Aula 6 Sistema Nervoso

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Potencial de Membrana
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SISTEMA NERVOSO
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1. Generalidades
• O Sistema Nervoso tem a capacidade de receber, transmitir, 
elaborar e armazenar informações. 
• Não somente é afetado pelo meio externo, mas também pelo
meio interno, isto é, tudo que ocorre nas diversas regiões do 
corpo.
• As mudanças no meio externo são apreciadas de forma 
consciente, enquanto as mudanças no meio interno não
tendem a ser percebidas conscientemente.
• Quando ocorrem mudanças no meio, e estas afetam o sistema
nervoso, são chamadas de estímulos.
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1. Generalidades
• O sistema nervoso, junto com o endócrino, desempenha a 
maioria das funções da regulação do organismo. 
• O sistema endócrino regula principalmente as funções 
metabólicas do organismo. 
• Com a denominação de sistema nervoso compreendemos 
aquele conjunto de órgãos que transmitem a todo o 
organismo os impulsos necessários aos movimentos e às 
diversas funções, e recebem do próprio organismo e do 
mundo externo as sensações.
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• 2. Conceitos:
• 2.1 - Sistema Nervoso:
• É um conjunto de órgão responsáveis pela 
coordenação e integração dos demais sistema 
orgânicos, relacionado o organismo com as variações 
do meio externo e controlando o funcionamento 
visceral.
• 2.2 – Neuroanatomia:
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• 3. Célula nervosa (neurônio):
• 3.1 - Estrutura da célula:
• 3.1.1 - corpo celular
• 3.1.2 - prolongamentos celulares:
• a. dendritos: prolongamentos curtos
• b. axônio (fibra nervosa) prolongamentos longos
• 3.1.3 - bainha de mielina: é uma bainha de tecido 
gorduroso que envolve as fibras nervosas agindo 
como meio isolante
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• 3.2 – Evolução e função dos três neurônios fundamentais:
• 3.2.l - neurônio sensitivo: levam informações ao 
sistema nervoso central 
• 3.2.2 - neurônio motor: levam a resposta elaborada 
ao órgão efetuador da resposta (músculo ou glândula)
• 3.2.3 - neurônio de associação: analisa as 
informações, armazena sob a forma de memória, elabora 
padrões de resposta ou geram respostas espontâneas. Quanto 
maior o número de neurônios de associação participando em 
uma via nervosa, mais elaborada será a resposta. 
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Epitélio de 
revestimento
Neurônio 
sensitivo
Gânglio
Neurôni
o motor
Neurônio de 
Associação
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3.3 - Tipos de Neurônios:
• – pseudounipolar (neurônios sensitivos)
• – bipolar (neurônios sensitivos)
• – multipolar (neurônios motores)
3.4 - Cadeia neuronal: é a disposição dos 
neurônios no circuito ou vias nervosas.
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Neurônios Multipolares tem muitas extensões saindo do corpo celular, 
embora apenas um seja o axônio. (Exemplos: Neurônios piramidais, 
células de Purkinje).
Neurônio Pseudounipolar (Ex: células dos gânglios dorsais). Tem dois 
axônios ao invés de um axônio e um dendrito. Um dos axônios vai até a 
medula espinhal, enquanto outro vai em direção da pele ou músculo.
Neurônio Bipolar tem duas extensões saindo do corpo celular, que 
ficano centro (exemplo: células da retina). 
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Existem algumas diferenças entre 
Axônios e Dendritos
• Axônios
• Leva informação do corpo 
celular 
• Superfície lisa 
• Normalmente apenas 1 por 
célula 
• Sem ribossomos 
• Pode ser recobertos com 
mielina 
• Ramifica longe do corpo 
celular 
• Dendritos
• Traz informação para o 
corpo celular 
• Superfície irregular 
(espinhas dendríticas) 
• Muitos dendritos por célula 
• Tem ribossomos 
• Sem recobrimento de 
mielina 
• Ramificam perto do corpo 
celular
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II - DIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO:
• 1 - Critério morfológico:
– - Sistema Nervoso Central (SNC):
• É a parte do sistema nervoso situado dentro da caixa 
craniana e no canal vertebral. 
