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16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 1/18 FISIOLOGIA HUMANA AULA 3 Prof. Alex Luís Genari 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 2/18 CONVERSA INICIAL Caros(as) alunos(as)! A proposta desta aula será abordar a fisiologia do sistema nervoso autônomo (SNA), que reflete a dinâmica deste sistema e proporciona ao indivíduo a homeostasia, o equilíbrio do funcionamento corporal, de forma especial no seu interior, seus órgãos e sistemas. A maneira que este sistema atua para manter esse equilíbrio será um dos nossos objetos de estudo, assim como a organização das áreas que regulam e coordenam as atividades autonômicas (involuntárias), interferindo em outros sistemas, que, juntos, proporcionam a vida. Ao longo deste estudo, o objetivo central será destacar as relações do sistema nervoso autônomo com outros sistemas, visando esta dinâmica de funcionamento no organismo humano e, para isso, alguns objetivos específicos nortearão nossa aula, são eles: 1. apontar as características gerais do SNA e sua relação com a homeostasia corporal; 2. apresentar a organização do SNA; 3. apresentar as divisões anatômicas do SNA; 4. oportunizar o conhecimento das características do sistema nervoso simpático e parassimpático; 5. estabelecer o conhecimento das atuações do SNA, em relação aos demais sistemas do corpo humano. Bons estudos! TEMA 1 - HOMEOSTASIA E SISTEMA NERVOSO AUTONÔMO O sistema nervoso está em consonância com os demais sistemas que fazem parte do organismo humano, ou seja, todos os demais sistemas necessitam de seu comando, de seu controle, mesmo que 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 3/18 seja voluntário ou involuntário, estabelecendo relações com órgãos e estruturas anatômicas diversas do corpo humano. O sistema nervoso está dividido em dois sistemas integrados: sistema nervoso central e periférico, os quais apresentam suas subdivisões anatômicas conforme disposto a seguir: O sistema nervoso central está dividido em encéfalo e medula espinhal e seu funcionamento se destaca sendo responsável pela recepção, interpretação, armazenamento e respostas aos estímulos, tanto internos, quanto externos. O encéfalo se divide em: cérebro, cerebelo e tronco encefálico, mas o cérebro é formado por dois hemisférios cerebrais: direito e esquerdo, nos quais encontramos na região medial o diencéfalo e ao redor deste temos o telencéfalo. No diencéfalo estão presentes inúmeras estruturas anatômicas, destacando-se a presença do hipotálamo (imagem 1) como estrutura responsável em estabelecer os padrões homeostáticos, ou seja, o equilíbrio corporal. O Sistema Nervoso Autônomo (SNA), por sua vez, não é independente do restante do sistema nervoso e está interligado a este por meio do hipotálamo, que, como visto, coordena respostas internas, a fim de garantir a homeostasia. Essa relação auxilia o corpo a manter um ambiente interno constante ou balanço fisiológico global das funções corpóreas, por meio de comandos que levam às ações compensatórias. 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 4/18 A complexidade desta estrutura se expressa pelas inúmeras funções apresentadas abaixo: controlar o sistema nervoso autônomo; regular a temperatura corporal; controlar o comportamento emocional (sistema límbico), como os sentimentos de raiva, agressão, dor e prazer. ajustar o sono e a vigília, mantendo os padrões da consciência. regulamentar a ingestão dos alimentos, através das sensações de fome e saciedade. normalizar a ingestão de água, através do centro da sede. regular a diurese, ou seja, a quantidade de líquido presente no organismo. equilibrar o sistema endócrino, através da liberação dos hormônios pela glândula hipófise. A propósito, o Sistema Nervoso Autônomo apresenta como funções importantes a regulação: a. das contrações da musculatura lisa dos vasos sanguíneos, quanto à vasodilatação ou à vasoconstrição; b. da secreção das glândulas endócrinas e exócrinas; c. da atividade do ritmo cardíaco, quanto à excitação de estímulos internos e externos, destacado no exemplo acima; e, d. dos movimentos peristálticos no sistema gastrointestinal, estimulando ou inibindo o funcionamento de vários órgãos. Essas funções merecem destaque, visto que muitas delas estão atreladas também ao funcionamento no tronco encefálico, em especial, a região do bulbo. Figura 1 - Hipotálamo 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 5/18 Crédito: Tefi/Shutterstock O SNA faz parte do sistema nervoso periférico com o sistema nervoso somático – sensorial (ambos aferentes). O contexto de funcionamento do SNA está relacionado com a presença de neurônios sensitivos, conduzindo as informações dos receptores aos órgãos sensoriais. Destacamos