Papel das Sinapses no processamento de informações

Transcrição

1 Papel das Sinapses no processamento de informações

2 Impulsos Nervosos Pequenas correntes elétricas passando ao longo dos neurônios Resultam do movimento de íons (partículas carregadas eletricamente) para dentro e fora dos neurônios através da MPlasmática

3 Canais Iônicos na MPlasmática Altamente seletivos com relação a passagem de íons; Passagem controlada por moléculas ptéicas abrindo ou fechando o canal em respostas a diferentes sinais: Alteração de voltagem na membrana; Diferenças de concentração de íons; Resposta a substs químicas (neurotransmissores e hormônios) que se ligam aos canais.

4 Neurônios: Potencial de repouso da membrana potencial de repouso da membrana tem valor típico de -70mV (interior da célula é negativo) A célula apresenta um potencial de membrana é denominada de polarizada Diferença de cargas de cada lado na membrana em repouso (potencial de repouso) Distribuição desigual de íons nos meios extracelular (rico em e cloreto (Cl-) e intracelular (potássio (K+) e 2 ânions dominantes são fosfatos orgânicos e aminoácidos (nas ptns)) Permeabilidade relativa da MPlasm ao e K+: neurônio e fibra muscular em repouso a permeabilidade é cerca de 50 a 100 vezes maior para K+ que para o

5 Potenciais de Membrana Potencial de Repouso: Diferença de potencial que existe através da membrana de céls excitáveis (nervosas e musculares) entre 2 potenciais de ação (repouso) Entre 70 a 80mV Extra Intra Carga Positiva Carga Negativa 15 X mais 30 X K+

6 Extra Carga Líquida Positiva K+ K+ K+ Intra Carga Líquida Negativa Neg- Neg- Neg- Neg- Muitos íons carregados negativamente K+ Bomba Neg- K+ Neg- Neg- K+ - (Positivo) transportado ativamente para fora da célula - carga positiva fora; -K+ mesmo que positivo para dentro não é suficiente para equilíbrio do número maior de íons negativos de dentro da célula; -Forma-se gradiente de concentração e elétrico do e K+ com a bomba: -Assim o K+ (mais permeável) difunde para fora e (mais lentamente) para dentro Neg- Neg-

7 Potenciais Graduados Pequena variação do potencial de membrana (canais iônicos regulados por ligantes ou mecanicamente regulados) que torna a célula mais polarizada (mais negativa) ou menos polarizada (menos negativa) Potencial polarizado hiperpolarizante Resposta de polarização mais negativa Potencial polarizado polarizante Resposta de polarização menos negativa

8 Potenciais de Membrana Potencial de Ação (PA) ou impulso Alteração rápida no potencial de membrana envolvendo a despolarização seguida por repolarização do potencial de membrana Despolarização: Processo em que torna o potencial de membrana menos negativo (rápida abertura canais de ) Repolarização: Recuperação do potencial de membrana em repouso (abertura lenta canais de K+ e fechamento dos canais de )

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11 Corrente de entrada Fluxo de carga positiva para dentro da célula; Despolarizam o potencial de membrana Ex: Fluxo de entrada de durante a fase ascendente do potencial de ação Corrente de saída Fluxo de carga positiva para fora da célula Hiperpolarizam (torna o potencial mais negativo) o potencial de membrana Ex: Fluxo de K+ para fora da célula durante a fase de repolarização

12 Período Refratário Período de tempo em que o neurônio não pode gerar outro potencial de ação. Axônios com maior diâmetro: período refratário curto (0,4ms) Período Refratário Absoluto Não pode ser iniciado um 2º potencial de ação mesmo que o estímulo seja intenso Coincide com período de ativação e inativação dos canais de Período Refratário Relativo Intervalo de tempo em que um 2º potencial de ação pode ser gerado Somente por estímulos SUPRALIMIARES (maiores que o limiar)

