Eletrofisiologia - sinalização neuronal

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Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – unifacs mr01 @biia_barreto 
 
 
 
 
 
1. POTENCIAL DE REPOUSO (-70mV) - Célula nervosa se encontra em repouso, com 
potencial eletroquímico. 
2. POTENCIAL GRADUAL - Recebe Estímulo iniciando o processo de despolarização. Célula 
nervosa recebe o estímulo e inicia a abertura dos canais de sódio para que haja entrada 
dessa substância, a favor do gradiente elétrico e do gradiente de concentração, para o 
meio intracelular. 
3. POTENCIAL DE AÇÃO (-55mV)- O estímulo é capaz de fazer o potencial de membrana 
alcançar o limite de excitabilidade da célula, ocasionando a abertura dos canais de sódio 
voltagem-dependentes, que se abrem rapidamente, e dos canais de potássio voltagem-
dependentes que possuem uma abertura mais lenta. 
4. PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO (-10mV)- Os canais de sódio voltagem-dependentes 
estão em pleno funcionamento com entrada do íon sódio para o meio intracelular, 
impedindo que ocorra um novo potencial de ação durante o processo. Abertura gradual 
dos canais de potássio voltagem-dependentes (abertura lenta). 
5. DESPOLARIZAÇÃO COMPLETA/INÍCIO DA REPOLARIZAÇÃO (+30mV). Célula encontra-
se totalmente despolarizada devido a entrada dos íons sódio através dos canais 
voltagem-dependentes. Ocorre o fechamento dos canais de íons sódio voltagem-
dependentes e abertura total dos canais de potássio voltagem-dependentes. 
6. REPOLARIZAÇÃO (-10mV)- Saída de íons potássio para o meio extracelular através dos 
canais de potássio voltagem-dependentes. Fim do período refratário absoluto. 
7. HIPERPOLARIZAÇÃO (-80mV) /PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO-. Devido a cinética 
lenta dos canais de potássio voltagem-dependentes, os canais demoram a fechar e a 
célula acaba hiperpolarizada. 
8. BOMBA Na+/K+. Através da bomba de sódio e potássio, ocorrerá transporte ativo para 
que haja repolarização da célula para seu POTENCIAL DE REPOUSO. 
9. POTENCIAL DE REPOUSO (-70mV)
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ASPECTOS FUNCIONAIS BÁSICOS DO SISTEMA NERVOSO 
O sistema nervoso pode ser dividido em duas partes. O 
sistema nervoso central (SNC) que consiste na medula 
espinhal e encéfalo. Já o sistema nervoso periférico 
(SNP) constituído por fibras, órgãos terminais gânglios 
nervosos. Este último composto por neurônios 
aferentes (sensitivos/dorsais) e neurônios eferentes 
(motores/ventrais). Neurônios receptores ou sensitivos 
(aferentes): são os que recebem estímulos sensoriais e 
conduzem o impulso nervoso ao sistema nervoso 
central. Neurônios motores ou efetuadores 
(eferentes): transmitem os impulsos motores 
(respostas ao estímulo). 
Neurônio aferente – receptor, sensitivo 
Neurônio eferente – efetuadores, motores, dorsais 
SINAPSES E NEUROTRANSMISSORES 
O fluxo da informação segue um padrão de reflexão 
básico: Estímulo -> Receptor sensorial (neurônio 
aferente) -> Sinal da entrada -> Centro integrador -> 
Sinal de saída (neurônio eferente) -> Efetor -> Resposta. 
 Os receptores sensoriais espalhados pelo corpo 
monitoram continuamente as condições dos meios 
internos e externos, enviando informações ao longo dos 
neurônios sensoriais para o SNC, que é o centro 
integrador dos refluxos neurais. O SNC integrará as 
informações provenientes do SNP e determinará se 
uma resposta é necessária ou não. 
 
