ORGANIZAREA STRUCTURAL- FUNCIONAL A CELULEI

Celula are o- membrana celulara(plasmalema) ce o separ de mediul celular iun sistem de membrane intracelular. => Celula reprezint un sistem nalt compartimentat n care o serie de compartimente mici sunt incluse ntr-un compartiment mare, comun i continuu numit matrice citoplasmatic. Celula mai conine si o serie de compartimente subcelulare care sunt denumite organite celulare. Organitele celulare sunt de 2 tipuri-ansambluri macormoleculare localizate de obicei n matricea citoplasmatic Ex: ribozomii, aparatul locomotor -compartimentele celulare delimitate de o membran i care conin o matrice proprieEx: lizozomii, apratul Golgi, mitocondriile, reticulul endoplasmatic

MEMBANA CELULAR/PLASMALEMA1.Tipuri morfo-functionale de biomembrane: Membrana celular propriu-zis care delimiteaz celula Membranele organitelor celulare Membranele specializate: Sinaptice MieliniceMembranele tisulare de natur epitelial n cazul unor organe i sisteme (ex: endoteliul capilar, mucoase digestive

2.Functii fundamentale ale membranelor: Rol de delimitare fizico-chimic a mediului intracelular/extracelular. Rol de aprare i secreie prin fagocitoz, endocitoz i exocitoz Rol n recunoaterea intercelular i aprarea imunitar Roluri metabolice intracelulare Rol n adezivitate i relaii intercelulare Asigurarea distrubutiei asimetrice a componentelor ionice prin permeabilitatea selectiva si transportul activ, care sta la baza activitatii bioelectrice celulare, a transmiterii sinaptice,a proceselor de secretie si absorbtie digestive si renale Transferul de informatie prin hormoni, medicamente si alti stimuli fizico-chimici

Transportul prin membranele biologice Oricare ar fi modul de existen al celulelor,solitar sau grupate n esuturi,acestea au schimburi permanente si bidirectionale cu mediul in care traiesc. Expresia funcional a transportului prin membrane a fost denumit cu termenul de permeabilitate selectiv. Noiunea definete permeabilitatea restrns a stratului lipidic care permite trecerea doar a moleculelor liposolubile, iar proteinele inserate n stratul bilipidic i confer caracterul de selectivitate.Aceste proteine acioneaz n calitate de: Canale sau pori pentru variai ioni Transportori specifici pentru unii metabolii (aminoacizi) Pompe care cresc sau scad concentraia intracelular preferenial pentru anumii ioni

Tipuri de transport prin membrane:1.Dpdv al transportului anumitor substane se disting : Sisteme de microtransfer Sisteme de macrotransfer prin membraneIonii i moleculele mici trec cu adevrat prin membran, foarte rar prin bistratul lipidic, cel mai frecvent prin intemediul proteinelor intrinseci.Macromoleculele pot trece cu un fragment de membran deoarece sunt transportate n vezicule ce se desprind din plasmalema. n cadrul sistemelor de micrortransfer membranar, un criteriu bine stabilit de difereniere a modalitii de realizare este consumul de energie. 2.Dpdv al consumului de energie exist transport pasiv/activ. pasiv= se realizeaza fara consum de energie, sunstantele strabatand membrana conform gradientului de concentratie sau electrochimic pentru ioni activ= se realizeaza impotriva gradientului de concentratie sau electrochimic , cu consum de energie metabolicaFluxurile ionice transmembranare sunt rezultatul ambelor tipuri de transport, activ i pasiv, iar majoritatea substanelor sunt transportate datorit proteinelor din structura membranei3. Dup nr speciilor de substane transportate avem: Sisteme de unitransport care transport prin membran o singur substan Sisteme de contransport care realizeaz transportul unei substane cuplat cu al alteia sau chiar al mai multor substane Simport = transportul celor dou substane sau al mai multor substane se face n acelai sens Antiport = transport se face n sensuri diferite

Transportul pasiv Substanele liposolubile si ionii de talie mica pot traversa membranele biologice in sensul gradientelor.Se distring astfel: Difuziunea simpl Difuziunea facilitat

