Condução do impulso nervoso - Sinapses

Prévia do material em texto

Ludmila Almeida 
 
1 
 
Condução do impulso nervoso -Sinápses 
A informação é transmitida sobre a forma de 
“impulsos nervosos”. Cada impulso pode ser 
bloqueado na sua transmissão de um neurônio para o 
outro; pode ser alterado de um impulso único para 
impulsos repetitivos ou pode ser integrado com 
impulsos à parte de neurônios, para causar padrões 
altamente intrincados de impulsos em neurônios 
sucessivos. 
-Sinapses químicas: o 1° neurônio secreta uma 
substância química chamada de neurotransmissor e 
esse transmissor atua sobre proteínas receptoras na 
membranas do próximo neurônio para excitá-lo, inibi-
lo ou modificar sua sensibilidade. 
-Sinapses elétricas: canais abertos diretos de líquido 
que conduzem a eletricidade para a próxima célula. 
Constituída por pequenas estruturas tubulares 
proteicas chamadas de junções comunicantes, 
permitindo o livre movimento de íons do interior de 
uma célula para o interior de outra. 
-As junções químicas sempre transmitem os sinais, em 
direção única, do neurônio pré-sináptico, para o 
neurônio pós-sináptico, sobre o qual o transmissor 
atua. Esse é o princípios da condução em mão única 
(unidirecional). Já nas sinapses elétricas, os sinais 
podem ser transmitidos em qualquer direção. A 
transmissão unidirecional permite que os sinais sejam 
dirigidos para objetivos específicos, para áreas 
discretas e altamente focalizadas, entre elas as funções 
da sensação, controle motor e da memória. 
-Os neurônios das diferentes partes diferem entre si e 
essas diferenças os fazem reagir de diversos modos aos 
sinais de entrada e desempenharem funções distintas. 
-Terminações pré-sinápticas: pequenas dilatações 
redondas, com duas estruturas internas, vesículas de 
transmissão e mitocôndria, importantes para função 
excitatória ou inibitória. As vesículas de transmissão 
contêm uma substância que na fenda sináptica, excita 
ou inibe, o neurônio pós-sináptico. De acordo com o 
tipo de receptor que houver na membrana neuronal, 
excitatórios ou inibitórios. As mitocôndrias fornecem 
ATP, gerando energia para sintetizar nova substância 
transmissora. 
-Quando o potencial de ação se espalha sobre a 
terminação pré-sináptica, a despolarização da 
membrana faz com que um n° pequeno de vesículas se 
esvazie na fenda. O transmissor liberado provoca 
alteração mediata das características de 
permeabilidade da membrana neuronal pós-sináptica. 
- Liberação do transmissor: a membrana pré-sináptica, 
contém grande número de canais de cálcio controlados 
pela voltagem. Quando o potencial de ação despolariza 
a terminação, os canais se abrem e permitem que 
grande número de íons cálcio flua para dentro da 
terminação. A quantidade de substância transmissora 
que é liberada na fenda sináptica está diretamente 
relacionada com o n° de íons cálcio que entra na 
terminação. 
-A função das “proteínas receptoras “: as moléculas 
dos receptores têm dois componentes importantes. 
1) de fixação, que protrui para fora, a partir da 
membrana, para dentro da fenda sináptica, onde ele 
fixa o neurotransmissor liberado pela terminação pré-
sináptica. 
2)ionóforo, que atravessa toda a espessura da 
membrana para o interior do neurônio pós-sináptico. 
Esse componente pode ser de 2 tipos- 
 a) canal iônico: que permite a passagem de tipos 
específicos de íons através da membrana e 
b) ativados de “segundos mensageiros”: molécula que 
protrui para dentro do neurônio pos-sináptico. Essas 
substâncias funcionam como segundo mensageiro, 
para alterar funções celulares internas específicas. 
-Canais iônicos: 
Canais catiônicos: permitem que íons sódio passem, 
quando estão abertos, mas, às vezes, permitem 
também a passagem de íons K+ e/ou Ca++. 
Canais aniônicos: permitem a passagem de íons cloreto 
e quantidades muito pequenas se outros ânions. 
-Os canais catiônicos que conduzem Na+ são 
revestidos por cargas negativas. Essas cargas, atraem 
os íons Na+ carregados positivamente para dentro do 
canal, quando o diâmetro desse canal aumenta até um 
tamanho maior que o do íon Na+ hidratada. Essas 
esmas cargas negativas, no entanto, repele os íons 
cloreto e outros ânions, impedindo sua passagem. Já os 
Ludmila Almeida 
 
