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MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA Transmissão sináptica → Todos os órgãos funcionam através da sinalização celular. É importantíssimo que haja a comunicação entre os neurônios para mandar informação ao organismo. → A informação é processada quando as substâncias chegam a membrana pós-sináptica. → Os receptores das membranas pós-sinápticas, nas sinapses químicas, podem se ligar a neurotransmissores e a substâncias farmacológicas. → O corpo celular é extremamente importante para o neurônio devido à síntese protéica. → No terminal do axônio vemos uma comunicação com o outro neurônio. O espaço quase invisível entre os neurônios é a fenda sináptica (preenchida por uma matriz extracelular de proteínas fibrosas que irá manter a adesão entre as membranas pré e pós-sinápticas). É por essa fenda que há a comunicação entre eles através de uma sinalização sináptica química, a qual depende da presença de vesículas que reservarão neurotransmissores. → Os neurônios podem ser: • Neurônio pré-sináptico: passa a informação. Possui no terminal axonal mitocôndrias (fornecem energia) e vesículas transmissoras (abrigam o neurotransmissor). • Neurônio pós-sináptico: recebe a informação, necessita ter os receptores específicos para os neurotransmissores. O PAPEL DAS SINAPSES NO PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÕES → Os neurônios estabelecem comunicações entre si por meio das sinapses nervosas (ponto de comunicação entre um neurônio e o neurônio seguinte) e um só neurônio faz sinapse com diversos outros neurônios. → A sinapse determina as direções em que os sinais nervosos irão se distribuir através do sistema nervoso. → Deve-se levar em consideração que sinais excitatórios ou inibitórios vindos de diferentes áreas do sistema nervoso podem controlar a transmissão sináptica, abrindo as sinapses para a transmissão ou fechando-as. Além disso, enquanto alguns neurônios pós-sinápticos respondem com um grande número de impulsos, outros respondem apenas com poucos. A transmissão de sinais pode ocorrer em diversas direções, ao invés de restringi-los a uma direção única. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 → É a partir do momento que as substâncias chegam à membrana pós-sináptica que a informação é processada → A transmissão pode ocorrer sob efeito de: • Acidose: deprime a atividade neuronal. • Alcalose: aumenta a excitabilidade neuronal. • Hipóxia: deprime a atividade neuronal. COMUNICAÇÃO NEURONAL → SINALIZAÇÃO NEURONAL: sinais elétricos são gerados e conduzidos e posteriormente há liberação de neurotransmissores. → Uma diferença entre as sinapses é que a sinapse elétrica é extremamente rápida, já que quando a eletricidade passa, um canal se abre atrás do outro rapidamente e essa sinapse não necessita de um mediador químico (neurotransmissor); enquanto a sinapse química é mais lenta devido 1 Axo-dendrítica pós-sináptica no dendrito). 2 Axo-axônica pós-sináptico no 3 Dendro-dendrítica 4 Axossomática (membrana pós-sináptica no corpo celular) MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA a partir do momento que as substâncias sináptica que a A transmissão pode ocorrer sob efeito de: idade neuronal. Alcalose: aumenta a excitabilidade Hipóxia: deprime a atividade neuronal. COMUNICAÇÃO NEURONAL sinais elétricos gerados e conduzidos e posteriormente há a diferença entre as sinapses é que a sinapse elétrica é extremamente rápida, já que quando a eletricidade passa, um canal se abre atrás do outro rapidamente e essa sinapse não necessita de um mediador químico (neurotransmissor); mais lenta devido à necessidade de ligar o neurotransmissor ao receptor. → SINAPSE ELÉTRICA • São caracterizadas por canais que conduzem eletricidade uma célula à um citoplasma de outra célula sem mediador químico mais fácil célula a célula. • O sinal é do tipo elétrico. sinapses é muito rápida e se a sinapse for grande, é infalível. Portanto um potencial de ação no neurônio pré produzir quase que instantaneamente, potencial de ação no através da junção comunicante e essa corrente iônica causa um potencial pós sináptico (PPS) no segundo neurônio. • Essa sinapse consiste em pequenas estruturas tubulares protéicas chamadas de junções comunicantes (gap). dendrítica (membrana sináptica no dendrito). axônica (membrana sináptico no axônio). dendrítica Axossomática (membrana sináptica no corpo à necessidade de ligar o neurotransmissor ao SINAPSE ELÉTRICA São caracterizadas por canais que conduzem eletricidade do citoplasma de um citoplasma de outra célula sem mediador químico. A comunicação é fácil célula a célula. O sinal é do tipo elétrico. A transmissão nas sinapses é muito rápida e se a sinapse for grande, é infalível. Portanto um potencial de ação no neurônio pré-sináptico pode quase que instantaneamente, um potencial de ação no neurônio pós-sináptico através da junção comunicante e essa corrente iônica causa um potencial pós- sináptico (PPS) no segundo neurônio. Essa sinapse consiste em pequenas estruturas tubulares protéicas chamadas de junções comunicantes (gap). Os canais MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA iônicos ficam acoplados e formam unidades funcionais, as conexinas. Essa proteína especial quando agrupada em seis forma um canal, o conéxon. Quando dois conéxons se combinam, eles formam um canal de junção comunicante. Esse canal permite o movimento livre de íons do interior de uma célula para o interior de outra. • As sinapses elétricas são bidirecionais. • A neurotransmissão é estabelecida através da passagem direta de íons por meio das junções tipo gap (é por meio dessas junções que o potencial de ação é propagado de uma fibra muscular lisa para a próxima no músculo visceral e de uma célula muscular cardíaca para outra no músculo cardíaco). • São particularmente úteis nas vias reflexas e nas respostas