Aula 2 - Sistema Nervoso

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SISTEMA NERVOSO
Prof.ª Dra. Lorena Xavier
POTENCIAIS DE MEMBRANA
IMPULSO NERVOSO
• Sinal elétrico que conduz informação ao longo do neurônio.
• É a propagação do potencial de ação através do neurônio.
• Corresponde a uma sequência de eventos que diminuem e, eventualmente, invertem o potencial de
membrana e em seguida o restauram ao seu valor de repouso.
O QUE ORIGINA O IMPULSO NERVOSO?
• Deve-se ao movimento de certos íons através da citomembrana do
neurônio.
POTENCIAL DE REPOUSO DA 
MEMBRANA
• Período no qual nenhum impulso nervoso está sendo transmitido.
• Esse potencial situa-se na faixa de -70 mV (interior celular negativo),
ou seja, o neurônio está polarizado.
• Um neurônio polarizado é aquele que o seu interior é mais negativo
do que o seu exterior.
• A polarização caracteriza o estado de repouso.
POTENCIAL DE AÇÃO
• Consistem na rápida despolarização, seguida de repolarização do potencial de membrana.
• Ou seja, o interior da célula passa de um estado de repouso (-) para um estado
despolarizado (+), retornando novamente ao estado de repouso.
• Os potenciais de ação são os mecanismos básicos para a transmissão da informação no
sistema nervoso e nos músculos.
• Atenção: Despolarização é o processo que torna o potencial de membrana menos
negativo.
POTENCIAL DE AÇÃO
DESPOLARIZAÇÃO
• Quando o neurônio é estimulado, ocorre mudança no seu estado
elétrico.
• No repouso (polarizado) → interior celular é negativo.
• Estímulo celular → interior celular torna-se positivo.
DESPOLARIZAÇÃO
• Carteira cheia e conta bancária 
vazia! Você prometeu que ia 
economizar para meses difíceis. 
Então você deposita todo seu o 
dinheiro! (repouso) 
• De repente aparece um estímulo! 
(despolariza) 
• Quando o estímulo vai embora, a 
conta bancária volta a ficar 
negativa!
DESPOLARIZAÇÃO
• - 70 mV → - 55 mV → 0 mV → + 30 mV (interior da membrana)
REPOLARIZAÇÃO
• Fenômeno em que o estado de repouso é rapidamente
restabelecido.
• O interior da célula novamente se torna negativo.
• + 30 mV → 0 mV → - 55mV → - 70 mV.
• Isso é básico e muito importante! O impulso nervoso inclui
polarização, despolarização e repolarização.
POLARIZAÇÃO (ESTADO DE REPOUSO)
• Distribuição desigual de íons, através da membrana
plasmática.
• Líquido extracelular é rico em Na+ e Cl-.
• Citosol: o cátion K+ e os dois ânions, fosfatos dos ATP e
aminoácidos nas proteínas.
• Há mais canais de vazamento para o K+ do que para o
Na+
Tornando o interior cada vez mais negativo
POLARIZAÇÃO (ESTADO DE REPOUSO)
• Incapacidade da maioria dos ânions em deixar a célula.
• A maioria dos ânions não está livre para sair, pois estão
presos a outras moléculas (ATP e proteínas).
Tornando o interior cada vez mais negativo
POLARIZAÇÃO (ESTADO DE REPOUSO)
• Natureza eletromagnética das ATPases Na+/K+.
• O pequeno vazamento de Na+ e de K+ são compensados
pelas bombas de sódio-potássio.
• As bombas de sódio e potássio são ditas eletrogênicas.
Expulsam três Na+ para cada dois K+ importados.
Tornando o interior cada vez mais negativo
Na= vermelho; K = azul; ATP = 
verde; Bomba = laranja
DESPOLARIZAÇÃO (ESTADO 
ESTIMULADO)
• Abertura dos canais de Na+ regulados por voltagem.
• O rápido influxo do Na+ para dentro da célula determina
a despolarização.
• Este íon é o principal cátion extracelular.
• O Na+ se difunde para o interior da célula, levando consigo a
carga positiva.
DESPOLARIZAÇÃO (ESTADO 
ESTIMULADO)
Os canais de Na+ passam apenas 10 milésimos de segundos abertos por isso tem que ter máxima eficácia!
Canais se abrem → membrana despolariza → mais canais se abrem ( Feedback positivo) 
ESTÍMULO
Abertura dos canais 
de Na +
REPOLARIZAÇÃO (RETORNO AO 
ESTADO DE REPOUSO)
• Interrupção da difusão do Na+ para o interior da célula e
difusão deste íon para o meio extracelular.
• Canais regulados por voltagem do K+ abrem-se lentamente,
enquanto os canais de Na+ estão se fechando.
A DESPOLARIZAÇÃO PRECISA SER 
RÁPIDA
PERÍODO REFRATÁRIO
• Após o disparo de um potencial de ação, as células demandam
alguns ms para recobrar a sua capacidade de disparar um
segundo potencial de ação.
