SINAPSE - resumo

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VIRGÍNIA DE CARLI 
ATM 2018/2 
SINAPSES 
 
A informação é transmitida ao SNC em sua maior parte na forma de potenciais de ação, 
conhecidos como impulsos nervosos. Na sua transmissão, cada impulso pode ser ou bloqueado 
ou transformado de impulso único em impulsos repetitivos ou pode ser integrado a impulsos 
vindos de outros neurônios. Todas essas funções podem ser conhecidas como funções sinápticas 
dos neurônios. 
 
TIPOS DE SINAPSES: Existem as sinapses químicas e as elétricas. As sinapses QUÍMICAS 
são aquelas que o primeiro neurônio secreta uma subst. química chamada 
NEUROTRANSMISSOR, que vai atuar em proteínas receptoras presentes na membrana do 
neurônio subsequente para promover a excitação, inibição ou ainda modificar de outro modo a 
sensibilidade dessa célula. QUASE TODAS as sinapses do SNC são QUÍMICAS. Alguns dos 
mais conhecidos neurotransmissores são: Acetilcolina, Norepinefrina, Epinefrina, Histamina, 
Ácido Gama-aminobutiríco (GABA), Glicina, Serotonina e Glutamato. As sinapses 
ELÉTRICAS conduzem eletricidade de uma célula p/ próxima. A maior parte dessas sinapses 
consiste em pequenas estruturas tubulares proteicas chamadas junções comunicantes (gap), que 
permitem o livre movimento dos íons de uma célula p/ outra. 
As sinapses químicas transmitem os sinais em uma só direção, ou seja do neurônio pré-sinaptico 
→ o neurônio pós-sinaptico, no qual o neurotransmissor age. Essa é a CONDUÇÃO 
UNIDIRECIONAL. A condução pelas sinapses elétricas transmitem os sinais em ambas as 
direções. Há extrema importância na condução unidirecional: ela permite que os sinais sejam 
direcionados para alvos específicos. 
 
ANATOMIA FISIOLÓGICA DA SINAPSE: o neurônio motor anterior típico é composto por 
3 partes principais: corpo celular ou soma; axônio único; dendritos. Encontram-se pequenos 
botões sinápticos chamados de TERMINAIS PRÉ- SINÁPTICOS nas superfícies dos 
dendritos e do corpos celular(mas em muito maior qtidade nos dendritos). Esses terminais pré-
sinápticos são as porções terminais de ramificações de axônios de diversos outros neurônios. 
Muitos desses terminais são excitatórios(secretam neurotransmissor que estimula o neurônio 
pós-sináptico); outros são inibitórios(secretam subst. transmissora que inibe o neurônio pós-
sináptico). 
São as ≠ de tamanho, comprimento, calibre dos neurônios que fazem diversas partes do sistema 
nervoso reagirem de modo ≠ dos sinais sinápticos aferentes e executarem muitas funções 
distintas. 
 
O TERMINAL PRÉ-SINÁPTICO é separado do corpo celular do neurônio pós-sinaptico pela 
Fenda Sináptica. O terminal possui 2 estruturas importantes p/ a função excitatória: as vesículas 
transmissoras e as mitocôndrias. As vesículas contem a subst. transmissora que excita ou inibe o 
neurônio pós-sinaptico. EXCITA se a membrana neuronal tiver RECEPTORES 
EXCITATORIOS; INIBE se a membrana tiver RECEPTORES INIBITORIOS. As 
mitocôndrias fornecem ATP p/ sintetizar novas moléculas de subst. transmissora. Qdo o 
potencial de ação chega ao terminal pré-sinaptico, a despolarização da membrana → 
pequeno numero de vesículas libere o neurotransmissor na fenda sináptica, provocando 
alterações imediatas nas características de permeabilidade da membrana pós-sinaptica, o que 
leva a excitação ou inibição do neurônio pós-sinaptico, dependendo das características do 
receptor neuronal. 
 