sincrônicas de alguns neurônios do SNC e do músculo cardíaco. • Não há modulação de transmissão. • Quando dois neurônios estão acoplados, o potencial de ação do neurônio pré-sináptico induz um pequeno fluxo de corrente iônica para o outro neurônio através da junção comunicante. Essa corrente iônica causa um potencial pós-sináptico (PPS) no segundo neurônio. Como a maioria das sinapses elétricas são bidirecionais, quando o segundo neurônio produz um potencial de ação, ele irá produzir um PPS no segundo neurônio. • As moléculas que passam facilmente de célula a célula são moléculas pequenas não carregadas ou íons. → SINAPSE QUÍMICA • O sinal químico é emitido pelos neurotransmissores, os quais ficam nas vesículas e são sintetizados pelos próprios neurônios. A comunicação entre neurônios ocorre através do neurotransmissor que dá nome a via. Ex: via colinérgica- neurotransmissor acetilcolina. • A maior parte das sinapses utilizadas para a transmissão do sinal no SNC são químicas. • A sinapse química é importante porque atinge um alvo específico. • Na membrana do neurônio pós-sináptico há receptores. Esse receptor protéico (há disposição de aminoácido) que determina qual via será ativada, o seu tipo será responsável pela vasodilatação ou vasoconstrição e poderá promover excitação ou inibição. • Há uma fusão entre a membrana da vesícula e a membrana do neurônio pré-sináptico para que o neurotransmissor seja liberado na fenda sináptica. As vesículas se concentram no terminal axônico e, quando os impulsos chegam a esses terminais, os neurotransmissores são liberados por exocitose. Posteriormente, as vesículas são recuperadas por endocitose. • Podem existir vias inibitórias ou excitatórias. • O interneurônio funciona caso haja mais uma informação a ser passada no momento • Não se pode ficar com um neurotransmissor na fenda, é preciso que haja uma defesa para manter ahomeostase. A enzima inibidora de neurotransmissor catalisa o substrato que é o neurotransmissor, mudando sua estrutura química orgânica. Logo o neurotransmissor retorna para o citoplasma através das proteínas transportadoras e fica armazenado nas vesículas. � Os neurotransmissores exocitados não podem permanecer ligado aos receptores permanentemente e o sistema de recepção precisa voltar rapidamente ao seu estado de repouso, se prontificando para receber novas mensagens. Existem três formas de inativar os mediadores químicos: difusão lateral, degradação enzimática, captação por astrócitos ou recaptação pela membrana pré- sináptica via proteínas específicas de transporte (há gasto de ATP). *A acetilcolina é o único neurotransmissor que não sofre recaptação. • Acumulações densas de proteínas adjacentes à membrana plasmática de ambos os lados da fenda sináptica são MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 chamadas de diferenciações da membrana. No lado pré-sináptico, as proteínas se projetam no citoplasma ao longo das faces intercelulares da membrana, parecendo um campo de pirâmides. As pirâmides e a membrana de onde se projetam são de fato os sítios de liberação de neurotransmissores, chamados de ativas. • A espessa camada protéica sob a membrana pós-sináptica é chamada de densidade pós sináptica e contém receptores para os neurotransmissores. • Ocorre modulação de transmissão. • Na sinapse química a transmissão é unidirecional, sempre a partir do neurônio pré-sináptico para o pós-sináptico. Este princípio é muito diferente do que ocorre nas sinapses elétricas que geralmente transmitem os sinais em ambas as direções. Esse mecanismo de condução unidirecional é muito importante, uma vez que permite que os sinais sejam direcionados para alvos específicos. • Por que a sinapse química é o chip do SN? Ela é considerada um chip porque é capaz de guardar uma informação. Se uma dor não for bem tratada, ela pode se tornar uma dor neuropática (dor presente em nervos), ou seja, a sinapse guarda a informação e o estímulo inicial dor não é mais necessário para que a dor exista e, então, continua sendo sentida pelo indivíduo. →→→→ JUNÇÃO NEUROMUSCULAR • Axônios do sistema neurovegetativo que inervam glândulas, músculo liso e o coração. • É rápida e confiável. • Um potencial de um axônio motor causa um potencial de ação na fibra muscular, o qual inerva. • É uma das maiores sinapses do corpo. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA diferenciações da sináptico, as proteínas se projetam no citoplasma ao ngo das faces intercelulares da membrana, parecendo um campo de pirâmides. As pirâmides e a membrana de onde se projetam são de fato os sítios de liberação de neurotransmissores, chamados de zonas A espessa camada protéica sob a membrana ica é chamada de densidade pós- e contém receptores para os Ocorre modulação de transmissão. Na sinapse química a transmissão é unidirecional, sempre a partir do neurônio sináptico. Este to diferente do que ocorre nas sinapses elétricas que geralmente transmitem os sinais em ambas as direções. Esse mecanismo de condução unidirecional é muito importante, uma vez que permite que os sinais sejam direcionados para alvos sinapse química é o chip do Ela é considerada um chip porque é capaz de guardar uma informação. Se uma dor não for bem tratada, ela pode se tornar uma dor neuropática (dor presente em nervos), ou seja, a sinapse guarda a informação e o estímulo inicial causador da dor não é mais necessário para que a dor exista e, então, continua sendo sentida pelo Axônios do sistema neurovegetativo que inervam glândulas, músculo liso e o coração. axônio motor causa um potencial de ação na fibra muscular, o qual É uma das maiores sinapses do corpo. INATIVAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES → Difusão lateral. → DEGRADAÇÃO ENZIMÁTICA • As enzimas vão quebrar a transmissão do neurotransmissor. • Ex: a acetilcolina é liberada na fenda, a acetilcolinesterase quebra a acetilcolina em acetato