[Resumo] Neurofisiologia - Sinapse e condução nervosa

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1 FISIOLOGIA RAUL BICALHO – MEDUFES 103 
Sinapses e Condução Nervosa 
INTRODUÇÃO 
 Sinapse é a região especializada onde se tem a transmissão da informação de uma célula para outra. Essa 
sinapse pode ser elétrica, quando há um acoplamento elétrico entre as duas células, o que ocorre através das junções 
comunicantes. Ou pode ser uma sinapse química, quando a transmissão é feita através a mediação de um 
neurotransmissor. 
Lembrando que neurônio pré-sináptico é aquele que traz (conduz) a informação do potencial de ação para o 
neurônio pós-sináptico. 
TIPOS DE ARRANJOS SINÁPTICOS 
Essas sinapses podem ocorrer na configuração de 1 para 1 (Ex.: Junção Neuromuscular, onde 1 neurônio inerva 
1 fibra muscular). Podemos, também, ter uma configuração e uma célula para muitas, que seria a divergência do sinal 
(Ex.: Células de Renshaw da medula espinhal ou no Sistema Sensorial, quando se sente um cheiro e, além de sentir, 
tem uma resposta emocional a ele por exemplo). Ou ainda, uma configuração de muitas células para uma só, que seria 
a convergência do sinal, esse último tipo é o mais comum no sistema nervoso (Ex.: Núcleo Olivar Inferior, que recebe 
informações proprioceptivas e de SNC mais ascendente antes dessa informação adentrar a região do cerebelo). 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS SINAPSES 
As sinapses podem ser classificadas quanto à localização, quanto à função e quanto às estruturas envolvidas. 
Quanto à localização, existem sinapses centrais (localizadas no cérebro e na medula espinhal) e sinapses 
periféricas (localizadas nos gânglios e placas motoras). 
Quanto à função, existem sinapses excitatórias e inibitórias, em relação às sinapses químicas mais 
especificamente, visto que depende do neurotransmissor. 
Quanto às estruturas envolvidas, existem as sinapses axo-somática, axo-dendrítica, axo-axônica, dendro-
dendríticas e axo-somática-dendrítica. Sendo que as mais comuns são as axo-somática e axo-dendrítica. 
CAP. 6 - BERNE / PROFA. ALESSANDRA 
 
 
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TIPOS DE SINAPSE 
Como já dito, as sinapses podem ser, principalmente, de dois tipos quanto à forma de condução de estímulo 
de uma célula para outra: Sinapses elétricas ou sinapses químicas. 
SINAPSE ELÉTRICA 
As sinapses elétricas são pouco comuns no SNC. Ocorre através de um acoplamento elétrico da membrana da 
célula pré-sináptica com a membrana da célula pós-sináptica. Têm-se proteínas chamadas de conexinas se juntam e 
formam um conéxon, portanto existe um conéxon na célula pré-sináptica e um conéxon na célula pós-sináptica. Esses 
dois conéxons, então, se juntam e formam uma junção do tipo GAP (GAP junction). 
 
Esse sinal passa mais rapidamente (do que o da sinapse 
química) porque não precisa de nenhum neurotransmissor para mediar 
a condução (é mais direta) e o estímulo é conduzido, então, 
rapidamente para a célula pós-sináptica. 
Esse tipo de sinapse ocorre em muitos tecidos, até em outros 
tecidos excitáveis sem ser o nervoso (ex.: miócitos cardíacos e algumas 
células musculares lisas). 
Em relação a esse tipo de sinapse, existem as sinapses 
recíprocas, quando ela passa nas duas direções (bidirecional), isto é, as 
correntes elétricas passam com igual eficiência em ambas direções. 
Existem, também, as sinapses retificadoras, que tende a passar o sinal 
em um único sentido (é transmitida mais facilmente para um único 
lado), isso pela presença de algumas isoformas de conexinas voltagem-
dependentes. 
Essas conexinas, formando os conéxons e as GAPS, vão 
sincronizar a atividade de grupos neuronais e estão presentes em tecidos, como no tecido cardíaco (impedindo que 
ocorra contração de átrio e ventrículo ao mesmo tempo por exemplo). 
SINAPSE QUÍMICA 
As sinapses químicas são um pouco mais moduladas, visto 
que dependem da liberação de neurotransmissores. Esses 
neurotransmissores saem da membrana pré-sináptica e são lançados 
na fenda sináptica, visto que precisam chegar em receptores na 
membrana pós-sináptica. Essa sinapse é um pouco mais equilibrada, 
bem regulada e demorada, visto que depende da interação de um 
neurotransmissor específico com o seu receptor. É chamada de 
unidirecional por muitos livros, mas pode haver uma modulação 
retrógada, que seria a célula pós-sináptica modulando a célula pré-
sináptica. 
De forma geral, o potencial de ação gerado no cone axônico 
vai chegar na terminação sináptica. Com a chegada desse potencial 
de ação, há uma despolarização dessa terminação sináptica, 
OBS.: Existem conexinas voltagem-dependentes / Junções comunicantes = via de baixa resistência para passagem 
de corrente eletroeletrônica. 
 