A MEMBRANA DO TERMINAL PRÉ-SINÁPTICO possui grandes qtidades de canais de 
cálcio dependentes de voltagem. Qdo o potencial de ação despolariza a membrana, os canais de 
cálcio se abrem, permitindo a passagem de íons → terminal sináptico. Qdo os íons cálcio 
entram no terminal, eles se ligam a proteínas especiais, permitindo que algumas vesículas 
liberem seu conteúdo na fenda sináptica após cada potencial de ação. 
 
A MEMBRANA DO NEURÔNIO PÓS-SINÁPTICO contém um grande nº de 
PROTEÍNAS RECEPTORAS. As moléculas desses receptores tem 2 componentes 
importantes: COMPONENTE DE LIGAÇÃO, que se exterioriza da membrana na fenda 
sináptica onde se liga ao neurotransmissor; e o COMPONENTE IONÓFORO, que atravessa a 
membrana pós-sináptica até alcançar o interior do neurônio pós-sináptico. O componente 
ionóforo pode ser de 2 tipos: canal iônico, que permite a passagem de tipos específicos de íons; 
ou ativador de “segundo mensageiro”, que é uma molécula que projetando-se p/ o citoplasma da 
célula, ativa subst. localizadas no interior do neurônio pós-sináptico, promovendo aumento ou 
diminuição das funções celulares especificas. 
CANAIS IÔNICOS: os canais iônicos da membrana neuronal pós-sináptica são de 2 tipos: 
CANAIS CATIÔNICOS, que permitem a passagem de íons sódio. A subst. transmissora que 
abre os canais catiônicos é chamada de transmissor excitatório. Há também os CANAIS 
ANIÔNICOS, que permitem a passagem de íons cloreto. As subst. transmissoras que abrem 
os canais aniônicos são chamadas de transmissores inibitórios. 
SISTEMA DE “SEGUNDOS MENSAGEIROS”: os canais iônicos não são capazes de 
provocar alterações prolongadas no neurônio pós-sináptico. A excitação ou inibição neuronal 
pós-sináptica prolongada é realizada pela ativação do sistema químico de “segundos 
mensageiros”. Um dos tipos mais comuns utiliza o grupo de proteínas chamado de 
PROTEÍNAS G. A proteína G está ligada à porção do receptor que se projeta para o interior do 
célula. A proteína G é formada por 3 componentes distintos. Durante a ativação do pelo impulso 
nervoso, a porção alfa da proteína G se separa das outras duas porções e então fica livre p/ se 
deslocar pelo citoplasma da célula. No interior do citoplasma, a alfa livre executa uma ou mais 
de múltiplas funções. 4 mudanças podem ocorrer : 
 Abertura de canais iônicos específicos na membrana da célula pós-sináptica. 
 Ativação do AMPc ou GMPc na célula neuronal, podendo ativar a maquinaria metabólica 
muito específica do neurônio, podendo provocar alterações a longo prazo da estrutura da 
célula. 
 Ativação de uma ou mais enzimas intracelulares. 
 Ativação da transcrição gênica, podendo provocar a formação de novas proteínas pelo 
neurônio, dessa forma modificando a sua maquinaria metabólica ou da sua estrutura. 
RECEPTORES EXCITATÓRIOS OU INIBITÓRIOS: Alguns receptores pós-sinápticos qdo 
ativados provocam a excitação do neurônio pós-sináptico e outros a inibição. 
EXCITAÇÃO: os ≠ mecanismos moleculares e de membrana utilizados p/ induzir a excitação 
são: 
 Abertura dos canais de sódio → cargas elétricas positivas p/ célula pós-sináptica. 
Aumento o potencial intracelular da membrana em direção a um potencial mais positivo. 
 Condução reduzida pelos canais de cloreto ou potássio ou de ambos. Tal fato diminui a 
difusão de íons cloreto com carga negativa p/ o neurônio pós-sináptico ou a difusão de 
íons potássio com carga positiva p/ fora da célula. Em ambos os casos o potencial interno 
da membrana torna-se mais positivo que o normal, o que tem caráter excitatório. 
 Diversas alterações no metabolismo do neurônio pós-sináptico p/ excitar a atividade 
celular ou aumentar o nº de receptores de membrana excitatórios. 
INIBIÇÃO: os ≠ mecanismos moleculares e de membrana utilizados p/ induzir a inibição são: 
 Abertura dos canais p/ íon cloreto na membrana neuronal pós-sináptica → íons cloreto 
para o interior do neurônio, provocando aumento da negatividade interna, o que tem 
caráter inibitório. 
 Aumento na condutância dos íons potássio para exterior dos neurônios. Isso permite que 
os íons positivos se difundam p/ o meio extracelular o que provoca aumento da 
negatividade no lado interno, o que é inibitório para a célula. 
 Ativação de enzimas receptoras que inibem as funções metabólicas celulares. 
 