e colina que serão recaptados pelo neurônio e volta ao ciclo. • Obs: MIASTENIA GRAVE (o organismo produz anticorpo contra o receptor. Há inibição da acetilcolinesterase, o maior concentração de acetilcolina na fenda sináptica). INATIVAÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES DEGRADAÇÃO ENZIMÁTICA As enzimas vão quebrar a transmissão do neurotransmissor. etilcolina é liberada na fenda, a acetilcolinesterase quebra a acetilcolina em acetato e colina que serão recaptados pelo neurônio e volta ao ciclo. Obs: MIASTENIA GRAVE (o organismo produz anticorpo contra o receptor. Há inibição da acetilcolinesterase, o que gera maior concentração de acetilcolina na fenda MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 → CAPTAÇÃO POR ASTRÓCITOS • Os astrócitos (célula da glia) vão ter transportadores especiais para remover o neurotransmissor da fenda sináptia, especialmente o glutamato, excesso. • O glutamato depois de captado pelo astrócito é transformado em glutamina. Essa glutamina e levada pelo astrócito de volta para o neurotransmissor que sintetizará a glutamina em glutamato. → RECAPTAÇÃO • O neurotransmissor ao ser libera ser recapturado por um transportador protéico específico para dentro da célula pré-sináptica, na qual será degradado por enzimas ou recarregados para as vesículas. • O prozac inibe a recaptação de serotonina, assim há um maior estímulo da célula pós sináptica. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA Os astrócitos (célula da glia) vão ter transportadores especiais para remover o da fenda sináptia, liberado em O glutamato depois de captado pelo astrócito é transformado em glutamina. Essa glutamina e levada pelo astrócito de volta para o neurotransmissor que sintetizará a glutamina em glutamato. O neurotransmissor ao ser liberado pode ser recapturado por um transportador para dentro da célula sináptica, na qual será degradado por enzimas ou recarregados para as vesículas. O prozac inibe a recaptação de serotonina, assim há um maior estímulo da célula pós- → INIBIÇAÕ PRÉ-SINÁPTICA • Tenta inibir que o neurônio libere o neurotransmissor. O neurotransmissor liberado atua no receptor que irá inibir a abertura dos canais de cálcio. Assim, haverá a interrupção do estímulo para a liberação de mais neurotransmissores. PROTEÍNAS RESPONSÁVEIS NEURÔNIO PRÉ → São proteínas SNARE que atuam na exocitose para liberar o neurotransmissor. → V- SNARE: são as sinaptotagmina (proteínas acopladas as vesículas). → T-SNARE: são a sintaxina e a SNAP (proteínas acopladas ao terminal axonal). → Quanto mais cálcio nos microdomínios, maior é a alteração conformacional gerada pela sinaptotagmina. → SINAPTOBREVINA • Facilita o enlace. → SINAPTOTAGMINA • Quando reconhece o cálcio, ela permite o entrelaçamento da membrana da vesícula SINÁPTICA Tenta inibir que o neurônio libere o neurotransmissor. O neurotransmissor liberado atua no receptor que irá inibir a abertura dos canais de cálcio. Assim, haverá a interrupção do estímulo para a liberação ansmissores. PROTEÍNAS RESPONSÁVEIS NO NEURÔNIO PRÉ-SINÁPTICO São proteínas SNARE que atuam na exocitose para liberar o neurotransmissor. são as sinaptobrevina e sinaptotagmina (proteínas acopladas as são a sintaxina e a SNAP-25 (proteínas acopladas ao terminal axonal). Quanto mais cálcio nos microdomínios, maior é a alteração conformacional gerada pela (sensor de cálcio) SINAPTOTAGMINA (sensor de cálcio) Quando reconhece o cálcio, ela permite o entrelaçamento da membrana da vesícula MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA com a membrana da célula pré-sináptica para liberar a substância. MECANISMO DE TRANSMISSÃO NEUROQUÍMICA → SÍNTESE: a transmissão sináptica requer que o neurotransmissor seja sintetizado no neurônio porenzimas específicas e esteja pronto para a liberação. Ao ser sintetizado no citosol do terminal axonal, o neurotransmissor deve ser captado pelas vesículas sinápticas. Os transportadores, proteínas especiais embutidas na membrana vesicular, são responsáveis por concentrar os neurotransmissores dentro das vesículas. A membrana pré-sináptica possui um grande número de canais de cálcio voltagem dependentes. Quando um potencial de ação despolariza a membrana pré-sináptica, estes canais de cálcio se abrem e permitem a passagem de inúmeros íons cálcio para dentro do terminal pré-sináptico. (No caso dos neurotransmissores peptídicos: um precursor peptídico é produzido no RER e é clivado no complexo golgiense tornando-se o NT ativo). → LIBERAÇÃO: a quantidade de neurotransmissor que será liberada na fenda sináptica é diretamente proporcional ao número de íons cálcio que entram no terminal pré- sináptico. Quando os íons cálcio entram, eles se ligam a moléculas de proteínas especiais presentes na superfície interna da membrana pré-sináptica, chamadas de sítio de liberação. A liberação do neurotransmissor é desencadeada pela chegada de um potencial de ação ao terminal axonal e ocorre quando a membrana da vesícula se une a membrana do neurônio pré- sináptico. A despolarização da membrana do terminal causa a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem nas zonas ativas. Esta ação provoca a abertura dos sítios de liberação através da membrana, permitindo que algumas vesículas contendo neurotransmissores liberem seu conteúdo por exocitose na fenda sináptica após cada potencial de ação. A liberação dessas moléculas provoca uma mudança imediata nas características de permeabilidade da membrana neuronal pós-sináptica, o que leva à excitação ou inibição do neurônio pós-sináptico, dependendo das características do receptor neuronal. → LIGAÇÃO AO RECEPTOR: a membrana do neurônio pós-sináptico possui muitas proteínas receptoras e as moléculas desses receptores possuem um componente de ligação que se exterioriza na fenda sináptica e um componente ionóforo que atravessa a membrana pós- sináptica até achar o interior desse neurônio. Quando o neurotransmissor se liga a proteína receptora do neurônio pós-sináptico, alterando a conformação da proteína (chave-fechadura). O componente ionóforo pode ser: • Receptor ionotrópico: canal iônico que permite a passagem de íons a partir da membrana. O NT abre diretamente o canal iônico e possui um efeito mais rápido. Receptores do tipo canal podem ser: � Voltagem dependentes: muda de conformação com a mudança no potencial de ação, depende da mudança de carga. Não depende do ligante e sim da ação que ele faz na membrana. � Dependente de ligante: depende da substância química. Ex: o canal receptor de acetilcolina é do tipo do canal de nicotina, o qual é um canal dependente de ligante. � Dependente de 2º mensageiro: produzido a partir da proteína G, dependentes de substâncias químicas. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA • Receptor metabotrópico: ativador de segundo mensageiro que não é um canal iônico e sim uma molécula que ativa uma ou várias substâncias localizadas no neurônio pós-sináptico. Essas substâncias atuam como segundos mensageiros que aumentam ou diminuem funções celulares específicas. Tem um efeito mais demorado. (Receptor aclopado à proteína G). � Muitas vezes os ligantes não conseguem atravessar/ permear a membrana porque não são lipossolúveis. � Podem se dividir em: Gq (produz dentro da célula um segundo mensageiro), Gs e Gi (pode alterar a abertura dos canais na membrana). � Gq e Gs são excitatórios. � Gi é inibitório. • Auto-receptores: receptores pré- sinápticos que são sensíveis aos neurotransmissores, estão acoplados a proteína G. Eles inibem a síntese ou a liberação de neurotransmissores e isso permite que o próprio terminal pré- sináptico faça a sua regulação. → INATIVAÇÃO: os neurotransmissores estimulam ou inibem a membrana pós-sináptica. Muitos terminais pré-sinápticos são excitatórios (secretam neurotransmissores que estimulam o neurônio pós-sináptico), mas outros terminais são inibitórios (secretam neurotransmissores inibitórios que inibem o neurônio pós- sináptico). O terminal pré-sináptico possui duas estruturas internas importantes para excitar ou inibir a sinapse: • Vesículas transmissoras: contém neurotransmissores que ao serem liberados na fenda sináptica, excitam ou inibem o neurônio pós-sináptico. Caso a membrana pós-sináptica tenha receptores excitatórios, o neurotransmissor irá excitar o neurônio pós-sináptico, caso a membrana pós- sináptica tenha receptores inibitórios, o neurotransmissor irá inibir o neurônio pós- sináptico. • Mitocôndrias: fornecem o ATP que irá suprir a energia necessária para a síntese de neurotransmissores. → Resumindo: com a chegada do impulso ao terminal do axônio pré-sináptico, há a abertura dos canais de cálcio, o qual começa a entrar no neurônio. Os neurotransmissores são liberados na fenda por exocitose e esses vão interagir com os receptores da membrana do neurônio pós- sináptico, causando a abertura dos canais iônicos dependentes. Por fim, os neurotransmissores serão degradados por enzimas. NEUROTRANSMISSORES → Acetilcolina, GABA, glutamato e glicina formam pequenas vesículas de cerne claro e a liberação dessas ocorre pela zona ativa de fusão. → Neurotransmissores peptídicos ou amínicos formam grandes vesículas sinápticas de cerne denso/ granulares. A liberação dessas vesículas não se limita as zonas ativas de fusão. → AMINOÁCIDOS (aminoacidérgicos) • Servem como neurotransmissores do SNC. • Ácido-gama-amino-butírico (GABA): é um dos principais entre os inibitórios. • Glutamato (GLU): é excitatório. • Glicina (GLY): é inibitório • Aspartato (ASP): é excitatório. → AMINAS • Acetilcolina (ACH) � Neurotransmissão colinérgica. � É um dos principais na via excitatória. � A sinalização da acetilcolina pode envolver dois receptores. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA � É sintetizada por neurônios motores na medula espinhal e no tronco encefálico. � É sintetizada no terminal pré- sináptico através da junção da acetilcoezima A e colina, na presença da enzima colina acetiltransferase. Quando liberada, a aceticolina é hidrolisada em acetato e colina pela enzima colinesterase. As vesículas ao serem recicladas, faz com que a colina seja transportada de volta ao terminal para ser utilizada novamente. � Receptores nicotínicos (nicotina= agonista): canais iônicos do tipo Nm/N1 (maior expressão no músculo esquelético/placa motora) e do tipo Nn/N2 (maior expressão no SNC/ gânglios). � Receptores muscarínicos (muscarina= agonista; atropina= antagonista): realizam cascatas de sinalização e segundos mensageiros, são receptores metabotrópicos e são dos tipos M1, M2, M3, M4 e M5, sendo os ímpares excitatórios, aclopados à Gq e os pares inibitórios, acoplados à Gi. Estão presente no músculo liso e cardíaco, em glândulas endócrinas e exócrinas e no SNC. • Adrenalina/ noradrenalina � A adrenalina é produzida na glândula supra renal (localizada acima dos rins). � A noradrenalina/ noraepinefrina é sintetizada nas fibras nervosas. � Tanto a adrenalina quanto a noradrenalina são metabolizadas em produtos biologicamente inativos por oxidação. � Ação adrenérgica. Pode ser: ALFA 1: Gq (excitatório) ALFA 2:Gi (inibitório) BETA 1/2/3: Gs (excitatório) • Catecolamina. � Neurotransmissão adrenérgica. (neurotransmissores: adrenalina, noradrenalina e dopamina). � Vigilância; resposta ao estresse; função neuroendócrina; controle da dor; atividade do sistema nervoso simpático. � Estão no SNC, nos músculos liso e cardíaco e nas glândulas endócrinas e exócrinas. � Os neurônios catecolaminérgicos contêm a enzima tirosinahidroxilase que catalisa o primeiro passo da síntese da catecolamina (a conversão de tirosina em dopa). O dopa é convertido no neurotransmissor dopamina pela dopa descarboxilase. A dopamina é hidroxilada em norepinefrina pela enzima dopamina- beta-hidroxilase. A norepinefrina é convertida