Neurofisiologia: Potenciais de Ação e Sinapses

Bioeletrogênese: O Potencial de Ação

A célula em repouso mantém um potencial de membrana de aproximadamente -70mV, com o meio intracelular negativo. Quando recebe estímulos passivos (respostas sublimiares), que se somam até atingir o limiar de -55mV. Nesse ponto, os canais de sódio (Na+) sensíveis à voltagem se abrem, gerando um rápido potencial de ação que resulta na despolarização da célula. O sódio começa a entrar na célula, tornando o meio intracelular positivo em relação ao extracelular. Quando o potencial de ação atinge seu pico (+40mV), ocorre a inativação dos canais de sódio, interrompendo a entrada de Na+. Simultaneamente, os canais de potássio (K+) se abrem, permitindo a saída desses íons para o meio extracelular, o que tenta regularizar a voltagem de repouso. Então, ocorre a repolarização da célula. Essa saída de potássio faz com que a voltagem do meio intracelular se torne ainda mais negativa, atingindo aproximadamente -90mV (devido ao fechamento lento dos canais de potássio, o potencial ultrapassa o necessário). Essa fase é conhecida como período pós-potencial hiperpolarizante. A bomba de sódio e potássio (Na+/K+ ATPase) restabelece o potencial de repouso (-90mV para -70mV), fazendo a célula retornar à sua linha de base. Quanto maior o calibre do axônio, maior é sua velocidade de propagação.

Componentes Físicos da Bioeletrogênese

Canais Iônicos: Resistores e Condutores

Os canais iônicos atuam como resistores ou condutores, permitindo a passagem de íons. A resistência é máxima quando não há passagem de íons e mínima quando a condutância é máxima, permitindo a passagem de íons.

Membrana Celular: Capacitador e Bateria

A membrana celular funciona como um capacitador ou bateria, pois separa as cargas elétricas, permitindo a passagem seletiva de algumas e bloqueando outras. A energia utilizada nesse circuito é elétrica ou química (V). Anestésicos e álcool em excesso deprimem a célula, levando-a a um estado de hiperpolarização, ou seja, abaixo do potencial de ação.

Neurotransmissores Essenciais

GABA: Neurotransmissor Inibitório

O GABA (Ácido Gama-Aminobutírico) é o principal neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central.

Glutamato: Neurotransmissor Excitatório

O Glutamato é o principal neurotransmissor excitatório. O excesso de glutamato pode levar a um influxo excessivo de cálcio, causando excitotoxicidade.

Canais de Cálcio e Liberação de Neurotransmissores

Mecanismo de Liberação de Neurotransmissores

1. Canais de Ca2+ dependentes de voltagem, localizados nas terminações nervosas, são ativados.
2. O Ca2+, mais concentrado no meio extracelular, entra na célula.
3. A cálcio-calmodulina quinase II (ativada pelo Ca2+) fosforila a sinapsina.
4. A sinapsina fosforilada altera a conformação de uma proteína, fazendo com que a vesícula se solte do citoesqueleto.
5. A vesícula se move em direção à membrana pré-sináptica e libera os neurotransmissores na fenda sináptica.
6. Os neurotransmissores (NRTs) se ligam à membrana pós-sináptica, atuando como receptores ionotrópicos (canais) ou metabotrópicos (proteínas G).

Diferenças entre Potenciais Sinápticos, Receptores e de Ação

Os Potenciais Sinápticos são gerados na sinapse, onde uma certa quantidade de vesículas com neuromediadores liberadas na fenda gera um pequeno estímulo em forma de voltagem no neurônio pós-sináptico. Esses potenciais são lentos, pequenos e se somam, podendo gerar uma despolarização suficiente para deflagrar um Potencial de Ação (PA). O PA ocorre quando o limiar de voltagem para a abertura sequencial de canais iônicos axônicos é atingido, gerando uma série de PAs orientados para o final do terminal. Os Potenciais Receptores (PR) são similares aos sinápticos, exceto pelo fato de que são gerados por estímulos captados por receptores sensoriais que transformam esses estímulos em corrente elétrica ao somar esses potenciais.

História da Neurociência: Golgi e Cajal

Camilo Golgi e Santiago Ramón y Cajal: Prêmio Nobel

Camilo Golgi e Santiago Ramón y Cajal foram laureados com o Prêmio Nobel pela criação do método de estudo de neurônios, utilizando a impregnação pela prata.

