CURSO DE EXTENSÃO
Neurofisiologia
Profa. Ana Lucia Cecconello
Transmissão Sináptica
Informação sensorial (dor) é codificada
Comportamento: erguer o pé
Neurônio pré-sináptico
Neurônio pós-sináptico
sinapse
local de contato entre neurônios.
Revisão sobre bioeletrogênese:
Potencial de Membrana de Repouso
Como o potencial de membrana de repouso é formado?
Bicamada lipídica = barreira para passagem de íons (cargas elétricas)
Canais iônicos permitem o movimento dos íons (Na+, K+, Ca++, Cl-)
através da membrana
O que influencia o movimento da carga elétrica?
Presença de canais iônicos
Diferença (gradiente) de concentração
Diferença (gradiente) de cargas elétricas
Gradiente de concentração:
Sem canais: não há movimento
Difusão:
Transporte do meio mais concentrado para
o menos concentrado
Estabelecimento do equilíbrio
Concentrações iônicas quando a membrana neuronal está em repouso
Mas...
Por que não há o equilíbrio????
Por que os dois lados da membrana não possuem a mesma
quantidade de cada íon????
Bomba Sódio/Potássio
Potencial da membrana no repouso é negativo
Importante lembrar!
Tanto o meio intracelular quanto o meio extracelular são
eletricamente neutros!!!!
Observe a distribuição de cargas elétricas nas
faces interna e externa da membrana plasmática
Porque o potencial de membrana de repouso medido é – 65 mV????
•A permeabilidade relativa da membrana neuronal é alta para K+ e baixa para
Na+
•A bomba de Na+/ K+ coloca 3 Na+ para fora da célula e 2 K+ para dentro
Logo:
Sai mais carga positiva do que entra, resultando em um saldo negativo de cargas
dentro da célula
Equação de Goldman – Hodgkin - Katz (a 37º):
E se esta membrana sofrer um estímulo????
1.
2.
3.
4.
Se este estímulo provocar abertura de outros canais de Na+...
Ou... Se o estímulo abrir outros canais de K+
Ou canais de Cl- ...
Ou ainda... Se o estímulo provocar fechamento dos canais de K+...
O que ocorrerá com a polaridade da membrana????
Despolarização ou hiperpolarização?
Estimulação ou inibição?
Potencial de Ação
Mudanças na permeabilidade dos canais iônicos geram sinais elétricos
a) Potenciais graduados
b) Potenciais de ação
a) Canais iônicos controlados por ligantes ou controlados mecanicamente
b) Canais iônicos dependentes de voltagem
Potenciais graduados que podem se
somar (dendritos e corpo celular)
Se a despolarização chegar a zona de disparo
com uma determinada voltagem (limiar) será
desencadeado o potencial de ação que se
propaga ao longo do axônio em uma só direção
até o terminal axonial
Potencial de Ação
Estímulo:liberação de neurotransmissor ou estiramento da membrana
Abertura de canais de sódio: despolarização
Se atingir o limiar (voltagem)
Imediatamente
Abertura de canais de Na+
dependentes de voltagem (entra Na+)
Após 1 ms (respondem lentamente)
Fechamento de canais de Na+
abertura de canais de K+
(reduz entrada de Na+ e sai K+)
Mais despolarização
(ciclo de retroalimentação positiva)
Repolarização e
Hiperpolarização
Volta ao repouso
Fase Ascendente: Na+ é o principal íon
canais voltagem dependente com portão para Na+
Fase Descendente: K+ é o principal íon
canais voltagem dependente com portão para K+
Canais de Na+ dependentes de voltagem com portões:
Período refratário absoluto:
•Tempo necessário para que estes
canais voltem a posição de
repouso.
• Não ocorre um segundo potencial
de ação sem que o primeiro acabe.
• Potencial de ação não pode se
sobrepor e não se propaga para
trás.
