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INTRODUÇÃO AO SISTEMA NERVOSO Estruturas e Subdivisões do Sistema Nervoso; Fisiologia dos Impulsos Nervosos (Potencial de Ação); Mecanismo de Funcionamento dos Neurotransmissores; Células que compõem o Sistema Nervoso. BREVE INÍCIO DO SISTEMA NERVOSO ▸ O sistema nervoso é responsável por nossas percepções, comportamentos e memórias, além de iniciar todos os movimentos voluntários; ▸ É composto pelo Sistema Nervoso Central e pelo Sistema Nervoso Periférico; ▸ A principal célula funcional do Sistema Nervoso são os Neurônios, com números na casa dos bilhões constituindo todo o SN; ▸ Há também as células da Neuróglia/da Glia que têm a função de dar suporte e nutrição para os Neurônios. SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomia Introdutória: - É formado pelo Encéfalo e pela Medula Espinhal/Espinal; -> O Encéfalo está localizado no Crânio e possui cerca de 85 bilhões de neurônios. -> A Medula Espinal é a “continuação” do Encéfalo, com cerca de 100 milhões de neurônios e é circundada pelos ossos da coluna vertebral. OBS.: A conexão entre o Encéfalo e a Medula ocorre pelo Forame Magno do Osso Occipital! O SNC é a fonte de pensamentos, emoções e memórias. A maioria dos sinais que estimulam a contração dos músculos e a secreção de glândulas origina-se no SNC. SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomia do Encéfalo (Especificamente do Cérebro): - O Encéfalo é constituido pelo Cérebro (Telencéfalo e Diencéfalo), Tronco Encefálico e Cerebelo. Telencéfalo: - O Cérebro é dividido em 2 hemisférios cerebrais (direito e esquerdo), separados pela Fissura Longitudinal e são conectados pelo Corpo Caloso; - O Telencéfalo é a parte mais externa e superior do Cérebro; - Possui os Lobos Frontal, Parietal, Temporal, Occipital e Lobo da Ínsula (escondido); - Possui 2 camadas: Córtex Cerebral (camada externa, composta por Substância Cinzenta) e Substância Branca (compostas por fibras nervosas -> axônios). EXTRA: As funções do telencéfalo incluem processamento de informações sensoriais, controle de movimentos voluntários, processamento de linguagem, fala e etc. Diencéfalo: - O Diencéfalo é a parte mais interna do Cérebro; - É constituido pelo Tálamo, Hipotálamo, Epitálamo e Subtálamo. EXTRA: As funções do diencéfalo incluem regulação de processos hormonais e controle de funções autônomas. Conceitos: Substância Cinzenta x Substância Branca: - Substância Cinzenta: aglomerados de corpos celulares neuronais; - Substância Branca: agrupamento em forma de feixes dos axônios dos neurônios. SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomia do Encéfalo (Especificamente do Tronco Encefálico): - O Tronco Encefálico está localizado entre o Diencéfalo e a Medula Espinal; - É constituido pelo Mesencéfalo, Ponte e Bulbo. -> Mesencéfalo: controla movimentos dos olhos, reflexos visuais e faz regulação motora. -> Ponte: é a conexão entre o Cérebro, Cerebelo e Medula Espinal, controla movimentos do corpo e equilíbrio, regula a respiração. -> Bulbo: controla funções vitais de maneira autônoma (controle da respiração, frequência cardíaca, deglutição e vômito), realiza integração sensorial e motora (recebem informações do corpo e transmitem comandos motores para a medula espinal) e faz conexão com o Cerebelo para integrar informações motoras e coordenar movimentos. Funções: serve de comunicação entre diferentes partes do sistema nervoso, controla reflexos e regula funções vitais. Núcleo x Gânglio: - Núcleo: aglomerado de corpos celulares neuronais no SNC; - Gânglio: aglomerado de corpos celulares neuronais no SNP. SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomia do Encéfalo (Especificamente do Cerebelo): - O Cerebelo está localizado posteriormente ao Tronco Encefálico e inferiormente aos Hemisférios Cerebrais; - É dividido em 2 hemisférios, que são conectados pelo Vermis; - Sua superfície é composta por substância cinzenta, que forma o Córtex Cerebelar; - Seu interior é composto por substância branca, que forma o padrão chamado “Árvore da Vida”. SISTEMA NERVOSO CENTRAL Anatomia da Medula Espinal: - Sai do Crânio e vai até a região lombar; - É composta pela Substância