Doutrina Neuronal

A Doutrina Neuronal postula que o Sistema Nervoso (SN) é formado por milhões de células nervosas que se comunicam por meio de despolarizações, gerando uma corrente elétrica que se propaga entre elas. A técnica de impregnação pela prata foi fundamental para essa conclusão.

Sinapses Elétricas vs. Químicas

Sinapse Elétrica

A Sinapse Elétrica é mediada por junções GAP (comunicantes), permitindo uma transmissão de impulso mais rápida e difusão molecular. Os citosóis se tornam um único meio aquoso e uniforme, capaz de gerar corrente retrógrada e anterógrada simultaneamente.

Sinapse Química

A Sinapse Química pode atingir o limiar e gerar uma despolarização em série na membrana nervosa, mas apenas de forma anterógrada. Isso ocorre porque os canais responsáveis pela despolarização possuem um ciclo de ativação seguido de um período refratário. A sinapse química necessita da exocitose de vesículas de neurotransmissores que se ligam a receptores na membrana pós-sináptica (ligados a canais ou proteínas G) e geram um Potencial de Ação (PA).

Sinapse Tripartite e o Papel dos Astrócitos

A Sinapse Tripartite envolve a membrana pré-sináptica, a pós-sináptica e os gliócitos (especificamente os astrócitos). Os astrócitos estão envolvidos na recaptação dos neurotransmissores despejados na fenda sináptica, a fim de regular a concentração (absorvendo o excesso de neurotransmissores e evitando a excitotoxicidade), por exemplo, convertendo glutamato em glutamina.

Equilíbrio Eletroquímico Iônico

O Equilíbrio Eletroquímico Iônico é determinado pela diferença de carga e pela diferença de concentração molecular dentro e fora da membrana, o que regula o gradiente desse íon. Existe uma diferença de potencial (ddp) específica para a força do gradiente de cada íon, e o equilíbrio é alcançado quando essa ddp está presente.

Forças Eletroquímicas e Íons Majoritários

Os principais íons são Na+, K+, Cl- e Ca2+. Eles são capazes de se difundir livremente pela membrana através de seus canais, modulando a polaridade da membrana. O sódio (Na+) e o cálcio (Ca2+) são mais concentrados no meio extracelular, enquanto o potássio (K+) é mais concentrado no meio intracelular. A abertura dos canais e o gradiente eletroquímico promovem uma difusão rápida, provocando mudanças de polaridade. O potencial eletroquímico da membrana se aproxima de -70mV durante o repouso dentro da célula.

Constante Passiva da Membrana

A Constante Passiva da Membrana é uma constante que dita a qualidade dos potenciais passivos sinápticos somados dentro de um espaço/tempo para que um Potencial de Ação (PA) seja deflagrado. O limiar necessário para isso é de -55mV.

Canais Iônicos vs. Transportadores

Diferenças entre Canal Iônico e Transportador

A diferença está ligada à cinética molecular. Os Canais Iônicos geram uma difusão mais rápida, através da abertura de uma passagem específica para um tipo molecular (poro). Os Transportadores, por sua vez, operam por mudanças alostéricas (mecanismo de 'pega e joga'), demandando mais tempo e energia, e geralmente estão associados a moléculas maiores (embora não seja uma regra).

Fases do Potencial de Ação e Canais Iônicos

Quando um potencial chega, os canais de sódio dependentes de voltagem estão inicialmente fechados. Através da somação temporal e espacial desses potenciais, a despolarização atinge o limiar. Nesse momento, os canais de sódio na zona de disparo se abrem, e canais vizinhos também se abrem, enquanto os canais anteriores já começam a se inativar, impedindo o caminho retrógrado. Nessa conformação, a diferença de potencial (ddp) é indiferente, caracterizando o período refratário. O potencial segue em direção ao botão terminal do axônio, onde na zona ativa diversos canais de cálcio dependentes de voltagem também se abrirão, gerando um influxo de Ca2+ necessário para a função enzimática responsável pela exocitose vesicular dos neurotransmissores do impulso em questão. Em milissegundos, a conformação alostérica dos canais inativos passa para fechada, e o neurônio torna-se suscetível a um novo impulso, caso haja potenciais passivos suficientes novamente.

