Neurociência: Potenciais de Ação e Neurotransmissores

Sinais Nervosos e Comunicação Interneuronal

• Os neurônios comunicam entre si e com outras células através da transmissão de impulsos elétricos
• A capacidade das células responderem a estímulos físicos é chamada excitabilidade
• Canais iônicos alteram rapidamente a distribuição de cargas elétricas, criando correntes elétricas que se tornam sinais transmissíveis a outras células

Potenciais Neuronais

• Potencial de Repouso: Neurônios em repouso mantêm uma diferença de potencial através da membrana entre -60 e -70 milivolts, com o interior da célula negativo em relação ao exterior.

• Potencial de Ação: Mudança repentina e breve no potencial de membrana resultando em resposta a um estímulo. A despolarização (positiva) ocorre primeiro, seguida pela repolarização (negativa).

• Sinapses e potenciais sinápticos: são formados pela comunicação entre os neurônios, podendo ser elétricos ou químicos.

Bases Físicas

• A carga elétrica dos neurônios depende do movimento dos íons e de suas concentrações desequilibradas dentro e fora da célula.
• Os íons positivos (cátions) mais abundantes no interior da célula são o K+, enquanto no exterior são o Na+.
• Os íons negativos (aniões) mais abundantes no interior da célula são moléculas orgânicas pequenas (como aspartato, acetato e piruvato), enquanto no exterior é o Cl-.
• A membrana tem permeabilidade diferencial para diferentes íons. É mais permeável ao K+ do que ao Na+, sendo intermediária ao Cl- e impermeável à maioria dos outros aniões.

Bombas Iônicas

• Bombas iônicas movem íons contra seus gradientes de concentração, como a bomba sódio-potássio que expulsa o sódio do neurônio e impulsiona o potássio para dentro.

Potencial de Ação (PA)

• Os potenciais de ação são impulsos elétricos que os neurônios usam para se comunicarem.
• O PA regenera-se continuamente ao longo do axônio, o que torna sua propagação independente do comprimento do axônio.
• A estimulação superior a -55mV gera o potencial de ação. A mudança no potencial de membrana segue um padrão durante 1 milissegundo, chegando a +50 mv, baixando rapidamente (repolarização), passando a -90 mv e voltando ao valor de repouso (-70mv).

Etapas no Potencial de Ação

• Despolarização: O potencial de membrana muda bruscamente para positivo, devido à abertura de canais de Na+.

• Repolarização: Redução no potencial de membrana, devido à abertura de canais de K+.

• Hiperpolarização: O potencial de membrana se torna mais negativo do que o potencial de repouso.

• Período refratário: Período de tempo após a despolarização, em que não pode ocorrer outro potencial de ação. Dura aproximadamente 1,5 milissegundo.

Propagação do Potencial de Ação

• A corrente flui em qualquer direção, mas o potencial de ação se propaga numa direção, do cone axonal ao terminal sináptico
• A propagação é dependente do período refratário que impossibilita a transmissão em ambas as direções

Sinapse

• Sinapse: União entre neurônios, permitindo a comunicação entre eles por meio de estímulos (elétricos ou químicos).
• Existem duas formas de sinapse: elétrica e química
• Sinapse elétrica: Há continuidade direta entre os neurônios por meio de junções comunicantes. Os íons e as moléculas pequenas passam entre as células.
• Sinapse química: As vesículas sinápticas contêm neurotransmissores, que são liberados na fenda sináptica para atuarem sobre os receptores na membrana pós-sináptica.

Sinapses Químicas

• As sinapses do tipo I são excitatórias, frequentemente encontradas sobre dendritos. Apresentam vesículas esféricas, fenda sináptica ampla e uma densa agrupamento de material adjacente à membrana pós-sinaptica (glutamato, acetilcolina).
• As sinapses do tipo II são inibitórias, encontradas sobre os corpos celulares. Possuem vesículas achatadas, fenda sináptica mais estreita e agrupamento em pontos específicos na membrana (GABA, glicina).
• Tipos de sinapses: axodendríticas (axônio-dendrito); axossomáticas (axônio-corpo celular); dendrodendríticas (dendrito-dendrito)
• Os tipos de sinapses mencionadas servem como contatos sinápticos mais comuns, com os axodendríticos sendo excitatórios e os axossomáticas, inibitórios. Conexões entre dendritos e dendritos ou axônios com axônios ocorrem, mas são menos comuns.

Potenciais Sinápticos

• Quando a substância neuroativa alcança a membrana do neurônio pós-sináptico, a despolarização resulta nos potenciais pós-sinápticos excitatórios e a hiperpolarização nos potenciais pós-sinápticos inibitórios.

Mecanismos de Transmissão Sináptica

• Quatro principais mecanismos: libertação da substância neuroativa, ação da substância neuroativa, inativação da substância neuroativa (dopamina, serotonina) e síntese e armazenamento do neurotransmissores.

Neurotransmissores

• São mensageiros químicos que transmitem sinais entre os neurônios e para outras células. Os neurotransmissores atuam em receptores específicos.
• Tipos: Aminoácidos (GABA, glutamato, glicina, aspartato); Aminas (acetilcolina, dopamina, adrenalina, histamina, noradrenalina, serotonina); Péptidos (encefalinas, substância P, etc.).
• Os neurotransmissores periféricos são acetilcolina e noradrenalina.
• Os neurotransmissores centrais são acetilcolina, catecolaminas (notadamente noradrenalina, dopamina, adrenalina), serotonina, GABA, histamina, encefalinas, endorfinas e substância P.

Efeitos nos Receptores

• Agonistas: drogas que se ligam e ativam os receptores, mimetizando os efeitos dos neurotransmissores.
• Antagonistas: drogas que se ligam aos receptores, mas não os ativam, impedindo que os neurotransmissores interajam com eles.

Neurotransmissores e suas funções/falta/excesso

• Tabela com neurotransmissores, suas funções, sintomas de falta e excesso no organismo.

Teste seus conhecimentos sobre os potenciais de ação e os neurotransmissores que desempenham papéis cruciais no sistema nervoso. Este quiz abrange tópicos como a bomba sódio-potássio, a permeabilidade da membrana e funções dos neurotransmissores. Prepare-se para revisar conceitos essenciais da neurociência.