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Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 1 Funcionamento do potencial de ação e sinapse química 1.Potencial de ação: O evento que permite a transmissão dos sinais por distâncias curtas ou bem longas é uma onda de atividade elétrica autorregenerativa chamada de potencial de ação (PA), que se propaga do ponto de iniciação no corpo celular (o cone de implantação) até o terminal axonal, onde acontecem os contatos sinápticos. Quando a célula não está transmitindo nenhum impulso, ela se encontra em seu potencial de repouso, também conhecido como potencial de membrana. Ele é marcado por uma eletronegatividade intracelular, que varia nas diferentes células do nosso organismo, enquanto o meio extracelular encontra-se positivo. Em neurônios, a eletronegatividade intracelular se encontra por volta de -70mV, valor encontrado ao inserir um microeletrodo através da membrana plasmática do axônio gigante de uma lula ausente de estimulação. O aumento da intensidade de um estímulo elétrico sobre um axônio resulta na elevação não da amplitude, mas da frequência de potenciais de ação propagados. Nesse sentido, a estimulação repetitiva revela uma propriedade adicional dos potenciais de ação. Para frequências de estimulação baixas, a membrana é capaz de gerar um potencial de ação para cada pulso de corrente, e o limiar de excitabilidade é constante. Quando o intervalo entre dois pulsos sucessivos é reduzido, o limiar de excitabilidade para geração do segundo potencial de ação aumenta progressivamente até que, para intervalos muito curtos, é impossível gerar um segundo potencial de ação no qual a membrana é resistente à estimulação. O período após a geração de um potencial de ação no qual a membrana é resistente à estimulação elétrica é denominado período refratário e apresenta uma função importante limitando a frequência máxima de potenciais de ação que um neurônio é capaz de transmitir. Ele se divide em período refratário absoluto, no qual a membrana é inexcitável, e um período refratário relativo, durante o qual a membrana recupera gradativamente sua excitabilidade. Período refratário: è a resistência á estimulação elétrica, que pode ser absoluto ou relativo. Absoluto:Membrana inexcitável. Relativo: Recuperação da excitabilidade. Quando há a inversão da polaridade da membrana os neurônios ficam = +50mV. E o poetencial de ação é de duração rápida e do tipo tudo ou nada. 2. Propagação do Potencial de ação A transmissão dos impulsos nervosos, na forma de potenciais de ação, é atividade fundamental dos neurônios. Os axônios dos neurônios motores do corno ventral da medula conduzem os potenciais de ação do corpo celular do neurônio para as fibras musculares esqueléticas do corpo, e o comprimento do axônio pode chegar a mais de 1m. A condução com decréscimo do impulso não será capaz de levar o sinal de uma ponta à outra do axônio, a não ser que ele seja muito curto, como é o caso dos neurônios da retina. Para que um impulso elétrico percorra toda a extensão dessas células sem perder força, o potencial de ação se autorregenera à medida que é conduzido pela fibra. Pode- se que o potencial de ação, além de conduzido é também propagado. A propagação envolve a geração de “novos” potenciais de ação conformem invadem a célula. Se, ao invés de reposta local subliminar, o estímulo gerar um potencial de ação, a despolarização explosiva pode Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 2 causar influxo de corrente suficiente para fazer com que as áreas adjacentes atinjam o limiar e gerem potenciais de ação. Essas áreas podem, então, fazer com que o fluxo de corrente local atinja áreas mais distantes e estas, por sua vez, atinjam o limiar, gerando, assim, potenciais de ação. Resumindo: a propagação envolve ciclos recorrentes de despolarização para gerar um fluxo local de corrente suficiente para a geração do potencial de ação nas áreas adjacentes da membrana celular. O potencial de ação é conduzido pelo axônio com a geração de “novos” potenciais de ação em toda a sua extensão, podendo ser propagado por longas distâncias, mantendo a mesma amplitude e forma. Um potencial de ação poderia se propagar nos dois sentidos a partir de um ponto central de um axônio estimulado artificialmente, porém nos neurônios intactos in vivo, os potenciais de ação são gerados no segmento inicial (ou cone de implantação) do axônio- local onde há uma grande densidade de canais de Na+ controlados por voltagem, o que confere à sua membrana o menor limiar da célula . À medida que o impulso nervoso caminha ao longo do axônio seu