Aula4 - Sistema nervoso (Sinapses) (2)

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13/03/2014 
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Profª Danielly Cantarelli 
E-mail: dcantarelli.estacio@gmail.com 
Fisiologia do 
SISTEMA NERVOSO 
I. Mecanismos Gerais 
Características fisiológicas dos 
neurônios 
• Propriedades fundamentais Irritabilidade (ou excitabilidade) 
 Condutibilidade 
 
• A membrana plasmática possui a capacidade de selecionar os tipos de substâncias que 
entram e saem da célula, bloqueando alguns (como proteínas) e deixando passar outras 
(como íons) – é portanto uma membrana semipermeável. 
 
• Esta seletividade da membrana determina diferentes concentrações de substâncias entre os 
meios intra e extracelular (MIC e MEC). Este gradiente (=diferença) de concentração de 
substâncias iônicas (substâncias dotadas de carga elétrica) determina também um gradiente 
elétrico entre os dois lados da membrana. 
 
• Devido a esta distribuição desigual de íons entre os dois lados da membrana, o neurônio - em 
repouso – possui seu interior ligeiramente mais negativo do que o exterior. Esta diferença 
elétrica é chamada de diferença de potencial (DDP) ou simplesmente voltagem elétrica entre 
os lados da membrana, pois é medida em volts. 
 
• Assim, é fácil entender que o neurônio, quando em repouso (potencial de repouso), está no 
estado polarizado (com dois polos elétricos definidos). 
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Canais e bombas iônicas 
• As principais estruturas de transporte de membrana que contribuem para formar 
este potencial elétrico são os canais iônicos e as bombas iônicas. 
 
• Canais iônicos (ou canais de vazamento) → proteínas que atravessam a membrana 
(proteínas integrais), possuem uma luz (túnel), por onde trafegam íons em mão 
dupla, de dentro para fora da célula e vice-versa. Por possuir carga elétrica, os íons 
não conseguiriam passar pela membrana se não existissem os canais. 
 
• Estes canais podem estar fechados ou abertos a passagem de íons e podem ser 
controladas por substâncias químicas (ligante-dependentes), íons e pelo campo 
elétrico, além de outros agentes. Quando os canais são controlados pelo campo 
elétrico, são denominados canais dependentes de voltagem, pois sua abertura 
depende do potencial de membrana. 
 
 
Bomba de sódio-potássio 
(Bomba Na
+
K
+
ATPase) 
• Na+  mais concentrado no MEC. 
• K+  mais concentrado no MIC. 
 
• Bomba Na+K+ATPase  Estrutura de 
transporte presente na membrana de 
inúmeras células do corpo – incluindo 
os neurônios - que expulsa 
ativamente íons sódio (Na+) do meio 
interno da célula para o exterior, 
enquanto reconduz íons potássio (K+) 
de fora para dentro. 
 
 
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Potencial de repouso e 
Potencial de Ação 
• Potencial de repouso (PR)  o neurônio está em repouso, polarizado, não 
transmitindo o impulso nervoso. Canais de Na+ estão fechados. 
 
• Potencial de ação (PA)  o neurônio inicia o processo de transmissão do impulso 
nervoso. 
 
• Três fases sequenciais do PA: 
2 
Polarização 
Invertida 
3 
Repolarização 
1 
Despolarização 
Fases do PA 
1 – Despolarização 
 
• Dependendo da intensidade do estímulo recebido, a membrana do neurônio pode 
despolarizar. 
 
• Neste caso, abrem-se os canais de Na+ voltagem-dependentes que, por difusão, tendem a 
entrar na célula. Como são positivos, vão anulando (despolarizando) as cargas negativas no 
MIC, tornando gradativamente o interior da célula menos negativo com relação ao meio 
externo. 
• Para fins didáticos, a fase de despolarização 
acaba quando as cargas elétricas entre os 
lados interno e externo da membrana acusa 
zero (DDP = 0V). 
 
