CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO

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CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO (POTENCIAL DE AÇÃO) E TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Somos capazes de obter estímulos do ambiente através de estruturas especiais, os receptores, com terminações nervosas (dendritos) que disparam o impulso nervoso.
Para cada forma de energia, há um receptor adequado. Por exemplo, os olhos captam apenas luz; os ouvidos (ou orelhas) reagem apenas às ondas sonoras. Os estímulos promovem a entrada de íons sódio no neurônio, o que provoca a inversão da carga elétrica da membrana (positiva por fora e negativa por dentro).
Essa alteração, chamada de despolarização, propaga-se pelo neurônio e constitui o impulso nervoso. Após a entrada de sódio, o íon potássio sai do neurônio, restabelece-se a polaridade da membrana (repolarização) e o neurônio fica pronto para conduzir um novo impulso. Depois de muitos impulsos, a situação dos íons dentro e fora da célula (muito sódio fora e muito potássio dentro) é restabelecida.
A despolarização e a repolarização ao longo do axônio do neurônio.
Nos axônios com células de Schwann, a troca de cargas elétricas ocorre apenas nos nódulos de Ranvier (condução saltatória), o que aumenta a velocidade do impulso nervoso, que pode atingir 100 m/s ou mais. Só estímulos com uma intensidade mínima – denominada limiar excitatório – podem provocar impulsos.
Se o estímulo for muito fraco (intensidade menor que o limiar excitatório), não haverá impulso nervoso. Passado o limiar, o potencial de ação do neurônio será sempre o mesmo, qualquer que seja a intensidade do estímulo. Portanto, o neurônio obedece à lei ou princípio do tudo-ou-nada.
Esquema da condução saltatória do impulso nervoso num axônio
Na Sinapse, região de contato entre dois neurônios, há uma pequena distância entre eles e a passagem do impulso nervoso é feita por substâncias químicas, os neuro-hormonios, neurotransmissores ou mediadores químicos.
Entre as centenas de neurotransmissores conhecidos estão a acetilcolina, a noradrenalina, a dopamina e a serotonina. Como esses mediadores estão acumulados apenas no fim do axônio, a transmissão do impulso ocorre sempre do axônio de um neurônio para o dendrito ou o corpo celular do neurônio seguinte.
Eles se ligam a proteínas da membrana do outro neurônio e tornam-na mais permeável ao sódio, deflagrando, assim, a entrada de sódio e a inversão de cargas do impulso nervoso. Cerca de 2 ms a 3 ms depois, essas substâncias são destruídas por enzimas e o estímulo cessa.
TRANSMISSÃO SINÁPTICA
Se escolhêssemos uma palavra para definir sinapse, essa palavra seria comunicação, pois é através da sinapse que as células do nosso corpo conseguem enviar sinais umas as outras. Que células realizam sinapse? Essa comunicação acontece entre duas células nervosas e entre células nervosas e células efetoras, mas o que são células efetoras? SÃO CÉLULAS DE RESPOSTA. São células não nervosas que respondem a estímulos. Quando um músculo se contrai, fazendo com que nós nos movimentemos ou o coração bombeia o sangue mais ou menos intensamente é devido à ocorrência de uma sinapse que alterou a atividade metabólica desse tecido.
TIPOS DE SINAPSE
Dividimos as sinapses em dois grupos: sinapse elétrica e sinapse química.
a) Sinapse elétrica: É menos comum, mas de grande importância para o nosso funcionamento. Na sinapse elétrica a passagem do sinal acontece devido à abertura de canais de ligação entre as duas células, chamados de junções comunicantes ou simplesmente de junções do tipo GAP. Através desses canais que são proteínas transmembranares a informação se propaga na forma de um sinal elétrico, quer seja ele estimulatório ou inibitório, determinado pela abertura das proteínas e passagem do sinal (estimulatório) ou seu fechamento e não passagem do sinal (inibitório). Essas proteínas são classificadas como da classe das conexinas, onde são encontradas seis subunidades na sua composição, semelhantes a uma folha de trevo. A sinapse elétrica apresenta algumas características, tais como: propagação bidirecional, ou seja, o sinal vai nos dois sentidos, não presença de retardo sináptico que veremos ser uma característica da sinapse química e que torna a sua velocidade maior. Encontramos sinapses elétricas em várias regiões do sistema nervoso central e periférico. Tecidos como os músculos cardíacos e a musculatura lisa visceral usam essa sinapse para controle de suas ações.
b) Sinapse química: Na sinapse química temos a participação de uma substância chave nesse processo, chamada de neurotransmissor. Um neurotransmissor é uma substância química que ao se ligar ao seu receptor, numa ligação chamada “chave fechadura” específica, semelhante àquela encontrada nas enzimas promove a comunicação celular através de efeitos estimulatórios ou inibitórios. Mas como acontece a liberação de um neurotransmissor? Podemos usar as seguintes etapas para seu entendimento:
a) O sinal ao se propagar pela membrana pré-sináptica induz a abertura de canais de cálcio (Ca2+) que tem alta concentração no meio extracelular.
b) O cálcio é um importante mensageiro químico intracelular e sua elevação no citoplasma das células promove a fusão da vesícula sináptica (que armazena os neurotransmissores) com a membrana pré-sináptica.
c) A fusão vesícula e membrana provocam a exocitose da vesícula. Lembrem que exocitose é liberação de substância para fora da célula. Exo = fora # endo = dentro.
d) Essa substância é o neurotransmissor.