Branca e Cinzenta; - Possui Arcos Reflexos; -> A medula espinal, juntamente de seus Nervos Espinhais, contêm circuitos neurais que controlam algumas das reações mais rápidas às alterações ambientais. Ex.: Se uma pessoa segurar um objeto quente, os seus músculos relaxarão e ela deixará cair o objeto antes mesmo da percepção consciente do calor extremo ou da dor - A substância cinzenta é um local de integração de informacões excitatórias e inibitórias e tem um formato da letra H; -> Pode ser excitado os motoneurônios que causarão contração muscular ou podem ser inibidos, evitando ativação dos músculos. - A substância branca contém tratos motores e sensitivos que saem e chegam ao Encéfalo; - É protegida pela coluna vertebral (vértebras); - É dividida em Cervical, Torácica e Lombar; e termina em L1-L2; Extra: um recém-nascido, a medula se estende até a L3 ou L4. O crescimento da medula espinal para em torno dos 4/5 anos de idade, mas a coluna vertebral continua crescendo. Assim, no adulto ela, por consequência, termina em L1-L2 e possui cerca de 42 a 45 cm. - Possui 2 dilatações evidentes: a dilatação superior (Intumescência Cervical de C4-T1) e a dilatação inferior (Intumescência Lombossacral de T9-T12). A dilatação superior dá origem aos nervos dos membros superiores e a dilatação inferior, os nervos dos membros inferiores. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO O Sistema Nervoso Periférico é composto por Nervos (cranianos e espinhais); Gânglios e Terminações Nervosas. Nervos: - São conjuntos de fibras nervosas (axônios) organizadas em feixes e envolvidas por tecido conjuntivo; - Transmitem impulsos nervosos entre o SNC e o restante do corpo (órgãos, músculos e pele); - São classificados em Nervos Sensitivos (levam informações de sensações do corpo ao SNC), Motores (transmitem comandos do SNC para músculos e glândulas) e Mistos (contêm fibras tanto sensitivas quanto motoras). Similaridade com o SNC: no Sist. Nervoso Central, os conjunto de axônios são chamados de Tratos. Diferença Principal: nos tratos do SNC, os axônios não estão envolvidos por tecido conjuntivo como os Nervos Periféricos! Gânglios: - São estruturas compostas por corpos celulares de neurônios localizados fora do SNC; - Possuem 2 tipos: Gânglios Sensitivos (são associados a nervos sensitivos) e Gânglios Autonômicos (estão associados ao Sistema Nervoso Autônomo e regulam funções involuntárias); - Têm a função de centros de processamento ou retransmissão de impulsos nervosos no SNP. Similaridade com o SNC: no Sist. Nervoso Central, os agrupamentos de corpos celulares de neurônios são chamados de Núcleos. Diferença Principal: os Núcleos frequentemente integram informações mais complexas! SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO Nervos Cranianos: 12 pares - Os 12 pares de nervos cranianos recebem esse nome porque atravessam vários forames nos ossos do crânio; - Fazem parte do SNP; - Cada nervo craniano tem uma numeração (em algarismos romanos) e um nome. Os números indicam a ordem, de anterior para posterior; - 3 nervos cranianos (NC I, NC II e NC VIII) carreiam axônios de neurônios sensitivos e são chamados de Nervos Sensitivos Especiais. Esses nervos estão associados com os sentidos especiais do olfato, da visão e da audição; Os corpos celulares da maioria dos neurônios sensitivos estão localizados em gânglios fora do encéfalo. - 5 nervos cranianos (NC III, NC IV, NC VI, NC XI e NC XII) são classificados como Nervos Motores porque contêm apenas axônios de neurônios motores quando saem do Tronco Encefálico; - Os 4 nervos cranianos remanescentes (NC V, NC VII, NC IX e NC X) são Nervos Mistos – eles contêm axônios de neurônios sensitivos, que penetram no Tronco Encefálico, e neurônios motores, que saem do Tronco Encefálico. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO Nervos Espinais: 31 pares - Estão associados à Medula Espinal e conectam o sistema nervoso centralà receptores sensitivos, músculos e glândulas em todas as partes do corpo; - Os 31 pares de nervos espinais são denominados e numerados de acordo com a região e o nível da coluna vertebral de onde emergem; OBS.: Nem todos os segmentos da medula espinal estão alinhados com suas vértebras correspondentes. - Os nervos espinais emergem para fora da medula pelos forames intervertebrais entre vértebras adjacentes - Um nervo espinal tem 2 conexões com a medula espinal: uma Raiz Posterior/ Dorsal e uma Raiz Anterior/Ventral. -> A raiz dorsal contém axônios sensitivos e a raiz ventral contém axônios motores e, ao se juntarem, elas formam um Nervo Misto. É preciso lembrar que a medula espinal termina próximo do nível da margem superior da primeira ou segunda vértebra lombar (L1-L2) e que as raízes dos nervos lombares, sacrais e coccígeos se angulam inferiormente para alcançar seus respectivos forames antes de emergir da coluna vertebral. Esse arranjo constitui a Cauda Equina. - Um nervo espinal se divide em vários ramos: O Ramo Dorsal inerva os músculos profundos e a pele da face posterior do tronco. O Ramo Ventral inerva os músculos e as estruturas dos membros superiores e inferiores e a pele das faces lateral e anterior do tronco. Existe também o Ramo Meníngeo e os Ramos Comunicantes. - Plexos: Axônios dos ramos anteriores dos nervos espinais não se dirigem diretamente para as estruturas corporais supridas por eles, pois estes formam redes nos lados direito e esquerdo do corpo ao se unirem e formarem uma rede de axônios, denominada Plexo. -> Plexo significa esse conjunto de fibras nervosas próximas umas das outras, formando uma rede. É como se fosse um “entrosamento" de fios elétricos. HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Histologia (Neurônios): - Apresentam excitabilidade elétrica, que é a capacidade de responder a um estímulo e convertê-lo em um Potencial de Ação; -> Um potencial de ação é um sinal elétrico que se propaga pelo neurônio. Isso se dá pelo movimento de íons (sódio e potássio) entre o líquido intersticial e o interior do neurônio. A velocidade de um impulso nervoso é de cerca de 0,5 a 130m/s dependendo da fibra nervosa (se tem mielina ou não). Partes de um Neurônio: 1. Corpo Celular; 2. Dendritos; 3. Axônio. 1. Corpo Celular: também são chamados de Pericário ou Soma, contém um núcleo e organelas (lisossomos, mitocôndrias, complexo de Golgi, ribossomos e Retículo Endoplasmático Rugoso, que são reunidos em grupos e são chamados de Corpúsculos de Nissl); - A membrana plasmática do Corpo Celular varia de lisa a muito irregular. Essas irregularidades são causadas por minúsculas projeções da membrana plasmática, chamadas de Espinhos Somáticos, que são receptores que ligam mensageiros químicos de outros neurônios. Eles basicamente permitem uma maior interação com outros neurônios; 2. Dendrito: são as partes receptoras ou de entrada de um neurônio. São curtos, afilados e altamente ramificados. 3. Axônio: serve para propagar impulsos nervosos em direção a outro neurônio, célula muscular ou células de glândulas. É uma projeção fina e longa. Sua junção com o corpo celular se chama Cone de Implantação e os impulsos nervosos surgem nessa junção. Citoesqueleto, lipofuscina, Segmento inicial e zona de gatilho. O tecido nervoso compreende 2 tipos de células, os Neurônios e a Neuróglia. Os neurônios são células altamente especializadas, capazes de alcançar grandes extensões. Eles fornecem funções exclusivas do SN, como sentir, pensar, lembrar, controlar os músculos e regular secreções glandulares. As células da Neuróglia apoiam, nutrem e protegem os neurônios. OBS.: os neurônios não têm a capacidade de sofrerem divisões mitóticas, mas a Neuróglia tem! HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Histologia (Neurônios): Classificações dos Neurônios: A) Classificação Estrutural: 1. Neurônios Multipolares: têm vários dendritos e 1 axônio. A maioria dos neurônios do Encéfalo e da Medula Espinal é composta por esse tipo de neurônio, bem como todos os Neurônios Motores; 2. Neurônios Bipolares: têm 1 dendrito principal e 1 axônio. Eles são encontrados, por exemplo, na Retina; 3. Neurônios Pseudounipolares/Unipolares: apresentam dendritos e 1 axônio que se fundem para formar uma estrutura contínua que sai do Corpo Celular. Os dendritos dos neurônios pseudounipolares funcionam como receptores sensitivos que detectam um estímulo sensitivo, como tato, pressão, dor e temperatura. HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Histologia (Neurônios): B) Classificação Funcional: 1. Neurônios Sensitivos/Aferentes: contêm receptores sensitivos nos seus Dendritos. O dendrito capta um estímulo sensitivo e o Neurônio Sensitivo forma um impulso nervoso em seu axônio, que é, então, transmitido ao SNC pelos Nervos Espinais ou Cranianos. A maioria dos neurônios sensitivos têm estrutura Unipolar. OBS.: o neurônio unipolar possui apenas 1 ramo que sai do corpo celular e atua como dendrito e axônio, ou seja, ele tanto recebe quanto transmite impulsos. 