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Condução nervosa e sinapses do SNC Organização do Sistema Nervoso Organização do Sistema Nervoso • O sistema nervoso é responsável pela interação entre o organismo e o meio ambiente. • Funções: ‒ Sensitiva (Sistema Nervoso Sensorial); ‒ Integradora; ‒ Motora (Sistema Nervoso Motor). Organização do Sistema Nervoso • Sistema nervoso sensorial: Muitas atividades do sistema nervoso se iniciam pelas experiências sensoriais que excitam os receptores sensoriais. • Sistema nervoso motor: Controla as diversas partes do corpo (contração dos músculos esqueléticos e lisos dos órgãos internos, secreção de substâncias químicas pelas glândulas). Organização do Sistema Nervoso • Função integrativa do Sistema Nervoso: processa a informação aferente, de modo que sejam efetuadas respostas mentais e motoras apropriadas. Organização do Sistema Nervoso • Eixo somatossensorial: Organização do Sistema Nervoso • Eixo motor Organização do Sistema Nervoso Organização do Sistema Nervoso Organização do Sistema Nervoso Condução nervosa • A informação é transmitida para o SNC, em sua maior parte na forma de potenciais de ação, chamados de impulsos nervosos, que se propagam por sucessão de neurônios. Condução nervosa Neurônios • Unidade morfológica e funcional do sistema nervoso; • SNC: 100 bilhões; • Rede sináptica extensa; • Possui a capacidade de gerar e conduzir impulsos ao longo de seus prolongamentos; • É incapaz de se reproduzir. Neurônios Neurônios • A maioria dos neurônios possui três regiões responsáveis por funções especializadas: 1. Corpo celular, 2. Dendritos (do grego, déndron = árvore) e 3. Axônio (do grego áxon = eixo). Neurônios Neurônios – Corpo celular • Ficam localizados dentro da substância cinzenta da medula espinhal; • Contém núcleo e citoplasma com as organelas citoplasmáticas (ribossomos, lisossomos, mitocôndrias e etc.); • O núcleo é geralmente vesiculoso com um ou mais nucléolos evidentes. Neurônios Neurônios – Dendritos • Geralmente são curtos parecem galhos de árvores; • São especializados em receber estímulos, traduzindo-os em alterações do potencial de repouso da membrana. Neurônios Neurônios – Axônio • É um filamento único, geralmente maior (mais longo) do que os dendritos; • Conduz o impulso a partir do corpo; • É recoberto por uma bainha de mielina. • O terminal axonal é o local onde o axônio entra em contato com outros neurônios e/ou outras células e passa a informação (impulso nervoso) para eles. Neurônios • Fibra nervosa – axônio, envolvido ou não pela bainha de mielina; • Nervos – conjunto de várias fibras nervosas reunidas em feixes, envolvidos por tecido conjuntivo. Neurônios • Aferentes ou sensitivos: conduzem os estímulos dos órgãos receptores para o SNC. • Eferentes ou motores: conduzem a resposta do SNC para os órgãos efetores. Neurônios Neurônios – Classificação • Quanto à seus prolongamentos: ‒ Unipolares; ‒ Bipolares; ‒ Multipolares; ‒ Pseudounipolares. Neurônios Neurônios – Classificação • Quanto à função: ‒ Sensoriais (aferentes): recebem estímulos do organismo ou do ambiente. ‒ Interneurônios (associação): estabelecem conexões entre outros neurônios, formando circuitos complexos. ‒ Motores (eferentes): controlam órgãos efetores, como glândulas e fibras musculares. Neurônios Neurônios – Neuroglia • Células gliais ou da glia: ‒ Sua função é envolver e nutrir os neurônios, mantendo-os unidos. a) Astrócitos (regulação do microambiente) Funções: Captam os neurotransmissores Funções metabólicas Constituintes do esqueleto do tecido nervoso Têm prolongamentos inseridos nos vasos sanguíneos Neurônios Neurônios – Neuroglia • Células gliais ou da glia: ‒ Sua função é envolver e nutrir os neurônios, mantendo-os unidos. b) Oligodendrócitos: Possuem um corpo celular arredondado e de pequenas dimensões, com poucos prolongamentos, curtos, finos e pouco ramificados. Funções: Exercem papeis importantes na manutenção dos neurônios Síntese das bainhas de mielina dos axônios do SNC. Neurônios Impulso nervoso • A informação que circula no neurônio designa-se por influxo nervoso ou impulso nervoso e chega ao neurônio pelo corpo celular ou pelos dendritos e sai pelo axônio. Sinapse Sinapse Sinapse Sinapse • É a região compreendida entre um axônio de um neurônio com um dendrito de outro, através do qual ocorre, a transmissão do impulso nervoso. Sinapse • Sinais aferentes (200.000 conexões); • Sinal eferente (trafega por axônio único); • Os sinais propagam na direção anterógrada. Sinapse Sinapse Funções: • Bloqueia impulsos de um neurônio para outro. • Modifica de um único impulso para impulsos