retorno é impedido pelo período refratário absoluto no segmento por onde o potencial de ação acabou de passar. O período refratário é o responsável pelo fato de que a propagação do impulso nervoso é unidirecional. Outra característica importante a ser considerada na propagação do impulso nervoso é a influência do diâmetro do axônio na condução dos impulsos nervosos. Em qualquer condutor de eletricidade, a resistência elétrica é inversamente proporcional à área de seção transversa. Quanto o maior o diâmetro do axônio, maior a velocidade de propagação. A capacidade do sistema nervoso de lidar com transmissão de impulsos a longas distâncias é limitada por questões de espaço. Portanto, o simples aumento do diâmetro dos axônios seria uma maneira muito ineficiente para produzir altas velocidades de condução de impulsos em vertebrados de grandes dimensões. As diversas camadas de membrana em torno do axônio aumentam a resistência efetiva da membrana e diminuem a capacitância através da membrana. Como o efeito da capacitância da membrana é reduzir a velocidade com a qual o potencial de membrana pode ser alterado, essa redução da capacitância dos axônios mielinizados significa que a despolarização ocorre mais rapidamente. A bainha de mielina é interrompida regularmente pelos nós de Ranvier, regiões que não contam com várias camadas justapostas de membranas, onde a resistência transversal da membrana é baixa e contam com uma grande concentração de canais de Na+. A corrente tende a fluir através desses segmentos. Registros de atividade elétrica com eletrodos extracelulares ao longo de axônios mielinizados demonstram que os potenciais de ação são gerados nos nós de Ranvier, sucessivamente ao longo do axônio, resultando na chamada condução saltatória. A mielinização é uma forma extremamente eficaz de aumentar a velocidade de condução de impulsos nervosos poupando espaços. Os axônios mielinizados de menor calibre conduzem impulsos nervosos com velocidade bem mais alta que axônios amielínicos de calibre consideravelmente maior. Os potenciais de ação de axônios mielinizados não apresentam a pós-hiperpolarização ou longo período refratário relativo. Isso aumenta a frequência da atividades desses axônios de condução rápida. Os axônios mielinizados também são metabolicamente mais eficientes do que os axônios não-mielinizados. A -ATPase expulsa o que entra e reacumula o que sai da célula durante os potenciais de ação. Nos axônios mielinizados, as correntes iónicas são restritas à pequena fração da superfície da membrana nos nós de Ranvier. Por causa disso, menos íons atravessam a unidade de comprimento de membrana, sendo necessária menor Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 3 atuação das bombas iônicas — e gasto de energia — para manter os gradientes. A grande velocidade da condução e propagação dos impulsos nervosos permiteo desenvolvimento de reflexos rápidos e, também, suporta o processamento mental eficiente e complexo. 3. Transmissão sináptica: A transmissão sináptica é o principal processo pelo qual os sinais elétricos são transferidos entre as células do sistema nervoso (ou entre neurônios e células musculares ou receptores sensoriais). No sistema nervoso, a transmissão sináptica, em geral, é imaginada como interação entre dois neurônios do tipo ponto a ponto, em junções especializadas chamadas sinapses. Existem duas principais classes de sinapses: elétrica e química. A)Sinapses Elétricas: Apesar de sua existência no sistema nervoso central (SNC) dos mamíferos ser conhecida há muito tempo, as sinapses elétricas ou junções comunicantes entre os neurônios eram consideradas relativamente pouco importantes para o funcionamento do SNC de mamíferos adultos. Elas são as bases de funções neuronais importantes. Nesse tipo de sinapse, a comunicação se dá pela passagem direta de corrente elétrica de uma célula para outra. B)Sinapses químicas:Ao contrário do que ocorre nas sinapses elétricas, nas sinapses químicas não existe comunicação direta entre o citoplasma das duas células. As membranas celulares estão separadas por fenda sináptica de 20μm e as interações entre as células ocorrem por meio de intermediários químicos conhecidos como neurotransmissores. As sinapses químicas, em geral, são unidirecionais e apresentam como elementos, os terminais pré e pós- sinápticos. O elemento pré-sináptico é, geralmente, formado pela extremidade terminal de axônio, repleto de pequenas vesículas – vesículas sinápticas – que a forma e tamanho exatos variam de acordo com o neurotransmissor que contêm. A membrana pré-sináptica apresenta regiões, conhecidas como zonas