2. Neurônios Motores/Eferentes: transmitem os impulsos nervosos do SNC para fora deste em direção às células alvo, como músculos e glândulas, que se encontram no SNP (“periferia”). Esses impulsos nervosos chegam aos músculos e glândulas pelos Nervos Cranianos ou Espinais. -> Os neurônios motores têm estrutura Multipolar. 3. Interneurônios/Neurônios de Associação: estão localizados principalmente no SNC e ficam entre neurônios sensitivos e motores. Os interneurônios integram (processam) as informações sensitivas recebidas dos neurônios sensitivos e induzem uma resposta motora ativando os neurônios motores. A maioria dos interneurônios tem estrutura Multipolar. Ex.: ao pisar em algo pontiagudo, um neurônio sensitivo detecta a informação/dor e leva essa informação à Medula Espinal. Ao chegar na medula, um interneurônio capta o estímulo e processa o sinal, enviando esse estímulo processado para um neurônio motor para que você retire a perna que pisou no objeto pontiagudo. HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Histologia (Neuróglia): - A neuralgia é um grupo de células; - Menores em tamanho do que os Neurônios, porém são 5 a 25 vezes maus numerosas no SN; - Têm a capacidade de se multiplicarem, e, em casos de lesões, estas se multiplicam para preencher os espaços anteriormente ocupados por neurônios. Células da Glia: 1. Astrócitos: têm formatos de estrelas e são as mais numerosas da neuróglia. Têm a função de oferecer suporte, proteger, manter o ambiente adequado para os neurônios, e têm papel na formação de sinapses também; -> Existem 2 tipos de astrócitos, os Protoplasmáticos (tem processos curtos, muitas ramificações e estão localizados na Substância Cinzenta) e os Fibrosos (tem processos mais longos, não possuem ramificações e estão localizados na Substância Branca). 2. Oligodendrócitos: são responsáveis pela formação e manutenção da Bainha de Mielina ao redor dos axônios do SNC; -> A bainha de mielina é um revestimento lipídico e com proteínas, com função de isolar e aumentar a velocidade dos impulsos nervosos. 3. Micróglia/Células Microgliais/Microgliócitos: funcionam como fagócitos, semelhante aos macrófagos no tecido, elas removem restos celulares e fagocitam microorganismos e tecido nervoso lesionado; 4. Células Ependimárias: são células que revestem os ventrículos do encéfalo e o canal central da medula. Elas produzem e auxiliam na circulação do Líquido Cerebrospinal/ Líquido Cefalorraquidiano (Liquor); 5. Células de Schwann: produzem a Bainha de Mielina para os axônios do SNP; -> Nódulos de Ranvier são locais ausentes de bainha de mielina, em que os axônios ficam expostos, permitindo a troca de íons com o meio externo. OBS.: um único oligodendrócito mieliniza vários axônios, mas cada célula de Schwann mieliniza um único axônio. 6. Células Satélites: circundam os corpos celulares dos neurônios dos gânglios do SNP. Fornecem suporte estrutural e regulam trocas de substâncias entre os corpos celularesdos neurônios. HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Histologia (Revestimentos de Tecido Conjuntivo dos Nervos): - Os Nervos são envoltos por tecido conjuntivo, que são as seguintes camadas: Endoneuro, Perineuro e Epineuro; - Os axônios individuais em um nervo, sejam eles mielinizados ou não mielinizados, estão envoltos por Endoneuro, a camada mais interna; -> O endoneuro é constituído por fibras de colágeno, fibroblastos e macrófagos. - Os axônios são agrupados em conjuntos chamados de Fascículos; - Cada fascículo é revestido pelo Perineuro, a camada média; -> O perineuro é a camada mais espessa