Potêncial de acção e Sinapses

Apresentação em tema: "Potêncial de acção e Sinapses"— Transcrição da apresentação:

1 Potêncial de acção e Sinapses

2 Introdução

3 Sistema Nervoso O sistema nervoso é um dos sistemas mais complexos do corpo. Muitas de suas funções ainda não são conhecidas. Por este motivo, e dado que este material trata somente de funções específicas do sistema nervoso, não entraremos profundamente em detalhes mais complexos. Em lugar disto, primeiro ofereceremos uma visão geral do sistema nervoso, nos centrando depois em questões específicas relacionadas com o desporto e o exercício. Começaremos nossa análise examinando de perto as unidades básicas do sistema nervoso: os neurônios. No sistema nervoso diferenciam-se duas linhagens celulares: os neurônios e as células da glia (ou da neuróglia).

4 Neurónio A célula chave no sistema nervoso é o neurônio ou célula nervosa, especializada em enviar e receber informações. O neurônio atua através da produção e transmissão de sinais elétricos, chamados impulsos nervosos. Para compreendermos melhor as funções de coordenação e regulação exercidas pelo sistema nervoso, precisamos primeiro conhecer a estrutura básica de um neurônio e como a mensagem nervosa é transmitida. As suas principais características são: Unidade morfológica e funcional do sistema nervoso. Ela se distingue das demais células do organismo por sua capacidade de gerar e conduzir impulsos ao longo de seus prolongamentos, estes são mensagens elétricas transmitidas com rapidez e eficiência, determinando respostas imediatas do órgão receptor da mensagem. É incapaz de se reproduzir. Dependência com relação a concentração de oxigênio . Composição plasmática constante;

5 Estruturas das células nervosas
São células altamente excitáveis que se comunicam entre si ou com células efetuadoras (células musculares e secretoras), usando basicamente uma linguagem elétrica, qual sejam modificações do potencial de membrana. A maioria dos neurônios possui três regiões responsáveis por funções especializadas: corpo celular, dendritos (do grego, déndron = árvore) e axônio (do grego áxon = eixo), conforme estudaremos a seguir

6 Corpo Celular (soma ou Pericário):
Ficam localizados dentro da substância cinzenta da medula espinhal. Contém núcleo e citoplasma com as organelas citoplasmáticas usualmente encontradas em outras células. O núcleo é geralmente vesiculoso com um ou mais nucléolos evidentes. Mas encontram-se também neurônios com núcleos densos, como é o caso dos núcleos dos grânulos do córtex cerebelar. O citoplasma do corpo celular recebe o nome de pericário, termo que, às vezes, é usado como sinônimo de corpo celular. No pericário, salienta-se a riqueza em ribosomas, retículo endoplasmático granular e agranular e aparelho de Golgi, ou seja, as organelas envolvidas em síntese. Os ribossomos podem concentrar-se em pequenas áreas citoplasmáticas onde ocorrem livres ou aderidos a cisternas do retículo endoplasmático. Os corpos celulares dos neurônios são geralmente encontrados em áreas restritas do sistema nervoso, que formam o Sistema Nervoso Central (SNC), ou nos gânglios nervosos, localizados próximo da coluna vertebral.

7 Dendritos: Geralmente são curtos (de alguns micrômetros a alguns milímetros de comprimento) e ramificam-se profusamente, à maneira de galhos de uma árvore, em ângulo agudo, originando dendrites de menor diâmetro. Apresentam contorno irregular. Podem apresentar os mesmos constituintes citoplasmáticos do pericário. No entanto, o aparelho de Golgi limitasse as porções mais calibrosas, próximas ao pericário. Já a substância de Nissl penetra nos ramos mais afastados, diminuindo gradativamente até ser excluída das menores divisões. Caracteristicamente, os microtúbulos são elementos predominantes nas porções iniciais e ramificações mais espessas. Os dendritos são especializados em receber estímulos, traduzindoos em alterações do potencial de repouso da membrana.

8 Axônio: É um filamento único, geralmente maior (mais longo) do que os dendritos, podendo atingir alguns metros e é pouco ramificado. Conduz o impulso a partir do corpo celular para fora através de ramificações terminais com bastões sinápticos e transmissores. Contém neurofibrilas e neurotúbolos. É recoberto pela membrana plasmática (neurilema) e por uma bainha de mielina.Todos os axônios têm um início (cone de implantação), um meio (o axônio propriamente dito) e um fim (terminal axonal ou botão terminal). O terminal axonal é o local onde o axônio entra em contato com outros neurônios e/ou outras células e passa a informação (impulso nervoso) para eles.

