Neurofisiologia

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Clara Miotto
O que é anestesia local?
“Perda de sensação causado por uma depressão da excitação nas terminações nervosas ou uma inibição do processo de condução dos nervos periféricos” – Malamed, 2013.
A anestesia usada na odontologia acontece de forma reversível e não faz com que o paciente perca a consciência. 
Condução nervosa
Como que ocorre a condição da informação nervosa periférica para o SNC. Os anestésicos locais atuam bloqueando essa condução nervosa. A condução nervosa ocorre em três partes: Repouso, despolarização e repolarização. 
Membrana nervosa em estágio de repouso (não existe nenhum estímulo para ser transportado), nesse estágio a membrana se encontra polarizada. Existem diferenças de concentrações iônicas dentro e fora da membrana, e essas diferenças no estágio de repouso resultam em um valor de potencial de membrana em torno de -70mV. Esse valor negativo reflete no excesso de cargas negativas no lado interno da membrana. Essa diferença de quantidade de íons existentes do lado interno/externo, englobam principalmente os íons Na+, K+ e Cl. Existe então um predomínio de íons Na+ no lado externo e um predomínio de íons K+ no lado interno. A membrana se encontra livremente permeável aos íons K+ e Cl e discretamente ao íon Na+. 
O K+ por estar mais concentrado do lado interno da célula, baseado em seu gradiente de concentração, ele teria a tendencia natural de sair da célula nervosa, fazer o deslocamento do local onde tem mais para o local onde tem menos, ou seja, de acordo com o gradiente de concentração. Apesar da membrana plasmática estar livremente permeável ao K+, não existe uma saída grande de K+ de dentro da célula. Isso porque o interior da célula é negativo e o K+ é positivo, esse antagonismo de cargas faz com que exista uma atração entre o K+ e o lado interno da célula. O oposto acontece com o Cl, que em repouso predomina do lado externo da célula e teria uma tendencia de movimento de fora para dentro, de acordo com seu gradiente de concentração. Apesar da membrana estar livremente permeável ao Cl, não existe uma entrada de Cl significativa na célula devido a carga elétrica negativa do Cl se repelir com a carga negativa do interior da célula. O íon Na+ ele teria todos os motivos para ter uma penetração excessiva na célula nervos, isso porque ele está mais concentrado do lado de fora então o seu movimento natural em favor do seu gradiente de concentração seria um movimento de entrada e seu movimento de entrada seria favorecido pela carga elétrica. O íon Na+ é um íon positivo e a carga interna é negativa, então existe uma atração nessas cargas que favoreceria a entrada de Na+ no interior da célula. O único motivo para uma não entrada de Na+ maciça durante o repouso, é o fato ser apenas discretamente permeável ao íon Na+, o que vai limitar bastante o movimento deste íon de fora para dentro. 
Quando acontece a chegada de informação (impulso nervoso), é quando a célula nervosa sai do estágio de repouso e parte para o seu segundo estágio que seria o estágio de despolarização. 
Para que essa informação possa ser transportada/conduzida faz-se necessário que exista uma despolarização da membrana. Ou seja, a membrana que no repouso estava polarizada com a parte interna negativa, ela precisa despolarizar, assim esse potencial precisa ser invertido. E isso acontece graças à abertura dos canais de Na+, a partir do momento que o impulso nervoso chega, os canais de Na+ se abrem e começa a ver a entrada de íons Na+ no interior da célula. O Na+ tem dois motivos para penetrar, tanto pelo gradiente de concentração quanto baseada no gradiente elétrico e o íon sódio penetrando na célula ele começa aumentar o valor do potencial de membrana, ou seja, ele começa a reduzir aquela negatividade que existia no interior. Primeiramente existe um pequeno aumento desse potencial para em torno de -55mV que é chamado de potencial limiar. Quando o potencial de membrana chega próximo a esse valor entre -50mV e -60mV, alcança-se o limiar e a partir daí ocorre uma abertura maior dos canais de Na+ com uma entrada muito maior de íon Na+ que culmina na inversão de polaridade da célula, ou seja, o potencial de membrana agora fica em torno de +40mV e houve então uma inversão da polaridade. A parte interna que era anteriormente negativa, passa ser positiva e graças a isso é possível que a informação do impulso nervoso seja transmitida para região da célula nervosa.
Depois que essa informação foi transmitida, é como se a célula nervosa precisasse de se organizar de volta ao seu estado de repouso. Para isso, ela passa por um estágio chamado de repolarização. Assim que ocorre a despolarização o fato de a parte interna da célula estar positivo, imediatamente fecha as canais de Na+ para que não haja mais entrada de Na+.
