO RELATIVO: coincide com o período de hiperpolarização. É possível gerar um novo potencial de ação mas precisa de uma despolarização maior do que o normal porque nesse período há uma maior condutância ao potássio.
PROPAGAÇÃO DO POTENCIAL DE AÇÃO: ocorre pelo espalhamento de corrente locais das regiões ativas para as regiões inativas adjacentes. No repouso o axônio inteiro esta com o meio intracelular negativo e o meio extracelular positivo. Os potenciais de ação são iniciados no inicio do axônio, na chamada zona de gatilho muito próximo do corpo celular. No segmento inicial é despolarizado gerando um potencial de ação. Entra sódio e o interior fica negativo. A área adjacente permanece com o interior negativo. No local ativo, a carga positiva dentro flui para a área adjacente inativa. Assim o fluxo de correntes provoca despolarização na área adjacente em direção ao limiar e dispara potenciais de ação. A região original se repolarizou e volta ao potencial de repouso. 
VELOCIDADE – DIÂMETRO DO NERVO: quanto maior a fibra nervosa, maior será a velocidade de condução.
VELOCIDADE – MIELINIZAÇÃO: a mielina é um isolante lipídico das fibras nervosas. A condução de potenciais de ação é mais rápida nos nervos mielinizados do que nos não- mielinizados pois os potenciais de ação pulam entre um nodo e o próximo = condução saltatoria. 
SINAPSE: local onde a informação é transmitida de uma célula a outra. 
SINAPSE ELÉTRICA: permitem a informação fluir de uma célula excitável para a seguinte por meio de vias de baixa resistência através de gap junctions. São encontradas no músculo cardíaco e em alguns tipos de músculo liso. São rápidas. 
SINAPSE QUÍMICA: há um gap entre a membrana celular pré- sináptica e a membrana celular pós sináptica chama de fenda sináptica. A informação é transmitida através da fenda sináptica por meio da liberação de um neurotransmissor na membrana pré-sinaptica e sua posterior ligação num receptor na membrana pós-sinaptica. Um potencial de ação na célula pos sináptica abre os canais de cálcio que entram no terminal pré sináptico fazendo a liberação por exocitose dos neurotransmissores que estão nas vesículas. O neurotransmissor se difunde na fenda sináptica e se liga ao seu receptor na membrana pos sináptica produzindo uma variação no seu potencial de membrana que pode ser excitatoria ou inibitória. Se excitatoria vai causar despolarização, se o neurônio for inibitório causa hiperpolarização. É unidirecional. 
MOTONEURÔNIO: são os neurônios que inervam as fibras musculares.
UNIDADE MOTORA: envolve um motoneuronio e as fibras musculares que ele inerva.
JUNÇÃO MUSCULAR: é a sinapse entre um motoneuronio e uma fibra muscular. O potencial de ação chegano terminal nervoso pré-sinaptico despolarizando-o. isso faz com que canais de cálcio se abram e ele entre pra célula pré sináptica estimulando a exocitose de acetilcolina (neurotransmissor). Ela se liga aos seus receptores na célula pos sinaptica abrindo os canais de sódio e potassio fazendo com que saia potássio e entre sódio fazendo uma despolarização provocando potenciais de ação para serem gerados em celulas adjacente. A acetilcolina vai ser degradada em colina e acetato e a colina entra na célula pré sináptica com a entrada de sódio. 
ARRANJOS SINÁPTICOS: uma para uma = junção neuromuscular. Muitas para uma = sistema nervoso, um potencial de ação nas células pré sinápticas é insuficiente para produzir um potencial de ação nas células pos sinápticas. Muitas células pré sinápticas convergem para a célula pos sináptica, assim essas entradas se somam e essa soma determina se ocorrera ou não um potencial de ação. 
POTENCIAIS PÓS SINÁPTICOS EXCITATÓRIOS PEPS: são entradas sinápticas que despolarizam a célula pos sináptica levando o potencial de membrana para muito próximo do limiar. São produzidos pela abertura de canais de sódio e potássio
NEUROTRANSMISSORES EXCITATÓRIOS: acetilcolinam norepinefrina, epinefrina, dopamina, glutamato, serotonina. 
POTENCIAIS PÓS SINÁTICOS INIBITORIOS PIPS: são entradas sinápticas que hiperpolarizam a célula pos sináptica. São produzidos pela abertura de canais de cloreto. 
NEUROTRANSMISSORES INIBITÓRIOS: GABA, glicina. 
SOMAÇÃO ESPACIAL: ocorre quando duas ou mais entradas pré-sinapticas surgem em simultâneo numa célula pos sináptica. Se ambas as entradas são excitatorias, vão se combinar e a despolarização vai ser muito maior. Se uma for excitatoria e outra inibitória vão se anular. Ao mesmo tempo.