• Esta despolarização propaga-se como uma 
onda despolarizante que percorre o axônio do 
neurônio a partir do ponto que foi gerada, ou 
seja, ela é o próprio impulso nervoso. 
 
 
 
 
 
 
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Fases do PA 
2 – Polarização invertida 
 
• Continuação do processo anterior, ou seja, a abertura dos canais de Na+ voltagem 
dependentes. 
 
• A continuada entrada de íons Na+ para o interior inverte a polaridade entre os 
meios interno e externo da célula (polarização invertida): o interior da célula fica 
ligeiramente mais positivo que o exterior. 
 
 
Fases do PA 
3 – Repolarização 
 
• Abrem-se os canais de K+ (não-dependentes de voltagem, lentos) e ativam-se as 
bombas Na+K+ATPase, que expulsam ativamente Na+ e promovem o influxo de K+, 
reestabelecendo o estado de polarização original – retorna-se ao PR, com o interior 
da célula mais negativo que o exterior. 
 
• O processo de formação do PA dura apenas alguns milissegundos e o impulso 
formado propaga-se para a célula seguinte com rapidez. 
 
 
 
 
 
• OBS: Hiperpolarização  as células pós-
sinápticas das chamadas sinapses 
inibitórias apresentam canais de Cl- (cloro) 
ligante-dependentes. Quando esses canais 
são ativados por um neurotransmissor, 
ocorre um influxo de Cl- (negativo) para o 
MIC, tornando o DDP da membrana pós-
sináptica ainda maior (hiperpolarização). 
Assim há uma probabilidade menor de 
geração de um potencial de ação pela 
célula pós-sináptica. 
 
 
 
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Impulso nervoso 
(onda despolarizante) 
PA no gráfico 
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ALGUNS TIPOS DE NEURÔNIOS 
Neurônios 
Sinais chegam através de sinapses nos dendritos ou no corpo celular 
(centenas a milhares de conexões) 
 
Sinais de saída trafegam por um único axônio (possui ramos para outras 
partes do SN ou periferia) 
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e múltipla 
entenda a 
doença 
autoimune.
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Condução do impulso nervoso 
• Percurso do impulso nervoso: dendrito  corpo celular  axônio 
 
• Para que o neurônio inicie um PA, o estímulo recebido por ele deve atingir o potencial limiar excitatório 
 
• “Princípio do Tudo ou Nada” estímulo limiar despolarização 
 estímulo sublimiar não induz despolarização, mas é cumulativo 
 (somação) 
 
• Condução através do axônio condução contínua fibras amielínicas, mais lenta (percorre toda a 
 extensão do axônio) 
 condução saltatória fibras mielínicas, muito mais rápida 
 (despolarização ocorre apenas nos nódulos de 
 Ranvier) 
..\..\..\..\..\Videos\Potenci
al de acção potencial 
Action.wmv 
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Sinapses 
• Regiões onde um neurônio se comunica com outra célula: um outro neurônio, células musculares ou 
células epiteliais glandulares. 
 
• Classificação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Quanto à forma de 
condução do estímulo 
Sinapses elétricas 
(maioria) 
Mais rápidas, retardo nulo, não pode ser 
bloqueada 
Propagação direta do PA da célula pré para a 
pós- sináptica, através de junções comunicantes 
(“gap junctions”) 
Condução bidirecional do sinal 
Sinapses químicas Mais lentas, maior período de retardo, podem 
ser bloqueadas 
Liberação de mediadores químicos 
(neurotransmissores) na fenda sináptica 
Condução unidirecional do sinal 
2. Quanto à ordem 
transmitida 
Sinapses excitatórias Estimulam a formação de um novo PA na célula 
pós-sináptica 
Ocorre despolarização da membrana pós-
sináptica 
Sinapses inibitórias 
(GABA, glicina) 
Impedem a formação de um novo PA na célula 
pós-sináptica 
Promovem hiperpolarização da membrana pós-
sináptica (não ocorre despolarização da 
membrana pós-sináptica) 
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Sinapses elétricas 
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Sinapses químicas 
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Transmissão do estímulo pela sinapse 
química 
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Neurotransmissores (NT) e Receptores 
• Neurotransmissores Acetilcolina (colina e acetil CoA)  SN Voluntário, SNA Simpático e 
 Parassimpático 
 Dopamina, Noradrenalina e Adrenalina  SNA Simpático 
 Aminas 
 Derivados de triptofano: Serotonina 
 Derivados de histadina: Histamina 
 Aminoácidos Glutamato, Aspartato, GABA, Glicina 
 Polipeptídeos  Subst. P e peptídeos opióides (encefalinas e endorfinas) 
 