Transportul prin membranele biologice Transportul pasiv DIFUZIUNEA SIMPLA

A. DIFUZIUNEA SIMPL Trecerea subst prin membranele celulare fr intervenia vreunei molecule din structura acestora depinde de solubilitatea substanelor respective. Exist particule neutre dpdv electric(CO2, acizii grasi) care sunt liposolubile i strbat f uor membranele celulare. Viteza cu care strbat membranele celulare este direct proporional cu solubilitatea n lipide a substanei transportate. Cu toate acestea, avem nevoie de o for care s acioneze, iar aceast for este generat de diferenele de concentraie ntre cele dou compartimente separate de membran . a. Difuziunea n sensul gradientului de concentraie. Toate elementele dintr-un lichid sunt ntr-o continu agitaie. Energia termic se manifest atunci cnd mediile n cauz au o temperatur superioar celei de 0 absolut. n aceste circumstane, se realizeaz amestecul acestor molecule. Acest amestec aleator al moleculelor poart numele de difuziune. Cu ct c% este mai mare, cu att coliziunea este mai probabil i mai mare. Daca 2 solutii separate de o membrana sunt in concentr diferite se creeaza un gardient de concentratie sau gradient chimic,datorita caruia coliziunea moleculara este mai frecventa in compartimentul mai concentrat astfel incat un nr, mai mare de molecule din acesta trec in cel mai diluat decat in sens invers n aceste situaii, agitaia termic se manifest n continuare, dar nr de molecule care prsesc un compartiment este egal cu nr de molecule care vin din cellalt compartiment si se realizeaz o stare de echilibru in care fluxul net de particule devine nul. b. Schimburi n gradient electricMulte substane din lichidele organismului se gsesc n stare disociat (cationii + i anionii -). Micarea ionilor n i ntre diferite compartimente ale organismului depinde de ncrctura lor electric. Dac ntre cele dou regiuni ale organismului exist diferene de sarcini electrice, atunci ionii ncrcai + (cationii) se deplaseaz spre zonele cu sarcini electrice negative i vice versa. Aceast diferen de ncrcare electric ntre diferitele pri ale organismului realizeaz un gradient electric n care ionii se deplaseaz pn cnd se instaleaz o stare de echilibru. Existena n acelai timp a unui gradient electric i a unui gradient chimic asigur deplasarea substanelor n sensul gradientului electro-chimic i difuziunea conform acestui gradient electro-chimic este deci legat de forele electrice generate de diferena de potenial de o parte i de alta a membranei respective. Difuziunea =proces al agitatiei termice a particulelor dintr-un mediu fluid se produce in tendinta realizarii unei stari de echilibru de a parte si alta a membraneiTransportul substantelor prin difuziune depinde de: Solubilitatea moleculei transportate Marimea moleculei transportate Grosimea membranei c. Osmoza

Agitaia termic se aplic n egal msur i moleculelor de ap dintr-un fluid. n mod normal, ntr-o stare de echilibru, trecerile moleculelor de ap dintr-un sens n cellalt sunt echivalente astfel nct fluxul net al moleculelor de ap este nul. Numai n acest mod volumul celular poate rmne constant. Totui, n anumite condiii poate s apar o diferen de concentraie transmembranar n sensul c de o parte i de alta a membranei exist o diferen de concetraie a unor solvii nedifuzibili astfel nct apa va fi atras din mediul mai puin concentrat spre mediul mai concentrat. De aici rezult un flux hidric net care traverseav membrana celular. Acest flux hidric poart numele de osmoz.

Trecerea apei din compartimentul diluat n cel cu concentraie mai crescut se realizeaz datorit unui fenomen de atragere a moleculelor de ap de ctre particulele din soluia mai concentrat datorit efectului osmotic dezvoltat de particulele solvite i acest efect osmotic este cu att mai mare cu ct nr particulelor nedifuzibile este mai mare. Efectul osmotic nu este influenat de dimensiunea particulelor. Presiunea osmotic efectiv este deci fora egal i de sens opus efectului osmotic dezvoltat de solvii i care ar mpiedica migrarea solventului.

Osmoza are importanta in fiziologie deoarece dirijeaz repartiia apei ntre mediul intra i extracelular i ntre diferite compartimente ale spaiului extracelular. Presiunea osmotic a unei soluii nu depinde dect de nr de particule din soluie i nu de mrimea lor sau de greutatea lor molecular. Efectul osmotic al unui amestec de substane dizolvate este egal cu suma efectelor osmotice pentru fiecare substan luat separate. Soluiile care au aceeai presiune osmotic se numesc izotonice sau izoosmotice. Osmolaritatea mediului intern: 290mOsm (miliosmoli)=constanta homeostatic

B.DIFUZIUNEA FACILITAT Exist anumite substane care trec prin membranele celulare datorit participrii la acest proces de transport a unui constituent membranar care cel mai adesea este de natura proteic. Acest constituent recunoate i fixeaz solvitul accelernd transportul su. Aceste proteine se comport ca nite enzime prezente n membran.

Caracteristicile funionale ale transportorilor depind de natura i cantitatea de substan care este de transportat i constau n: Saturabilitate:( cantitatea de substanta transportata prin membrana intr-un interval de timp este limitata, cunoscuta sub numele de transport maximal) Competiie:( subst. chimice apropiate pot utiliza acelasi transportor pentru a traversa membrana. n contact cu transportorul se gsesc mai multe substane. Cantitatea substanei transportate n unitatea de timp va fi mai mic dect n situaia n care aceasta ar fi fost singur,prin fenomenul competitiei) Specificitatea: Fiecare transportor este difereniat pentru transportul unei substane sau a mai multor substane care sunt similare dpdv chimic. Aceast particularitate a transportorului particip la caracteristica de selectivitate a transportorului.

Transportul prin membranele biologice Transportul pasiv al moleculelor hidrosolubile Moleculele hidrosolubile pot traversa membrana celular cu ajutorul unor proteine membranare care se pot comporta sub form de: 1. canale ionice 2. transportori si ionofori.

