APG1 - Introgução do sistema nervoso

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APG 1: INTRODUÇÃO DO SISTEMA NERVOSO Carlos Eugênio
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1. Entender a anatomia do sistema nervoso (divisão do SNC e SNP).
2. Estudar a estrutura do neurônio.
3. Compreender como ocorre a comunicação entre neurônios.
4. Identificar o que são neurotransmissores e sua função durante a sinapse nervosa
ANATOMIA DO SISTEMA NERVOSO
· É um dos menores, porém mais complexos, dos 11 sistemas corporais. Esta rede intrincada de bilhões de neurônios e de células da neuroglia (células do SN). 
· Sistema nervoso central (SNC): processa as informações sensitivas, além de ser a fonte do pensamento, emoção e memória. Integra e coordena os sinais neurais. 
- Encéfalo: está localizada no crânio e contém cerca de 85 bilhões de neurônios.
· Proteção do Encéfalo: meninges (pia-máter, aracnoide e dura-máter), líquor (líquido cérebro espinal) e crânio.
· É dividido em três partes:
a) Cérebro: Telencéfalo (córtex - formado pela substância cinzenta, composta de corpos de neurônios -, e substância branca – composta por axônios de neurônios).
b) Tronco encefálico: formado pelo mesencéfalo, ponte e bulbo.
c) Cerebelo: porção relacionada com a postura, coordenação, equilíbrio e controle cognitivo
- Medula espinal: conecta-se com o encéfalo (bulbo) por meio do forame magno e está envolvida pelos ossos da coluna vertebral. Possui cerca de 100 milhões de neurônios. 
· Transmite as sinapses, coordena as ações musculares e os reflexos.
OBS: O SNC processa maioria dos sinais que estimulam a contração muscular e a liberação das secreções glandulares.
- Sistema nervoso periférico (SNP): formado por todo o tecido nervoso fora do SNC, que incluem os nervos, os gânglios, os plexos entéricos e os receptores sensitivos. 
· Nervo: feixe composto por vários axônios, associados a seu tecido conjuntivo e seus vasos sanguíneos. 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos espinais, que seguem um caminho definido e supre uma região específica do corpo, ligando o SNC a receptores, músculos e glândulas.
· Gânglios: são pequenas massas de tecido nervoso (corpos celulares) que funcionam como estações de interligação entre os neurônios e estruturas do organismo.
· Plexos entéricos: extensas redes neuronais localizadas nas paredes de órgãos do sistema digestório. Os neurônios destes plexos ajudam a regular o sistema digestório.
· Receptor sensitivo: terminações nervosas que monitoram as mudanças nos ambientes externo ou interno. P. ex.: receptores táteis da pele, os fotorreceptores do olho e os receptores olfatórios.
Divisão do Sistema Nervoso Periférico
· Sistema Nervoso Somático (SNS): composto por neurônios sensitivos (transmitem informações para o SNC a partir de receptores somáticos e sensitivos) e por neurônios motores (conduzem impulsos nervosos do SNC para os músculos esqueléticos). REAÇÕES VOLUNTÁRIAS 
- Transmite sensações de dor, tato, temperatura e posição.
· Sistema Nervoso Autônomo (SNA): formado por neurônios sensitivos (levam informação de receptores sensitivos autônomos, nas vísceras para o SNC) e por neurônios motores (conduzem impulsos do SNC para o músculo liso, cardíaco e as glândulas). REAÇÕES INVOLUNTÁRIAS
- O SNA é composto por dois ramos, que geralmente possuem ação oposta.
· Divisão Simpática: geralmente relacionada com o exercício e ações de emergência.
· Divisão Parassimpática: geralmente relacionada com ações de repouso e digestão.
· Sistema Nervos Entérico (SNE): composto por mais de 100 milhões de neurônios que estão no plexo entérico, que se estende por boa parte do sistema digestório, e que são independentes do SNA e em parte do SNC, embora ainda se comuniquem.
- Neurônios sensitivos: monitoram mudanças químicas e o estiramento das paredes no sistema digestório.
- Neurônios motores: controlam as contrações do músculo liso para impulsionar os alimentos, as secreções dos órgãos e a atividade das células endócrinas (hormônios).
OBS: Divisão Sensorial e Divisão Motora
· Sensorial (divisão aferente): transmite sinais elétricos, chamados potenciais de ação, dos receptores sensoriais para o SNC
· Motora (divisão eferente): transmite potenciais de ação do SNC para órgãos efetores, como músculos e glândulas.
funções do sistema nervoso
· Função sensitiva: receptores sensitivos detectam estímulos internos ou externos, que são levados para o encéfalo e para a medula espinal por meio dos nervos cranianos e espinais.
· Função integradora: processa as informações sensitivas, analisando-as e tomando as decisões adequadas para cada resposta (integração).