de tecido conjuntivo. É constituído por até 15 camadas de fibroblastos e também contém fibras de colágeno. - O revestimento mais externo de todo o nervo é denominado Epineuro. -> O epineuro é constituído por fibroblastos e fibras de colágeno. IMPULSOS ELÉTRICOS Potencial de Ação: - Em um neurônio, um potencial de ação é chamado de Impulso Nervoso. Este impulso é o que leva as informações do SNP ao SNC (sensações, por exemplo) ou do SNC ao SNP (impulso que irá causar contração muscular, por exemplo); - Um impulso nervoso é gerado devido a um estímulo que o corpo recebe. Ex.: ser tocado por alguém, sentir alguma sensação como calor ou frio, ouvir algo, ver algo e etc. - Um impulso nervoso tem 2 fases principais: a de despolarização e a de repolarização; Coloque em mente que o Potencial de Ação está relacionado com voltagem, e os valores que iremos trabalhar vão de -70 mV até cerca de +30/35 mV. Essa voltagem se refere ao grau de carga no INTERIOR da célula, ou seja, uma célula pode estar com seu interior mais negativo ou positivo, dependendo da situação e momento. Um neurônio, em estado de repouso, tem uma carga de -70 mV em seu interior e essa carga irá ser alterada para que o Potencial de Ação/Impulso Nervoso ocorra. - A fase de Despolarização, o potencial de membrana negativo torna-se menos negativo, chega a zero e depois se torna positivo; - A fase de Repolarização, o potencial de membrana é restaurado ao estado de repouso de - 70 mV; - Na membrana plasmática dos axônios, existem canais que permitem a passagem de Íons (Sódio e Potássio), e esses canais se abrem e se fecham durante um impulso nervoso; - Os primeiros canais que se abrem, os canais de Na+ dependentes de voltagem, permitem que o Na+ entre na célula, o que causa a fase de Despolarização; - Em seguida, os canais de K+ dependentes de voltagem se abrem, permitindo que o K+ flua para fora, o que produz a fase de Repolarização; - Ainda existe uma fase Pós-Hiperpolarização, durante a qual o potencial de membrana temporariamente torna-se mais negativo do que o nível de repouso, e essa fase ocorre quando os canais de K+ dependentes de voltagem permanecem abertos após o término da fase de repolarização. IMPULSOS ELÉTRICOS Potencial de Ação: - Um impulso nervoso no ocorre quando a despolarização atinge um certo nível, denominado limiar (Limiar para a Estimulação), com cerca de −55 mV; - Um impulso nervoso somente ocorrerá quando o estímulo for forte o suficiente para atingir o Limiar para a Estimulação, que, então, despolarizará a célula; - O impulso nervoso ocorre completamente (quando o limiar é atingido) ou simplesmente não ocorre (quando o limiar não é atingido) e essa característica é conhecida como Princípio do Tudo ou Nada; Fase de Despolarização: - Quando um estímulo forte o suficiente faz a membrana do axônio se despolarizar até o limiar, os Canais de Na+ Dependentes de Voltagem se abrem rapidamente; - Dessa forma, devido ao gradiente de concentração, ocorre influxo de Na+ de fora para dentro, resultando em uma leve despolarização; - O influxo de Na+ altera o potencial de membrana de -55 mV para +30 mV; -> Mas o que está aumentando a voltagem de -70 mV até -55 mV, se nesse período os canais de Na+ dependentes de voltagem ainda estão fechados? O que aumenta a voltagem se chama Potenciais Graduados/Potenciais Locais. Ao receber um estímulo físico ou químico, alguns canais iônicos mecano-sensíveis se abrem, permitindo a entrada de pequenas quantidades de Sódio (Na+), elevando o potencial de membrana de -70 mV para -55 mV. - Os canais de Na+ dependentes de voltagem possuem em sua estrutura 2 comportas: a que está em contato com o exterior se chama Comporta de Ativação e a que está em contato com o interior se chama Comporta de Inativação; - No estado de REPOUSO, a Comporta de Ativação está fechada e a Comporta de Inativação está aberta. Como resultado, o Na+ não consegue entrar na célula pelo canal; - No limiar, os canais de Na+ dependentes de voltagem são ativados. Essa ativação faz com que haja uma mudança conformacional na Comporta de Ativação, fazendo-a se abrir e permitindo a entrada de Na+ no interior da célula. OBS.: a Comporta de Inativação já