Propagação do Impulso Nervoso e Sinapses

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AXÔNIO AMIELÍNICOS E MÚSCULO​:​ condução contínua 
- chegada do impulso nervoso no cone axonal → despolarização de toda a membrana 
1) canais de sódio locais se abrem em resposta ao estímulo gerando um potencial de ação →                               
entrada de sódio para a região interna do axônio 
2) uma corrente de despolarização flui passivamente ao longo do axônio 
3) a despolarização local causa a abertura dos canais vizinhos de sódio e gera um potencial de                               
ação da região seguinte 
4) na região anterior, os canais de sódios são inativados (comportas de inativação estão fechadas)                           
enquanto os canais de potássio se abrem para a saída de K+ → potencial de membrana é                                 
restabelecido (repolarização) e o axônio é refratário naquela região (explica a                     
unidirecionalidade da propagação do impulso nervoso) 
- o trajeto do potencial de ação é unidirecional: cone axonal →botão terminal (fenda sináptica) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AXÔNIOS MIELINIZADOS​:​ condução saltatória 
- a bainha de mielina aumenta a velocidade de propagação do potencial de ação 
- bainha de mielina formada pelos ​oligodendrócitos ​(células de Schwann) 
- ​nódulos de Ranvier:​ pontos no axônio sem o isolamento elétrico da bainha 
Quando um potencial de ação viaja ao longo do axônio da zona de gatilho até o terminal                                 
axonal, ele passa alternando entre os axônios mielinizados e os nódulos de Ranvier. O processo de                               
condução é similar ao descrito anteriormente para o axônio não mielinizado, exceto que ele ​ocorre                             
apenas nos nódulos dos axônios mielinizados​. Cada nó possui uma grande concentração de canais de                             
Na dependentes de voltagem, que se abrem com a despolarização e permitem a entrada de sódio no                                 
axônio. Os íons de sódio que entram em um nódulo reforçam a despolarização e restabelecem a                               
Propagação do Impulso Nervoso e Sinapses 
COMO O IMPULSO NERVOSO É GERADO E PROPAGADO? 
amplitude do potencial de ação quando ele passa de nódulo em nódulo. O salto visível do potencial de                                   
ação que ocorre quando ele passa de um nódulo para o outro é chamado de ​condução saltatória​. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- explicação da maior velocidade do impulso saltatório: a capacitância ​(habilidade da membrana                       
celular de armazenar cargas) é inversamente relacionada à distância: quando a distância entre                         
os compartimentos condutores aumenta, a capacitância diminui. A sobreposição de camadas de                       
mielina aumenta a distância entre o LEC e o LIC e, portanto, reduz a capacitância naquela                               
região do axônio. A redução da capacitância da membrana faz as mudanças de voltagem ao                             
longo da membrana tornarem-se mais rápidas – parte do motivo de a condução ser mais rápida                               
nos axônios mielinizados. Além disso, a abertura lenta dos canais reduz levemente a condução.                           
Em axônios não mielinizados, os canais devem abrir-se sequencialmente em toda a membrana                         
do axônio para manter a amplitude do potencial de ação. Entretanto, em neurônios                         
mielinizados, apenas os nódulos necessitam de canais de Na, devido às propriedades isolantes                         
da bainha de mielina. Assim, quando o potencial de ação passa pelos segmentos mielinizados, a                             
sua condução não é retardada pela abertura de canais. 
 
- conexão funcional entre um neurônio e uma segunda célula 
- composição das sinapses: 
- terminal pré-sináptico 
- fenda sináptica/junção comunicante 
- célula pós-sináptica 
 
TIPOS DE SINAPSE​: 
- elétrica: ​As sinapses elétricas transmitem um sinal elétrico, ou corrente, diretamente do                       
citoplasma de uma célula para outra através de poros presentes nas proteínas das junções                           
comunicantes. A informação pode fluir em ambas as direções em quase todas as junções                           
comunicantes, porém, em alguns casos, a corrente pode fluir em apenas uma direção (uma                           
sinapse retificadora). As sinapses elétricas existem principalmente em neurônios do SNC. Elas                       
também são encontradas nas células da glia, em músculos cardíaco e liso e em células não                               
excitáveis que usam sinais elétricos, como a célula -pancreática. A principal vantagem das                         
sinapses elétricas é a condução rápida e bidirecional dos sinais célula a célula para sincronizar                             
as atividades de uma rede celular. As junções comunicantes também permitem que as moléculas                           
sinalizadoras químicas se difundam entre células vizinhas. 
SINAPSES 
- química: ​A maior parte das sinapses no sistema nervoso são sinapses químicas, as quais utilizam                             
moléculas neurócrinas para transportar a informação de uma célula à outra. Nas sinapses                         
químicas, o sinal elétrico da célula pré-sináptica é convertido em um sinal neurócrino que                           
atravessa a fenda sináptica e se liga a um receptor na sua célula-alvo. 
 
