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11/03/2019
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Sistema Nervoso:
Potenciais de Membrana
Disciplina: Fisiologia Humana
Prof. Michellangelo Nunes
Potenciais de Membrana
>>> Todas as células do corpo possuem potenciais elétricos através das
membranas;
>>> Células neurais e células musculares: eletricamente excitáveis
>>> No sistema nervoso central, a informação é transmitida como potencial
de ação ou impulso nervoso.
>>> Potencial de membrana - caracterizado pela diferença de voltagem
elétrica através da membrana. Esta diferença de voltagem nas células
excitáveis é chamada potencial de repouso da membrana.
Potenciais de Membrana
>>> Quatro fatores determinam o potencial de repouso das membranas celulares:
1. O gradiente de concentração dos íons sódio, potássio e cloreto ajudam a
determinar a voltagem do potencial de membrana;
2. O grau de seletividade da membrana, ou seja, a permeabilidade;
3. A velocidade com que os íons atravessam a membrana;
4. A bomba de sódio e potássio, presente na membrana de todas as células,
responsável pelo transporte contínuo de três íons sódio para o líquido
extracelular e dois íons potássio para o líquido intracelular, gerando um potencial
negativo dentro da célula.
Potenciais de Membrana
Bases iônicas do potencial de repouso da membrana
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Potenciais de Membrana
>>> O valor do potencial de repouso é de -70mV.
>>> A existência do potencial de repouso deve-se principalmente a diferença de
concentração de íons de sódio (Na+) e de potássio (K+) dentro e fora da célula.
>>> Essa diferença é mantida por meio de um mecanismo de bombeamento ativo
de íons pelas membranas celulares, em que o sódio é forçado a sair da célula e o
potássio a entrar.
>>> Apesar do nome, a manutenção do potencial de repouso demanda gasto de
energia pela célula, uma vez que o bombeamento de íons é um processo ativo de
transporte que consome ATP.
Potencial de ação
>>> Uma alteração no potencial da membrana celular diante de um
estímulo;
>>> Para que a condução do impulso nervoso seja eficiente o potencial de
ação deve percorrer toda a fibra nervosa.
>>> Os potenciais de ação iniciam-se com uma inesperada mudança do
potencial de membrana, invertendo a polaridade, tornando o interior da
célula positivo e o exterior negativo.
>>> Quando o potencial de ação cessa, a condição de repouso é
restabelecida rapidamente.
Potencial de Ação Despolarização
>>> A membrana celular possui estruturas protéicas que funcionam como “portas” de
passagem de íons de sódio e potássio. Essas portas ficam normalmente fechadas,
abrindo-se quando estimulado.
>>> Quando um estímulo atinge o neurônio, as
portas de sódio abrem-se imediatamente na
área da membrana que foi estimulada: o íon
sódio penetra rapidamente a membrana.
>>> O influxo de cargas positivas faz com que
potencial da membrana, que era da ordem de
-70mV (potencial de repouso), passe a
aproximadamente +35mV. Essa mudança de
potencial denomina-se despolarização.
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Despolarização Potencial de ação
>>> Essa transição inesperada de potencial elétrico que ocorre durante
a despolarização é o potencial de ação.
>>> Na área afetada pelo estímulo, a membrana permanece
despolarizada, apenas 1,5 ms. Logo as portas de potássio se abrem,
permitindo a saída desse íon, que está em maior concentração no
interior da célula.
>>> Com isso, ocorre a repolarização da membrana, que retorna a
condição de repouso.
Potencial de ação
Etapas do potencial de ação
Propagação do impulso nervoso
>>> O potencial de ação que se estabelece
na área da membrana estimulada
perturba a área vizinha, levando à sua
despolarização.
>>> O estímulo provoca, assim, uma onda
de despolarizações e repolarizações que
se propaga ao longo da membrana
plasmática do neurônio.
>>> Essa onda de propagação é o impulso
nervoso.
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Propagação do impulso nervoso
>>> O impulso nervoso se propaga em um único sentido na fibra nervosa;
>>> Dendritos sempre conduzem o impulso em direção ao corpo celular;
>>> O axônio conduz o impulso em direção as extremidades;
Princípio do Tudo ou Nada
>>> A estimulação de um neurônio segue a Lei do Tudo ou Nada.
>>> Isso significa que ou o estímulo é suficientemente intenso para excitar o
neurônio, desencadeando o potencial de ação, ou nada acontece.
>>> Dessa forma, o potencial de ação que alcança a terminação do axônio é
idêntico àquele que iniciou na zona de disparo.
>>> O menor estímulo capaz de gerar potencial de ação é denominado estímulo
limiar.
>>> Após a propagação de um potencial de ação, é necessário o restabelecimento
do potencial de repouso da membrana que é realizado pela bomba de sódio e
potássio.
Condução do Estímulo Nervoso
>>> Cada potencial de ação atua como estímulo para a
produção de outro potencial de ação na região adjacente
da membrana.
