Neurofisiologia, bioeletricidadeaula

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neurofisiologia
Me. Caio Tonus Ribeiro
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UNIPAC
Neuro o que?
Um dos menores sistemas
O MAIS COMPLEXO!
Sistema Nervoso Central (SNC)
Sistema Nervoso Periférico (SNP)
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Medium69, Jmarchn, CC BY-SA 4.0
SNC: encéfalo e medula, capaz de iniciar atividades sem um estímulo sensorial, não precisando gerar qualquer resposta
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Sistema nervoso central
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	Bulbo (medula oblonga)	Cardiovascular e respiratório, sensações vestibular e auditiva, reflexos do tronco encefálico
	Ponte	Respiratório e urinário, movimento ocular, sensibilidade e controle motor faciais
	Cerebelo	Coordenação motora, aprendizado motor, equilíbrio
	Mesencéfalo	Transmissão acústica e mapeamento, controle do olho, modulação da dor
	Tálamo	Transmissões para o córtex cerebral, ativação cortical, estimulação visual
	Hipotálamo	Controles autônomo e endócrino, comportamento motivado
	Núcleos da base	Organizar os padrões de inibição motora talamocortical
	Córtex	Percepção sensorial, cognição, aprendizado e memória, planejamento motor e movimento voluntário, linguagem, olfação
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NA CLÍNICA
AVC
Um coágulo pode causar Falta de Oxigênio, acarretando em morte de células encefálicas
Tratamento
AAS, heparina, t-PA (primeiras 3h)
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Sistema nervoso central
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Estimulação sensorial, circuitos reflexos, respostas motoras somática e autônoma
Espaço subaracnóideo → Punção lombar
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Sistema nervoso central
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QUAIS SÃO AS DUAS PRINCIPAIS DIVISÕES DO SNC?
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Sistema nervoso periférico
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SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO
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SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO
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funções
Sensitiva → detecção de estímulos (aferentes)
Integradora → processamento dos estímulos
Motora → indução de respostas motoras apropriadas, ativando os efetores (eferentes)
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exemplo
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BARULHO!
Socorro, eu odeio atender telefone, o que eu faço?
Pega e atende, rapaz
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Organização geral
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Tortora e Derrickson (2023)
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Vamos pensar...
O ruído sonoro do despertador acordou Carina. Ela se espreguiçou, bocejou e começou a salivar ao sentir o cheiro do café. Ela podia sentir seu estômago roncar. Quais as divisões do sistema nervoso que estão envolvidas nesse conjunto de ações?
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Histologia do tecido nervoso
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UNIPAC
neurônio
Excitabilidade elétrica
Diversos formatos
Prolongamentos conectam os neurônios entre si
Nervos/Tratos
Gânglios/Núcleos
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Adaptado de Koeppen (2018)
Feixes de Axônios
Corpos celulares neuronais
Gânglio refere-se a um agrupamento de corpos celulares neuronais localizados no SNP. Como mencionado anteriormente, os gânglios estão intimamente associados aos nervos cranianos e espinais. Por outro lado, um núcleo é um aglomerado de corpos celulares neuronais localizados no SNC
Nervo é um feixe de axônios localizado no SNP. Os nervos cranianos conectam o encéfalo à periferia, já os nervos espinais conectam a medula espinal à periferia. Um trato é um feixe de axônios que está localizado no SNC. Os tratos interconectam neurônios na medula espinal e no encéfalo.
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neurônio
Dendritos
Recebem impulsos
Corpo Celular
“Zona de disparo”
Axônios
Conduzem impulsos
Terminações dos axônios → neurotransmissores
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Adaptado de Koeppen (2018)
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NA CLÍNICA
Axônios
Herpes-Zóster pode ficar inativo nos neurônios por anos, então viajar até à pele, causando erupções
Clostridium tetani, viaja por um corte, por axônios de motoneurônios, podendo bloquear receptores sinápticos inibitórios
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bainhas de mielina
Axônios!
Membrana Celular das células abaixo
SNC: oligodendrócitos
SNP: células de Schwann
Nó (ou nodo) de Ranvier
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NOMEANDO
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Glia (“cola”)
90% do total de células do SNC: circundam neurônios, fornecendo suporte físico e metabólico
Oligodendrócitos: formam a mielina
 Astróglias: regulam a composição do líquido extracelular, formam a barreira hematoencefálica que impede a entrada de toxinas e outras substâncias no SNC e sustentam metabolicamente os neurônios, fornecendo glicose e removendo amônia
 Micróglias: responsável pelas funções imunes do SNC
 Células de Schwann: células gliais do SNP
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BIOELETRICIDADE
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UNIPAC
Antes de tudo...
