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AULA 2 NEUROCIÊNCIA E COMPORTAMENTO HUMANO Profª Angela Christine Gosch 2 TEMA 1 – ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO Segundo Machado, 2003 anatomicamente o sistema nervoso pode ser dividido em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico. O sistema nervoso central é nossa área de comando e se comunica com o corpo por meio dos nervos que compõe o sistema nervoso periférico. Os nervos espinhais, os nervos cranianos e os gânglios constituem o sistema nervoso periférico que é responsável pelos impulsos nervosos aferentes e eferentes. Os nervos espinhais originam-se da medula espinhal e são em número de 31 pares. Já os nervos cranianos são oriundos do tronco encefálico e possuímos 12 pares. Os nervos de uma forma em geral são responsáveis pela condução da informação tanto sensitiva quanto motora, mas a parte interpretativa fica a cargo do sistema nervoso central (Machado, 2003). O sistema nervoso central é composto pela medula espinhal e pelo encéfalo, que é constituído por todas as estruturas do interior da caixa craniana tais como tronco encefálico, cerebelo, tálamo, hipotálamo, córtex cerebral, entre outras (Machado, 2003). A divisão funcional do sistema nervoso é representada pelo sistema nervoso somático e pelo sistema nervoso visceral. O somático representa nossa vida de relação com o meio pela inervação dos músculos estriados esqueléticos ao passo que o visceral é nossa vida vegetativa que se relaciona com nossos órgãos. O sistema nervoso visceral eferente também é chamado de sistema nervoso autônomo e pode ser dividido em sistema nervoso simpático e parassimpático. Estes sistemas são responsáveis pelas respostas que nossos órgãos efetuarão. Eles agem sob a liberação de substâncias que terão influência direta na musculatura dos órgãos. O sistema nervoso simpático age sob ação da noradrenalina enquanto que o sistema nervoso parassimpático atua quando é liberada a acetilcolina. Estes sistemas comportam-se de forma antagônica (Machado, 2003). Na divisão embrionária, os segmentos do adulto são correlacionados com as vesículas embrionárias que lhes deram origem. Assim, o prosencéfalo origina o telencéfalo e o diencéfalo, que juntos formam o cérebro. 3 O mesencéfalo origina o próprio mesencéfalo. E o rombencéfalo origina o cerebelo, a ponte e o bulbo (Machado, 2003). 1.1 As Células 1.2 1.1.1 Os Neurônios O sistema nervoso é constituído por neurônios que são considerados a unidade anatomofuncional, sendo eles, os responsáveis pela condução do impulso nervoso. Eles possuem formas e tamanhos variados e são constituídos por corpos celulares, dendritos e axônios (Cosenza, 2013). Os corpos celulares cumprem as funções inerentes a uma célula, sendo responsáveis pelos processos metabólicos. Possuem núcleo e organelas citoplasmáticas responsáveis pelos processos de sínteses neuronais. Algumas organelas são encontradas em abundância como os ribossomos, retículo plasmático granular e agranular e o aparelho de Golgi (Machado, 2003). Os dendritos são prolongamentos curtos e múltiplos que se localizam junto ao corpo celular. Os dendritos recebem os impulsos nervosos, ou seja, são responsáveis pela captação das informações, compondo uma superfície receptora que é ampliada pela árvore dendrítica (Machado, 2003). O axônio é um prolongamento normalmente único e longo que se estende a partir do corpo celular. Ele conduz o impulso nervoso até suas ramificações terminais, denominadas telodêndros, em que ocorre a transmissão do impulso nervoso aos próximos neurônios. Este fenômeno é denominado sinapse nervosa. Uma grande parte dos axônios é envolta por uma bainha de mielina que incrementa a velocidade e a qualidade das conexões nervosas. Quanto maior a quantidade de mielina, melhor e mais rápida é a condução do impulso nervoso (Cosenza, 2013). 1.1.2 Neuróglia As células da glia ou neuróglia também são elementos estruturais do sistema nervoso e têm a função de oferecer suporte e nutrição aos neurônios. Dentre as várias funções inerentes à neuróglia, podemos incluir a formação da bainha de mielina ao redor dos axônios com o intuito de melhorar a condução do impulso nervoso (Cosenza, 2013). 4 Atualmente acredita-se que as células da glia ofereçam mais do simplesmente um papel de suporte e possam sim, influenciar os neurônios na condução dos impulsos nervosos e sinapses. TEMA 2 – SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO O sistema nervoso periférico é composto pelos nervos cranianos, os nervos espinhais e os gânglios. Os nervos podem ser sensitivos (aferentes) e levar a informação ao sistema nervoso central ou nervos motores (eferentes) e transportar a informação ao órgão efetor (músculo, glândula), que executará a resposta (Crossman, 1997). 2.1 Nervos cranianos Os nervos cranianos são em número doze pares e originam-se na base do encéfalo (os dois primeiros do cérebro e os dez seguintes do tronco encefálico) e emergem por pequenos orifícios no crânio denominados forames da base. São denominados por números romanos no sentido crânio caudal (Gray, 1988): I. Nervo Olfatório: é um conjunto de filetes nervosos, de caráter sensitivo, é responsável pelo olfato. Lesões neste nervo podem causar: hiposmia (diminuição do olfato), anosmia (perda total do olfato), hiperosmia (aumento do olfato), cacosmia (alteração do olfato, o indivíduo sente atração por odores desagradáveis ou sente mal odores quando todos sentem cheiros normais) e parosmia (distorção dos odores, a pessoa refere que nada tem o cheiro certo). II. Nervo Óptico: é um nervo sensitivo responsável pela visão, suas fibras têm origem na retina. Lesões neste nervo causam desde a cegueira total até alterações parciais (como por exemplo, a hemianopsia). III. Nervo Oculomotor: é um nervo principalmente motor e tem por função realizar o movimento dos olhos e a contração das pupilas. Sua pequena porção sensitiva é responsável pela sensibilidade dos músculos. Uma lesão neste nervo pode causar visão dupla, queda palpebral e pupilas dilatadas. IV. Nervo Troclear: é responsável pela inervação do músculo oblíquo superior do olho que realiza o movimento para baixo em direção a linha média. Caso sofra uma lesão neste nervo observa-se a diplopia (visão dupla). 5 V. Nervo Trigêmeo: é um nervo misto; sua porção sensitiva inerva a face, o couro cabeludo, os dois terços anteriores da língua, os dentes e a dura- máter craniana. O ramo motor inerva os músculos da mastigação. O nervo trigêmeo possui três ramos: oftálmico, maxilar e mandibular. Lesões neste nervo normalmente causam perda da sensibilidade. Uma patologia associada a este nervo é a nevralgia do trigêmeo, que muitas vezes ocorre por compressão da raiz nervosa. É extremamente dolorosa. VI. Nervo abducente: inerva o músculo reto lateral do olho que faz a abdução do olho. Quando ocorre um dano neste nervo haverá um estrabismo e diplopia por uma incapacidade em lateralizar o olho. VII. Nervo facial: produz a motricidade dos músculos da face gerando a mímica facial. Também inerva as glândulas lacrimal, sublingual e submandibular. Sua porção sensitiva é responsável pela gustação dos 2/3 anteriores da língua. Em caso de injuria ocorre a paralisia facial. VIII. Nervo Vestibulococlear (nervo acústico): é responsável pela audição e pelo equilíbrio e podem causar surdez e síndromes vertiginosas com tonturas, náuseas e desequilíbrios. IX. Nervo glossofaríngeo: Inerva principalmente a língua e a faringe sendo responsável pela sensibilidade gustativa e sensibilidade geral do 1/3 posterior da língua. Na faringe está associado à deglutição e à sensibilidade. Lesões neste nervo são raras e quando ocorrem levam a perda da gustação no 1/3 posterior da língua e diminuição ou ausência do reflexo deengasgo. X. Nervo Vago: realiza a sensibilidade das vísceras torácicas e abdominais e da laringe. Sua ação motora age sobre a laringe na fonação e sobre a faringe no reflexo de deglutição (em ação conjunta com o nervo glossofaríngeo). Em alterações no nervo vago alterações na musculatura de faringe e laringe com dificuldades de deglutição e rouquidão respectivamente. XI. Nervo acessório: inerva os músculos esternocleidomastoideo e trapézio, realizando a movimentação da cabeça e pescoço. Em caso de lesões estes músculos perdem parcial ou totalmente a mobilidade. XII. Nervo hipoglosso: inerva a musculatura da língua e quando lesionado observa-se a paralisia da metade da língua (Cosenza, 2013; Machado, 2003). 6 2.2 Nervos espinhais Originam-se da medula espinhal e são em número de 31 pares de nervos espinhais. Cada nervo é composto por uma raiz ventral (motora) e uma raiz dorsal (sensitiva) que contém o gânglio espinhal. Os nervos espinhais são responsáveis pela sensibilidade e motricidade do corpo (Cosenza, 2013). TEMA 3 – SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO O sistema nervoso funcionalmente pode ser dividido em somático e visceral sendo que o a parte somática é a vida de relação com o meio externo e está ligada aos músculos estriados esqueléticos. O sistema nervoso visceral é a vida vegetativa e relaciona-se com a musculatura lisa dos órgãos sendo muito importante para a homeostase. As fibras eferentes (resposta) do sistema nervoso visceral recebem a denominação de sistema nervoso autônomo. Portanto, sistema nervoso autônomo é a parte do sistema nervoso responsável pelas respostas que os órgãos efetuam sob o comando central. O sistema nervoso autônomo (S.N.A.) divide-se em simpático e parassimpático. De um modo geral, estes dois sistemas (simpático e parassimpático) agem de forma antagônica (Crossman, 1997). 3.1 Sistema Nervoso Simpático Localiza-se na região tóraco-lombar e normalmente tem papel excitatório. Age sob ação da noradrenalina. Geralmente apresenta uma reação sistêmica, atingindo vários órgãos concomitantemente. Em momentos de medo, fuga ou alarme, é utilizado em sua totalidade. Atua nos órgãos, causando: aumento da frequência cardíaca, dilatação dos brônquios, diminuição do peristaltismo intestinal, entre outros sintomas (Machado, 2003). 3.2 Sistema Nervoso Parassimpático Localiza-se na região de tronco encefálico e na região sacral. Normalmente exerce papel de relaxamento. Age sob ação da acetilcolina. Habitualmente, 7 estimula um órgão por vez. Atua nos órgãos de forma oposta ao sistema nervoso simpático, estimulando funções como: diminuição da frequência cardíaca, constrição dos brônquios, aumento do peristaltismo intestinal, entre outros (Machado, 2003). TEMA 4 – SISTEMA NERVOSO CENTRAL 4.1 Meninges e líquor Conforme Machado, 2003 as meninges são três membranas que envolvem o sistema nervoso central. A mais externa e resistente é a dura-máter, que se localiza junto aos ossos do crânio. A dura-máter é formada por duas camadas que correm juntas e se separam apenas em alguns pontos como entre os dois hemisférios cerebrais (formando a foice do cérebro) e entre o cérebro e o cerebelo (tenda do cerebelo). A membrana mais interna é a pia-máter, delicada e aderida ao encéfalo, rica em vasos sanguíneos que penetram no tecido nervoso (Machado, 2003). Entre a dura-máter e a pia-máter observa-se a aracnoide, uma delicada membrana avascular (Machado, 2003). Entre a pia-máter e a aracnoide localiza-se o espaço subaracnoideo em que circula o líquor. O líquido cefalorraquidiano (líquor) é constantemente produzido pelos plexos corioideos dos ventrículos cerebrais e constantemente reabsorvido nas granulações aracnoideas. Tem a função de amortecer os impactos, pois promove um envoltório líquido no sistema nervoso. Também está relacionado como mecanismo de transporte e trocas de substâncias com o tecido nervoso (Machado, 2003). Além disto, o líquido cefalorraquidiano tem um importante papel de diagnóstico com a punção lombar, exame em que é retirado o líquor para análise (Menezes, 2011). O acúmulo de líquor, quer seja por aumento da produção, déficit na reabsorção ou obstrução, causa uma patologia denominada hidrocefalia (Menezes, 2011). 4.2 Medula Espinhal Localiza-se dentro do canal vertebral e se estende do bulbo até a segunda vértebra lombar. Tem aproximadamente 42 cm de comprimento. É composta externamente por substância branca e internamente por substância cinzenta. Na 8 sua porção final é formada pelo cone medular, filamento terminal e pela cauda equina (Machado, 2003). Possui duas intumescências, a cervical e a lombar que coincidem com os pontos dos quais emergem os nervos que se direcionam para os membros superiores e inferiores respectivamente (Machado, 2003). Da medula espinhal partem 31 pares de nervos espinhais. Cada nervo é forma do pela junção de uma raiz ventral (motora) com uma raiz dorsal (sensitiva). Os nervos espinhais são divididos em 8 pares de nervos cervicais, 12 pares de nervos torácicos, 5 pares de nervos lombares, 5 pares de nervos sacrais e 1 par de nervo coccígeo (Machado, 2003). 4.2.1 Dermátomos e miótomos As áreas que são inervadas por uma única raiz dorsal (sensitiva) são denominadas dermátomos e tem uma importância clínica, pois por meio dela podemos determinar o segmento que está comprometido. Por exemplo: a região do polegar indica comprometimento em nível de C6 e a região do umbigo indica um comprometimento em T10. Uma patologia que se aplica perfeitamente a este conceito é a herpes-zoster (Menezes, 2011). Do mesmo modo, quando uma região é inervada por uma única raiz ventral (motora) denominamos miótomos. Isto é relevante na avaliação de uma lesão medular, por exemplo: o músculo deltoide corresponde ao segmento medular C5 (Menezes, 2011). 4.3 Tronco Encefálico Localiza-se na porção inferior do encéfalo e anteriormente ao cerebelo. Subdivide-se em mesencéfalo, ponte e bulbo. Assim como a medula espinhal, é composto externamente por substância branca e internamente por substância cinzenta, no entanto, a substância cinzenta não é contínua e sim, na forma de núcleos. Dos doze pares de nervos cranianos, apenas dez emergem do tronco encefálico nos núcleos de nervos cranianos. Além destes, podemos também encontrar o núcleo rubro que é relacionado ao controle da motricidade. A substância negra tem importante papel na produção de dopamina e está ligada as sensações de recompensa e vício. Ela faz conexões com o corpo 9 estriado e a degeneração da substância negra causa uma patologia neurodegenerativa motora denominada Parkinson (Menezes, 2011). Outros núcleos do tronco encefálico são: o colículo superior, que faz conexões com a área visual, o colículo inferior que tem relação com a área auditiva, os núcleos pontinos que se ligam ao cerebelo e trabalham com a motricidade, o núcleo olivar inferior que também realiza diversas projeções para o cerebelo, em que ocorre a aprendizagem motora de novos movimentos e finalmente os núcleos: grácil e cuneiformes, que estão relacionados ao tato e propriocepção (Machado, 2003). Na região do bulbo observamos as pirâmides bulbares, que são vias motoras que se direcionam principalmente para a musculatura distal. Logo abaixo das pirâmides, observamos a decussação das pirâmides, que é o local em que ocorre o cruzamento da maioria das fibras, ou seja, a partir deste cruzamento as fibras que vinham do lado direito cruzam para o lado esquerdo e o mesmo ocorre com o outro lado (Machado, 2003). Quanto à sua funcionabilidade, podemos dizer que o tronco encefálico é um órgão de passagem para impulsos nervosos aferentes e eferentes que se conectam com várias áreas do encéfalo. O mesencéfalo tem ligação com as vias de visão e audição. A ponte age no controle da respiraçãoe tem conexões com o cerebelo e o encéfalo. E finalmente o bulbo: interage com a função de vários órgãos e sistemas como a respiração, os batimentos cardíacos, a pressão sanguínea, entre outros (Menezes, 2011). 4.4 Formação Reticular É uma rede de neurônios que se localiza no centro do tronco encefálico. Ela apresenta uma gama variada de conexões e consequentemente, de funções. Atua junto aos músculos estriados esqueléticos interferindo no controle do tônus muscular e alguns movimentos reflexos e voluntários. Ajuda no controle da respiração, da frequência cardíaca, da pressão arterial e da distribuição do fluxo sanguíneo para os órgãos. Age também sobre o córtex cerebral influenciando o ciclo de sono, vigília, a ativação cortical, o direcionamento da vigília e o controle da atenção (Menezes, 2011). 4.5 Cerebelo 10 O cerebelo localiza-se na região inferior do encéfalo e posterior ao tronco encefálico. Possui uma região central denominada vermis cerebelar que separa os dois hemisférios cerebelares: direto e esquerdo (Cosenza, 2013). É dividido em três lobos: lobo anterior, posterior e flóculo-nodular e duas fissuras que tem a função de delimitar estes lobos (Cosenza, 2013). A divisão filogenética baseia-se na evolução e nela podemos observar três segmentos: o arquicerebelo que atua no equilíbrio; o paleocerebelo que é responsável pelo controle do tônus muscular e da contração da musculatura antigravitacional para manutenção da postura e o neocerebelo que rege a coordenação motora regulando a força, o trajeto e a velocidade dos movimentos tornando-os precisos. Em caso de lesões cerebelares, os principais sintomas são: a falta de equilíbrio e a ataxia (diminuição da coordenação motora) (Menezes, 2011). 4.6 Hipotálamo Está situado logo abaixo do tálamo e é responsável pela homeostase. Para que o corpo permaneça em equilíbrio, várias funções são determinantes: controle da temperatura corporal, da sede e da excreção de líquidos, da fome e da noção de saciedade, do sono e realizar interação com os sistemas límbico, endócrino e nervoso autônomo (Cosenza, 2013). 4.7 Tálamo É uma estrutura ovoide localizada na região central do encéfalo. Possui numerosos núcleos que realizam abundantes sinapses com o córtex cerebral. Pode-se dizer que o tálamo funciona como um modulador das informações enviadas ao córtex cerebral (Machado, 2003). TEMA 5 – CÓRTEX CEREBRAL E SISTEMA LÍMBICO 5.1 Córtex Cerebral É a camada mais periférica do encéfalo, composta por substância cinzenta que está distribuída em seis camadas celulares. É composto de sulcos e giros que 11 servem para aumentar a área cortical sem aumentar o tamanho do crânio (Machado, 2003). Os hemisférios cerebrais cumprem funções diferentes, sendo que o hemisfério esquerdo está associado às questões mais racionais, enquanto que o hemisfério direito, com a parte intuitiva e artística (Menezes, 2011). A classificação anatômica é feita em lobos que correspondem ao osso que os sobrepõe, são eles: lobo frontal, lobo parietal, lobo temporal e lobo occipital. Em cada lobo podem ser observadas diversas funções diferentes (Machado, 2003). Brodman realizou uma classificação citoarquitetural, na qual identificou 52 áreas diferentes. Para cada área deu um número e identificou uma função. As áreas de Brodman são muito utilizadas na prática clínica e tem um importante valor diagnóstico e prognóstico (Machado, 2003). No lobo frontal, localizado na parte da frente do cérebro, acontece o planejamento de ações e movimento, bem como o pensamento abstrato. Nele estão incluídos o córtex motor e o córtex pré-frontal (Machado, 2003). O córtex motor controla e coordena a motricidade voluntária, sendo que o córtex motor do hemisfério direito controla o lado esquerdo do corpo do indivíduo, e o do hemisfério esquerdo controla o lado direito. Um trauma nesta área pode causar fraqueza muscular ou paralisia. A aprendizagem motora e os movimentos de precisão são executados pelo córtex pré-motor, que fica mais ativa do que o restante do cérebro quando se imagina um movimento sem executá-lo. Lesões nesta área não chegam a comprometer a ponto de