Neurotransmissão sináptica
e contração muscular
A sinapse
• Elemento pré-sináptico
– Botão sináptico
– Junção neuromuscular
– Terminais especializados
• Ribbon synapses - retina, células da cóclea
• Sinapses caliceais
• Elemento pós-sináptico
–
–
–
–
Neurônio
Dendrito, soma, axônio, terminal sináptico
Músculo
Célula neurondócrina
Transmissão sináptica
Sinapse: ponto de comunicação entre um
neurônio e uma célula-alvo
O Botão sináptico
1.
2.
3.
4.
Invasão do PA
Abertura dos canais de
cálcio snsíveis à voltagem
Liberação dos
neurotransmissores
Ligação dos transmissores
aos seus receptores póssinápticos
O Ciclo das vesículas sinápticas
Toxina botulínica
Neurotransmissão quantal
1 vesícula = 1 quanta
1 episódio miniatura = 1 quanta liberado
Um evento pós-sináptico é a
soma de n eventos
miniaturas (q)
Os neurotransmissores se ligam aos receptores situados na membrana póssinaptica.
receptores ionotrópicos = responsaveis pela resposta rápida. Abrem canais
iônicos na membrana pós-sinaptica
Receptor ionontrópico
Os receptores dos
neurotransmissores também
são canais iônicos
Excitatórios = catiônicos
(permeáveis à cátions - Na+, K+, Ca++)
Inibitórios = aniônicos
(permeáveis à âtions - Cl-
O fluxo iônico pelos receptores ionotrópicos
(corrente) gera uma mudança de potencial da
membrana
PEPS=potencial excitatório
pós-sináptico
CEPS=corrente excitatória
pós-sináptico
Os potenciais pós-sinápticos podem ser inibitórios
ou excitatórios dependendo do neurotransmissor
Potenciais inibitórios pós-sinápticos
Neurotransmissores: GABA, Glicina
Potenciais excitatórios pós-sinápticos
Neurotransmissores: glutamato, acetilcolina
Integração sináptica
sinapses centrais são sinapses tipo muitas-para-um
• Minúsculas
• 0,5-2 mm de área de
contato
• Varicosidades, bouton
• Numerosas
• 60 trilhões de sinapses em
um hemisfério de córtex
cerebral humano
• 1 neurônio de uma forma
geral faz ~1.000 sinapses
e recebe ~10.000 sinapses
• Ação individual
insignificante!
• Cada sinapse em geral
contém uma zona ativa
que libera uma vesícula
sináptica por vez
• Qual é o segredo?
Somação temporal e espacial: um
exemplo de integração
Integração sináptica
A soma espacial e temporal dos
eventos excitatórios e inibitórios
pode levar o potencial da membrana
a ultrapassar o limiar do potencial
de ação.
Plasticidade sináptica
•Depressão
•curto prazo
•longo prazo
•Facilitação
•Potenciação (longo prazo)
facilitação
depressão
Junção neuromuscular (JNM) - a primeira sinapse a ser estudade
fisiologicamente
O transmissor na JNM dos vertebrados é a acetilcolina (ACh)
Ela se liga aos receptores nicotinicos (ionotrópicos), abrindo
canais catiônicos, levando a despolarização do múculo
A junção neuromuscular é uma sinapse do tipo 1 para 1
•ou seja: 1 potencial de ação pré-sináptico causa 1 potencial de ação
muscular
O músculo estriado
esquelético
O sarcômero
Proteínas do sarcômero do músculo
esquelético
Contração do sarcômero
1. Despolarização da membrana pós-sináptica, sarcolema e túbulos T
2. Mobilização de Ca2+
3. Ação do Ca2+ nos mecanismos regulatórios miofibrilares
O Ciclo do ATP
Acoplamento excitação-contração
• O que é?
– Mecanismo por qual o sinal elétrico (potencial
de ação) se converte em uma ação mecânica
(contração).
– Para isso precisamos de um segundo
menssageiro químico:
• Cálcio!
Mecanismos de acoplamento
Mecanismos de acoplamento no músculo
esquelético
O sensor de voltagem é um canal de cálcio (receptor
de DHP acoplado a um canal de cálcio do retículo
sarcoplasmático (receptor de rianodina
O acoplamento no músculo cardíaco difere do
acoplamento no músculo esquelético
Resumo do acoplamento no músculo
esquelético
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Neurotranmissão na JNM
Potencial de ação se propaga ao
lomgo do sarcolome e dos túbulos T
Ativação dos receptores de DHP e
transmissão do sinal para o receptor
de rianodina
Liberação de Ca pelo receptor de
rianodina
Ca sarcoplasmatico eleva sua
concentração de 0,1 mM para 10 mM
Difusão e ligação do Ca na troponina
C
Remoção da inibção da ligação da
miosina
Captação do Ca pela Ca ATPase do
reticulo sarcoplasmatico
Retorno às concentrações iniciais de
Ca no sarcoplasma