· Função Motora: após o processamento de informações sensitivas, o SN desencadeia uma resposta motora específica, por meio da ativação de efetores (músculos e glândulas).
ESTRUTURA DO NEURÔNIO
· O tecido nervoso é composto por dois tipos de células, os neurônios e a neuróglia, que se combinam em diferentes regiões do sistema nervoso.
· Os Neurônios formam complexas redes de processamento no encéfalo e na medula espinal, além de conectar todo o corpo com o SNC.
- São células altamente especializadas que fazem conexões complexas com outras células, que possuem funções exclusivas do SN, como sentir, pensar e lembrar.
- Pouca capacidade de divisão mitótica.
- Estruturalmente diferentes de acordo com sua localização no SNC ou no SNP, que se correlacionam com as diferentes funções exercidas nestes sistemas.
- Apresentam excitabilidade elétrica (potencial de ação).
· É a capacidade de responder a um estímulo e convertê-lo em um potencial de ação, ou seja, qualquer mudança no ambiente que seja forte o suficiente para inicia-lo.
· Um potencial de ação (impulso nervoso) é um sinal elétrico que se propaga pela superfície da membrana de um neurônio, que começa e propaga-se devido à passagem de íons (como sódio e potássio) entre o LI e a parte interna de um neurônio por meio de canais iônicos específicos em sua membrana plasmática. 
· Uma vez iniciado, o impulso nervoso é transmitido rapidamente e em uma velocidade constante.
corpo celular 
(pericárdio ou soma)
· Contém o núcleo cercado por citoplasma (possui as organelas).
- Corpúsculos de Nissl: proeminentes agrupamentos de RER, formados por neurofilamentos, que são os locais fundamentais da síntese proteica nos neurônios.
- Citoesqueleto inclui as neurofibrilas (filamentos intermediários, que dão formato e suporte a célula) e microtúbulos (auxilia no transporte de material para o axônio).
dendritos
· São curtas e numerosas porções receptoras do neurônio, altamente ramificadas.
- Espinhos dendríticos: extensões dos dendritos, onde axônios formam sinapses com os dendritos.
- Sua membrana plasmática possui inúmeros receptores, para que ocorra a ligação de mensageiros químicos de outras células.
- Seu citoplasma contém corpúsculos de Nissl, mitocôndrias e outras organelas.
axônios
· Propaga o impulso nervoso para outro neurônio, fibra muscular ou glândula.
- Projeção longa, fina e cilíndrica que se liga ao corpo celular por meio de uma elevação cuneiforme (cone de implantação). Sua parte mais próxima dessa estrutura é o segmento inicial.
- Os impulsos nervosos iniciam na junção do cone de implantação com o segmento inicial, a zona-gatilho.
- Um axônio contém mitocôndrias, microtúbulos e neurofibrilas. Como não há RER, não existe síntese proteica no axônio. 
- O citoplasma de um axônio (axoplasma) é envolvido por uma membrana plasmática (axolema).
- Em todo o axônio, são encontrados ramos laterais (axônios colaterais) que terminam se dividindo em várias projeções finas chamadas terminais axônicos (pré-sinápticos) ou telodendros.
- Dentro dos terminais, existem vesículas secretoras na membrana que liberam neurotransmissores, que estimulam a sinapse.
Bainha de Mielina
· As extensões citoplasmáticas das células de Schwann (SNP) e dos oligodendrócitos (SNC) envolvem os axônios para formar a bainha de mielina. 
· Protege e isola eletricamente os axônios uns dos outros.
- Axônios mielinizados: as extensões das célulasde Schwann ou oligodendrócitos repetidamente se enrolam ao redor do segmento de um axônio para formar uma série de membranas firmemente embrulhadas, ricas em fosfolipídios, que constituem a bainha de mielina, que é interrompida a cada 0,3-1,5mm, onde existem leves constrições deixando uma área descoberta, os nódulos de Ranvier.
- Axônios não mielinizados: descansam em invaginações das células de Schwann ou dos oligodendrócitos. A membrana plasmática celular envolve cada axônio, mas não o enrola muitas vezes. Assim, cada axônio é envolvido por uma série de células de Schwann, e cada célula de Schwann pode envolver simultaneamente mais de um axônio não mielinizado.
classificação estrutural
· Utiliza características estruturais e funcionais.
- Multipolares: possuem vários dendritos e um axônio. Ex: neurônios do encéfalo, medula espinal e os neurônios motores.
- Bipolares: possuem um dendrito principal e um axônio. Ex: retina, orelha interna e na área olfatória do encéfalo.
- Unipolares: os dendritos e um axônio se unem para formar um prolongamento contínuo que emerge do corpo celular.
classificação funcional
· Utiliza como critério a direção do impulso nervoso.