- necessidade da presença de junção comunicante → comum               
na ​musculatura cardíaca 
- possui canais iônicos que permitem a passagem de               
íons direta e passivamente 
- conferem baixa resistência elétrica à passagem           
desses íons  
- transmissão bidirecional do impulso → depende do             
gradiente de concentração dos íons e pode acontecer da                 
pré para pós quanto da pós para a pré 
- velocidade de transmissão do impulso é muito rápida →                 
tempo de geração do PA na segunda célula é muito                   
pequeno (fração de milissegundos) - alterações que             
aconteceram na primeira célula são passadas para a               
segunda de forma muito rápida e facilitada (sem grande                 
resistência) 
- impulso nervoso no coração → presença de junções               
comunicantes no miocárdio - impulso chega ao nó SA →                   
atingem os átrios de uma só vez, gerando contração →                   
impulso passa para o nó AV → atinge todas as células dos                       
ventrículos de uma só vez, gerando contração 
 
- encontra-se a ​fenda sináptica → ​célula pré-sináptica não               
possui comunicação direta com a célula pós-sinápticas             
como nas sinapses elétricas 
- presença de ​neurotransmisores (moléculas utilizadas para           
comunicação celular) → ​vesículas sinápticas para           
neurotransmissores típicos - liberação através da fusão da               
vesícula com a membrana da célula pré-sináptica 
- canais menores e mais seletivos do que aqueles               
encontrados nas sinapses elétricas 
- receptores específicos na célula pós-sináptica para           
receber os neurotransmissores → ligação         
receptor-neurotransmissor promove a abertura de canais           
de íons para despolarização ou hiperpolarização da célula 
 
SEQUÊNCIA DE EVENTOS DA SINAPSE QUÍMICA​: 
1) O transmissor é sintetizado e armazenado em vesículas 
2) Um potencial de ação invade o terminal pré-sináptico →                 
alteração de voltagem na membrana pré-sináptica 
3) A despolarização do terminal pré-sináptico causa a             
abertura de canais de Ca​2+ dependentes de voltagem →                 
abertura devido a alteração da voltagem da membrana pré-sináptico 
4) Influxo de cálcio (Ca​2+​ mais concentrado no meio extracelular do que no intracelular)5) A entrada de Ca​2+ favorece a fusão de vesículas de neurotransmissores com a membrana                           
pré-sináptica 
6) O neurotransmissor é liberado na fenda sináptica por meio de exocitose 
7) O neurotransmissor liga-se a moléculas receptoras específicas na membrana pós-sináptica →                     
promovem alteração na conformação do receptor que promovem abertura ou fechamento dos                       
canais pós-sinápticos 
Sinapse Elétrica 
Sinapse Química 
8) A corrente pós-sináptica causa um potencial pós-sináptico excitatórios (PPSE) ou potencial                     
pós-sináptico inibitórios (PPSI) que modificam a excitabilidade da célula pós-sináptica/ativação                   
da cascata enzimática 
9) Abertura ou fechamento dos canais pós-sinápticos 
10) Recuperação da membrana vesicular a partir da membrana plasmática 
 
MAQUINARIA PARA REGULAR A FUSÃO DE VESÍCULAS​: 
- ​SNARE: ​Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor Attachment Receptor ​→ família de proteínas que                       
desempenham um papel essencial na fusão de vesículas → na presença de cálcio, a ligação se torna                                 
mais forte 
- composição da membrana da vesícula é igual a da membrana da célula pré-sináptica → bicamada                               
lipídica, viabilizando a fusão entre elas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CRITÉRIOS PARA DEFINIR UM NEUROTRANSMISSOR TÍPICO​:​ neurotransmissores atípicos não possuem 
os mesmos critérios (exemplo: gasosos, como o óxido nítrico, não são armazenados em vesículas → age 
na célula pré e pós sináptica; não necessita de receptores específicos) 
1) Estar presente no interior de vesículas no terminal pré-sináptico 
2) Ser liberada em resposta à despolarização pré-sináptica e ser dependente de Ca​2+ 
3) Apresentar receptores específicos na membrana pós-sináptica 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÍNTESE DE NEUROTRANSMISSORES:  
A síntese de neurotransmissores ocorre tanto no corpo celular quanto no terminal axonal. Os                           
polipeptídeos devem ser sintetizados no corpo celular, pois os terminais axonais não possuem as                           
organelas necessárias para a síntese proteica. A síntese proteica segue as vias tradicionais. O grande                             
propeptídeo resultante é empacotado em vesículas, juntamente às enzimas necessárias para o                       
NEUROTRANSMISSORES 
modificar. As vesículas, então, movem-se do corpo celular para o terminal axonal via transporte axônico                             
rápido. Dentro da vesícula, o propeptídeo é clivado em peptídeos ativos de menor tamanho – um                               
padrão similar ao processo pré-pró-hormônio-pró-hormônio ativo das células endócrinas.                 
Neurotransmissores pequenos​, como acetilcolina, aminas e purinas, são sintetizados e empacotados                     
em vesículas no terminal axonal. As enzimas necessárias para a sua síntese são produzidas no corpo                               
celular e liberadas no citosol. Posteriormente, as enzimas dissolvidas são levadas ao terminal axonal via                             
transporte axonal lento.  
 