repetitivos. • Integra impulsos vindos de outros neurônios. • Armazena informações (memória): quando um impulso atravessa uma sinapse, os impulsos, imediatamente seguintes passam com maior facilidade, tornando-se mais capazes de retransmitir os mesmos sinais. Sinapse Características especiais da transmissão sináptica Sinapse • Somação das sinapses: ‒ Somação espacial: ocorre quando dois impulsos excitatórios chegam simultaneamente ao neurônio pós-sináptico. Juntos provocam uma despolarização maior; ‒ Somação temporal: ocorre quando dois impulsos excitatórios chegam ao neurônio em rápida sucessão. Como há superposição temporal das despolarizações pós-sinápticas resultantes, elas se somam de forma gradual; ‒ Facilitação: ocorrem após estimulação tetânica do neurônio pré- sináptico. Sinapse Tipos de sinapses: a) Entre os neurônios (Pré - sináptico; axônios, para pós - sináptico; dendritos). b) Entre um neurônio e outra célula: são canais diretos com junções abertas. Podem ser de dois tipos: Fibras motoras (através dos axônios ). Fibras sensitivas (através dos dendritos). Sinapse Sinapse Tipos de circuitos: a) Circuito convergente: arranjo no qual vários neurônios convergem para um único neurônio; b) Circuito divergente: os neurônios estão arranjados de tal modo que uma célula pode redistribuir a informação para vários neurônios situados em diferentes locais do sistema nervoso. Sinapse Sinapse Tipos de circuitos: c) Feedback positivo (reverberação): auto-reforça a propagação do impulso excitatório na cadeia d)Feedback negativo: presença de um neurônio inibitório neste tipo de circuito que autocontrola o nível de excitabilidade da própria cadeia Sinapse Sinapse Tipos de sinapses: a) Elétricas b) Químicas Sinapse Sinapse Sinapses elétricas: São mais raras; O impulso nervoso propaga-se mais depressa. A corrente de íons associada ao potencial de ação passa diretamente de uma célula para outra, sem a intervenção de neurotransmissores. Sinapse Sinapses elétricas Mecanismo: • A neurotransmissão é estabelecia através da passagem direta de íons por meiodas junções abertas ou comunicantes (gap junctions) • Conexinas: canais iônicos acoplados. • É muito rápida, mas não apresenta controle na neurotransmissão; • Vias reflexas rápidas e nas respostas sincrônicas de neurônios do SNC. Sinapse Sinapse Sinapses químicas: As células pré e pós-sinápticas encontram-se separadas por uma fenda (fenda sináptica). O impulso nervoso propagado por via elétrica passa a ser propagado por via química na fenda sináptica, através de neurotransmissores. Sinapse Sinapses químicas Mecanismo: • 1- Chegada do PA no terminal; • 2- Abertura dos canais de Ca++ voltagem dependentes e difusão de Ca++ para o interior do terminal; • 3- Aumento de Ca++ intracelular; • 4- Exocitose dos NT para a fenda sináptica; • 5- Os NT ligam-se a receptores da membrana pós-sináptica; • 6- Os NT podem ser inativados por difusão lateral, degradação enzimática, receptação. Sinapse Sinapses químicas Sinapse Junção Neuromuscular Sinapse Sinapse entre uma fibra nervosa e um fibra muscular • Ocorre na placa motora; • Expansões dos terminais formam botões sinápticos. • Cada botão posiciona-se sobre uma dobra juncional; • As vesículas contém acetilcolina (Ach) e se concentram nas zonas ativas; Junção Neuromuscular Sinapse Junção Neuromuscular Sinapse Sinapses centrais Sinapse Sinapse entre neurônios • Ocorrem convergência e divergência; • Vários neurotransmissores e canais iônicos; • Neurônios centrais recebem aferências excitatórias ou inibitórias. Sinapses químicas-Neurotransmissores Sinapse • Os neurotransmissores são substâncias químicas que proporcionam a conexão de um axônio com um dendrito, para a transmissão do impulso nervoso. • Excitatórios • Inibitórios Neurotransmissores Sinapse • Excitatórios – despolarização da membrana pós-sináptica • Potencial pós-sináptico excitatório (PEPS) Neurotransmissores Sinapse • Inibitórios – hiperpolarização da membrana pós-sináptica • Potencial pós-sináptico inibitório (PIPS) Neurotransmissores Sinapse • Os NTs tem como características típicas: 1. São sintetizados pelos neurônios pré-sinápticos; 2. São armazenados dentro de vesículas e nos terminais axônicos; 3. São exocitados para a fenda sináptica com a chegada do PA; 4. Possuem receptores pós-sinápticos cuja ativação causa potenciais pós-sináptico (excitatórios ou inibitórios); Neurotransmissores Sinapse Neurotransmissores Sinapse Neurotransmissores Sinapse • Os NT são inativados eficazmente pela combinação de vários mecanismos: 1. Difusão: os NT difundem-se para fora da sinapse. 