E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia e nesse vídeo a gente vai começar a falar sobre transmissão sináptica.

Se você chegou até aqui, você provavelmente já estudou o potencial de ação, e sabe que ele geralmente é gerado ou disparado na zona de gatilho, que geralmente fica localizada entre o soma e o axônio dos neurônios. Uma vez disparados, os potenciais de ação são conduzidos rapidamente pelos axônios, até chegar nos terminais axonais.

Mas agora eu pergunto: O que acontece quando os potenciais de ação chegam nesses terminais?

A resposta está no tema dessa aula: TRANSMISSÃO SINÁPTICA!

Esse termo, transmissão sináptica, se refere a transferência de informações de um neurônio para outro neurônio ou de um neurônio para outro tipo celular, como as células musculares ou células glandulares, como por exemplo células que secretam hormônios.

Essa transferência de informações, ou essa transmissão sináptica, ocorre em regiões especializadas que aproximam as células e permitem essa transferência de informações entre elas. Essas regiões especializadas, onde acontece a transmissão sináptica, são chamadas de sinapses.

• A sinapse ente neurônios é chamada de sinapse neural;

• A sinapse entre neurônios e células musculares é chamada de junção neuromuscular;

• E a sinapse ente neurônios e células glandulares, adivinhem? Pode ser chamada de junção neuroglandular.

Apesar de existir todos esses tipos de sinapses, nesse vídeo a gente vai dar mais detalhes sobre as sinapses neurais.

Então falando sobre as sinapses neurais, a mais comum é a sinapse axodendrítica, ou seja, uma sinapse entre o axônio de um neurônio e os dendrito de outro neurônio. Mas, é importante saber que existem outros tipos de sinapses neurais, como por exemplo a sinapse axossomática, uma sinapse entre o axônio e o soma* dos neurônios, e a sinapse axoaxônica, uma sinapse entre os axônios dos neurônios. Esse último tipo de sinapse parece ser mais importante pra modular transmissões sinápticas que acontecem em outras sinapses.

Nesse e nos próximos vídeos sobre transmissão sináptica, a gente vai usar a sinapse axodendrítica como exemplo, já que ela é a mais comum no sistema nervoso.

Nesse memento pessoal, não importa se a sinapse é entre o axônio e o dendrito ou entre o axônio e o soma, o mais importante agora, é entender como ocorre a transferência de informação, ou seja, como ocorre a transmissão sináptica.

Pra isso, primeiro a gente precisa saber que existem dois tipos de transmissão sináptica:

1. A transmissão sináptica elétrica (que ocorre nas chamadas sinapses elétricas;

2. e a transmissão sináptica química (que ocorre nas chamadas sinapses químicas).

Portanto, tem dois tipos de sinapses pra gente estudar. Nesse vídeo, a gente vai falar sobre as sinapses elétricas. Nesse tipo de sinapse, a transmissão de informações acontece de forma direta. Como assim?

Preste atenção, aqui eu tenho dois neurônios com seus dendritos, soma e axônio. Um dos ramos dos terminais axonais do neurônio 1 forma uma sinapse elétrica com um dendrito do neurônio 2.

"Tá mas, o que é que tem nessa sinapse elétrica que permite uma transmissão direta de informações?"

Vamos dar um zoom aqui nessa sinapse (ver imagem no vídeo). Percebam que existe algumas estruturas proteicas conectando a membrana dos dois neurônios. Essas estruturas proteicas formam poros ou canais hidrofílicos, que permitem a passagem de pequenas moléculas hidrofílicas, como por exemplo os íons.

Vamos supor que no neurônio 1, foi disparado um potencial de ação na zona de gatilho, o qual foi propagado rapidamente até os terminais axonais. Quando o potencial de ação chega nesse ramo terminal, lembre-se que muitos canais de sódio dependentes de voltagem são abertos, e ocorre um aumento do influxo ou da entrada de sódio, aumentando a concentração desse íon nesse ramo terminal.

Se o neurônio 2 estiver em repouso, lembrem-se que o potencial de membrana vai tá mais negativo e a concentração de sódio vai tá mais baixa. Então vai ter força elétrica e química, isto é, gradiente de concentração, para o sódio se difundir através desses canais, do citoplasma do neurônio 1 pro citoplasma do neurônio 2.

Conforme o sódio vai chegando no citoplasma do neurônio 2, suas cargas positivas vão alterando o potencial de membrana desse neurônio, nesse caso deixando o valor mais positivo, ou seja, vai despolarizando a membrana, gerando assim uma onda de despolarização. E aí pronto, a informação foi transmitida.

Essa onda de despolarização, agora pode se propagar até a zona de gatilho do neurônio 2, e se lá essa onda chegar com amplitude suficiente pra levar o potencial de membrana até o limiar de excitabilidade, dispara-se um potencial de ação, que vai embora até as terminações axonais desse neurônio.

Bom, agora que vocês viram como ocorre uma transmissão sináptica elétrica, eu pergunto: Qual é a estrutura chave pra que esse tipo de transmissão aconteça?