Ex.: Existem neurônios pós-sinápticos que liberam NO (Óxido 
Nítrico) que se difunde para o elemento pré-sináptico e controla a 
liberação de neurotransmissores. 
 
 
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causando uma abertura dos canais de cálcio voltagem-dependentes, o cálcio entra e estimula as vesículas contendo o 
neurotransmissor a sofrerem exocitose. Com a exocitose, o conteúdo da vesícula é liberado para poder interagir com 
o receptor na membrana pós-sináptica, onde existem enzimas que posteriormente vão degradar esse 
neurotransmissor ou eles podem ser captados de volta e metabolizados na terminação sináptica (depende do tipo de 
neurotransmissor). 
 
NEUROTRANSMISSORES E VESÍCULAS 
Nós possuímos neurotransmissores de peso molecular mais alto, que são sintetizados na região do corpo 
celular junto com as vesículas, que têm a geração dependendo do retículo endoplasmático rugoso e do complexo de 
Golgi. Pelos microtúbulos elas são transportados até a terminação sináptica, alguns tipos de neurotransmissores 
também. Essa região de microtúbulos se estende desde a região do cone axônico até a terminação sináptica e existem 
 
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2 proteínas que fazem esse tráfego de vesículas tanto do corpo para a terminação, quanto da terminação para o corpo, 
que são a dineína e a cinesina. 
 Alguns tipos de neurotransmissores, principalmente os de origem peptídica (ADH, por exemplo), vão ser 
sintetizados e já empacotados dentro das vesículas para serem levados até a terminação. Como os neurotransmissores 
não-peptídicos são bem pequenos (baixo peso molecular), eles já são sintetizados na terminação, ao exemplo da 
Acetilcolina. 
 
Nesse caso da acetilcolina, exemplificando os neurotransmissores não peptídicos, a vesícula vem vazia do 
corpo celular até a terminação, possuindo uma bomba de hidrogênio e um receptor que capta a acetilcolina (produzida 
na terminação) para dentro da vesícula, esse receptor é ativado pela alteração do pH criada pela bomba (a medida 
que a bomba funciona, o pH da vesícula se altera e receptores são ativados para o empacotamento da acetilcolina). 
Depois da formação da vesícula, ela é ancorada na membrana junto com a actina e uma proteína chamada 
sinapsina. Quando há o aumento do cálcio intracelular (influxo), essa sinapsina se desfaz liberando essas vesículas, 
que se dirigem a zona ativa, que é a zona que vai ancorar a vesícula. Após a exocitose, há uma proteína nessa zona 
ativa chamada de clatrina, que vai envolver a vesícula exocitada e puxa ela para dentro de volta, para 
reaproveitamento. 
 
 
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PROTEÍNAS DAS VESÍCULAS 
Mostrou uma imagem mais específica da vesícula e as proteínas na sua membrana. 
Recapitulando... Na vesícula, há a bomba de hidrogênio, que quando está ativa, joga o hidrogênio para dentro, 
criando um pH favorável para ativar o transportador que transporta o neurotransmissor para dentro da vesícula. Além 
desse complexo, existem algumas outras proteínas importantes (sinaptobrevina, sinaptogamina, sinaptofisina e 
sinapsina). 
Essa sinapsina é aquela que ancora. Ela temum ponto de fosforilação pela proteína quinase dependente de 
calmodulina 2 (CAMKII). Então, quando o cálcio aumenta 
(influxo), ele se liga à calmodulina e o complexo cálcio-
calmodulina ativa essa quinase dependente de 
calmodulina, que fosforila a sinapsina, fazendo com que ela 
libere as vesículas que estão ancoradas. Resumindo, a 
sinapsina interage com proteínas do citoesqueleto, é 
fosforilada por PKA e CAMKII. Com o aumento do cálcio, a 
sinapsina é fosforilada, se destaca e permite que a vesícula 
se mova para as zonas ativas. 
A sinaptobrevina é uma proteína que é essencial 
para a liberação do neurotransmissor. É alvo de toxina 
botulínica, que acaba impedindo a exocitose do 
neurotransmissor. No caso da acetilcolina, que é 
imprescindível para a contração muscular, se não há 
liberação, a contração muscular diminui ou cessa. 
A sinaptogamina é o receptor de cálcio da vesícula. 
Desencadeia a exocitose das vesículas ancoradas. 
A sinaptofisina está envolvida na formação do poro 
durante a exocitose. 
 
OBS.: Existem alguns inibidores de todos esses processos comentados. Como por exemplo, a tetrodotoxina que 
inibe o canal de sódio voltagem-dependente, que impede que haja o potencial de ação. Ou também a toxina 
tetânica e botulínica que impedem a liberação do conteúdo da vesícula (inativa ela). Entre outros. 
 
 
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TIPOS DE RECEPTORES DE NEUROTRANSMISSORES 
Podem ser receptores do tipo ionotrópicos (vide imagem esquerda), onde o próprio receptor é um canal 
iônico, então basta que o neurotransmissor se ligue que ele o canal se abre permitindo o fluxo de íons, é de efeito 
rápido (Ex.: Junção neuromuscular). 
Ou podem ser receptores metabotrópicos acoplados à proteína G (vide imagem direita), onde o 
neurotransmissor abre o canal iônico indiretamente. Há a presença de 2º mensageiro para modificar a excitabilidade 
do neurônio pós-sináptico. Possui um efeito mais demorado. 
 
 
OBS.: Resumo de todas as etapas da neurotransmissão química: 
 
OBS.: 3 vias principais da proteína G. A maioria dos neurotransmissores utilizam receptores acoplados à proteína 
G. Logo, todas as respostas vão depender do segundo mensageiro gerado a partir da ativação desses receptores. 
 - Proteína G Alfa-Q: Está relacionada a ativação da fosfolipase C, que vai degradar fosfolipídio de membrana, 
gerando fosfatidilinositol difosfato, que por sua vez, forma o IP3 (fosfatidilinositol trifosfato) e o Diacilglicerol. Essa 
via também ativa a proteína quinase C. 
- Proteína G Alfa-S: Estimulatória. Adenilato ciclase é ativada, vai gerar AMPc, que vai ativar a proteína quinase A 
- Proteína G Alfa-I: Inibitória. Adenilato ciclase é inibida, diminuindo o AMPc. 
 
 
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PRINCIPAIS NEUROTRANSMISSORES 
 Para a acetilcolina existem neurônios 
colinérgicos que quando liberam acetilcolina ela se 
liga a receptores ionotrópicos e neurônios 
colinérgicos que quando liberam acetilcolina ela se 
liga a receptores metabotrópicos. Na junção 
neuromuscular, por exemplo, é do tipo ionotrópico 
(receptor nicotínico). Já em alguns tipos de 
neurônios colinérgicos do SNC, o tipo de receptor 
que predomina é muscarínico (metabotrópico). O 
receptor nicotínico é inibido por curare (extraída de 
plantas, utilizada por tribos indígenas na ponta de 
flechas para neutralizar presas). Já o receptor 
muscarínico é inibido pela atropina (substância 
encontrada em alguns medicamentos, extraída da 
planta Atropa Belladonna – Dama da Noite). 
 Em relação à noradrenalina, o que vai definir se um neurônio é dopaminérgico ou noradrenérgico são as 
enzimas que ele contêm, porque as vias de sínteses são bem parecidas. Então, se o neurônio contém a enzima que 
transforma dopa em dopamina e não contém a que transforma dopamina em noradrenalina, ele termina a etapa de 
síntese em dopamina e vai liberar dopamina. Os neurônios noradrenérgico possuem uma etapa a mais na síntese, que 
seria a formação de noradrenalina a partir da dopamina. Nesse caso não há degradação da noradrenalina/dopamina 
na fenda sináptica, elas são recaptadas de volta para a terminação sináptica e nela metabolizadas pela MAO. 
 