O primeiro passo para voltar ao que era antes é não permitir a entrada de íons Na+. Caso contrário, o potencial ficaria cada vez mais positivo. Após o fechamento dos canais de íon Na+ existe um excesso de cargas positivas no interior da célula. Para pode remover esse excesso de cargas positivas faz-se a abertura dos canais de K+. a partir do momento que os canais de k+ se abrem, o movimento natural desses íons é de dentro para fora da célula e com isso, a membrana vai perdendo as cargas positivas e o seu potencial de membrana retorna ao valor de potencial de repouso em torno de -70mV. Quando esse quadro finaliza ainda não estamos em uma situação idêntica ao de repouso, pois momento temos muitos íons K+ do lado de fora que foram eliminados com a abertura dos canais e K+ e temos muitos íons Na+ do lado de dentro que foram adquiridos pela célula com a abertura dos canais de íons Na+. Assim, utiliza-se a bomba de sódio-potássio (bomba Na+ e K+) que vai bombear o excesso de K+ de volta para dentro da célula e por outro lado o excesso de Na+ para o lado de fora da célula e ai a organização da membrana volta ao estágio de repouso, para responde a um novo estímulo e um novo impulso para ser conduzido. 
Existe uma diferença em como esse processo nervoso acontece dependendo da presença ou não de bainha de mielina nesses nervos. Quando os nervos não são mielinizados, a membrana está em contato direto com o líquido extracelular. Consequentemente essa condução nervosa vai acontecer nos segmentos do nervo. Cada segmento vai despolarizar de uma vez e essa despolarização gera uma corrente elétrica capaz de estimular o segmento adjacente para que ele também inicie o processo de despolarização enquanto o segmento anterior está repolarizando e assim por diante. A condução da informação nos nervos não mielinizados é mais lenta justamente por esse motivo, cada segmento vai sendo despolarizado um adjacente ao outro fazendo com que toda a condução ao longo do nervo seja mais lenta. Diferentemente, os nervos mielinizados possuem uma camada isolante de mielina externamente à membrana plasmática, ou seja, a membrana plasmática não está em contato direto com o líquido extracelular. Com isso, essa camada de mielina, ela não é inteira ao longo do nervo, existem espaços onde a bainha de mielina é interrompida. Esses espaços chamados de Nodos de Ranvier são exatamente os pontos nos quais a membrana plasmática fica exposta. Ou seja, exatamente nos pontos onde se pode ter troca dos íons entre o meio externo e o interno, por isso a condução dos nervos mielinizados é chamada de saltatória e isso faz com que a condução de impulsos em nervos mielinizados seja mais rápida. Para que haja bloqueio de um nervo mielinizado, ele deve ser bloqueado cerca de 8 a 10 mm do nervo devido o impulso saltatório. 
Mecanismo de ação dos anestésicos locais
Os anestésicos do grupo amida (lidocaína, mepivacaina, prilocaina, articaina e bupivacaína)
Teoria do receptor específico: Dentro dos canais de sódio presentes dentro das membranas dos nervos, existe um receptor especifico para anestésicos locais. Quando o anestésico local se conecta a esse receptor, é como se ocorresse o fechamento dos canais de Na+. Ou seja, vai ocorrer uma diminuição ou atémesmo a eliminação da permeabilidade dos íons de Na+. para que haja despolarização, se faz necessária a entrada de íons sódio na célula nervosa, uma vez que esses canais estejam bloqueados e sua permeabilidade ao íon Na+ esteja bastante diminuída, o processo de despolarização não será possível e consequentemente a condução nervosa também não. 
Nessa imagem é possível visualizar que existe mais de um sítio de ligação no canal de Na+. Percebe-se que os anestésicos locais se ligam a um sítio presente dentro do canal de Na+. Então os anestésicos utilizados na odontologia, se conectam a um sítio de ligação existente dentro do canal de Na+. Existem ainda algumas toxinas que podem se ligar no sítio presente na superfície externa dos canais de Na+ e existem ainda alguns compósitos como o veneno de escorpião, que podem se conectar a sítios presentes nos portões de ativação e inativação dos canais de Na+. 
 
Quando o anestésico local é injetado nos tecidos, ele se dissocia. Parte dele permanece na forma molecular (sem carga), e parte dele vai ficar na forma iônica (tem carga). O que vai determinar quantos porcentos do anestésico vai ficar na forma molecular e quantos porcentos na forma iônica, é tanto o PKA do anestésico local quanto o pH do tecido no qual o AL está sendo injetado. Entre a forma molecular e a forma iônica, a forma molecular é mais lipossolúvel, por não ter carga (apolar, será mais semelhante os lipídios e por isso será a responsável pela penetração do AL na membrana nervosa. Então, uma vez dissociado do lado externo da célula, apenas as formas moleculares conseguem ter acesso à parte interna da membrana da célula nervosa. Uma vez dentro da célula, esse AL se reequilibra e novamente se forma em formas moleculares e iônicas, assim não vai ficar dentro da célula apenas na forma molecular que ele entrou. Quando o AL já está no interior da célula nervosa, é a forma iônica responsável por se conectar ao receptor presente no canal de sódio, permitindo o fechamento deste canal e consequentemente o impedimento da condução nervosa.
Diante disso, existem algumas características químicas do anestésico local que vão ter uma influência importante nas características clinicas.