SUBST. QUÍMICAS QUE ATUAM COMO NEUROTRANSMISSORES: Existem 2 
grupos distintos de transmissores sinápticos. Um grupo se constitui de neurotransmissores com 
moléculas pequenas e de ação rápida. O outro grupo é formado de neuropeptídeos,de tamanho 
molecular muito maior e, em geral, de ação muito lenta. Os neurotransmissores de moléculas 
pequenas e de ação rápida induzem as respostas mais aguda do sistema nervoso. Os 
neuropeptídeos provocam ações mais prolongadas como mudanças a longo prazo do nº de 
receptores neuronais. 
NEUROTRANSMISSORES DE MOLÉC. PEQ. E DE AÇÃO RÁPIDA: os 
neurotransmissores são sintetizados no citosol do terminal pré-sináptico e entram na vesícula 
sináptica por meio de transporte ativo. Na maioria das vezes, o efeito que o neurotransmissor 
provoca é aumentar ou diminuir a condutância dos canais iônicos. As vesículas desse tipo de 
neurotransmissor são continuamente recicladas e utilizadas por repetidas vezes. 
CARACTERÍSTICAS DE ALGUNS IMPORTANTES NEUROTRANSMISSORES DE 
MOLÉCULA PEQUENA: 
 ACETILCOLINA: é secretada por terminais das grandes células piramidais do córtex 
motor; por ≠ neurônios nos gânglios da base; por neurônios motores que inervam os 
músculos esqueléticos; neurônios pré-ganglionares do SNA; neurônios pós-ganglionares 
do SNA parassimpático e alguns neurônios pós-ganglionares do SNA simpático. Em 
muitos casos, possui efeito EXCITATÓRIO, e em outros possui efeito INIBITÓRIO. 
 NOREPINEFRINA: é secretada por terminais de diversos neurônios cujos corpos 
celulares estão no tronco cerebral e no hipotálamo. Os neurônios secretores de 
norepinefrina enviam fibras p/ áreas muito disseminadas do encéfalo, auxiliando no 
controle da atividade geral e na disposição da mente, tal como ↑ do nível de vigília. A 
norepinefrina se liga a RECEPTORES EXCITATÓRIOS em algumas situações e em 
outras a RECEPTORES INIBITÓRIOS. É secretada pela maioria dos neurônios pós-
ganglionares do SNA simpático, onde excita alguns órgãos e inibe outros. 
 DOPAMINA: é secretada por neurônios que se originam na subst. negra. É 
INIBITÓRIO. 
 GLICINA: secretado nas sinapses na medula espinhal. É INIBITÓRIO. 
 GABA: é secretado nos terminais nervosos presentes na medula espinhal, no cerebelo, 
nos núcleos da base, e em diversas áreas do córtex. É INIBITÓRIO. 
 GLUTAMATO: é secretado em muitas vias sensórias aferentes, e em diversas aras dos 
córtex. É EXCITATÓRIO. 
 SEROTONINA: age como inibidor das vias de dor na medula espinhal, e acredita-se que 
sua ação inibitória auxilie no controle do humor do individuo, provocando o sono. 
 ÓXIDO NÍTRICO: é um gás. É secretado por terminais nervosos em áreas encefálicas 
responsáveis pelo comportamento a longo prazo e pela memória. Não é formado e 
armazenado nas vesículas no terminal pré-sináptico; é sintetizado qse 
instantaneamente conforme sua necessidade. 
NEUROPEPTÍDEOS: não são sintetizados no citosol; são sintetizados como partes integrais de 
grandes moléculas proteicas pelos ribossomos situados no corpo celular do neurônio. As 
vesículas são transportadas até as terminações das fibras nervosas pelo fluxo axônico do 
citoplasma do axônio. As vesículas liberam seu conteúdo em resposta a potencias de ação. A 
vesícula passa por autólise e não é reutilizada. 
Os neuropeptideos provocam ações muito mais prolongadas. Algumas dessas ações incluem 
fechamento prolongado dos canais de cálcio, mudanças por longo tempo na maquinaria 
metabólica celular ou mudanças por longo tempo do nº de receptores excitatórios ou inibitórios. 
 
