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@anaodontoufpb Fisiologia Humana Sistema Nervoso Central e Periférico Sistema Nervoso Central - Medula espinhal e encéfalo Sistema Nervoso Periférico - Neurônios aferentes (sensitivos) e Neurônios eferentes (SN Somático, inerva músculo esquelético e SN Autônomo, controle do músculo liso, cardíaco, glândulas) • Organização: Neurônios e células da glia. Circuitos neurais, sinapses. Transporte axonal. O fluxo de informações segue o padrão básico de um reflexo: Estímulo → Receptor sensorial → Sinal de entrada → Centro integrador → Sinal de saída → Efetor → Resposta Estímulo → Receptores sensitivos → Neurônios sensitivos → Cérebro → Neurônios motores → Resposta • Funções: Liberação de neurotransmissor gerando a propagação da informação por meio dos potenciais de ação. Plano geral do sistema nervoso Parte sensorial Parte integrativa Parte motora Recebimento de sinais ou estímulos Receptores em várias partes do corpo (tato, visão, olfato, audição) Processamento das informações (pensar, calcular, planejar) Contração muscular (esquelético, cardíaco e liso) Secreção glandular (peristaltismo, ritmo respiratório) Tipos de neurônio • Neurônios sensitivos: Pseudounipolar: Passa informação de um dendrito para o axônio sem precisar passar pelo corpo celular. Bipolar: Obrigatoriamente passa informação pelo corpo celular. • Interneurônios: Podem ser Anaxônicos (sem axônio aparente) ou Multipolares (ramificados, mas sem extensões longas). • Neurônio eferente: Multipolares, 5 a 7 dendritos ramificados. Neuróglia • SNC: Astrócito (barreira hematencefálica e nutrição), Oligodendrócito (produz bainha de mielina e envolve vários axônios, Nódulo de Ranvier), Micróglia (células fagocitárias, sistema imune modificadas) e Células ependimárias. • SNP: Células de Schwann (produz bainha de mielina e envolve um axônio, Nódulo de Ranvier) e Células satélite (corpos celulares de apoio). Reações do sistema nervoso a uma lesão Degeneração: Sistema nervoso central. Regeneração: No sistema nervoso periférico. Uma secção do axônio afeta também o corpo celular, somente a parte ligada ao pericário começa a regenerar a parte do axônio que segue a bainha de mielina da célula de Schwann por brotamento, os brotos não direcionados ao tecido são degenerados. • No SNC, o direcionamento para o brotamento está ausente. Porque? Por causa da sua especificidade. Um oligodendrócito gera bainha de mielina e envolve vários axônios, não tendo a mesma especificidade e direcionamento que as células de Schwann. Sinapse Comunicação elétrica entre as células. Tipos: Elétrica (junções comunicantes tipo GAP): Permite condução de estímulo nos dois sentidos, ocorre por meio de conéxons (estrutura) e conexina (proteína), forma a junção tipo GAP (estrutura completa), é incomum. Ocorre no sistema nervoso central e periférico de vertebrados e invertebrados. Útil em vias reflexas (transmissão rápida). Química (neurotransmissor): Botão terminal (axônio), condução unidirecional (dendrito – corpo celular – axônio – terminal axônio). Retardo sináptico, por ser depende da liberação de neurotransmissores. @anaodontoufpb Docking - União das membranas. Potencial de ação pula os nódulos de Ranvier. Promove a despolarização e abertura de canais de cálcio. A proteína V-SNARE (vesícula) a T- SNARE (target) se unem apenas na presença de Ca++, fundindo as membranas (docking) e permitindo a liberação do neurotransmissor dentro da vesícula. Dependendo da natureza do receptor a sinapse será excitatória ou inibitória. Junção mioneural (nervo motor a músculo esquelético) Acetilcolina é estímulo enviado pela célula nervosa, o receptor na célula muscular desencadeia potencial de ação e canal de sódio. Acetilcolinesterase, degrada acetilcolina e interrompe o estímulo. Sinapse da transmissão neuromuscular: Potencial de ação da placa motora (PPM). Transmissão sináptica Baixo estímulo que não consegue vencer o limiar libera poucos neurotransmissores, seguindo o nível tônico/natural de uma certa quantidade de evasão. Quando há a potencialização de estímulo forte ocorre o potencial de ação e a liberação de muitos neurotransmissores. Em doenças desmielinizantes, em que a mielina que isola os axônios é destruída, o impulso tem que passar por toda a célula sem poder saltar pelos nódulos de Ranvier, causando um impulso e resposta mais lentos. Síndrome miastênica de Lambert-Eaton Fraqueza muscular, diminuição dos reflexos de estiramento. Causa: Produção de anticorpos contra os canais de Ca++, a célula pré-sináptica é afetada. Consequência: Diminuição do número de canais e da entrada de Ca++, não há liberação de neurotransmissores. Miastenia grave Fraqueza muscular, não mantem contração prolongada do músculo esquelético. Causa: Produção de anticorpos contra proteína do receptor de acetilcolina, o problema encontra-se no receptor da célula pós-sináptica. A transmissão é reduzida pelo bloqueio gerado