Fundamentos Básicos da Neurofisiologia

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Cauê Oliveira – AD2025 
Fundamentos Básicos da 
Neurofisiologia 
 
• Neurônios e Glia 
Neurônios: são as células que sentem as mudanças no ambiente, que 
comunicam essas mudanças a outros neurônios e que comandam as 
respostas corporais a essas sensações. Eles possuem duas partes distintas: a 
região central onde se localiza o núcleo da célula, chamada de corpo celular 
(ou soma), e os numerosos tubos finos que irradiam da região central, 
chamados de neuritos. Os neuritos podem ser de dois tipos: axônios (diâmetro 
uniforme e longos; começa no cone de implantação e termina no botão 
terminal) ou dendritos (irregulares e curtos). Os neurônios podem ser 
classificados tanto quanto a sua forma (número de neuritos; dendritos; 
conexões; comprimento do axônio), tanto quanto por sua expressão gênica. 
Glia: contribui para as funções neurais, principalmente por 
meio do efeito isolante, de sustentação e de nutrição dos 
neurônios vizinhos, ou seja, fornecendo suporte às funções 
neuronais. Se o sistema nervoso central fosse um biscoito 
com pedacinhos de chocolate e os neurônios fossem os 
pequenos pedaços de chocolate, a glia seria a massa do 
biscoito que preenche todos os espaços e assegura que os 
pedacinhos de chocolate se mantenham suspensos no seu 
local apropriado. As células gliais mais numerosas no encéfalo 
são os astrócitos., que são responsáveis pela regulação do 
conteúdo químico desse espaço extracelular (por exemplo, 
os astrócitos envolvem as sinapses no sistema nervoso 
central, restringindo a difusão de moléculas neurotransmissoras que foram liberadas) e, além disso, 
possuem proteínas especiais em suas membranas que removem ativamente os 
neurotransmissores da fenda sináptica. Já, os oligodendrócitos e as células de Schwann são 
responsáveis por formar as camadas de membrana que fazem o isolamento dos axônios, formando 
a bainha de mielina que envolve os axônios. Essa bainha é interrompida periodicamente, deixando 
pequenos espaços onde a membrana axonal está exposta. Esta região é chamada de nódulo de 
Ranvier. Além dessas células presentes em maior número, há a presença de outras, como as células 
ependimais, que formam a camada de células que atapeta os ventrículos no encéfalo e 
desempenham um papel no direcionamento da migração celular durante o desenvolvimento do 
encéfalo. Há, também, uma classe de células, chamada de micróglia, que atuam como células 
fagocitárias que fazem a remoção de fragmentos celulares gerados pela morte ou degeneração 
de neurônios e da glia. 
 
Cauê Oliveira – AD2025 
• Membrana neuronal no repouso 
Para promover uma resposta rápida a determinado estímulo, a membrana do axônio possui 
propriedades que lhe permitem conduzir um tipo de sinal especial, o impulso nervoso ou potencial 
de ação. Células capazes de gerar e conduzir potenciais de ação, que incluem tanto células nervosas 
como musculares, são conhecidas por possuírem uma membrana excitável, que quando não está 
em ação, diz-se que ela está em repouso. No neurônio em repouso, o citosol em contato com a 
superfície interna da membrana possui carga elétrica negativa em relação ao exterior. Essa 
diferença de carga elétrica através da membrana é chamada de potencial de repouso da membrana. 
O potencial de ação é simplesmente uma breve inversão dessa condição e, por um instante de 
aproximadamente um milésimo de segundo, o interior da membrana torna-se positivamente 
carregado em relação ao exterior. A atividade da bomba de sódio e potássio produz e mantém 
um elevado gradiente de concentração de potássio através da membrana. A membrana neuronal 
em repouso é altamente permeável ao K+, devido à existência dos canais de potássio. O 
movimento do íon K+ através da membrana a favor do gradiente de concentração deixa o interior 
do neurônio carregado negativamente. A diferença de potencial elétrico através da membrana pode 
ser concebida como uma bateria cuja carga é mantida pelo trabalho de bombas iônicas. 
 
• Membrana neuronal no repouso 
O potencial de ação é uma redistribuição de carga elétrica através da membrana. A despolarização 
da célula durante o potencial de ação é causada pelo influxo de íons sódio através da membrana, 
e a repolarização é causada pelo efluxo de íons potássio. 
 