9 Bainha de mielina: A mielina é uma substância branca, rica em lipídios e atua como um isolante, o que influencia a transmissão dos impulsos nervosos. Entre as células de Schwann sucessivas, ocorrem estreitamentos, os nódulos de Ranvier, pontos nos quais os axônios não estão isolados. Isso faz com que os neurônios que possuam a bainha de mielina tenham seu impulso nervoso com velocidade aumentada. Isso se chama de impulso nervoso saltatório.

10 Classificação dos neurónios
Os neurônios podem ser divididos e classificados segundo algumas características particulares como a forma e a função. Quanto à forma: Multipolares: pertencem a esta classe a maior parte dos neurônios; ex.: neurônios motores. Bipolares: em condições normais possuem um dendrito e um axônio; este tipo de neurônios pode ser encontrado na retina e mucosa olfativa. Unipolares: sendo muito raro este tipo de neurônios possuem apenas um corpo celular e um prolongamento. Pseudounipolares: quando do desenvolvimento embrionário este apresenta-se bipolar, sofrendo uma mutação posterior. Mais tarde torna-se unipolar devido a crescimento assimétrico do citoplasma e rotação; estes possuem ainda arborizações terminais que funcionam de forma semelhante aos dendritos; este tipo de neurônios poderá ser encontrado nos gânglios espinhais

11 Quanto à função: Motores (eferentes): controlam órgãos efetores, como glândulas e fibras musculares. Sensoriais (aferentes): recebem estímulos do organismo ou do ambiente. Interneurônios (associação): estabelecem conexões entre outros neurônios, formando circuitos complexos. A enorme variedade de neurônios deve-se a 2 fatores, sendo estes a existência de uma grande variedade do ponto de vista da morfologia neuronal, e a existência de uma grande diversidade de neurotransmissores.

12 Células gliais ou da glia
Além dos neurônios, o tecido nervoso possui as células da GLIA cuja função é envolver e nutrir os neurônios, mantendo-os unidos. As células gliais dividem-se em diferentes tipos, sendo alguns deles:

13 Astrócitos; Estas células podem ser de dois tipos: protoplasmáticos, com várias ramificações curtas, essencialmente na matéria cinzenta; fibroso, com prolongamentos longos com poucas ramificações, essencialmente na substancia branca. As suas funções são captar os neurotransmissores, funções metabólicas, constituem do esqueleto do tecido nervoso, síntese de fatores neurotróficos e têm prolongamentos inseridos nos vasos sanguíneos. Oligodendrócitos Possuem um corpo celular arredondado e de pequenas dimensões, com poucos prolongamentos, curtos, finos e pouco ramificados. Eles exercem papeis importantes na manutenção dos neurônios e fazem síntese das bainhas de mielina dos axônios do SNC.

14 Impulso nervoso O funcionamento do sistema nervoso tem sua base na geração de impulsos nervosos nos neurônios unidos entre si, ou com as células musculares. Os pontos de união entre essas células são denominados de sinapses, onde os neurotransmissores excitatórios ou inibitórios garantem respostas adequadas em frente das necessidades do organismo. No funcionamento do sistema nervoso destacam-se os eventos elétricos tradicionalmente reconhecidos como Potencial de repouso e Potencial de ação.

15 Potêncial de repouso A membrana celular separa dois ambientes que apresentam composições iônicas próprias: o meio intracelular (citoplasma), onde predominam íons orgânicos com cargas negativas o potássio (K+); e o meio extracelular, onde predominam sódio (Na+) e cloro (Cl). As células em geral apresentam sua membrana plasmática polarizada; lado externo positivo e interno negativo. As cargas elétricas dentro e fora da célula são responsáveis pelo estabelecimento de um potencial elétrico de membrana. O potencial de repouso da membrana é a ddp (diferença de potencial) entre as duas faces da membrana, que, deve-se a uma distribuição não balanceada de cargas (íons) entre os meios intra e extracelular, não transmitindo impulso elétrico. É de ordem média de -70 a -75 mV.

16 Esta pequena carga é a base de todos os fenômenos da bioeletricidade, isto é, a geração e uso de energia elétrica por células excitáveis, tais como o neurônio, para executar suas funções de armazenamento e transmissão de informação. Pode ser dito que o Potencial de Repouso é o potencial de membrana antes que ocorra a excitação da célula nervosa, ou o potencial gerado pela bomba de Na e K que joga 3 Na+ para fora e 2K+ para dentro contra os seus gradientes de concentração, pela permeabilidade seletiva da membrana ao K+ e não ao Na+ e pelos ânions com carga negativa retidos no interior da célula pela membrana celular.

