Estrutura de sinapse neuronal, tipos e como funciona

O sinapse neuronal consiste na união dos botões terminais de dois neurônios com o objetivo de transmitir informações. A palavra sinapse vem do grego sunaptein, o que significa "juntar".

Na sinapse, um neurônio envia a mensagem, enquanto uma parte do outro a recebe. Assim, a comunicação geralmente ocorre em uma direção: do botão terminal de um neurônio ou célula até a membrana da outra célula. Embora seja verdade que existem algumas exceções.

Cada neurônio recebe informações dos botões terminais de outras células nervosas. E, por sua vez, os botões terminais do último fazem sinapses com outros neurônios.

O botão terminal é definido como um pequeno espessamento no final de um axônio, que envia informações na sinapse. Considerando que, um axônio é um tipo de cabo "alongado e fino" que transporta mensagens do núcleo do neurônio ao seu botão terminal.

Um único neurônio pode receber informações de centenas de neurônios, e cada um deles pode estabelecer um grande número de sinapses com ele.

Os botões terminais das células nervosas podem fazer sinapse com a membrana do soma ou dendritos.

O soma ou corpo celular contém o núcleo do neurônio. Possui mecanismos que permitem manter a célula. Por outro lado, os dendritos são ramos do neurônio semelhantes a uma árvore que parte do soma.

Quando um potencial de ação viaja através do axônio de um neurônio, os botões terminais liberam substâncias químicas. Essas substâncias podem ter efeitos excitatórios ou inibitórios nos neurônios com os quais estão conectados. No final de todo o processo, os efeitos dessas sinapses dão origem ao nosso comportamento.

Um potencial de ação é o produto de processos de comunicação dentro de um neurônio. Nele há um conjunto de alterações na membrana do axônio que causam a liberação de substâncias químicas ou neurotransmissores.

Neurônios trocam neurotransmissores em suas sinapses como uma maneira de enviar informações uns aos outros.

Sinapses emocionantes

Um exemplo de sinapses neuronais excitatórias seria o reflexo de abstinência quando queimamos. Um neurônio sensorial detectaria o objeto quente, uma vez que estimularia seus dendritos.

Esse neurônio enviaria mensagens através de seu axônio para seus botões terminais, localizados na medula espinhal. Os botões terminais do neurônio sensorial liberariam substâncias químicas conhecidas como neurotransmissores que excitariam o neurônio com o qual synapta.

Especificamente, para um interneurônio (aquele que medeia entre neurônios sensoriais e motores). Isso faria com que o interneurón enviasse informações ao longo de seu axônio. Por sua vez, os botões terminais do interneurônio secretam neurotransmissores que excitam o neurônio motor.

Esse tipo de neurônio enviaria mensagens ao longo de seu axônio, que une um nervo para atingir o músculo alvo. Uma vez que os neurotransmissores são liberados pelos botões terminais do neurônio motor, as células musculares se contraem para se afastar do objeto quente.

Sinapses inibitórias

Este tipo de sinapse é um pouco mais complicado. Isso seria dado no exemplo a seguir: imagine que você retire uma bandeja muito quente do forno. Você usa luvas para não se queimar, no entanto, elas são finas e o calor começa a superá-las. Em vez de jogar a bandeja no chão, tente suportar um pouco de calor até deixá-lo em uma superfície.

A reação de abstinência de nosso organismo diante de um estímulo doloroso teria nos feito liberar o objeto, mesmo assim, controlamos esse impulso. Como esse fenômeno ocorre?

O calor proveniente da bandeja é percebido, aumentando a atividade das sinapses excitatórias nos neurônios motores (como explicado na seção anterior). No entanto, esse entusiasmo é neutralizado pela inibição que vem de outra estrutura: nosso cérebro.

Isso envia informações indicando que, se deixarmos a bandeja cair, pode ser um desastre total. Portanto, as mensagens são enviadas para a medula espinhal que impedem o reflexo de retirada.

Para isso, um axônio de um neurônio do cérebro atinge a medula espinhal, onde seus botões terminais fazem sinapse com um interneurônio inibitório. Ele segrega um neurotransmissor inibitório que reduz a atividade do neurônio motor, bloqueando o reflexo de abstinência.