o exemplo abaixo (figura 2) quanto à relação do SNA e à dinâmica da frequência circulatória nas artérias e no coração. Figura 2 - Neurônio sensitivo 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 6/18 Crédito: Alila Medical Media/Shutterstock Há também uma relação com os neurônios motores somáticos, relacionado com o sistema muscular, pois é esse sistema que executará a resposta proveniente do SNC (figura 3). Figura 3 - Neurônio motor Crédito: Stihii/Shutterstock 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 7/18 Algumas respostas são rápidas via sistema neuromuscular, porém, há ainda uma relação de controle neuroendócrino via glandular, que ocorre de maneira mais lenta por meio dos hormônios (figura 4). Figura 4 – Sistema hormonal Crédito: Alila Medical Media/Shutterstock Todo controle acontece de maneira inconsciente, mas que em determinadas situações o ser humano poderá “suavizar” ou aumentar as intensidades de funcionamento de determinados órgãos, sistemas ligados diretamente a esta dinâmica do SNA. Determinado atleta, realizando sua atividade física de corrida em um parque da cidade, poderá, ao longo do percurso perceber, sentir se o seu coração está bem ou “sofrendo” quanto à intensidade dos movimentos realizados no momento de operação do percurso. A leitura da dinâmica, quanto às 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 8/18 mudanças no organismo, instiga ao SNA moldar o funcionamento do sistema nervoso e realizar o “equilíbrio”, proporcionando qualidade na sua ação. TEMA 2 - ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO A interação do SNA com o organismo ocorre via sistemas comandados pelo sistema límbico, bulbo e medula espinhal. Vamos nos aprofundar nas características estruturais e de funcionamento de cada uma destas regiões. 2.1 TRONCO ENCEFÁLICO – BULBO O tronco encefálico faz parte do sistema nervoso central, localizado na região inferior do cérebro, anterior ao cerebelo e superior à medula espinhal. Subdivido em três regiões importantes: mesencéfalo, ponte e bulbo, responsáveis por inúmeras funções ao organismo de maneira geral. A região do bulbo (Figura 1) se caracteriza em retransmitir os impulsos sensitivos e motores entre áreas específicas do encéfalo com a medula espinhal. Esta relação acontece através da formação reticular, proporcionando esta inter-relação. Os centros vitais são controlados pelo bulbo, como a regulação aos batimentos cardíacos, a frequência respiratória, os diâmetros dos vasos sanguíneos (vasoconstrição e vasodilatação), bem como outros mecanismos específicos de controle do corpo humano, como: a tosse, a deglutição, o soluço, o vômito e o espirro. 2.2 SISTEMA LÍMBICO O sistema límbico ou sistema das emoções (figura 5) é caracterizado por um anel cortical contínuo que contorna as formações inter-hemisféricas dos hemisférios cerebrais (direito e esquerdo), margeando o corpo caloso, fazendo partedo sistema nervoso central. Tem como principal função direcionar as respostas involuntárias que dizem respeito ao comportamento humano. É um sistema importante, pois está relacionado fundamentalmente com a regulação dos padrões emocionais, interagindo com o sistema nervoso autônomo. O neurocientista Broca considerou este 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 9/18 sistema como um lobo independente do sistema nervoso central, o lobo límbico. Conforme os avanços em relação ao sistema límbico, em 1937, Papez descreveu a inter-relação entre as estruturas que compõem esse sistema, sendo denominado de circuito de Papez. A associação da descrição deste circuito resultou no entendimento quanto às emoções (alegria, tristeza, medo, raiva, prazer e recompensa, reações de luta e fuga) imanadas no ser humano, as quais são resultados de situações vivenciadas pelo próprio ser humano e são meios para as suas relações para com o próximo e as realidades em torno do seu meio. O sistema límbico procura controlar, dar respostas ao SNA, através do hipotálamo, considerado o “braço direito”, favorecendo o equilíbrio nas emoções, entre uma situação alertada pelas atividades simpáticas e controladas pelas atividades parassimpáticas. Figura 5 – Sistema límbico Crédito: Designua/Shutterstock 2.3 MEDULA ESPINHAL A importância da medula espinhal para o SNA acontece na relação essencial, simpática e parassimpática, do sistema nervoso central para com os órgãos-alvos, proporcionando o funcionamento 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 10/18 adequado de inúmeros sistemas orgânicos que compõem a realidade do corpo humano. Os impulsos que partem da medula espinhal potencializam o funcionamento do SNA, através de neurônios pré-sinápticos que levarão as informações, através de sinapses, até os gânglios espinhais, localizados na