>>> A velocidade de condução dos potenciais de ação não é
relacionada à força do estímulo que o produziu mas
depende dos seguintes parâmetros: diâmetro da fibra
nervosa e da sua mielinização.
>>> A bainha de mielina não é contínua apresentando
interrupções, nó de Ranvier.
>>> Essa característica faz com que o impulso passe por
essas fibras de modo saltatório, pulando as partes da
fibra que está mielinizada e despolarizando apenas a
região do nó de Ranvier.
Condução do Estímulo Nervoso
>>> No axônio não-mielinizado, cada porção da membrana que contém canais de
sódio e potássio pode produzir um potencial de ação. Nos mielinizados, a bainha
atua como isolante, impedindo a movimentação de sódio e potássio através da
membrana e a transmissão do impulso elétrico.
>>> Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar
continuamente pela membrana do neurônio, pula de um nódulo de Ranvier para
outro. Nesses neurônios mielinizados, a velocidade de propagação do impulso pode
atingir velocidades até 100m/s.
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Sinapse
>>> Uma vez que atinge o terminal do axônio, ou pré-sináptico, o
potencial de ação estimula, ou inibe, outra célula.
>>> No SNC essa outra célula pode ser um neurônio. Já no SNP, a outra
célula pode ser um neurônio ou uma célula efetora de um órgão.
>>> A comunicação de um neurônio com o corpo celular ou dendritos do
outro, ou mesmo com a membrana de uma célula muscular, ocorre
através de uma região conhecida como sinapse.
do grego, synapsis = ação de juntar
Sinapse
>>> Formada por duas partes: o terminal axônico da célula pré-sináptica e a membrana da
célula pós-sináptica.
>>> Na maioria das sinapses, os terminais axônicos pré-sinápticos influenciam os
dendritos ou o corpo celular do neurônio pós-sináptico. Entretanto, também podem
ocorrer no axônio ou no terminal axônico da célula pós-sináptica.
>>> Existem dois tipos de sinapse: químicas e elétricas
Sinapse elétrica
>>> Ocorre principalmente em neurônios do
SNC, mas também pode ocorrer nas células
da glia, em músculos cardíaco e liso, no
embrião em desenvolvimento e em células
não excitáveis que usam sinais elétricos.
>>> Permitem comunicação mais rápida que
as sinapses químicas em razão dos
potenciais de ação serem conduzidos
através das junções comunicantes para a
pós-sináptica.
>>> Ocorre a transferência de uma corrente diretamente do citoplasma de uma
célula para a outra através de junções comunicantes.
Sinapse elétrica
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Sinapse química 
>>> Como os impulsos nervosos não podem
propagar-se através da fenda sináptica
ocorre a liberação de neurotransmissores
que se difundem pela fenda, indo atuar
sobre receptores situados na membrana
plasmática do neurônio pós-sináptico
iniciando uma resposta elétrica.
>>> Corresponde a quase todasas sinapses presentes na espécie humana;
>>> Ocorre a liberação de substâncias químicas, os neurotransmissores, dos
terminais pré-sinápticos na fenda sináptica.
Sinapse química 
Sinapse
Substâncias químicas que entram em contato com receptores localizados
nas membranas pós-sinápticas e desencadeiam uma alteração no
comportamento do segundo neurônio ou célula muscular.
Características:
1. Sintetizado pelos neurônios pré-sinápticos;
2. Armazenado dentro de vesículas nos terminais pré-sinápticos;
3. Exocitado para a fenda sináptica com a chegada do PA;
4. Possui receptores pós-sinápticos cuja ativação causa potenciais pós-
sináptico.
Neurotransmissores
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Neurotransmissores
 Neurotransmissores excitatórios - têm efeitos excitatórios no neurônio, o que
significa que aumentam a probabilidade de o neurônio disparar um potencial de
ação. Alguns dos principais neurotransmissores excitatórios incluem epinefrina
e norepinefrina.
 Neurotransmissores inibitórios - têm efeitos inibitórios sobre o neurônio. Eles
diminuem a probabilidade de o neurônio disparar um potencial de ação. Alguns
dos principais neurotransmissores inibidores incluem a serotonina e o ácido
gama-aminobutírico (GABA).
Alguns neurotransmissores, como a acetilcolina e a dopamina, podem criar efeitos
excitatórios e inibitórios, dependendo do tipo de receptores que estão presentes.
Neurotransmissores
>>> Excitatório - despolarização
>>> Inibitória - hiperpolarização
1. Pode ser degradado ou desativado por enzimas;
2. Ele pode se afastar do receptor;
3. Pode ser retomado pelo axônio do neurônio que o liberou em um processo
conhecido como recaptura;
Os cientistas ainda não sabem 
exatamente quantos neurotransmissores 
existem, mas mais de 100 mensageiros 
químicos foram identificados.
Neurotransmissores: Acetilcolina (ACh)
>>> Está relacionada com os movimentos dos músculos, aprendizado e memória.
