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FISIOLOGIA DOS ANIMAIS DOMÉSTICOS Ementa Objetivos -Transmitir aos alunos noções fundamentais de fisiologia animal; -Promover o entendimento dos processos neurais e endócrinos e a relação destes com os demais sistemas; -Analisar comparativamente os mecanismos funcionais dos diversos sistemas e sua integração nos animais domésticos; -Destacar a importância do conhecimento da fisiologia em termos de grandes processos biológicos: digestão, respiração, circulação e reprodução e lactação. Introdução aos princípios fisiológicos. Estudo da neurofisiologia, endocrinologia, fisiologia muscular, fisiologia cardiovascular, fisiologia da respiração, regulação térmica, fisiologia renal, fisiologia da digestão e fisiologia da reprodução. Atividades Programadas: I Unidade 1.Sistema nervoso (SN): - Caracterização do SN; - Impulso nervoso – química do processo; - Ciclo biológico dos neurotransmissores; - Sistema nervos periférico: Divisão simpática e parassimpática. 2.Sistema endócrino: - Ciclo biológico dos hormônios; - Hipotalâmo e Hipófise; - Tireóide e paratireóide; - Pâncreas; - Supra-renais; 3. Sistema reprodutivo masculino: Função do Testículos - Função das Glândulas Sexuais Acessórias - Comportamento sexual 1. Fisiologia dos sistema genital feminino -Oogênese e foliculogênese - Ciclos Reprodutivos - Gestação e Parto Atividades Programadas: II Unidade 2. Fisiologia do Sistema Digestório - Digestão: considerações preliminares; preensão, mastigação e deglutição; - Processos digestivos nos pré-estômagos; - Digestão química; - Movimentos no TGI, absorção e excreção; - Controle da função do TGI 3.Fisiologia Lactação - Fisiologia da glândula mamária; - Controle da síntese e ejeção do leite Conteúdos: III Unidade 1.Sistema cardiovascular e sangue - Noções gerais sobre circulação sanguínea; - Circulação materno-fetal; - Fisiologia da circulação; - Fisiologia cardiaca; - Controle da função cardiovascular 2. Sistema respiratório -Ventilação pulmonar; - Transporte de gases; - Trocas gasosas; - Controle da respiração 3.Sistema Renal - Néfron; - Filtração; - Reabsorção; - Secreção; -Controle da função renal O que é fisiologia animal • A Fisiologia é o estudo das funções normais desempenhadas pelos animais ou de qualquer de suas partes (sistemas, órgãos, tecidos, células e componentes celulares), incluindo processos biofísicos e bioquímicos. Hierarquia estrutural do organismo animal Importância da fisiologia animal A fisiologia dos animais domésticos analisa os fenômenos vitais das espécies animais domesticados pelo homem. Nos animais criados para obtenção de alimento (ex. ruminantes, aves, suínos) procuram-se explicar os fenômenos vitais sob o aspecto da importância das funções dos diversos órgãos na produção animal e sua capacidade de adaptação ao meio. Nos animais de estimação (ex. cães e gatos) ou com finalidade esportiva (ex. cavalo), o estudo dos fenômenos vitais é importante para a correta criação dos mesmos. Fisiologia do Sistema Nervoso Introdução • Divisões do sistema nervoso; • O neurônio; • Impulso nervoso – química do processo; • Sistema nervoso central e periférico • Divisão simpática e parassimpática • Medula espinhal Sistema nervoso Introdução Funções básicas: • Função Integradora => Coordenação das funções dos vários órgãos (↑Pressão arterial → ↑Filtração Renal e ↓Freq. Respiratória); • Função Sensorial => Sensações gerais e especiais; • Função Motora => Contrações musculares voluntárias ou involuntárias; • Função Adaptativa => Adaptação do animal ao meio ambiente (sudorese, calafrio) Sistema nervoso Introdução Sistema nervoso CONTROLE DO CORPO SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO Ação rápida e fugaz A curtíssimo prazo Efeito localizado Ação lenta porém duradoura A médio e longo prazo Efeito amplo Os dois sistemas agem de maneira integrada. Garantem a homeostasia do organismo tornando-o operacional para se relacionar com o meio ambiente. Controlar ou regular uma quantidade num determinado nível e mantê- lo estável a longo prazo. Órgãos Sensoriais Estímulo Alça de retro-alimentação _ SISTEMA NERVOSO SISTEMA ENDÓCRINO Músculo esquelético Órgãos viscerais Glândulas Comportamento Resposta fisiológica INTERAÇÃO SISTEMA NERVOSO E ENDÓCRINO O que é Homeostase-Homeocinese? • É a manutenção de um meio interno do corpo praticamente estável, de tal forma que as funções metabólicas celulares possam ocorrer com sua máxima eficiência. • A homeostase é mantida pela combinação de processos fisiológicos e bioquímicos. Fisiologia do Sistema Nervoso Estuda os mecanismos globais usados pelo sistema nervoso para desempenho de suas funções. Funcões: • Recolher informacões sobre o ambiente externo e interno do corpo usando os órgãos do sentido e os receptores sensitivos; • Iniciar ou regular a contração dos músculos; • Regular as secreções de glândulas; • Coordenar: sede, fome, medo, raiva e comportamento reprodutivo; • Manter condição ideal de consciência. Essas funcões requerem transmissão rápida de informações de um local do corpo para outro Divisão Baseado em Critérios Anatômicos Originados no encéfalo Originados na medula espinhal Sistema nervoso 10 MEDULA ESPINHAL Nervos Espinhais ENCÉFALO Nervos cranianos Proteção do Sistema Nervoso • Esqueleto axial • Crânio - encéfalo • Coluna vertebral – Medula espinal • Meninges • Dura-mater • Aracnóide-mater • Espaço subaracnóide • Líquor encefaloraquidiano (líquor) • Pia-mater Sistema nervoso Sistema Nervoso Sistema Nervoso Periférico Sistema Nervoso Central Divisão Eferente Divisão Aferente Sistema Nervoso Autônomo Sistema Nervoso Somático Parassimpático Simpático Divisão do Sistema Nervoso - Fisiológico Sistema nervoso SISTEMA NERVOSO SOMÁTICO SISTEMA NERVOSO VISCERAL Aferente (sensitivo) Eferente (motor) Sistema nervoso de vida de relação Aferente (sensitivo) Eferente (motor) Atitudes voluntárias Musculatura lisa, cardíaca, glândulas Musculatura esquelética Sistema nervoso de vida vegetativa Atitudes involuntárias = Exteroceptores = Músculo Esquelético = Visceroceptores ==> S.N.A Divisão do SNP com Base na Função Tecido Nervoso O tecido nervoso é formado por dois tipos de células: 1-Neurônios: 10 bilhões no vertebrados A principal unidade funcional do sistema nervoso 2-Neuroglia: 10 a 50 vezes mais que os neurônios Serve para sustentar e proteger os neurônios Neurônios Possuem três partes distintas: 1-Corpo celular, soma ou pericário 2-Dendritos 3-Axônio apresentam terminais pré-sinápticos ou botões sinápticos Tipos celulares - Neurônio Sistema nervoso Telodendro Tipos celulares - Neurônio Sistema nervoso Telodendro Imagem: AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues.Conceitos de Biologia. São Paulo, Ed. Moderna, 2001. vol.2. NÓDULOS DE RANVIER Tipos celulares - Neurônio NEURÔNIO ===== MIELINA===== http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp Mielina periférica => produzida pelas células de Schwann. Mielina central => produzida pelos oligodendrócitos do sistema nervoso central • Na mielina central existem proteínas que bloqueiam a capacidade regenerativados axônios centrais. • Na mielina periférica isto não ocorre e a recuperação de lesões que atingem os nervos se torna possível. A esclerose múltipla que afeta apenas a mielina doSNC. Óleo de Lorenzo = filme Adrenoleucodistrofia Tipos de Neurônios de Acordo a Morfologia 1. Neurônios bipolares: apresentam um dendritoe um axônio 2. Neurônios mutipolares: apresentam mais de dois prolongamentos celulares 