Papel das Sinapses no
processamento de informações
Impulsos Nervosos
• Pequenas correntes elétricas passando ao
longo dos neurônios
• Resultam do movimento de íons (partículas
carregadas eletricamente) para dentro e fora
dos neurônios através da MPlasmática
Canais Iônicos na MPlasmática
• Altamente seletivos com relação a passagem
de íons;
• Passagem controlada por moléculas ptéicas
abrindo ou fechando o canal em respostas a
diferentes sinais:
• Alteração de voltagem na membrana;
• Diferenças de concentração de íons;
• Resposta a substs químicas (neurotransmissores e
hormônios) que se ligam aos canais.
Potencial de repouso da membrana
•
Neurônios:
– potencial de repouso da membrana tem valor típico de -70mV (interior
da célula é negativo)
– A célula apresenta um potencial de membrana é denominada de
polarizada
•
Diferença de cargas de cada lado na membrana em repouso (potencial de
repouso)
– Distribuição desigual de íons nos meios extracelular (rico em Na+ e
cloreto (Cl-) e intracelular (potássio (K+) e 2 ânions dominantes são
fosfatos orgânicos e aminoácidos (nas ptns))
– Permeabilidade relativa da MPlasm ao Na+ e K+: neurônio e fibra
muscular em repouso a permeabilidade é cerca de 50 a 100 vezes maior
para K+ que para o Na+
Potenciais de Membrana
• Potencial de Repouso:
– Diferença de potencial que existe através da
membrana de céls excitáveis (nervosas e
musculares) entre 2 potenciais de ação (repouso)
– Entre –70 a –80mV
Extra
Carga Positiva
15 X mais Na+
Intra
Carga Negativa
30 X K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Extra
Carga Líquida
Positiva
Bomba
Intra
Carga
Líquida
Negativa
NegNegMuitos íons carregados
negativamente
Neg-
Neg-
Na+
Neg-
K+
Neg-Na+
K+
K+
Neg-
Neg-
Neg-
Na+
-Na+ (Positivo) transportado ativamente para fora da célula
- carga positiva fora;
-K+ mesmo que positivo para dentro não é suficiente para equilíbrio do
número maior de íons negativos de dentro da célula;
-Forma-se gradiente de concentração e elétrico do Na+ e K+ com a bomba:
-Assim o K+ (mais permeável) difunde para fora e Na+ (mais lentamente)
para dentro
Potenciais Graduados
• Pequena variação do potencial de membrana
(canais iônicos regulados por ligantes ou
mecanicamente regulados) que torna a célula
mais polarizada (mais negativa) ou menos
polarizada (menos negativa)
• Potencial polarizado hiperpolarizante
– Resposta de polarização mais negativa
• Potencial polarizado polarizante
– Resposta de polarização menos negativa
Potenciais de Membrana
• Potencial de Ação (PA) ou impulso
– Alteração rápida no potencial de membrana envolvendo
a despolarização seguida por repolarização do potencial
de membrana
• Despolarização:
– Processo em que torna o potencial de membrana
menos negativo (rápida abertura canais de Na+)
• Repolarização:
– Recuperação do potencial de membrana em repouso
(abertura lenta canais de K+ e fechamento dos canais de
Na+)
• Corrente de entrada
– Fluxo de carga positiva para dentro da célula;
– Despolarizam o potencial de membrana
– Ex: Fluxo de entrada de Na+ durante a fase
ascendente do potencial de ação
• Corrente de saída
– Fluxo de carga positiva para fora da célula
– Hiperpolarizam (torna o potencial mais negativo) o
potencial de membrana
– Ex: Fluxo de K+ para fora da célula durante a fase de
repolarização
Período Refratário
•
•
Período de tempo em que o neurônio não pode gerar outro potencial de
ação.
Axônios com maior diâmetro: período refratário curto (0,4ms)
•
Período Refratário Absoluto
– Não pode ser iniciado um 2º potencial de ação mesmo que o estímulo
seja intenso
– Coincide com período de ativação e inativação dos canais de Na+
•
Período Refratário Relativo
– Intervalo de tempo em que um 2º potencial de ação pode ser gerado
– Somente por estímulos SUPRALIMIARES (maiores que o limiar)
Inibição
Pré Sináptica
Liberação de subst inibitória sobre os terminais pré sinápticos
antes que atinja o neurônio pós sináptico
Maioria das vezes o neurotransmissor inibitório é o GABA
(ácido gama-aminobutírico) com efeito de abertura de
canais aniônicos
Maioria nas vias sensoriais
Potencial Pós sináptico
• Potencial pós sináptico excitatório (PPSE)
– Aumento positivo da voltagem a partir do potencial de membrana em
repouso para um valor menos negativo.