em epinefrina pela enzima fentolamina n-metil-transferase. � A degradação da adrenalina e norepinefrina ocorre através das enzimas: catecol-o-metiltransferase (comt) e monoaminoxidase (mao). � Mao localiza-se na superfície externa das mitocôndrias e encontra-se em altas concentrações nas terminações dos nervos que secretam norepinefrina. � COMT encontra-se em grandes quantidades nas terminações nervosas, no fígado e nos rins. A comt MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA cataboliza a norepinefrina circulante a nível hepático. � Nas terminações nervosas, a norepinefrina é inativada pela ação da MAO em compostos inativos que entram na circulação e são posteriormente metabolizados no fígado pela COMT. A recaptação da norepinefrina da fenda sináptica é o principal mecanismo de remoção deste transmissor. • Dopamina (DA): geralmente excitatório. • Serotonina (5-HT): geralmente inibitório. • Histamina → PURINAS • Adenosina • Trifosfato de adenosina (ATP) AÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES → CANAL IÔNICO (receptor ionotrópico) • O neurotransmissor abre o canal iônico diretamente (proteína transmembrana), gerando um efeito rápido e para isso os receptores precisam ser constituídos de canais iônicos. Ex: o neurotransmissor acetilcolina com o receptor nicotínico. • Da mesma forma que o neurotransmissor abre um canal iônico em uma fração de milissegundos, ele irá fechá-lo. A abertura e o fechamento desses canais é uma forma de controlar muito mais rápida os neurônios pós-sinápticos. • Quando os canais estão permeáveis ao sódio ocorre à despolarização. O NT leva o potencial de ação para próximo do limiar, o qual é capaz de gerar o potencial de ação (efeito excitatório). A liberação do NT da membrana do neurônio pré-sináptico causa uma despolarização transitória na membrana do neurônio pós-sináptico, a qual é chamada de PPSE. EX: ativação sináptica de canais iônicos por ACH e GLU causa PPSE. • Quando os canais são permeáveis ao cloreto, o efeito será a hiperpolarização da membrana do neurônio pós-sináptico a partir do potencial de repouso. Como o NT afasta o potencial de membrana do limiar de excitação, o qual gera o potencial de ação, o efeito é inibitório. A liberação de NT causa uma hiperpolarização transitória do potencial de membrana pós-sináptico, causando a PPSI. Ex: ativação sináptica de canais iônicos por GLY ou GABA causam PPSI. • Canal catiônico: permite a passagem de íons sódio quando aberto e também deixa passar potássio e/ou cálcio. São revestidos por cargas negativas, as quais atraem os íons positivos para o canal quando seu diâmetro fica maior que o do sódio hidratado e repelem íons cloreto e ânions impedindo sua passagem. Quando ele permite a entrada de íons sódio, as cargas positivas excitam o neurônio, logo o neurotransmissor que abre esse canal é o excitatório. Mas, quando permite a passagem de cargas negativas (ocorre em menor quantidade), as quais inibem o neurônio, o neurotransmissor que abre o canal é o inibitório. • Canal aniônico: permite a passagem de íon cloreto e de outros ânions. Quando o diâmetro desse canal se torna grande o bastante, íons cloreto passam pelo canal até atingirem o lado oposto, enquanto o fluxo de cátions (sódio, potássio e cálcio) está bloqueado porque os seus íons hidratados são grandes demais para passar por esses canais. A passagem de cargas negativas inibem o neurônio, logo o NT que abre o canal é inibitório. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA → GPCR (sistema de segundos mensageiros do neurônio pós-sináptico- recepetores metabotrópicos) • O neurotransmissor abre o canal iônico abre o canal indiretamente, geralmente depende da presença de um segundo mensageiro para modificar a excitabilidade do neurônio pós-sináptico, o que gera um efeito mais devagar. O primeiro mensageiro é o neurotransmissor. • Ocorre em três passos: o neurotransmissor se liga ao receptor da membrana pós- sináptica. O receptor protéico ativa a proteína G que se move livremente na membrana pós-sináptica e por fim, depois das proteínas G estarem ativas, elas ativam as proteínas efetoras (podem ser canais iônicos ativados por proteína G ou podem ser enzimas que sintetizam os segundos mensageiros, os quais regulam os canais iônicos). • Algumas funções do sistema nervoso requerem mudanças prolongadas nos neurônios, com duração de segundos a meses após o neurotransmissor inicial já ter se dissipado e é nesse caso que o GPCR atua visto que o segundo mensageiro é responsável por desencadear esse efeito prolongado. • O sistema de segundo mensageiro mais comum utiliza a proteína G, a qual se liga a parte do receptor que irá se projetar para o interior da célula. A proteína G é formada pelas subunidades alfa, beta e gama e é a abreviação de ´´proteína ligante de guanosina trifosfato``. A subunidade alfa é a que ativa a proteína G. Ao ativar-se por um impulso nervoso, a parte alfa se separa da parte beta e gama ficando livre para se movimentar pelo citoplasma da célula. Já no interior do citoplasma, o alfa livre realiza múltiplas funções (depende da característica do neurônio). Essas funções podem ser: � Abrir canais iônicos na membrana do neurônio pós-sináptico. Esse canal ativado pela proteína G permanece aberto por um tempo prolongado. � Ativar o AMPc (monofosfato de adenosina cíclico) ou GMPc (monofosfato de guanosina cíclico) na célula neuronal. Esses monofosfatos podem ativar o metabolismo específico do neurônio e assim podem iniciar diversos resultados químicos (como mudanças em longo prazo da estrutura da célula que altera a excitabilidade do neurônio por muito tempo). � Ativar enzimas intracelulares que podem provocar funções bioquímicas específicas nas células. � Ativar a transcrição gênica (MAIS IMPORTANTE) que pode gerar a formação de novas proteínas no neurônio, alterando o metabolismo ou a sua estrutura. � Alterar a função neuronal. • A proteína G atua como transdutor de sinais (converte um sinal/ estímulo em outro). Quando em repouso, a parte alfa está ligada a uma GDP. Ao neurotransmissor se ligar ao receptor, o GDP vira GTP e a proteína G se ativa. Após se ativar, a proteína G ligada ao GTP se divide em parte alfa + GTP e parte beta/gama e também age sobre uma molécula efetora, nesse caso um canal iônico e sua ação será modificada indiretamente e também age mediando mecanismos moduladores de adenilciclase (enzima responsável por produzir AMPc). O AMPc ativa as quinases (responsável pela fosforilação de proteínas) que vão abrir ou fechar os canais iônicos. • Sistemas efetores acoplados à proteína G: � Via de sinalização: após a proteína G se ligar ao receptor, o complexo beta e gama migram lateralmente ao longo da membrana até se ligarem ao tipo certo de canal de potássio. É o sistema mais veloz e é utilizado pelo receptor muscarínico do coração e pelo receptor GABA neuronal. � Cascata de AMPc: o receptor beta é ativado pela noradrenalina, a proteína MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58 Gs é ativada, a parte alfa é liberada e passa a estimular a enzima adenilciclase que converte ATP em AMPc. O aumento de AMPc no citosol ativa a proteína quinase A (PKA) que media os efeitos da AMPc. Gs já inativa se dissocia da adenilciclase e para o processo. • As proteínas G podem se dividir nas que são excitatórias e nas que são inibitórias. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA é ativada, a parte alfa é liberada e passa a estimular a enzima adenilciclase que converte ATPem AMPc. O aumento de AMPc no citosol ativa a proteína quinase A (PKA) que media os efeitos da AMPc. A proteína Gs já inativa se dissocia da ara o processo. As proteínas G podem se dividir nas que são excitatórias e nas que são inibitórias. • As vantagens de uma comunicação por um segundo mensageiro são: � Amplificação do sinal inicial já que consegue atuar em um alto número de receptores vários canais) � Regula a atividade intracelular � Regula a excitabilidade neuronal. INTEGRAÇÃO DE SINAIS → Os receptores pós ativados podem excitar ou inibir o neurônio pós sináptico e isso pode conter ou neuronais. As vantagens de uma comunicação por um segundo mensageiro são: Amplificação do sinal inicial já que consegue atuar em um alto número de (logo consegue abrir vários canais). Regula a atividade intracelular Regula a excitabilidade neuronal. INTEGRAÇÃO DE SINAIS Os receptores pós-sinápticos quando são ativados podem excitar ou inibir o neurônio pós- sináptico e isso pode conter ou excitar as ações MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA → Altera a condutância de íon na membrana pós- sináptica. → Quando múltiplos sinais atingem um neurônio, a integração pós-sináptica gera um sinal com base na força e duração relativa dos sinais. Caso o sinal esteja acima do limiar, o neurônio gera um potencial de ação. → POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO EXCITATÓRIO (PPSE) • É um potencial despolarizante, aumenta as chances de a célula disparar um potencial de ação. • Resulta na abertura dos canais de sódio, permitindo o influxo (entrada) de cargas elétricas positivas na célula. Esse evento aumenta o potencial intracelular da membrana em um sentido de atingir o limiar para a excitação (em direção a um potencial mais positivo). O aumento positivo na voltagem a partir do potencial de membrana em repouso (para um valor menos negativo ou mais positivo) é o PPSE, visto que se o potencial atingir o limiar de excitação, ele irá provocar um potencial de ação no neurônio pós-sináptico, excitando- a. Nessa situação, o PEPS é mais positivo que o potencial de repouso da membrana, podendo gerar uma despolarização. • Os canais de cloreto e/ou potássio tem sua condução reduzida. A difusão de íons cloreto negativo para o interior da célula pós-sináptica e a de íons potássio positivos para o exterior da célula pós-sináptica diminui. Essas ações têm o objetivo de tornar o potencial interno da membrana mais positivo do que o normal e isso tem um caráter excitatório. • Ocorrem mudanças no metabolismo do neurônio pós-sináptico para excitar a atividade celular e aumentar o número de receptores de membrana excitatórios ou diminuir o número de receptores de membrana inibitório. • O fluxo de corrente resultante depende da intensidade do estímulo. • São estímulos excitatórios. • Ex: acetilcolina. → POTENCIAL PÓS-SINÁPTICO INIBITÓRIO (PPSI) • É um potencial hiperpolarizante (entra íon cloreto ou sai potássio), move o potencial de membrana para longe do limiar e assim existe uma menor probabilidade da célula MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA disparar um potencial de ação (membrana hiperpolarizada: mais negativa que o normal). • São estímulos inibitórios. Ex: GABA e GLY. • Resulta na abertura dos canais de cloreto na membrana neuronal pós-sináptica, o que permite a difusão desses íons para o meio intracelular do neurônio pós-sináptico (influxo de cloreto). Assim, aumenta-se a negatividade do potencial de membrana (o potencial de membrana ficará mais negativo que o normal), o que tem caráter inibitório (afastamento do limiar de excitação, gerando um afastamento também do potencial de ação). • A passagem de potássio para o meio extracelular (efluxo de potássio) aumenta. Isso permite que íons positivos saiam para o meio extracelular, causando o aumento da negatividade da membrana em seu lado interno, o que é inibitório para a célula. • Tanto o efluxo de potássio quanto o influxo de cloreto promovem a hiperpolarização e gera um PPSI, o qual inibe a transmissão sináptica. • As enzimas receptoras que inibem as funções metabólicas celulares são ativadas, aumentando o número de receptores sinápticos inibitórios ou diminuindo o número de receptores sinápticos excitatórios. • O fluxo de corrente dependerá da intensidade do estímulo. • Inibição pós-sináptica: pode ter a sinapse excitatória ativa e a inibitória inativa, assim há redução do potencial ao longo do neurônio e a excitação se propaga. Quando tanto a inibitória quanto a excitatória estão ativos, o potencial reduz ou some após a inibição. FREQUÊNCIA DO PA DETERMINA A QUANTIDADE DE NT A SER LIBERADO → A fadiga sináptica é o esgotamento de neurotransmissor para ser liberado. É um estímulo exagerado/ forte o suficiente para esgotar. → A freqüência do potencial de ação determina a quantidade de neurotransmissor liberado. → EFEITO DA EXCITAÇÃO SINÁPTICA NA MEMBRANA PPSE • Neurotransmissor excitatório. • No segmento inicial do axônio pode aparecer/atuar um potencial de ação com mais facilidade que o corpo celular neuronal. • A freqüência do potencial de ação pode determinar a quantidade de neurotransmissores que são liberados porque o PPSE pode ter alteração de acordo com o potencial que foi gerado. • A amplitude do PPSE é diretamente proporcional à intensidade do estímulo e à freqüência do potencial de ação. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA → EFEITO DA INIBIÇÃO SINÁPTICA NA MEMBRANA PPSI • Neurotransmissor inibitório. • Além da inibição pós-sináptica também existe a inibição pré-sináptica. Essa inibição pré-sináptica ocorre quando uma substância inibitória é liberada sobre os terminais nervosos pré-sinápticos, antes que esses terminais liberem o neurotransmissor e atinjam o neurônio pós- sináptico. Geralmente o neurotransmissor inibitório é o GABA que tem a ação de abrir os canais iônicos, permitindo o influxo de cloreto no terminal nervoso. As cargas negativas inibem a transmissão sináptica porque cancelam o efeito excitatório dos íons sódios positivos que também entram nos terminais com a chegada do potencial de ação. SOMAÇÃO → Somação é o mecanismo de combinação ou integração dos sinais elétricos na membrana pós-sináptica. → SOMAÇÃO ESPACIAL: • É a somação de PPS simultâneos de múltiplos terminais em áreas espaçadas da membrana (em várias sinapses). Isso porque a excitação de um único terminal pré-sináptico de um neurônio quase nunca excita a célula. Assim, diversos terminais pré-sinápticos são estimulados ao mesmo tempo e os efeitos das transmissões desses terminais são somados até que a excitação neuronal seja atingida. Ex: dor aguda (se não houver a medicação, a dor ficará cada vez maior visto que o estímulo continuará ocorrer ao longo do axônio e os PPSE vão se somando, gerando uma resposta maior e uma maior liberação de neurotransmissores. • Isso é possibilitado pela alta condutividade elétrica no neurônio. • Quanto maior a freqüência do potencial, maior a liberação do estímulo. • É responsável por alcançar o limiar de excitação. 1) Três neurônios são estimulados e seus potenciais graduados, separadamente, estão todos abaixo do limiar. 2) Os potenciais graduados chegam juntos à zona de estímulo e somam-se para gerar um sinal supralimiar. 3) Um potencial de ação é gerado. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA → SOMAÇÃO TEMPORAL: • Somação de dois ou mais estímulos que ocorrem um logo após o outro em uma mesma sinapse. • Quando um terminal pré-sináptico libera o neurotransmissor, esse gera a abertura dos canais da membrana. O PPS pode durar ate 15 milissegundos depois que os canais fecharem e porisso é necessário a abertura dos mesmos canais pela segunda vez para aumentar o PPS. • Quanto mais rápida a estimulação, maior o PPS e assim, descargas sucessivas de um único terminal podem se somar caso ocorram rápido o suficiente. • O disparo de um determinado número de sinapses é somado para ultrapassar o limiar de excitação, gerando um potencial de ação. • Um exemplo dessa somação é a dor crônica, que ocorre quando impulsos são enviados por várias fibras. RECEPTORES METABOTRÓPICOS → BETA NORADRENÉRGICO • Quando a noradrenalina se liga ao receptor beta, ela ativa a adenilciclase que irá hidrolisar o ATP em AMPc. O AMPc será o segundo mensageiro, ele irá se difundir até o citosol e ativar a quinase A (PKA). Por sua vez, a quinase a irá fosforilar os canais de cálcio modificando a sua ação. Com isso há a abertura de canais de cálcio e o aumento da excitabilidade da membrana do neurônio pós-sináptica. • Estimula a contração cardíaca. • Beta 1: está presente no coração e nos vasos sanguíneos. Suas funções são: � Aumento da renina nos rins, nas células justaglomerulares � Lipólise no tecido adiposo. � Aumento do débito cardíaco através do aumento da freqüência cardíaca e do aumento do volume expulso com cada batimento (aumento da fração de ejeção). • Beta 2: é um receptor polimórfico e é o receptor adrenérgico predominante nos músculos lisos que causam o relaxamento visceral. Está na bexiga, no útero, no músculo liso branquiolar e nos músculos ciliares. � Lipólise do tecido adiposo. � Relaxamento da parede da bexiga. � Glicogenólise e gliconeogênese. � Aumento de secreção de renina nos rins. � Aumento das secreções das glândulas salivares. � Dilatação das artérias do músculo esquelético. 1) Dois potenciais pós-sinápticos excitatórios são diminuídos pela somação com um potencial inibitório. 2) Os potenciais pós-sinápticos somados estão abaixo do limiar, então nenhum potencial de ação é gerado. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA � Inibição da liberação de histamina dos mastócitos. � Relaxamento da musculatura lisa (ex: os brônquios). � Relaxamento do esfíncter urinário, gastrointestinal e do útero grávido. → ALFA 1 NORADRENÉRGICO • Está na íris, nos vasos sanguíneos, nas glândulas brônquicas, na parede do músculo liso do trato gastrointestinal, nos esfíncteres, no útero, pênis, nas vesículas seminais, no músculo liso pilomotor, nas glândulas sudoríparas, na gliconeogênese do fígado e na lipólise das células adiposas. • Suas ações específicas envolvem a contração do músculo liso. Provoca vasoconstrição em vasos sanguíneos (da pele, do sistema gastrointestinal, dos rins e no cérebro). • Outras áreas de contração do músculo liso: uretra, duto deferente, pelo, útero na gravidez, bronquíolos (efeito menor do que o efeito relaxante do receptor beta 2) e vasos sanguíneos do corpo ciliar. • Outros efeitos incluem a gliconeogênse e a glicogenólise a partir do tecido adiposo e da reserva de glicogênio do fígado, bem como a secreção de glândulas sudoríparas e a reabsorção de sódio nos rins. Alguns antagonistas são usados na hipertensão. → ALFA 2 NORADRENÉRGICO • O neurotransmissor se liga ao alfa 2 (está acoplado a proteína G) e ativa a proteína G. A parte alfa se desprende do complexo e inibe a adenilciclase, assim deixa de ocorrer a conversão de ATP em AMPc e a quinase A deixa de atuar fosforilando o canal iônico. Por fim há o fechamento dos canais de potássio. • Presente no cérebro, em vasos sanguíneos, no pâncreas e na parede do músculo liso. • As ações desse receptor alfa2 incluem: � Inibição da insulina no pâncreas. � Indução da liberação de glucagon no pâncreas. � Contração dos esfíncteres no trato gastrointestinal. � Feedback negativo nas sinapses neuronais (inicia a recaptação de norepinefrina). • A proteína G pode ser inibitória ou estimulatória em uma enzima, depende do receptor para saber qual será a ação da proteína G. → SEROTONINÉRGICO • O neurotransmissor aminérgico serotonina é derivado do aminoácido triptofano. São poucos em número, mas regulam o humor, o sono e o comportamento emocional. (ocorre uma hidroxilação e uma descarboxilação). MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA • Quando o neurotransmissor se liga ao receptor, a unidade alfa atua na proteína fosfolipase C (PLC- atua na membrana), ela quebra o inositol fosfolipídio em IP3 e DAG (mensageiros secundários). � DAG (diacilglicerol): ativa a proteína quinase c (PKC), essa fosforila e abre o canal de cálcio. � IP3: abre canais de cálcio do retículo endoplasmático para o citoplasma. O aumento de cálcio intracelular altera o metabolismo do neurônio pós- sináptico e altera também a sua excitabiliade, ativando canais iônicos, além de ativar a enzima calmodulina (CaMK) que age como mecanismo modulador da memória. CIRCUITOS NEURONAIS → São redes de neurônios que estão relacionados funcionalmente. → DIVERGENTE • Há distribuição do sinal. • Amplificam o sinal para vários outros neurônios. → CONVERGENTE • Há concentração do sinal. • Vários neurônios convergem em um único, o que concentra o sinal. → CIRCUITO MONOSSINÁPTICO • É um circuito que pode ter no mínimo um neurônio sensitivo, um neurônio motor e o órgão efetor. Um exemplo é o arco reflexo. • Envolve uma única sinapse entre o neurônio sensorial e o motor. → CIRCUITO POLISSINÁPTICO • É um circuito com vários neurônios interpostos (interneurônio) entre os neurônios sensoriais e os motores. → No feedback positivo pode ocorrer a estimulação amplificando o sinal. Um neurônio excitatório estimula outro neurônio excitatório a fazer a excitação. É comum na dor e na contração muscular. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA → No feedback negativo o neurônio excitatório estimula o inibitório e esse irá inibir a ação do primeiro, ou seja, ocorre uma estimulação, mas chega um momento em que não há necessidade do neurônio continuar propagando sinal. → Existem fibras que ao estimular o interneurônio inibitório, inibem a sinapse. → Inibição lateral: funciona para estímulos de limiar de dor baixo. Essa inibição pode ser desinibida devido a existência de outros neurônios que podem inibir aquele interneurônio inibitório. A dor neuropática altera a sinapse na medula e no encéfalo, fazendo com que o interneurônio inibitório seja inativado por um neurônio excitatório. PROPRIEDADES DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA → FACILITAÇÃO • O neurônio esta facilitado quando a somação do PPS é excitatória, mas não se eleva a ponto de alcançar o limiar para o disparo do neurônio pós-sináptico. Isto é, o potencial de membrana está próximo do limiar de disparo, mais do o normal, mas ainda não está no nível de disparo. Outro sinal excitatório que chegue ao neurônio pode facilmente excitá-lo. • Quando um neurônio estimula o outro com freqüência elevada durante o intervalo de tempo, a membrana pós-sináptica passa a responder com maior amplitude a cada estímulo isolado, ou seja, a membrana fica mais fácil de ser despolarizada até seu limiar (torna-se mais excitável, facilitando o alcance do limiar e do potencial de ação). → FADIGA • A membrana pós-sináptica apresenta fadiga se os estímulos de alta freqüência se prolongarem, resultando na suspensão temporária da transmissão nervosa, devido ao esgotamento de neurotransmissores e à inativação dos receptores pós-sinápticos. • A fadiga é o meio mais importante pelo qual o excesso de excitabilidade do cérebro durante uma convulsão epiléptica é superado e cessado. Ou seja, é um protetor contra a atividade neuronal excessiva. → POTENCIAÇÃO PÓS-TETÂNICA • É uma forma de facilitação sináptica mais prolongada. Após a fadiga, a membrana pós- sinápticase torna excessivamente sensível à estimulação. • Supõe-se que o acúmulo de cálcio dentro dos terminais pré-sinápticos facilite a liberação de neurotransmissores. → POTENCIAL EM LONGO PRAZO (LTP) • A potenciação pós-tetânica decai dentro de minutos, mas em algumas sinapses centrais o processo é mantido por um longo período e parece ter associação à base da aprendizagem/memória. → CONDUÇÃO UNIDIRECIONAL • A condução do impulso se dá apenas dos botões terminais para a membrana pós- sináptica, nunca em sentido contrário, garantido o fluxo unidirecional das informações. • Exceção: o neurotransmissor NO (gás; óxido nítrico) age do neurônio pós-sináptico para o pré-sináptico. MARIA EDUARDA SARDINHA ESTRELLA 58- 2025.2 FISIOLOGIA AMÉLIA
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