Introdução à Neurofisiologia (1)

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Neurofisiologi�
Sistema nervoso central e sistema
nervoso periférico são as duas
principais divisões do sistema nervoso.
O primeiro reúne as estruturas situadas
dentro do crânio e da coluna vertebral,
enquanto o segundo reúne as estruturas
distribuídas pelo organismo. Ambos são
constituídos de dois tipos celulares
principais: neurônios e gliócitos.
→ O neurônio é a principal unidade
sinalizadora do sistema nervoso e exerce
as suas funções com a participação dos
gliócitos.
Considerações iniciais - O cérebro é o
órgão mais complexo do corpo
-Bilhões de neurônios
-Cada neurônio se comunica com vários
outros formando circuitos e
compartilhando informações
-As funções são coordenadas por vários
neurônios e áreas cerebrais
-É influenciado e influencia várias outras
partes do corpo
-Há neurônios de diferentes funções:
visuais, motores, auditivos, neurónios
que produzem emoções, outros que
comandam os músculos e os órgãos
como o coração, neurônios da memória,
outros que produzem pensamentos e
vontades
Neurônios se comunicam usando sinais
elétricos e químicos:
-Estímulos sensoriais são convertidos a
sinais elétricos
-Potenciais de ação são sinais elétricos
carreados pelos axônios
-Sinapses são junções químicas ou
elétricas
-Sinais elétricos nos músculos causam
contração
-Comunicação entre neurônios é
fortalecida ou enfraquecida pela
atividade do indivíduo. Ex: exercício,
estresse, uso de drogas…
-Todas as percepções e pensamentos e
comportamentos são resultado de
combinações de sinais entre neurônio
→ Os circuitos de sistema nervoso são
geneticamente determinados.
→ Circuitos neuronais são formados por
programação genética durante o
desenvolvimento embrionário e
modificados por interação com o
meio-ambiente.
Tese dos localizacionistas: o sistema
nervoso funciona como um mosaico de
regiões, cada uma encarregada de
realizar uma determinada função.
Experiências de vida mudam o sistema
nervoso
-Diferenças nos genes e o meio ambiente
tornam o cérebro de cada animal único
-A maior parte dos neurônios é gerada
no desenvolvimento e sobrevive por toda
vida até o fim dela.
-O cérebro deve ser continuamente
desafiado/estimulado
-A geração de neurônios durante a vida
depende de hormônios e da experiência
e estímulos.
-O cérebro envelhece por uma crescente
dificuldade em sintetizar substâncias
essenciais ao metabolismo e à função
neuronal, e pela síntese de substâncias
anômalas que agridem os neurônios e se
depositam no tecido. Como
consequência, o indivíduo apresenta
sintomas cada vez mais acentuados de
deficiências sensoriais, motoras e
psicológicas.
Epigenética …
Ciência que busca compreender as
mudanças reversíveis na expressão
gênica, ou seja, os componentes que
podem modificar como os genes são
lidos sem alterar a sequência de
nucleotídeos do DNA.
Descobertas fundamentais promovem a
vida saudável e tratamento de doenças:
-Experimentos com animais têm um
papel central de conhecimento do
funcionamento cerebral, prevenção de
doenças, e tratamento de doenças
-Pesquisas em humanos são passo final
para novos tratamentos de prevenção
ou cura
-A cura para as doenças do SN é
imperativo
Unidades funcionais do SN .
Células da Glia
As células da glia atuam como células de
suporte aos neurônios. Dentre as
diversas funções exercidas por essas
células, podem destacar:
-Sustentação e isolamento dos
neurônios
-Transporte de substâncias nutritivas
aos neurônios
-Participação no equilíbrio iônico do
fluido extracelular
-Remoção de excretas e fagocitose de
restos celulares
Tipos celulares:
-Astrócitos: sustentação e nutrição. Fica
em volta de capilares e nas proximidades
do neurônio
-Micróglia: células macrofágicas,
responsáveis pela fagocitose de corpos
estranhos e restos celulares. Pode
proteger ou pode disparar mecanismos
pró-inflamatórios
-Oligodendrócitos: Produzem a mielina
do sistema nervosos central
-Ependimárias: revestimento das
cavidades do sistema nervoso central
Barreira hematoencefálica (BHE)
É uma estrutura semi-permeável que
impede e/ou dificulta a passagem de
substâncias do sangue para o sistema
nervoso central, tais como anticorpos,
complemento e fatores de coagulação.
É composta de células endoteliais
estreitamente unidas, astrócitos,
pericitos e diversas proteínas. Cerca de
98% dos medicamentos em potencial
não ultrapassam esta barreira, sendo
esse um dos principais desafios na
terapêutica do sistema nervoso central.
Neurônio - Anatomia
Dendritos
Onde vai ocorrer a sinapse é exatamente
na espinha dendrítica. Por isso, cada
neurônio faz 10 mil contatos sinápticos.
Na depressão reduz as espinhas
dendríticas
Sinaptogênese .
Neurônios x sinapse
A sinapse é a região responsável por
realizar a comunicação entre dois ou
mais neurônios, ou de um neurônio para
um órgão efetor, ou seja, um músculo ou
uma glândula. Ela tem por função enviar
sinais através da transmissão sináptica,
para ocorrer alguma ação específica no
corpo.