Os neurônios eferentes (motores/dorsais) se 
subdividem em somáticos, que controlam os músculos 
esqueléticos, e autônomos, que controlam os músculos 
lisos e estriados (cardíacos), as glândulas exócrinas, 
algumas glândulas endócrinas e alguns tipos de tecido 
adiposo. A divisão autônoma ainda se subdivide em 
ramos simpáticos, parassimpáticos e entéricos. É 
importante ressaltar que o SNC pode iniciar uma 
atividade sem um sinal sensorial de entrada e não 
precisa criar sempre um sinal de saída mensurável para 
as divisões eferentes (sonhos, pensamentos). 
Os neurônios possuem como estrutura básica: 
• Os dendritos, receptores de sinais de entrada 
• O corpo celular, responsável por elaborar a 
resposta 
• O axônio, que conduzirá as informações de 
saída e terminações axônicas responsáveis pelo 
envio de sinal. 
 A forma, o número e o tamanho de axônios e dendritos 
variam de acordo com o tipo de neurônio. 
A região onde o terminal axonal encontra a sua célula-
alvo é chamada de sinapse. O neurônio que transmite 
um sinal para a sinapse é chamado de pré-sináptico e o 
neurônio que recebe o sinal é chamado de pós-
sináptico. O espaço estreito entre as duas células é a 
fenda sináptica. 
A grande maioria das sinapses são de natureza química, 
onde a célula pré-sináptica envia sinais químicos 
através de substâncias que se difundem na fenda 
podendo se perder pelos feixes, ser metabolizado e 
seus produtos absorvidos, ou se ligar aos receptores de 
membrana localizados na célula pós-sináptica. O SNC 
também possui sinapses elétricas, em que a célula pré-
sináptica e a célula pós-sináptica estão conectadas 
através de junções comunicantes, permitindo a 
passagem de corrente elétrica de uma célula para a 
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outra. A sinapse elétrica, além de bidirecional, é mais 
rápida do que a sinapse química. 
O número de substâncias identificadas como sinais 
neurócrinos é grande e cresce a cada dia. Sua 
composição química é variada e essas moléculas 
podem funcionar como neurotransmissores, 
neuromoduladores ou neuro-hormônios. Os 
neurotransmissores (ações mais rápidas) e 
neuromoduladores (ações mais lentas) atuam como 
sinais parácrinos (atingem um conjunto de células com 
grande concentração de hormônios sem comprometer 
outras células do corpo), já os neuro-hormônios são 
secretados no sangue (tecido conjuntivo) e distribuídos 
pelo organismo. 
Os receptores neurócrinos podem ser divididos entre 
receptores de canais, canais iônicos dependentes de 
ligantes chamados de ionotrópicos que realizam, por 
mediação, a resposta rápida, e receptores acoplados à 
proteína G (RPG), que medeiam uma resposta mais 
lenta, pois é necessária uma transdução do sinal 
mediada por um sistema de segundos mensageiros, 
chamados de metabotrópicos. A maioria dos 
neurotransmissores ligam-se a tipos específicos de 
receptores. 
Os neurotransmissores são liberados através de 
vesículas sinápticas. Sua síntese ocorre tanto no corpo 
celular e o resultado é empacotado em vesículas, 
juntamente às enzimas necessárias para o modificar, e 
armazenado na terminação axonal. A liberação das 
vesículas ocorre via exocitose, quando a despolarização 
de um potencial de ação alcança o terminal axonal, a 
mudança do potencial de membrana dá início a uma 
sequência de eventos. A membrana possui canais de 
íons cálcio dependentes de voltagem, a mudança do 
potencial de membrana resulta na abertura dos canais, 
como a concentração de íons cálcio é maior no meio 
extracelular, eles movem-se para dentro da célula, 
ligando-se a proteínas reguladoras e liberando a 
exocitose. A membrana da vesícula sináptica funde-se a 
membrana celular e os neurotransmissores difundem-
se na fenda sináptica para se ligar aos receptores na 
membrana pós-sináptica. Quando os 
neurotransmissores se ligam aos seus receptores 
(esquema chave-fechadura) uma resposta é iniciada. 
 
 
 
 
ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO SISTEMA NERVOSO 
NEURÔNIOS 
O corpo celular é o centro de controle, semelhante a 
organização típica celular com núcleo e organelas 
necessárias para direcionar a atividade celular. A 
posição do corpo celular varia nos diferentes tipos de 
neurônios. 
Os dendritos recebem os sinais de 
chegada, são processos finos e 
ramificados que recebem à 
informação proveniente da célula 
vizinha. A área de superfície do 
dendrito pode se estender ainda 
mais pela presença de espinhos 
dendríticos.Os Axônios conduzem os sinais de 
saída, eles variam em comprimento, 
conduzindo o sinal do centro 
integrador para as células alvo. Seu 
citoplasma é composto por várias 
fibras e filamentos, mas não possui ribossomos nem 
retículo endoplasmático, por essa razão qualquer 
proteína destinada ao axônio deve ser sintetizada no 
corpo celular. 
 
 
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Classes de neurônios 
Baseado em suas funções, os neurônios encontrados no 
sistema nervoso humano podem ser divididos em três 
classes: neurônios sensoriais, neurônios motores e 
interneurônios. 
Neurônios sensoriais: obtém informação sobre o que 
está acontecendo dentro e fora do corpo e levam essa 
informação para o SNC para que seja processada. Por 
exemplo, se você tocar em uma superfície quente, os 
neurônios sensoriais com terminações nas pontas dos 
dedos irão transmitir a informação de que está muito 
quente para o seu SNC. 
Neurônios motores: recebem informação de outros 
neurônios para transmitir comandos aos músculos, 
órgão e glândulas. Ex. se você tocar em uma superfície 
quente, seus neurônios motores que inervam os 
músculos dos seus dedos farão com que o contato da 
mão com a superfície seja interrompido. 
Interneurônios: são encontrados somente no SNC, 
conectam um neurônio a outro. Eles recebem 
informação de outros neurônios (neurônios sensoriais 
ou interneurônios) e transmitem esta informação para 
outros neurônios (neurônios motores ou 
interneurônios). 
Por exemplo, se você pegasse um objeto quente, o sinal 
dos neurônios sensoriais nas pontas dos dedos viajaria 
até os interneurônios em sua medula espinhal. Alguns 
destes interneurônios enviariam sinais para os 
neurônios motores que controlam os músculos dos 
dedos (fazendo com que você soltasse o objeto), 
enquanto outros transmitiriam o sinal da medula 
espinhal até o cérebro, onde ele seria percebido como 
dor. 
Interneurônios são a mais numerosa classe de 
neurônios e estão envolvidos no processamento de 
informação, tanto em simples circuitos reflexos (como 
aqueles desencadeados por objetos quentes) quanto 
em circuitos cerebrais mais complexos. São 
combinações de interneurônios em seu cérebro que 
permitem a você concluir que coisas que parecem com 
brasas não são boas para pegar e, esperançosamente, 
eles retêm essa informação para referência futura. 
 