Período Refratário Absoluto

O Período Refratário Absoluto é aquele no qual os canais iônicos responsáveis pela despolarização da membrana se encontram inativados, impossibilitando a propagação de um novo Potencial de Ação (PA), independentemente dos potenciais passivos que cheguem ou não à célula. Ele é propiciado pela mudança de conformação alostérica dos canais que, logo após a abertura causada pela diferença de potencial (ddp), regridem para essa forma inoperante e não reativa.

Regulação dos Canais Iônicos

Os Canais Iônicos são regulados principalmente pela diferença de potencial (ddp). Quando o limiar de despolarização é alcançado, ocorre uma mudança conformacional, abrindo os canais, depois inativando-os e, em seguida, fechando-os. Outra maneira de regulação é através de ligantes que causam mudanças alostéricas ao se ligarem ao canal.

Filtro de Seletividade Molecular

O Filtro de Seletividade Molecular é uma porção do canal iônico ao redor do poro, ainda não completamente compreendida pela ciência. No entanto, sabe-se que o íon, que se encontra envolvido por água de solvatação, passa sozinho pelo canal e, ao entrar, é envolvido pela água de solvatação novamente.

Influência de Proteínas na Permeabilidade Iônica

Influência de Proteínas na Permeabilidade Iônica

Os íons se difundem livremente pela membrana, dada sua conformação de polaridade/apolaridade. Entretanto, é crucial que esses íons possam entrar/sair da célula, seja para a ativação de mecanismos enzimáticos ou para mudanças de carga da célula necessárias a determinadas vias metabólicas.

Assimetria Neural: Axônios e Dendritos

A assimetria neural é compatível com sua função, do ponto de vista funcional e fisiológico de transmissão de impulso. No lado somático, há a presença do corpo celular, onde ocorre a síntese da maioria dos neurotransmissores e peptídeos responsáveis pelo funcionamento da célula. É ali que se encontram vários dendritos da célula, que em suas espinhas possuem receptores específicos para alguns neurotransmissores, provenientes das sinapses químicas através do mecanismo de somação de potenciais passivos que serão o gatilho para a propagação do Potencial de Ação (PA). Esse PA percorre a espinha, o dendrito e o soma até chegar no cone de implantação (onde se encontram os corpúsculos de Nissl, que contêm neurotransmissores a serem exocitados no botão terminal). Ocorre a despolarização sequencial na membrana do axônio (um único filamento longo que se estende até o dendrito de outro neurônio). No seu final, há os botões terminais que exocitam vesículas com neurotransmissores através de um mecanismo disparado justamente pela despolarização supracitada quando atinge a zona ativa desse botão.

Papel da Bomba de Sódio e Potássio

Papel da Bomba de Sódio e Potássio (Na+/K+ ATPase)

A Bomba de Sódio e Potássio é responsável por renovar o gradiente eletroquímico dos íons envolvidos na transmissão de potenciais. Ela gasta ATP (cerca de 40% da energia do cérebro), sendo muito importante. A ausência dessa bomba é incompatível com a vida. Para receber novos impulsos, a membrana deve ser repolarizada.

Princípio Tudo ou Nada e Cone de Implantação

Princípio Tudo ou Nada

O Princípio Tudo ou Nada refere-se ao limiar de voltagem necessário para que os canais iônicos do neurônio se abram, atingido pela somação temporal e espacial de pequenos potenciais passivos que chegam à célula.

Cone de Implantação

O Cone de Implantação é a região onde termina o corpo celular e começa o axônio, caracterizada por uma grande concentração de canais de Na+ dependentes de voltagem. O Princípio Tudo ou Nada apresenta duas possibilidades: 1ª se o limiar não é atingido, nada acontece; 2ª se o limiar é atingido, os canais do cone se abrem, permitindo o impulso, e tudo acontece.

Regulação do PA e Diâmetro da Fibra Nervosa

Base Estrutural e Funcional da Regulação de um Potencial de Ação

A regeneração do Potencial de Ação (PA) segue o ciclo de Hodgkin-Huxley de retroalimentação positiva. A despolarização ativa os canais que estimulam os canais ao redor. Assim, dependendo da velocidade da fibra, esse impulso é propagado mais rapidamente ou mais lentamente.

Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI)

O Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI) é uma hiperpolarização da membrana sináptica causada por um estímulo GABAérgico. Esse potencial, diferente do PEPS (Potencial Pós-Sináptico Excitatório), distancia a diferença de potencial (ddp) do limiar do PA, tornando o meio intracelular menos propenso a deflagrar um PA.