pelos anticorpos. Consequência: Diminuição do número de receptores, gerando PPMs menores. Não vai haver contração. Potencial pós-sináptico Excitatório – Despolarização transitória, gera potencial pós-sináptico excitatório (PPSE), entrada de cátions (influxo de cálcio ou sódio) ou por retenção de potássio gera despolarização. Inibitório – Hiperpolarização transitória, gera potencial pós-sináptico inibitório (PPSI), entrada de íons negativos e saída de potássio gera hiperpolarização. PPSE e PPSI são computados algebricamente pelas membranas dos dendritos, o resultado dessa combinação determina se haverá potencial de ação e com qual frequência. Somação espacial Vários neurônios agindo no mesmo neurônio, se todos forem excitatórios ocorrendo a resposta, se pelo menos um for inibitório a resposta não ocorre ou é diminuta. Somação temporal Ação de neurônio com neurônio, estímulos são lançados em intervalos de tempos diferentes, não conseguindo atravessar o limiar, porém quando dois estímulos são lançados ao mesmo tempo esses conseguem ultrapassar o limiar e realizar o potencial de ação. @anaodontoufpb Inibição pré-sináptica Neurotransmissores e neuromoduladores Excitatórios e Inibitórios (GABA) Os principais mediadores initórios são a Glicina e o GABA (ácido gama-amino- butírico). A Glicina é mediador inibitório de ocorrência mais frequente na medula espinal, já o GABA é o mediador inibitório central. Anestésico gerais - prolongam tempo de abertura dos canais para cloreto dos receptores para GABA, consequentemente prolongando e propagando a inibição dos neurônios pós-sinápticos. Diferentemente dos anestésicos locais que funcionam prolongando o tempo de abertura dos canais de sódio. Neurotransmissores Possíveis destinos de um neurotransmissor após ser liberado na fenda sináptica: Ligar-se ao receptor na célula pós-sináptica, difundir-se para fora da fenda, ser recaptado pela célula pré, ser degradado por enzimas ou ser sequestrado por células da glia para sua reutilização. Receptores Receptor ionotrópico: ação direta do neurotransmissor (sobre um canal iônico) Receptor metabotrópico: ação indireta do neurotransmissor (cascata de sinalização – segundos mensageiros – enzimas que modulam canais iônicos). A sinapse excitatória Canais iônicos ocorre por entrada de entrada de cátions (influxo de cálcio Ca2+ ou sódio Na2+) ou por bloqueio da saída de cátions (potássio K+) gera despolarização. Entrada de ânions (cloreto Cl-) ou por saída de cátions (potássio K+), tem ação inibitória. Fadiga da transmissão sináptica (Hiperestímulo) Resulta da exaustão dos estoques de neurotransmissor armazenado nas vesículas Inativação progressiva dos receptores pós Desenvolvimento de concentrações anormais de íons dentro das células Aminoácidos Aminas Peptídeos GABA (neurotransmissor inibitório, abre o canal de cloreto inibindo a propagaçãodo estímulo) Glutamato Aspartato Glicina Acetilcolina Dopamina Norepinefrina Epinefrina Histamina Sertotonina Dinorfina Encefalinas Somatostatina Substância P Peptídeo Intestinal Vasoativo Sistema nervoso periférico Neurônios sensoriais (aferentes) Motoneurônios somáticos (alfa e gama) ou autônomos (glândulas ou vísceras) eferentes. Neurônios aferentes primários O estimula entra pela via aferente/raiz dorsal e sai pela via eferente/raiz ventral. Funções dos receptores sensoriais Transdução sensorial. Estímulo/resposta. 1. Alterações de potenciais nos receptores sensoriais 2. Transmissão de potenciais ao longo do axônio 3. Eventos sinápticos nas redes neurais sensoriais 4. Atividade motora 5. Eventos comportamentais Receptores sensoriais Quimiorreceptor (O2, pH) Mecanorreceptor (Pressão, estirar) Fotorreceptor (Fótons de luz) Termorreceptores (Graus de calor) Campos receptivos Regiões que quando estimuladas afetam a descarga do neurônio. No SNC, o campo receptivo de um neurônio compreende a soma dos campos receptivos dos receptores sensoriais que o influenciam. São mais especializados em sua área delimitada, entrando em contato diferentes estímulos de cada campo com o neurônio primário. Podendo haver convergência ou sobressalência de um estímulo a outro. Tipos de receptores sensoriais Os diâmetros das bainhas de mielina influenciam na velocidade de transmissão, quanto mais espessa maior a velocidade nos receptores sensoriais. @anaodontoufpb Sistema nervoso autônomo Necessário entender o conceito de Sistema Nervoso Autônomo (SNA) e conhecer seus principais componentes, em especiais os eferentes. Entender as diferenças entre o Sistema Nervoso Somático e Visceral; as diferenças anatômicas, farmacológicas e funcionais do SNA simpático e parassimpático. O parassimpático é, às vezes, considerado como controladores das funções de “repouso e digestão”. O simpático está no comando durante situações estressantes, como o aparecimento da cobra, que é uma ameaça em potencial (reação luta e fuga). • Funções: Controle das funções viscerais, pressão arterial, força