 
 
 
Redes neurais 
O funcionamento do sistema nervoso depende de 
grupos de neurônios que trabalham juntos. Neurônios 
individuais se conectam a outros neurônios para 
estimular ou inibir a sua atividade, formando circuitos 
que podem processar informações recebidas e fornecer 
uma resposta. Circuitos neuronais podem ser bem 
simples e compostos por apenas alguns neurônios ou 
eles podem envolver redes neuronais mais complexas. 
 
O reflexo patelar 
Os circuitos que sustentam as respostas de estiramento 
muscular são simples, como o reflexo patelar que 
ocorre quando alguém bate no tendão abaixo de seu 
joelho (o tendão patelar) com um martelo. Bater nesse 
tendão estica o músculo quadríceps da coxa, 
estimulando os neurônios sensoriais que o enervam a 
disparar. 
Axônios destes neurônios sensoriais estendem-se até a 
medula espinhal, onde conectam-se a neurônios 
motores que estabelecem conexões (inervam) com o 
quadríceps. Os neurônios sensoriais enviam um sinal 
excitatório para os neurônios motores, fazendo-os 
disparar também. Os neurônios motores, por sua vez, 
estimulam o quadríceps a se contrair, estirando o 
joelho. No reflexo patelar, os neurônios sensoriais de 
um músculo particular conectam-se diretamente aos 
neurônios motores que inervam o mesmo músculo, 
fazendo-o contrair após ter sido estirado. 
Os neurônios sensoriais do quadríceps também fazem 
parte de um circuito que causa o relaxamento do 
músculo isquiotibial, que antagoniza o quadríceps 
(oposição). Não faria sentido para os neurônios 
sensoriais do quadríceps ativar os neurônios motores 
do isquiotibial, porque isso provocaria a contração do 
isquiotibial, tornando mais difícil a contração do 
quadríceps. Em vez disso, os neurônios sensoriais do 
quadríceps conectam indiretamente com os neurônios 
motores do isquiotibial através de um interneurônio 
inibitório. A ativação do interneurônio causa a inibição 
dos neurônios motores que inervam o isquiotibial, 
fazendo o músculo isquiotibial relaxar. 
Os neurônios sensoriais do quadríceps não participam 
só deste arco reflexo. Além disso, eles também enviam 
mensagens ao cérebro possibilitando que você saiba 
que alguém bateu no seu tendão com um martelo. 
Embora o circuito da medula espinhal possa mediar 
comportamentos muito simples como o reflexo patelar, 
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a capacidade de perceber os estímulos sensoriais 
conscientemente – juntamente com todas as funções 
superiores do sistema nervoso – depende das redes 
neuronais mais complexas presentes no cérebro. 
 
 CÉLULAS DA GLIA 
Comunicam-se com os neurônios e oferecem 
importante suporte físico e químico. 
As Células de Schwann no SNP e os Oligodendrócitos no 
SNC mantém e isolam os axônios por meio da formação 
da mielina, uma substância composta por várias 
camadas concentradas de fosfolipídios de membrana. A 
mielina atua como isolante em torno dos axônios e 
acelera sua transmissão de sinais. 
As Células satélites formam a cápsula de suporte ao 
redor dos corpos celulares nos gânglios. 
Os Astrócitos são o tipo mais numeroso de célula glial, 
e as mais numerosas no cérebro. Existem vários tipos 
de astrócitos, com uma variedade de funções. Eles 
ajudam a regular o fluxo de sangue no cérebro, manter 
a composição do fluido que envolve os neurônios e 
regular a comunicação entre os neurônios em sinapse. 
Eles são altamente ramificados e desempenham vários 
papeis, como captura e liberação de substâncias 
químicas associadas as sinapses, abastecem os 
neurônios com substratos para produção de ATP 
(nutrição) e ajudam a manter a homeostasia do líquido 
extracelular do SNC capitando K+ e água. 
As Micróglias estão relacionadas com os macrófagos do 
sistema imune, na remoção de células danificadas e 
invasores. 
A última classe de células da glia, as Células 
ependimárias, são especializadas em criar uma camada 
epitelial com permeabilidade seletiva o qual separa os 
compartimentos líquidos do SNC. Elas recobrem os 
ventrículos do cérebro e o canal central da medula 
espinhal, possuem cílios que batem para promover a 
circulação do fluido cérebro-espinhal encontrado no 
interior dos ventrículos e do canal da medula espinhal.