Tetrodotoxina: Bloqueador de Canais de Sódio

A Tetrodotoxina (TTX) é um bloqueador de canais de sódio dependentes de voltagem, impedindo a deflagração do Potencial de Ação (PA).

Retardo Sináptico

O Retardo Sináptico é o tempo decorrido entre o primeiro Potencial de Ação (PA) que atinge o neurônio e a exocitose da vesícula contendo neurotransmissores.

Conexina e Junções GAP

A Conexina é uma proteína de membrana muito conhecida por formar hexâmeros (conexons), que são canais formadores das junções GAP (junções comunicantes).

Permeabilidade Iônica de Na+ e K+ em Repouso

Principais Fatores que Diferenciam a Permeabilidade Iônica de Na+ e K+ durante o Repouso de uma Célula Nervosa

Os gradientes eletroquímicos são diferentes devido às suas concentrações dentro e fora da célula, o que determina também suas pressões de difusão. No repouso, a concentração de Na+ no meio extracelular é maior, e suas vias de influxo encontram-se fechadas. A tendência é o Na+ entrar e o K+ inicialmente manter-se.

Importância do Ca2+ na Liberação Exocitótica

A Importância do Ca2+ na Liberação Exocitótica é crucial para ativar a enzima CaMKII (cálcio-calmodulina quinase II), responsável pelo desprendimento das vesículas de neuromediadores do citoesqueleto. Isso permite que as vesículas adentrem um complexo enzimático (SNARE, entre outros) responsável pelo seu acoplamento (docking) e posterior fusão com a membrana do botão terminal.

Tipos de Receptores de Membrana na Sinalização

Receptores Ionotrópicos

Os receptores ionotrópicos apresentam resposta rápida, ativando diretamente canais iônicos. Eles dependem de um gradiente eletroquímico e são canais iônicos transmembrana. Exemplo: receptor AMPA.

Receptores Metabotrópicos

Os receptores metabotrópicos apresentam resposta lenta, ativando indiretamente o canal iônico por meio de uma cascata de sinalização que culmina na abertura. Não dependem diretamente de um gradiente eletroquímico e são acoplados a enzimas sinalizadoras. Exemplo: receptores acoplados a proteínas G.

Mecanismo de Ação do GABA

O GABA possui receptores metabotrópicos (proteínas G). O segundo mensageiro envolvido é o AMPc (formado pela adenilato ciclase, que usa ATP como substrato). Seu produto é a ativação da enzima PKA, que fosforila um canal de potássio (K+), tornando o potencial interno da célula ainda mais negativo. O papel desse neurotransmissor é gerar um Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI), afastando a célula cada vez mais do limiar de deflagração de Potencial de Ação (PA).

Mecanismo de Ação do Glutamato

O Glutamato possui receptores metabotrópicos que funcionam através da fosfolipase C. Os segundos mensageiros envolvidos são o cálcio (Ca2+) e o IP3 (Inositol Trifosfato), que é formado pela lise do PIP2 (Fosfatidilinositol Bifosfato) em coprodução com o DAG (Diacilglicerol). O produto da ação do IP3 é a abertura de canais de cálcio que ativam quinases, as quais são responsáveis por abrir canais de sódio, gerando um influxo desse íon e despolarizando o meio interno. O papel biológico do glutamato é gerar um Potencial Pós-Sináptico Excitatório (PEPS), aproximando a célula do limiar de deflagração de Potencial de Ação (PA) até que este seja gerado.

Classificação de Sinapses e Neurotransmissores

Classificação de Sinapses

• Axo-dendríticas: geralmente excitatórias.
• Axo-somáticas: geralmente inibitórias.
• Axo-axônicas: geralmente reguladoras.

Classificação de Neurotransmissores

Os neurotransmissores (NTs), por agirem em conformidade com essa classificação, também podem ser separados em:

• Excitatórios: aproximam do limiar.
• Inibitórios: distanciam do limiar.
• Reguladores: alteram o funcionamento metabólico da célula.

Potencial Gerador

O Potencial Gerador é a capacidade de um neurotransmissor (NT) alterar a diferença de potencial (ddp) da célula.

Unidirecionalidade da Transmissão Sináptica

Unidirecionalidade da Transmissão Sináptica

A transmissão sináptica é unidirecional no sentido soma-axônio. A Sinapse Elétrica (SE) é bidirecional, podendo ser anterógrada ou retrógrada, enquanto a Sinapse Química (SQ) é unidirecional, ocorrendo apenas no mesmo sentido em que o impulso veio.