1. CANALELE IONICE Unele proteine integrale din structura membranei celulare pot crea ci hidrofile care pot traversa membrana sub forma unor canale permind astfel trecerea conform gradientelor a unor molecule mici sau ioni hidrofili. Exemple: canalele de Na i K, canalele de Ca si Cl

2. TRANSPORTORII Transportor (carrier) = protein membranar care leag/fixeaz un ion de o parte a membranei, moment n care i schimb conformaia spaial, iar dup ce elibereaz substratul de cealalt parte a membranei, revine la starea iniial i i poate relua ciclul. Ei indeplinesc rolul de oficiu de trecere a substantelor de o parte in cealalta a membranei, realizand o cavitate hidrofil mrginit de aceast protein membranar, n timp ce exteriorul este lipofil.

2.1 IONOFORII Sunt transportori membranari endogeni sau exogeni care mresc permeabilitatea membranei pentru anumii ioni. Spre deosebire de transportori, care sunt proteine integrale, ionoforii realizeaz transportul transmembranar datorit posibilitii de a realiza deplasarea n suveic dinspre faa extern spre cea intern i invers prin membrana celular. Rata de transport la nivelul unei celule a acestor sisteme de tarnsportori depinde de: constanta de afinitate a lor pentru substana transportat de densitatea acestora n membrana celular.

Transportul activ Procesele de transport activ sunt capabile s concentreze o substan ntr-unul din compartimentele organismului sau s realizeze o micare n direcie invers proceselor de difuziune cu consumul obligatoriu al unei pri din energia total a sistemului. Condiiasine-qua-non ca acest transport s se desfoare este cuplarea direct sau indirect ntre mecanismul de transport i metabolismul celular. De altfel, n momentul iniierii sau al intensificrii proceselor de transport activ, automat se produce o cretere a metabolismului energetic. Energia necesara transporturilor active este reinnoita permanent datorite metabolismului subst. energetice. O alt caracteristic a proceselor de transport activ este c se pot realiza mpotriva gradientelor de potenial electro-chimic.

Transportul activ intereseaz un nr mare de ioni, reacia energetic care l realizeaz are ca surs de energie ATP-ul . Practic, o ATP-az servete ca intermediar comun pentru: transportul ionului hidroliza ATP-ului. Energia care rezult din hidroliza ATP-ului se poate cupla cu proteina transportoare n 2 moduri: a. Direct n cazul transportului activ primarb. Indirect n care se utilizeaz i gradientul de concentraie ionic dintre compartimentele separate de membran n cazul trasnsportului activ secundar

Transportul activ primar

Se realizeaz de ctre o protein care are si rolul de a hidroliza substratul energetic. n timpul acestui proces de hidroliz a ATP-ului, aceast proteini/enzim se fosforileaz, moment n care i modific fie afinitatea situsului de legare a ionului fie conformaia. n ambele variante, se antreneaz o asimetrie de deplasare a substanelor transportate prin membran. Exemple: Na, K ATP-aza(pompa de Na,K) transporta Na-ul in afara celulei si K in celula realizand in repausul celular o concentr. F. mare a Na-ului in exteriorul celulei

Transportul activ secundar

Fenomenele de transport activ secundar realizeaz i menin diferene de potenial electro-chimic. Cel secundar reprezint baza transportului activ al unor ioni, glucoz, aminoacizi, fiind posibil ntruct odat cu ionul transportat, la transportor se cupleaz i un alt solvit. Acest ansamblu creat poart numele de port Dac transportul solvitului se face n acelai sens cu ionul = contransport sau simport Dac solvitul este transportat n sens invers ionului = antiport sau contratransport Ex:- glucoza i aminoacizii sunt transportai n celul secundar transportului activ de Na( simport) Energia este furnizat de gradientul de concentraie, respectiv gradientul electrochimic al Na ntre interiorul i exteriorul celulei, gradient realizat prin procesul de transport activ primar al acestui ion. n acest sens, inhibarea producerii de ATP ntr-o celul determin ntr-o prim faz blocarea transportului activ al Na-lui cu scderea gradientului transmembranar al Na-lui, urmate de oprirea transportului activ secundar care depinde exclusiv de acest gradient de Na drept surs de energie. Trecerea ionului de Na din compartimentul cu concentraie crescut n cel cu concentraie sczut furnizeaz energie pentru realizarea transportului activ al altui solvit mpotriva gradientului su (= definiie alternativ a transportului activ secundar) Legarea solvitului de transportat de proteina transportoare este o etap obligatorie, transportorul proteic prezentnd o serie de proprieti cum ar fi: specificitatea chimic(leag doar anumite subst pe care le cunoate) saturaia situsurilor de legare pentru substana de transportat(s plafoneze viteza maxim de transport) Proteina din cadrul sistemului de transport activ secundar mai are i un situs de legare al unui ion alturi de situsul pe care l cunoatem deja i care leag substana de transportat. Cel mai frecvent proteina transportoare leag ionul de Na sau Cl sau K n cadrul acestui proces de transport secundar. Recapituland in procesele de transport activ secundar, ionul de Na se deplaseaz din mediul extracelular unde concentraia lui este foarte ridicat n interiorul celulei n sensul gradientului de concentraie, n timp ce substana de transportat se deplaseaz mpotriva gradientului de concentraie, adic de la o concentraie sczut ctre o concentraie ridicat.

Transportul glucozei la nivelul enterocitului

Transportul glucozei din lumenul intestinal n snge parcurge dou etape:

- din lumenul intestinal n enterocit, glucoza este transportat n cuplu cu ionul de Na, realizndu-se concentrarea acesteia n celul - din enterocit, glucoza este transportat n lichidul interstiial al vilozitii de o alt protein transportoare dependent de concentraia extracelular a ionului de Na prezent la nivelul regiunii latero-bazale a membranei celulare.

TRANSPORTUL MACROMOLECULELOR ( de ex: proteinele sintetizate in reticulul endoplasmatic se realizeaza prin):

1. Endocitoza = transportul unor substane din mediul extracelular n interiorul celulei cu ajutorul unor vezicule formate din membrana celular . n funcie de natura substanei transportate, endocitoza poate fi: Fagocitoza cu importan deosebit n aprarea nespecific, dar i n ndeprtarea celulelor mbtrnite. Const n introducerea pe calea veziculelor a unor particule din mediul extracelular n celul. Pinocitoza = introducerea pe calea veziculelor n interiorul celulei a unui coninut lichidian din mediul extracelular. Aceast pinocitoz se poate realiza independent de receptori sau mediat de acetia.

2.Exocitoza= fuziunea unor vezicule din citoplasm cu membrana celular, urmat de expulzarea coninutului veziculei nafara celulei Exemplu: la celulele secretoare i la nivelul terminaiei sinaptice

3. Transcitoza= procesul de transport al unor subst. pe calea veziculelor care, formate la nivelul polului apical sau bazal al celulei, traverseaza ca atare citoplasma si deverseaza continutul la polul opus al celulei.Acest proces este mai activ la nivelul celulelor endoteliale din structura capilarelor sanguine

Proprietatile fundamentale ale materiei vii

Organismele vii prezinta 3 proprietati fundamentale: Excitabilitatea Metabolismul Reproducerea

Excitabilitatea- este proprietatea materiei vii de a reactiona prin manifestari specifice( contractie, secretie, elaborarea influxului nervos)la actiunea unor stimuli din mediul ambiant. - starea de repaus celular este caracterizata prin stabilirea unui echilibru de incarcare elecrica a celor 2 fete membranare.

Excitabilitatea

- apariia reaciei de rspuns din partea unui esut viu la stimulare se produce doar dac excitantul are o anumit intensitate (intensitatea prag/liminar) - stimularea subliminar produce modificri membranare locale care poate genera stare de excitaie n cazul n care stimulul se repet la intervale scurte de timp - creterea intensitii stimulului este urmat n anumite structuri de o amplificare proporional a reaciei de rspuns pn la o manifestare maxim/reacie maximal. Dup acest moment al reaciei maximale, orict ar crete intensitatea stimulului, reacia de rspuns nu se modific.

Rspunsul celular apare dup un interval de timp din momentul aplicrii excitantului, interval care poart numele de perioad de laten i este necesar producerii modificrilor fizico-chimice intracitoplasmatice capabile s traduc stimulul n reacie de rspuns Stimulul trebuie s acioneze cu o anumit bruschee i s persiste o durat minim de timp pentru a produce stimularea celulei

BAZELE ELECTROCHIMICE ALE EXCITABILITII NEURONALE

Particularitile structurale i metabolice ale neuronului i prelungirilor sale sunt subordonate funciei de a transmite mesaje asigurnd integrarea organismului la condiiile mediului. De aceea, principalele caracteristici neuronale sunt: excitabilitatea conductibiltatea

prin aceste funcii, neuronul asigur o modalitate de rspuns a membranei celulare neuronale la modificrile mediului.

Originea potentialului de repaus

Potenialul de repaus membranar este generat de diferenele de concentraie ionic dintre mediul intra i extracelular atunci cnd fluxul net al ionilor ce traverseaz membrana n ambele sensuri este egal cu 0 realizandu-se starea de echilibru. Repartiia ionilor ntre 2 compartimente separate de o membran selectiv permeabil este dictat de: forele de difuziune forele electrostatice. Cnd forele de difuziune tind s egaleze forele electrostatice opuse ca sens se ajunge la aceast stare de echilibru, denumit echilibru Donnan. Potenialul de repaus transmembranar este generat de inegalitatea de concentraie ionic dintre mediul intracelular i extracelular, fiind un fenomen electrochimic de membran. Aceast inegalitate de concentraie se menine prin: factori pasivi ( permeabilitatea selectiva, echilibru Donnan) factori activi ( transportul activ de Na/K) Parametrii excitabilitii: 1.Pragul de excitaie: aplicarea unui stimul slab nu determina aparitia potentialului de actiune ci doar a unui raspuns local ce se manifesta ca o depolarizare limitata la o portiune a membranei.Pe masura ce intensitatea stimului creste, depolarizarea se accentueaza.Doar la valori de 10-15mV apare potentialul de actiune ce se propaga neschimbat de-a lungul membranei nervoase. Legea tot sau nimic: orice crestere ulterioara a stimulului nu determina cresteri ale raspunsului.

2. Relatia intensitate-durata(reobaza,cronaxie)valoarea pragului de excitatie variaza in functie de tipul si starea structurii nervoase. Cu ct intensitatea stimulului este mai mare, cu att timpul necesar pentru atingerea pragului de excitatie este mai scurt. Reobaza = cea mai mic intensitate de curent ce produce excitaie ntr-un timp nedefinit Timpul util principal = cel mai scurt interval n care un curent de intensitatea reobazei atinge pragul de excitaie Cronaxia = timpul util minim n care un curent de intensitate egal cu dublul reobazei determin excitaie

Conductibilitate. Conducerea in fibrele nervoase amielinice

Proprietatea structurii nervoase de a conduce la distan potenialul de aciune generat de un stimul supraliminar poart numele de conductibilitate. n momentul producerii potenialului de aciune, pe o anumit lungime a membranei,are loc o inversare a potenialului de membran. Pe faa intern apare un potenial de +40mV, n timp ce doar la cteva zecimi de mm, potenialul este la valoarea de repaus de -80mV. Sub aciunea acestei diferene de potenial, cationii transportatori de sarcin migreaz spre zona polarizat in repaus i, acumulndu-se la acest nivel, determin depolarizarea. Acest circuit este completat prin membran i mediul extracelular unde sarcinile se deplaseaz dinspre regiunea aflat n repaus spre zona iniial depolarizat. Atunci cnd depolarizarea realizat prin acest circuit local atinge pragul se declaneaz mecanismele ionice care genereaz un nou potenial de aciune n zona nvecinat. n acelai timp, prin mecanismele repolarizrii, n zona iniial se restabilete potenialul de repaus. In acest mod potentialul de actiune se propaga autoregenerativ din aproape in aproape. Vitezele mari de conducere sunt realizate mai ales la nivelul fibrelor mielinizate. Diferena este c potenialele de aciune se propag saltatoriu de la o trangulaie Ranvier la urmtoarele.

TRANSMITEREA SINAPTICSinapsa= zona de contact si transmitere de informatii de la un neuron la altulParticulariti morfo-funcionale ale sinapselorCa forma specializata de comunicare intercelulara sinapsele sunt constituite din: Structuri presinaptice Structuri postsinaptice Spatiul jonctional intercelular = fanta sinapticaLa om predomin conexiunile sinaptice chimice, realiznd transmiterea mesajelor neuronale presinaptice(butonii sinaptici sau varicozitile unor terminaii axonale) prin intermediul mediatorilor chimici excitator i inhibitori la teritoriul postsinaptic

Mediaia chimic sinaptic Transmiterea influxului nervos de la un neuron la altul sau de la celula nervoas la organul efector se face cu participarea unor mediatori chimici(subst bioactive care asigur transferul mesajelor electrice din teritoriul presinaptic n cel postsinaptic), ca purttori umorali de informaii nervoase specifice Descoperirea acetilcolinei si adrenalinei eliberate sub influena stimulrii vagosimpatice st la baza conceptului actual de mediatie colinergic/parasimpatic i adrenergic/simpatic.

Criteriile pentru ca o substan s fie mediator chimic S fie prezent n terminaia presinaptic Teritoriul presinaptic s conin precursorii i enzimele necesare sintezei mediatorului Stimularea neuronului presinaptic s determine eliberarea mediatorului chimic S existe receptori postsinaptici cu afinitate pentru substana mediatoare Aplicarea substanei respective postsinaptic s antreneze acelai efect ca stimularea direct a acestuia S existe mecanismul enzimatic de inactivare rapid a neurotransmitorului n teritoriul sinaptic Antagonitii specifici s blocheze aciunea sinaptic a substanei mediatoare

1. ACETILCOLINA

Se gaseste fie: - difuz distribuita la nivel cortico-subcortico-spinal - sub forma de nuclei cu structura si functii distincte( nucleii bazali)Acestea sunt formatiuni centrale si periferice prevazute cu capacitatea de a sintetiza si elibera acetilcolina, care, la randul sau reproduce efectele stimularii nervoase specifice fibrelor colinergice.Actiuni fizio-farmacologice: dupa traversarea spatiului sinaptic, acetilcolina eliberata din butonii terminali se cupleaza cu receptorii colinergici din membrana postsinaptica, producand modificari de permebilitate generatoare de manifestari electro-chimice urmate de raspunsuri specifice ale celulelor tinta.Receptorii colinergici sunt in functie de activarea de catre nicotina sau muscarina: nicotinici muscariniciReceptorii nicotinici Predomina la nivelul jonctiunii neuro-musculare( placile motorii) Se impart in : - N1ganglionari - N2 musculari

Receptorii muscarinici Predomina la nivelul sinapselor parasimpatice periferice si in SNC Exista 5 subtipuri de receptorii muscarinici: M1 n ganglionii vegetativi i n glandele secretorii M2 n miocard i n celulele endoteliului vascular M3 n musculatura neted visceral M4 M5 Toate cele 5tipuri regsesc n creier. Majoritatea esuturilor si organelor conin mai multe subtipuri ,stimularea lor inducind numeroase efecte vegetative: bradicardie, vasodilatatie, secreie salivar i mucoas, sudoraie, mioz, creterea peristaltismului gastro-intestinal.

2.AMINE BIOGENE CATECOLAMINE Transmiterea impulsurilor nervoase simpatico-adrenergice se realizeaz cu ajutorul catecolaminelor(Cc) (sintetizate si eliberate in sangele circulant de catre celulele tesutului glandular medulosuprarenal) reprezentate de: Transmiterea impulsurilor nervoase simpatico-adrenergice se realizeaz cu ajutorul catecolaminelor(Cc) (sintetizate si eliberate in sangele circulant de catre celulele tesutului glandular medulosuprarenal) reprezentate de: adrenalin (A), noradrenalin (NA), dopamin (DA). Denumirea de catecolamine =datorita nucleului catecolic( nucleu fenolic dihidroxilat) comun al acestora Sunt substane biologic active rezultate din metabolizarea succesiv a tirozinei pana la stadiul final de adrenalina.

Catecolaminele sunt secretate: - NA predominant la nivelul terminatiilor neuronale simpatice DA origine mixta , nervoasa si glandulara A de provenienta exclusiv medulosuprarenala

Adrenalina ndeplinete rol de hormon medulosuprarenalnoradrenalina i dopamina sunt mediatori chimici simpatico-adrenergici. Din hidroxilarea tirozinei rezult dihidroxifenilalanina (DOPA), iar prin decarboxilarea acestora rezult dopamina (DA), care este un precursor al noradrenalinei (NA).NA principalul neurotransmitor simpatico-adrenergic. sub influena unei enzime metilante din glanda medulosuprarenal este transformat n adrenalin La nivel central, efectele NA sunt de tip: activator, in cazul stimulrii receptorilor postsinaptici -adrenergici inhibitor dac stimulm receptorii -adrenergici. ndeplinete rol de hormon medulosuprarenalnoradrenalina i dopamina sunt mediatori chimici simpatico-adrenergici.

2. AMINE BIOGENE CATECOLAMINE RECEPTORII ADRENERGICI Efectele biologice ale Na si A eliberate in sangele circulant de catre glandele medulosuprarenale si neuronii simpatici depind de afinitatea acestora fata de receptorii membranari adrenergici de la nivelul tesuturilor si sunt asigurate de prezenta si densitatea celor 2 tipuri de receptori adrenergici( alfa si beta) cu urmatoarele subtipuri: 1: A, B,C, 2: A, B, C, : 1,2,3NA actioneaza predominant asupra receptorilor adrenergiciA asupra ambelor tipuri de receptoriEfectele catecolaminelor:- debitul cardiac si presiunea sistolica cresc- produc manifestari psiho-comportamentale de frica-fuga sau furie-lupta.1A se gasesc la nivelul: vaselor pielii, mucoaselor intestinului,rinichiului, plamanului si creierului, uterului, iris,hepatocitelor, celule pancreatice stimularea lor provoaca:***contractia musculaturii netede vasculare,uterine, pupilare, pilomotorii ***metabolic produc hiperglicemie2A stimularea lor provoaca: relaxarea musculaturii netede vasculare si intestinale

2 se gasesc la nivelul vaselor coronare, cerebrale, al muschilor striati,bronhiilor, intestinului si miometrului, pancreas, tiroida, aparatul juxtaglomerular renal - stimularea lor provoaca: ***vasodilatatie ***miorelaxare***stimularea secretiilor de glucagon, tiroxina, parathormon renina

2. AMINE BIOGENE CATECOLAMINE DOPAMINA Cunoscuta ca neurotransmitator adrenergic are si statut de neurohormon local. Este eliberata de neuronii nucleului arcuat al hipotalamusului.Efectele fizio farmacologice se produc atat la nivel central cat si periferic prin cuplare cu receptorii dopaminergici din tesuturile respective La nivel periferic cantitati dozabile se gasesc in ganglionii vegetativi simpatici, plaman, intestin , vase,retina La nivel central reprezinta 50% din cantitatea totala de Cc cerebrale cu sediu in: - nucleii bazali si mezencefal - celulele eminentei mediane a hipotalamusului( inhiba secretia hormonala hipofizara)

Un loc important in producerea efectelor biologice ale hormonilor catecolaminici revine si receptorilor dopaminergici care sunt de 2 feluri : -excitatori( DA1) fiind situati postsinaptic in cord si coronare, rinichi, vasele cerebrale si caile genito-urinare activarea lor produce natriureza, vasodilatatie si cresterea contractilitatii miocardice Inhibitori ( DA 2) localizati presinaptic pe terminatiile periferice si centrale ale neuronilor adrenergici.