e frequência cardíaca, controle respiratório. • Controle do SNA: Ativado pela medula, tronco encefálico, hipotálamo e sistema límbico. Possui respostas reflexas, os sinais eferentes, neurônios que deixam a medula, são transmitidos pelo Simpático, Parassimpático e Sistema Nervoso Entérico (intestino). Auxilia na manutenção da homeostase, participa das respostas coordenadas a estímulos externos. Ex: ajuda a regular o tamanho da resposta a diferentes intensidades de luz ambiente. • Efetores do SNA: Musculatura lisa, Musculatura cardíaca e Glândulas • Organização do SNA: Sistema nervoso simpático, Sistema nervoso parassimpático, Sistema nervoso entérico, Neurônio pré-ganglionar, Neurônio pós-ganglionar. O primeiro neurônio, chamado de pré-ganglionar, sai do sistema nervoso central (SNC) e projeta-se para um gânglio autonômico, localizado fora do SNC. No gânglio, o neurônio pré-ganglionar faz sinapse com um segundo neurônio, chamado de neurônio pós-ganglionar. O SN visceral se subdivide em aferente e eferente (SNA), deste último temos a divisão de funções do SN Simpático e Parassimpático. No SN eferente temos uma via de relação centro integrador/músculos, já no SNA temos vida “vegetativa”. Os neurônios simpáticos e parassimpáticos têm ações antagônicas. Ex: Na frequência de contração cardíaca (FC) a inervação simpática vai a aumentar, já a inervação parassimpática essa frequência é diminuída. • Na classificação do Sistema Nervoso Periférico, temos como componentes os: Neurônios aferentes e eferentes SN somático voluntário SN autônomo involuntário, visceral e vegetativo. Funcionamento das vias Geralmente atuam de forma antagônica. Tanto os neurônios pré-ganglionares simpáticos quanto os parassimpáticos liberam acetilcolina (ACh) como neurotransmissor, o qual atua sobre os receptores colinérgicos nicotínicos (nAChR) dos neurônios pós-ganglionares. @anaodontoufpb A maioria dos neurônios pós-ganglionares simpáticos secreta noradrenalina (NA), a qual atua sobre os receptores adrenérgicos das células-alvo. A maioria dos neurônios pós-ganglionares parassimpáticos secreta acetilcolina, a qual atua sobre os receptores colinérgicos muscarínicos (mAChR) das células-alvo. Exceções Ação sinérgica: Durante o ato sexual, os sistemas nervosos simpáticos e parassimpáticos atuam juntos. Ereção do pênis = Parassimpático Ejaculação do esperma = Simpático Inervação exclusiva: Sistema simpático secretando ACh invés de noradrenalina. Pode ocorrer nas glândulas sudoríparas, Músculo liso, vasos sanguíneos. Anatomia Fisiológica Dentre as principais diferenças entre os sistemas simpático e parassimpático, cita-se a origem das vias no SNC e sua localização do gânglio autônomo. Simpático Parassimpático Origem Região torácica e lombar Tronco encefálico (ponte e bulbo) e região sacral Localização dos gânglios Cadeia ao lado da coluna espinal Próximos aos seus tecidos-alvo Fibras pré-ganglionares Curtas Longas Fibras pós-ganglionares Longas Curtas Neurotransmissor pré- ganglionar (gânglio) ACh ACh Neurotransmissor pós- ganglionar (tecido) NA (noradrenalina), neurônios adrenérgicos* ACh, neurônios colinérgicos Tipo de receptor no gânglio Colinérgico (Nicotínico) Colinérgico (Nicotínico) Tipo de receptor no tecido Adrenérgico (Alfa ou beta) Colinérgico (Muscarínico) Os principais neurotransmissores autonômicos, acetilcolina e noradrenalina, são sintetizados nas varicosidades do axônio. A liberação de neurotransmissores segue o padrão encontrado em outras células: despolarização causa a sinalização pelo cálcio, gerando exocitose. *Algumas fibras simpáticas podem secretar ACh: Fibras simpáticas colinérgicas (glândulas sudoríparas) Medula adrenal Córtex da adrenal representa uma glândula endócrina de origem epidérmica que produz hormônios esteroides, já a Medula da adrenal é uma glândula neuroendócrina com tecido neural de origem (gânglio simpático modificado) e realiza a secreção de catecolaminas (AD e NA). Receptores Provocam potenciais excitatório pós-sinápticos (PPSE), agonistas. Nicotínicos - Rápida, por canais iônicos, ionotrópico (geralmente somático). Muscarínicos - Lento, acoplado a proteína G, metabotrópico (geralmente autônomo). @anaodontoufpb Neurotransmissão A sinapse entre um neurônio motor somático e uma fibra muscular esquelética é chamada de junção neuromuscular. A junção neuromuscular esquelética difere da junção neuroefetora (SNA), por não existir uma sinapse propriamente dita, os neurotransmissores são liberados das varicosidades nos espaços intersticiais e por difusão atingem os receptores pós-sinápticos. Neurotransmissores (NT) do SNA Síntese de NT ocorre nas varicosidades. Os principais NT são: Acetilcolina (ACh), neurônios pré-ganglionares do simpático e parassimpático, pós ganglionares do parassimpático. Noradrenalina (NA), neurônios pós-ganglionares do simpático. Adrenalina (AD), medula adrenal, neurônios pós-ganglionares do simpático. Acetilcolina: simpático e parassimpático Receptores Nicotínicos e Muscarínicos (Provocam potenciais excitatório pós-sinápticos) PPES rápidos - Ativação de receptores nicotínicos que causam abertura de canais iônicos. PPES lentos - Ativação de receptores muscarínicos. Neurotransmissores entre os neurônios pós-ganglionares e efetores autônomos Neurônios pós-ganglionares simpáticos Noradrenalina - Ação excitatória ou inibitória Receptores adrenérgicos α e β Neurônios pós-ganglionares parassimpáticos Acetilcolina Receptores muscarínicos M1 - Aumentam a secreção de suco gástrico Receptores muscarínicos M2 - Torna o coração maislento Receptores muscarínicos M3 - Ativa secreções glandulares (lacrimal e submaxilar) Sistema Nervoso Entérico Encontrado na parede do trato gastrointestinal (GI). Subdivisão: Plexo mioentérico - Entre as camadas musculares longitudinal e circular do intestino. Neurônio do plexo mioentérico controlam a motilidade do GI. Plexo submucoso - Na submucosa do intestino. Neurônios do plexo submucoso regulam a homeostase dos líquidos corporais. Receptores muscarínicos M1 “Neuronais”: Neurônios do SNC e periféricos, produzem excitação lenta dos gânglios. M2 “Cardíacos”: Coração e terminações pré-sinápticas dos neurônios periféricos e centrais. Efeitos inibitórios - Aumento da condutância ao K e inibição dos canais de Cálcio. M3 “Glandulares/Músculo liso”: Mediador do relaxamento vascular mediante NO. Efeitos excitatórios - Estímulo das secreções e contração do músculo liso. M4 e M5: SNC. @anaodontoufpb Receptores adrenérgicos Receptores α e β - acoplados a proteína G α1 ativam a fosfolipase C produzindo IP3 e DAG α2 inibem a adenilato ciclase β1, β2 e β3 estimulam adenilato ciclase, com aumento de AMPc. α é mais comum do sistema simpático. α - NA > AD. Β - AD > NA. Resposta de alarme (Reação de luta e fuga) Isso irá aumentar de muitos modos a capacidade do corpo desempenhar uma atividade muscular vigorosa. Causando aumento da(o): 1. Pressão arterial 2. Fluxo sanguíneo para os músculos 3. Metabolismo celular em todo o corpo 4. Concentração de glicose no sangue 5. Glicólise no fígado e no músculo 6. Força muscular 7. Atividade mental 8. Velocidade de coagulação do sangue Efeitos autonômicos sobre órgãos Órgão Efeito da estimulação simpática Efeito da estimulação parassimpática Olho: Pupila Dilata Contrai Fígado Libera glicose Nenhum Coração Maior frequência, Maior contração Menor frequência, Menor contração Secreção medula suprarrenal Aumentada Nenhum Brônquios Dilata Contrai Tubo digestivo Diminuição do tônus e peristaltismo Aumento do tônus e peristaltismo Pênis Ejaculação Ereção Rim Secreção de renina Nenhum Glândulas sudoríparas Sudorese copiosa Sudorese mãos Sistema somatossensorial • Sistema sensorial somatovisceral: Transmite informações dos órgãos receptores sensoriais na pele, músculos, articulações e vísceras para o córtex cerebral. • Via sensorial – conjunto de neurônios sensoriais dispostos em série, responsável pela transmissão de informação (1° ordem, corpo no gânglio da raiz dorsal). Principais vias somatossensoriais Coluna dorsal-lemnisco medial Trato espinotalâmico Trato trigeminotalâmico (face) Todos passam pelo tálamo para o córtex. Via somatossensoriais da medula espinal dorsal: via da coluna dorsal- lemnisco medial Via do sistema trigeminal: funções sensoriais da face e da cabeça Via aferente primária ou nociceptiva: Detecta e transmite sinais de dor dos nociceptores nos tecidos para o sistema nervoso central. Modalidades sensoriais Tato e pressão. Vibração e tremulação. Propriocepção (percepção espacial), sensação térmica, dor, distensão visceral. Receptores sensoriais somatoviscerais Fibras C (amielínicas) e Fibras Aδ (delta, mais rápidas, por terem mais bainha de mielina o impulso se propaga rapidamente) são as fibras responsáveis pela propagação da dor. Os principais efeitos da ativação α1 - Vas0constrição, relaxamento do músculo liso gastrintestinal, secreção salivar e glicogenólise hepática. Ativa fosfolipase C. α2 - Inibição pré-sináptica, agregação plaquetária, contração do músculo liso vascular e inibição da liberação de insulina. Diminui o AMPc. β1 - Aumento da frequência e força cardíaca. Aumenta o AMPc. β2 - Broncodilatação, vasodilatação, relaxamento do músculo liso visceral, glicogenólise hepática e tremor muscular. Aumenta o AMPc. β3 - Lipólise. Aumenta o AMPc. @anaodontoufpb Mecanorreceptores Adaptação rápida: estímulo que está sendo aplicado, removido ou variando constantemente. Adaptação lenta: estímulo contínuo, passa a sensação de ausência do estímulo se perdurar com o tempo. Mecanorreceptores cutâneos: Na presença do estímulo esses são ativados, todos tem em comum o fato de que a estrutura do receptor está em contato com a célula nervosa, neurônio de primeira ordem sensitivo. Termorreceptores (adaptação lenta) Calor (percepção e ação relativamente mais rápidos) e Frio Nociceptores (percepção da dor) Mecânicos (Aδ) e Polimodais (C) Receptores musculares Músculo esquelético, Mecanorreceptores, Nociceptores, Receptores de estiramento (fusos musculares e órgãos tendinosos de golgi), Ergorreceptores (sinalizam o trabalho muscular). Dermátomos: Áreas específicas da pele que são inervadas por nervos espinais individuais. Homúnculo sensorial: representa o mapa somatotóprico. Vias somatossensoriais secundárias da medula espinal dorsal Envolvido nos mecanismos de atenção e alerta que controlam a transmissão da dor. Principais sensações: dor e temperatura. Trato espinocervical Via pós-sináptica da coluna dorsal Colaterais do trato espinocerebelar dorsal Sinapse na medula espinhal cervical alta ou na medula oblonga VIA neurônios que se projetam para o núcleo VPL contralateral. Funções: Sensação tátil, nocicepção e sentido de posição (propriocepção). Funções sensoriais das vias da medula espinal dorsal Tremulação-vibração. Folículos capilares e corpúsculo de Meissner (alta frequência). Vias: coluna dorsal-lemnisco medial Trato espinocervical Pós-sináptica da coluna dorsal Trato espinotalâmico Corpúsculo de Pacini (estímulo de baixa frequência) Funções sensoriais das vias da medula espinal dorsal Tato-pressão. Células de Merkel e terminações de Ruffini Vias Pós-sináptica da coluna dorsal ou coluna dorsal- lemnisco medial. Sensações viscerais (distensão e dor) Receptores de estiramento na parede da víscera Via: coluna dorsal-lemnisco medial Ex: plenitude da bexiga urinária Funções sensoriais das vias da medula espinal ventral Trato espinotalâmico - transmite informações relacionadas à dor, temperatura e sensações táteis ao cérebro. Vias somatossensoriais secundárias da medula espinal ventral Trato espinorreticular - estímulo nocivo Envolvido nos mecanismos de atenção e alerta e que controlam a transmissão da dor. Trato espinomesencefálico - estímulo nocivo Principais sensações: Dor e temperatura contribuem para a sensação de tremulação. @anaodontoufpb Dor Experiência sensorial acompanhada por respostas emocionais e por ajustes motores somáticos e autônomos. Componente discriminativo-sensorial. Resulta em percepção da: Qualidade da dor, Localização do estímulo doloroso, Intensidade da dor, Duração da dor. Esses são amplificados pela frequência da dor. Tipos de dor: Dor nociceptiva, dor comum. Hiperalgesia primária Hiperalgesia secundária Alodínia, quando um estímulo tátil ou térmico normalmente inócuo provoca dor. Dor referida, percebida em área distante de sua origem real (formigamento do braço esquerdo como indicador de infarto miocárdio). Dor neuropática, causada por lesão de estruturas nervosas (dor fantasma). Córtex parietal associativo Recebe aferências de outros sistemas sensoriais (ex: sistema visual). Função: relacionamento do corpo com o espaço extrapessoal, coordenação. Ex: ajuda a coordenar os movimentos da mão e do olho contralaterais. Lesões em diferentes córtex Córtex somatossensorial: Se perde o tato discriminativo e sentido de posição. Córtex parietal associativo: Apraxia da construção (incapacidade de repassar corretamente informações) e síndrome da negligência (ignora-se um lado, torna inexistente em sua mente). Controle eferente da sensação somática Sistema de controle da dor por sistema analgésico descendente da dor. Via opioide: utiliza opioides endógenos, produzidos pelos própriosneurônios (encefalina, dinorfina, β- endorfina). Via não-opioide: analgesia induzida por estresse (serotonina, adrenalina e noradrenalina). Organização da função motora Reflexos medulares e do tronco cerebral Funções motoras: Tipos de movimento Movimentos reflexos: Menos complexos, integrados na medula espinhal, podem ser modulados pelos centros encefálicos superiores. Ex: Reflexos posturais - Mantêm a postura corporal, integrados no tronco encefálico, recebem informações sensitivas dos centros vestibulares e visuais. Movimentos voluntários: Movimentos mais complexos, integração no córtex cerebral, podem ser iniciados sem estímulos externos. Podem ser aperfeiçoados com a prática, sendo que alguns chegam a se tornar involuntários, como os reflexos (repetição pode tornar um movimento involuntário). Movimento rítmicos: Combinação de movimentos reflexos e voluntários, precisam ser iniciados e terminados com informações do córtex cerebral (consciente). Reflexo Reação corporal automática a estimulação, ex: reflexo patelar. Comportamentos reflexos ou respondentes são interações estímulo-resposta (ambiente-sujeito) incondicionais. Tipos de reflexo: Simples: Inteiramente integrado na medula espinhal e Complexos: Integrado no encéfalo. Reflexo motor somático monossináptico: Apenas um neurônio leva a informação pela via reflexa clássica e neurônio eferente. Reflexo motor somático polissináptico: Presença de interneurônios, múltiplas sinapses. Reflexos autônomos: Necessária a passagem da informação pelas fibras pré e pós ganglionares (gânglios autônomos) para chegar ao órgão efetor. Ex: reflexo urinário. Componente afetivo-emo- cional. Respostas: 1. Atenção e alerta 2. Reflexos somáticos e autônomos 3. Respostas endócrinas 4. Alterações emocionais @anaodontoufpb Reflexo medular: Arco reflexo Neurônio sensorial - Neurônio de associação – Gânglio dorsal - Neurônio motor – Efetor Organização da função motora Receptores sensoriais - Desencadeiam reflexos espinais ativados por receptores sensíveis ao estiramento muscular. Composto pelas: Fibras Extrafusal (externa, nele se encontram o motoneurônio alfa ou efetor), Fuso Muscular (central, fibras intrafusais são fibras modificadas) e Órgãos tendinosos de Golgi (grupo Ib), os dois últimos são responsáveis pela via reflexa. Motoneurônio gama (neurônio motor e sensitivo), que faz a sinapse periférica, transporta o estímulo do estiramento muscular ao receptor sensível no centro no fuso muscular, as fibras aferentes (grupo Ia e II) continuam a sinapse medialmente levando o estímulo a medula. Reflexos espinais Inicia uma resposta sem comandos vindo do encéfalo. Reflexos autonômicos podem ocorrer independentemente das influências encefálicas, como micção, defecação e ereção peniana. Reflexo de estiramento miotático Reflexo miotático invertido Presente na maioria dos músculos esqueléticos, em maior concentração nos músculos que exercem controle muscular fino. Ex: Músculos intrínsecos das mãos. Fuso muscular: Fibras musculares modificadas, fibras intrafusais. São inervadas por axônios sensitivos e motores. Subdivisão: Núcleos agrupados em sacos nucleares e cadeias nucleares. Inervação sensitiva Fibras aferentes do grupo Ia e grupo II. Inervação motora Axônios motores gamas dinâmicos – fibras com sacos nucleares Axônios motores gamas estáticos – fibras com cadeias nucleares Função: Responder ao estiramento muscular Receptor primário: sensível a magnitude do estiramento e a velocidade de variação do comprimento do músculo. Receptor secundário: sensível a magnitude do estiramento apenas. Contração das fibras musculares extrafusais resulta no afrouxamento da fibra intrafusal, entrando no estado de repouso do fuso muscular. Provoca interrupção da atividade da fibra aferente do fuso muscular, consequentemente, ocorre a inativação dos motoneurônios gama e retirada de carga. Receptores sensoriais musculares Fuso muscular: Fornece informações sobre o comprimento do músculo e velocidade de alteração do seu comprimento. Órgão tendinoso de Golgi: Localizado entre o músculo e o tendão, disposição em série com o músculo. Formado por terminações de fibras aferentes do grupo Ib, recebe o estímulo e envia a medula. Receptor de estiramento. Sinaliza a força de contração muscular, fornecendo informações sobre a tensão exercida nos tendões. Reflexos espinais: Arco reflexo Reflexo miotático ou de estiramento (importante para a manutenção da postura) Reflexo de estiramento fásico - Desencadeado pelos receptores primários dos fusos musculares. Reflexo de estiramento tônico - Desencadeado pelos receptores primários e secundários, o estímulo dura mais tempo. Arco reflexo de estiramento fásico: Ramificações da sinapse ocasionam uma resposta em que um motoneurônio alfa é estimulado no músculo extensor e inibido no músculo flexor, ocorrendo apenas o movimento de estiramento. Reflexo de estiramento crônico: Desencadeado por movimentos passivos de uma articulação. Receptores são fibras aferentes do grupo Ia e II. Importante para a manutenção da postura e impedir a queda. Reflexo miotático invertido: Ocorre quando o órgão tendinoso de Golgi apresenta efeito reflexo que parece se opor ao reflexo de estiramento. Ex: Durante postura mantida ocorre a fadiga, a força no tendão patelar diminui em consequência da diminuição da atividade do órgão tendinoso de Golgi (que enviava o estímulo). Aumenta, assim, a excitabilidade dos motoneurônios alfa, havendo uma maior contração do músculo reto aumentando a força e mantendo a postura. É conhecido como reflexo invertido por ser ativado especialmente na diminuição da atividade do órgão tendinoso de Golgi, levando a atuação dos motoneurônios alfa mesmo sem o estímulo estar completamente ativo. @anaodontoufpb Principais reflexos Reflexo de estiramento: Ocorre toda vez que um músculo é distendido abruptamente. O seu fuso muscular transmite sinal para a medula. Reflexo tendinoso: Toda vez é exercida uma pressão intensa sobre o tendão, o receptor tendinoso de golgi transmite essa informação a medula e relaxa o músculo, evitando a ruptura. O órgão tendinoso avalia rapidamente a força da carga e decide se vai ser segurado ou liberado o peso, se for excessivo. Reflexo patelar: Reflexo polissináptico, envolvendo um músculo extensor (quadríceps) e um flexor. Um choque é recebido pelo fuso muscular, esse estímulo vindo do motoneurônio gama envia a informação pra via aferente. Do centro integrador (medula espinal), o neurônio se ramifica levando a uma ativação estimulatória e outra inibitória. Reflexo do empuxo extensor A pressão aplicada causa uma resposta automática e involuntária a estímulos dolorosos ou nocivos, sem necessidade de envolvimento cerebral. Reflexo de extensão cruzada Quando um reflexo flexor ocorre em um membro, os impulsos também passam para o outro lado da medula e estimulam os músculos extensores do membro do lado oposto. Ou seja, um membro contrai o flexor e o outro membro ativa o extensor para haver equilíbrio. Reflexos autônomos da medula São circuitos reflexos apresentados pela medula espinal que visam o controle das funções viscerais do corpo (músculos lisos). 1. Órgão receptor (vísceras) 2. Nervos sensoriais 3. Interneurônios (substância cinzenta) 4. Neurônios motores 5. Estimulação autonômica Reflexos vesicais/retais Quando a bexiga ou reto ficam cheios, sinais neurais são transmitidos a parte inferior da medula e retornam como sinais parassimpáticos (contração) que inibem os respectivos esfíncteres e promovem os respectivos esvaziamentos. Controle da postura e do movimento pelo tronco encefálico Reflexos posturais ocorrem quando a cabeça é movida ou pescoço curvado. Tipos: reflexos vestibulares (ouvido, equilíbrio), reflexos cervicais tônicos e reflexos de endireitamento.Fisiologia muscular Subdivididos em músculo esquelético, cardíaco e liso. Células musculares ou fibras musculares são especializadas na conversão de energia química em energia mecânica, ocorrendo o deslizamento e contração muscular. Aumenta a área de sobreposição pelo encurtamento das miofibrilas de actina e miosina. Fisiologia do músculo esquelético Sarcômero (unidade contrátil) é constituído de duas semi-bandas I (isotrópica/fina/clara), dividida por uma linha Z, e uma banda A (anisotrópica/espessa/escura), inserida na zona H (área na qual se encontram apenas bandas escuras) e linha M a dividindo. Seu retículo sarcoplasmático (retículo endoplasmático) é bem desenvolvido, por armazenar muito Ca2+ interno. Sarcolemas (membrana plasmática) tem projeções que formam os Túbulos T, responsáveis por transmitir rapidamente o potencial de ação por toda a célula e causar uma resposta de movimento rápido e uniforme. @anaodontoufpb A miosina apresenta uma cadeia pesada (cabeça) e uma cadeia leve (corpo), no músculo esquelético é a cadeia pesada que facilita a contração, por ser o domínio motor capaz de ligar o ATP e utilizar a energia da ligação fosfato de alta energia do ATP para gerar movimento: agindo como uma enzima ATP-ase. Actina, tropomiosina e troponina são as principais proteínas envolvidas no movimento. A titina (fibras elásticas) e a nebulina também desempenham um papel no retorno ao estado inicial de repouso pré-estiramento e alinhamento dos filamentos, respectivamente. A miosina só se solta da actina se um novo ATP se ligar a ela, isso explica o rigor mortis, por não haver ATP para liberar a contração. Com o movimento de relaxamento, o ATP é hidrolisado gerando ADP e fosfato inorgânico. Após isso, o cálcio se liga a troponina C (TNC), deslocando as moléculas da tropomiosina e expondo o sítio de ligação da actina a miosina. Ocorre a contração com a saída do fosfato inorgânico, por último acontece a liberação da energia (ADP) antes da finalização da contração. Acoplamento excitação-contração Receptor rianodina (RYR), Receptor di-hidropiridina (RDHP), Calcequestrina (sequestra cálcio) e Serca (bomba de cálcio) Acoplamento actina/miosina Motoneurônio alfa, libera acetilcolina (ACh), abrindo canal de iônico de sódio entra promovendo a despolarização, ativando o receptor sensível a voltagem, outro canal do receptor di-hidropiridina (RDHP) se abre, estimulando a saída de Cálcio do retículo sarcoplasmático e adentrar o citosol.net A liberação do potencial de ação gera a liberação do cálcio do retículo sarcoplasmático, esse cálcio se liga a troponina mudando a conformação espacial da molécula e facilitando a contração. Isso diminui a quantidade de cálcio livre no citoplasma. Controle da atividade Ocorre no Sistema Nervoso Central, fibra muscular inervada por motoneurônio alfa. O corpo celular do nervo motor está localizado na medula espinhal, os terminais axônios estão nas fibras musculares. O ATP é necessário na contração (a energia armazenada da sua quebra, mais especificamente), no relaxamento e nas bombas iônicas. As fontes são usadas da mais rápida a mais lenta: 1° Fonte - Fosfocreatina (armazenamento/estocamento do ATP em estado de repouso) 2° Fonte - Glicogênio (glicólise) 3° Fonte - Metabolismo oxidativo (utilização de carboidratos, gorduras e proteínas para a produção de ATP) Relação comprimento-tensão Se o intervalo de tempo entre os potenciais de ação for reduzido, a fibra muscular não terá tempo para relaxar completamente entre os dois estímulos subsequentes, resultando em uma contração mais vigorosa, chamada de somação. A fadiga ocorre quando um músculo é incapaz de produzir ou sustentar a potência esperada. Se os potenciais de ação continuarem