É importante notar que estes são apenas exemplos. Os processos são realmente mais complexos (especialmente os inibidores), com milhares de neurônios envolvidos neles.

Potencial de ação

Para que haja uma troca de informações entre dois neurônios ou sinapses neuronais, primeiro deve haver um potencial de ação.

Esse fenômeno ocorre no neurônio que envia os sinais. A membrana desta célula tem uma carga elétrica. Na verdade, as membranas de todas as células do nosso corpo têm uma carga elétrica, mas apenas os axônios podem causar potenciais de ação.

A diferença entre o potencial elétrico dentro do neurônio e do lado de fora é chamado de potencial de membrana.

Essas mudanças elétricas entre o interior e o exterior do neurônio são mediadas por concentrações existentes de íons, como sódio e potássio.

Quando ocorre uma inversão muito rápida do potencial de membrana, um potencial de ação é produzido. Consiste em um breve impulso elétrico, que o axônio leva do soma ou núcleo do neurônio para os botões terminais.

Deve-se acrescentar que o potencial de membrana deve exceder um certo limiar de excitação para que o potencial de ação ocorra. Este impulso elétrico é traduzido em sinais químicos que são liberados através do botão terminal.

Estrutura da sinapse neuronal

Os neurônios se comunicam através de sinapses e as mensagens são transmitidas através da liberação de neurotransmissores.

Esses produtos químicos se difundem no espaço líquido entre os botões terminais e as membranas que estabelecem as sinapses.

O neurônio que libera os neurotransmissores através de seu botão terminal é chamado de neurônio pré-sináptico. Enquanto aquele que recebe a informação, é o neurônio pós-sináptico.

Quando o último capta neurotransmissores, os chamados potenciais sinápticos são produzidos. Ou seja, são alterações no potencial de membrana do neurônio pós-sináptico.

Para se comunicar, as células devem secretar substâncias químicas (neurotransmissores) que são detectadas por receptores especializados. Esses receptores consistem em moléculas de proteínas especializadas.

Esses fenômenos são diferenciados simplesmente pela distância entre o neurônio que libera a substância e os receptores que o capturam.

Assim, os neurotransmissores são libertados pelos botões terminais do neurónio pré-sináptico e detectada através de receptores localizados na membrana do neurónio pós-sináptico. Ambos os neurônios devem estar localizados próximos, para que esta transmissão ocorra.

No entanto, ao contrário do que se pode pensar, os neurônios que produzem sinapses químicas não se unem fisicamente. De fato, entre eles existe um espaço conhecido como espaço sináptico ou fenda sináptica.

Este espaço parece variar de uma sinapse para outra, mas geralmente tem cerca de 20 nanômetros de largura. Existe uma rede de filamentos na fenda sináptica que mantém os neurônios pré e pós-sinápticos alinhados.

Neurotransmissão

A neurotransmissão ou transmissão sináptica é a comunicação entre dois neurônios, devido à troca de substâncias químicas ou sinais elétricos através de sinapses.

Sinapses Elétricas

Neles há uma neurotransmissão elétrica. Os dois neurônios estão fisicamente conectados através de estruturas de proteínas conhecidas como "junções comunicantes".

Essas estruturas permitem mudanças nas propriedades elétricas de um neurônio para influenciar diretamente o outro e vice-versa. Dessa forma, os dois neurônios agiriam como se fossem um só.

Sinapses químicas

Nestes ocorre uma neurotransmissão química. Os neurônios pré e pós-sinápticos são separados pelo espaço sináptico. Um potencial de ação no neurônio pré-sináptico causaria a liberação de neurotransmissores.

Estes chegam à fenda sináptica, estando disponíveis para exercer seus efeitos sobre os neurônios pós-sinápticos.

Substâncias liberadas na sinapse neuronal

Durante a comunicação neural não só neurotransmissores como a serotonina, acetilcolina, dopamina, norepinefrina, etc. são liberados Outros produtos químicos, como os neuromoduladores, também podem ser liberados.

Estes são assim chamados porque modulam a atividade de muitos neurônios em uma determinada área do cérebro. Eles segregam em maiores quantidades e percorrem longas distâncias, espalhando-se mais amplamente do que os neurotransmissores.