>>> É o neurotransmissor do sistema nervoso autônomo parassimpático e sua sinalização neste
sistema dá origem a constrição dos brônquios, vasos sanguíneos e pupilas; reduz batimentos
cardíacos; produz ereção entre outros.
>>> A falta de ACh no corpo pode desencadear diversas doenças neurológicas tal qual a doença
de Alzheimer.
Neurotransmissores: Endorfina
>>> Considerado o “hormônio do prazer, euforia e êxtase”
>>> Produzida pela glândula hipófise e está relacionada a melhoria do humor e da
memória, funcionamento do sistema imunológico, controle da dor e do fluxo de
sangue, atua também reduzindo o estresse.
>>> Falta de endorfina pode levar ao estresse, depressão e ansiedade.
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Neurotransmissores: Dopamina (DA)
>>> A função da dopamina está relacionada com o local onde ela atua.
>>> Assim como a endorfina, essa molécula também está relacionada com a
euforia e, além disso, apresenta relação com a execução de movimentos
suaves e regulação das informações advindas das diferentes partes do
cérebro.
>>> Efeito geralmente inibitório;
>>> Doença de Parkinson: degeneração
de neurônios dopaminérgicos.
Neurotransmissores: Dopamina (DA)
>>> Liberado pelo hipotálamo, associado à sensação de bem-estar e dos controles
motores do corpo. Sua diminuição leva a tremores e até a impossibilidade de
locomoção voluntária.
>>> As alterações dos níveis de dopamina no corpo pode desencadear diversas
doenças, por exemplo, a doença de Parkinson e a esquizofrenia.
>>> Mal de Parkinson é resultante da falta desse neurotransmissor;
>>> Esquizofrenia pode ser gerada pelo excesso de dopamina no corpo;
>>> Este transmissor também é responsável pelo estímulo prazeroso (a ingestão de
alimentos, prática de sexo e algumas drogas são estimulantes da liberação de
dopamina).
Neurotransmissores: Serotonina (5HT)
>>> Sintetizada pelo sistema nervoso central e quando liberada no corpo
promove a sensação de bem-estar e satisfação.
>>> Envolvido nas desordens do humor, esse calmante natural controla o sono,
regula o apetite e a energia. Desse modo, é conhecido como “substância do
prazer”, e a falta desse hormônio neurotransmissor no corpo pode
desencadear depressão, estresse, ansiedade, dentre outros problemas.
>>> Fármacos que atuam no bloqueio de sua degradação ou receptação podem
elevar os níveis deste neurotransmissor reduzindo os sintomas destas
patologias. Os medicamentos que tratam depressão buscam aumentar os
níveis de serotonina.
>>> O leite é um alimento rico em triptofano, aminoácido necessário para a
síntese de 5HT, sua ingestão antes de dormir pode elevar níveis de 5HT
facilitando o sono.
Neurotransmissores: Noradrenalina (NA)
>>> Também chamada de norepinefrina, a noradrenalina é um
neurotransmissor excitatório tal qual a adrenalina.
>>> Envolvido em diversos aspectos como humor, atenção, alerta,
aprendizado, memória e excitação mental e física.
>>> Se os níveis dessa substância estiverem alterados no corpo pode levar
ao aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial. Quando
reduzidos pode levar a depressão e ao aumento do estresse.
>>> Muitas drogas interferem com a sua recaptação como a anfetamina e
a cocaína.
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Neurotransmissores: Ácido Gama-Aminobutírico (GABA) 
>>> Age como o principal mensageiro químico inibidor do corpo.
>>> O GABA contribui para a visão, controle motor e desempenha um papel na
regulação da ansiedade.
>>> Os benzodiazepínicos, usados para
ajudar no tratamento da ansiedade,
funcionam aumentando a eficiência dos
neurotransmissores GABA, o que pode
aumentar a sensação de relaxamento e
calma.
Neurotransmissores
Neurotransmissores Neurotransmissores x Doenças
>>> Doenças como Alzheimer, epilepsia e Parkinson estão associadas a déficits em
certos neurotransmissores.
>>> Psicólogos e psiquiatras reconhecem o papel que os neurotransmissores podem
desempenhar nas condições de saúde mental, razão pela qual os medicamentos que
influenciam as ações dos mensageiros químicos do corpo são frequentemente
prescritos para ajudar a tratar uma variedade de condições psiquiátricas.
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Neurotransmissores x Doenças
Por exemplo:
>>> A dopamina está associada a coisas como vício e esquizofrenia.
>>> A serotonina desempenha um papel nos transtornos do humor, incluindo
depressão e TOC.
>>> Os ISRSs (Inibidor Seletivo de Recaptação de Serotonina), podem ser
prescritos por médicos e psiquiatras para ajudar a tratar sintomas de
depressão ou ansiedade.
>>> Os medicamentos são usados isoladamente, mas também podem ser usados em
conjunto com outros tratamentos terapêuticos, incluindo a terapia cognitivo
comportamental.