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QUAL O MECANISMO RESPONSÁVEL PELAS BAIXAS CONCENTRAÇÕES DE SÓDIO E ALTAS CONCENTRAÇÕES DE POTÁSSIO NO INTERIOR DAS CÉLULAS?
RESPOSTA: BOMBA Na+K+-ATPase 
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Potencial de ação
Ao chegar um estímulo:
Regra do tudo ou nada
Despolarização
Ao atingir -55 mV (verde)
Abertura dos canais de Na+ dependentes de voltagem RAPIDAMENTE
Abertura dos canais de K+ dependentes de voltagem LENTAMENTE
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Tortora e Derrickson (2023) 
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Potencial de ação
Despolarização
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Feedback Positivo
Tortora e Derrickson (2023) 
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Potencial de ação
Repolarização
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Canais de Na+ se fecham
Canais de K+ completamente abertos
↓
Potássio flui para fora RAPIDAMENTE
Tortora e Derrickson (2023) 
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Potencial de ação
Hiperpolarização
Durante a repolarização, canais de K+ vão se fechando lentamente, causando a hiperpolarização
Período Refratário
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Tortora e Derrickson (2023) 
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Mas... E agora?
Muito Na+ dentro e muito K+ fora (e a homeostasia?)
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Mas o impulso não sai dali?
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Koeppen (2018) 
Koeppen (2018) 
Células de Schwann → bainhas de mielina
Aceleram de 5 a 50x a transmissão do I.N.
Conservam mais energia do impulso
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Importante!
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Tortora e Derrickson (2023) 
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E se...
Impedirmos o aumento da permeabilidade da membrana aos íons de sódio?
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sinapses
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UNIPAC
Mas o que é isso?
Junções anatômicas especializadas entre dois neurônios, na qual a atividade elétrica do pré-sináptico influencia a atividade elétrica ou metabólica do pós-sináptico
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tipos
Elétrica
Rara no SN
Mais comuns em músculos lisos e cardíacos
Comunicação extremamente rápida
Sincronização
Química
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Sinapse química
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Tortora e Derrickson (2023) 
1. Um impulso nervoso chega a um botão sináptico (ou varicosidade) de um axônio pré-sináptico.
2. A fase de despolarização do impulso nervoso abre canais de Ca2+ dependentes de voltagem que estão presentes na membrana dos botões sinápticos. Como os íons cálcio estão mais concentrados no líquido extracelular, o Ca2+ flui para dentro através dos canais abertos.
3. Um aumento na concentração de Ca2+ dentro do neurônio pré-sináptico serve como um sinal que desencadeia a exocitose das vesículas sinápticas. À medida que as membranas das vesículas fundem-se com a membrana plasmática, as moléculas de neurotransmissores dentro das vesículas são liberadas na fenda sináptica. Cada vesícula sináptica contém vários milhares de moléculas do neurotransmissor.
4. As moléculas de neurotransmissores difundem-se através da fenda sináptica e se ligam aos receptores de neurotransmissores na membrana plasmática do neurônio pós-sináptico. O receptor mostrado na Figura 12.23 é parte de um canal ativado por ligante (ver Figura 12.11 B) e recebe o nome de receptor ionotrópico. Nem todos os neurotransmissores ligam-se a receptores ionotrópicos; alguns ligam-se a receptores metabotrópicos (descritos a seguir).
5. A ligação de moléculas de neurotransmissores a seus receptores em canais ativados por ligante abre os canais e permite que íons específicos fluam através da membrana.
6. Conforme os íons fluem através dos canais abertos, a voltagem através da membrana muda. Essa alteração na voltagem é um potencial pós-sináptico. Dependendo de quais íons os canais admitem, o potencial pós-sináptico pode ser uma despolarização (excitação) ou uma hiperpolarização (inibição). Por exemplo, a abertura dos canais de Na+ permite o influxo de Na+, o que causa despolarização. No entanto, a abertura dos canais de Cl− ou K+ causa hiperpolarização. A abertura dos canais de Cl− permite que esse íon mova-se para dentro da célula, já a abertura dos canais de K+ permite que o K+mova-se para fora – em qualquer dos eventos, o interior da célula torna-se mais negativo.
7. Quando um potencial despolarizante pós-sináptico atinge o limiar, ele dispara um impulso nervoso no axônio do neurônio pós-sináptico.
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Tipos de receptores
Ionotrópicos
Possuem um receptor para o neurotransmissor e um canal iônico
Metabotrópicos
Possuem uma proteína G ligada a um canal iônico
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Sinapse química
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Tortora e Derrickson (2023) 
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Vamos pensar...
