Transporte Celular, Potencial de Ação e Sistema Nervoso

Diferenças entre Transporte Ativo Primário e Secundário

No transporte ativo primário, é usado ATP como fonte de energia e são transportados dois solutos contra o gradiente de concentração.

No transporte ativo secundário, é usada a energia cinética como fonte de energia. É transportado um soluto a favor do gradiente de concentração e um soluto contra o gradiente de concentração. É dividido em:

• Cotransporte: quando os solutos seguem o mesmo sentido.
• Contratransporte: quando os solutos seguem sentidos opostos.

Diferenças entre Difusão Simples e Facilitada

As principais diferenças entre difusão simples e difusão facilitada são:

• Difusão Simples: É lipossolúvel. Não há uso de proteínas transportadoras de membrana, ou seja, as substâncias atravessam a bicamada lipídica dissolvendo-se nela. Ocorre a favor do gradiente de concentração.
• Difusão Facilitada: É hidrossolúvel. Requer o uso de proteínas transportadoras de membrana para atravessar a bicamada lipídica. Ocorre a favor do gradiente de concentração e pode sofrer saturação devido ao número limitado de transportadores.

Características das Proteínas Transportadoras de Membrana

As proteínas transportadoras de membrana podem atuar como:

• Transportadores: Podem sofrer saturação e competição, sendo específicas para a substância a ser transportada.
• Receptores: Para substâncias endógenas.
• Enzimas: Com atividade catalítica.

Algumas são integrais (atravessam a membrana), enquanto outras são periféricas (associadas à superfície).

Trânsito de Íons Sódio e Potássio em Repouso

O trânsito de íons sódio (Na⁺) e potássio (K⁺) é desprezível quando a célula excitável está em repouso. Não há atividade elétrica significativa, e o trânsito de íons é mínimo, com exceção de um pequeno vazamento de K⁺ através de canais de vazamento, que, no entanto, não altera substancialmente o potencial de repouso.

Eventos Envolvidos no Potencial de Ação

Para que ocorra um potencial de ação, a célula em repouso (aproximadamente -70 mV) deve ser estimulada até atingir o limiar de excitação (aproximadamente -55 mV). Os eventos envolvidos são:

1. Despolarização: O estímulo induz a abertura de canais de Na⁺ dependentes de voltagem. O Na⁺, que está mais concentrado fora da célula, entra rapidamente, despolarizando a célula (atingindo cerca de +30 mV). Durante este processo, os canais de K⁺ começam a se abrir lentamente.
2. Repolarização: Quando os canais de Na⁺ se inativam e se fecham, os canais de K⁺ se abrem completamente e lentamente. O K⁺, que está mais concentrado dentro da célula, sai, repolarizando a célula (retornando a -70 mV).
3. Hiperpolarização (ocasional): Às vezes, há uma saída excessiva de K⁺ devido ao fechamento lento dos canais de K⁺, fazendo com que a célula fique temporariamente hiperpolarizada (mais negativa que o potencial de repouso). A bomba de Na⁺/K⁺-ATPase atua para restabelecer os gradientes iônicos originais.

A Lei do Tudo ou Nada no Potencial de Ação

O potencial de ação segue a Lei do Tudo ou Nada porque, se o estímulo atingir o limiar de excitação, a ocorrência de um potencial de ação completo e de magnitude constante é inevitável. Por outro lado, se o estímulo não atingir esse limiar, nenhum potencial de ação será gerado.

Esquema de um Potencial de Ação

O Período Refratário da Célula Excitável

O período refratário refere-se ao tempo durante o qual uma célula excitável, após ter gerado um potencial de ação, não consegue gerar outro potencial de ação ou requer um estímulo muito mais forte para fazê-lo. Isso ocorre enquanto a célula está se despolarizando ou repolarizando, e seus canais iônicos estão inativados ou em processo de recuperação.

Eventos na Transmissão Sináptica Química

A transmissão de um estímulo em uma sinapse química envolve os seguintes eventos detalhados:

1. Chegada do Potencial de Ação: Um potencial de ação chega ao terminal pré-sináptico.
2. Abertura dos Canais de Cálcio: A despolarização do terminal pré-sináptico provoca a abertura de canais de cálcio (Ca²⁺) dependentes de voltagem.
3. Liberação de Neurotransmissores: A entrada de Ca²⁺ induz o deslocamento e a fusão das vesículas contendo neurotransmissores com a membrana pré-sináptica, liberando os neurotransmissores na fenda sináptica por exocitose.
4. Ligação aos Receptores Pós-Sinápticos: Os neurotransmissores difundem-se pela fenda sináptica e ligam-se a receptores específicos na membrana pós-sináptica.
5. Geração de Resposta Pós-Sináptica: A ligação dos neurotransmissores aos receptores inicia uma resposta na célula pós-sináptica, que pode ser excitatória ou inibitória.
6. Remoção dos Neurotransmissores: Logo após a ligação, os neurotransmissores são removidos da fenda sináptica por degradação enzimática, recaptação ou difusão, encerrando o sinal.

Células do Sistema Nervoso

O sistema nervoso é composto por neurônios e células da glia. As células da glia incluem:

• No Sistema Nervoso Central (SNC):
  • Oligodendrócitos
  • Micróglia
  • Astrócitos
  • Células ependimárias
• No Sistema Nervoso Periférico (SNP):
  • Células de Schwann
  • Células satélites

Função das Células da Glia

As células da glia (ou neuróglia) desempenham diversas funções essenciais, incluindo:

• Suporte físico para os neurônios.
• Produção da bainha de mielina (realizada pelos oligodendrócitos no SNC e pelas células de Schwann no SNP).

Função da Bainha de Mielina

A bainha de mielina tem como principal função aumentar a velocidade de condução dos impulsos nervosos (potenciais de ação) ao longo dos axônios, permitindo uma transmissão mais eficiente dos estímulos.

Funções de Estruturas do Encéfalo

Tronco Encefálico:

• Bulbo: Responsável pelos controles de funções involuntárias, como pressão arterial, respiração e controle do sistema cardiovascular.
• Ponte: Controla a respiração e retransmite informações do córtex cerebral para o cerebelo.
• Mesencéfalo: Envolvido na movimentação dos olhos e no controle motor.

Diencéfalo:

• Tálamo: Processa quase todas as informações sensoriais (paladar, audição, visão), exceto o olfato.
• Hipotálamo: Contém centros reguladores de temperatura, equilíbrio hídrico e ingestão de alimentos.

Sistema Límbico:

• Hipocampo: Essencial para o controle da memória e da aprendizagem.
• Amígdala: Participa no processamento das emoções, especialmente medo e prazer.