 Em relação à dopamina, então, temos duas situações extremas, a possibilidade de surto psicótico pelo excesso 
da dopamina (falta de recaptação congênita ou por uso de cocaína por exemplo) e a Doença de Parkinson, pela 
degradação de neurônios dopaminérgicos de algumas áreas do SNC (mais especificamente na substância negra). 
 Já a serotonina está relacionada ao humor, porém participa de outras funções importantes, como a regulação 
da temperatura e a indução do sono. Existem vários medicamentos que inibem a recaptação de serotonina, como o 
OBS.: A cocaína atua aqui. Lembrando que a pessoa que utiliza a droga fica mais elétrica, faz isso inibindo a 
recaptação de dopamina na fenda sináptica, então fica mais dopamina atuando nos receptores dopaminérgicos, 
que dá a sensação de aceleração na pessoa. Ao inibir essa bomba de recaptação e aumentar a concentração de 
dopamina, gerando essa euforia, o indivíduo pode entrar em surto psicótico. 
OBS.: Tabela com os principais neurotransmissores 
 
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prozac, que são utilizados em alguns casos de depressão. Embora esteja relacionada ao humor, o excesso de 
serotonina pode causar a perda do apetite, por isso há pessoas que, equivocadamente, utilizam remédios 
antidepressivos para reduzir o apetite. 
 Todos esses neurotransmissores vão finalizar sua ação de alguma forma, ou por ação enzimática (enzimas 
presentes no neurônio pós-sináptico) ou sendo recaptados de volta e metabolizados na terminação pré-sináptica. 
 
POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS EXCITATÓRIOS E INIBITÓRIOS 
 Alguns livros classificam, erroneamente, os neurotransmissores como excitatórios ou inibitórios. Porém, não 
são os neurotransmissores que possuem essa característica, é o receptor com o qual ele vai agir que vai produzir ou 
uma resposta excitatória ou uma resposta inibitória. Sendo assim, o mesmo neurotransmissor pode ser excitatório e 
inibitório, a depender do tipo de receptor no qual ele vai se ligar. 
Ex.: Acetilcolina é excitatória no músculo liso vascular, ela contrai esse 
músculo. Já no coração, esse neurotransmissor é inibitório, porque os 
tipos de receptores são diferentes, gerando uma sinalização diferente. 
 O neurotransmissor atua no receptor desenvolvendo potencial 
pós-sináptico excitatório quando ele causa uma despolarização, que 
normalmente ocorre pela entrada de cátions (principalmente sódio e 
cálcio). Ou o neurotransmissor atua no receptor desenvolvendo 
potencial pós-sináptico inibitório quando ele causa uma 
hiperpolarização, que normalmente ocorre pela entrada de ânions 
(cloreto, por exemplo) ou saída de cátions (principalmente potássio). 
 Lembrando que a função do potencial pós-sináptico excitatório 
é produzir um potencial de ação na próxima célula, isso só é possível com 
a abertura de canais de sódio voltagem-dependentes, portanto quanto 
mais despolarizante um estímulo, maior a probabilidade disso ocorrer. 
SOMAÇÃO DAS ENTRADAS 
Lembrando que se a soma das entradas excitatórias e inibitórias não chegar no limiar de ativação de canais de 
sódio, não haverá o potencial de ação, ou seja, se a excitação total não for supralimiar, não há condução do estímulo. 
 A somação pode ocorrer de forma temporal ou especial. 
A somação espacial é quando se tem várias entradas chegando em um neurônio pós-sináptico. Se todas 
entradas forem excitatórias, todas se somam. Se existirem entradas excitatórias e inibitórias, é o balanço final que vai 
determinar se ocorrerá excitação ou inibição. 
 A somação temporal é quando se tem um único neurônio disparando repetidas vezes e essa repetição de 
disparos no neurônio seguintese soma temporalmente e amplificam a despolarização do neurônio pós-sináptico. 
Tanto a somação temporal, quanto a somação espacial vão determinar a intensidade do estímulo. Isso significa 
que quando você está sentindo alguma coisa com mais intensidade é porque está ocorrendo algum tipo de somação, 
visto que o cérebro interpreta a intensidade do estímulo dessa forma. 
 Em algumas raras situações, quando o disparo é muito grande, pode ocorrer fadiga sináptica, ou seja, 
esgotamento do neurotransmissor, daí não há mais produção de resposta no neurônio seguinte, até que os 
neurotransmissores sejam novamente sintetizados. 
Exs.: Acetilcolinesterase degrada a acetilcolina em acetato e colina / Noradrenalina é recaptada para a terminação 
sináptica e é metabolizada pela MAO (Monoaminaoxidase). 
 
 
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 Resumindo, a amplitude do potencial pós-sináptico estimulatório é diretamente proporcional à intensidade 
do estímulo e à frequência dos potenciais de ação. A quantidade de neurotransmissores liberada depende da 
frequência do potencial de ação. 
 
 
 
 
 
 
OBS.: O potencial de ação continua sendo “tudo-ou-nada”. A intensidade do estímulo vai de acordo com a 
interpretação do cérebro dessas somações espaciais e temporais dos potenciais.