2 
 
canais aniônicos, quando seu diâmetro se torna 
suficiente grande, íons cloreto passam para dentro do 
canal e seguem para o lado oposto, enquanto os 
cátions sódio, potássio e cálcio são bloqueados, porque 
seus íons hidratados são grandes demais para 
atravessá-los. 
- A abertura dos canais catiônicos é feita por um 
transmissor excitatório. No caso dos canais aniônicos 
permite a entrada de cargas negativas, inibindo o 
neurônio, dessa maneira, a substância que promove a 
abertura desses canais é dita transmissores inibitórios. 
- A abertura e fechamento dos canais iônicos fornecem 
um meio para o controle rápido dos neurônios pós-
sinápticos porque eles respondem rapidamente à 
presença ou ausência da substância inibitória. Além 
disso, essa característica torna esses canais 
inadequados para causar alterações neuronais pós-
sinápticas prolongadas. 
- A ação neuronal prolongada é conseguida pela 
ativação de um sistema químico de segundos 
mensageiros na própria célula neuronal pós-sináptica, 
e então, o segundo mensageiro causa o efeito 
prolongado. 
- Um dos tipos de mensageiros mais prevalentes nos 
neurônios usa o grupo de proteínas G. Uma proteína G 
está presa à porção da proteína receptora, que protrui 
para o interior da célula. Quando é ativado pelo 
impulso nervoso, a porção α da proteína se separa das 
porções β e y e fica livre no citoplasma, onde 
desempenha múltiplas funções, dependendo das 
características específicas de cada tipo de neurônio. 
Alterações que podem ocorrer: 
1)Abertura de canais iônicos específicos, através da 
membrana celular pós-sináptica. Ex: canal de k+ que é 
aberto em resposta à proteína G. 
2)Ativação de AMPc ou GMPc na célula neuronal. 
3)Ativação de uma ou mais enzimas intracelulares, 
que podem causar qualquer uma entre muitas funções 
químicas específicas na célula. 
4)Ativação da transcrição dos genes, o que pode causar 
a formação de novas proteínas. 
- Mecanismos moleculares e da membrana usadas pelos 
receptores: 
 
