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Leonardo F. R. Isquerdo – Medicina UFMS 2022 CAPÍTULO 45 – Organização do SNC, Funções Básicas das sinapses e Neurotransmissores Neurônio do SNC: A Unidade Funcional Básica Pode chegar centenas de sinais aferentes a um neurônio, mas o sinal eferente trafega por um axônio único Sinal se propaga de forma anterógrada, do axônio de um neurônio precedente para os dendritos localizados nos neurônios seguintes Divisão Sensorial do S.N – Os Receptores Sensoriais Muitas ações do SNC se iniciam pelas excitação dos receptores sensoriais A informação sensorial chega ao SNC pelos nervos periféricos, passando por todas as suas unidades, da medula ao córtex Divisão Motora do SN – Os Efetores Os músculos e as glândulas são efetores, executam as funções: contração dos músculos esqueléticos e lisos; secreção de substâncias por glândulas Diferentes níveis do SNC controlam a musculatura. As regiões mais inferiores estão mais ligada à respostas automáticas, e as regiões mais superiores voltada à respostas complexas Processamento de Informações – Função “Integrativa” do SN Mais de 99% de toda informação sensorial é descartada pelo cérebro ( p. ex. roupa, pressão da cadeira) Funções integrativas: canalização e processamento da informação recebida O Papel das Sinapses no Processamento de Informações Sinapse é o ponto de contato entre um neurônio e o neurônio seguinte. Determinam as direções em que os sinais nervosos vão se distribuir Sinais facilitarórios e inibitórios podem controlar a transmissão sináptica Podem bloquear sinais, amplificar sinais e transmitir sinais em muitas direções Armazenamento da Informação – Memória A maior parte das informações sensoriais são armazenadas, principalmente no córtex cerebral, para uso futuro ou para cognição Após os sinais passarem numerosas vezes pelas sinapses formam-se as memórias, que apresentam experiências das sensações originais Nível Medular Não é apenas uma via de passagem de impulsos nervosos, também é responsável por: 1) movimentos de marcha, (2) reflexos que afastam partes do corpo de objetos que causam dor, (3) reflexos que enrijecem as pernas para sustentar o corpo contra a gravidade e (4) reflexos que controlam os vasos sanguíneos locais, movimentos gastrointestinais ou excreção urinária Leonardo F. R. Isquerdo – Medicina UFMS 2022 Nível Cerebral Inferior ou Subcortical A maioria das atividades subconscientes são controladas pelas regiões: bulbo, ponte, mesencéfalo, hipotálamo, tálamo, cerebelo e gânglios da base Controle da P.A e da respiração, equilíbrio, reflexos alimentares e padrões emocionais Nível Cerebral Superior ou Cortical Funciona em conjuntos com as regiões subcorticais Região de armazenamento de memórias; essencial para a maior parte dos processos mentais Seu armazenamento de memórias é utilizado para operações determinadas e precisas Sinapses do SNC Os impulsos podem se propagar por uma sucessão de neurônios, mas, além disso, cada impulso (1) pode ser bloqueado, (2) pode ser transformado de impulso único em impulsos repetitivos, (3) pode ainda ser integrado a impulsos vindos de outros neurônios >> Funções sinápticas dos neurônios Tipos de Sinapses – Químicas e Elétricas A maioria das sinapses é química. O primeiro neurônio secreta por seu terminal um neurotransmissor que atua em receptores da membrana do neurônio subsequente. Inibindo ou excitando a sensibilidade desse célula As sinapses elétricas são caracterizadas por canais que conduzem eletricidade de uma célula para a próxima. A maioria dessas sinapses ocorre por junções gap e são observadas na musculatura lisa e cardíaca. Transmitem os sinais em ambas as direções Condução Unidirecional das Sinapses Químicas Os sinais são transmitidos em uma única direção, do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico Anatomia Fisiológica da Sinapse O neurônio motor anterior típico possui corpo, axônio único e dendritos. Nos dendritos e na superfície do corpo celular há muitos terminais pré-sinápticos (excitatórios ou inibitórios), porções finais de ramificações do axônios de diversos outros neurônios Terminais Pré-Sinápticos O terminal pré-sináptico é separado do corpo celular do neurônio pós-sináptico pela fenda sináptica O terminal tem dois tipos de estruturas internas importantes para sua função: as vesículas transmissoras, que armazenam a substância transmissora e as mitocôndrias, que fornece ATP para síntese de mais substância transmissora Leonardo F. R. Isquerdo – Medicina UFMS 2022 A despolarização da membrana do terminal sináptico provoca a liberação da substância transmissora, que irá inibir ou excitar o neurônio pós-sináptico Potencial de Ação – Liberação do Neurotransmissor – Íons Cálcio A membrana pré-sináptica possui inúmeros canais de cálcio dependentes de voltagem. Quando o potencial despolariza a membrana, os canais de cálcio se abrem e muitos desses íons passam para o terminal. Essa entrada de íons cálcio provoca a liberação da substância transmissora Ação da Substância Transmissora sobre o Neurônio Pós-Sináptico A membrana do neurônio pós-sináptico contém grande número de proteínas receptoras. As moléculas desses receptores possuem (1) o componente de ligação, que se exterioriza e (2) o componente ionóforo, que