região posterior da medula espinhal. A partir dos gânglios, outros neurônios pós-sinápticos terão a função de levar a informação ao órgão-alvo, sendo destacados, como: plexo cardíaco, plexo pulmonar, executando a resposta proveniente do SNC. TEMA 3 - DIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO O SNA se divide em sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático e ambos apresentam características peculiares, importantes para o complemento de suas ações no corpo humano. A ação desses sistemas acontece a partir de inúmeras estruturas anatômicas encontrados no hipotálamo, sistema límbico, tronco cerebral e na medula espinhal. A diferenciação, as características da divisão do SNA se dão através de: o tamanho das fibras nervosas; o tipo de receptores, neuromoduladores; o mecanismo de ação, resultando no equilíbrio corporal, na homeostasia do corpo humano. A divisão simpática (figura 6) do SNA se apresenta anatomicamente como sistema inervação do “sistema toracolombar”, ou seja, as raízes nervosas se originam da medula espinhal a partir da T1 e vão até a L2. Essa divisão se caracteriza pela maneira que o organismo precisa ficar em alerta, em situações de estresse, em atividade de luta e fuga, frente a situações adversas, agindo conforme a necessidade de segurança quanto ao seu relacionamento ao meio que está interagindo, a qual se encontra. As mudanças podem ser caracterizadas pelo aumento: da sudorese pelas glândulas sudoríparas; da pupila; dos batimentos cardíacos (taquicardia) e da pressão arterial; da capacidade da bexiga em armazenar urina, significando o relaxamento na musculatura; e pela mudança nas expressões faciais, etc. 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 11/18 Essas características se potencializam com a liberação da adrenalina ou da noradrenalina, neuromodulador provindo da glândula suprarrenal, que ativará o SNA simpático diante das características citadas anteriormente. Por sua vez, a divisão parassimpática (figura 7) do SNA se destaca pelo equilíbrio frente aos movimentos corpóreos propostos pela divisão simpática do SNA, promovendo atividades de “repouso e digestão”. Segundo Tortora e Grabowski (2006, p. 284), “as respostas parassimpáticas sustentam as funções corporais que conservam e restauram a energia corporal durante os períodos de repouso e recuperação”. Quanto à sua anatomia, essa inervação se caracteriza pela sua origem no tronco encefálico e na base da medula espinhal, de maneira especial na região sacral, sendo considerado sistema craniosacral. Suas características são: contração da musculatura presente na bexiga urinária; inibição da contração uterina; diminuição da dilatação das pupilas; diminuição dos batimentos cardíacos (bradicardia) e contração nos vasos sanguíneos, etc. TEMA 4 – CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA AUTÔNOMO – SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO Citada anteriormente, a divisão simpática (figura 6) apresenta como característica importante a presença de gânglios simpáticos (massas com quatro tipos de células especializadas, células estáveis), localizados lateralmente à medula espinhal, paralelas a ela. Essas estruturas anatômicas são importantes, pois se apresentam como corpos celulares, capazes da realização das sinapses, oportunizando o funcionamento de órgãos distintos. A presença dos gânglios simpáticos oportuniza a sinapse dos gânglios pré-ganglionares com os pós-ganglionares e essa relação se destaca sendo um processo muito próximo à medula espinhal, em que as fibras dos gânglios pré-ganglionares são muitos curtas em sua inervação. A inervação pós- 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 12/18 ganglionar inervará, na sua grande maioria, na presença dos órgãos abaixo do músculo diafragma, sendo longas as suas fibras, após o gânglio. Os gânglios simpáticos se dividem em regiões específicas e inervações que atuarão nos órgãos, de maneira em geral. A primeira parte da subdivisão nos remete aos gânglios cervicais superior, em que serão importantes para inúmeras inervações na região da cabeça, quanto: ao movimento dos olhos, à produção da saliva, da mucosa nasal, etc. A realidade dos gânglios cervicais médio e inferior se projetam no funcionamento simpático do coração, como também os primeiros gânglios torácicos, formando o plexo cardíaco. O plexo pulmonar apresenta suas características de funcionamento a partir dos gânglios torácicos, como o coração, sendo importantes para o funcionamento vital do organismo. Outras inervações importantes partem dos gânglios simpáticos, como o nervo esplâncnico maior (inervando órgãos como: estômago, fígado, baço, pâncreas, glândula suprarrenal, rins) e o nervo esplâncnico menor (inervando órgãos como: intestino delgado e grosso). As ramificações inferiores, denominadas de gânglio mesentérico inferior, inervarão a bexiga, os órgãos genitais, o útero. Conforme a listagem dos gânglios pós-ganglionares, algumas fibras inervam diretamente a medula da glândula suprarrenal, efetuará a liberação da adrenalina (epinefrina) e da noradrenalina (norapinefrina), nas quais esses hormônios efetuam respostas ao corpo humano em determinadas situações de estresse, em que o ambiente corpóreo enfrenta caracterizando as intensificações do corpo, frente ao contexto gerado ou enfrentando situação regulares do cotidiano. Figura 6 – Divisão simpática 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 13/18 Crédito: Alila Medical Media/Shutterstock Já as fibras da divisão parassimpática (figura 7) apresentam a origem de suas fibras nervosas (nervos) a partir núcleo do tronco encefálico e a região distal da medula espinhal, formando a divisão craniosacral. Diferentemente das fibras simpáticas, as características destas, quando pré-sinápticas são longas e, curtas, após a passagem pelos gânglios, realizando a sinapse nos gânglios terminais, em que, muitas vezes, estão próximos aos órgãos-alvo. Quatro pares de nervos cranianos se destacam, iniciando suas sinapsesa partir do tronco encefálico: o III, VII, IX e X par. E, na região sacral, os pares: S2, S3 e S4. O X par de nervo craniano, chamado de nervo vago, apresenta a sua maior porção quanto à funcionalidade de inúmeros órgãos abdominais: fígado, vesícula biliar, ductos biliares, estômago, 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 14/18 pâncreas, baço, intestino delgado e os colos transverso e descendente do intestino grosso. Essas inervações são longas, até chegar ao seu objetivo funcional. A inervação sacral se resume a inervar o colo ascendente e sigmoide do intestino grosso, ureteres, bexiga urinária e órgãos geniais. Figura 7 – Divisão parassimpática Crédito: Alila Medical Media/Shutterstock Quanto à liberação das informações por parte dos neurônios nos gânglios espinhais, tanto na divisão simpática ou parassimpática, se dá através da liberação do neurotransmissor, chamado de acetilcolina. A liberação desse neurotransmissor acontece também após a sinapse, nos neurônios 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 15/18 pós-ganglionares parassimpáticos no órgão-alvo, através do receptor muscarínico, subdividido em subclasses: M1, M2, M3, M4 e M5. Na divisão simpática, após os neurônios pós-sinápticos agirem, recebem a ação da noradrenalina, agindo no órgão-alvo, através dos receptores: alfa ou beta, subdivididos em subclasses: alfa 1, alfa 2, beta 1 e beta 2. Para finalizar, destacamos que a ação da liberação do neurotransmissor acetilcolina se dá através do receptor colinérgico presente na membrana das células e a liberação por parte do neurotransmissor adrenalina se dá através da liberação do receptor adrenérgica ou noradrenérgica. TEMA 5 - ATUAÇÕES DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Como visto, o SNA atuará de forma harmônica no corpo humano, proporcionando a homeostasia corporal. Neste tópico, descreveremos a atuação do SNA, conforme os mecanismos e as origens na divisão simpática e parassimpática atuam harmonicamente. efeito sobre os olhos: a divisão simpática atuará na dilatação da pupila, permitindo a entrada de maior quantidade de luz no globo ocular. A divisão parassimpática proporciona a contração da pupila, diminuindo a entrada de quantidade de luz. Essa divisão parassimpática controla o músculo ciliar que visa à focalização do cristalino para a visão de longe ou de perto. secreção dos sucos digestivos: as fibras parassimpáticas secretam os sucos digestivos ao longo de todo o sistema gastrointestinal. As glândulas salivares e gástricas no estômago sofrem ação, também da divisão parassimpática. A divisão simpática inibe a secreção salivar. ação das glândulas sudoríparas: ocorre de maneira simultânea, ofertando ação tanto da divisão simpática ou parassimpática. movimentos no coração: o comando por parte do sistema nervoso simpático aumenta a atividade cardíaca (taquicardia), sendo diminuída (bradicardia) pela ação da divisão parassimpática. atuação nos vasos sanguíneos: reflete a “atuação mais importante do sistema autônomo simpático, a de atuar no controle dos vasos sanguíneos por meio da vasodilatação e da vasoconstrição. Esta ação simpática regula o débito cardíaco e a pressão arterial do indivíduo” (Guyton, 1988, p. 159). 