SOMAÇÃO TEMPORAL: ocorre quando duas entradas pré sinápticas chegam na célula pos sináptica em rápida sucessão, devido as entradas se sobreporem no tempo, elas se somam. 
NEUROTRANSMISSORES: a substancia deve ser sintetizada na célula pré sináptica; a substancia deve ser liberada pela célula pré sináptica durante estimulação. Sintetizados nos terminais nervosos pré sinápticos. 
ACETILCOLINA: único neurotransmissor utilizado na junção neuromuscular. No terminal pré sináptico a colina se junta com a acetil côa junto com a ação da enzima colina acetiltransferase formando acetilcolina. Ao sair da membrana liga ao seus receptores na membrana pos sináptica e é convertida em colina e acetato com a ação da enzima acetilcolinesterase. A colina volta para o pré sináptico. 
NOREPINEFRINA, EPINEFRINA, DOPAMINA: derivam da tirosina. Tirosina sofre ação da tirosina hidroxilase virando dopamina que sofre ação da dopamina beta hidroxilase formando norepinefrina que sofre ação da feniletanolamina N metiltransferase formando epinefrina. 
SEROTONINA: produzida a partir do triptofano pelos neurônios serotoninérgicos. Ela pode retornar intacta ao terminal nervoso ou pode ser degradada no terminal pré- sináptico. 
HISTAMINA: sintetizada a partir da histidina. 
GLUTAMATO: aminoácido, excitatorio.
GLICINA: aminoácido, inibitório. Aumenta a condutância ao cloreto da membrana pos sináptica, hiperpolarizando a membrana pos sináptica.
GABA: aminoácido, inibitório. Sintetizado a partir do glutamato. Não tem funções metabólicas. 
RECEPTORES DE GABA: GABA A = aumenta a condutância ao cloreto hiperpolarizando a membrana pos sináptica. GABA B = aumenta a condutância ao potássio hiperpolarizando a membrana pos sináptica. 
NEUROPEPTÍDEOS: sintetizados no corpo celular. Ficam nas vesículas que movem ao longo do nervo por transporte axonal para o terminal pré sináptico.
MUSCULO ESQUELETICO: contração voluntaria, inervada por motoneuronio. Potenciais de ação propagam-se ao longo dos motoneuronios, levando a liberação de acetilcolina na junção neuromuscular, despolarização da placa motora e inicio de potencial de ação na fibra muscular. Contem estrias
FILAMENTOS ESPESSOS: miosina. Sua cabeça tem um local de ligação para actina e um local que liga e hidrolisa ATP.
FILAMENTOS FINOS: actina, tropomiosina e troponina. A actina contem sitio de ligação para a miosina. A tropomiosina é uma proteína que tapa os sítios de ligação para miosina na actina. A troponina T é a que une o complexo troponina com a tropomiosina, a troponina I inibe a interação da actina com a miosina, a troponina C liga cálcio. Quando aumenta a concentração de cálcio, ele liga-se na troponina produzindo altreçao fazendo com que ela mova a tropomiosina para longe para que a miosina possa se ligar na actina. 
SARCÔMERO: é a unidade básica contrátil. 
BANDA A : estão no centro do sarcomero e contem os filamentos de miosina. A actina e a miosina podem se sobrepor . escuras
BANDA I: estão localizadas em cada lado da banda a. claras. Contem apenas actina.
DISCOS Z: escuras, se estendem ao longo do meio de cada banda delineando as extremidades do sarcomero.
ZONA VAZIA: no centro de cada sarcomero. Não existem filamentos finos
LINHA M: divide a zona vazia em duas partes iguais
TITINA: associada aos filamentos espessoas se estende da linha m ate o disco Z por dentro do filamento espesso. 
NEBULINA: fialmentos finos. Estende-se de uma extremidade a outra do filamento fino
TÚBULOS T: se invagina para dentro da fibra muscular. Carream a despolarização dos potenciais de ação na superfície celular do músculo para o interior da fibra. Contem diidropiridina – proteína sensível a voltagem
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO: local de armazenamento e liberação de cálcio para o acoplamento excitação contração. As cisternas terminais fazem contato com os túbulos t formando a tríade. 
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO – CONTRAÇÃO: 1. Os PA na membrana celular do músculo são propagados para os túbulos t por espalhamento de correntes locais. Assim, os túbulos t carreiam a despolarização da superfície para o interior da fibra muscular. 2. A despolarização dos túbulos T causa uma alteração conformacional no seu receptor de diidropiridina sesivel a voltagem. Essa alteração abre os canais liberadores de cálcio no reticulo sarcoplasmático. 3. Quando esses canais liberadores de cálcio se abrem, o íon é liberado do seu local de armazenamento do reticulo sarcoplasmático para o LIC da fibra muscular, resultando numa concentração aumentada intracelular de cálcio. 4. O cálcio liga-se a troponina C nos filamentos finos, causando alteração conformacional no complexo de troponina.5. a alteração conformacional na troponina faz a tropomiosina mover-se para longe, os locais de ligação para a miosina na actina são expostos. 6. As cabeças de miosina podem se ligar à actina formando as pontes cruzadas que esta associada a hidrolise do ATP e geração de forças – a) a miosina esta ligada com a actina por rigor b) o ATP liga-se a miosina diminuindo a sua afinidade pela actina liberando-a. c) o ATP é hidrolisado em ADP e P e a miosina se desloca em direção a extremidade positiva da actina. D) o fosfato sai e fica ligado ADP e a miosina se liga a novo local na actina. E) o ADP é liberado e a miosina volta a seu estado original. 7. O relaxamento ocorre quando o cálcio é reacumulado no reticulo sarcoplasmático e a concentração de cálcio diminui.
MECANISMO DO TÉTANO: se o músculo é estimulado repetitivamente não há tempo suficiente para que o cálcio volte para o reticulo sarcoplasmático e volte para a sua concentração normal. O nível de cálcio permanece alto, ocorrendo assim continuados ciclos de pontes cruzadas. 
MÚSCULO LISO: não possui estriações, porque os filamentos espesso e fino não são organizados em sarcomeros. Produzem motilidade e mantem a tensão. 
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO NO MÚSCULO LISO: o cálcio penetra na célula durante o potencial de ação por meio de canais de cálcio dependentes de voltagem. A seguir, o cálcio liga-se à calmodulina e o complexo cálcio calmodulina ativa a cinase das cadeias leves da miosina, que fosforila a miosina. A miosina fosfato pode ligar se a actina forma pontes cruzada e gera tensão. 
SISTEMA NERVOSO SOMÁTICO X SISTEMA NERVOSO ATUÔNOMO:o somático é um sistema motor voluntario sob controle consciente. Cada uma de suas vias consiste em um neurônio motor e em fibras musculares esqueléticas que ele inerva. O corpo celular do neurônio motor localiza-se no sistema nervoso central , no tronco encefálico ou na medula espinhal e estabelece conexões sinápticas diretamente com o músculo, o órgão efetor. O neurotransmissor acetilcolina é liberado dos terminais pré sinápticos e se liga ao seu receptor nicotínico localizados na placa motora do músculo esquelético. Um potencial de ação no neurônio motor produz um potencial de ação na fibra muscular levando a contração muscular. 
O autônomo é involuntários e controla as funções das vísceras. Consiste em um neurônio pré ganglionar e um pos ganglionar. O corpo celular de cada neurônio pré ganglionar se situa no SNC. Os axônios desses neurônios fazem sinapse com os corpos dos neurônios pos ganglionares em um gânglio localizado fora do Snc. Os axônios dos neurônios pos ganglionares se dirigem para a periferia onde fazem sinapse nos órgãos efetores viscerais. Todos os neurônios pré ganglionares liberam acetilcolina. Os pos ganglionares liberam acetilcolina ou noradrenalina.
NEURÔNIOS PRÉ-GANGLIONARES: do simpático se originam na medula toracolombar. Do parassimpático se originam no troco encéfalo e na medula sacral.
NEURÔNIO ADRENÉRGICOS: liberam noradrenalina. Seus receptores nos órgãos efetores são chamados receptores adrenérgicos. 
NEURONIO COLIGERGICO: liberam acetilcolina. Seus receptores são chamados receptores colinérgicos.
SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO: situação de stress, luta-ou-fuga, aumento da pressão arterial, do fluxo sanguineo, taxa metabólica, concentração de glicose no sangue,atividade cerebral, estado de alerta. Modula a função de vários órgãos. Os neurônios pré ganglionares simpáticos se originam em núcleos da medula toracolombar( segmento torácico e lombar da medula espinhal) e se projetam para os gânglios paravertebrais ou para uma serie de gânglios pré vertebrais. Nos gânglios, os neurônios pré ganglionares fazem sinapse com os neurônios pos ganglionares que se dirigem para a periferia e inervam os órgãos efetores. Os axônios dos pré são curtos e do pos são longos. 
NEUROTRANSMISSORES E RECEPTORES: os pré do simpático são colinérgicos. Eles liberam acetilcolina que interagem com os receptores nicotínicos nos corpos celulares dos neurônios pó ganglionares. Os pos do simpático são adrenérgicos. Receptores alfa1,2 beta 1,2.