3. Neurônios pseudo-unipolar: apresentam inicialmente apenas um prolongamento que logo se divide em dois Classificação dos neurônios - Quanto à velocidade de condução: • TIPO A => grande calibre mielinizado • Alfa: proprioceptores dos músculos esqueléticos • Beta: mecanorreceptores da pele (tato) • Gama: dor e frio • TIPO B => médio calibre mielinizado - pré-ganglionares do SNA. • TIPO C => pequeno calibre não mielinizado - pós-ganglionares do SNA. Velocidade de condução / Diâmetro DIÂMETRO VELOCIDADE DE CONDUÇÃO DO IMPULSO ALFA BETA GAMA> > ALFA BETA GAMA> > QUANTO CALIBRE VELOCIDADE DE CONDUÇÃO DO IMPULSO Os receptores Alfa são estimulatórios (exceção para o músculo liso do intestino) Os receptores Beta são inibidores (exceção para o músculo cardíaco) A epinefrina e norepinefrina agem em ambos os receptores (alfa e beta), mas os efeitos da Epinefrina são mais potentes sobre os Alfas e da norepinefrina sobre os Betas Neuróglia, nevróglia, gliócitos ou simplesmente glia (grego = cola). São células lábeis capazes de exercer uma importância vital aos neurônios, sendo a principal função a sustentação e Nutrição. Não produzem potencial de ação, mas influenciam no funcionamento das sinapses, nos locais de sua formação e parecem essenciais no aprendizado e memorização. TIPOS CELULARES - CÉLULAS DA GLIA CÉLULAS DA GLIA Sistema nervoso CÉLULAS DA GLIA MACROGLIA Reveste ventrículos e canal espinhal Síntese de mielina MICROGLIA ASTRÓCITOS CÉL. EPENDIMÁRIAS OLIGODENDRÓGLIA HORTEGÁGLIA Células de limpeza Nutrição e metabolismo Klemm (1996) Oligodendrócitos = Celulas de Schwann que sintetizam a milelina Astrócitos = apresentam prolongamentos citoplasmáticos que ligam aos vasos sanguineos. Microglia = são células fagocíticas, e não um tipo Glial, pois são leucócitos que invadem o tecido nervoso cumprindo o seu papel de defesa. Segundo os autores, na epilepsia, observa-se proliferação de astrócitos com formação de cicatrizes gliais responsáveis pelo aumento da liberação de K+ Neuroglia • Também chamada de célula da glia (cola) • São menores que os neurônios e estão em maior número e recaptação de neurotransmissores 38 http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores CÉLULAS GLIAIS CÉLULAS GLIAIS Células de SchwannOligodendrócitos Tipos de Neurônios de Acordo a Função 1. Neurônios sensoriais ou aferentes ou sensitivos Ad = em direção a; ferre = transportar Recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo e transportam até o SNC onde terminam. 2. Neurônios motores ou eferentes Ex = para longe de; ferre = transportar São originados no SNC e conduzem os impulsos nervosos do SNC aos órgãos efetores, tais como glândulas(exócrinas e endócrinas) e fibras musculares. 3. Interneurônios ou neurônios de associação Estabelecem conexões entre os neurônios sensitivos e os neurônios motores formando circuitos complexos. Estão localizados no SNC. Tipos de Neurônios de Acordo a Função Tipos de Neurônios de Acordo a Função Definições Importantes • Núcleos: são aglomerados de corpos de neurônios no SNC; • Gânglios: são aglomerados de corpos de neurônios no SNP. Podem se sensitivos ou motores; • Tratos: são feixes de fibras nervosas no SNC: Podem ser ascendentes ou descendentes; • Nervos: são feixes de fibras nervosas no SNP; • Receptores sensorias ou sensitivos: são terminações nervosas sensitivas encontradas em todas as partes do corpo. São os meios pelos quais o SN recebe informação. Tipos de Nervos • Nervos sensitivos: possuem fibras sensitivas,o impulso vai dos órgãos sensitivos para o SNC; • Nervos motores: possuem fibras nervosas motoras,o impulso vai do SNC até os órgãos efetuadores; • Nervos mistos: possuem tanto fibras nervosas motoras quanto sensitivas. NERVOS CRANIANOS 46 Nervo craniano