Excitação: 
1)Abertura dos canais de sódio, para permitir que 
cargas positivas fluam para o interior da célula pós-
sináptica. Isso eleva o potencial de membrana, na 
direção positiva, para perto do nível limiar de 
excitação (é o mesmo mais usado). 
2)Depressão da condução pelos canais de cloreto, 
potássio ou ambos. Isso diminui a difusão dos íons 
cloreto carregados negativamente para o interior do 
neurônio pós-sináptico, ou diminui a difusão dos íons 
potássio com carga positiva para o exterior. Em 
qualquer caso o efeito é tornar o potencial interno da 
membrana mãos positivo que o normal. 
3)Várias alterações do metabolismo interno da célula 
para excitar a atividade celular ou, em algumas 
instâncias, aumentar o n° de receptores inibitórios da 
membrana. 
Inibição: 
1)Abertura os canais iônicos de cloreto através da 
molécula receptora. Isso permite a rápida difusão de 
íon cloreto, com carga negativa, do exterior do 
neurônio pós-sináptico para seu interior, desse modo 
conduzindo cargas negativas para o interior e 
aumentando a negatividade interior. 
2)Aumento da condutividade dos íons potássio através 
do receptor. Isso permite que íons positivos se 
difundam para o exterior, o que causa negatividade 
aumentada dentro do neurônio. 
3)Ativação das enzimas receptoras que inibem funções 
metabólicas celulares, ou que aumentam o n de 
receptores sinápticos inibitórios ou que diminuem o n° 
de receptores excitatórios. 
-Mais de 50 substâncias químicas funcionam como 
transmissores sinápticos. Um grupo dessas substâncias 
químicas compreende moléculas pequenas, que são 
transmissores de ação rápida, são os que causama 
maioria das repostas agudas do sistema nervoso. O 
outro grupo é composto de neuropeptídios, de 
tamanho molecular maior e de ação bem mais lenta, 
que causam ações mais prolongadas, como as 
alterações a longo prazo. 
-As vesículas que armazenam e liberam os 
transmissores de moléculas pequenas são 
continuamente recicladas. Depois de se fundirem com 
a membrana sináptica e se abrirem, a membrana da 
Ludmila Almeida 
 
3 
 
vesícula passa, inicialmente, a fazer parte da 
membrana sináptica. Dentro de segundos a minutos, a 
porção vesicular da membrana se invagina de volta 
para o interior da terminação pré-sináptica e dela se 
destaca para formar nova vesícula. A acetilcolina é um 
transmissor de molécula pequena que obedece a esses 
princípios de síntese e liberação. Essa substância é 
sintetizada na terminação pré-sináptica a partir da 
acetil-CoA e da colina, em presença da enzima colina 
acetiltransferase. Então, ela é transportada para 
dentro de suas vesículas específicas. Quando, mais 
tarde, as vesículas liberam a acetilcolina na fenda 
sináptica, a acetilcolina é rapidamente convertida de 
novo a acetato e colina pela enzima colinesteraze. 
Entretanto, dentro da terminação pré-sináptica, as 
vesículas são recicladas, e a colina também é 
ativamente transportada de volta para dentro da 
terminação, para ser usada na síntese de nova 
acetilcolina. 
-A acetilcolina é secretada pelos neurônios em muitas 
áreas do encéfalo, tem efeito excitatório, entretanto, 
sabe-se que tem efeito inibitório em algumas das 
terminações nervosas parassimpáticas periféricas. 
- A norepinefrina é secretada pelas terminações de 
muitos neurônios, com corpos excitatórios, mas em 
alguns locais ativa, também, receptores inibitórios. 
- A dopamina é secretada por neurônios que se 
originam na substância negra. Seu efeito é, 
normalmente, de inibição. 
-Glicina é secretada, sobretudo, nas sinapses da 
medula espinal. Atua sempre como transmissor 
inibitório. 
-GABA é secretado na medula espinal, cerebelo, 
gânglios da base e do córtex. Sempre causa inibição. 
O glutamato secretado por terminações pré-sinápticas 
em muitas vias sensoriais e no córtex, causa sempre 
excitação. 
-A serotonina é secretada por núcleos que se originam 
na rafe mediana do tronco encefálico e se projetam 
para muitas áreas encefálicas e da medula espinal e 
para o hipotálamo. Atua como inibidor. 
O óxido nítrico ocorre em áreas do cérebro que são 
responsáveis pelo comportamento e pela memória de 
longo prazo. O NO é diferente de outros transmissores 
de molécula pequena quanto a sua formação na 
terminação pré-sináptica e sua ação no neurônio pós-
sináptico. Ele não é pré-formado e armazenado em 
vesículas, em vez disso, é sintetizado à medida que é 
necessário. No neurônio pós-sináptico ele, usualmente, 
não altera muito o potencial de membrana, mas em 
vez disso modifica as funções metabólicas 
intracelulares que alteram a excitabilidade neuronal.