17 Potêncial de acção É a intensidade mínima de estímulo capaz de produzir excitação na célula ao ponto de sofre uma polaridade da membrana, tornando a face externa negativa e a interna positiva, fazendo com que se propague uma onda através das diversas partes da célula, constituindo um impulso nervoso. É a variação do potencial da membrana de - 70 mV para + 30 mV (amplitude de 120 mV).Um potencial de ação será disparado dentro de um princípio denominado de “tudo ou nada”. O potencial de ação também conhecido por impulso nervoso deve ser entendido como um fenômeno de natureza eletro-química que ocorre devido a modificações na permeabilidade da membrana do neurônio. Essas modificações de permeabilidade permitem a passagem de íons de um lado para o outro da membrana.

18 Como os íons são partículas carregadas eletricamente, ocorrem também modificações no campo elétrico gerado por essas cargas.Um impulso nervoso é a transmissão de uma alteração elétrica ao longo da membrana do neurônio a partir do ponto em que ele foi estimulado. Da mesma forma, com a chegada do sinal elétrico na terminação nervosa pré-sináptica, por um mecanismo Ca++ dependente que altera a permeabilidade da membrana, ocorre a liberação do neurotransmissor na fenda sináptica. Assim, o neurotransmissor atinge os receptores da membrana pós-sináptica ou da membrana da célula efetora despolarizando-a e alterando a permeabilidade aos diferentes íons.

19 Étapas do potêncial de acção
O potencial de acção caracteriza-se por três etapas distintas: Despolarização, repolarização e hiperpolarização. Despolarização É a etapa em que a membrana torna-se extremamente permeável aos íons Na+ ocorre, portanto influxo de Na+ e consequente aumento de carga positiva no interior da célula. Nesta fase a célula parte de -70mV e atinge +35mV. Repolarização É a etapa em que ocorre fechamento dos canais de Na+ e abertura dos canais de K+. Nesta fase a célula parte de +35 mV e atinge -75 mV. Hiperpolarização É um período de alguns milissegundos em que a célula não reage aos neurotransmissores pois estão com excesso de negatividade em seu interior o que impede a ocorrência de um novo potencial de ação. Nesta fase a célula parte de -75mv e chega até -90 mV.

20 Sinapses e as suas funções
É a região compreendida entre um axônio de um neurônio com um dendrito de outro, através do qual ocorre, a transmissão do impulso nervoso. É uma junção especializada através da qual os impulsos passam de um neurônio para outro. Funções: Bloqueia impulsos de um neurônio para outro. Modifica de um único impulso para impulsos repetitivos. Integra impulsos vindos de outros neurônios. Armazena informações (memória): quando um impulso atravessa uma sinapse, os impulsos, imediatamente seguintes passam com maior facilidade, tornando-se mais capazes de retransmitir os mesmos sinais.

21 Tipos de sinapses Entre os neurônios (Pré - sinaptico; axônios, para pós - sinaptico; dendritos): os impulsos elétricos que percorrem o axônio provocam em suas terminações a liberação de mediadores químicos que estimulam os dendritos da célula seguinte, gerando nela um impulso elétrico. Entre um neurônio e outra célula: são canais diretos com junções abertas. Podem ser de dois tipos: Fibras motoras (através dos axônios) Fibras sensitivas (através dos dendritos)

22 Terminações sinapticas
É uma dilatação das porções terminais dos axônios (fibras motoras) ou dos dendritos (fibras sensitivas) nas quais encontramos mitocôndrias e vesículas sinápticas, nas vesículas sinápticas encontramos os neurotransmissores e neuroreceptores. Neurotransmissores São substâncias que se difunde pela fenda sináptica até a membrana pós-sináptica e combina-se com receptores específicos na membrana pós-sináptica, aumentando a permeabilidade da membrana pós-sináptica aos íons Na+ e K+, causando a despolarização da membrana, e daí inicia-se o impulso para um segundo neurônio ou fibra muscular.

23 Principais neurotransmissores
De moléculas pequenas: atuam rapidamente (maioria das respostas agudas do SN, sinais sensoriais motores), sintetizados no sitosol . De moléculas grandes: neuropepitídios maiores atuam lentamente, provocando alterações a longo prazo de canais ionicos, sintetizados nos ribossomos. Remoção dos neurotransmissores: De moléculas pequenas: difusão para fora da fenda sináptica e colisterase, que provoca a destruição das enzimas e proporciona o transporte ativo de volta a própria terminação pré-sináptica. De moléculas grandes: difusão para os tecidos circunjacentes e destruição das enzimas. - Acetilcolina - Adrenalina - Noradrenalina - Serotonina e etc.

24 Conclusão: