Definição de Axônio

Um axônio é uma fibra longa de uma célula nervosa (um neurônio) que atua um pouco como um cabo de fibra ótica que transporta mensagens de saída (eferentes).

O neurônio envia impulsos elétricos de seu corpo celular através do axônio para as células-alvo.

Cada célula nervosa possui um axônio.

Um axônio pode ter mais de 20 cm de comprimento, o que para o corpo humano é notavelmente longo.

O que é um axônio?

Um axônio é uma estrutura celular longa e ramificada, exclusiva das células nervosas.

Como todas as células animais, as células nervosas – também conhecidas como neurônios – são cobertas por uma membrana semipermeável, e é essa membrana que constitui os axônios.

Essas estruturas são responsáveis por transportar informações das células nervosas para todas as outras células do corpo.

A interferência com os sinais à medida que eles viajam pelos axônios foi identificada como a causa de certos distúrbios neurológicos degenerativos.

O neurônio em si é composto de três estruturas básicas: o corpo celular, o axônio e vários dendritos ramificados. O corpo celular abriga o núcleo e outras organelas.

Os dendritos coletam informações de outras partes do corpo e as carregam para o neurônio. O axônio transporta impulsos elétricos do neurônio para todas as outras células do corpo.

Uma bainha de gordura que cobre a estrutura em todo o seu comprimento serve para isolar os sinais elétricos de interferências. Conhecida como bainha de mielina, essa cobertura protetora é composta principalmente por células de gordura e é responsável pela cor esbranquiçada característica do tecido neural.

As várias ramificações da estrutura permitem ao neurônio enervar várias células com um único sinal. Cada ramo é capaz de produzir milhares de estruturas especializadas, conhecidas como terminais sinápticos.

Estes interagem com outras células por meio de sinais elétricos ou pela liberação de mensageiros químicos conhecidos como neurotransmissores. Cada terminal sináptico faz contato com uma célula-alvo, que pode ser uma célula nervosa ou funcional, como uma fibra muscular ou um glóbulo branco. O ponto de contato entre um axônio e uma célula-alvo é conhecido como sinapse.

Qualquer célula ou axônio pode se comunicar com qualquer outro por
meio de conexões chamadas sinapses

Os neurônios enviam informações ao longo dos axônios na forma de impulsos elétricos.

O ponto em que a base da estrutura se origina do corpo celular é conhecido como outeirinho do axônio.

É nesta região que os sinais elétricos são gerados.

Chamados de potencial de ação, esses impulsos elétricos transmitem informações variando o comprimento e a frequência dos sinais em uma espécie de código Morse neurológico.

As células nervosas são a única parte do corpo que contém axônios

O neurônio é capaz de criar a voltagem necessária para o potencial de ação, controlando a concentração de vários íons, tanto dentro quanto fora da célula.

Ao canalizar íons positivos ao longo do comprimento do axônio, o neurônio é capaz de gerar breves sinais elétricos para ativar a célula ou células enervadas na extremidade receptora da mensagem.

A bainha de mielina é um componente crítico desse processo. Ao isolar os axônios da interferência, as bainhas de mielina garantem que os neurônios sejam capazes de transmitir informações com rapidez e precisão.

A degeneração da bainha de mielina está associada à interrupção da comunicação neuronal frequentemente observada em pacientes com diagnóstico de esclerose múltipla. Da mesma forma, acredita-se que a doença de Alzheimer esteja relacionada à destruição do tecido de mielina em certas partes do cérebro.

Axônios: a transmissão de neurônios por cabo

Axônio

Cada neurônio em seu cérebro tem um longo cabo que serpenteia para longe da parte principal da célula. Esse cabo, várias vezes mais fino que um fio de cabelo humano, é chamado de axônio, e é por onde os impulsos elétricos do neurônio viajam para serem recebidos por outros neurônios.

Dependendo do tipo de neurônio, os axônios variam muito em comprimento – muitos têm apenas um milímetro ou mais, mas os mais longos, como aqueles que vão do cérebro até a medula espinhal, podem se estender por mais de um metro.

Um axônio normalmente desenvolve ramos laterais chamados axônio colaterais, de modo que um neurônio pode enviar informações a vários outros. Esses colaterais, assim como as raízes de uma árvore, se dividem em extensões menores chamadas ramos terminais. Cada um deles possui um terminal sináptico na ponta.

Os neurônios se comunicam por meio de sinapses – pontos de contato entre os terminais dos axônios de um lado e os dendritos ou corpos celulares do outro. Aqui, em uma lacuna de 20-40 nanômetros de largura, os sinais elétricos vindos do axônio são convertidos em sinais químicos através da liberação de neurotransmissores e, em seguida, prontamente convertidos de volta em eletricidade à medida que a informação se move de neurônio para neurônio.

Alguns axônios são envoltos em uma substância gordurosa chamada mielina, que torna a substância branca do cérebro branca. A mielina atua como uma forma de isolamento para os axônios, ajudando a enviar seus sinais a longas distâncias. Por esse motivo, a mielina é encontrada principalmente em neurônios que conectam diferentes regiões do cérebro, e não nos neurônios cujos axônios permanecem na região local.

O que é uma membrana de axônio?

A célula nervosa típica, também chamada de neurônio, tem partes estruturais e funcionais distintas. Seu corpo principal, chamado soma, gera um pulso elétrico.

Esse sinal viaja por uma extensão longa e fina chamada de axônio. Assim como um fio elétrico doméstico deve ser coberto por uma capa externa de isolamento, a membrana do axônio funciona como uma capa protetora para a transmissão bioelétrica.

Uma membrana quimicamente precisa e saudável é necessária para um cérebro e sistema nervoso humanos em pleno funcionamento.

Um único fio de axônio microscópico no corpo humano pode ser curto, mas também pode ter 1,5 metros de comprimento ou mais. Na outra extremidade terminal de um axônio, o sinal elétrico é descarregado.

Pode liberar energia para excitar outro neurônio, contrair um músculo ou para qualquer outra função corporal, incluindo o raciocínio inteligente. No caso de passar o sinal para outro neurônio, o corpo celular receptor tem pequenas e curtas saliências chamadas dendritos. Do axônio aos dendritos, o sinal atravessa uma pequena lacuna entre eles chamada sinapse.

As células nervosas têm apenas um axônio e seu sinal elétrico flui em apenas uma direção. O axônio pode, no entanto, se dividir e se ramificar repetidamente em várias extremidades terminais.

Isso é particularmente importante no cérebro, onde um único impulso elétrico pode estimular vários outros neurônios. A cascata resultante de extremidades terminais ramificadas pode chegar aos milhares. Além disso, as conexões são compostas por sinapses “en passant” nas quais os dendritos de outros nervos se prendem à própria haste do axônio, não às suas extremidades terminais.

A estrutura e as propriedades químicas da membrana do axônio é o que lhe permite conter uma carga elétrica, forçar seu fluxo em uma direção e transferir o sinal para outras células do corpo. Na maior parte, para a maioria dos tipos de células nervosas, o axônio é isolado por uma bainha protetora chamada mielina. Esta camada da membrana do axônio é comprimida em intervalos regulares chamados de “nós de Ranvier”.

Essas lacunas sem mielina amplificam efetivamente o sinal elétrico de entrada, forçando sua rápida transmissão unilateral. O sinal não é uma única onda ininterrupta; ele pulsa dentro do axônio de nó a nó.

A integridade e a saúde da membrana do axônio são conhecidas por ser uma das chaves para doenças neurológicas debilitantes, como a esclerose múltipla (EM).

A esclerose múltipla é causado pela desmielinização dos axônios neurais. Outros distúrbios incluem trauma temporário na bainha de mielina, chamado neurapraxia, que bloqueia a capacidade de um nervo de conduzir eletricidade e normalmente resulta em perda de sensação sensorial ou controle muscular da área afetada.

A membrana do axônio é necessariamente projetada para conter uma carga elétrica, para impedir seu escape. No entanto, é isso que parece acontecer nas extremidades terminais de um axônio.

Os cientistas que estudam a estrutura molecular da membrana e a composição química das sinapses agora entendem que a transferência de sinal é, na verdade, química.

Os combustíveis de energia elétrica mudam em produtos químicos, particularmente sódio e potássio, permitindo-lhes atravessar as membranas através de proteínas ocas especializadas chamadas canais iônicos.

Axônio – História

Em 1860, o anatomista alemão Otto Friedrich Karl Deiters (1834-1863) descreveu a estrutura básica da célula nervosa e identificou duas protrusões protoplasmáticas diferentes do corpo celular que ele chamou de “cilindro de eixo” e “processos protoplasmáticos”, respectivamente axônios e dendritos.

Axônios são a porção alongada do neurônio localizada no centro da célula entre o soma e os terminais dos axônios. Em tamanho, o axônio pode representar mais de 95% do volume total do neurônio. Funcionalmente, ele carrega impulsos elétricos e se projeta para sinapses com dendritos ou corpos celulares de outros neurônios ou com alvos não neuronais, como fibras musculares.

Em relação ao comprimento, o comprimento dos axônios varia de acordo com a função do neurônio.

Considerando a distinção funcional entre neurônios de projeção e interneurônios, os neurônios de projeção cortical, também denominados neurônios piramidais e neurônios de projeção da medula espinhal (neurônios do corno dorsal), geralmente têm axônios longos (de vários mm a 1 m). Em contraste, os interneurônios, que atuam em circuitos locais, têm um terminal axonal curto (de até vários mm).

Os axônios mais longos do corpo humano são aqueles que constituem o nervo ciático, cujo comprimento pode ultrapassar um metro.

Além disso, em comparação com os neurônios que se projetam, os interneurônios geralmente têm soma menor, menos organelas e uma quantidade reduzida de citoplasma (axoplasma).

A observação histológica do axônio mostra uma estrutura cilíndrica, mas estudos recentes de microscopia eletrônica 3D demonstraram que provavelmente o axônio não tem a forma de um cilindro perfeito.

O diâmetro é variável, pois varia entre 1 e 25 micrômetros. Na lula, atinge o diâmetro de 1 mm. A variação do diâmetro tem implicações funcionais importantes uma vez que a velocidade de propagação do impulso (ou seja, potencial de ação), além de ser dependente da presença da bainha de mielina, é diretamente proporcional ao diâmetro do axônio. Além disso, eles demonstraram mudanças significativas no diâmetro ao longo do axônio único.

O axônio é um dos dois tipos de protrusões protoplasmáticas do soma neuronal. A outra saliência são os dendritos.

Os axônios são distintos dos dendritos por várias características, incluindo:

Forma: Os dendritos são geralmente finos, enquanto os axônios costumam manter um raio constante
Comprimento: Os dendritos são limitados a uma pequena região ao redor do corpo celular, enquanto os axônios podem ser muito mais longos
Estrutura: Existem diferenças estruturais substanciais entre dendritos e axônios. Por exemplo, apenas os dendritos contêm retículo endoplasmático rugoso e ribossomos, e a estrutura do citoesqueleto é diferente. As diferenças também afetam a membrana, uma vez que ela contém principalmente canais iônicos dependentes de voltagem nos axônios, enquanto os canais iônicos dependentes de ligantes estão presentes, especialmente em dendritos.
Funções: Os dendritos geralmente recebem sinais, enquanto os axônios normalmente os transmitem. No entanto, todas essas regras têm exceções. Além disso, os axônios geram e transmitem potencial de ação tudo ou nada, ao passo que os dendritos produzem potenciais graduados de despolarização (abaixo do limiar do potencial de ação) ou hiperpolarização (diminuindo o potencial de membrana em repouso).

Digno de nota, embora cada neurônio tenha apenas um axônio, bifurcações que são ramos do axônio principal podem estar presentes. Um ramo colateral é uma protusão axonal com mais de 10 micrômetros de comprimento. Essas colaterais fornecem modulação e regulação do padrão de disparo da célula e representam um sistema de feedback para a atividade neuronal.

A parte terminal do axônio e colaterais diminui progressivamente. Essas partes são chamadas de telodendro e continuam com a sinapse (botão ou botão sináptico) que representa a estrutura especializada que entra em contato com outro neurônio (soma, axônio ou dendrito) ou fibra muscular. A extensão do axônio e o crescimento de novos telodendros (e sinapses) são guiados por vários fatores, incluindo o fator de crescimento do nervo. Os processos de ramificação, por sua vez, desempenham um papel de fundamental importância na neuroplasticidade, por exemplo, em processos cognitivos como memória e aprendizagem.

Anatomicamente e com base na aparência das saliências protoplasmáticas, os neurônios são classificados em três grupos:

Digno de nota, embora cada neurônio tenha apenas um axônio, bifurcações que são ramos do axônio principal podem estar presentes. Um ramo colateral é uma protusão axonal com mais de 10 micrômetros de comprimento. Essas colaterais fornecem modulação e regulação do padrão de disparo da célula e representam um sistema de feedback para a atividade neuronal.

A parte terminal do axônio e colaterais diminui progressivamente. Essas partes são chamadas de telodendro e continuam com a sinapse (botão ou botão sináptico) que representa a estrutura especializada que entra em contato com outro neurônio (soma, axônio ou dendrito) ou fibra muscular. A extensão do axônio e o crescimento de novos telodendros (e sinapses) são guiados por vários fatores, incluindo o fator de crescimento do nervo. Os processos de ramificação, por sua vez, desempenham um papel de fundamental importância na neuroplasticidade, por exemplo, em processos cognitivos como memória e aprendizagem.

Anatomicamente e com base na aparência das saliências protoplasmáticas, os neurônios são classificados em três grupos:

Neurônios multipolares: Eles são os neurônios mais comuns. Forma: um único axônio e muitos dendritos que se estendem do corpo celular. Localização: sistema nervoso central (SNC)
Neurônios unipolares (ou pseudounipolares). Forma: um processo único e curto que se estende do corpo celular e se divide em duas ramificações em direções opostas; um ramo viaja para o sistema nervoso periférico (SNP) para a recepção sensorial e o outro para o SNC (processo central). Esses neurônios não têm dendritos como o axônio ramificado que serve a ambas as funções. Localização: gânglio da raiz dorsal e gânglios sensoriais dos nervos das garças e alguns núcleos mesencefálicos
Neurônios bipolares. Forma: um axônio e um dendrito que se estendem do corpo celular em direções opostas. Localização: células da retina e sistema olfatório

Duas características notáveis distinguem o axônio do soma (também conhecido como pericário).

Primeiro, nenhum retículo endoplasmático rugoso se estende até o axônio; em segundo lugar, a composição da membrana axônica (axolema) é fundamentalmente diferente daquela da membrana somática.

Essas diferenças estruturais se traduzem em distinções funcionais. Na verdade, como a ausência de ribossomos não permite a síntese de proteínas, todas as proteínas dos axônios se originam no soma.

Além disso, a estrutura particular da membrana devido à presença de canais específicos de proteínas permite que a informação viaje ao longo do curso do axônio.

Novamente, dependendo da localização dentro do corpo, essas estruturas podem ser cobertas por invólucros de um material isolante conhecido como mielina. Com base na presença ou ausência da bainha de mielina, os axônios são distinguíveis em axônios mielinizados e não mielinizados.

Fonte: qbi.uq.edu.au/www.ncbi.nlm.nih.gov/dev.biologists.org/www.scientia.hpg.ig.com.br/www.wisegeek.org/www.medicinenet.com/elifesciences.org