No cérebro ocorre a sinapse química.
O SNC ocorre o mecanismo de excitação
e inibição.
Sinapses Químicas entre Neurônios
● Receptores excitatórios
(despolarizantes) → gera potencial
pós-sináptico excitatório (PPSE):
-Nicotínico da acetilcolina
-Glutamatérgicos
● Receptores hiperpolarizantes →
gera potencial pós-sináptico
inibitório (PPSI):
-GABaérgicos
-Receptores da Glicina
Transdução do sinal sináptico
Potenciais pós-sinápticos
Como os fármacos agem?
Os fármacos que atuam no sistema
nervoso central (SNC) possuem grande
valor na terapêutica, pois podem exercer
efeitos psicológicos e fisiológicos
específicos, como alívio da dor, reduzir a
temperatura corporal, suprimir o
movimento desordenado, induz o sono
ou o despertar, reduz o apetite ou a
tendência ao vômito
Integração sináptica .
Um neurônio recebe uma série de
informações e tem que sintetizar para
passá-las em diante.
Ocorre na substância cinzenta, pois
possui corpos celulares e dendritos.
Neurotransmissores
-Substância química liberada por
neurônios para transmitir sinais para
outras células (neurônios ou não)
-Efeitos mediados através do disparo do
neurônio (despolarização) e ligação à
receptores pós-sinápticos
→ Estimulando ou não neurônios
pós-sinápticos
Características de um neurotransmissor
- Sintetizado pelo neurônio
- Estar presente no terminal
pré-sináptico e ser liberada em
quantidade suficiente para
exercer uma ação na célula
pós-sináptica
- Quando administrado
exogenamente mimetizar as ações
da sua liberação endógena
- Possuir sítios de ação definidos
(receptores)
- Possuir mecanismos de remoção
de seu sítio de ação (fenda
sináptica) - recaptação, inativação
por enzimas.
Observações importantes:
-O glutamato é o principal transmissor
excitatório do SNC
-O GABA é o principal neurotransmissor
inibitório do cérebro dos vertebrados
adultos.
-A Glicina é o principal neurotransmissor
inibitório da medula espinhal
Neurotransmissores convencionais
Os mensageiros químicos que atuam
como neurotransmissores convencionais
compartilham certas características
básicas. Eles são armazenados em
vesículas sinápticas, são liberados
quando{Ca}^{2+}Ca2+ entram no terminal
axonal em resposta à um potencial de
ação, e atuam ligando-se a receptores
de membrana da célula pós-sináptica.
São eles aminoácidos (glutamato, GABA
(ácido γ-aminobutírico) e glicina), aminas
biogênicas (aminas biogênicas
dopamina, norepinefrina, epinefrina,
serotonina e histamina), os purinérgicos
ATP e adenosina e a acetilcolina.
Neuropeptídeos
Os neuropeptídeos são compostos por
três ou mais aminoácidos e são maiores
que as pequenas moléculas
transmissoras. Existem neuropeptídeos
muito diferentes. Eles incluem as
endorfinas e encefalinas, que inibem a
dor; a substância P, que transporta os
sinais da dor; e o neuropeptídeo Y, que
estimula a fome e pode prevenir
convulsões.
Tipos de receptores neurotransmissores
-Canais iônicos ativados por ligante:
Esses receptores são canais iônicos
proteicos transmembranares que se
abrem diretamente em resposta a
ligação do ligante.
-Receptores metabotrópicos: Esses
receptores não são canais iônicos. A
ligação ativa umavia de sinalização, que
pode indiretamente abrir ou fechar
canais (ou possuem algum outro efeito).
Neurotransmissão clássica e
neurotransmissão retrógrada
Na primeira, o neurotransmissor é
liberado no pré-simpático e utilizado no
pós-simpático e no segundo o neurônio
pós-sináptico se comunica com o
pré-sináptico. A retrógrada acontece por,
por exemplo, um excesso de informação
excitatória para o pós-sináptico, que
pode levá-lo à morte por apoptose.
Neurônios e Neurogênese .
Até o nascimento, ocorre uma grande
neurogênese e uma seleção neuronal,
migrando para formar as áreas
cerebrais e são mineralizadas. A partir
dos 4 meses ocorre a eliminação
competitiva de sinapses, e no decorrer
da vida a neurogênese cessa.
Neurogênese no adulto acontece,
principalmente, no hipocampo
(mecanismos de memória) e logo após
migram para o bulbo olfatório.
A exposição ao estresse, depressão e
idade, reduzem o número de celular
hipocampais, levando a um processo
deletério. O uso de antidepressivos
mantém as células e a psicoterapia
estimula a neurogênese.
Organização Funcional do Cérebro
Sequência de processamento cerebral:
Entrada → Integração → Saída
Sinais que vêm do ambiente captados
por receptores sensoriais (sentidos),
geram um potencial de ação e essas
informações são levadas para o SNC. As
informações que chegam são
processadas na substância cinzenta. A
saída se faz por neurônios eferentes,
normalmente por vias motoras,
realizando comandos no autônomo e
involuntário no simpático e
parassimpático.