Período refratário relativo:
• Segue o período refratário
absoluto
• Alguns canais de Na+
dependentes de voltagem podem
ser abertos por um potencial
graduado maior que o normal
• canais de K+ dependentes de
voltagem ainda estão abertos
Bainha de Mielina e o diâmetro do axônio X velocidade do Potencial de Ação
Condução saltatória do potencial de ação
Junção Neuromuscular
Neurotransmissor: Acetilcolina
Tipos de sinapses:
Sinapse elétrica
Sinapse química
Sinapse Química
É lenta, ocorre liberação de neurotransmissor
Pode ser excitatória ou inibitória
Principais Neurotransmissores
Aminoácidos:
Transmissão sináptica
rápida
Aminas:
Glutamato (principal neurotransmissor excitatório)
GABA (principal neurotransmissor inibitório)
Glicina
Acetilcolina (Ach)
Noradrenalina
Humor, movimentos e atenção
Dopamina (DA)
Serotonina (5-HT)
Humor, comportamento emocional,
sono
Peptídeos
Encefalinas; somatostatina;
neuropeptídeo Y; substância P; etc...
Síntese de Neurotransmissor
Síntese:
Colina + Acetil CoA
colina-acetil-transferase
Acetilcolina
Liberação do Neurotransmissor
Potencial de ação chega ao terminal axonal pré-sináptico
Abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem
Entrada de cálcio no terminal pré-sináptico
Liberação do conteúdo da vesícula na fenda sináptica (exocitose)
A vesícula é reciclada por endocitose
Receptores para Neurotransmissores
Canais iônicos ativados por neurotransmissores (Ionotrópicos)
Receptores acoplados a proteína G (Metabotrópicos)
Auto-receptores: podem ser canais ou acoplados a proteína G, mas localizam-se
na membrana pré-sináptica
Receptor Ionotrópico
Muda a conformação
quando neurotransmissor
liga-se ao canal
Abre seu poro
Movimento de íons
Exemplo:
Exemplo de potencial inibitório pós-sináptico (PIPs)
Liberação de neurotransmissor inibitório (ex: GABA)
Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao cloro que tem carga negativa
Entrada de cargas negativas na membrana da célula pós-sináptica
(hiperpolarização ou PIPs)
Afasta a possibilidade de ocorrência do potencial de ação
Exemplo de potencial excitatório pós-sináptico (PEPs)
Liberação de neurotransmissor excitatório (ex: glutamato)
Abertura de canal iônico (receptor) permissível ao sódio ou a outro íon
com carga positiva
Entrada de cargas positivas na membrana da célula pós-sináptica
(despolarização ou PEPs)
Se atingir o valor limiar: potencial de ação
Receptor metabotrópico: acoplado a Proteína G
Ativa vias de sinalização intracelular com segundo mensageiros e enzimas
com o objetivo de abrir ou fechar canais iônicos
Retirada do excesso de
neurotransmissor da fenda sináptica
SISTEMA
NEUROVEGETATIVO
OU
AUTÔNOMO
Luta / Fuga
Respouso / Disgestão
UM SISTEMA DE ADPTAÇÃO
FRENTE ÀS MODIFICAÇÕES NO
AMBIENTE
Atividade Parassimpática
Atividade Simpática
Silverthorn, 2003
TECIDOS
ALVO
DIVERGÊNCIA DO SINAL E AÇÃO DIFUSA
SINAPSE MODIFICADA
NEUROTRANSMISSÃO
Silverthorn, 2003
Silverthorn, 2003
SISTEMA
SIMPÁTICO
Lent, 2004
Inervação Simpática
SISTEMA
PARASSIMPÁTICO
Lent, 2004
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SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO
Figura 14.16. O controle
do sistema digestivo pelo
SNA envolve diferentes
etapas (numeradas de
acordocomadescriçãono
texto).
Referências Bibliográficas
BEAR, M.F., E COLS. Neurosciências – Desvendando o Sistema
Nervoso. 2° ed. Artmed. Porto Alegre. 2002.
LENT, R. Cem Bilhões de Neurônios – Conceitos Fundamentais de
Neurosciências. Atheneu. 2004.
PURVES, D., E COLS. Neurosciências. 4° ed. Artmed. 2010.
SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada.
2°ed. Manole. 2003.