Outro tipo de substâncias são hormônios. Estes são libertadas por células das glândulas endócrinas, que estão localizados em diferentes partes do corpo, tais como o estômago, os intestinos, os rins e cérebro.

Os hormônios são liberados no fluido extracelular (fora das células) e, posteriormente, capturados pelos capilares. Então eles são distribuídos por todo o corpo através da corrente sanguínea. Essas substâncias podem se ligar a neurônios que possuem receptores especiais para capturá-los.

Assim, os hormônios podem afetar o comportamento, alterando a atividade dos neurônios que os recebem. Por exemplo, a testosterona parece aumentar a agressividade na maioria dos mamíferos.

Tipos de sinapses neuronais

As sinapses neuronais podem ser diferenciadas em três tipos, de acordo com os locais em que ocorrem.

- sinapses axodendríticas: neste tipo, o botão terminal conecta-se à superfície de um dendrito. Ou, com espinhas dendriticas, que são pequenas saliências localizadas em dendritos em alguns tipos de neurónios.

- sinapses axossomáticas: Nesses, o botão sinapta terminal com o soma ou núcleo do neurônio.

- Sinapses Axoaxônicas: o botão terminal da célula pré-sináptica conecta-se com o axônio da célula pós-sináptica.

Esse tipo de sinapse funciona de maneira diferente dos outros dois.Sua função é reduzir ou reforçar a quantidade de neurotransmissor que está sendo liberado pelo botão terminal. Assim, promove ou inibe a atividade do neurônio pré-sináptico.

Sinapses dendrodendríticas também foram encontradas, mas sua função exata na comunicação neuronal não é conhecida atualmente.

Como é produzida uma sinapse?

Os neurônios contêm sacos chamados vesículas sinápticas, que podem ser grandes ou pequenos. Todos os botões terminais possuem pequenas vesículas que transportam moléculas de neurotransmissores em seu interior.

As vesículas são produzidas em um mecanismo localizado no soma chamado aparelho de Golgi. Então eles são transportados perto do botão do terminal. No entanto, eles também podem ser produzidos no botão terminal com material "reciclado".

Quando um potencial de ação é enviado ao longo do axônio, ocorre uma despolarização (excitação) da célula. Como resultado, os canais de cálcio do neurônio são abertos permitindo a entrada de íons de cálcio.

Esses íons se ligam a moléculas das membranas das vesículas sinápticas que estão no botão terminal. A referida membrana está quebrada, fundindo-se com a membrana do botão terminal. Isso produz a liberação do neurotransmissor no espaço sináptico.

O citoplasma da célula captura os restos de membrana e os leva para as cisternas. Lá eles reciclam, criando novas vesículas sinápticas com eles.

O neurônio pós-sináptico tem receptores que captam as substâncias que estão no espaço sináptico. Estes são conhecidos como receptores pós-sinápticos e, quando ativados, produzem a abertura dos canais iônicos.

Quando esses canais se abrem, certas substâncias entram no neurônio, causando um potencial pós-sináptico. Isso pode ter efeitos excitatórios ou inibitórios na célula, dependendo do tipo de canal iônico que foi aberto.

Normalmente, os potenciais pós-sinápticos excitatórios ocorrem quando o sódio entra na célula nervosa. Enquanto os inibidores são produzidos pela saída de potássio ou pela entrada de cloro.

A entrada de cálcio no neurônio causa potenciais excitatórios pós-sinápticos, embora também ative enzimas especializadas que produzem alterações fisiológicas nessa célula. Por exemplo, desencadeia o deslocamento de vesículas sinápticas e a liberação de neurotransmissores.

Também facilita mudanças estruturais no neurônio após o aprendizado.

Conclusão da sinapse

Os potenciais pós-sinápticos são geralmente muito breves e terminam por meio de mecanismos especiais.

Um deles é a inativação da acetilcolina por uma enzima chamada acetilcolinesterase. Moléculas de neurotransmissores são removidas do espaço sináptico por serem recapturadas ou reabsorvidas por transportadores que estão na membrana pré-sináptica.

Assim, os neurônios pré-sinápticos e pós-sinápticos possuem receptores que capturam a presença de substâncias químicas em torno deles.

Existem receptores pré-sinápticos chamados autoreceptores que controlam a quantidade de neurotransmissor que libera ou sintetiza o neurônio.

Referências

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