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 16/18 regulação na ação do pulmão: as fibras simpáticas dilatam os brônquios (broncodilatação). A divisão parassimpática atua antagonicamente na broncoconstrição. relação nos movimentos gastrointestinais: a regulação dos movimentos gastrointestinais nos inúmeros órgãos que compõem o sistema gastrointestinal recebe atuação da divisão parassimpática, sendo a principal ação desta divisão, do SNA. Denominado de sistema nervoso entérico, estabelece o pleno funcionamento do sistema digestório, desde os movimentos peristálticos, a secreção (gástrica, biliar e pancreática), quanto à liberação dos esfíncteres (defecação), facilitando a passagem dos alimentos por órgãos distintos. A passagem dos alimentos desta cavidade oral até a região distal do sistema leva aproximadamente 24 horas de atuação. Se o sistema digestório agir de maneira lenta, quanto aos movimentos peristálticos e à contração dos esfíncteres, significa que atuação está sendo exercida pela divisão simpática, que inibe o peristaltismo e a secreção gástrica e pancreática. quanto à liberação da glicose pelo fígado: a necessidade de nutrientes no organismo leva o fígado a formar novas moléculas de gliconeogênese, ou seja, a formação de novas moléculas de glicose, que cairão na corrente sanguínea. Este processo é ativado pela divisão simpática e é principalmente utilizado na realização de exercícios físicos. atuação nos rins: a regulação quanto ao processo de filtragem do sangue por parte dos rins significa a produção da urina. A ação simpática atua quanto à presença do hormônio antidiurético (ADH) produzido pela glândula hipófise. A diminuição na produção da urina oportuniza a regulação do volume sanguíneo e da pressão arterial. efetivação dos movimentos na bexiga urinária: a excitação, o esvaziamento da bexiga urinária cabe à realidade da divisão parassimpática. Ao excitar a parede deste órgão, proporciona a contração da musculatura do esfíncter, ativando a liberdade no fluxo da urina. Por sua vez, as fibras simpáticas exercem o relaxamento da parede da bexiga, permitindo o acúmulo da urina. funcionamento dos órgãos genitais: a regulação do funcionamento do sistema genital masculino e feminino se dá a sua atuação pelo SNA. No sistema genital masculino, o parassimpático atua na ereção e o simpático no ato da ejaculação. Quanto ao sistema genital feminino, o parassimpático atua na ereção do clitóris e na produção da mucosidade para a facilitação do ato sexual. efeitos metabólicos: a atuação do corpo durante a atividade física faz com que haja o aumento da temperatura corporal, ativado pelo funcionamento da divisão simpática no organismo. Mesmo que 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 17/18 seja momentâneo, o corpo poderá ser favorecido mediante a ação, quanto à diminuição da vasoconstrição periférica, aumento da frequência cardíaca (taquicardia), estimulação da sudorese. sistema de ativação do cérebro: a estimulação simpática produz ativação neural quanto à intensidade no processo neural, ativando todo o sistema nervoso. atuação na glândula suprarrenal: a produção dos hormônios adrenalina e noradrenalina, na medula renal, é estimulada pela divisão simpática. A liberação desses hormônios se dá na corrente sanguínea, em que os hormônios são distribuídos em inúmeras células. NA PRÁTICA Convido você, para o complemento desta aula, realizar uma pesquisa bibliográfica em livros de fisiologia e patologia humana. A proposta deste estudo é fazer uma descrição da Síndrome Vasovagal. É necessário descrever como essa síndrome interfere diretamente no organismo humano, quando pacientes apresentam essa patologia; relatar suas características e o tratamento adequado; e detalhar como essa situação pode paralisar determinada atividade física de um determinado atleta. Boa pesquisa! FINALIZANDO Você pôde perceber que, ao longo desta aula, foram apresentados alguns tópicos importantes quanto à anatomia e à fisiologia do sistema nervoso autônomo, o qual é importantíssimo e se destaca ao ser relacionado com os demais sistemas do corpo humano. Relembramos alguns pontos relevantes alavancados nesta aula, como se dá o seu funcionamento, a sua relação direta com o sistema endócrino, efetivando a homeostasia, ou seja, o equilíbrio corporal, destacamos a sua importância para com os demais sistemas orgânicos do corpo humano: cardiovascular; glândulas, gastrointestinal, descrevemos os neurônios, suas funções, diferenças, relações com a realidade simpática e parassimpática, de maneira especial, a glândula suprarrenal, oportunizando o equilíbriocorporal. 16/03/2021 UNINTER - FISIOLOGIA HUMANA https://univirtus.uninter.com/ava/web/roa/ 18/18 Bons estudos! Até a próxima! REFERÊNCIAS DANGELO, J. G.; FATTINI, C. A. Anatomia básica dos sistemas orgânicos. Rio de Janeiro: Atheneu, 2009. GUYTON, A. C. Fisiologia Humana. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara & Koogan. 1988 TORTORA, G. J.; GRABOWSKI, S. R. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed. Porto Alegre: Artemed. 2006.