Functii: principala in inhibarea eliberarii de prolactina din lobul ant hipofizar reglarea starii de graviditate, a comportamentului maternal reglarea sensibilitatii senzitivo-senzoriale in controlul motilitatii( prin existenta ei la nivelul ganglionilor bazali).Scaderea acesteia de la nivelul caii nigro-striate determina aparitia bolii Parkinson cu afectarea capacitatii de control a tonusului muscular si a miscarilor voluntare prin intermediul dopaminei de la nivelul lobilor frontali controleaza fluxul de informatii ce ajunge la scoarta din alte zone cortico-subcorticale.Alterarea dopaminei de la acest nivel cauzeaza declinul functiilor neuro -cognitive si indeosebi a memoriei, atentiei si capacitatii de rezolvare a problemelor. AMINE BIOGENE SEROTONINA sau 5-hidroxitriptamina (5-HT)

este o amin biogen care rezult din hidroxilarea urmat de decarboxilare a triptofanului i are proprieti att de mediator chimic, ct i de hormon local. >90% din cantitatea de serotonin se gasete la nivelul tubului digestiv(celulele enterocromafine ale tubului digestiv )si glanda pineal >8% trombocite >2% SNC La nivelul trombocitelor este principala cale de captare i transport a fraciei circulante a serotoninei. Mecanismul de producere a proprietilor sinaptice ale serotoninei are la baz participarea a trei tipuri de receptori: 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3.

Efectele serotoninei: Creste motilitatea gastro-intestinala Bronhoconstrictie Vasodilatator in segmentul cefalic, producand roseata fetei Actiune activatoare asupra contractilitatii si secretiilor cailor biliare, pancreatice si respiratorii Cortexul cerebral prezint o mare densitate de receptori 5-HT2 a cror activitate contribuie la producerea reaciilor de trezire sau de somn Scaderea concentratiei la nivel central determina aparitia comportamentelor agresive,autodistructive si suicidale

AMINE BIOGENE HISTAMINA

hormon tisular care are i proprieti de mediator chimic la nivelul terminaiilor nervoase histaminergice. si-a dobndit acest rol dup ce i s-a descoperit prezena la nivelul diferitelor formaiuni nervoase centrale (hipotalamusul posterior) si la nivelul pielii, mucoasei gastro-intestinale, plamani principalul loc de sinteza , stocare si eliberare este mastocitul(granulocitul bazofil) din adventicea vaselor sanguine.

Eliberarea sa din granulele mastocitare este determinata de care numerosi factori de agresiune tisulara, incepand cu: infectiile arsurile reactiile de hipersensbilitate mediata extractele proteice veninurile substante cu greutate moleculara mare( dextran, antibiotice ) Actiunile postsinaptice fizio-farmacologice ale histaminei se realizeaz prin intermediul receptorilor H1 i H2 i cu participarea unui al treilea subtip cu rol de autoreceptor presinaptic reprezentat de receptorul H3(care diminueaz eliberarea histaminei de la nivelul fibrelor histaminergice centrale i periferice participnd la controlul propriei sale eliberri)

Receptorii H1 produc efecte:- bronhoconstrictoare- neurostimulante centrale- permeabilizante capilare - vasodilatatoare periferice Receptorii H2 determin: hiperpolarizare membranar efect gastro-secretorAtt H1 ct i H2: la nivelul vaselor, cresc permeabilitatea vascular i vasodilataie capilar stimularea secreiei gastrice.

Histamina particip i la: reglarea/ inducerea veghei i somnului prin mecanisme neurochimice complexe comportamentul psiho-afectiv. la eliberarea unor hormoni hipofizari (de exemplu vasopresin, prolactin) la reglarea ingestiei de alimente termoreglare. la nivel ganglionar,faciliteaz transmiterea interneuronal simpatic la nivelul terminaiilor senzitive periferice provoac efecte hiperalgeziante comportndu-se ca un mediator chimic al durerii.

3 AMINOACIZII NEUROTRANSMITORI

Pe langa functiile metabolice clasice unii aminoacizi indeplinesc rol de mediatori chimici, excitatori sau inhibitori la nivel cerebro-spinal. Aminoacizi excitatori: acid glutamic i acid aspartic Aminoacizi inhibitori: acid gamma-aminobutiric, glicina

AMINOACIZII EXCITATORI

sunt acizi aminai monoamino-dicarboxilici neeseniali sintetizai din glucoz sau unii produi intermediari ai ciclului Krebs. Sinteza lor se realizeaz la nivel neuronal presinaptic devenind activi numai sub forma anionic de L-glutamat i L-aspartat. Majoritatea neuronilor glutamatergici se gsesc la nivelul cortexului cerebral i n hipocampus. Tractursurile gustative, olfactive, auditive i somestezice conin de asemenea aceti neuroni amino-acidergici excitatori.

