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Sinalização por meio de potenciais e sinapses como recurso neuronal na homeostase Professor: Felipe Vieira de Souza

Sistema Nervoso Professor: Felipe Vieira de Souza

• Formam uma rede • Encéfalo • Medula espinhal • Periferia

• Comunicação por sinais • Elétricos • Químicos

• Homeostase

• Coordenam funções dos órgãos • Controlar movimentos • Mediar sensações

• Codificar informações

• Unidade básica – funcional • Dendritos

• Corpo Celular • Axônio

• Bainha de mielina

Movimento Anterógrado Movimento Retrógrado

Sentido Condução Impulso

• Junção entre neurônios • Sinapse • Elétrica e química

• Transmissão do sinal • Neurônio pré‐sináptico

• Neurônio pós‐sináptico • Neurotransmissores

Potencial de membrana • Repouso • Diferença de potencial – membrana plasmática • Interior celular – negativo • Extracelular – positivo

• Convenção – Líquido extracelular • Voltagem igual a zero

• Ex. Líquido intracelular – excesso de cargas negativas • Diferença de potencial da membrana –

70 mV

• O potencial de membrana é -70 mV (relação interior/exterior)

• Mudanças no potencial de membrana • Sinais elétricos

• Neurônios processam e transmitem a informação

• Sinais – duas formas: • Potenciais graduados

• Potenciais de ação

Potencial de Ação • PAs – Potencial limiar • Estímulo acima do potencial limiar da membrana

• Estímulos limiares • Fortes o suficiente para despolarizar a membrana

• Limiar – ≈ 15 mV menos negativo (membrana em repouso) • Maioria das membranas • Neurônio • Potencial de repouso – 70 mV • Potencial limiar – -55mV

• Despolarizar, Repolarizar e Hiperpolarizar

• Potencial de repouso – membrana polarizada • -70 mV

• Diferença de carga elétrica efetiva • exterior e o interior celular

• “Despolarizada” – potencial próximo a 0 • menos negativo

• Reversão da polaridade • Interior celular (+) em relação ao exterior.

• Repolarização • Potencial de membrana retorna ao repouso

• Hiperpolarizada • Potencial mais negativo que o repouso.

• Mudanças no potencial de membrana • Alterações na permeabilidade da membrana celular • Íons

• Canais da membrana são abertos ou fechados • Estímulos mecânicos • Elétricos • Químicos.

• O potencial de membrana varia – 100 mV • -70 até +30 mV

• Seguido de repolarização – repouso.

• PAs são muito rápidos • 1 a 4 milissegundos • Várias centenas por segundo.

• Propagação – utilizado pelo sistema nervoso • Comunicar a longas distâncias.

• Membranas excitáveis • Produzem potenciais de ação

• Capacidade de gerar potenciais de ação • Excitabilidade

• Membranas plasmáticas • Apenas as membranas excitáveis conduzem PA.

• Canais de Na e de K – Semelhantes • Sequências de aa com cargas elétricas • Canais modificam-se reversivelmente

• Membrana – potencial negativo (repouso) • Os canais tendem a estar fechados

• Despolarização da membrana • Abertura dos canais

• Repolarizaçao da membrana • Fechamento dos Canais

• Diferenças primordiais – canais • Canais de Na – mais rápidos • Canais de K – mais lentos • Despolarização • Canais de Na – abertos

• Repolarização – voltagens negativas • Canais de K – mais lentos para fechar

Potencial de Ação 1.

Estímulo despolarizante • Neurotransmissor – receptor – canal iônico específico • Influxo de Na na célula

2.

Despolarização inicial • Abertura de canais de Na regulados por voltagem

3.

Membrana – potencial limiar crítico • Despolarização – retroalimentação positiva.

Potencial de Ação 4.

Influxo de Na – despolarização • Abre ↑ de canais de Na regulados por voltagem

•

5.

↑ despolarização, etc

Membrana positiva no lado interno • Negativa no lado externo

6.

Potencial de membrana – valor máximo • Permeabilidade ao Na declina • Comportas de inativação – bloqueia os canais de Na abertos

Potencial de Ação 7.

Abertura dos canais de K regulados por voltagem • Lentos • Efluxo de K – repolariza a membrana • Repouso

8.

Membrana a um potencial negativo • Canais de Na regulados por voltagem – inativado – fechem • Canais de K – fechem

Potencial de Ação 9. Fechamento lento dos canais de K • Permeabilidade ao K permanece ↑ dos níveis de repouso • Membrana – hiperpolarizada para o potencial de equilíbrio do K

10. Fechamento dos canais de K • Potencial de repouso restaurado

• Hipercalemia • Hipocalemia

Potencial de Ação • Estímulos e Potenciais sublimiares • Despolarizações abaixo do limiar

• Membrana retornará a nível de repouso •

Não haverá geração de potenciais de ação

• Estímulos ↑ limiar • Geram Potenciais de ação;

• Ação Tudo ou Nada • Potenciais de ação ocorrem maximamente ou não ocorrem.

• Como é possível distinguir um ruído alto de um sussurro?

• Número e dos padrões dos PAs transmitidos por unidade de tempo • Frequência • Não de sua magnitude

• Período Refratário • Durante o PA, um segundo estímulo, não irá produzir um segundo PA

• Velocidade – Potencial de ação • Diâmetro da fibra • ↑ – mais rápida • Menor resistência

• Mielinizada

• Mielina – isolante • Difícil o fluxo de cargas entre os compartimentos • Menos “extravasamento” de cargas • Propagação rápida

• PAs – nós de Ranvier, • Condução saltatória • Mais rápida

• Anestésicos bloqueiam canais de Na

Obrigado!

Professor: Felipe Vieira de Souza Felipe.souza@unifacs.br