• Analisa as informações, armazena sob a forma de 
memória, elabora padrões de resposta ou gera 
respostas espontâneas.
– - Sistema Nervoso Periférico (SNP):
• É aparte do sistema nervoso situada fora da caixa 
craniana e do canal vertebral interligando o SNC a 
todas as regiões do corpo
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II - DIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO:
•
• 2 - Critério Funcional:
• 2.1- Sistema Nervoso Somático (SNS) (vida 
de relação)
Relaciona o organismo com a variações do meio 
externo.
• 2.2 - Sistema Nervoso Visceral (SNV) (vida 
vegetativa)
Relaciona o organismo com a variações do meio 
interno.
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III - ORGANIZAÇÃO MORFO-FUNCIONAL:
• 1 – Vias aferentes: levam informações ao sistema 
nervoso central
• 2 – Vias eferentes: levam a resposta elaborada ao 
órgão efetuador da resposta (músculo ou glândula)
• 3 – Vias de associação: analisa as informações, 
armazena sob a forma de memória, elabora 
padrões de resposta ou geram respostas 
espontâneas. Quanto mais neurônios de associação 
mais refinada será a resposta.
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IV - ESTUDO DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL:
• 1. Divisão do SNC:
• 1.1 - Encéfalo: (dentro da caixa craniana)
• 1.1.1 – Cérebro 
• a. Telencéfalo (hemisférios cerebrais)
• b. Diencéfalo
• 1.1.2 - Tronco cerebral:
• a. Mesencéfalo
• b. Ponte
• c. Bulbo
• 1.1.3 – Cerebelo
• 1.2 - Medula espinhal (dentro do canal vertebral)
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• 2. Estrutura e constituição do SNC:
• 2.1 - Substância cinzenta : áreas 
contendo os corpo celulares (neurônios)
• 2.2 - Substância branca: áreas contendo 
as fibras nervosas envolvidas por bainha de 
mielina.
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• 3. Cavidades do SNC:
• 3.1 - canal ependimário (medula espinhal)
• 3.2 - Ventrículos encefálicos:
• 3.2.l - ventrículos laterais (telencéfalo)
• 3.2.2 - III ventrículo (diencéfalo)
• 3.3.3 - aqueduto cerebral (mesencéfalo)
• 3.3.4 - IV ventrículo (ponte e bulbo)
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4. Envoltórios do SNC (Meninges):
• 4.1. – Conceito:
• Membranas conjuntivas que envolvem e 
protegem o SNC dentro das caixas ósseas.
• 4.2 – Tipos:
• a. Dura-máter: ( mais externa e forma um saco 
fechado)
• a1. espinhal (l folheto)
• a2. encefálica (2 folheto)
• b. Aracnóide (média)
• c. Pia-máter (mais interna e responsável pela forma 
do SNC)
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4. Envoltórios doSNC (Meninges):
• 4.3 - Espaços:
• a. epidural ( entre dura-mater e o 
osso – contem veias)
• b. sub-dural (entre a dura-mater e 
aracnoide - virtual) 
• c. sub-aracnoídeo: contém o líquido 
cefalorraquidiano (liquor)
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• 5. Líquor:
• 5.1 – Conceito:
• Liquido incolor, inodoro, insípido de origem 
plasmática produzido nos ventrículo encefálico que 
circula no espaço sub-aracnoídeo protegendo o SNC.
• 5.2 – volume circulante: 150 ml
• 5.3 – volume produzido diariamente: 500 ml
• 5.4 – Circulação: ventrículos encefálico – espaço 
subaracnoídeo – granulações aracnoídeas - seios da 
dura-máter 
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Anatomia Macroscópica
– Medula espinhal:
• Conceito: massa nervosa com forma 
cilíndrica.
• Situação: ocupa quase todo canal vertebral.
• Dilatações:
– a. intumescência cervical: é maior; onde saem os nervos 
que formam o plexo braquial.