Função I-OLFATÓRIO sensitiva Percepção do olfato. II-ÓPTICO sensitiva Percepção visual. III-OCULOMOTOR motora Controle da movimentação do globo ocular, da pupila e do cristalino. IV-TROCLEAR motora Controle da movimentação do globo ocular. V-TRIGÊMEO mista Controle dos movimentos da mastigação (ramo motor); Percepções sensoriais da face, seios da face e dentes (ramo sensorial). VI-ABDUCENTE motora Controle da movimentação do globo ocular. VII-FACIAL mista Controle dos músculos faciais – mímica facial (ramo motor); Percepção gustativa no terço anterior da língua (ramo sensorial). VIII-VESTÍBULO-COCLEAR sensitiva Percepção postural originária do labirinto (ramo vestibular); Percepção auditiva (ramo coclear). IX-GLOSSOFARÍNGEO mista Percepção gustativa no terço posterior da língua, percepções sensoriais da faringe, laringe e palato. X-VAGO mista Percepções sensoriais da orelha, faringe, laringe, tórax e vísceras. Inervação das vísceras torácicas e abdominais. XI-ACESSÓRIO motora Controle motor da faringe, laringe, palato, dos músculos esternoclidomastóideo e trapézio. XII-HIPOGLOSSO motora Controle dos músculos da faringe, da laringe e da língua. NERVOS CRANIANOS NERVOS CRANIANOS São formados pela junção das raízes dorsais e ventrais da medula espinhal e são nervos mistos. Cada segmento medular origina um par de nervos espinhais que sai pelo forame intervertebral. Variam em número de acordo a espécie animal. - Eqüinos: 8 Cervicais (C); 18 Torácicos (T), 6 Lombares (L); 5 Sacrais (S) e normalmente 5 na região caudal(Co). - Ruminantes: 8C; 13T; 6L; 5S e até 7 Co. - Suínos: 8C, normalmente 15T; 6L; 4S e normalmente 6 Co - Cães: C7, T13, L7, S3, Co 20-23. - Homem: 8C, 12T, 5L, 5S, (2 Coc) NERVOS ESPINHAIS NERVOS ESPINHAIS ...continuação Classificação dos Receptores de Acordo a Localização • Exteroceptores: Enviam ao SNC informações sobre ambiente externo. Localizados na superfície externa do corpo, são ativados por agentes externos como calor, frio, tato, pressão, luz e som; • Proprioceptores: Enviam informações sobre posição e movimento do corpo. Localizam-se mais profundamente, estão presentes nos músculos, tendões, ligamentos e cápsulas articulares. São responsáveis pelo sentido de posição e movimento; • Interoceptores: Enviam informações sobre o ambiente interno. Localizam-se nas vísceras e nos vasos. Dão origem a sensação de fome, sede, pressão arterial, teor de oxigênio e de glicose, etc. Classificação Fisiológica dos Receptores Podem ser classificados fisiologicamente como: 1.Quimiorreceptores: São receptores sensíveis a estímulos químicos. Ex: receptores gustativos, olfativos e carotídeos; 2.Osmorreceptores: São os sensíveis a mudança de pressão osmótica. Ex: receptores renais e intestinais; 3.Fotorreceptores: São os sensíveis a luz, como os cones e bastonetes da retina; 4. Termorreceptores: São sensíveis a mudança de temperatura; 5. Nociceptores: Receptores que são ativados em situação de lesão de tecidos, causando a dor; 6. Mecanorreceptores: São sensíveis a estímulos mecânicos. Ex: receptores da audição e de equilíbrio do ouvido interno, os barroceptores, receptores cutâneos responsáveis pelo tato e pressão, receptores presentes nos músculos e tendões. Classificação Fisiológica dos Receptores Sinapses São junções entre uma terminação nervosa e outra célula nervosa, uma célula muscular ou glandular As sinapses são compostas de: - Membrana pré-sináptica: localizada nos neurônios pré-sinápticos - Fenda sináptica: espaço localizado entre a membranas pré e pós sinápticas. Cheio de liquido extracelular - Membrana pós-sináptica: localizada na superfície da célulaadjacente(receptora) Classificação das Sinápses • São pontos de união entre as células nervosas e entre as células efetoras (músculo