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FISIOLOGIA HUMANA TRANSMISSÃO SINÁPTICA, POTENCIAL DE REPOUSO E AÇÃO DA MEMBRANA, NEUROTRANSMISSORES Prof.: Felipe Tamer Filizzola L. Garcia INTRODUÇÃO SISTEMA NERVOSO – CARACTERÍSTICAS • Organização complexa; • Integração dos demais sistemas; • Integração com o meio ambiente INTRODUÇÃO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso humano é o produto mais complexo da evolução biológica; Os padrões de atividade constantemente modificados de seus bilhões de unidades interativas proporcionam a base física fundamental para todos os aspectos do comportamento e da vivência dos seres humanos. INTRODUÇÃO SISTEMA NERVOSO Células SISTEMA NERVOSO - CÉLULAS Neurônios SISTEMA NERVOSO - NEURÔNIOS Neurônios SISTEMA NERVOSO – ORGANELAS CELULARES Neurônios SISTEMA NERVOSO – UNIDADE FUNCIONAL Neurônio = célula especializada • Corpo celular • Dendritos • Axônios Neurônios SISTEMA NERVOSO – NÚCLEO Neurônios SISTEMA NERVOSO – SOMA Neurônios SISTEMA NERVOSO – DENDRITOS E AXÔNIO Os dendritos são extensões finas e funções especializadas ramificadas estão recebendo estímulos de axônios de outros neurônios, células sensoriais ou outros dendritos. Essa informação recebida na forma de estímulos elétricos é transmitida ao corpo celular. O axônio é uma extensão ramificada única de diâmetro e comprimento variáveis, que pode ter até um metro (1 m) de comprimento, como o axônio dos neurônios motores que fornecem os músculos do pé. O axônio conduz informações do pericarion para outros neurônios, músculos ou glândulas. Sinapse SISTEMA NERVOSO – SINAPSE Sinapse SISTEMA NERVOSO – SINAPSE Todas as células geram um potencial elétrico constante através da sua membrana plasmática (um potencial de membrana) ao manterem concentrações iônicas no interior da célula que diferem daquelas do líquido extracelular. Sinapse A permeabilidade da membrana plasmática a estes íons é alterada pela abertura ou fechamento de canais transmembrânicos íon-específicos, desencadeados por estímulos químicos ou elétricos. Sinapse Química Sinapse Elétrica Importância dos Neurônios Os neurônios, presentes em células excitáveis, estão relacionados com a propagação do impulso nervoso, que é uma onda de despolarizações e repolarizações que se propaga ao longo da membrana plasmática do neurônio. No nosso corpo possuímos neurônios de fibras aferentes que são sensitivos, que conduzem impulsos nervosos dos órgãos para o sistema nervoso central (SNC). E possuímos também as fibras eferentes que são motoras, e conduzem os impulsos nervosos do SNC para o Sistema Nervoso Periférico. Íons importantes Temos envolvidos tanto no potencial de ação quanto no potencial de repouso, dois íons muito importantes que você não pode se esquecer: K+ e Na+. Acredito que você já saiba dessa relação entre as concentrações desses íons essenciais, mas vamos recordar. O K+ é um íon que predomina no meio intracelular, enquanto o Na+ predomina no meio extracelular. Potencial de ação ou Impulso nervoso Os neurônios contem milhares de pequenas moléculas conhecidas como canais, que permitem a entrada e saída de íons de sódio e potássio. Potencial de ação ou Impulso nervoso O potencial de ação se caracteriza por três etapas distintas: Despolarização, repolarização e hiperpolarização. Potencial de Repouso O potencial de repouso está próximo de – 70 mv. Quem está mais próximo do potencial de repouso? Claramente o K+. Por essa razão é ele quem determina o potencial de repouso, pois o potencial de equilíbrio dele está muito mais próximo do potencial de repouso, comparado ao Na+. Potencial de Repouso Inicio da Despolarização No potencial de ação há uma inversão, uma mudança abrupta e transitória do potencial elétrico de repouso da célula excitável, onde a célula passa de – 70 mv a + 40 mv, ocorrendo uma ampla despolarização do potencial elétrico dessa célula. Despolarização Essa despolarização é causada por transientes iônicos através da membrana frente à estímulos que atinjam o limiar de excitabilidade da célula. Assim como no potencial de repouso, no potencial de ação também há um íon que “domina”, e esse íon é o Na+. Despolarização A membrana celular possui inúmeras estruturas protéicas que funcionam como “portas” de passagem de íons de sódio e potássio. Essas portas ficam normalmente fechadas em um neurônio em repouso, abrindo-se quando ele é estimulado. Quando um estímulo apropriado atinge o neurônio, as portas de passagem de sódio abrem-se imediatamente na área da membrana que foi estimulada: o íon sódio, por estar em maior concentração no meio celular externo, penetra rapidamente através dessas aberturas na membrana. O brusco influxo de cargas positivas faz com que potencial da membrana, que era da ordem de -70mV (potencial de repouso), passe a aproximadamente +35mV. Essa mudança de potencial denomina-se despolarização. Despolarização Repolarização Ao chegar nesse pico de + 40 mv, o gradiente de concentração e o gradiente elétrico se igualam; os canais PDC de sódio começam a se inativar, e nesse momento não respondem a outro estímulo elétrico; começam a abrir os canais de potássio, que são canais de cinética lenta, demoram para abrir e demoram para fechar. Ao serem abertos os canais de potássio, a célula entra no processo de repolarização, onde ele volta a sua negatividade, pela saída de da mesma. Pós-Potencial ou Hiperpolarizante Ao chegar nessa fase de hiperpolarização, os canais de se fecham, e começa atuar a bomba de Na+/ / K+ ATPase, uma bomba que atua contra o gradiente de concentração, é um transporte ativo e com gasto de ATP, e assim faz com que a célula retorne a sua eletronegatividade normal, ao seu potencial de repouso. NEUROTRANSMISSORES Neurotransmissores são definidos como mensageiros químicos que transportam, estimulam e equilibram os sinais entre os neurônios, ou células nervosas e outras células do corpo. Esses mensageiros químicos podem afetar uma ampla variedade de funções físicas e psicológicas, incluindo frequência cardíaca, sono, apetite, humor e medo. 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. No entanto, 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. Isso ocorre através de um processo conhecido como neurotransmissão. 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. 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. 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. 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 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 regulaçãoda 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. https://www.vittude.com/blog/ansiedade/ https://www.vittude.com/blog/alzheimer/ https://www.vittude.com/blog/topiramato/ TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES 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. 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/ TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES Monoaminas 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. 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. https://www.vittude.com/blog/fala-psico/adolescencia-drogas-suicidio/ https://www.vittude.com/blog/fala-psico/conhecendo-doenca-de-parkinson/ TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES Monoaminas 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 para 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. 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/ TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES 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. https://www.vittude.com/blog/fala-psico/sobre-a-importancia-de-curar-a-dor/ TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES 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 gás incolor 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. TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES 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.
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