– O aumento do potencial até o limiar na direção positiva provocará um
potencial de ação no neurônio pós sináptico, excitando-o (PPSE)
– Normalmente requer a descarga simultânea de
vários terminais (um único não é suficiente) para o
neurônio motor comum (ao mesmo tempo ou em
rápida sucessão) pelo processo denominado de
SOMAÇÃO.
Potencial Pós sináptico
• Potencial pós sináptico inibitório (PPSI)
– Aumento da negatividade para além do nível do
potencial de membrana normal no estado de
repouso inibindo a transmissão do sinal neural pela
sinapse
– O potencial levará a abertura dos canais de cloreto
permitindo que o potencial torne-se mais negativo
que o normal (influxo de cloreto e efluxo de potássio)
ocorrendo uma hiperpolarização (aumento da
negatividade intracelular).
Características do Potencial de Ação
1. O potencial de ação exibe modo de ação
idêntico para o mesmo tipo celular;
2. O impulso pode ser gerado em qquer ponto
da membrana e propaga-se pelas porções
adjacentes;
3. Resposta do tudo ou nada:
– O potencial de ação ocorre ou não
– A partir do momento em que despolariza é
inevitável a ocorrência do potencial de ação.
Estímulos
• Estímulo Limiar:
– Forte o suficiente para início do impulso nervoso
• Estímulo Sublimiar:
– Mais fraco e incapaz de iniciar um impulso
nervoso
– 2 ou uma série destes estímulos rapidamente
aplicados – efeito cumulativo- podem iniciar um
impulso nervoso (efeito de somação).
Excitabilidade
• Capacidade da célula nervosa responder a
estímulos e converter em impulsos nervosos.
• Estímulo:
– Qquer fator do ambiente capaz de alterar o
potencial da membrana em repouso.
Propagação ou condução do impulso
• Comunica a informação de uma parte do
corpo para outra com o tráfego de impulsos
dependendo de um feedback positivo.
Condução do impulso
• Condução Contínua ou ponto a ponto
– Fibras nervosas e axônios amielínicos
– Despolarização passo a passo
– Correntes iônicas fluem através de cada trecho adjacente da
membrana
• Condução Saltatória
– Axônios mielínicos
– Nodos de Ranvier a bainha de mielina é interrompida
– Impulso “salta” de um nodo a outro
– Condução rápida/ respostas rápidas
– Importante para manutenção da homeostase
Velocidade de Propagação do Impulso Nervoso
•
Fatores que determinam:
a) Temperatura
a) Aquecidas- alta velocidade de condução
b) Resfriadas – velocidades menores (dor- aplicação de friofibras nervosas que conduzem a sensibilidade da dor ficam
parcialmente bloqueadas)
b) Diâmetro das fibras
a) Maiores diâmetros mais rápido que menor diâmetro
c) Presença ou ausência de mielina
Diferenças na condução do impulso prelo diâmetro
de fibras
Axônios de maior
diâmetro (5 a 20
µm)- A
Axônios de
diâmetro (2 a 3
µm)-B
Axônios de menor
diâmetro (0,5 a
1,5 µm)-C
Axônios
Todos
mielinizados
Mielinizados
Amielínicos
Período
refratário
absoluto
Pequeno
Um pouco maior
Maior
Velocidade do
impulso
12 a 130 m/s
(43 a 450km/h)
15 m/s
(51km/h)
0,5 a 2 m/s
(1,6 a 6,4km/h)
Localização
Sensoriais (tato,
pressõa, posição
articular, sensão
térmica) e motoras
para mm esq
Sensoriais e de
vísceras ; motores
do SNA, gânglios do
SNAutonômo
Alguns impulsos
sensoriais da pele e
vísceras. Fibras
motoras
autonômicas para
estimular coração,
mm liso, gls.