Roteiro de Estudos: Sistema Nervoso

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- O que é platô de um potencial de ação?

R: O platô é o estado em que a membrana fica após ser despolarizada, não despolarizando imediatamente, permanecendo no pico de potencial de ação por alguns milissegundos antes de se despolarizar. Esse fenômeno ocorre nas fibras musculares cardíacas. A causa do platô é a combinação da participação de dois tipos de canais, que são os de sódio, regulados pela voltagem, conhecidos como canais rápidos e os canais cálcio-sódio, também regulados pela voltagem, conhecidos como canais lentos. A abertura dos canais rápidos causa a parte do pico do potencial de ação, enquanto que os lentos permite o influxo de íons cálcio para a fibra, sendo também responsável, pelo platô do potencial de ação. Outro fator que auxilia no platô é que a abertura dos canais de potássio é mais lenta que a normal, em geral só se abrindo por completo ao final do platô, retardando o retorno do potencial de membrana a seu valor negativo normal de -80 a -90 milivolts.

- No que consiste o restabelecimento dos gradientes iônicos após o término do potencial de ação?

R: Consiste na atuação da bomba de sódio e potássio, pois os íons sódio que se difundem pelo interior da célula e os íons potássio que se difundem para o exterior retornam para seus estados originais pela bomba de sódio e potássio que requer energia em forma de ATP, adquirido do sistema de energia da própria célula. Essa bomba é estimulada sempre que ocorre acúmulo excessivo de íons sódio no interior da membrana celular, portanto a fibra é recarregada toda vez que a diferença de concentração dos íons sódio e potássio começa a diminuir.

- Caracterize o papel dos receptores sensoriais.

R: O papel dos receptores sensoriais é o de captação de estímulos do meio externo, que podem provocar reações cerebrais imediatas ou então estas informações captadas podem ser armazenadas em forma de memória. Essa informação chega ao sistema nervoso central pelos nervos periféricos e é conduzida para múltiplas áreas sensórias localizadas em todos os níveis da medula espinhal, no retículo do bulbo, da ponte e do mesencéfalo, no cerebelo, no tálamo e em áreas do córtex cerebral.

- Como ocorre o processo de memória?

R: A maior parte das informações captadas pelos receptores sensoriais é armazenada para o controle futuro de atividades e para uso em processos cognitivos. O armazenamento da informação é o processo chamado de memória, função também exercida pelas sinapses. Cada vez que determinados tipos de sinais sensoriais passam por sequencia de sinapses, essas ficam mais capazes de transmitir o mesmo tipo de sinal em outras oportunidades. Uma vez que as informações tenham sido armazenadas no sistema nervoso como memória, elas passam a ser parte do mecanismo do processamento do cérebro para uso futuro sob forma de pensamento.

- Qual é a função das proteínas receptoras?

R: A membrana do neurônio pós-sináptico contém grande número de proteínas receptoras, cujas moléculas têm dois componentes importantes: componente de ligação, que se exterioriza da membrana na fenda sináptica, onde se liga o neurotransmissor, oriundo do terminal pré-sináptico; componente ionofórico, que atravessa toda a membrana pós-sináptica até alcançar o interior do neurônio pós-sináptico. Este componente possui dois tipos: canal iônico, que permite a passagem de tipos específicos de íons através da membrana; e o ativador de segundo mensageiro, que não é canal iônico e sim molécula, que se projeta para o citoplasma e ativa uma ou mais substâncias localizadas no interior do neurônio pós-sináptico. Essas substâncias, por sua vez, funcionam como segundos mensageiros, promovendo aumento ou diminuição das funções celulares específicas.

- Explique o processo de reciclagem das vesículas que armazenam neurotransmissores.

R: As vesículas que armazenam e liberam os neurotransmissores de molécula pequena são continuamente recicladas e utilizadas por vezes repetidas. Depois de se fundir à membrana sináptica e se abrir para liberar a substância transmissora, a membrana da vesícula, no primeiro momento, passa a fazer parte da membrana sináptica. Entretanto, no período de segundos a minutos, a porção da vesícula aderida à membrana se invagina de volta ao interior do terminal pré-sináptico e se desprende para formar nova vesícula. A nova membrana vesicular ainda contém as proteínas enzimáticas apropriadas ou as proteínas transmissoras necessárias para sintetizar e/ou armazenar a nova substância transmissora da vesícula.

- Resuma os eventos elétricos durante a excitação neuronal.

R: Os eventos elétricos iniciam pelo potencial de repouso no corpo do neurônio, que é em torno de -65 milivolts, diferente dos -90 milivolts das fibras nervosas periféricas e de músculo esquelético. Essa voltagem mais baixa permite o controle, tanto positivo quanto negativo, do grau de excitabilidade do neurônio. Após isso, para que ocorra despolarização e repolarização, os íons sódio, cloreto e potássio são de suma importância. O gradiente de concentração de sódio é produzido por bomba de sódio, presente na membrana do corpo celular, que lança sódio continuamente para fora do neurônio. Já a concentração do íon potássio é alta no corpo celular do neurônio, mas baixa no líquido extracelular, o que faz com que a bomba de potássio o bombeie para dentro do neurônio. Por fim o íon cloreto é em alta concentração no líquido extracelular e baixa dentro do neurônio. A razão para abaixa concentração de cloreto no neurônio é a carga negativa do potencial de -65 milivolts da célula, que repele os íons cloreto que têm carga negativa para fora da célula até que a concentração seja menor na face interna da membrana que na externa.

Após isso, ocorre distribuição uniforme do potencial elétrico dentro do corpo celular, onde qualquer alteração do potencial, em qualquer parte do corpo celular, induz à alteração praticamente igual do potencial em todos os outros pontos do corpo celular. Em seguida, o rápido influxo dos íons sódio com carga positiva para o interior da célula neutraliza parte da negatividade do potencial de repouso da membrana. Esse aumento positivo da voltagem do potencial normal da membrana em repouso é chamado de potencial pós-sináptico excitatório, porque se esse potencial aumentar até o limiar na direção positiva irá