ou glândula). Sinápses Localização Função Estruturas envolvidas Centrais Periféricas Excitatórias Inibitórias LOCALIZADAS NO CÉREBRO E MEDULA ESPINHAL LOCALIZADAS NOS GÂNGLIOS E PLACAS MOTORAS AXO-SOMÁTICA, AXO-DENDRÍTICA, AXO-AXÔNICA, DENDRO-DENDRÍTICAS, AXO-SOMÁTICA-DENDRÍTICA Sinapses axodendriticas Sinapse Química -A comunicação entre os elementos em contato depende da liberação de neurotransmissores; -O neurônio pré-sináptico secreta os neurotransmissores na sinapse, e esse transmissor, por sua vez, atua sobre proteínas receptoras existentes na membrana do neurônio seguinte, para excitá-lo, inibi-lo ou modificar, de alguma forma, sua sensibilidade; - São polarizadas, por isso só transmitem sinais em uma mesma direção (condução unidirecional); - Podem ser interneuronais ou neuroefetoras; - As neuroefetoras podem ser somática se a junção ocorrer com células estriadas esqueléticas ou visceral se junção ocorrer com células musculares lisas ou cardíacas ou células glandulares. Sinapses axodendriticas Sinapse Química Excitatórias ou Sinapses tipo I Atua no sentido de provocar potencial pós sináptico excitatórios (PPSEs) no neurônio receptor com conseqüente despolarização da membrana do axônio; Inibitórias ou Sinapses tipo II Atua no sentido de provocar potencial pós sináptico inibitórios (PPSIs) com conseqüente hiperpolarização da membrana do axônio. Tipos de Sinapses de Acordo a Função Impulsos Nervosos São mensagens elétricas produzidas e conduzidas pelos neurônios. Resultam do movimento de íons (partículas eletricamente carregadas) para dentro e para fora, através da membrana plasmática dos neurônios. Propriedades Bioelétricas da Membrana Celular 1.Potencial de Membrana É a diferença de carga elétrica entre o interior de uma célula e o fluido extracelular 1.1.Potencial de Repouso: membrana está polarizada É a carga elétrica da membrana externa de uma célula não excitada; 1.2.Potencial de Ação: membrana está despolarizada É o potencial de membrana de uma célula que sofreu alterações elétricas transitórias (excitatórias). 1. Potencial de Repouso Causas: 1. Na célula em repouso a permeabilidade da membrana aos íons potássio (canais de potássio) é em torno de 30 vezes superiores a permeabilidade dos íons sódio (canais de sódio). Isto gera uma condição de desequilíbrio iônico na qual a concentração de íon sódio (Na+) fora da célula é maior do que no interior; 2. O fluído intracelular é rico em ânions protéicos, sulfatados e fosfatos (ânions fixos) levando a um acúmulo de cargas negativas no interior da célula. Com isso o K+ tende a se concentrar no meio intracelular atraídos pelos ânions fixos. O K+ tende a se difundir para o meio extracelular a favor de seu gradiente de concentração, deixando a célula carregada negativamente no interior. Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios 3- A bomba de sódio e potássio Em potencial de repouso a maioria dos canais de sódio estão fechados, isso impede que ele entre para a célula, além disso ele sofre a ação da bomba de sódio e potássio que troca três íons de sódio intracelulares por dois íons de potássio extracelulares contra os seus gradientes de concentração. O fluído extracelular possui dez vezes mais em íons Na+ que íons K+ ; Nesta situação de repouso há 12 vezes mais íons cloro(Cl-) fora da célula que dentro; O potencial de repouso da membrana está em -70mV, negativo na fase interna em relação à externa; Potencial de Repouso do Neurônio Bomba de Sódio e Potássio Imagem: www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html Eventos elétricos na célula nervosa Sistema nervoso Potencial de repouso Potencial de membrana antes da excitação da célula nervosa Potencial gerado pela bomba de Na+ e K+ 3 Na+ para fora 2 K+ para dentro = - 75 mV 2. Potenciais Pós-Sinápticos • São alterações na permeabilidade da membrana pós-sináptica, provocada pela ativação de canais iônicos controlados quimicamente presentes na membrana dos dendritos e do corpo celular. Essas alterações podem provocar potencial pós sináptico excitatórios (PPSEs) ou potencial pós sináptico inibitórios (PPSIs). Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios 2.1 Potencial Excitatório Pós-Sináptico(PEPS) Ocorre quando a interação entre o neurotransmissor com o receptor resultar em uma abertura de canais de sódio controlados quimicamente presentes na membrana dos dendritos e do corpo celular, levando a uma difusão maior do Na+ deixando a célula mais positiva que no potencial de repouso, promovendo o PA no axônio. É a base das ações excitatórias SN. Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios Canais iônicos controlados quimicamente Canais iônicos controlados por voltagem 2.2 Potencial Inibitório Pós-Sináptico(PIPS) Ocorre quando a interação entre o neurotransmissor com o receptor resultar em uma abertura de mais canais de potássio controlados quimicamente ou a abertura de canais de cloro na membrana dos dendritos e do corpo celular, deixando a célula mais negativa que no potencial de repouso, não promovendo o PA no axônio. É a base das ações inibitórias do SN. Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios 3. Potencial de Ação (PA) São alterações na permeabilidade da membrana do axônio, provocada pela ativação de canais iônicos voltagem – dependentes. Os estímulos que eliciam o PA podem ser: físicos, químicos ou elétricos Formado de 3 etapas: 1. Despolarização do PA: inversão do potencial da membrana em repouso; 2. Repolarização do PA: é a recuperação do potencial de membrana de repouso devido à abertura dos canais de íons potássio e ao fechamento dos canais de íons sódio; 3. Hiperpolarização do PA: é a fase em que o potencial de membrana cai abaixo do potencial de repouso, a qual volta gradual e lentamente. Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios Etapas do PA: 1. Despolarização da Membrana - Quando o axônio é estimulado por PPSEs os canais de Na+ voltagem – dependentes se abrem e ocorre um rápido influxo do Na+ extracelular a favor do seu gradiente de concentração; - Esse influxo modifica o potencial de repouso. O interior do axônio se torna positivo em relação ao meio extracelular que era de -70mV e passa a ser +30mV provocando despolarização da membrana; - O potencial de +30mV fecha novamente os canais de sódio voltagem - dependentes e a membrana se torna novamente impermeável ao sódio. Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios Canais Iônicos Etapas do PA: 2. Repolarização - Repolarização: após alguns milissegundos a abertura dos canais de potássio voltagem - dependentes modificam essa situação iônica, permitindo que o potássio saia da célula provocando a repolarização da membrana. Etapas do PA: 3. Hiperpolarização da Membrana - Hiperpolarização: à medida que a repolarização continua, o potencial de membrana retorna temporariamente a um valor mais baixo (-85 mV) do nível de repouso (hiperpolarização) e então retorna para o potencial de repouso (-70mV). Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios - O potencial de ação (PA) de membrana se propaga rapidamente ao longo do axônio. Ocorre a condução saltatória; - Quando o PA chega na terminação do axônio, promove a extrusão dos neurotransmissores, que vão estimular ou inibir outros neurônios ou células não neurais(músculos e glândulas). Propriedades Bioelétricas da Membrana dos Neurônios 78Imagem: AMABIS, José Mariano;MARTHO, Gilberto Rodrigues. Conceitos de Biologia. São Paulo, Ed. Moderna, 2001. vol. 2. Potencial de Ação CONDUÇÃO SALTATÓRIA Potencial de Ação Condução saltatória Mielina Axônio Potencial de Ação Imagem: geocities.yahoo.com.br/jcc5001pt/museuelectrofisiologia.htm#impulsos Potencial de Ação IMPULSO NERVOSO Eventos elétricos na célula nervosa Sistema nervoso Potencial de ação DESPOLARIZAÇÃO REPOLARIZAÇÃO HIPERPOLARIZAÇÃO AUMENTO DA GARGA POSITIVA NO INTERIOR DA CÉLULA AUMENTO DA GARGA NEGATIVA NO INTERIOR DA CÉLULA “TUDO OU NADA” (-65Mv) 38 EVENTOS ELÉTRICOS NA CÉLULA NERVOSA POTENCIAL DEAÇÃO http://www.clubedoaudio.com.br/fis3.html DESPOLARIZAÇÃO REPOLARIZAÇÃO HIPERPOLARIZAÇÃO NEUROTRANSMISSORES Aminoácidos Aminas biogênicas Neuropeptídios Glicina (inibitório) Glutamato Ácido γ amino butirico(GABA) (inibitório) Dopamina(tirosina) Epinefrina (tirosina) Norepinefrina (tirosina) Serotonina (triptófano) Histamina (histidina) Acetil-colina (colina) Endorfinas Encefalinas Somatostatina Polipeptideo vaso intestinal(VIP) Oxitocina Vasopressina(ADH) Colecistocinina Neuropeptídeo Y Neurotransmissores: São substâncias cuja ação se exerce diretamente sobre a membrana pós-sináptica, produzindo um potencial pós-sináptico (excitatório ou inibitório). PRINCIPAIS BASES QUÍMICAS • Sintese: Ocorre no corpo celular ou nas adjacências dos botões sinápticos; • Armazenamento: Em vesículas; • Liberação: Dependente do influxo de cálcio; • Recepção: São reconhecidos por receptores (ionotrópicos e metabotrópicos) na membrana pós-sinápticas; • Inativação: Ocorre por difusão para fora da fenda sináptica, por degradação enzimática e por recaptação. Ciclo Biológico do Neurotransmissor Síntese e Armazenamento 1. Sintese de pequenos neurotransmisores: Ocorre no citoplasma do terminal sináptico perto do local de liberação: • Aminoácidos: glicina e glutamato a partir da glicose ou de proteínas digeridas em seus elementos constituintes e o GABA a partir do glutamato; • Aminas: a partir de proteínas digeridas em seus elementos constituintes. Ex: Ach a partir do acetato (citoplasma) e da colina Armazenamento: Após sintese são transportados por transmissores de moléculas para as vesículas . 2. Sintese de Neuropeptídios Ocorre no corpo do neurônio no retículo endoplasmatico rugoso. Armazenamento: Já são produzidos nas vesículas. Síntese dos Neurotransmissores Aminícos Liberacão • Os transmissores de moléculas pequenas são liberados próximo do ponto de entrada do cálcio; • Os transmissores de moléculas grandes são liberados em qualquer parte da membrana pré-sináptica. Etapas de Liberacão 1. Fase de Mobilização: o cálcio se liga a calmodulina, esse complexo ativa uma enzima que modifica a sinapsina(proteina do citoesqueleto que está ligada as vesiculas) promovendo a disinserção das vesículas sinápticas; 2. Fase de Encaixe: proteinas da membrana da vesícula unem- se com as proteínas da membrana do botão sináptico; 3. Fase da Fusão/liberação: ocorre quando a membrana lipidica da vesícula encaixada se funde com a membrana lipidica do botão sináptico e fica incorporada a ela, expelindo o neurotransmissor por exocitose; Após a exocitose a vesícula é rapidamente recuparada pelo botão sináptico por endocitose. Recepcão • A ação de um neurotransmissor sobre um neurônio depende de um receptor particular de membrana ativado por aquele neurotransmissor; • Em geral há mais de um tipo de receptor para determinado neurotransmissor e esses podem ser ionotrópicos e/ ou metabotrópicos; • Um neurônio geralmente tem receptores de membrana para mais de um neurotransmissor. Tipos de Receptores 1. Receptores ionotrópicos: Constituição: São canais iônicos formados por macromoléculas (proteínas), que atravessam a membrana, dispostas de maneira a formar um poro na membrana. Função: induz a uma alteração rápida direta na permeabilidade iônica relativa da membrana, acarretando