2. Inativação química por enzimas específicas presentes na sinapse. 3. Captação pré-sináptica. 4. Recaptação pelas células gliais (astrócitos). Receptores pós- sinápticos Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Os NTs agem sobre dois tipos de receptores pós- sinápticos: 1. Ionotrópicos; 2. Metabotrópicos; • Receptores ionotrópicos Canal iônico São proteínas integrais de membrana que formam poros hidrofílicos, permitindo a passagem de íons dotados de seletividade. Dependentes de voltagem Dependentes de ligante Exemplo de receptor ionotrópico: Nicotínico (Acetilcolina) Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Receptor nicotínico Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Receptores metabotrópicos Acoplados à proteína G São receptores acoplados a sistemas efetores através de uma proteína G. A formação do complexo NT-receptor inicia reações bioquímicas que culmina com a abertura indireta dos canais iônicos, mediada por proteína G. Proteínas G: São proteínas reguladoras que pode acionar uma outra proteína (efetuadora) que poderá mudar a conformação de um canal iônico ou então, ativar uma enzima chave que modifica o metabolismo do neurônio pós- sináptico (2º mensageiros). Exemplos: Receptor para serotonina, adrenalina. Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Receptores metabotrópicos – Sistema Adenililcilase Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Receptores metabotrópicos: Sistema Fosfolipase C Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos • Vantagens em usar 2º mensageiros A vantagem é que intracelularmente são produzidos muitos mediadores, isto é, amplificação do sinal inicial: os receptores ionotrópicos possuem uma relação de 1 NT: 1 canal iônico. No sistema acoplado à proteína G a relação é de 1NT: muitos canais. Além disso, possui um efeito mais prolongado e os 2º mensageiros podem enviar sinais para dentro da célula. Receptores pós-sinápticos Receptores pós- sinápticos Neurotransmissores Biossíntese dos Neurotransmissores Neurotrans missores • Os NT são sintetizados a partir dos sistemas enzimáticos presentes nos terminais axônicos ou no corpo celular. • Os aminoácidos - glicose ou de proteínas decompostas (GABA é sintetizado a partir do glutamato). • As aminas são todas sintetizadas no terminal. Ach – colina; Serotonina – triptofano; Catecolaminas - tirosina. Biossíntese dos Neurotransmissores Neurotrans missores • Síntese da Acetilcolina Biossíntese dos Neurotransmissores Neurotrans missores Biossíntese dos Neurotransmissores Neurotrans missores • Síntese da Serotonina Biossíntese dos Neurotransmissores Neurotrans missores • Síntese do GABA Sistemas de transmissão • Sistema colinérgico • Sistema noradrenérgico • Sistema dopaminérgico Neurotrans missores Sistema colinérgico • Acetilcolina (Ach) Neurotrans missores • Acetilcolina (Ach) Sistema colinérgico Neurotrans missores • Acetilcolina (Ach) Sistema colinérgico Ach Nicotínico (Muscular ou neuronal) Muscarínico (M1, M2, M3, M4 e M5) Estimulação dos gânglios, da musculatura esquelética, secreção de adrenalina pela supra-renal Efeitos da Ach sobre o sistema parassimpático Neurotrans missores • Acetilcolina (Ach) Sistema colinérgico Neurotrans missores Sistema noradrenérgico • Noradrenalina, adrenalina e isoprenalina Noradrenalina Adrenalina α1 Ativação da PLC Vasoconstrição, relaxamento do músculo liso intestinal, secreção salivar α2 ↓AMPc β1 ↑AMPc β2 ↑AMPc β3 ↑AMPc Inibição pré-sináptica, agregação plaquetária, contração do músculo liso vascular Aumento da frequência cardíaca Broncodilatação, vasodilatação, relaxamento do músculo liso visceral Lipólise Neurotrans missores Sistema dopaminérgico • Dopamina Dopamina D1 (Ativa Adenilato ciclase) D2 (Inibe Adenilato ciclase) Funções motoras, motivacionais e memória Neurotrans missores Aminoácidos excitatórios e inibitórios • Glutamato: É o principal aminoácido excitatório do SNC Neurotrans missores • Glutamato Glutamato NMDA Metabotrópico Permeabilidade ao Cálcio Liberação de cálcio NMDA Permeabilidade ao Sódio Aminoácidos excitatórios e inibitórios Neurotrans missores Aminoácidos excitatórios e inibitórios• GABA: É o principal aminoácido inibitório GABA GABAA GABAB Reduz a excitabilidade da membrana Inibição pré e pós- sináptica Neurotrans missores Aminoácidos excitatórios e inibitórios • GABA Neurotrans missores Serotonina Neurotrans missores • Os neurônios serotonérgicos centrais parecem estar envolvidos na regulação da temperatura, percepção sensorial, na indução do sono e na regulação dos níveis de humor Neurotrans missores Neurotrans missores
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