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BMF Sinapse e placa motora Neurônio - É a unidade funcional do sistema nervoso - É composto por dendritos, cone de implantação, axônio, bainha de mielina, nódulos de ravier, células da glia Sinapse - Ocorre na face terminal (botão terminal) do neurônio - É a região na qual um terminal axonal de um neurônio pré-sináptico se comunica com a célula-alvo pós-sináptica - É uma região especializada de contato, que permite comunicação e transmissão de mensagem entre neurônios com outros neurônios, células musculares e/ou glândulas (permite que o potencial de ação passe de um neurônio para outro neurônio ou de um neurônio para uma célula muscular ou de um neurônio para uma glândula) - É composta por = terminal axonal de um neurônio pré-sináptico, fenda sináptica e dendrito/soma de um neurônio pós-sináptico Transmissão sináptica - É o processo pela qual a informação (PA) é transmitida por contato sináptico para a célula seguinte Arranjos sinápticos - Axoaxônico = axônio se conecta (entra em contato) com outro axônio - Axossomático = axônio se conecta (entra em contato) com o corpo celular do neurônio - Axodendrítico = axônio se conecta (entra em contato) com um dendrito BMF Tipos de sinapse 1. Elétrica - É rápida, não possui mediadores químicos e não possui modulação - O neurônio pré-sináptico e a célula pós- sináptica estão conectadas através de junções comunicantes (as quais permitem que o potencial de ação flua diretamente de uma célula á outra) - Ocorre apenas no músculo cardíaco, nas células da glia e no músculo liso - Processo : . Potencial de ação entra -> chega no terminal axônico -> as conexinas reconhecem o potencial de ação -> abrem as junções GAP (junções comunicantes) -> potencial de ação se propaga 2. Química - É lenta, possui mediadores químicos (moléculas neurocrinas) e possui controle e modulação da transmissão - A fenda sináptica é maior (em relação á sinapse elétrica) - O neurônio pré-sináptico libera sinais químicos que se difundem através da fenda sináptica e se ligam a um receptor de membrana localizado na célula pós-sináptica - Ocorre nos locais que a sinapse elétrica não ocorre (a maioria das sinapses no corpos são químicas) - Processo : . Potencial de ação entra -> estimula a abertura dos canais de cálcio voltagem dependente -> cálcio entra no axônio terminal -> rompe a vesícula por exocitose -> vesícula libera neurotransmissor na fenda sináptica -> neurotransmissor encontra seu receptor (ionotrópico ou metabotrópico) -> abre canal iônico -> potencial se ação se propaga A) Moléculas neurócrinas Neurotransmissores - São substâncias químicas sintetizadas pelo corpo celular no RER e secretadas por neurônios, os quais se difundem através de uma pequena fenda até a célula alvo - Para propagar a sinapse realiza sinais parácrinos (necessita da presença de um receptor na fenda sináptica para conseguir alcançar a célula alvo e propagar a informação) - Podem ser inibitórios ou excitatórios - Se ligam a receptores ionotrópicos - Características = deve estar presente no neurônio pré-sináptico, deve ser liberado por exocitose após despolarização dependente BMF de cálcio, deve ser ligar á receptores pós- sinápticos e deve sofrer inativação sináptica por mecanismos específicos • Neurotransmissores do SNC = acetilcolinas, aminas, aminoácidos (ex: GABA), peptídeos, purinas, gases (ex: óxido nítrico), lipídeos • Neurotransmissores do SNP = acetilcolina e noradrenalina • Síntese e liberação dos neutransmissores 1- São sintetizados pelo corpo celular do neurônio no RER 2- São acoplados na vesícula sináptica 3- As vesículas são armazenadas no terminal axonal 4- Potencial de ação chega no terminal axonal e despolariza os canais de cálcio voltagem dependente 5- O cálcio entra para dentro do botão axonal terminal e ao chegar no citoplasma inicia exocitose 6- A exocitose rompe as vesículas sinápticas 7- O neurotransmissor que tava armazenado nas vesículas sinapticas é liberado e se difunde 8- Ao se difundir o neutransmissor se liga ao seu receptor na célula pós-sináptica 9- Os canais ionicos são abertos 10 - O potencial de ação é propagado * Quanto mais neutransmissor for liberado maior a chance de propagar o potencial de ação * Estímulos mais intensos liberam mais neurotransmissores e com isso mais facilmente é propagado o potencial de ação * Estímulos mais fracos liberam poucos neutransmissores e com isso mais difícil é a propagação do potencial de ação * Pessoas com depressão por exemplo possuem um “déficit” na propagação do potencial de ação (os estímulos são mais fracos e o neurotransmissor é liberado em menor quantidade). Por essa razão exercícios físicos ajudam no tratamento das doenças, pois atividade física é um estimulador químico • Término da atividade dos neutransmissores (inativação ou reciclagem) 11- O potencial de ação já foi propagado e o neurotransmissor pode retornar ao terminal axonal para ser reutilizado (reciclado) ou para ser transportado ás células da glia (astrócitos) 12 - As enzimas de membrana inativam o neutransmissor 13- O neurotransmissor se difunde para fora da fenda sináptica por difusão * O neurotransmissor depois de propagar o potencial de ação deve sair da fenda sináptica, pois se ele ficar lá ele intoxica a fenda sináptica e bloqueia os potenciais BMF seguintes (ex: o glutamato depois de liberar o potencial de ação, se permanecer na fenda sináptica pode causar crises de epilepsia) * A ação neurotransmissora se encerra quando os compostos químicos são clivados ou recaptados para dentro da célula ou se difundem para longe da sinapse • Reciclagem dos neutransmissores Ex -> Acetilcolina : 1- A acetilcolina (ACH) é sintetizada a partir da colina e acetil-CoA 2- Na fenda sináptica a ACH é quebrada pela enzima acetilcolinesterase 3- A colina é transportada de volta para o terminal axonal via cotransporte com o NA 4- A colina reciclada é utilizada para redução de mais ACH Neuromoduladores - São substâncias químicas secretadas por neurônios, os quais se difundem através de uma pequena fenda até a célula alvo - Para propagar a sinapse realiza sinais parácrinos (necessita da presença de um receptor na fenda sináptica para conseguir alcançar a célula alvo e propagar a informação) - Podem ser inibitórios ou excitatórios - Se ligam á receptores metabotrópicos - Se difere do neurotransmissor pois se ligam á receptores metabotrópicos, ou seja para propagar a sinapse necessita de um segundo mensageiro (a proteína G) e por isso a propagação acaba sendo mais lenta em relação ao neurotransmissor Neuro-hormônios - São substâncias químicas liberadas por neurônios na corrente sanguínea, para agirem em alvos distantes - Para realizar a sinapse precisa ser secretado na corrente sanguínea (quando é secretado na corrente sanguínea encontra uma célula alvo com seu receptor e propaga a informação) - Ex : em descargas hormonais que ocorrem por algum estímulo (exercício físico por exemplo), o neurônio faz uma sinapse química que libera um neuro-hormônio na corrente sanguínea e este faz com que uma célula específica do corpo reconheça o hormônio secretado e gere resposta * Neuro-hormônio do SNP = adrenalina BMF B) Receptores pós-sinápticos Receptores ionotrópicos - São canais iônicos propriamente ditos - Se ligam á neurotransmissores e abrem diretamente o canal de íons - Promovem efeitos rápidos (respostas pós- sinapticas rápidas) * Processo : . Potencial de ação entra -> estimula a abertura dos canais de cálcio voltagem dependente -> cálcio entra no axônio terminal -> rompe a vesícula por exocitose -> vesícula libera neurotransmissor na fenda sináptica -> neurotransmissor encontra seu receptor ionotrópico -> abre canal iônico -> potencial se ação se propaga * Subtipos : . Receptores colinérgicos nicotínicos = são canais de cátions monovalentes,pelos quais o sódio e o potássio podem passar (a entrada de sódio na célula excede a saída de potássio porque o gradiente eletroquímico do sódio é maior. Com isso a entrada de sódio despolariza a célula pós sináptica e possibilita o disparo do potencial de ação). São encontrados no músculo esquelético, no SNP e no SNC. Receptores metabotrópicos - São receptores acoplados à proteína G (portanto geram respostas celulares mediadas por segundos mensageiros) - Se ligam á neuromoduladores e abrem indiretamente o canal de íons - Promovem efeitos mais demorados (respostas pós-sinapticas lentas) * Processo : . Potencial de ação entra -> estimula a abertura dos canais de cálcio voltagem dependente -> cálcio entra no axônio terminal -> rompe a vesícula por exocitose -> vesícula libera neuromodulador na fenda sináptica -> neurotransmissor encontra seu receptor metabotrópico -> a informação chega na proteína G (segundo mensageiro) -> abre canal iônico -> potencial se ação se propaga * Subtipos : . Receptor colinérgico muscarínico = possuem 5 subtipos (todos são acoplados á proteína G), são encontrados no SNC e na divisão autônoma parassimpática do SNP . Receptor adrenérgico = se dividem em alfa- adrenérgicos e beta-adrenérgicos Peps e Pips - Um neurônio pré-sináptico pode ter 2 terminais axônicos chegando em 1 neurônio pós sináptico (ou seja, 1 neurônio pré- sináptico pode estimular outro neurônio pós- sináptico em 2 locais) - Por conta dessa relação, de um potencial excitatório pós-sináptico (PEPS - estímulo BMF excitatório) pode surgir um potencial inibitório pós-sináptico (PIPS - um segundo estímulo mas ao contrario do anterior, este é inibitório) . Por exemplo = durante a aula, a professora está falando. Essa ação é um estímulo excitatório que libera um potencial de ação e como resultado desse potencial de ação a gente ouve, raciocina e anota o que a professora. Porém se durante a fala da professora tiver um estímulo inibitório (como um barulho ou algo que tire a nossa atenção) o estímulo inicial (ouvir -> raciocinar -> anotar) é bloqueado Integração da transferência de informação neural Divergência - Em uma via divergente um neurônio pré- sináptico ramifica-se para afetar um maior número de neurônios pós-sinápticos (1 neurônio pré-sináptico faz sinapse com 3 neurônios pós-sináptico) - 1 único neurônio pré-sináptico se ramifica e faz sinapse com vários neurônios pós- simpáticos Convergência - Em uma via convergente vários neurônios pré-sináptico fornecem sinais de morada para influenciar um número menor de neurônios pós-sinápticos (vários neurônios pré-sinapticos levam informações que terminam em 1 único neurônio pós-sináptico) - Um maior número de neurônios pré- sinápticos fornece informação para um menor numero de neurônios pós-sinápticos Integração da sinalização sináptica Somação temporal - É quando um potencial de ação é iniciado por diversos potenciais graduados por mais de um neurônio pré-sináptico (dois ou mais potencias de ação gerados por diferentes neurônios pré-sinápticos ocorrem em um curto intervalo de tempo) - Os estímulos se unem e atingem a zona de gatilho ao mesmo tempo gerando assim um potencial de ação (os PEPS de cada neurônio são muito fracos para iniciar um potencial de ação, mas se todos os estímulos se unem e são disparados ao mesmo tempo, a soma dos BMF PEPS é acima do limiar e gera um potencial de ação) * Se 1 neurônio inibitório e 2 outros excitatórios forem disparados, mesmo quando os 3 se somarem o inibitório prevalece e o potencial de ação não é gerado (qualquer estímulo inibitório, ocorra ele antes ou depois do excitatório, sempre prevalece) * Quando dois ou mais neurônios pré-sinapticos convergem nos dendritos ou no corpo celular de outro neurônio pós-sináptico, a resposta celular é determinada pela soma dos sinais de entrada dos neurônios pré-sinápticos (se todos os estímulos geraram PEPS abaixo do limiar, eles podem se somar e gerar um potencial acima do limiar na zona de disparo) * Quanto mais estímulo houver antes de deflagar o potencial de ação, mais efetivo será o potencial de ação Somação espacial - É quando dois potenciais graduados abaixo do limiar são disparados pelo mesmo neurônio pré-sináptico, e podem ser somados se chegarem na zona de disparo próximos no tempo (ocorre quando 2 potenciais graduados de um único neurônio pré- sináptico ocorrem próximos no tempo) * Vários pontos de estímulo chegam no neurônio (na região dos dendritos/soma) -> o neurônio une esses estímulos para passar no cone (região da zona de gatilho) -> o potencial de ação gerado é mantido . Por exemplo : estou ouvindo a professora dar aula (estímulo 1) e anotando o que ela explica (estímulo 2) -> ai eu vejo o copo de água (estímulo 3) e sinto vontade de beber água (estímulo 4) -> ai eu pego o copo e levo até a boca para beber a água (resultado do potencial de ação) Modulação da atividade sináptica Modulação pré sináptica - Ocorre quando um neurônio modulador (inibitório ou excitatório) termina no terminal axônico de uma célula pré- sináptica ou próximo á ele e seus PEPS ou PIPS podem alterar o potencial de ação que alcança o terminal - Fornece um meio mais preciso de controle do que a modulação pós-sináptica BMF Inibição pré-sináptica - Ocorre quando o neurônio modulador diminui a liberação do neurotransmissor (um neurônio modulatório faz sinapse em um colateral do neurônio pré-sináptico e seletivamente inibe um alvo) - Permite a inibição seletiva dos colaterais e seus alvos Modulação pós-sináptica - Ocorre quando um neurônio modulatório faz sinapse nos dendritos ou no corpo celular de um neurônio e toda responsividade do neurônio pós-sináptico é alterada Inibição pós-sináptica - Ocorre quando todos os alvos do neurônio pós-sináptico são igualmente inibidos - É uma inibição global Junção neuromuscular - É a região de encontro do terminal axonal do neurônio com a fibra muscular - É composta por 3 componentes : . Terminal axonal pré-sináptico (composto por vesículas repleta de neurotransmissores) . Fenda sináptica . Membrana pós-sináptica/placa motora terminal (região na qual ocorre a união do neurotransmissor com seu receptor) Referências - Fisiologia Humana – Uma Abordagem Integrada; Dee Silverthorn; 5ª ed.; 2010; Capítulo 12.
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