• Receptores Ionotrópicos  canais iônicos dependentes de ligantes. 
 Metabotrópicos  não são canais; exercem suas ações nos sistemas de segundo 
 mensageiro 
 
• Nos sistemas de segundo mensageiro, os receptores metabotrópicos não possuem canais, mas estão 
ligados a proteínas G no lado interior da membrana celular. Esta proteína é responsável por passar a 
mensagem ao interior da célula. Responsáveis por respostas mais lentas e de longa duração. 
 
OBS: substâncias agonistas e antagonistas  mimetizam ou inibem a atividade do neurotransmissor. 
 
 
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Efeitos da ligação 
neurotransmissor + receptor 
1 - N+R ionotrópico: 
 
• abertura de canais iônicos  potenciais sinápticos rápidos 
 
• Gera Potenciais Excitatórios Pós-Sinápticos (PEPS, 
despolarizantes) ou inibitórios (PIPS, hiperpolarizantes) 
 
 
2 - N+ R metabotrópico: 
 
• geração de 2ºmensageiro  potenciais sinápticos lentos 
 
• resposta lenta associada ao crescimento e desenvolvimento 
de neurônios e mecanismo de memória de longa duração. 
 
Ação dos receptores 
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Características especiais na 
transmissão sináptica 
-Efeito da acidose ou da alcalose na transmissão sináptica 
-Alcalose: aumenta a excitabilidade neuronal (pode provocar 
convulsões epilépticas) 
-Acidose: Deprime a atividade neuronal (pode provocar estado 
comatoso) 
 
-Efeito da hipóxia na transmissão sináptica 
-Cessação na disponibilidade de O2 pode provocar completa 
ausencia de excitabilidade neuronal. 
 
-Efeito das drogas sobre a transmissão sináptica 
-Aumentam a excitabilidade: cafeína, teofilina, teobromina 
-Diminuem a excitabilidade: anestésicos (aumentam o limiar 
para excitação neuronal) 
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Neurotransmissores 
 
Acetilcolina ; Norepinefrina; Epinefrina ; Ácido 
glutâmico; Substância P; Encefalinas e 
endorfinas 
 
 
Ácido gama-aminobutírico (GABA); Glicina; 
Dopamina (Doença de Parkinson- S. Negra); 
Serotonina (depressão) 
 
 
Excitatórios: 
Inibitórios: 
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• Dopamina: neurotransmissor inibitório derivado da tirosina. 
REGULA OS
MOVIMENTOS
REGULA O
COMPORTAMENTO
EMOCIONAL
MESOLÍMBICO
Funções cognitivas, memória,
planejamento de comportamento,
pensamento abstrato, aspectos
emocionais relacionados ao estresse
MESOCORTICAL
NEURÔNIOS
DOPAMINÉRGICOS
Deficiência: Parkinson 
Distúrbios: Esquizofrenia 
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GABA 
• GABA (ácido gama-aminobutírico): principal 
neurotransmissor inibitório do SNC. 
Envolvido com os processos de ansiedade. 
A inibição da síntese do GABA ou o bloqueio de seus 
neurotransmissores no SNC, resultam em estimulação intensa, 
manifestada através de convulsões generalizadas. 
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• Endorfinas e encefalinas: bloqueiam a dor, 
agindo naturalmente no corpo como 
analgésicos. 
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Dúvidas??