13 Inibição Pré Sináptica Liberação de subst inibitória sobre os terminais pré sinápticos antes que atinja o neurônio pós sináptico Maioria das vezes o neurotransmissor inibitório é o GABA (ácido gama-aminobutírico) com efeito de abertura de canais aniônicos Maioria nas vias sensoriais

14 Potencial Pós sináptico Potencial pós sináptico excitatório (PPSE) Aumento positivo da voltagem a partir do potencial de membrana em repouso para um valor menos negativo. O aumento do potencial até o limiar na direção positiva provocará um potencial de ação no neurônio pós sináptico, excitando-o (PPSE) Normalmente requer a descarga simultânea de vários terminais (um único não é suficiente) para o neurônio motor comum (ao mesmo tempo ou em rápida sucessão) pelo processo denominado de SOMAÇÃO.

15 Potencial Pós sináptico Potencial pós sináptico inibitório (PPSI) Aumento da negatividade para além do nível do potencial de membrana normal no estado de repouso inibindo a transmissão do sinal neural pela sinapse O potencial levará a abertura dos canais de cloreto permitindo que o potencial torne-se mais negativo que o normal (influxo de cloreto e efluxo de potássio) ocorrendo uma hiperpolarização (aumento da negatividade intracelular).

16 Características do Potencial de Ação 1. O potencial de ação exibe modo de ação idêntico para o mesmo tipo celular; 2. O impulso pode ser gerado em qquer ponto da membrana e propaga-se pelas porções adjacentes; 3. Resposta do tudo ou nada: O potencial de ação ocorre ou não A partir do momento em que despolariza é inevitável a ocorrência do potencial de ação.

17 Estímulos Estímulo Limiar: Forte o suficiente para início do impulso nervoso Estímulo Sublimiar: Mais fraco e incapaz de iniciar um impulso nervoso 2 ou uma série destes estímulos rapidamente aplicados efeito cumulativo- podem iniciar um impulso nervoso (efeito de somação).

18 Excitabilidade Capacidade da célula nervosa responder a estímulos e converter em impulsos nervosos. Estímulo: Qquer fator do ambiente capaz de alterar o potencial da membrana em repouso.

19 Propagação ou condução do impulso Comunica a informação de uma parte do corpo para outra com o tráfego de impulsos dependendo de um feedback positivo.

20 Condução do impulso Condução Contínua ou ponto a ponto Fibras nervosas e axônios amielínicos Despolarização passo a passo Correntes iônicas fluem através de cada trecho adjacente da membrana Condução Saltatória Axônios mielínicos Nodos de Ranvier a bainha de mielina é interrompida Impulso salta de um nodo a outro Condução rápida/ respostas rápidas Importante para manutenção da homeostase

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22 Velocidade de Propagação do Impulso Nervoso Fatores que determinam: a) Temperatura a) Aquecidas- alta velocidade de condução b) Resfriadas velocidades menores (dor- aplicação de friofibras nervosas que conduzem a sensibilidade da dor ficam parcialmente bloqueadas) b) Diâmetro das fibras a) Maiores diâmetros mais rápido que menor diâmetro c) Presença ou ausência de mielina

23 Diferenças na condução do impulso prelo diâmetro de fibras Axônios de maior diâmetro (5 a 20 µm)- A Axônios de diâmetro (2 a 3 µm)-b Axônios de menor diâmetro (0,5 a 1,5 µm)-c Axônios Todos mielinizados Mielinizados Amielínicos Período refratário absoluto Pequeno Um pouco maior Maior Velocidade do impulso 12 a 130 m/s (43 a 450km/h) 15 m/s (51km/h) 0,5 a 2 m/s (1,6 a 6,4km/h) Localização Sensoriais (tato, pressõa, posição articular, sensão térmica) e motoras para mm esq Sensoriais e de vísceras ; motores do SNA, gânglios do SNAutonômo Alguns impulsos sensoriais da pele e vísceras. Fibras motoras autonômicas para estimular coração, mm liso, gls.