ativas, de material elétron- denso, que correspondem às proteínas envolvidas na liberação do transmissor. Mitocôndrias e retículo endoplasmático rugoso também são, tipicamente, encontrados no terminal pré-sináptico. A membrana pós-sináptica também caracterizada pela presença de um material elétron-denso, que corresponde ao receptores para o neurotransmissor. As sinapses químicas ocorrem entre diferentes partes dos neurônios. Existem outros tipos de sinapses químicas, como axo- axônica (entre dois axônios), dendrodendrítica (entre dois dendritos) e dendrossomática (entre dendrito e soma). A formação de conjuntos sinápticos complexos, como sinapses mistas, em que as células formam sinapses químicas e elétricas, é possível; sinapses em série, em que uma sinapse axo-axônica é feita com o axônio Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 4 terminal, influenciando a eficácia da sinapse desse terminal, com um terceiro elemento; e sinapses recíprocas, nas quais as duas células podem liberar transmissores para influenciar a outra. A transmissão nas sinapses químicas é baseada em um processo iniciado quando um potencial de ação invade o terminal neuronal pré-sináptico. A mudança no potencial de ação pela chegada do potencial provoca a abertura de canais de Ca2+ dependentes de voltagem no terminal pré-sináptico. Por causa do enorme gradiente de concentração através da membrana (a concentração de Ca2+ externa é aproximadamente 1000 vezes maior do que a concentração interna), a abertura desses canais causa um influxo rápido de Ca2+. Essa elevação, por sua vez, permite a fusão das vesículas com a membrana plasmática do terminal pré-sináptico. A fusão das vesículas resulta na liberação do conteúdo vesicular, isto é, dos neurotransmissores, em sua maioria, na fenda sináptica. Após essa exocitose, os neurotransmissores se difundem através da fenda sináptica e se ligam a receptores específicos a membrana neuronal pós- sináptica. A ligação de neurotransmissores aos receptores causa a abertura (ou fechamento em alguns casos) de canais na membrana pós-sináptica, alterando, portanto, a permeabilidade iônica nas células pós- sinápticas. A corrente resultante induzida pelo neurotransmissor altera a condutância e, comumente, o potencial de membrana pós-sináptico, aumentando ou diminuindo a probabilidade do neurônio de desencadear um potencial de ação. Dessa maneira, a informação é transmitida de um neurônio para outro. Embora haja necessidade de abertura de canais iônicos pré-sinápticos, e o fato de que as reações químicas envolvidas na liberação de neurotransmissores, sua difusão pela fenda sináptica e as reações químicas pós- -sinápticas produzirem um retardo na transmissão da informação, a natureza dos mecanismos de transmissão sináptica química implica vantagens em relação às sinapses elétricas: 1) o processo químico não é prejudicado por diferenças nas dimensões dos elementos pré e pós-sinápticos, como no caso das sinapses elétricas; 2) a liberação de grande quantidade de moléculas de neurotransmissores, a consequente abertura de vários canais iônicos na membrana pós-sináptica e a cascata metabólica pela ação de segundos mensageiros intracelulares produzem amplificação dos sinais transmitidos ao longo da cadeia neural; finalmente, 3) a transmissão química apresenta múltiplos estágios passíveis de regulação, tornando este modo de neurotransmissão mais versátil e plástico como requerido, por exemplo, pelos mecanismos de aprendizado e memória. 4. MODULAÇÃO DA ATIVIDADE SINÁPTICA: A ativação de uma sinapse, produz resposta na célula pós- -sináptica – um potencial pós-sináptico – que, grosso modo, é sempre o mesmo, considerando-se que a célula pós-sináptica permaneça no mesmo estado. Entretanto, determinados padrões de ativação sináptica resultam em alterações da resposta à ativação subsequente da sinapse. Essas alterações relacionados ao uso, pode ter curta duração (milissegundos) ou longa (minutos a dias), podendo se expressar como potenciação ou supressão da força da sinapse. Essas alterações são as bases das capacidades cognitivas, como aprendizado e memória. Portanto, os processos pelos quais a atividade resulta em alterações da eficácia da sinapse são características críticas da transmissão sináptica. A)Facilitação : Quando um axônio pré-sináptico é estimulado duas vezes em uma rápida sucessão, a resposta evocada pelo segundo estímulo geralmente apresenta amplitude maior do que a evocada pelo primeiro. Esse aumento é conhecido como facilitação por pulsos- pareados (FPP). Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 5 A facilitação máxima ocorre em cerca de 20ms, seguida por redução gradual da facilitação, conforme o intervalo do estímulo continue a aumentar; com intervalos de centenas de milissegundos, os dois PPSs (Potenciais Pós- Sinápticos) apresentam a mesma amplitude e não é observada a facilitação. A FPP é uma alteração relativamente rápida na eficácia sináptica, mas de curta duração. Potenciação Pós-Tetânica É semelhante à FPP; entretanto, neste caso, as respostas são comparadas antes e depois de estímulo tetânico do neurônio pré-sináptico (dezenas a centenas de estímulo de alta frequência). Esse acúmulo de estímulos tetânicos aumenta a eficácia sináptica, conhecida como potenciação pós- sináptica. Como a facilitação, a potenciação pós-sináptica é uma acentuação da resposta sináptica, mas com maior duração; de dezenas de segundos a vários minutos após o término da estimulação tetânica. B)Potenciação a Longo Prazo: O aumento da eficácia sináptica, que ocorre com a potencialização a longo prazo, em um processo que persiste por dias ou semana, envolve provavelmente alterações pré-sinápticas (maior liberação de transmissor) e pós-sinápticas(sensibilidade ao transmissor), ao contrário das alterações a curto prazo, que ocorrem apenas na função pré-sináptica. No terminal pré-sináptico, o aumento da entrada de cálcio é a etapa inicial necessária para as variações que resultarão na melhora a longo prazo da resposta, da célula pós-sináptica ao neurotransmissor. Depois do estímulo de via pré-sináptica, o número de espinhas dendríticas e o número de sinapses nos dendritos dos neurônios pós- -sinápticos aumentam rapidamente. O neurônio pós-sináptico pode ainda liberar sinais (como o óxido nítrico). *Depressão a Longo Prazo( parte extra achei interessante) Assim como a potenciação, a depressão a longo prazo está associada ao estímulo repetitivo de determinadas sinapses, produzindo alterações persistentes em sua eficácia de transmissão. Nesse caso, as alterações estão relacionadas a redução da eficácia sináptica, que pode persistir por dias ou semanas. Principais neurotransmissores e seus respectivos receptores e compreender a ação dos neurotransmissores no organismo. Os neurotransmissores são os mediadores da sinalização química entre os neurônios. Para que uma substância seja considerada um neurotransmissor, ela deve preencher vários critérios: A substância deve demonstrar estar presente no terminal pré-sináptico; A célula deve ser capaz de sintetizá-la; Ela deve ser liberada durante a despolarização do terminal; Devem existir receptores específicos para ela na membrana pós-sináptica. Mais de 100 substâncias químicas foram demonstradas ou sugeridas como transmissores sinápticos. Essas substâncias são divididas em dois grupos distintos: um grupo é constituído por neurotransmissores com moléculas pequenas, enquanto o outro é formado por grande número de neuropeptídios, de tamanho molecular muito maior e que são em geral de ação muito mais lenta. Os neurotransmissores com moléculas pequenas (não peptídicos) são os que induzem as respostas mais agudas do sistema nervoso, como a transmissão de sinais sensoriais para o encéfalo e dos sinais motores do encéfalo para os músculos, por meio de uma ação rápida. Na maioria dos casos, esses neurotransmissores são sintetizados no citosol do terminal pré-sináptico já em sua forma ativa e entram nas vesículas sinápticas situadas no terminal por meio de transporte ativo. Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 6 Cada vez que o potencial de ação atinge o terminal pré-sináptica, poucas vesículas liberam ao mesmo tempo seu neurotransmissor na fenda sináptica. Esse evento normalmente ocorre em questão de milissegundos ou menos. A ação subsequente desse neurotransmissor de molécula pequena, nos receptores de membrana do neurônio pós-sináptico, geralmente também ocorre no período de milissegundos ou menos. Na maioria das vezes, o efeito que o neurotransmissor provoca é no sentido de aumentar ou diminuir a condutância dos canais iônicos; exemplo é o aumento da condutância ao sódio, que provoca excitação, ou a elevação da condutância ao potássio ou ao cloreto, o que causa inibição. De modo geral, esses neurotransmissores são armazenados em vesículas pequenas e relativamente transparentes à microscopia eletrônica, localizadas próximo às zonas ativas das terminações pré- sinápticas. As vesículas que armazenam e liberam os neurotransmissores de molécula pequena são continuamente recicladas e utilizadas, por vezes repetidas. Dentre os principais exemplos de neurotransmissores não peptídicos, podemos citar acetilcolina, norepinefrina, dopamina, glicina, serotonina, óxido nítrico e GABA. Os neuropeptídios, geralmente, provocam ações mais prolongadas, como mudanças a longo prazo do número de receptores neuronais, abertura ou fechamento por longos períodos de certos canais iônicos e possivelmente também as mudanças a longo prazo do número ou dimensão das sinapses. Os neuropeptídios não são sintetizados no citosol dos terminais pré-sinápticos. Na verdade, são sintetizados como partes integrais de grandes moléculas proteicas pelos ribossomos situados do corpo celular do neurônio, em uma forma pré-ativa. As moléculas proteicas entram nos espaços internos do retículo endoplasmático do corpo celular e, subsequentemente, no aparelho de Golgi, onde passam por duas alterações: primeira, a proteína formadora de neuropeptídio é clivada, por ação enzimática, em fragmentos menores, sendo alguns deles o próprio neuropeptídio ou seu precursor. Segunda, o aparelho de Golgi empacota o neuropeptídio em vesículas diminutas que são liberadas no citoplasma. As vesículas são transportadas até as terminações das fibras nervosas pelo fluxo axônico do citoplasma do axônio, sendo transportadas em velocidade de apenas alguns centímetros por dia. Essas vesículas liberam seu conteúdo nos terminais neuronais em resposta a potenciais de ação da mesma forma que os neurotransmissores de molécula pequena. A vesícula passa por autólise e não é reutilizada. São encontrados em vesículas granulares, elétron-densas e de maiores dimensões, dispersas nos botões terminais a certa distância das zonas ativas. Enquanto os neurotransmissores de moléculas pequena são liberados nas zonas ativas, diretamente opostos ao receptores na membrana pós-sináptica, os neuropeptídios são liberados de forma mais difusa em torno dos botões terminais. Isso resulta em menor focalização da ação dos peptídeos quando comparados aos outros neurotransmissores. Dentre os exemplos de neuropeptídios, encontramos os hormônios hipotalâmicos, neuropeptídio Y, colecistocinina, insulina, peptídeo intestinal vasoativo (VIP), substância P e neurotensina. Como os neurotransmissores funcionam: Para que os neurônios enviem mensagens por todo o corpo, eles precisam se comunicar uns com os outros para transmitir sinais. Os neurônios não estão simplesmente conectados uns aos outros. No final de cada neurônio há um pequeno espaço chamado sinapse e para se comunicar com a próxima célula, o sinal precisa ser capaz de atravessar esse pequeno espaço. I sso ocorre através de um processo conhecido como neurotransmissão. Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 7 Na maioria dos casos, um neurotransmissor é liberado do que é conhecido como o terminal do axônio após um potencial de ação ter alcançado a sinapse, um lugar onde os neurônios podem transmitir sinais uns aos outros. Quando um sinal elétrico chega ao final de um neurônio, ele dispara a liberação de pequenos sacos chamados vesículas que contêm os neurotransmissores. Esses sacos derramam seu conteúdo na sinapse, onde os neurotransmissores se movem através do espaço em direção às células vizinhas. Essas células contêm receptores onde os neurotransmissores podem se ligar e desencadear mudanças nas células. Após a liberação, o neurotransmissor atravessa a lacuna sináptica e se liga ao local do receptor no outro neurônio, estimulando ou inibindo o neurônio receptor dependendo do que o neurotransmissor é. Os neurotransmissores agem como uma chave e o local do receptor age como um bloqueio. Leva a chave certa para abrir bloqueios específicos. Se o neurotransmissor for capaz de funcionar no local do receptor, ele provocará mudanças na célula receptora. Mecanismo de ação dos neurotransmissores: Pode ser de duas formas: ação direta e ação indireta. Ação direta: O neurotransmissor vai agir diretamente sobre um canal iônico, e esse canal vai se abrir logo em seguida e vai promover respostas rápidas. Ex:ACh e AA. Ação indireta: Vão atuar por meio de segundos mensageirose irão promover efeitos de longa duração. Ex: aminas, peptídeos e gases dissolvidos. Neurotransmissores excitatórios e inibitórios Às vezes, os neurotransmissores podem se ligar a receptores e fazer com que um sinal elétrico seja transmitido pela célula (excitatório). Em outros casos, o neurotransmissor pode impedir que o sinal continue, evitando que a mensagem seja carregada (inibitória). 1. Pode ser degradado ou desativado por enzimas 2. Ele pode se afastar do receptor 3. Pode ser retomado pelo axônio do neurônio que o liberou em um processo conhecido como recaptura. Os neurotransmissores desempenham um papel importante no dia a dia e no funcionamento. Os cientistas ainda não sabem exatamente quantos neurotransmissores existem, mas mais de 100 mensageiros químicos foram identificados. O que os neurotransmissores fazem? Os neurotransmissores podem ser classificados por sua função. Então, o que acontece com um neurotransmissor depois que seu trabalho está completo é que uma vez que o neurotransmissor tenha tido o efeito projetado, sua atividade pode ser interrompida por diferentes mecanismos. A)Neurotransmissores excitatórios Esses tipos de neurotransmissores têm efeitos excitatórios no neurônio, o que significa que aumentam a probabilidade de o neurônio disparar um potencial de ação. Alguns dos principais neurotransmissores excitatórios incluem epinefrina e norepinefrina. B)Neurotransmissores inibitórios Esses tipos de neurotransmissores têm efeitos inibitórios sobre o neurônio. Eles diminuem a probabilidade de o neurônio disparar um potencial de ação. Alguns dos principais neurotransmissores inibidores incluem a serotonina e o ácido gama-aminobutírico (GABA). Alguns neurotransmissores, como a acetilcolina e a dopamina, podem criar efeitos excitatórios e inibitórios, dependendo do tipo de receptores que estão presentes. C)Neurotransmissores modulatórios Esses neurotransmissores, frequentemente denominados neuromoduladores, são capazes de afetar um número maior de neurônios ao mesmo tempo. Esses neuromoduladores também influenciam os efeitos de outros mensageiros químicos. Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 8 Onde os neurotransmissores sinápticos são liberados pelos terminais dos axônios para ter um impacto de ação rápida em outros neurônios receptores, os neuromoduladores se difundem através de uma área maior e são mais lentos. Tipos de neurotransmissores Existem várias maneiras diferentes de classificar e categorizar os neurotransmissores. Em alguns casos, eles são simplesmente divididos em monoaminas, aminoácidos e peptídeos. Os neurotransmissores também podem ser categorizados em um dos seis tipos: 1.Aminoácidos O ácido gama-aminobutírico (GABA) age como o principal mensageiro químico inibidor do corpo. O GABA contribui para a visão, controle motor e desempenha um papel na regulação da ansiedade. Os benzodiazepínicos, usados para ajudar no tratamento da ansiedade, funcionam aumentando a eficiência dos neurotransmissores GABA, o que pode aumentar a sensação de relaxamento e calma. O glutamato é o neurotransmissor mais abundante encontrado no sistema nervoso, onde desempenha um papel em funções cognitivas, como memória e aprendizagem. Quantidades excessivas de glutamato podem causar excitotoxicidade resultando em morte celular. Essa excitotoxicidade causada pelo acúmulo de glutamato está associada a algumas doenças e lesões cerebrais, incluindo a doença de Alzheimer, derrame cerebral e convulsões epilépticas. 2.Peptídeos A ocitocina é tanto um hormônio quanto um neurotransmissor. É produzido pelo hipotálamo e desempenha um papel no reconhecimento social, na ligação e na reprodução sexual. A ocitocina sintética, como a pitocina, é freqüentemente usada como auxílio no trabalho de parto e parto. Tanto a ocitocina quanto a pitocina fazem com que o útero se contraia durante o trabalho de parto. As endorfinas são neurotransmissores que inibem a transmissão de sinais de dor e promovem sentimentos de euforia e felicidade. Esses mensageiros químicos são produzidos naturalmente pelo corpo em resposta à dor, mas também podem ser desencadeados por outras atividades, como o exercício aeróbico. Por exemplo, experimentar um “corredor alto” é um exemplo de sentimentos prazerosos gerados pela produção de endorfinas. 3.Monoaminas A epinefrina é considerada tanto um hormônio quanto um neurotransmissor. Geralmente, a epinefrina (adrenalina) é um hormônio do estresse que é liberado pelo sistema adrenal. No entanto, funciona como um neurotransmissor no cérebro. A noradrenalina é um neurotransmissor que desempenha um papel importante no estado de alerta que está envolvido na resposta de luta ou fuga do corpo. Seu papel é ajudar a mobilizar o corpo e o cérebro para agir em momentos de perigo ou estresse. Níveis deste neurotransmissor são tipicamente mais baixos durante o sono e mais altos durante períodos de estresse. A histamina atua como um neurotransmissor no cérebro e na medula espinhal. Ela desempenha um papel nas reações alérgicas e é produzida como parte da resposta do sistema imunológico aos patógenos. https://www.vittude.com/blog/ansiedade/ https://www.vittude.com/blog/alzheimer/ https://www.vittude.com/blog/topiramato/ https://www.vittude.com/blog/fala-psico/ocitocina-o-hormonio-do-amor/ https://www.vittude.com/blog/depressao-pos-parto-sintomas-causas/ https://www.vittude.com/blog/dicas-para-ter-mais-felicidade/ https://www.vittude.com/blog/atividade-fisica/ https://www.vittude.com/blog/estresse-saiba-como-ele-afeta-sua-saude/ https://www.vittude.com/blog/fala-psico/como-o-cerebro-cria-e-muda-habitos/ https://www.vittude.com/blog/baleia-azul/ https://www.vittude.com/blog/sintomas-fisicos-do-estresse/ https://www.vittude.com/blog/sintomas-fisicos-do-estresse/ Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 9 A dopamina desempenha um papel importante na coordenação dos movimentos do corpo. A dopamina também está envolvida em recompensa, motivação e acréscimos. Vários tipos de drogas viciantes aumentam os níveis de dopamina no cérebro. A doença de Parkinson, que é uma doença degenerativa que resulta em tremores e prejuízos no movimento motor, é causada pela perda de neurônios geradores de dopamina no cérebro. A serotonina desempenha um papel importante na regulação e modulação do humor, sono, ansiedade, sexualidade e apetite. Os inibidores seletivos da recaptação da serotonina, geralmente referidos como ISRSs, são um tipo de medicação antidepressiva comumente prescrita para tratar depressão, ansiedade, transtorno do pânico e ataques de pânico. SSRIs trabalham parsaúdea equilibrar os níveis de serotonina, bloqueando a recaptação de serotonina no cérebro, o que pode ajudar a melhorar o humor e reduzir sentimentos de ansiedade. 4.Purinas A adenosina atua como neuromodulador no cérebro e está envolvida na supressão da excitação e melhora do sono. O trifosfato de adenosina (ATP) age como um neurotransmissor nos sistemas nervoso central e periférico. Desempenha um papel no controle autonômico, na transdução sensorial e na comunicação com as células da glia. A pesquisa sugere que também pode ter uma parte em alguns problemas neurológicos, incluindo dor, trauma e distúrbios neurodegenerativos. 5.Gasotransmissores O óxido nítrico desempenha um papel na afetação dos músculos lisos, relaxando-os para permitir que os vasos sanguíneos se dilatem e aumentem o fluxo sanguíneo para certas áreas do corpo. O monóxido de carbono é geralmente conhecido como sendo um gásincolor e inodoro que pode ter efeitos tóxicos e potencialmente fatais quando as pessoas são expostas a altos níveis da substância. No entanto, também é produzido naturalmente pelo corpo onde atua como um neurotransmissor que ajuda a modular a resposta inflamatória do corpo. 6.Acetilcolina A acetilcolina é o único neurotransmissor da sua classe. Encontrado nos sistemas nervosos central e periférico, é o principal neurotransmissor associado aos neurônios motores. Ela desempenha um papel nos movimentos musculares, bem como na memória e na aprendizagem. Tipos de receptores de neurotransmissores Alguns neurotransmissores são considerados "excitatórios," provocando a deflagração de um potencial de ação no neurônio alvo. Outros são considerados "inibitórios," dificultando a deflagração de algum potencial de ação no neurônio alvo. Por exemplo: O glutamato é o principal transmissor excitatório do sistema nervoso central. https://www.vittude.com/blog/fala-psico/adolescencia-drogas-suicidio/ https://www.vittude.com/blog/fala-psico/conhecendo-doenca-de-parkinson/ https://www.vittude.com/blog/sexualidade-humana/ https://www.vittude.com/blog/antidepressivos/ https://www.vittude.com/blog/depressao/ https://www.vittude.com/blog/sindrome-do-panico-sintomas-fisicos/ https://www.vittude.com/blog/sindrome-do-panico-sintomas-fisicos/ https://www.vittude.com/blog/fala-psico/sobre-a-importancia-de-curar-a-dor/ Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 10 O GABA é o principal neurotransmissor inibitório do cérebro dos vertebrados adultos. A glicina é o principal neurotransmissor inibitório da medula espinhal. O "excitatório" e "inibitório" não são realmente dois compartimentos no qual podemos separar os neurotransmissores. Ao invés disso, um mesmo neurotransmissor pode, às vezes, possuir um efeito excitatório ou inibitório, dependendo do contexto. Não existe somente um tipo de receptor para cada neurotransmissor. Em vez disso, um determinado neurotransmissor pode usualmente se ligar e ativar múltiplos receptores proteicos diferentes. Se o efeito de um certo neurotransmissor será excitatório ou inibitório em determinada sinapse, dependerá de quais de seu(s) receptor(es) estão presentes na célula (alvo) pós-sináptica. Os receptores de acetilcolina nas células musculares esqueléticas são chamados receptores nicotínicos de acetilcolina. Eles são canais iônicos que se abrem em resposta à ligação de acetilcolina, causando despolarização na célula alvo. Os receptores de acetilcolina nas células musculares cardíacas são chamados receptores muscarínicos de acetilcolina. Eles não são canais iônicos, mas acionam vias de sinalização que inibem o disparo de potenciais de ação. Tipos de receptores de neurotransmissores Podemos dividir os receptores proteicos que são ativados por neurotransmissores em duas grandes classes: Canais iônicos ativados por ligante: Esses receptores são canais iônicos proteicos transmembranares que se abrem diretamente em resposta a ligação do ligante. Receptores Metabotrópicos: Esses receptores não são canais iônicos. A ligação do neurotransmissor ativa uma via de sinalização, que pode indiretamente abrir ou fechar canais (ou possuem algum outro efeito). Canais iônicos ativados por ligantes Os receptores de neurotransmissores de primeira classe são canais iônicos ativados por ligantes, também conhecidos por receptores ionotrópicos. Eles passam por uma mudança na forma quando o neurotransmissor se liga, causando a abertura do canal. Isso pode ser um efeito excitatório ou inibitório, dependendo dos íons que possam passar pelos canais e suas concentrações dentro e fora da célula. Canais iônicos ativados por ligantes são grandes complexos de proteínas. Eles possuem certas regiões que são sítios de ligação para os neurotransmissores, assim como segmentos na membrana para compor o canal. Canais ativados por ligantes tipicamente produzem respostas fisiológicas muito rápidas. A corrente começa a fluir (íons começam a atravessar a membrana) em dez micro-segundos após a ligação do neurotransmissor e a corrente para assim que o neurotransmissor não está mais ligado ao receptor. Na maioria dos casos, os neurotransmissores são removidos das sinapses muito rapidamente, graças às enzimas que quebram a ligação ou células vizinhas que os tomam. Receptores metabotrópicos A ativação de receptores de neurotransmissores de segunda classe só afeta a abertura e fechamento do canal iônico indiretamente. Rebeca Rios Azevedo-Medicina-FASA-2020.1 Problema 2: “A indigestão e a propagação do impulso” 11 Nesse caso, a proteína que se liga ao neurotransmissor - o receptor de neurotransmissor - não é um canal iônico. Sinalização por meio desses receptores metabotrópicos depende da ativação de diversas moléculas dentro da célula e frequentemente envolve uma via de segundos mensageiros. Por envolver mais passos, a sinalização por receptores metabotrópicos é muito mais lenta que aquela feita por canais iônicos ativados por ligantes. Alguns receptores metabotrópicos têm efeitos excitatórios quando eles são ativados (tornar a célula mais provável a disparar um potencial de ação), enquanto outros têm efeitos inibitórios. Muitas vezes, estes efeitos ocorrem porque o receptor metabotrópico dispara uma via de sinalização que abre ou fecha um canal iônico. De maneira alternativa, um neurotransmissor que se liga a um receptor metabotrópico pode mudar como a célula responde a um segundo neurotransmissor que atua através de um canal ativado por ligante. A sinalização através de receptores metabotrópicos também pode ter efeitos sobre a célula pós-sináptica que, sobretudo, não envolvem canais iônicos. Receptores de Aminas Biogênicas: Serotonina, Dopamina, Noradrenalina, Adrenalina e Histamina: Com exceção de uma classe de receptores de serotonina (5-HT3), que faz parte da família inotrópica de alça-cis, os receptores para as diversas aminas biogênicas são todos do tipo metabotrópico. Eles tendem a agir em escalas de tempo relativamente longas ao gerar potenciais sinápticos lentos e desencadearem cascatas de segundos mensageiros. Receptores de Neuropeptídeos:Os receptores para os diversos peptídeos são, essencialmente, do tipo metabotrópico acoplados às proteínas G que intermedeiam os efeitos por meio de cascata de segundos mensageiros. Esses receptores são, geralmente, ativados por neurotransmissores que se difundiram pelo espaço extracelular e não pelas sinapses. Receptores de Neurotransmissores Gasosos: NO e CO não se ligam a receptores. O modo pela qual eles afetam a atividade celular é ativando as enzimas envolvidas nas cascatas de segundos mensageiros. Minhas Referências: 1.KOEPPEN, Bruce M.; STANTON, Bruce A.. Berne & Levy: Fisiologia. 6.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009 2.COSTANZO, Linda S.. Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/intracellular-signal-transduction/ https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/intracellular-signal-transduction/
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