a estimular a fibra muscular repetidamente a curtos intervalos de tempo (alta frequência), o período de relaxamento entre as contrações diminui até que a fibra muscular atinja um estado de contração máxima, denominado tetania. A característica de uma fibra muscular se dá pelo tipo de inervação. Tipos de contração Qualquer contração que gere força e movimente uma carga é uma contração isotônica. As contrações que geram força sem mover uma carga são chamadas de contrações isométricas. Quando seguramos um peso na mão, estamos entrando numa equação da força desprendida para segurar o peso sendo somada a força da gravidade puxando o peso. ATP - Relaxamento ADP - Contração @anaodontoufpb Fisiologia do músculo cardíaco Força - pressão sistólica ventricular. Comprimento da fibra miocárdica em repouso - volume ventricular diastólico final (máximo no relaxamento). Discos intercalares, desmossomos e junções GAPs fazem com que as células permaneçam fortemente unidas, para que o coração contraia como um todo em conjunto com as suas células no batimento cardíaco. Desmossomo: conexões fortes que mantêm as células vizinhas unidas, permitindo que a força criada em uma célula seja transferida para a célula vizinha Junções comunicantes: conectam eletricamente as células musculares cardíacas umas às outras Comparado ao músculo esquelético, o músculo cardíaco tem muito mais mitocôndrias para produzir ATP necessário para seu funcionamento. O retículo sarcoplasmático (endoplasmático) é menos desenvolvido porque o cálcio vem do meio externo, presença de túbulos T formando díades, enquanto no músculo esquelético temos essa mesma estrutura formando tríades. • O músculo cardíaco pode realizar metabolismo anaeróbico? Não, por sua produtividade baixa, respiração com ausência de oxigênio produz apenas 4 ATP, o que não é viável para o funcionamento cardíaco. Se ocorre uma inibição da bomba de sódio e potássio, o cálcio não irá ser removido da célula, prolongando a contração. Ao final da sístole ocorre a: 1. Interrupção do influxo de cálcio. 2. Retículo sarcoplasmático não é estimulado a liberar cálcio para seu relaxamento. 3. Fosfolambam (fosfoliração/inativação) ativa bomba de cálcio no retículo sarcoplasmático. 4. Fosfoliração da troponina I inibe a ligação do cálcio à troponina C. 5. Miosina não se liga à actina por cauda da tropomiosina – diástole. 6. Retirada do cálcio - bomba (cálcio e sódio/potássio) no RS e trocador (sódio/cálcio) no sarcolema – relaxamento. Fosfolambam é uma proteína que inibe a bomba de cálcio durante a contração, durante o relaxamento a fosfolambam é inibida por fosfoliração a partir de uma fosfoquinase (PKA) para que seja inativada e a bomba de cálcio seja ativada. Modulação da contração cardíaca O coração passa mais tempo em diástole, pois é nesse estado em que ele está recebendo o sangue, demorando mais tempo para se encher por completo do que para bombear. Sístole - Contração Diástole - Relaxamento Fosfolambam ativa - Contração Fosfolambam inativa - Relaxamento @anaodontoufpb Músculo liso Célula fusiforme de núcleo central sem estriações e sem túbulos T, tendo calvéolas (poços acumuladores de cálcio do meio externo) para realizar essa função. Não tem troponina. Diferentemente das outras miofibrilas com sarcômero, o músculo liso não os apresenta, tendo corpos densos prendendo a actina. A força ainda é criada por aumento das áreas de sobreposição entre actina e miosina e a contração também é iniciada por aumento das concentrações citosólicas de cálcio. Músculo liso unitário: Células eletricamente acopladas, contração das fibras como um todo. Ex: Visceras. O potencial de ação é transmitido pelas junções GAP. Músculo liso multiunitário: Não há acoplamento elétrico, contração independente de cada uma das fibras. Ex: Íris, músculo ciliar. Inervação mais específica. Músculo liso fásico: Exibe atividade rítmica (músculo do intestino). As pontes cruzadas se desfazem mais rapidamente, graficamente a força acabamais rapidamente. Músculo liso tônico: Constantemente ativo (esfíncters). A força do gráfico de contração demonstra uma permanência, força prolongada continuamente com o estímulo. Tem canal de RYR ativado por cálcio extracelular, também podendo ocorrer por canal de cálcio dependente da conversão de PIP2 em IP3. Retirada de cálcio - SERCA no Retículo sarcoplasmático. Saída de cálcio: Trocador – Sarcolema Ca2+ + ATPase Formas da entrada de cálcio na célula: Despolarização da membrana, canais sensíveis a cálcio (renodina), .. Contração Entrada de cálcio Complexo calmodulina + cálcio ativa quinase que fosforila a cadeia leve da miosina. A cadeia leve fosfolirada ativa a cabeça (cadeia pesada) da miosina, contraindo a miofibrila. Para inativar essa estrutura de contração, o fosfato saí por uma fosfatase. O cálcio se solta da calmodulina que é fosforilada. O cálcio então é liberado para o retículo por bomba de cálcio ou é retirado da célula por trocadores.