alteração local no potencial de membrana. Ex1: receptor nicotínico da acetilcolina que pode ser encontrado no músculo esquelético, nos gânglios e no SNC, promove abertura dos canais de sódio, levando a uma despolarização da membrana gerando PPSEs. Ex2: a ligação do GABA ao receptor GABAA (encontrado no SNC) permite um fluxo preferencial de íons cloreto (Cl- ) através do poro desse receptor promovendo hiperpolarização da membrana gerando PPSIs. Esse receptor tem locais de ligação para vários outros ligantes (compostos antiansiedade - benzodiazepínicos, sedativos barbitúricos, álcool e metabólitos esteróides dos hormônos esteróides (progesterona, testosterona e corticosterona)) Modo de Ação dos Receptores Ianotrópicos Tipos de Receptores 2.Receptores metabotrópicos: Constituição: compostos de uma única proteína que atravessa a membrana cruzando a dupla camada lipídica uma ou mais vezes. Função: Seus efeitos sobre o neurônio pós-sináptico são produzidos indiretamente através de uma proteína intracelular (proteína G) ou através de ação enzimática intracelular efetuada pelo próprio receptor. Ex1: a ligação da serotonina ao receptor 5HT1- 5 hidroxitriptamina (encontrado no SNC) ativa a proteína G que estimula a sintese de um segundo mensageiro (trifosfato de inositol) o qual promove alterações celulares que permitem fluxo preferencial (saida) de íons potássio desencadeando a hiperpolarização da membrana gerando PPSIs. Modo de Ação dos Receptores Metabotrópicos GPD= difosfato de guanosina GTD= trifosfato de guanosina Principais Neurotransmissores e Receptores 1. Aminas: 1.1. Acetilcolina: localizada no SNC e SNP Receptores Colinérgicos: • Nicotínicos: placa motora, gânglios autonômicos, zona medular da supra renal e SNC • Muscarínicos: junções neuroefetoras (coração, glândulas e músculo liso) Na doença de Alzheimer ocorre uma redução considerável da enzima acetiltransferase 1. Aminas: 1.2. Dopamina: localizada no encéfalo e SNA (TGI) Receptores dopaminérgicos 1.3. Noradrenalina: localizada no encéfalo (bulbo e ponte) e no SNA 1.4. Adrenalina: localizada na medula supra renal e no encéfalo Receptores: Adrenérgicos α e β 1.5. Serotonina: localizada no encéfalo Receptores: serotoninérgicos: Ex: 5HT1 (5 hidroxitriptamina), 5HT7 A doença de Parkinson ocorre devido a perda de neurônios dopaminérgicos na substância negra do encéfalo; A falta de serotonina pode causar doenças mentais (ansiedade, pânico e depressão) Principais Neurotransmissores e Receptores 2. Aminoácidos: 2.1. GABA: localizado no SNC. Receptores gabaérgicos (GABAA,GABAB e GABAc) 2.2. Glutamato: localizado no SNC Receptores glutamatérgicos (AMPA (ácido α- amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazol propiônico) , NMDA (N-metil-D-aspartato)). Principais Neurotransmissores e Receptores 3. Neuropeptídeos 3.1. Substância P: localizado no encéfalo e intestino 3.2. Neurotensina: localizado SNC e TGI 3.4. Polipeptídeo vasoativo intestinal (PIV), colescistoquinina (CCK) : localizados no SNC e TGI 3.5. Opióides endógenos (endorfinas, encefalinas e dinorfinas): localizados no SNC, relacionados ao controle da dor e ajuste da função cardiovascular. Principais Neurotransmissores e Receptores Inativação Remoção do transmissor da fenda sináptica ocorre através de 03 mecanismos: • Difusão para fora da fenda sináptica; • Degradação enzimática: enzima próxima à fenda ou nela promove quebra do neurotransmissor (acetilcolina) em componentes inativos (acetil e colina) na sinapse; • Recaptação: o neurotransmissor volta pelo terminal pré-sináptico para reutilização (catecolaminas, serotonina) ou pode ser captado pelas células gliais (histamina, GABA, glutamato).NMDA=N-metil-D-aspartato
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