– b. intumescência lombar: onde saem os nervos que 
formam o plexo lombo-sacral.
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Medula espinhal
• 6.1.4. Cauda eqüina: 
são as raízes dos últimos 
nervos espinhais.
• 6.1.5. Funções:
• reflexos do pescoço para 
baixo;
• passagem de informações 
sensitivas (chegam ao 
córtex) e ordens motoras 
da parte somática para 
comandar o corpo.
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Tronco cerebral
6.2. 6.2.1. Conceito
• 6.2.2. Situação: Na frente do cerebelo apoiado na 
parte basilar do osso occipital; está preso ao 
cerebelo por três pares de pedúnculos (feixes de 
fibras). 
• São eles: 
– pedúnculo cerebelar inferior (bulbo ao cerebelo), 
– pedúnculo cerebelar médio (ponte ao cerebelo),
– pedúnculo cerebelar superior (mesencéfalo ao cerebelo).
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Tronco cerebral
• 6.2.3. Divisão
• a. BULBO (ou medula oblonga):
• - pirâmides: elevações na região anterior do 
bulbo formada por fibras descendentes (motricidade 
voluntária).
• - decussação das pirâmides: 75% a 90% das 
fibras que descem pelas pirâmides, cruzam o lado 
oposto (explicando o comando oposto dos lados).
• - olivas: na face lateral do bulbo; é a substância 
cinzenta; os neurônios são envolvidos com atividade 
motora repetitiva (motricidade involuntária).
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Tronco cerebral
• 6.2.3. Divisão:
• b. PONTE: formada por inúmeras fibras de disposição 
transversal;
• - sulco basilar (depressão no meio da ponte, onde 
repousa a artéria basilar);
• c. MESENCÉFALO: feixes de fibras que ligam o córtex 
a centros subcorticais (abaixo do córtex); possui o 
pedúnculo cerebral. 
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Tronco cerebral
• 6.2.4. Funções:
• reflexos da cabeça;
• localizado o centro 
respiratório, o vasomotor, 
centro do vômito;
• controla o nosso sentido de 
alerta;
• passagem de inúmeras 
fibras ascendentes.
• Conexão com 10 pares de 
nn. cranianos
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Cerebelo
• 6.3.1. Conceito:
• 6.3.2. Situação: posteriormente ao tronco cerebral, 
repousa na fossa craniana posterior, dentro da 
fossa cerebelar.
• 6.3.3. Constituição:
• - vermis: estrutura ímpar central mediana;
• Movimentos do pescoço, ombro, quadril
• - dois hemisférios cerebelares (direito e esquerdo).
• Movimentos do MMSS e MMII
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Cerebelo
• 6.3.4. Funções:
• - controle motor (indireto): tônus muscular, 
postura, coordenação motora, equilíbrio, marcha, 
aprendizagem motora repetitiva;
• - função sensorial é inconsciente
• - é homolateral
• - mantém a ordem do córtex.
• - assume todo movimento que precisa ser mantido 
após iniciado 
• Movimento de partida = córtex
• Movimento automatizado = cerebelo (não gera, mantém)
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Cérebro (Telencéfalo + Diencéfalo):
• 6.4.1. Diencéfalo: 
• 6.4.1.1. Conceito:
• 6.4.1.2. Situação: entre o mesencéfalo e o 
telencéfalo.
• 6.4.1.3. Divisão:
• a tálamo: 
• b. hipotálamo: 
• c. epitálamo: 
• d. subtálamo:
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Diencéfalo
• 6.4.1.3. Divisão:
• a tálamo: superior e 
anterior; duas massas 
ovóides de substância 
cinzenta; serve como reler 
das sensibilidades do córtex 
(menos do olfato). 