- Sensitivos (aferentes): contém receptores sensitivos em suas extremidades distais. Quando um estímulo apropriado o ativa, ele gera um potencial de ação em seu axônio que é transportado para o SNC por nervos cranianos ou espinais.
- Motores (eferentes): transportam os potenciais de ação para fora do SNC em direção a músculos e glândulas na periferia.
- Interneurônios (neurônios de associação): localizados entre os neurônios motores e sensitivos, na qual integram as informações sensitivas e promovem uma resposta da parte motora.
· O sistema nervoso é organizado no SNC e no SNP de uma forma que os axônios formam feixes, e os corpos celulares dos neurônios e seus dendritos são agrupados juntos. Portanto, o SNC e o SNP contêm áreas de substância cinzenta e áreas de substância branca. 
- Substância cinzenta: consiste em grupos de corpos celulares neuronais e seus dendritos, onde tem muito pouca mielina. No SNC, a substância cinzenta na superfície do encéfalo é chamada de córtex, e aglomerados de substância cinzenta localizados profundamente no encéfalo são chamados de núcleos. No SNP, o aglomerado de corpos celulares neuronais é chamado de gânglio. 
- Substância branca: consiste em feixes de axônios paralelos com suas bainhas de mielina, que são de cor esbranquiçadas. A substância branca do SNC forma tratos nervosos, ou vias de condução, que propaga potenciais de ação de uma área para outra do SNC. No SNP, os feixes de axônio e sua bainha de tecido conectivo são chamados nervos.
COMUNICAÇÃO ENTRE NEURÔNIOS (SINAPSE)
· Sinapse: local de comunicação entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma célula efetora.
- As extremidades de alguns terminais axônicos se tornam botões sinápticos ou varicosidades (cadeia de pequenas saliências), que contêm vesículas sinápticas que armazenam neurotransmissores.
· Célula pré-sináptica: célula nervosa que conduz o impulso elétrico em direção a uma sinapse.
· Célula pós-sináptica: célula nervosa que recebe o sinal. Pode ser um neurônio pós-sináptico ou uma célula efetora.
· A maioria das sinapses entre neurônios é axodendrítica (entre o axônio e um dendrito), enquanto outras são axossomáticas (entre um axônio e uma célula) ou axoaxônicas (entre dois axônios).
OBS: Os neurônios pré-sinápticos geralmente fazem sinapse com um axônio (axoxônica), com um dendrito (axodendrítica), ou com um corpo celular (axossomáticas).
· Sinapse elétrica: os potenciais de ação (impulsos) são conduzidos diretamente entre as membranas plasmáticas de neurônios adjacentes por meio de junções comunicantes, que contém várias conexinas tubulares (funcionam como túneis para ligar diretamente o citosol de duas células).
- À medida que os íons fluem de uma célula para a outra por estas conexões, o potencial de ação também se propaga de uma célula para outra.
- As sinapses elétricas apresentam duas vantagens importantes: 
· Comunicação mais rápida: por conta das junções comunicantes, na qual o potencial de ação passa diretamente da célula pré-sináptica para a pós-sináptica.
· Sincronização: podem sincronizar (coordenar) a atividade de um grupo de neurônios ou fibras musculares, ou seja, um grande número de neurônios ou fibras musculares pode produzir potenciais de ação em uníssono, caso eles estejam conectados por junções comunicantes (p.ex. coração e trato gastrointestinal).
· Sinapse química: a membrana plasmática dos neurônios não se tocam (pré e pós sinápticos), na qual são separadas pela fenda sináptica (espaço de 20 a 50nm) que é preenchido com líquido intersticial. 
- Os impulsos nervosos não podem ser conduzidos pela fenda sináptica.
- Em resposta a um impulso nervoso, o neurônio pré-sináptico libera um neurotransmissor que se difunde pelo líquido da fenda sináptica e se liga a receptores na membrana plasmática do neurônio pós-sináptico, que recebe o sinal químico e, na sequência, produz um potencial pós-sináptico, um tipo de potencial graduado. 
Sinal elétrico Sinal Químico Sinal Elétrico
- Ocorrem mais lentamente, com um retardo de 0,5ms.
- Uma sinapse química comum transmite um sinal da seguinte maneira: 
· Um impulso nervoso chega a uma varicosidade de um neurônio pré-sináptico. 
· A fase de despolarização do impulso nervoso abre canais de Ca 2+ dependentes de voltagem. Como os íons cálcio estão mais concentrados no LE, o Ca2+ entra no botão sináptico pelos canais abertos. 
· O aumento na concentração de Ca2+ dentro do neurônio pré-sináptico serve como um sinal que dispara a exocitose das vesículas sinápticas, que se fundem com a membrana plasmática e liberam os neurotransmissores.
· As moléculas de neurotransmissores se difundem pela fenda sináptica e se ligam a receptores dependentes de ligantes na membrana do neurônio pós-sináptico.
· A ligação dos neurotransmissores a seus receptores nos canais ativados por ligantes faz com que estes se abram, com os íons específicos passando pela membrana. 
· À medida que os íons passam pelos canais abertos, a voltagem da membrana se modifica (potencial pós-sináptico). 
OBS: Dependendo da quantidade de íons no canal, o potencial pós-sináptico pode ser despolarizante (excitação) ou hiperpolarizante (inibição). Por exemplo, a abertura de canais de Na+ permite a sua entrada, causando uma despolarização. Entretanto, a abertura de canais de Cl- (entrada) ou de K+ (saída) causa uma hiperpolarização.
· Quando um potencial pós-sináptico despolarizante atinge o limiar, ele dispara um potencial de ação (impulso nervoso) no axônio do neurônio pós-sináptico.
- Na maioria das sinapses químicas, acontece apenas a transferência de informações em via única (de um neurônio pré-sináptico para um neurônio pós-sináptico ou para um efetor, como uma fibra muscular ou uma célula glandular). 
· Somente os botões sinápticos dos neurônios pré-sinápticos podem liberar neurotransmissores, e apenas a membrana do neurônio pós-sináptico tem receptores proteicos que podem reconhecer e se ligar a um neurotransmissor.
· Neurotransmissor que causa despolarização Excitatório
- Deixa a membrana próxima do seu limiar.
- Potencial pós-sináptico excitatório (PPSE).
· Neurotransmissor que causa hiperpolarização Inibitório
- Deixa a membrana mais distante do seu limiar.
- Potencial pós-sináptico (PPSI). 
· Os receptores são classificados conforme o sítio de ligação do neurotransmissor e de acordo com os componentes do canal iônico.
- Ionotrópicos: contém um sítio de ligação para um neurotransmissor e um canal iônico, ou seja, ambos fazem parte da mesma proteína.
- Metabotrópicos: apresenta um sítio de ligação, mas não tem um canal iônico como parte da estrutura, porém, esse receptor está acoplado a um canal separado por meio de uma proteína de membrana (Proteína G).
· A remoção de um neurotransmissor da fenda sináptica é essencial para o funcionamento normal da sinapse, pois se elepermanece na fenda sináptica, pode influenciar um neurônio pós-sináptico, fibra muscular ou glândula erroneamente. 
- Difusão: se difundem para longe da fenda sináptica e, uma vez que ela esteja fora do alcance de seus receptores, ela não poderá exercer suas funções. 
- Degradação enzimática: por exemplo, a enzima acetilcolinesterase cliva a acetilcolina na fenda sináptica. 
- Captação celular: são transportados ativamente de volta ao neurônio que os liberou (recaptação). Outros são transportados para a neuroglia adjacente (captação). As proteínas de membrana que desempenham tal tarefa são chamadas transportadores de neurotransmissores.
neurotransmissores
· São substâncias que se ligam a seus receptores e agem para abrir ou fechar canais iônicos de uma membrana, causando a excitação ou inibição de neurônios. Alguns ainda podem liberar hormônios para o sangue (neurossecretoras).
· São divididos em duas classes:
- Neurotransmissores de moléculas pequenas
· Acetilcolina (ACh): pode ser inibitório ou excitatório. Atua na diminuição da frequência cardíaca.
· Aminoácidos: o glutamato (ac. Glutâmico) e o aspartato (ac. Aspártico) tem efeito excitatório. Já o ac. Gama-aminobutírico (GABA) e a glicina são inibitórios.
· Aminas Biogênicas: a norepinefrina e a epinefrina atua no despertar, nos sonhos e na regulação do humor. A dopamina atuam nas respostas emocionais, comportamentos e experiências agradáveis. A serotonina está envolvida nos processos de percepção sensorial, regulação da temperatura corporal, humor, apetite e sono.
· ATP e outras purinas: é a estrutura anelar da porção adenosina do ATP (anel de purina), bem como em seus derivados (ATP, ADP e AMP).
· Óxido Nítrico: atua como neurotransmissor excitatório. Não é armazenado nas vesículas sinápticas.
· Monóxido de Carbono: atua como neurotransmissor excitatório e não é armazenado nas vesículas sinápticas.
- Neuropeptídios: neurotransmissores compostos por 3 a 40 aminoácidos, ligados entre si por ligações peptídicas.
· Se ligam a receptores metabotrópicos e tem atividade excitatória ou inibitória, dependendo do tipo de receptor na sinapse.
· São produzidos no corpo celular neuronal, armazenados em vesículas e transportados para os terminais axônicos. Podem atuar como hormônios.