• Este período no qual as células excitáveis são incapazes de
produzir potenciais de ação normais é denominado período
refratário.
• Ou seja, o período refratário é um período sem reação.
PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO
• Não pode ser iniciado um segundo potencial de ação,
mesmo com estímulo muito intenso.
• Os canais inativados de Na+ não podem abrir, primeiro
eles tem que retornar ao estado de repouso.
PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO
• Um segundo potencial de ação pode ser gerado, mas
apenas com estímulos supraliminares.
• Os canais regulados por voltagem do K+ ainda estão
abertos, após os canais inativados do Na+ terem
retornado a seu estado de repouso.
LEI DO TUDO OU NADA
• Se a polarização atingir certo nível (cerca de -55 mV) os
canais iônicos, regulados por voltagem, abrem-se e ocorre
um potencial de ação, que sempre tem a mesma amplitude.
• Podemos considerar, então, que – 55mV é o limiar
excitatório.
LEI DO TUDO OU NADA
• Um potencial de ação é gerado em resposta a um estímulo
liminar, mas não se forma quando há um estímulo
subliminar.
LEI DO TUDO OU NADA
• Um neurônio só consegue enviar um impulso se a intensidade
do impulso for acima de um determinado nível, fazendo com
que a sua membrana seja despolarizada e repolarizada.
• Este valor mínimo que permite a transmissão do potencial de
ação é conhecido como potencial limiar. Os valores abaixo do
potencial limiar são conhecidos como sublimiares, e cada célula
um valor característico de potencial limiar.
LEI DO TUDO OU NADA
• Nada de meio grávida!
CORRELAÇÃO CLÍNICA
• Como atuam os anestésicos locais,
como a lidocaína?
• E as neurotoxinas, produzidas, por
exemplo, por moluscos e pelo baiacu
japonês?
• R→ Bloqueiam a abertura dos canais
regulados por voltagem de Na+. Os
impulsos nervosos não podem passar na
região obstruída.
CONDUÇÃO SALTATÓRIA
• Nos nodos de Ranvier o impulso nervoso salta de nodo
em nodo.
• Aumenta a velocidade com que o impulso nervoso
percorre a fibra nervosa.
• Ocorre em axônios mielinizados.
TRANSMISSÕES DOS SINAIS NERVOSOS
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS NERVOSAS
• Fibras A
• Axônios mielinizados de maior diâmetro, entre 5-20 μm;
• Velocidade de condução entre 12 e 130 m/s;
• Impulsos associados ao tato, pressão, posição articular e
algumas sensações térmicas e dolorosas;
• Também conduzem impulsos para neurônios motores de
músculos esqueléticos.
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS NERVOSAS
• Fibras B
• Axônios mielinizados com diâmetros entre 2 e 3 μm;
• Velocidade de até 15 m/s;
• Impulsos das vísceras para o encéfalo e para a medula
espinhal;
• Formam todos os axônios dos gânglios autônomos.
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS NERVOSAS
• Fibras C
• São axônios Amielínicos de menor diâmetro, entre 0,5 e 1,5
μm;
• Sua propagação varia entre 0,5 e 2 m/s;
• Apresentam longos períodos refratários;
• Conduzem impulsos sensoriais para dor, tato, pressão, calor e
frio da pele e impulsos dolorosos das vísceras;
• Estão ligadas a dores crônicas.
SINAPSE
• Local onde a informação é transmitida de uma célula
nervosa para outra.
• A informação pode ser transmitida ou bloqueada
• Neurônios pré-ganglionares (envia o sinal)
• Neurônios pós-ganglionares (recebe o sinal)
SINAPSE
• Axodendríticas (do axônio para o dendrito)
• Axossomática (do axônio para o corpo celular)
• Axoaxônica (de axônio para axônio)
• Sinapse Elétricas ( junções comunicantes)
• Sinapse Química ( fenda sináptica)
SINAPSE ELÉTRICA
• Permite que a corrente flua
entre células excitáveis por
meio de junções comunicantes
(gap junctions).
• Encontradas no músculo
cardíaco e em alguns tipos de
músculos lisos.
SINAPSE ELÉTRICA
• Vantagens:
• Comunicação mais rápida
• Impulsos direto do pré-ganglionar para o pós-ganglionar
• Sincronização
• Ex: batimento cardíaco
SINAPSEQUÍMICA
• Na sinapse química a informação é transmitida através de
neurotransmissores na fenda sináptica - espaço entre a
membrana celular pré-sináptica e a pós-sináptica.
• Fenda sináptica: é o espaço que existe entre o terminal
axônico e o dendrito de neurônios que se comunicam.
• Receptores: são regiões da membrana do dendrito nas
quais os neurotransmissores se fixam ou se ligam.
SINAPSE QUÍMICA
• Neurônio pré-ganglionar: o sinal elétrico (impulso
nervoso) é transformado em um sinal químico
(neurotransmissor liberado).
