SINAIS ELÉTRICOS E NEUROTRANSMISSAO

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SINAIS ELÉTRICOS E NEUROTRANSMISSAO
Os neurônios são eletricamente excitáveis;
Eles se comunicam usando dois tipos de sinais elétricos:
- Potencial de ação: permite a comunicação por pequenas ou longas distancias no corpo;
- Potenciais graduados: usados em curtas distancias;
Os sinais dependem de:
- Potencial de repouso da membrana:
 > É a diferença da voltagem elétrica através da membrana;
 > O fluxo de íons é chamado de corrente;
- Presença de canais iônicos específicos:
 > Abrem e fecham em resposta a estímulos específicos;
CANAIS IÔNICOS
- Permitem a passagem de íons apenas quando abertos;
- Os íons passam do lado que está mais concentrado para o lado que está menos concentrado;
 > corrente;
- Tipos de canais:
 > De vazamento: estão sempre abertos – K+;
 > Com comportas: abrem e fecham na presença de estímulo – Na+;
TIPOS DE CANAIS IONICOS COM COMPORTAS:
- Regulados por voltagem: abrem em resposta da variação do potencial de ação;
 > São usados na geração e condução do potencial de ação;
- Regulados por ligantes: regulados por estímulos químicos;
 > Ex: neurotransmissores, hormônios, drogas;
- Regulados mecanicamente: em resposta a estímulos mecânicos;
 > Ex: vibração, pressão, estiramento do tecido;
POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA
- Existe devido ao pequeno acumulo de íons negativos no citosol, ao longo da face interna da membrana celular e de íons positivos ao longo da face externa da membrana;
- É medido em milivolts (mV)
Obs: vide primeira aula de potencial de membrana;
POTENCIAIS GRADUADOS
- São produzidos quando estimulados os canais regulados quimicamente ou mecanicamente;
- Constitui uma pequena variação do potencial de membrana que torna a célula mais polarizada (mais negativa) ou menos polarizada (menos negativa);
- São graduados porque variam em amplitude dependendo do estímulo;
- Os canais iônicos estão localizados nos dendritos dos neurônios sensoriais e motores;
POTENCIAL DE AÇÃO OU IMPULSO
- É a rápida ocorrência de sequencia de eventos que diminuem e invertem o potencial de membrana, restaurando seu valor de repouso em seguida;
- Ocorre pincipalmente na membrana plasmática do axônio;
- Surge segundo o principio do “tudo ou nada”: os canais iônicos regulados por voltagem se abrem quando a despolarização atinge certo nível (-55mV), em vários neurônios:
 > Efeito dominó;
- Fases: despolarização, repolarização;
FASE DE DESPOLARIZAÇÃO
- É quando um estímulo faz com que a membrana despolarize ate um nível critico (limiar) – cerca de -55mV – causando a abertura dos canais de Na+ , favorecendo sua difusão para o interior da célula;
FASE DE REPOLARIZAÇÃO
- Depende da abertura dos canais de K;
 > É mais lenta;
 > Abrem quando os de sódio começam a fechar;
 > Permite a saída de K da célula;
- Corresponde ao restabelecimento do potencial de repouso da membrana;
- O potencial de membrana varia de +30 para -70 mV;
PERÍODO REFRATÁRIO
- É o período no qual a célula não pode gerar outro potencial com estímulo mais intenso;
- Coincide com o período de inativação dos canais de Na+;
 > Precisam voltar ao estado de repouso;
- Pode variar de 0,4 a 4 ms, de acordo com o neurônio em questão;
PROPAGAÇÃO OU CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO
- É o tráfego dos impulsos pelas fibras nervosas a partir do ponto original (gatilho);
- A condução pode ser contínua (neurônios amielínicos) ou saltatória (neurônios mielinizados);
- O diâmetro do axônio e a presença da bainha de mielina são os principais fatores determinantes na velocidade de condução do impulso nervoso;
TIPOS DE FIBRAS NERVOSAS
- Fibras A: axônios com maior diâmetro e todas são mielinizadas;
 > Período refratário pequeno;
 > Neurônios sensoriais: pressão, tato, posição articular, algumas sensações térmicas;
 > Neurônios motores para o musculo esquelético;
- Fibras B: diâmetro intermediário:
 > Período refratário pouco maior que as fibras A;
 > Mielinizadas;
 > Transmissão sensorial das vísceras;
 > Fibras pré-ganglionares do SNA (Sistema Nervoso Autônomo);
- Fibras C: menor diâmetro;
 > Maior período refratário;
 > Amielínicos;
 > Transmissão da dor, tato, pressão, calor, freio da pele, das vísceras (dor);
 > Fibras pós-ganglionares do SNA;
SINAPSE: local de contato entre neurônios
TRANSMISSÃO PELAS SINAPSES
- As sinapses são essenciais para a homeostasia, permitindo que a informação seja filtrada e integrada;
- Certos sinais são transmitidos, outros são bloqueados;
- Doenças psiquiátricas: alterações nas comunicações pelas sinapses;
- Neurônio pré-sináptico: envia a informação;
- Neurônio pós-sináptico: recebe a informação;
- Sinapses elétricas e sinapses químicas;
- Local de ação de drogas e medicamentos;
SINAPSE ELETRICA
- Acorrente iônica passa diretamente entre células vizinhas por meio de junções abertas (gap junctions), por onde os íons fluem;
Locais: músculo liso visceral, musculo cardíaco e no SNC;
- Comunicação mais rápida;
- Sincronização na transmissão;
- Transmissão bidirecional;
SINAPSES QUÍMICAS
- Forma indireta de comunicação através da liberação de mediadores químicos (neurotransmissores) na fenda sináptica;
- O neurônio pré-sináptico libera o neurotransmissor que se difunde na fenda sináptica, indo atuar em receptores pós-sinápticos, produzindo um potencial pós-sináptico.
- A fase despolarizante do potencial de ação do neurônio pré-sináptico é regulada pela abertura dos canais de Ca+;
- O aumento na concentração de Ca+ no interior no neurônio promove a liberação do neurotransmissor;
- A remoção do neurotransmissor da fenda sináptica é essencial para o funcionamento normal das sinapses;
- Impede a ação prolongada: estimulação da célula pós-sináptica;
	NEUROTRANSMISSORES
- Existem cerca de 100 neurotransmissores produzidos no corpo humano;
 > Todas as funções não são conhecidas;
- Agem ligando-se aos receptores da membrana neuronal;
- O neurotransmissor só liga-se a determinado receptor ao qual possua afinidade química;
- Podem produzir efeitos de curta e de longa duração;
- Ação difusa;
- Podem agir em uma distancia considerável do local de liberação;
- Podem produzir efeitos diversos:
 > Síntese do neurotransmissor;
 > Expressão dos receptores;
 > Morfologia neuronal;
 > Afeta a condução iônica na membrana celular pós-sináptica;
- Ação rápida: agem através de canais iônicos operados por voltagem;
 > Ex.: glutamato, GABA;
- Ação lenta: agem através dos receptores acoplados à proteína G;
 > Ex.: dopamina, neuropeptídios, prostanóides;
 > Influenciam funções enzimáticas dentro da célula;
- Principais neurotransmissores: acetilcolina, dopamina, epinefrina, norepinefrina, serotonina, histamina, glutamato, aspartato e GABA (ácido gama-aminobutírico);
- O resultado da ligação do neurotransmissor ao receptor da célula vizinha pode ser:
 > Excitação da célula pós-sináptica (estimulação);
 > Depressão da célula pós-sináptica (inibição da função);
- Neuromodulação: relaciona-se a eventos fisiológicos de curto prazo, tais como regulação da liberação do transmissor pré-sináptico ou da excitabilidade pós-sináptica;
- Efeitos neurotróficos: estão envolvidos na regulação do crescimento, da morfologia e das propriedades funcionais dos neurônios;
- Na+ e colina entram no neurônio = estimula a produção a acetil-colina = há modulação produzida pelo cálcio que irá induzir a liberação do neurotransmissor = acetilcolinesterase metaboliza parte do neurotransmissor liberado (produz colina); parte do neurotransmissor liga-se ao receptor do próprio neurônio para regular outras atividades; mais neurotransmissor liga-se ao receptor da célula seguinte para ocorrer troca de informação;
- Um mesmo agente (5-HT e ACh) pode agir tanto através de canais voltagem-dependentes quanto de receptores acoplados à proteína G e funcionar tanto como neurotransmissor quanto como neuromodulador;
- A ação dos neurotransmissores nas sinapses pode ser modificada de várias maneiras:> A síntese do neurotransmissor pode ser estimulada ou inibida;
 > A liberação pode ser bloqueada ou aumentada;
 > A remoção do neurotransmissor da fenda sináptica pode ser estimulada ou inibida;
 > O receptor pode ser bloqueado ou ativado;
- Um agente que aumente a transmissão sináptica ou que imite os efeitos de neurotransmissor é chamado de agonista;
- Um agente que bloqueie a ação do neurotransmissor é chamado de antagonista;
SISTEMAS OU VIAS NEURONAIS
- Sistema de neurotransmissores aminoácidos: GAMA e glutamato;
- Sistemas dopaminérgicos; colinérgicos, serotoninérgico, noradrenérgicos, histaminérgicos;
- Sistemas de neurotransmissores aminoácidos:
- Estão disseminados por todo o cérebro e medula espinhal;
 > GAGAérgicos: inibitórios;
 > São importantes na ansiedade e na insônia;
- Glutamato: oposição ao GABA – excitatório;
- GABA e Glutamato funcionam de modo antagônico;
GABA E GLICINA
- São importantes neurotransmissores inibitórios no SNC;
 > O GABA é o mais comum;
- Age controlando os canais de Cl;
 > Responsáveis pela ansiedade;
- A glicina é liberada na medula espinhal (função depressora na medula);
SISTEMA GABAÉRGICO
- Principal neurotransmissor inibitório do SNC;
- Receptores com difusão disseminada que influenciam muitos circuitos e funções neurais por vários mecanismos;
- Os fármacos afetam a reatividade, a atenção, a memória, a ansiedade, o sono e o tônus muscular (indiretamente);
GLUTAMATO E ASPARTATO
- Atividade excitatória no SNC;
 > A maioria dos neurônios no SNC se comunica através do glutamato;
SISTEMA GLUTAMAÉRGICO
- Está associado a numerosas vias fisiológicas e fisiopatológicas, incluindo:
 > Hiperalgesia;
 > Neurotoxicidade cerebral (excitotoxicidade): síndromes neurodegenerativas, AVC, traumatismo;
- Alterações sinápticas envolvidas em certos tipos de formação da memória;
- Ao morrer, liberam toxinas que degeneram as células vizinhas;
- Receptores de NMDA, AMPA, cainato e metabotrópicos;
 > Ativação de canais iônicos de Na, K e Ca;
 > Mecanismos complexos;
ACETILCOLINA
- É liberada por muitos neurônios do SNC e no sistema nervoso parassimpático;
- Tem atividade excitatória em algumas sinapses;
 > Junção neuromuscular: efeito sobre canais;
- Tem também atividade inibitória em outras sinapses;
 > Nervo vago – no coração;
SISTEMAS COLINÉRGICOS
- São importantes no aprendizado e na memória;
- Degeneram-se na doença de Alzheimer;
- Estão envolvidos no despertar e no sono REM;
NOREPINEFRINA E EPINEFRINA
- Pode ser excitatória ou inibitória dependendo do receptor;
- A norepinefrina está associada à manutenção do sono profundo, do sonho e da regulação do humor;
- A epinefrina é produzida nas glândulas adrenais (suprarrenais);
- Também agem como hormônios;
SISTEMAS NORADRENÉRGICOS
- Envolvidos no controle de respostas a estímulos sensoriais externos e estímulos motores;
- Despertar, atenção, memória e aprendizado;
- Importantes na depressão maior;
- Controle de funções autônomas e neuroendócrinas;
DOPAMINA
- Atividade excitatória ou inibitória de acordo com os receptores;
- Produzida no cérebro, participa de:
 > Respostas emocionais;
 > Regulação do tônus da musculatura esquelética;
 Alguns aspectos do movimento;
 Contração do musculo esquelético;
- Na doença de Parkinson ocorre a degeneração dos neurônios que produzem dopamina;
- São importantes para comportamentos complexos como os psicóticos;
- Envolvimento na dependência química;
SEROTONINA (5-HT)
- É produzida e concentrada no encéfalo;
 > Atividade excitatória ou inibitória de acordo com o receptor;
- Participa da percepção sensorial, na regulação da temperatura corporal, no controle do humor e na indução do sono;
 > Pessoas muito mal-humoradas possuem disfunção na serotonina;
SISTEMAS SEROTONINÉRGICOS
- Exercem influências difusas no cérebro;
- Importantes para o processamento sensorial e para a homeostasia;
- Têm participação no comportamento psicótico, na depressão, no transtorno obsessivo-compulsivo e no comportamento alimentar;
SISTEMAS HISTAMINÉRGICOS
- Papel fundamental no despertar;
- No acoplamento da atividade neuronal com o metabolismo cerebral;
- Regulação neuroendócrina;
DISTURBIOS
- Dopamina: Parkison, psicose, abuso de drogas, depressão;
- Acetilcolina: Parkinson, Alzheimer, Narcolepsia;
- Serotonina: depressão, suicídio, psicoses, transtorno obsessivo-compulvo, ansiedade;
- Norepinefrina: depressão, narcolepsia;
OUTROS NEUROTRANSMISSORES
- ATP: excitatória (SNC e SNP);
- Óxido nítrico (NO): gás (formado quando necessário), função ( memória e aprendizado);
- Neuropeptídios; excitatória e inibitória (SNC e SNP);
 > Encefalinas, endorfinas, dinorfinas (efeito analgésico): prazer, euforia, memória, temperatura, impulso sexual, depressão e esquizofrenia;
 > Substância P. : relacionada à dor;