Uma vez o neurotransmissor na fenda sináptica, este se liga a seu receptor específico que por sua vez encontra-se na membrana pós-sináptica. Essa ligação irá alterar a permeabilidade dessa membrana a determinados íons e isso determinará se a sinapse será excitatória ou inibitória. Lembram o que significa o termo permeabilidade? Significa a capacidade de transporte de determinadas substâncias através da membrana celular. Na sinapse química a entrada ou saída de determinados íons pode determinar sua excitação ou não. Após a liberação dos neurotransmissores na fenda e sua conseqüente ação, essas substâncias precisam voltar para a vesícula pré-sináptica através de um mecanismo chamado recaptação que nada mais é que o retorno do neurotransmissor a vesícula contida na membrana pré-sináptica ou algumas vezes serem destruídos através de ação enzimática. Uma dessas enzimas que destroem determinados neurotransmissores é a acetilcolinesterase que atua sobre a acetilcolina liberada em tecidos como o músculo esquelético. Outras enzimas importantes de destruição de neurotransmissores são feitas pelas enzimas COMT – catecol–o-metil transferase e MAO – monoamina oxidase que atuam sobre neurotransmissores adrenérgicos.
O QUE DETERMINA UMA SINAPSE SER EXCITATÓRIA OU INIBITÓRIA?
O tipo de canal iônico aberto pelo neurotransmissor irá determinar a excitação ou inibição. Sinais excitatórios determinam alterações na membrana pós-sináptica que a despolarizam. Lembram o que seja despolarização? É uma alteração na membrana que inverte as cargas das faces externa e interna de uma célula excitável. Na despolarização, o lado externo fica com carga negativa, enquanto o lado interno fica carregado positivamente, contrariamente ao repouso ou polarização, quando o lado externo tem carregamento positivo e o interno negativo. Por outro lado, a abertura de canais iônicos que hiperpolarizama célula induzem sua inibição, pois tornam mais difícil o disparo de um potencial de ação.
QUE TIPOS DE CANAIS IÔNICOS PODEM ESTIMULAR OU INIBIR UMA CÉLULA?
Como visto anteriormente, determinados íons podem induzir estímulo ou inibição em uma célula. A entrada de íons na célula carregados positivamente (cátions) induz despolarização na membrana plasmática e isso é um evento inibitório. Geralmente a entrada de sódio (Na+) na célula induz seu estímulo. Outro íon que pode estimular as células é o cálcio (Ca2+) que também tem alta concentração extracelularmente. Os eventos inibitórios acontecem devido a hiperpolarização da membrana pós-sináptica que pode ser induzida pela entrada do cloro (Cl-) na célula ou pela saída do potássio (K+) do meio intracelular.Podemos pensar em excitação ou inibição através do fechamento de canais iônicos específicos também. Como a entrada de sódio e cálcio induz despolarização e conseqüente estimulação, o bloqueio ou fechamento desses canais podem levar uma célula a um estágio de inibição. Por outro lado, o bloqueio dos canais de induzem hiperpolarização, como o cloro e o potássio podem tornar uma célula mais propícia à estimulação.
PRINCIPAIS CLASSES DE NEUROTRANSMISSORES
Dividimos os neurotransmissores em duas grandes classes: aqueles que provocam estimulação e os que induzem inibição. O princípio básico seria a despolarização ou a hiperpolarização como eventos indutores dessas alterações fisiológicas. Outra característica importante a ser ressaltada é que um mesmo neurotransmissor poderá ser inibitório ou estimulatório e isso é uma característica do receptor ao qual o mesmo irá se ligar. Essa ligação promoverá a abertura de canais iônicos específicos e determinará a excitação ou a inibição. Vamos aos principais neurotransmissores:
a) Acetilcolina (Ach) : Excitatória e Inibitória. A Ach pode excitar tecidos como o músculo esquelético ou o tubo digestivo. No músculo ela se liga a receptores chamados nicotínicos enquanto no tubo digestivo ela tem receptores chamados muscarínicos. Essa mesma substância poderá provocar inibição em outros locais e um grande exemplo é o músculo estriado cardíaco. A ligação da Ach aos receptores muscarínicoscardíacos pode levar a uma parada cardíaca devido a seu efeito inibitório.
b) Adrenalina e Noradrenalina – Substâncias que se comportam de forma semelhante a acetilcolina, podendo excitar determinadas regiões e inibir outras. Sobre o coração e no Sistema Nervoso Central ocorre estimulação enquanto no tubo digestivo há inibição que provoca redução das secreções digestivas como a saliva.
c) GABA Glicina – São neurotransmissores inibitórios sobre o sistema nervoso central.
d) Glutamato – Principal neurotransmissor excitatório do Sistema Nervoso Central.
e) Serotonina – É uma substância moduladora do humor e bem-estar. Sua deficiência pode levar a situações de depressão.
f) Dopamina – Precursora das catecolaminas como a adrenalina e noradrenalina. Tem efeito excitatório sobre o Sistema Nervoso Central.