atravessa toda membrana até atingir o interior da célula. Esse último pode ser de dois tipos: canal iônico e ativador de “segundo mensageiro” Canais Iônicos Podem ser canais catiônicos (Na, K, Ca) ou aniônicos (Cl) Os canais catiônicos excitam os neurônios, sendo que a substância é chamada transmissor excitatório Os canais aniônicos inibem os neurônios, sendo que a substância é chamada transmissor inibitório Sistema de Segundos Mensageiros O segundo mensageiro é responsável por provocar o efeito prolongado no neurônio, como no processo de memória Um dos tipos mais comuns utiliza a proteína G, ligada ao receptor da membrana. Durante a ativação, a porção alfa se separa das outras, executando várias funções no citoplasma do neurônio, como: abertura de canais iônicos, ativação do AMPc ou GMPc, ativação de enzimas intracelulares e ativação da transcrição gênica Receptores Excitatórios ou Inibitórios na Membrana Pós-sináptica Mecanismo de excitação: (1) abertura dos canais de sódio, (2) condução reduzida pelos canais de cloreto e potássio, (3) diversas alterações metabólicas para excitar a atividade celular >> CARGA POSITIVA DENTRO Mecanismo de inibição: (1) abertura de canais de íon cloreto, (2) aumento de condutância de potássio para fora do neurônio, (3) ativação de enzimas que inibem as funções metabólicas >> CARGA NEGATIVA DENTO Substâncias Químicas que Atuam como Transmissores Sinápticos Neurotransmissores com moléculas pequenas e de ação rápida: induzem as respostas mais agudas do SN Neuropeptídeos (maiores e de ação lenta): ações mais prolongadas Leonardo F. R. Isquerdo – Medicina UFMS 2022 Neurotransmissores de Moléculas Pequenas e de Ação Rápida Produzidos no citosol e entram nas vesículas por transporte ativo Atua principalmente regulando a abertura de canais iônicos A vesícula, após liberar o neurotransmissor, permanece como parte integrante da membrana e depois é reciclada Como principal exemplo temos a acetilcolina Acetilcolina: é secretada em diversas áreas do SN; na maioria das vezes tem efeito excitatório, mas tem ação inibitória em algumas terminações parassimpáticas Norepinefrina: secretadas por corpos neuronais do tronco cerebral e hipotálamo; controle da atividadegeral e na disposição da mente; se liga principalmente a receptores excitatórios Dopamina: secretada na substância negra, com efeito geralmente inibitório Glicina: secretada nas sinapses da medula, atuando com efeito inibitório GABA: secretada na medula espinhal, cerebelo, gânglios da base, córtex; efeito inibitório Glutamato: secretado nas vias sensoriais aferentes, assim como no córtex; efeito excitatório Serotonina: secretada por núcleos da rafe mediana do tronco cerebral; inibição da vias da dor na medula e nos níveis mais superiores Óxido nítrico: secretado em áreas ligada à memória; não é armazenado em vesículas; altera a excitabilidade do neurônio pós-sináptico Neuropeptídeos São sintetizados nos ribossomos do corpo celular e embalados pelo complexo de golgi em vesículas As vesículas são levadas ao terminal axonômico pelo fluxo axonômico Ao serem liberadas, as vesículas passam por uma autólise e não são recicladas Provocam efeito prolongados Eventos Elétricos Potencial pós-sináptico excitatório (PPSE): sinapses excitatórias provocam abertura dos canais de sódio, aumentando a carga dentro da célula, aproximando-a do limiar elétrico Potencial pós-sináptico inibitório (PPSI): sinapses inibitórias provocam a abertura de canais de cloreto e de potássio, reduzindo a carga no interior da célula, afastando-a do limiar elétrico O potencial de ação se inicia na extremidade proximal do axônio, pois ele possui mais canais de sódio do que o corpo celular A inibição pode ser pré-sináptica, decorrente da abertura de canais aniônicos pelo GABA (principalmente) Diversos terminais pré-sinápticos são normalmente estimulados ao mesmo tempo, e seus efeitos são somados Leonardo F. R. Isquerdo – Medicina UFMS 2022 A somação de potenciais pós-sinápticos causam a chamada facilitação no neurônio, fazendo com que um impulso de outra fonte excite-o muito facilmente As sinapses que se encontram perto do corpo celular são mais eficazes para causar excitação ou inibição no neurônio Algumas Características Especiais da Transmissão sináptica Fadiga sináptica: Quando as sinapses excitatórias são repetidamente estimuladas com alta frequência, o número de descargas do neurônio pós- sináptico é inicialmente muito altas, mas a frequência de disparo começa a diminuir progressivamente nos próximos milissegundos ou segundos. É um mecanismo protetor contra atividade neuronal excessiva Efeito da acidose ou alcalose: a alcalose aumenta acentuadamente a excitabilidade neuronal; a acidose deprime a atividade neuronal de modo drástico Hipóxia: a cessação da disponibilidade de oxigênio pode provocar completa ausência de excitabilidade de alguns neurônios Fármacos: diversos fármacos, como a cafeína, aumentam a excitabilidade; já os anestésicos, diminuem a excitabilidade Retardo sináptico: Durante a transmissão do sinal neuronal do neurônio pré- sináptico para o neurônio pós-sináptico, certa quantidade de tempo é consumida durante a liberação do neurotransmissor e a formação do potencial de ação
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