Motricidade, 
comportamento emocional, 
sensibilidade
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Diencéfalo
• 6.4.1.3. Divisão:
• b. hipotálamo: inferior e anterior; é o centro de controle 
do SNA, faz parte do sistema límbico (emoções); possui a 
hipófise, que é dividida em adeno-hipófise (anterior) e 
neuro-hipófise (posterior). Controle da atividade visceral –
homeostase do meio interno (controle do SNA, temperatura 
corporal, emoções, sono, vigília, fome, sede, diurese)
• c. epitálamo: superior e posterior; produz hormônio 
(melatonina) que age sobre o ritmo circadiano (relógio 
biológico), e influenciada pela luz, inibe a maturação das 
gônadas – Glândula pineal.
• d. subtálamo: área de transição entre o mesencéfalo e o 
diencéfalo (possui núcleos motores). Controle da atividade 
motora subconsciente.
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Cérebro
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Cérebro:
• 6.4.2. Telencéfalo:
• 6.4.2.1. Conceito: formado pelos dois 
hemisférios cerebrais (direito e esquerdo), 
que são divididos parcialmente pela fissura 
longitudinal do cérebro e comunicam-se 
através do corpo caloso.
• 6.4.2.2. Situação
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Cérebro:
• 6.4.2.3. Corpo caloso: fibras que conectam um hemisfério 
cerebral a outro.
• 6.4.2.4. Divisão em lobos:
• a. lobo frontal.
• b. lobo parietal.
• c. lobo temporal.
• d. lobo occipital.
• e. lobo da ínsula (profundamente no sulco lateral).
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Cérebro (80% do encéfalo):
• 6.4.2.5. Funções:
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Tensão elétrica (denotada por ∆V), também conhecida como diferença de
potencial (DDP) ou popularmente como voltagem termo considerado
inadequado, é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença
em energia elétrica potencial por unidade de carga elétrica entre dois pontos.
Sua unidade de medida é o volt – homenagem ao físico italiano Alessandro Volta
– ou em joules por coulomb. A diferença de potencial é igual ao trabalho que
deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se
movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar
tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia
"perdida" ou armazenada (queda de tensão).
Medição de Potenciais no 
Neurônio
Fonte: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=neurosci.figgrp.131Introduzindo dois microeletrodos no
neurônio, conforme o esquema na
figura A, temos o primeiro eletrodo
injetando corrente elétrica e o
segundo medindo a voltagem.
Inicialmente temos um potencial
negativo, no interior da membrana
(potencial de repouso), sem injeção
de corrente pelo eletrodo 1.
Corrente no eletrodo 1
Voltagem no eletrodo 2
eletrodo 1
eletrodo 2
A injeção de corrente elétrica dispara um potencial, chamado de potencial de ação. A
liberação desse potencial de ação só ocorre quando a corrente, injetada pelo primeiro
eletrodo, ultrapassa um valor limite (threshold), chamado potencial limiar.
Um potencial de ação é uma súbita variação no potencial de membrana, que dura
aproximadamente 1 ms, são conduzidos ao longo do axônio de um neurônio para
outro.
Potencial de Ação
Membrana 
plasmática
No repouso
(VK = -75mV)
Portão m fechado
Portão h aberto
Após a despolarização
(VK = 50 mV)
Portão m aberto
Portão h aberto
5 ms depois da 
despolarização
(VK = -50 mV)
Portão m aberto
Portão h fechado
A)
B)
C)
Potencial de Ação
Canais de sódio. Os canais de sódio são
um tipo especializado de canal iônico
depentente de voltagem. Sua abertura está
condicionada ao aumento do potencial de
membrana, acima de um valor limite de
voltagem o canal abre-se, permitindo o
influxo de íons de sódio na célula. O canal
permanece aberto por poucos milisegundos.
O tempo suficiente para elevar o potencial
de membrana para 50 mV. O canal de sódio
possui dois portões distintos, portões m (de
ativação) e h (de inativação). O portão h
fecha-se após a despolarização e
permanece fechado, não permitindo o início
de um novo potencial de ação (período
refratário).