EVENTOS ELÉTRICOS DURANTE A EXCITAÇÃO NEURONAL: 
 POTENCIAL DE REPOUSO 
O potencial de repouso da membrana é em torno de – 65 milivolts. Esse valor é menos negativo 
que os -90 milivolts encontrados nas fibras nervosas periféricas e nas fibras de musculo 
esquelético. Esse valor menos negativo é a base para as 2 funções do neurônio, tanto excitação 
como inibição. 
A concentração dos íons sódio é alta no liquido extracelular e a concentração do íons potássio é 
alta no corpo celular do neurônio. Essa situação evidencia a existência da bomba de Na/K. A 
concentração de íon cloreto é alta no liquido extracelular. A razão principal para a baixa 
concentração dos íons cloreto no neurônio é o potencial de -65 milivolts. Essa voltagem negativa 
repele os íons cloreto com carga negativa forçando-os para fora. 
 DISTRIBUIÇÃO UNIFORME DO POTENCIAL ELÉTRICO 
O interior do corpo celular do neurônio contem solução eletrolítica de alta condutividade, o 
liquido intracelular. Qualquer alteração do potencial, em qualquer parte do corpo celular induz à 
alteração quase que precisamente igual do potencial em todos os outros pontos do corpo celular. 
 POTENCIAL EXCITATÓRIO PÓS-SINÁPTICO (PEPS) 
O potencial de repouso da membrana, em qualquer ponto do corpo celular, é de -65 milivolts. 
O terminal pré-sináptico libera o neurotransmissor na fenda sináptica, o qual age sobre o 
receptor excitatório de membrana, aumentando a permeabilidade da membrana ao Na. Assim, 
os íons sódio se difundem rapidamente para a célula. O rápido influxo de íons sódio neutraliza a 
parte da negatividade do potencial de repouso. Esse aumento positivo da voltagem do potencial 
normal da membrana em repouso(ou seja, para valor menos negativo) é chamado de 
POTENCIAL EXCITATÓRIO PÓS-SINÁPTICO. Se esse potencial aumentar até o limiar na 
direção positiva irá provocar potencial de ação no neurônio pós-sináptico, o excitando. 
A descarga de um terminal pré-sináptico único jamais induzirá aumento do potencial. 
O aumento de potencial requer descarga simultânea de vários terminais por meio do processo 
chamado de somação. 
Quando o PEPS aumenta o suficiente na direção positiva, passa por valor em que ele deflagra o 
potencial de ação no neurônio. O potencial é deflagrado no segmento inicial do axônio, ponto 
em que o axônio emerge do corpo celular. Essa região é conhecida como CONE AXONAL, e 
tem maior concentração de canais de sódio dependentes de voltagem do que o corpo celular, 
podendo assim, gerar potencial de ação com muito mais facilidade. Uma vez disparado o 
potencial de ação, ele se propaga na direção periférica ao longo do axônio. 
 