• Transmissão Sináptica 
A sinapse tem dois lados: o pré-sináptico e o 
pós-sináptico. Esses nomes indicam a direção 
habitual do fluxo de informação de “pré” para 
“pós”. O lado pré-sináptico geralmente 
consiste em uma terminação axonal, ao passo 
que o lado pós-sináptico pode ser um dendrito 
ou soma de outro neurônio. O espaço entre a 
membrana pré-sináptica e a pós-sináptica é 
chamado de fenda sináptica. A transferência 
de informação através da sinapse de um 
neurônio para outro é chamada de 
transmissão sináptica. Na maioria das sinapses, 
a informação que viaja na forma de impulsos 
elétricos ao longo de um axônio é convertida, 
na terminação axonal, em um sinal químico, 
que atravessa a fenda sináptica. Na membrana 
pós-sináptica, esse sinal químico é convertido novamente em um sinal elétrico. O sinal químico é 
chamado de neurotransmissor e fica estocado nas vesículas sinápticas dentro da terminação, sendo 
liberado destas na fenda sináptica. 
Cauê Oliveira – AD2025 
• Neurotransmissores 
Os neurotransmissores são os elos essenciais entre neurônios e entre neurônios e outras células 
efetoras, como células musculares e glandulares. É importante, no entanto, compreender os 
transmissores como um elo em uma cadeia de eventos, provocando efeitos químicos, tanto rápidos 
quanto lentos, divergentes e convergentes. Essa rede de informação se encontra em um delicado 
equilíbrio, deslocando seus efeitos dinamicamente à medida que variam as demandas sobre o 
neurônio. Os neurotransmissores interagem, então, com as membranas pós-sinápticas e são 
reconhecidos por receptores altamente específicos. Uma porção dos neurotransmissores pode ser 
reaproveitada pelo neurônio responsável pela sua síntese ou ser rearmazenada nesse mesmo 
neurônio. A liberação dos neurotransmissores, bem como sua captura por outras células, garante 
a transmissão do impulso nervoso. Podemos classificar os neurotransmissores de acordo com as 
respostas que eles promovem: excitatórios (promovem a despolarização da membrana pós-
sináptica) e inibitórios (promovem a hiperpolarização da membrana pós-sinápticas). 
Além disso, os neurônios podem ser classificados de acordo com a sua natureza. 
- Catecolaminérgicos: têm o aminoácido tirosina como precursor para três diferentes 
neurotransmissores do tipo amina. Esses neurotransmissores são coletivamente denominados 
catecolaminas. Os neurotransmissores do tipo catecolamina são a dopamina (DA), a noradrenalina 
(NA) e a adrenalina, também chamada de epinefrina. Os neurônios catecolaminérgicos são 
encontrados em regiões do sistema nervoso envolvidas na regulação do movimento, do humor, 
da atenção e das funções viscerais. 
- Colinérgicos: a acetilcolina (ACh) é o neurotransmissor presente na junção neuromuscular, e, 
portanto, é sintetizada por todos os neurônios motores do tronco encefálico e da medula espinhal. 
Outras células colinérgicas contribuem para as funções de circuitos específicos no SNP e no SNC. 
- Serotoninérgicos: o neurotransmissor do tipo amina serotonina, também chamado de 5-
hidroxitriptamina e abreviado como 5-HT, é derivado do aminoácido triptofano. Os neurônios 
serotoninérgicos são relativamente poucos em número, mas eles parecem desempenhar um papel 
importante nos sistemas encefálicos que regulam o humor, o comportamento emocional e o sono. 
- Aminoacidérgicos: os aminoácidos glutamato (Glu), glicina (Gli) e ácido gama-aminobutírico (GABA) 
atuam como neurotransmissores na maioria das sinapses do SNC. Deles, somente o GABA ocorre 
exclusivamente naqueles neurônios que o usam como neurotransmissor; os demais estão entre os 
20 aminoácidos que constituem as proteínas. 
-Outros neurotransmissores e mensageiros intercelulares: além das aminas e dos aminoácidos, 
algumas outras moléculas pequenas podem servir como mensageiros químicos entre neurônios. 
ATP: uma das mais frequentes é o trifosfato de adenosina (ATP), uma molécula-chave no 
metabolismo celular que atua também como um neurotransmissor. Ele concentra-se em 
todas as vesículas sinápticas no SNC e no SNP, sendo liberado na fenda sináptica por meio 
de potenciais pré-sinápticos de maneira dependente de Ca2+, assim como os 
transmissores clássicos. O ATP é muitas vezes empacotado em vesículas juntamente com 
outros transmissores clássicos (Por exemplo, vesículas contendo catecolaminas podem 
apresentar uma concentração alta de ATP). Nesses casos, o ATP atua como um 
cotransmissor. 
Cauê Oliveira – AD2025 
Endocanabinoides: são pequenas moléculas lipídicas que podem ser liberadas de neurônios 
pós-sinápticos e agir no terminal pré-sináptico. A comunicação nesse sentido, de “pôs” para 
“pré”, é chamada de sinalização retrógrada; dessa forma, os endocanabinoides são 
considerados mensageiros retrógrados. Esse tipo de mensageiro serve como um sistema 
de retroalimentação, para regular as formas convencionais da transmissão sináptica. Existem 
várias características incomuns dos endocanabinoides: (1) eles não são empacotados em 
vesículas, como a maioria dos neurotransmissores, em vez disso, eles são fabricados 
rapidamente e de acordo com a demanda; (2) eles são moléculas pequenas e permeáveis 
à membrana, uma vez sintetizados, eles podem difundir-se rapidamente através da 
membrana da sua célula de origem para contatar células vizinhas; (3) eles ligam-se 
seletivamente ao receptor canabinoide tipo CB1, que se localiza principalmente em certos 
terminais pré-sinápticos. 
Moléculas gasosas: o óxido nítrico (NO) é sintetizado a partir do aminoácido arginina em 
várias células do corpo e possui efeitos biológicos potentes, particularmente na regulação 
do fluxo sanguíneo. No sistema nervoso, o NO pode ser um outro exemplo de mensageiro 
retrógrado. Como o NO é pequeno e permeável a membranas, de modo semelhante aos 
endocanabinoides, ele pode difundir-se muito mais livremente do que outras moléculas 
transmissoras, até mesmo passando através de uma célula para afetar outra situada mais 
além. Sua influência, em vez de ser restrita ao sítio das células que o liberaram, pode se 
distribuir ao longo de uma região pequena do tecido local. Por outro lado, o NO é 
evanescente e é rapidamente degradado. 
Por fim, é importante lembrar que muitos neurotransmissores podem também estar presentes em 
altas concentrações em partes não neurais do corpo. Por exemplo, os aminoácidos, obviamente, 
são utilizados para sintetizar proteínas em todo o organismo, enquanto o ATP é a fonte de energia 
para todas as células.