Canais de potássio. Esse canal
abre-se imediatamente após a
despolarização, o que permite a
saída de carga positiva da célula, na
forma de íons de potássio. O canal
fica de potássio fica aberto durante
toda a fase de repolarização, onde o
potencial de membrana será trazido a
valores negativos, chegando a ficar
mais negativo que o potencial de
repouso, durante a fase seguinte a
repolarização, chamada de fase de
hiperpolarização.
Membrana 
plasmática
No repouso
(VK = -75mV)
Canal de 
potássio fechado
Após a despolarização
(VK = 50 mV)
Canal de 
potássio fechado
5 ms depois da 
despolarização
(VK = -50 mV)
Canal de potassio aberto
Potencial de Ação
A)
B)
C)
Potencial limiar
Potencial de repouso
Tempo(ms)
Os canais de Na+, dependentes de voltagem, da membrana plasmática do axônio são
os responsáveis primários pelo potencial de ação. Podemos pensar no potencial de
ação como um evento “tudo ou nada” e auto-regenerante.
Potencial de Ação
V(mV)
50
0
-70
Fonte: http://psych.hanover.edu/Krantz/neurotut.html
Vejamos atentamente essa animação do funcionamento dos canais durante as fases
de despolarização e repolarização. Os canais de Na+, dependentes de voltagem
abrem-se, permitindo a elevação do potencial, gráfico ao lado. Vemos claramente os
íons do Na+ (cargas positivas) entrando na célula, e o potencial de membrana
respondendo a essa entrada no gráfico.
Despolarização
Canal de Na+
Potencial de Ação
V
o
lt
a
g
e
m
 (
m
V
)
Tempo(ms)
Potencial de repouso
Nessa fase vemos a repolarização, onde as cargas positivas (indicadas em verde),
devido aos íons de K+, saem da célula, concomitantemente temos a queda do
potencial de membrana no gráfico ao lado. O canal de K+ também é indicado em
verde. Esse canal fica aberto durante toda a fase de repolarização.
Repolarização
Potencial de Ação
Despolarização
V
o
lt
a
g
e
m
 (
m
V
)
Tempo(ms)
Potencial de repouso
Hiperpolarização
Fonte: http://psych.hanover.edu/Krantz/neurotut.html
A) Os canais de sódio e potássio estão fechados
B) O aumento do potencial na membrana leva o
canal de sódio, que é dependente de voltagem, a
abrir-se. O que permite o rápido influxo de sódio
na célula, aumentando de forma significativa o
potencial de membrana. Esta fase é chamada
despolarização.
C) Aproximadamente 1 ms depois o canal de
sódio fecha-se e os canais de potássio,
dependentes de voltagem, abrem-se. Permitindo a
saída do excesso de carga positiva da célula. Esta
fase é a de hiperpolarização.
D) Por último a célula atinge o potencial de
repouso.
Membrana 
plasmática
Potencial de Ação
Canal Na+
Canal K+
Permeabilidade Durante o Potencial
de Ação
A abertura e fechamento dos canais mudam a permeabilidade dos neurônios durante
o potencial de ação. O rápido aumento da permeabilidade ao íon de Na+ é
responsável pela fase de despolarização do potencial de ação.
Permeabilidade
Permeabilidade ao Na+
Permeabilidade ao K+
Repouso
Potencial de ação
Fonte: Purves et al., Vida A ciência
da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora,
2002 (pg. 782).
Propagação do Potencial de Ação
Fonte: Purves et al., Vida A ciência
da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora,
2002 (pg. 782).
Propagação do Potencial de Ação
Fonte: http://psych.hanover.edu/Krantz/neurotut.html
Propagação do Potencial de Ação
A animação desse slide mostra um diagrama
esquemático para a propagação do potencial
de ação. Vemos claramente a seqüência de
abertura de canais de Na+(em vermelho), seu
fechamento e abertura dos canais de K+(em
verde). O resultado líquido é o aumento da
concentração dos íons de Na+ no interior do
axônio, o que aumenta o potencial de
membrana promovendo a abertura de mais
canais de Na+, o potencial de ação propagá-
se axônio abaixo, na direção do terminal,
devido ao período refratário dos canais de
Na+ já disparados.
Célula de Schwann
Nodo de Ranvier
Bainha de mielina
Na condução
saltatória o impulso
nervoso pula de um
nódulo para outro
Propagação do Potencial de Ação
No instante inicial (T=0) temos o
potencial de ação, que devido a
difusão dos íons de Na+, ao
longo do axônio, permitem a
abertura de canais de Na+ à
esquerda do ponto de disparo
(T=1), distantes do ponto de
origem do potencial de ação. Na
região da bainha de mielina
temos um isolamento elétrico,
que não permite trocas iônicas. A
abertura de mais canais de Na+
gera uma retroalimentação
positiva, propagando o potencial
ao longo do axônio (T=2).
Fonte: Purves et al., Vida A ciência da Biologia.
6a. Ed. Artmed editora, 2002 (pg. 784).
Propagação do Potencial de Ação
Propagação do Potencial de Ação
A animação ao lado mostra a
propagação do potencial de ação em
uma célula de vertebrado. O potencial de
ação salta de um nodo de Ranvier para
outro, até chegar aos terminais axonais.
O processo termina com a liberação do
neurotransmissor na fenda sináptica, que
na junção neuromuscular é a molécula
de acetilcolina (ACh).
A sinapse
• Elemento pré-sináptico
– Botão sináptico
– Junção neuromuscular
– Terminais especializados
• Ribbon synapses - retina, células da cóclea
• Sinapses caliceais
• Elemento pós-sináptico
– Neurônio
– Dendrito, soma, axônio, terminal sináptico
– Músculo
– Célula neurondócrina
Transmissão sináptica
Sinapse: ponto de comunicação entre um neurônio 
e uma célula-alvo
O Botão sináptico
1. Invasão do PA
2. Abertura dos canais de 
cálcio snsíveis à voltagem
3. Liberação dos 
neurotransmissores
4. Ligação dos transmissores 
aos seus receptores pós-
sinápticos
Toxina botulínica
O Ciclo das vesículas sinápticas
Neurotransmissão quantal
1 vesícula = 1 quanta
1 episódio miniatura = 1 quanta liberado
Um evento pós-sináptico é asoma de n eventos 
miniaturas (q)
Os neurotransmissores se ligam aos receptores situados na membrana pós-
sinaptica.
receptores ionotrópicos = responsaveis pela resposta rápida. Abrem canais 
iônicos na membrana pós-sinaptica
Receptor ionontrópico
Os receptores dos 
neurotransmissores 
também são canais 
iônicos
Excitatórios = catiônicos
(permeáveis à cátions - Na+, K+, Ca++)
Inibitórios = aniônicos
(permeáveis à âtions - Cl-
O fluxo iônico pelos receptores ionotrópicos 
(corrente) gera uma mudança de potencial 
da membrana
CEPS=corrente excitatória 
pós-sináptico
PEPS=potencial excitatório 
pós-sináptico
Os potenciais pós-sinápticos podem ser 
inibitórios ou excitatórios dependendo do 
neurotransmissor
Potenciais inibitórios pós-sinápticos
Neurotransmissores: GABA, Glicina
Potenciais excitatórios pós-sinápticos
Neurotransmissores: glutamato, acetilcolina
Integração sináptica
sinapses centrais são sinapses tipo muitas-para-um
• Minúsculas
• 0,5-2 mm de área de 
contato
• Varicosidades, bouton
• Numerosas
• 60 trilhões de sinapses em 
um hemisfério de córtex 
cerebral humano
• 1 neurônio de uma forma 
geral faz ~1.000 sinapses e 
recebe ~10.000 sinapses
• Ação individual 
insignificante!
• Cada sinapse em geral 
contém uma zona ativa que 
libera uma vesícula 
sináptica por vez
• Qual é o segredo?
Somação temporal e espacial: 
um exemplo de integração
Integração sináptica
A soma espacial e temporal dos 
eventos excitatórios e inibitórios 
pode levar o potencial da 
membrana a ultrapassar o limiar 
do potencial de ação.