EVENTOS ELÉTRICOS DURANTE A INIBIÇÃO NEURONAL: 
 POTENCIAL INIBITÓRIO PÓS-SINÁPTICO 
As sinapses inibitórias promovem principalmente a abertura dos canais de cloreto. Assim, os 
íons cloreto com carga negativa se movem do liquido extracelular p/ intracelular, o que torna o 
potencial de membrana mais negativo que o normal. 
A abertura dos canais de potássio permite que os íons potássio se dirijam para o exterior, o 
que torna o potencial de membrana mais negativo que o normal. 
Tanto o influxo de cloreto quanto o efluxo de potássio aumentam o grau de negatividade 
intracelular, o que é chamado de HIPERPOLARIZAÇÃO. 
O aumento da negatividade para além do nível do potencial de membrana normal no estado de 
repouso é chamado de POTENCIAL INIBITÓRIO PÓS-SINÁPTICO. 
 INIBIÇÃO PRÉ-SINÁPTICA 
Outro tipo de inibição ocorre com frequência nos terminais pré-sinapticos antes mesmo que o 
sinal neural chegue à sinapse. Esse tipo de inibição é chamada de INIBIÇÃO PRÉ-SINÁPTICA. 
Ela é causada pela liberação subst. inibitória nos terminais nervosos pré-sinápticos, antes 
mesmo que esses terminais atinjam o neurônio pós-sináptico. Na maioria das vezes, o 
neurônio inibitório envolvido é o GABA, que abre os canais aniônicos, permitindo a difusão de 
grande numero de íons cloreto p/ o terminal nervoso. As cargas negativas inibem a 
transmissão sináptica porque cancelam boa parte do efeito excitatório dos íons sódio com 
carga positiva quando da chegada do potencial de ação. A inibição pré-sináptica ocorre em 
muitas vias sensoriais. 
 
CURSO TEMPORAL DOS POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS: Qdo a sinapse excitatória 
excita o neurônio motor, a membrana fica muito permeável aos íons sódio, que se difundem 
rapidamente para o interior, aumentando seu potencial de ação e criando assim, o PEPS. Esse 
potencial diminui nosmilissegundos subsequentes. Pois esse é o tempo necessário para o 
excesso de cargas positivas saia do neurônio e para que se restabeleça o potencial de repouso 
normal. Efeito exatamente oposto ocorre para o PIPS. 
 
SOMAÇÃO 
 SOMAÇÃO ESPACIAL 
A excitação de um só terminal pré-sináptico sobre a superfície do neurônio quase nunca excita a 
célula. 
Diversos terminais pré-sinápticos são normalmente estimulados ao mesmo tempo. Embora 
esses terminais estejam distribuídos por amplas e distantes áreas no neurônio, seus efeitos podem 
ainda ser somados. Os potenciais podem se soar uns aos outros, até que a excitação neuronal 
ocorra. A somação dos potencias pós-sinápticos simultâneos pela ativação de múltiplos 
terminais em áreas muito espaçadas na membrana neuronal é chamado de somação espacial. 
 SOMAÇÃO TEMPORAL: 
O terminal pré-sináptico é disparado e a subst. transmissora liberada promove a abertura dos 
canais de membrana por milissegundos ou mais. Mas o potencial pós-sináptico pode durar 
alguns milissegundos depois de os canais terem se fechado. Assim, a segunda abertura de canais 
pode aumentar o potencial pós-sináptico até um nível maior. 
Descargas sucessivas de um só terminal pré-sináptico, se ocorrerem com rapidez suficiente, 
podem ser adicionadas umas às outras, ou seja, podem se somar. Esse tipo de somação é 
conhecida como somação temporal. 
 O PIPS e o PEPS podem se anular completa ou parcialmente. 
 
“FACILITAÇÃO” DOS NEURÔNIOS: a somação dos potenciais pós-sinapticos é 
excitatória, porém não se aumenta até o ponto de atingir o limiar p/ o disparo do neurônio 
pós-sináptico. Qdo isso ocorrer, diz-se que o neurônio está sendo facilitado, ou seja, o seu 
pontencial de membrana está mais próximo do limiar de disparo, mas ainda não ao nível do 
disparo. 
 