• Neurônio pós-ganglionar: o sinal químico gera um sinal
elétrico (potencial pós-sináptico).
• Há um retardo sináptico de aproximadamente 0,5 ms,
razão pela qual a sinapse elétrica transmite sinais mais
rapidamente que as químicas.
SINAPSE – EFEITO DO NEUROTRANSMISSOR
Neurotransmissor
Excitatório Inibitório
Efeito na célula pós-sináptica
Despolarização Hiperpolarização
PPSE PPSI
Na+ K
+
RECEPTORES EXCITATÓRIOS E 
INIBITÓRIOS
• Importância de Receptores Excitatórios e Inibitórios:
• Permite que a ação neural seja tanto restringida quanto estimulada
• Mecanismos Empregados para causar Excitação Neural:
• Depressão da Condução da Corrente de K
• Abertura de Canais de Na que permite um influxo catiônico na
célula pós-sináptica, levando-á em direção ao nível do limiar para a
excitação
RECEPTORES EXCITATÓRIOS E 
INIBITÓRIOS
• Mecanismos Empregados para causar Inibição Neural:
• Aumento da Condutância de íons cloreto
• Abertura de Canais de K que permite um efluxo catiônico na
célula pós-sináptica, levando-a longe do nível do limiar para a
excitação.
RECEPTORES EXCITATÓRIOS E 
INIBITÓRIOS
RECEPTORES DE NEUROTRANSMISSOR
• Ionotrópicos:
• É um tipo de receptor de neurotransmissor contendo um sítio de
ligação de neurotransmissor e um canal iônico.
• Metabotrópicos:
• É um tipo de receptor de neurotransmissor contendo um sítio de
ligação de neurotransmissor, porém sem ter o canal iônico como
parte estrutural.
• Proteína G.
REMOÇÃO DE NEUROTRANSMISSOR
• Difusão:
• Difusão do neurotransmissor para fora da fenda sináptica
• Degradação enzimática:
• A enzima Acetilcolinesterase cliva a Ach na fenda sináptica
• Captação celular:
• Recaptação: reciclada em novas vesículas
• Captação: transportado para a neuróglia adjacente.
SOMAÇÃO
• Espacial:
• Somação de potenciais pós-sinápticos em resposta a
estímulos que ocorreram em diferentes locais.
• Ex: acúmulo de neurotransmissores liberados
simultaneamente por vários botões terminais pré-
sinápticos.
Entradas distintas chegam simultaneamente 
SOMAÇÃO
• Temporal:
• Somação de potenciais pós-sinápticos, em resposta a
estímulos que ocorreram no mesmo local.
• Ex: acúmulo de neurotransmissores liberados em um
único botão.
Quando dois ou mais potenciais de ação, em um só
neurônio pré-sináptico, são disparados em rápida
sucessão, de modo que os potenciais pós-sináptico
resultantes se sobrepõe no tempo.
NEUROTRANSMISSORES
Acetilcolina Nos neurónios parassimpáticos do nervo vago, a Ach acopla-se a proteína G
(receptor metabotrópicos) e abrem os canais de K+, ↓Fc.
Glutamato Excitotoxicidade
Glicina Localiza-se principalmente na medula espinhal e tronco cerebral, sendo responsável
por evitar a rigidez muscular e as complicações que dela podem advir (como
paradas respiratórias, por exemplo)
GABA Ansiolíticos como Diazepam (Valium)
Serotonina Percepção sensorial, regulação da temperatura, controle do humor, no apetite e na
indução do sono
CORRELAÇÃO CLÍNICA
• O que ocorre se houver bloqueio da liberação de ACh
pelos terminais pré-sinápticos?
• Bloqueio total da transmissão neuromuscular, ou seja,
paralisia do músculo esquelético.
• Ex: toxina botulínica.
VAMOS PRATICAR?
EXISTEM VÁRIAS ETAPAS ENVOLVIDAS NA PROPAGAÇÃO DE UM
IMPULSO NERVOSO. INICIALMENTE, É NECESSÁRIO QUE A MEMBRANA
ESTEJA EM SEU POTENCIAL DE REPOUSO QUE É REPRESENTADO
QUANDO:
a) A superfície interna é carregada negativamente e a superfície externa é carregada 
positivamente.
b) A superfície interna é carregada positivamente e a superfície externa é carregada 
negativamente.
c) A superfície interna é neutra e a superfície externa é carregada positivamente.
d) A superfície interna é carregada negativamente e a superfície externa é neutra.
e) As superfícies interna e externa são carregadas positivamente.
QUAL É A BOMBA RESPONSÁVEL POR MANTER O POTENCIAL DE
REPOUSO NA MEMBRANA PLASMÁTICA DOS NEURÔNIOS?
a) Bomba de cálcio.
b) Bomba de sódio/potássio.
c) Bomba de hidrogênio.
d) Bomba atômica.
e) Bomba gerada pelo Ciclo de Krebs.
OBRIGADA! 
Créditos: Profª Dra. Juliana Jorge - juliana.jorge@estacio.br