estava aberta, então ela não sofreu mudança conformacional ainda! IMPULSOS ELÉTRICOS Fase de Repolarização: - Após alguns milissegundos, a Comporta de Inativação dos canais de Na+ dependentes de Voltagem se fecha. Agora, o canal de Na+ dependente de voltagem está inativado; - Quando o Limiar é atingido, Canais de K+ Dependentes de Voltagem também se abrem, porém estes se abrem de maneira mais lenta, quase que no mesmo momento em que os canais de Na+ dependentes de voltagem se fecham; - A abertura mais lenta dos canais de K+ dependentes de voltagem e o fechamento dos canais de Na+ dependentes de voltagem anteriormente abertos produzem a Fase de Repolarização do Impulso Nervoso; - Dessa forma, o Influxo de Na+ diminui e o Efluxo de K+ fazem com que o potencial de membrana mude de +30 mV para -70 mV. Fase Pós-Hiperpolarização: - Enquanto os canais de K+ dependentes de voltagem estão abertos, o efluxo de K+ pode ser grande o suficiente para diminuir ainda mais o potencial de membrana (cerca de -90 mV), causando a Fase Pós-Hiperpolarização; - À medida que os canais de K+ se fecham, o potencial de membrana retorna ao nível de repouso de -70 mV. IMPULSOS ELÉTRICOS Período Refratário: - É o período em que uma célula excitável (nesse caso, um neurônio) não consegue gerar outro impulso nervoso em resposta a um estímulo limiar; - Existe 2 tipos de Períodos Refratários: o Período Refratário Absoluto e o Período Refratário Relativo; Período Refratário Absoluto: nesse período, mesmo um estímulo exageradamente forte não poderá iniciar um segundo impulso nervoso. Esse período coincide na transição de ativação e inativação dos canais de Na+. Os canais de Na+ inativados não podem ser reabertos, pois precisam retornar ao estado de repouso primeiro. Período Refratário Relativo: nesse período, um segundo impulso nervoso pode ser iniciado, mas somente por um estímulo que for maior que o normal. Esse período coincide com o período em que os canais de K+ ainda estão abertos após os canais de Na+ inativados terem retornado ao seu estado de repouso. IMPULSOS ELÉTRICOS IMPULSOS ELÉTRICOS Propagação de Potenciais de Ação: - Um impulso nervoso se propaga em apenas uma direção, que é do corpo celular aos terminais axônicos; - O impulso nervoso não perde sua energia ao longo de sua propagação; - O impulso não pode se propagar de volta para o corpo celular, porque a região da membrana que acabou de sofrer um impulso nervoso estará temporariamente no período refratário absoluto e não poderá gerar outro impulso nervoso; EXTRA: Os anestésicos bloqueiam a transmissão de impulsos nervosos, inibindo a abertura dos canais de Na+ dependentes de voltagem. O resfriamento local de uma região do corpo pode produzir um efeito anestésico, porque os axônios propagam os impulsos nervosos mais lentamente quando são resfriados. Dessa forma, a aplicação de gelo no tecido pode reduzir a dor, já que a propagação das sensações ao longo dos axônios é diminuída. Tipos de Propagação: - Existem 2 tipos de Condução do impulso nervoso: Condução Contínua e Condução Saltatória; 1. Condução contínua: - Envolve a despolarização e a repolarizaçãopasso a passo de cada segmento adjacente da membrana plasmática do axônio; - Os íons fluem através de seus canais dependentes de voltagem para cada segmento adjacente da membrana; - Os impulsos nervosos propagam-se por uma distância curta em um período de milissegundos; - A condução contínua ocorre em Axônios Amielínicos. IMPULSOS ELÉTRICOS 2. Condução Saltatória: - Ocorre em Axônios Mielínicos; - Possui os Nódulos de Ranvier, região em que existem canais dependentes de voltagem; - A corrente elétrica flui através da bainha de mielina de um nódulo a outro; - O impulso nervoso no primeiro nódulo gera as Correntes Iônicas despolarizam a membrana até o limiar, abrindo os canais de Na+ dependentes de voltagem no segundo nódulo; - Assim acontece por diante, em que um impulso nervoso gerado em nódulo consequentemente despolarizará o próximo; - Dessa forma, o impulso nervoso recebe a característica de condução saltatória; - Devido ao impulso “saltar" de nódulo em nódulo, ele se propaga muito mais rápido do que em um Axônio Amielínico. IMPULSOS