INATIVAÇÃO DE NEUROTRANSMISSORES:  
Uma característica-chave da sinalização neural é a sua curta duração, devido à rápida remoção                           
ou à inativação dos neurotransmissores na fenda sináptica. Lembre-se que a ligação do ligante com                             
uma proteína é reversível e atinge um estado de equilíbrio, com uma razão constante entre                             
neurotransmissor ligado e não ligado . Se o neurotransmissor não ligado é removido da sinapse, os                               
receptores liberam o neurotransmissor ligado, finalizando a sua atividade e mantendo constante a                         
razão neurotransmissor 
não ligado/neurotransmissor ligado. A remoção de neurotransmissores não ligados da fenda sináptica                       
pode ser realizada de várias maneiras. Algumas moléculas neurotransmissoras simplesmente se                     
difundem para longe da sinapse, separando-se dos seus receptores. 
Outros neurotransmissores são inativados por enzimas na fenda sináptica. Por exemplo, a                       
Acetilcolina (ACh) presente no líquido extracelular é rapidamente clivada em colina e acetil-CoA pela                           
enzima acetilcolinesterase (AChE) na matriz extracelular e na membrana da célula pós-sináptica. A                         
colina proveniente da degradação da ACh é transportada de volta para o terminal axonal da                             
membrana pós-sináptica através de um cotransportador dependente de Na. Uma vez de volta ao                           
terminal axonal, ela pode ser reutilizada na formação de uma nova molécula de acetilcolina. 
Muitos neurotransmissores são removidos do líquido extracelular por transporte de volta para a                         
célula pré-sináptica, ou para neurônios adjacentes ou para a glia. Por exemplo, a ação da                             
noradrenalina é encerrada quando o neurotransmissor intacto é transportado de volta para o terminal                           
axonal pré-sináptico. A recaptação da noradrenalina utiliza um cotransportador dependente de Na.                       
Uma vez de volta ao terminal axonal, ou a noradrenalina é transportada para uma vesícula sináptica,                               
ou é clivada por enzimas intracelulares, como a monoaminaoxidase (MAO), localizada nas mitocôndrias.                         
Os neurotransmissores e seus componentes podem ser reciclados para reabastecer vesículas                     
sinápticas vazias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- proteínas cujo neurotransmissores se ligam e que são capazes de gerar sinais elétricos por 
abrirem ou fecharem canais iônicos na membrana pós-sináptica 
 
CLASSES DE RECEPTORES:  
1) Envolvidos com a modificação do potencial de membrana → ativados por voltagem 
2) Receptores dependentes de ligantes externos → neurotransmissores 
3) Receptores dependentes de substâncias mensageiras intracelulares → dependentes de AMPc,                   
GMPc, tirosino quinases 
4) Receptores ativados devidos à alteração de metabólitos intracelulares 
5) Receptores ativados por alterações (estiramento) da membrana celular 
 
FAMÍLIAS DE RECEPTORES: 
IONOTRÓPICOS: ​Os receptores de canais medeiam a resposta               
rápida, alterando o fluxo de íons através da membrana, por isso                     
eles são chamados de receptores ionotrópicos (​canais iônicos​).               
Alguns receptores ionotrópicos são específicos para apenas um               
íon, como o Cl​−​, mas outros podem ser menos específicos, como,                     
por exemplo, os canais catiônicos monovalentes inespecíficos. 
 
 
 
METABOTRÓPICOS: ​Os r​eceptores acoplados à proteína G             
medeiam uma resposta mais lenta, pois é necessária uma                 
transdução do sinal mediada por um sistema de segundos                 
mensageiros. Os RPGs para os neuromoduladores são descritos               
como receptores metabotrópicos. Alguns dos RPGs           
metabotrópicos regulam a abertura ou o fechamento de canais                 
iônicos. 
 
RE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECEPTORES 
 
RECEPTORES DO TIPO TIROSINA QUINASE: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECEPTORES DO TIPO NUCLEARES: