Introdução sistema nervoso

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Sistema nervoso
Rede complexa que permite ao organismo se comunicar com seu ambiente.
Componentes: sensoriais (detectores na variação de estimulação), motores (geradores 
de movimento, contração dos músculos, secreções) e integrativos (recebem a 
informação sensorial e integram as informações para gerar uma resposta motora).
Dividido anatomicamente em sistema nervoso central (encéfalo e medula espinhal) e 
sistema nervoso periférico.
Órgãos dos sentidos (receptores) detectam uma alteração no ambiente e enviam as 
informações para o SNC, que integra as informações, gerando uma resposta motora.
A resposta de luta ou fuga é ativada pelo sistema autonômico simpático.
Bioeletrogênese
Todas as células possuem em seu interior uma predominância de cargas negativas.
Concentrações iônicas dentro e fora da célula: ver foto
Força difusional: do meio mais concentrado para o menos concentrado (difusão). Na, 
Cl e Ca querem entrar no meio intracelular, enquanto K quer sair.
Potencial de repouso da membrana celular: -90mV.
Equação de Nernst
Através dela, descobriu-se que o sódio entra na célula até que esta atinja mais de 
60mV (potencial de equilíbrio do sódio). Cl: mais de 80mV; Ca: mais de 130 mV. Menos 
de -94mV não existe mais transporte de K para fora da célula.
Para mais de um íon: equação de Goldman.
Bomba de sódio e potássio
A bomba de sódio e potássio é eletrogênica, pois gera uma diferença de potencial 
elétrico ao mandar três íons positivos para fora da célula e trazer apenas dois para 
dentro, gerando déficit de uma carga positiva. Assim, ajuda a manter o potencial de 
membrana negativo (gerando de 2 a 16mV) -> sendo os canais de potássio os 
principais responsáveis por manter esse potencial.
É importante para manter o volume celular (evitar a lise) e para a manutenção do 
potencial de membrana.
Potencial de ação
A célula em repouso está polarizada.
Uma célula, ao sofrer despolarização (saindo de um limiar negativo), tem seu potencial 
de membrana aumentado rapidamente até atingir seu pico em um nível positivo. Em 
seguida há repolarização, quando sai de um limiar positivo, volta a ficar negativa e fica 
ainda mais negativa do que antes (hiperpolarização).
Despolarização caracterizada pela entrada de íons sódio pelos canais voltagem-
independentes e influxo (entrada) destes íons.
Na repolarização há abertura de canais de potássio voltagem-independentes lentos, 
que não se abrem rapidamente como os canais de sódio.
A hiperpolarização ocorre porque os canais de potássio voltagem-independentes lentos 
também demoram para fechar. Assim, há efluxo (saída) desses íons.
Só há um potencial de ação se a célula atingir o limiar de estabilidade, que varia de 15 
a 30mV, dependendo do tamanho da célula.
Após o disparo, é necessário um período para que ocorra um novo potencial de ação, 
chamado período refratário. Esse período impede que o nervo entre em curto circuito 
após o potencial de ação, e pode ser absoluto (não ocorre novo potencial de ação, pois 
independe da intensidade do estímulo) ou relativo (depende da intensidade do 
estímulo).
Canais de sódio voltagem-independentes (etapas): fechado mas capaz de ser aberto, 
aberto, fechado e incapaz de ser aberto. Possui duas comportas (uma de ativação e 
outra de inativação).
Canais de potássio voltagem-dependentes: fechado no potencial de repouso e abertura 
lenta do pico do potencial de ação até a hiperpolarização. Possui só uma comporta.
Condução do impulso nervoso
A bainha de mielina é isolante elétrica e assim aumenta a velocidade de propagação do 
potencial de ação.
Os nodos de Ranvier concentram os canais de sódio, onde ocorre a despolarização. 
Dessa forma, há uma condução saltatória, que é muito mais rápida que a condução do 
axônio amielínico, além de haver economia de energia.
Sinapse
É a conexão de um neurônio e uma segunda célula.
Classes de sinapse: elétrica e química.
Constituída por três elementos: terminal pré-sináptico, célula pós-sináptica e fenda 
sináptica/junção comunicante.
Sinapse elétrica
Possui junção comunicante, formada por canais iônicos (que possibilitam que os íons 
fluam de formam passiva para os dois lados da membrana) e que possui baixa 
resistência elétrica.
Acontece principalmente nos músculos.
A velocidade de transmissão é extremamente rápida (em frações de milissegundos).
Sinapse química
Presença de fenda sináptica, neurotransmissores (vesículas sinápticas) e canais 
iônicos menores e mais seletivos na célula pós-sináptica.
Oferece uma resistência maior que a sinapse elétrica, pois os neurotransmissores são 
mais específicos e seletivos.
Para dar início a essa sinapse, é necessário que o potencial de ação chegue ao 
terminal pré-sináptico. Com a mudança de voltagem nesse terminal, aumenta-se a 
concentração de sódio e se abrem os canais de cálcio voltagem-dependentes. O cálcio 
entra no interior do botão pré-sináptico, favorecendo as fusões das vesículas de 
neurotransmissores com a membrana da célula pré-sináptica. Então, o 
neurotransmissor é liberado na fenda sináptica e precisa se ligar a um receptor 
específico, presente na membrana da célula pós-sináptica. Assim, pode ocorrer um 
potencial pós-sináptico excitatório (PPSE) ou um potencial pós-sináptico inibitório 
(PPSI), dependendo do receptor. Esse processo demora cerca de 5ms.