CONDUÇÃO NOS DENDRITOS: a maioria dos dendritos não transmite potenciais de ação 
por terem relativamente poucos canais de sódio dependentes de voltagem. Eles transmitem 
correntes eletrotônicas pelos dendritos em direção ao corpo celular. A transmissão de corrente 
eletrotônica significa a propagação direta de corrente elétrica por condução iônica, nos fluidos 
dos dendritos, sem a geração de potenciais de ação. 
Grande parte do potencial pós-sináptico excitatório é perdida antes que atinja o corpo celular. A 
razão para isso é que os dendritos são longos, suas membranas são delgadas, e parcialmente 
permeáveis aos íons potássio e cloreto, provocando o “vazamento” da corrente elétrica. Assim, 
grande parte do potencial é perdida pelo vazamento através da membrana antes que se atinja o 
corpo celular. Essa redução de potencial de membrana, à medida que se propaga 
eletrotonicamente pelos dendritos em direção ao corpo celular, é chamada CONDUÇÃO 
DECREMENTAL. 
 
 
 Os dendritos podem somar os potenciais pós-sinápticos excitatórios inibitórios, da 
mesma forma que o corpo celular. 
 
RELAÇÃO ENTRE ESTADO DE EXCITAÇÃO E FREQUÊNCIA DE DISPARO: 
ESTADO EXCITATÓRIO: é definido como impulso excitatório resultante da somação dos 
potenciais excitatórios e inibitórios nesse neurônio. Se existe grau maior de excitação do que 
inibição no neurônio em dado instante, então se diz que esse é um estado excitatório. Se existe 
mais inibição que excitação, diz-se que esse é um ESTADO INIBITÓRIO. 
 
FADIGA DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA: qdo as sinapses excitatórios são repetidamente 
estimuladas com alta frequência, o nº de descargas do neurônio pós-sináptico é inicialmente 
muito alto, mas a frequência de disparo começa a diminuir progressivamente nos próximos 
milissegundos. Esse fenômeno é conhecido como fadiga da transmissão sináptica. Qdo certas 
áreas do sistema nervoso são superexcitadas, a fadiga faz com que percam tal excesso de 
excitabilidade após algum tempo. O desenvolvimento da fadiga é um mecanismo protetor 
contra a atividade neuronal excessiva. Parte do processo de fadiga resulta de 2 outros fatores: a 
inativação progressiva de muitos receptores de membrana pós-sinapticos; e o lento 
desenvolvimento de concentrações anormais de íons na célula neuronal pós-sináptica. 
 
EFEITO DA ALCALOSE E DA ACIDOSE NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA: A 
ALCALOSE aumenta acentuadamente a excitabilidade neuronal, pode provocar convulsões 
epiléticas. Já a ACIDOSE deprimi a atividade neuronal de modo drástico, podendo levar ao 
estado comatoso. 
 
EFEITO DA HIPÓXIA NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA: A excitabilidade neuronal é 
muito dependente do suprimento adequado de oxigênio, sendo que a sua falta pode provocar 
completa ausência de excitabilidade de alguns neurônios. 
 
EFEITO DOS FÁRMACOS NA TRANSMISSÃO SINÁPTICA: diversos fármacos 
aumentam a excitabilidade dos neurônios, outros a diminuem. Existem alguns fármacos como 
a cafeína, que aumenta a excitabilidade neuronal porque reduzem o limiar de excitação dos 
neurônios. A estricnina também aumenta a excitabilidade dos neurônios, mas ela inibe a ação 
de algumas subst. transmissoras inibitórias, especialmente o efeito inibitório da glicina na 
medula espinhal. Assim, os efeitos excitatórios passam a ser preponderantes e os neurônios 
ficam tão excitados que produzem rápidas descargas repetitivas, resultando em espasmos 
musculares tônicos graves. 
A maioria dos anestésicos aumenta o limiar para excitação da membrana neuronal e assim, 
reduz a transmissão sináptica em muitos pontos do sistema nervoso. 
 
RETARDO SINÁPTICO: O período mínimo para que todos os eventos da transmissão do sinal 
neuronal ocorra é de 0,5 milissegundos. Se houver uma demora ou um atraso, essa situação será 
conhecida como retardo sináptico. Da medida do tempo de retardo sináptico pode ser estimado 
o número de neurônios em serie presentes em um circuito.