CURSO DE EXTENSÃO. Neurofisiologia. Profa. Ana Lucia Cecconello

Transcrição

1 CURSO DE EXTENSÃO Neurofisiologia Profa. Ana Lucia Cecconello

2 Transmissão Sináptica

3 Informação sensorial (dor) é codificada Comportamento: erguer o pé

4 Neurônio pré-sináptico Neurônio pós-sináptico sinapse local de contato entre neurônios.

5 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)

6 Canais iônicos permitem o movimento dos íons (Na +, K +, Ca ++, Cl - ) através da membrana

7 O que influencia o movimento da carga elétrica? Presença de canais iônicos Diferença (gradiente) de concentração Diferença (gradiente) de cargas elétricas

8 Gradiente de concentração: Sem canais: não há movimento Difusão: Transporte do meio mais concentrado para o menos concentrado Estabelecimento do equilíbrio

9 Concentrações iônicas quando a membrana neuronal está em repouso

10 Mas... Por que não há o equilíbrio???? Por que os dois lados da membrana não possuem a mesma quantidade de cada íon????

11 Bomba Sódio/Potássio

12 Potencial da membrana no repouso é negativo

13 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

14 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):

15 E se esta membrana sofrer um estímulo???? 1. Se este estímulo provocar abertura de outros canais de Na Ou... Se o estímulo abrir outros canais de K+ 3. 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?

16 Potencial de Ação

17 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

18 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

19 Potencial de Ação

20 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+) Mais despolarização (ciclo de retroalimentação positiva) Após 1 ms (respondem lentamente) Fechamento de canais de Na+ abertura de canais de K+ (reduz entrada de Na+ e sai K+) Repolarização e Hiperpolarização Volta ao repouso

21 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 +

22 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

23 Bainha de Mielina e o diâmetro do axônio X velocidade do Potencial de Ação

24 Condução saltatória do potencial de ação

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30 Neurotransmissor: Acetilcolina Junção Neuromuscular

31 Tipos de sinapses: Sinapse elétrica Sinapse química

32 Sinapse Química É lenta, ocorre liberação de neurotransmissor Pode ser excitatória ou inibitória

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34 Principais Neurotransmissores Aminoácidos: Transmissão sináptica rápida Glutamato (principal neurotransmissor excitatório) GABA (principal neurotransmissor inibitório) Glicina Aminas: Peptídeos Acetilcolina (Ach) Noradrenalina Dopamina (DA) Serotonina (5-HT) Encefalinas; somatostatina; Humor, movimentos e atenção Humor, comportamento emocional, sono neuropeptídeo Y; substância P; etc...

35 Síntese de Neurotransmissor

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37 Síntese: Colina + Acetil CoA colina-acetil-transferase Acetilcolina

38 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

39 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

40 Receptor Ionotrópico Muda a conformação quando neurotransmissor liga-se ao canal Abre seu poro Movimento de íons

41 Exemplo:

42 Exemplo de potencial inibitório pós-sináptico (PIPs)

43 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

44 Exemplo de potencial excitatório pós-sináptico (PEPs)

45 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

46 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

47 Retirada do excesso de neurotransmissor da fenda sináptica

48 SISTEMA NEUROVEGETATIVO OU AUTÔNOMO

49 Respouso / Disgestão Luta / Fuga UM SISTEMA DE ADPTAÇÃO FRENTE ÀS MODIFICAÇÕES NO AMBIENTE Atividade Parassimpática Atividade Simpática Silverthorn, 2003

50 TECIDOS ALVO

51 DIVERGÊNCIA DO SINAL E AÇÃO DIFUSA

52 SINAPSE MODIFICADA

53 NEUROTRANSMISSÃO Silverthorn, 2003

54 Silverthorn, 2003

55 SISTEMA SIMPÁTICO Lent, 2004

56 Inervação Simpática

57 SISTEMA PARASSIMPÁTICO Lent, 2004

58 Figura Quandoosfisiologistasestimulamumnervoparassimpático( A) registrammenor freqüênciade potenciaisdeaçãonasfibrasmuscularescardíacas(queprovocabradicardia). Quandoestimulamumnervosimpático ( B) ocorreocontrário: aumentodafreqüênciadepotenciaisdeaçãocardíacos(queprovocataquicardia). Modificadode O.F. Hutter ew. Trautwein(1956) Journal of General Physiology 39:

59 SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO

60 Figura Ocontrole do sistema digestivo pelo SNA envolve diferentes etapas (numeradas de acordo coma descrição no texto).

61 Referências Bibliográficas BEAR, M.F., E COLS. Neurosciências Desvendando o Sistema Nervoso. 2 ed. Artmed. Porto Alegre LENT, R. Cem Bilhões de Neurônios Conceitos Fundamentais de Neurosciências. Atheneu PURVES, D., E COLS. Neurosciências. 4 ed. Artmed SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana. Uma Abordagem Integrada. 2 ed. Manole