Mensageiros Retrógrados e Eficiência Sináptica

Papel dos Mensageiros Retrógrados no Aumento da Eficiência Sináptica

Os mensageiros retrógrados promovem mudanças metabólicas necessárias para a adaptação neuroquímica da célula. São responsáveis por estimular ou inibir a produção de neurotransmissores (NTs), dependendo da necessidade sináptica da célula, aumentando a eficiência ao modular a produção ou especificidade.

Astrócitos: Funções Essenciais

O Astrócito é responsável pela recaptação de neurotransmissores na fenda sináptica, mediação da barreira hematoencefálica, entre outras trocas de caráter estromático.

Oligodendrócitos e Células de Schwann

Oligodendrócitos (SNC) e Células de Schwann (SNP)

Os Oligodendrócitos (no Sistema Nervoso Central - SNC) e as Células de Schwann (no Sistema Nervoso Periférico - SNP) são responsáveis pela mielinização dos axônios dos neurônios e pela regeneração tecidual.

Micróglia: Defesa Imunológica do SN

Os Micróglia (ou Microgliócitos) são responsáveis pela fagocitose e defesa imunológica do Sistema Nervoso (SN).

Moduladores das Junções Comunicantes

Os Principais Moduladores das Junções Comunicantes são: pH, cálcio e lipídeos.

Classificação de Sinapses: Tipo 1 e Tipo 2

Sinapses Tipo 1

As Sinapses Tipo 1 são axo-dendríticas e excitatórias. Elas exocitam glutamato, sendo responsáveis por aproximar a célula do limiar e despolarizá-la para um potencial mais positivo.

Sinapses Tipo 2

As Sinapses Tipo 2 são axo-somáticas e inibitórias. Elas utilizam GABA, sendo responsáveis por afastar a célula do limiar e promover uma hiperpolarização celular, tornando-a mais negativa.

Proteínas G e Sinalização de Segundo Mensageiro

Estrutura e Função das Proteínas G na Sinalização de Segundo Mensageiro

As Proteínas G possuem três subunidades: alfa (α), beta (β) e gama (γ). Quando o receptor acoplado a ela é ativado, a molécula de GDP (Guanosina Difosfato) é trocada por uma de GTP (Guanosina Trifosfato), e as subunidades beta e gama se separam da alfa. A subunidade alfa ativa a adenilato ciclase, que é responsável por transformar ATP em AMPc (Adenosina Monofosfato Cíclico), o segundo mensageiro dessa via. O AMPc, por sua vez, liga-se à PKA (Proteína Quinase A), que pode fosforilar, dependendo do local, diversas outras moléculas, podendo gerar respostas de expressão genética e até mesmo mudanças alostéricas em canais iônicos.

Mecanismos de Término da Ação de Neurotransmissores

Principais Mecanismos de Término da Ação de um Neurotransmissor (NT)

• Pode haver um mecanismo de degradação do NT, como no caso da Acetilcolina (ACh), que é degradada pela Acetilcolinesterase (AChE). Esses substratos são então recaptados pelos astrócitos e reintroduzidos na célula pré-sináptica.
• O NT pode também apenas se desprender dos receptores pós-sinápticos e ser recaptado e reintroduzido integralmente na célula pré-sináptica.
• Dentro da célula pré-sináptica, esses substratos/NTs podem passar por alterações através de arsenais enzimáticos que modularão a molécula de acordo com a necessidade. Por exemplo, a carboxilação de um GABA pode gerar glutamato.

Excitotoxicidade e o Papel do Glutamato

A Excitotoxicidade é um quadro patológico onde não ocorre a recaptação dos neurotransmissores excitatórios, podendo gerar morte local das células nervosas ao redor, dependendo do tempo de exposição. Isso ocorre pela ativação excessiva de enzimas digestivas dentro da célula, destinadas à degradação de estruturas, fazendo com que essas enzimas degradem as estruturas plásticas necessárias à sobrevivência celular. O glutamato, principal neurotransmissor excitatório, está estreitamente ligado a essa patologia, visto que é muitas vezes o neurotransmissor presente na sinapse quando falha a recaptação de uma sinapse excitatória.