ELÉTRICOS Fatores que afetam a Velocidade de Propagação do Impulso Nervoso: 1. Quantidade de Mielinização; 2. Diâmetro do Axônio -> axônios com diâmetros maiores propagam mais rapidamente os impulsos, devido às suas áreas de superfície maiores; 3. Temperatura -> os axônios propagam os impulsos em velocidades mais baixas quando resfriados. IMPULSOS ELÉTRICOS Neurotransmissores: - Um neurotransmissor é uma substância química liberada pelos neurônios para transmitir informações entre células nervosas ou entre um neurônio e outra célula-alvo (células musculares ou glandulares); - Eles desempenham um papel essencial na comunicação no sistema nervoso, permitindo a realização de movimentos, aprendizado, memória, regulação de emoções e etc; - São produzidos no Corpo Celular do neurônio e armazenados em vesículas sinápticas no terminal axonal. IMPULSOS ELÉTRICOS Sinapses: Transmissão sináptica - Uma Sinapse é uma região em que ocorre a comunicação entre 2 neurônios ou entre um neurônio e uma célula efetora (célula muscular ou célula glandular); - Existem Neurônios Pré-sinápticos (refere-se a uma célula nervosa que carrega um impulso nervoso em direção a uma sinapse) e Neurônios ou Células Pós-sinápticas (é a célula que recebe o sinal); - As sinapses normalmente acontecem do axônio ao dendrito (axodendrítica), mas há outras possibilidades de acontecerem sinapses, que é de um axônio ao corpo celular (axossomáticas) e entre 2 axônios (axoaxônicas); - As sinapses são essenciais para a homeostasia, porque permitem que as informações sejam filtradas e integradas; - Existem 2 tipos de sinapses: Sinapses Elétricas e Sinapses Químicas. 1. Sinapses Elétricas: - Nesse tipo de sinapse, os potenciais de ação são conduzidos diretamente entre os neurônios por meio de Junções Comunicantes; - Cada Junção Comunicante contém cerca de 100 Conexinas Tubulares, que agem como túneis para conectar o citosol de 2 células diretamente; - Essas junções comunicantes são comuns no músculo liso visceral, músculo cardíaco, no embrião em desenvolvimento e no encéfalo. Vantagem das Sinapses Elétricas: - Comunicação mais rápida, devido aos potencias de ação serem conduzidos diretamente através das junções comunicantes. IMPULSOS ELÉTRICOS Sinapses: Transmissão sináptica 2. Sinapses Químicas: - Nesse tipo de sinapse, o neurônio pré-sináptico e pós-sináptico não se tocam; - Eles estão separados pela Fenda Sináptica, espaço preenchido por Líquido Intersticial; - Dessa forma, os impulsos nervosos não conseguem ser conduzidos de uma célula até outra, então ocorre uma forma alternativa de comunicação entre as células; - Em resposta a um impulso nervoso, o Neurônio Pré-sináptico libera um neurotransmissor que se difunde através do fluido na fenda sináptica e se liga a receptores na membrana plasmática do Neurônio Pós-sináptico; - Essa ação realizada pelos neurotransmissores caracteriza um Sinal Químico; - Neurônio Pré-sináptico converte um Sinal Elétrico em um Sinal Químico, e o Neurônio Pós-sináptico recebe o Sinal Químico e gera um Sinal Elétrico; - Os neurotransmissores estão armazenados em vesículas no interior do axônio; - Quando o potencial de ação chega ao fim do axônio (botão sináptico ou varicosidade) e próximo à fenda sináptica, a voltagem que o potencial de ação traz junto faz com que Canais de Ca2+ Dependentes de Voltagem se abram; - Essa abertura dos canais de Cálcio permite sua entrada no interior do axônio; - A entrada do Cálcio dentro do axônio é de extrema importância, pois o Cálcio se liga às vesículas que armazenam neurotransmissores e desencadeia a Exocitose dessas vesículas para a fenda sináptica; - Assim que os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica, eles se ligam aos seus receptores presentes na membrana do Neurônio Pós-sináptico; Cada vesícula sináptica contém vários milhares de moléculas do neurotransmissor. - A ligação dos neurotransmissores com seus receptores abre canais que permite a entrada de íons para o interior do Neurônio Pós-sináptico; - A entrada desses íons pode gerar uma despolarização (excitação) ou uma hiperpolarização (inibição). Ex.: a entrada de íons Na+ no Neurônio Pós-sináptico causa Despolarização. No entanto, a abertura dos canais de Cl− ou K+ causa Hiperpolarização, pois o Cl- diminui a voltagem da célula e o K+ sai de dentro da célula, diminuindo também a voltagem e causando a Hiperpolarização. IMPULSOS ELÉTRICOS Sinapses: Transmissão sináptica 2. Sinapses Químicas: IMPULSOS ELÉTRICOS Tipos de Receptores dos Neurotransmissores: - Os receptores de neurotransmissores são proteínas especializadas que reconhecem os neurotransmissores pelo Neurônio Pré- sináptico; - Os receptores de neurotransmissores são classificados como Receptores Ionotrópicos ou Receptores Metabotrópicos. 1. Receptores Ionotrópicos: - É um tipo de receptor de neurotransmissor que contém um local para a ligação do neurotransmissor e um Canal Iônico, na mesma proteína; - Esse canal é somente ativado por um ligante (nesse caso um neurotransmissor). Na ausência do neurotransmissor, o canal é fechado; - Quando o neurotransmissor se liga ao receptor ionotrópico, o canal iônico se abre; - Quando o canal se abre, ele permite a passagem de Na+, K+, Ca2+ e Cl-, por exemplo. Quando Na+ passa pelo canal de fora da célula para dentro dela, há uma Despolarização. Quando K+ passa pelo canal de dentro da célula para fora, há uma Hiperpolarização. Quando Cl- passa pelo canal de fora para dentro da célula, há uma Hiperpolarização. IMPULSOS ELÉTRICOS 2. Receptores Metabotrópicos: - É um tipo de receptor de neurotransmissor que contém um local de ligação do neurotransmissor, mas não tem um canal iônico em sua estrutura; - No entanto, um receptor metabotrópico é acoplado a um canal iônico separado por um tipo de proteína de membrana, denominada Proteína G; - Quando um neurotransmissor liga-se a um receptor metabotrópico, a Proteína G abre ou fecha diretamente Canais Iônicos; - Ou ela pode atuar indiretamente ativando alguma outra molécula, chamada de Segundo Mensageiro, no citosol, que pode abrir ou fechar os Canais Iônicos. EXTRA: Um mesmo neurotransmissor pode ser excitatório em algumas sinapses e inibitório em outras, dependendo do receptor em que ele se liga. Por exemplo, a acetilcolina liga-se a receptores ionotrópicos que contêm canais que entrará Na+ e gerará um impulso nervoso na Célula Pós-sináptica. Por outro lado, em algumas sinapses inibitórias, a acetilcolina liga-se a receptores metabotrópicos acoplados à Proteína G que abrem canais de K+, resultando na Hiperpolarização na Célula Pós-sináptica. Ex.: a acetilcolina, no caso de excitação, ela causa a contração dos músculos e no caso de inibição, ela reduz a frequência cardíaca. A dopamina no caso de excitação pode causar a motivação, aprendizado e prazer, e na inibição, ela pode inibir a atividade motora. IMPULSOS ELÉTRICOSRemoção do neurotransmissor: - A remoção do neurotransmissor da fenda sináptica é essencial para a função sináptica normal; - Se um neurotransmissor permanecer na fenda sináptica, pode influenciar indefinidamente o neurônio pós-sináptico, a fibra muscular ou a célula glandular. O Neurotransmissor é removido de 3 maneiras: 1. Difusão -> algumas das moléculas de neurotransmissores liberadas difundem-se para longe da fenda sináptica. Uma vez que uma molécula de neurotransmissor está fora do alcance de seus receptores, ela não pode mais exercer um efeito. 2. Degradação Enzimática -> alguns neurotransmissores são inativados por degradação enzimática. Ex.: a enzima acetilcolinesterase decompõe a acetilcolina na fenda sináptica. Alguns produtos da decomposição da acetilcolina podem voltar ao Corpo Celular para que sejam formadas novas acetilcolinas. 3. Captação pelas células -> alguns neurotransmissores são ativamente transportados de volta ao neurônio que os liberou (Recaptação). Outros neurotransmissores são transportados para a Neuróglia vizinha (Captação). Ex.: os neurônios que liberam Norepinefrina, por exemplo, rapidamente absorvem a Norepinefrina e a reciclam em novas vesículas sinápticas. As proteínas de membrana que realizam essa captação são chamadas de Transportadores de Neurotransmissores. REFERÊNCIAS Tortora, G. J., & Derrickson, B. H. Princípios de Anatomia e Fisiologia (15ª ed.) Guyton, A. C., & Hall, J. E. Tratado de Fisiologia Médica (13ª ed.) @pedronbizinoto (63) 98489-0705