Situatiile care determin creterea glutamatului extraneuronal nsoit de intensificarea influxului de Na i Ca, depolarizare prelungit i dereglri metabolice neuronale multiple i generatoare de fenomene neuro-toxice ireversibile sunt reprezentate de: hipoxia hipoglicemia ischemia convulsiile prelungite traumele mecanice

AMINOACIZII INHIBITORI

Se gsesc n concentraii mari n sistemul nervos cerebrospinal si sunt reprezentati de: Acidul gamma-aminobutiric (GABA) rezult din decarboxilarea acidului glutamic n prezena enzimei glutamic-decarboxilaza. Aceast decarboxilare are loc la nivel neuronal, n creier i n mduva spinrii, dar i n unii neuroni ai sistemului nervos periferic. Receptorii pentru GABA sunt de 2 feluri : GABA A i GABA B GABA A = receptori ionotropi cuplai cu un canal ionic specific pentru clor, GABA B= receptori metabotropi, prevzui cu efecte de lung durat. Prin intermediul acestor dou tipuri de receptori, fibrele nervoase GABA-ergice sunt la originea unei mari pri din inhibiiile realizate n sistemul nervos cerebro-spinal cu rsunet funcional asupra motricitii, senzaiilor, comportamentelor i funciilor cognitive. GLICINA/glicocolul este de asemenea un aminoacid neesenial sintetizat la nivel neuronal din glucoz. Se gsete mai ales la nivelul trunchiului cerebral, cerebel, i la nivelul coarnelor anterioare ale mduvei spinrii .

4. NEUROPEPTIDE

Din categoria peptidelor neuroactive implicate in transmisia sinaptica fac parte neuropeptidele opioide si neopioide. O parte dintre acestea indeplinesc functii atat de hormoni circulanti sau locali intr-un anumit teritoriu si de mediatori chimici sau simpli modulatori sinaptici in altele. O particularitate a mediatiei chimice peptidergice este reprezentata de posibilitatea coexistentei neuropeptidului cu unul din neurotransmitatorii clasici la nivelul aceleiasi terminatii sinaptice.

4. NEUROPEPTIDE PEPTIDELE OPIOIDE =ENDOMORFINE

Sunt reprezentate de: ENKEFALINE, respectiv :- METENKEFALINA - LEUENKEFALINA, ENDORFINELE alfa, beta i gamma DINORFINELE A i B

ENKEFALINELE sunt: pentapeptide sintetizate de neuronii din sistemul nervos cerebro-spinal, de la scoara cerebral pn la substana gelatinoas din coarnele posterioare ale mduvei spinrii. Se gsesc la nivelul: neuronilor mono-aminergici unde predomin si contribuie la modularea n sens inhibitor a sensibilitii nociceptive ganglionilor simpatici tubului digestiv glandei medulosuprarenale retinei Ca factori anti-stres enkefalinele sunt active la nivelul cilor simpatico-adrenergice, cerebrospinale i periferice. ENDORFINELE predomin n hipotalamusul medio-bazal, lobul anterior al hipofizei, cu rol inhibitor asupra reaciilor neuro-endocrine produse de stres. Efectele inhibitorii ale acestor peptide se produc prin modularea eliberrii presinaptice a neurotransmitorilor colinergici, adrenergici i serotoninergici nsoit de inhibarea canalelor de Ca i activarea celor de K. Avnd rol inhibitor att pre ct i postsinaptic particip la realizarea analgeziei i inhibarea reaciilor neuro-endocrino-metabolice produse de stres. Ca factori anti-stres, -endorfinele acioneaz la nivel hipotalamo-hipofizar

4. NEUROPEPTIDE PEPTIDELE NEOPIOIDE

Substana P = format din 11 aminoacizi. Cele mai mari cantiti se gsesc la nivelul cilor nervoase implicate n transmiterea i percepia durerii. Stimularea acestora determina eliberarea subst. P, pe aceasta baza s-a atribuit subst.P rol de neurotarnsmitator al aferentelor senzitive nociceptive (principalul mediator chimic al durerii) Eliberarea substanei P este calciu-dependent, fiind activat de capsaicin (= subst toxic extras din ardeiul iute) i blocat presinaptic de peptidele opioide i de GABA.

Peptidul vaso-activ intestival (VIP). Se gsete la nivelul hipotalamusului, hipocampului, al amigdalei i neocortex, n tubul digestiv, plmni, pancreas i aparat genital. El este eliberat mpreun cu acetilocolina i ndeplinete rol de cotransmitor al acesteia. Pe lng proprietile neuro-modulatoare are rol i de mediator chimic activator al eliberrii de hormoni adenohipofizari (prolactin, somatotrop). n peretele intestinal, VIP este prezent n concentraii mari n fibrele nervoase ale plexurilor intraneurale fa de cele din mucoas sau submucoas. Are rol i de hormon local prevzut cu proprieti metabolice importante (stimularea insulino-secreiei, a lipolizei i conversia glicogenului n glucoz).