Enviando íons de Cloro (Cl-) para dentro da célula, o que acontece?
E se enviar íons de Sódio (Na+) ou Cálcio (Ca2+)?
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Recaptação: transporte dos neurotransmissores de volta para o terminal axônico pré-sináptico
Reutilização: são transformados em substâncias inativas e transportados de volta para o terminal axônico
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Vamos pensar...
Enviando íons de Cloro (Cl-) para dentro da célula, o que acontece?
PIPS!
E se enviar íons de Sódio (Na+) ou Cálcio (Ca2+)?
PEPS!
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Recaptação: transporte dos neurotransmissores de volta para o terminal axônico pré-sináptico
Reutilização: são transformados em substâncias inativas e transportados de volta para o terminal axônico
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E os neurotransmissores?
São removidos da fenda sináptica
1. Recaptação
2. Difusão para longe dos receptores
3. Reutilização
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Recaptação: transporte dos neurotransmissores de volta para o terminal axônico pré-sináptico
Reutilização: são transformados em substâncias inativas e transportados de volta para o terminal axônico
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Na clínica
Miastenia Gravis
Excesso de produção de acetilcolinesterase
Degrada Acetilcolina
Reduz ou impede a condução do potencial de ação
Afeta musculaturas oculares
Estricnina
Veneno
Neurônios motores geram impulsos sem restrição, contraindo os músculos
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Comum na epilepsia também!
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neurotransmissores
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UNIPAC
Neurotransmissores de moléculas pequenas
Acetilcolina (ACh), comum em junções neuromusculares
Acetilcolinesterase a quebra em acetato e colina
Aminoácidos
Excitatórios: Glutamato, Aspartato 
Inibitórios: Ácido Gama-Aminobutírico (GABA), Glicina
Aminas biogênicas
Noreprinefina, epinefrina, dopamina e serotonina
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SNC
Ansiolíticos ↑
Prazer
Humor, acordar
Parkinson
Cocaína
Antidepressivos
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neuropeptídeos
Endorfinas
Inibição da dor
Encefalinas
Angiotensina
Estimula a sede
Substância P
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Dor
Peptídeos Opioides
Prazer, analgesia, impulsos sexuais
MAS E EM EXCESSO?
Depressão, esquizofrenia
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Mas e aí?
Como os antidepressivos agem para prolongar sensações boas?
E como os ansiolíticos agem? É da mesma forma dos antidepressivos?
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Vamos pensar...
Como um procedimento de tortura para seus inimigos, o cientista louco Dr. Moro está tentando desenvolver uma droga que aumentará os efeitos da substância P. Quais mecanismos celulares ele poderia usar para desenvolver tal droga? (Lembrem dos mecanismos relacionados à sua conexão aos receptores)
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plasticidade
Capacidade de se modificar com base na experiência
Capacidade de regeneração limitada
Neurogênese, também limitada
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Sistemas sensoriais
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UNIPAC
estímulos
Informações sobre o ambiente interno e externo
Químicos → olfato, paladar, concentração de gases no sangue
Mecânicos → tato, estiramento da pele, som
Térmicos e Eletromagnéticos → luz, temperatura
Nocivos → lesão de tecidos
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CADA TIPO DE ESTÍMULO IRÁ ATINGIR UM DETERMINADO RECEPTOR, ALÉM DE TER QUE SER SUFICIENTEMENTE INTENSO PARA QUE HAJA POTENCIAL DE AÇÃO
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Qualquer estímulo é captado?
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Qualquer estímulo é captado?
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receptores
Estímulos Mecânicos → Mecanorreceptores
Estímulos térmicos → Termorreceptores
Estímulos Nocivos → Nocirreceptores
Estímulos Eletromagnéticos → Eletromagnéticos 
Estímulos Químicos → Químiorreceptores
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receptores
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receptores
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Mielinizadas
Amielínicas
Dor a delta – rápida, pontual, dor aguda ou extrema
Dor C – dor prolongada, menos intensa
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nociceptores – exemplo
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nociceptores – exemplo
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adaptações
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Alguns Termorreceptores podem não ser ativados por alterações na temperatura!
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propriocepção
Capacidade em reconhecer a localização espacial do corpo, sua posição e orientação, a força exercida pelos músculos e a posição de cada parte do corpo em relação às demais
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referências
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GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Fisiologia Humana e Mecanismos das Doenças. 1998.
KOEPPEN, B. M. Berne e Levy – Fisiologia. 2018.
TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Princípios de Anatomia e Fisiologia. 2023.
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Obrigado pela atenção
Até segunda!
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