Conceitos Chave em Neurofisiologia

• 1-Receptores sensoriais V ou F: F, V, V, F
• 2-Canais iônicos: V, V, V, F, V

Bioeletrogênese: Definições Essenciais

Potencial Pós-Sináptico Excitatório (PEPS)

É um potencial gerado por uma sinapse excitatória. É um potencial sináptico que torna um neurônio mais suscetível a gerar um Potencial de Ação (PA).

Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI)

É o potencial gerado por uma sinapse inibitória. São potenciais que se somam e hiperpolarizam a membrana do neurônio pós-sináptico, de forma a dificultar que o neurônio alcance o potencial de limiar elétrico.

Circuito Elétrico Equivalente da Membrana

O processo que ocorre na membrana, relacionado à corrente elétrica e passagem de íons, é comparado ao processo de uma bateria.

• Condutor: canal iônico
• Corrente: íons
• Bateria: equilíbrio eletroquímico do íon

Limiar de Excitação

É o estímulo que ocorre com a mínima quantidade de corrente necessária para provocar a atividade neural. Ele está relacionado com a despolarização do Na+ e a repolarização do K+. A partir do momento em que é atingido, o processo não pode ser revertido e ocorre uma abrupta inversão da polarização da membrana. Na maioria dos neurônios, o valor do limiar é próximo de -55mV. Quando ele é atingido, o Potencial de Ação (PA) ocorre com amplitude e duração fixas.

Zona Ativa

É a região eletrodensa que recebe o conteúdo das vesículas do neurônio pré-sináptico.

Tetrodotoxina (TTX)

Bloqueador dos canais de sódio, ou seja, bloqueador da deflagração do Potencial de Ação.

Sinapse Tripartite

Nessa sinapse, há a participação de astrócitos, envolvendo a recaptação de neurotransmissores despejados na fenda sináptica.

Equilíbrio de Nernst

O potencial de equilíbrio de um íon, também chamado de potencial de Nernst, é função da distribuição dos íons nos espaços extra e intracelular.

Receptor Metabotrópico

Esses receptores ativam os canais iônicos de forma indireta. A ligação com o neurotransmissor irá ativar a resposta de uma proteína de membrana, a proteína G, e a ativação dessa proteína culmina com a produção de segundos mensageiros. Essa recepção indireta dos neurotransmissores gera um potencial mais lento e de maior duração.

Receptor Ionotrópico

Ativam os canais iônicos de forma direta. Os neurotransmissores se ligam diretamente a proteínas receptoras integradas aos canais, mudam sua forma tridimensional e, consequentemente, abrem o canal iônico. Essa interação caracteriza uma alteração rápida e de duração reduzida no potencial da membrana da célula pós-sináptica.

Ciclo de Hodgkin-Huxley

Esse ciclo baseia-se na retroalimentação positiva, bastando apenas que a diferença de potencial (ddp) se instale na zona de disparo para que o impulso percorra toda a célula. O ciclo começa com a deflagração de um Potencial de Ação (PA), que acontece quando atinge o limiar (por volta de -55mV) para a abertura dos canais iônicos dependentes de voltagem. A partir daí, ocorre um influxo de sódio que é responsável pela despolarização das regiões locais ao redor e, assim, sequencialmente, os canais ao longo do axônio vão se abrindo e despolarizando a membrana ao seu redor até chegar ao botão terminal.

Sistema Motor e Circuitos Neurais

Modelo do Hemicentro

Na medula, há circuitos envolvendo convergência e divergência, onde vários pares de interneurônios controlam dois pares de motoneurônios.

Relação com o Reflexo de Extensão Cruzada e Movimentos Rítmicos Alternados

No reflexo de extensão cruzada, que é um reflexo polissináptico, e nos movimentos rítmicos alternados, que são a base do movimento de caminhar, os vários pares de interneurônios controlam os dois pares de motoneurônios em um modelo de autorregulação.

Sistema Nervoso: Autônomo e Somático

Diferenças entre o Sistema Nervoso Autônomo e Somático

O Sistema Nervoso Autônomo (SNA) regula funções subconscientes como pressão arterial, diâmetro da pupila e mobilidade intestinal. É controlado por nervos da medula, tronco cerebral e hipotálamo, operando através de reflexos. Para a informação chegar a um órgão efetor, neurônios pré e pós-ganglionares estão envolvidos. Ele é dividido em simpático e parassimpático. Já o Sistema Nervoso Somático é constituído de fibras nervosas periféricas que enviam informações para o SNC, além de fibras motoras que inervam os músculos esqueléticos, que têm movimentação voluntária. Faz sinapses químicas. As fibras dos neurônios são longas e utilizam acetilcolina.