Claro que é esse conjunto de canais que conecta o citoplasma dos dois neurônios, permitindo o movimento direto de cargas elétricas, no caso de íons, entre um neurônio e outro. A esse conjunto de canais a gente dá o nome de junção comunicante (por que junta as células e permite a comunicação entre elas).

Aqui nesse esquema (ver esquema no vídeo), eu mostro com mais detalhes uma junção comunicante de uma sinapse elétrica.

Membrana do neurônio 1 e membrana do neurônio 2.

Percebam que cada canal da junção comunicante, é formado, na verdade, por dois canais proteicos, chamados de conéxons. Um conéxon na membrana da célula 1, se encaixa certinho, com um conéxon na membrana da célula 2, formando um canal contínuo que atravessa a membrana das duas células, como se fosse um túnel por onde podem passar os íons, seja da célula 1 pra célula 2, ou da célula 2 pra célula 1.

Ou seja, a comunicação pode ser bidirecional. Pois veja bem, e se agora a membrana do neurônio 2 despolarizar, devido a entrada de sódio, por exemplo, enquanto a membrana do neurônio 1 estiver em repouso. O sódio agora tem força elétrica e química pra se mover do citoplasma do neurônio 2, pro citoplasma do neurônio 1, gerando uma onda de despolarização nesse neurônio. Portanto, a comunicação nesse tipo de sinapse pode ocorrer nas duas direções, ou seja, pode ser bidirecional.

Agora uma pergunta que talvez você pode estar se perguntando: Na sinapse elétrica, é só onda de despolarização que pode passar de um neurônio pro outro?

Veja bem, se por acaso o neurônio 2 hiperpolarizar devido a entrada de ânions, como por exemplo o cloreto, lembre-se que por gradiente de concentração o cloreto pode se difundir, através da junção comunicante, para o neurônio 1, gerando uma onda de hiperpolarização nesse neurônio.

Bom, além desse tipo de sinapse permitir uma comunicação bidirecional, na sinapse elétrica a transmissão de informação é extremamente rápida.

Por exemplo, se você colocar eletrodos no citoplasma dos neurônios 1 e 2, próximos da junção comunicante, pra medir em tempo real o potencial de membra nesses dois neurônios, você vai observar que se um potencial de ação chegar nessa região do neurônio 1, uma onda de despolarização será observada no neurônio 2, quase que instantaneamente. O atraso entre o início do potencial de ação no neurônio 1, e o início da onda de despolarização no neurônio 2, é praticamente insignificante, ficando próximo de 0,1 milissegundo.

Você sabe o que é 0,1 milissensgundo?

Só pra você ter uma ideia, um piscar de olhos dura em média 100 milissegundos, ou seja, é muito rápido. Por isso em alguns animais, como o lagostim, as sinapses elétricas são comuns em neurônios envolvidos com respostas de fuga, que acontece frente a situações de perigo, onde é preciso agir rápido.

Além disso, essa transmissão de informação quase que de forma instantânea que acontece nas sinapses elétricas, permite a sincronização da atividade elétrica de um grupo de neurônios. Como assim?

Imaginem que nesse grupo de neurônios, todos estão conectados por sinapses elétricas. Se qualquer um desses neurônios disparar um potencial de ação, o que você acha que vai acontecer?

Todos os neurônios poderão quase que instantaneamente despolarizar, e se essa despolarização for o suficiente pra chegar no limiar de excitabilidade, potenciais de ação poderão ser disparados em todos os neurônios quase que de forma instantânea, já que a corrente elétrica pode se propagar rapidamente por todos os neurônios que estiverem conectados por junção comunicante.

"Tá mas, pra que que é importante sincronizar a atividade de um determinado grupo de neurônios?"

Bom, eu vou dá só um exemplo.

Alguns neurônios do hipotálamo que secretam um determinado tipo de hormônio, se comunicam através de sinapses elétricas.

Imagine se apenas um neurônio disparasse um potencial de ação sozinho? Ele iria secretar uma quantidade muito baixa de hormônio.

Mas como os neurônios que secretam esse hormônio estão conectados por junções comunicantes, todos podem disparar potenciais de ação quase que ao mesmo tempo, secretando assim uma quantidade maior de hormônio, que agora pode alcançar concentrações significativas na circulação sanguínea. Legal né?

Bom, finalizando esse vídeo lembre-se que:

• Na sinapse elétrica a transmissão de informação acontece de forma direta, isto é, as cargas elétricas, no caso os íons, se difundem de um neurônio pro outro através da junção comunicante.

• Na junção comunicante os íons podem se difundir nas duas direções. Portanto, dizemos que na sinapse elétrica a comunicação é bidirecional.

• Por fim, lembre-se que na sinapse elétrica a transmissão de informação é extremamente rápida, e isso permite a sincronização da atividade elétrica dos neurônios.

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Qualquer dúvida, pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo. Abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.