o indivíduo sofrer uma paralisia ou problemas para planejar ou agir, no entanto, a velocidade de movimentos automáticos, como a fala e os gestos, é perturbada (Machado, 2003). A atividade no lobo frontal de um indivíduo aumenta somente quando este se depara com uma tarefa difícil em que ele terá que descobrir uma sequência de ações que minimize o número de manipulações necessárias para resolvê-la (Machado, 2003). A decisão de quais sequências de movimento ativar e em que ordem, além de avaliar o resultado, é feito pelo córtex-frontal, localizado na parte da frente do lobo frontal (Machado, 2003). Suas funções incluem o pensamento abstrato e criativo, a fluência do pensamento e da linguagem, respostas afetivas e 12 capacidade para ligações emocionais, julgamento social, vontade e determinação para ação e atenção seletiva (Machado, 2003). Lesões nesta região fazem com que o indivíduo fique preso obstinadamente a estratégias que não funcionam ou que não consigam desenvolver uma sequência de ações corretas (Machado, 2003). O lobo occipital está localizado na parte inferior e posterior do cérebro sendo responsáveis por processar os estímulos visuais, daí também serem conhecidos por córtex visual (Machado, 2003). O lobo temporal está na zona localizada acima das orelhas e com a função principal de processar os estímulos auditivos (Machado, 2003). Na região superior do cérebro temos os lobos parietais, constituídos por duas subdivisões, a anterior e a posterior. A primeira, também chamada de córtex somatossensorial, tem a função de possibilitar a percepção de sensações como o tato, a dor e o calor. Por ser a área responsável em receber os estímulos obtidos com o ambiente exterior, representa todas as áreas do corpo humano. É a zona mais sensível, logo, ocupa mais espaço do que a zona posterior, uma vez que tem mais dados a serem interpretados. A zona posterior é uma área secundária e analisa, interpreta e integra as informações recebidas pela anterior, que é a zona primária, permitindo ao indivíduo se localizar no espaço, reconhecer objetos pelo tato, entre outros (Machado, 2003). 5.2 Sistema Límbico Localiza-se na região medial do encéfalo e é responsável pelas emoções. Interage com o sistema nervoso autônomo, influenciando o funcionamento das vísceras. É considerado o centro das emoções, controle do comportamento e os instintos afetivos (Menezes, 2011). Age sob influência do circuito de recompensa e punição que irão favorecer o aprendizado. Tem papel na codificação do que nos parece agradável ou desagradável, promovendo os diferentes comportamentos. Está conectado a todo o organismo, bem como a todo o sistema nervoso. O sistema límbico age de forma inconsciente e, portanto, não tem um controle voluntário (Menezes, 2011). Apresenta algumas subdivisões: amígdalas (centro identificador de perigo, gerando medo e ansiedade e colocando o indivíduo em situação de alerta, aprontando-se para fugir ou lutar), hipocampo (memória), tálamo (comportamento emocional), hipotálamo (além do controle da homeostase 13 tem papel sobre algumas emoções tais como: prazer e desprazer, raiva, aversão, entre outros), giro do cíngulo (coordena odores, e visões com memórias agradáveis de emoções anteriores, tem a reação emocional à dor e da regulação do comportamento agressivo), tronco encefálico (secreta a dopamina que produz sensações de prazer) e a área pré-frontal (relacionada com o comportamento social, capacidade de concentração e abstração) (Hilgard, 2002). 14 REFERÊNCIAS COSENZA, R. Fundamentos de Neuroanatomia. 4. ed. Guanabara Koogan; 2013. CROSSMAN, A.R. Neuroanatomia. 1. ed. 1997.Guanabara Koogan 1997. GRAY, H.F.R.S. Anatomia. 29. ed. Guanabara, 1988. HILGARD, R.L. Introdução à psicologia. 13. ed. Artmed, 2002 MACHADO, A. Neuroanatomia Funcional. 2. ed. Atheneu, 2003. MENEZES, M.S. Neuroanatomia Aplicada. 3. ed. Guanabara Koogan 2011.
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