Quando um íon está em maior concentração no meio extracelular, ela hiperpolariza a 
célula e tem ação inibitória (como é o caso do cálcio). Quando um neurotransmissor/íon 
despolariza a célula, ele tem ação excitatória (como é o caso do sódio).
As proteínas sners sinatotagnina e sintaxina participam da fusão das vesículas para 
liberar o neurotransmissor. As duas se ligam fracamente, até que o influxo de íons 
cálcio torna essa ligação forte e a membrana da vesícula toca a membrana da célula, 
fundindo-se. A vesícula se abre e seu conteúdo é liberado na fenda sináptica 
(exocitose). Após isso, a vesícula sofre endocitose e volta novamente ao citoplasma da 
célula pré-sináptica, preservando suas estruturas.
Neurotransmissores
Nervo vago: diminui os batimentos cardíacos
Critérios para definir um neurotransmissor típico: estar presente no interior do terminal 
pré-sináptico, ser liberado dependente de uma despolarização (com abertura dos 
canais de cálcio) e apresentar receptores específicos na membrana pós-sináptica.
Síntese de neurotransmissores: a produção de algumas enzimas começa no retículo 
endoplasmático. As vesículas envolvem as enzimas e os precursores dos 
neuropeptídeos. A finalização de sua produção ocorre no botão pré-sináptico.
Inativação dos neurotransmissores: pode ocorrer por diminuição da condutância de 
cálcio e aumento da condutância de potássio, por algumas enzimas podem degradar o 
neurotransmissor, inativação dos receptores por dessensibilização por haver muitos 
neurotransmissores.
Receptores
Proteínas que se ligam aos neurotransmissores. Divididos em ionotrópicos (mudança 
conformacional do canal iônico permite a entrada ou saída de um determinado íon) e 
metabotrópicos (uma proteína transmembrana promove a ativação da proteína G ao se 
ligar ao neurotransmissor através de seu receptor (pelo sítio de ligação), cuja 
subunidade alfa se desloca, ativando segundos mensageiros, culminando na abertura 
ou fechamento de canais iônicos específicos.
Proteína Gs: ativa a ademilato ciclase, ativando a proteína kinase A, aumentando a 
fosforilação de proteínas.
Proteína Gq: sua subunidade alfa ativa a fosfolipase C, aumentando a concentração 
cálcio intracelular e a ativação de proteína kinase C.
Proteína Gi: diminui a proteína kinase C e portanto há inibição celular.
Somação de potenciais pós-sinápticos
Em uma mesma célula pós-sináptica, várias células pré-sinápticas podem estar 
atuando sobre ela, inclusive ao mesmo tempo, com atividade excitatória e inibitória. 
Assim, é possível que a soma dessas cargas se anulem.
O PPSE pode não atingir o limiar excitatório, e então há a soma dos PPSE, que pode 
ser algébrica (quando a somação é temporal, ou seja,os potenciais ocorrem em 
tempos diferentes) ou soma das PPSE de sinapses próximas (quando a somação é 
espacial, ou seja vêm de locais diferentes mas ao mesmo tempo).
Os PPSI são gerados nas células pré-sinápticas e promovem hiperpolarização da 
célula pós-sináptica.
Se o grau de excitação da célula for maior que o grau de inibição, ela será excitada, e 
vice-versa.
Junção neuromuscular
Terminação nervo-músculo, mielinizada, em que cada fibra neural inerva de 3 a 300 
fibras musculares esqueléticas. O potencial de ação trafega em ambas as direções.
Placa motora
Na goteira sináptica, há a presença de fendas subneurais. Os receptores ionotrópicos 
que estão mais no exterior dessa fenda são dependentes de ligantes (acetilcolina) e os 
mais internos são voltagem-dependentes.
Toda vez que a acetilcolina se liga nesses receptores, modifica seu limiar e a torna 
mais positiva, promovendo o influxo de sódio na célula muscular.
Acetilcolina
Produzida através da enzima colina acetiltranferase (ChAT) no citosol. É internalizada 
nas vesículas dos neurotransmissores através da VAT.
Pode sofrer degradação através da acetilcolinesterase (AChE), quebrando-a em 
acetato e colina. Dessa forma, não consegue mais agir nos receptores. A parte colina 
será transportada de volta, favorecendo a produção de nova acetilcolina.
Junção parassimpática: presença de receptores muscarínicos (metabotrópicos)
Receptores
Agonistas: mesmo efeito do neurotransmissor. Agonistas colinérgicos: são 
colinomiméticos, como a nicotina e muscarina
Antagonistas: efeito contrário ao neurotransmissor. Antagonistas colinérgicos: 
substâncias curariformes e atropina
Alterações da neurotransmissão colinérgica
A toxina butolínica diminui a liberação de acetilcolina, clivando proteínas sners, 
envolvidas na exocitose das vesículas.
Os anticolinesterásicos, como a neostigmina, degradam a acetilcolina, promovendo o 
bloqueio da ação da acetilcolinesterase (mantendo a acetilcolina por um maior período 
de tempo na fenda sináptica).
O hemicolínico inibe o transportador de colina, diminuindo a produção de acetilcolina.
Miastenia grave: fraqueza e fatigabilidade, doença autoimune que pode ser tratada com 
anticolinesterásicos.