Como o Estresse Regula as Funções Autonômicas

O estresse está diretamente ligado ao sistema nervoso autônomo simpático, pois ele é responsável por funções inconscientes/involuntárias (como o batimento cardíaco, que é intensificado em uma situação de estresse).

Fibras Nervosas Periféricas: Tipos e Funções

Tipos de Fibras Periféricas dos Gânglios da Raiz Dorsal

• A-Alfa
• A-Beta
• A-Delta
• C

Características Fisiológicas

• Fibras A-Alfa e A-Beta: São fibras de via rápida e entram pela parte medial. Ambas são relacionadas com tato e propriocepção.
  • A-Alfa: Extremamente mielinizada, muito calibrosa, alta excitabilidade e velocidade de condução de Potenciais de Ação (PAs).
  • A-Beta: Menos mielinizada que a A-Alfa e um pouco menos calibrosa, mas ainda assim possuindo essas duas características acentuadas. A condução do PA continua sendo rápida.
• Fibras A-Delta e C: São fibras de via lenta, entram mais para a lateral e nas lâminas do topo.
  • A-Delta: Pouco mielinizada e pouco calibrosa. Condução lenta. Relacionada à termocepção e dor rápida.
  • Fibra-C: Amielínica e possui o menor calibre dentre as quatro, com condução ainda mais lenta. Relacionada à termocepção e dor lenta.

Fototransdução e Transdução no Fuso Muscular

Fototransdução nos Bastonetes

Os bastonetes são fotorreceptores presentes na retina que atuam à noite. A luz incide sobre as proteínas de membrana; no caso dos bastonetes, esta proteína é a rodopsina. Ela muda sua conformação, ativando a proteína G, que ativa a proteína transducina, que por sua vez ativa a fosfodiesterase, gerando o fechamento dos canais iônicos de sódio e resultando em um potencial passivo. O estímulo, nesse caso, causa hiperpolarização, colocando a célula em "repouso".

Transdução no Fuso Muscular

O fuso muscular, por outro lado, é uma terminação nervosa que "envolve" a fibra muscular, detectando alterações de comprimento da mesma através da alteração do comprimento do próprio fuso. No caso do fuso muscular, o estímulo gera um potencial de ação, tirando a célula do repouso.

Diferenças entre as Transduções

Uma diferença drástica entre as duas transduções é a modalidade: a primeira transdução é gerada por um fototransdutor, e a segunda por um mecanorreceptor proprioceptivo.

Circuito Elétrico da Membrana Celular

1. Meio Extracelular: De onde sai a primeira corrente (seta).
2. Membrana Plasmática: Atua como uma bateria.
3. Fluxo de Sódio: Primeiro resistor.
4. Canal de Sódio Dependente de Voltagem: Atua como um resistor variável; quando fechado, não passa corrente.
5. Fluxo de Potássio: Terceiro resistor, o K+ vai para o Meio Extracelular (ME).
6. Bomba de Sódio e Potássio: Parte do circuito que restabelece os íons K+ e Na+ aos seus locais originais.
7. Canal de Potássio Dependente de Voltagem: Passa corrente para o Meio Extracelular (ME).
8. Fluxo Ativo de Potássio: Seta para o Meio Intracelular (MI) entre a bomba de Na+/K+.
9. Fluxo Ativo de Sódio: Seta para o Meio Extracelular (ME) entre a bomba.
10. Meio Intracelular: Para onde a primeira seta está indo.

Termos e Estruturas Neurofisiológicas

• Complexo Receptor de GABAa (ativado por GABA): Localizado no dendrito.
• Canal de Na+ Dependente de Voltagem: Localizado no dendrito, após o complexo receptor de GABAa.
• Canal de Ca2+ Dependente de Voltagem: Localizado na membrana do soma.
• Complexo Receptor Canal de NMDA (ativado por glutamato): Localizado na membrana pós-sináptica.
• Complexo Receptor Canal AMPA (ativado por glutamato): Localizado na membrana pós-sináptica.
• Ca2+ Calmodulina Quinase II: Encontrada no meio do soma.
• Sinapsina: Encontrada na ponta do soma.
• MAG (Glicoproteína Associada à Mielina): Localizada na bainha de mielina.