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Organização do sistema nervoso Aula 01, Tortora, cap 12 Tecido nervoso A excitabilidade do tecido nervoso permite a geração de impulsos nervosos (potenciais de ação) responsáveis pela comunicação e regulação dos órgãos do corpo. Responsável por percepções, comportamento e memorias e inicia movimentos voluntários. Sistema nervoso central: encéfalo e pela medula espinal. O encéfalo é a parte do SNC que está localizada no crânio e contém cerca de 85 bilhões de neurônios. A medula espinal conecta-se com o encéfalo por meio do forame magno do occipital e está envolvida pelos ossos da coluna vertebral. A medula espinal possui cerca de 100 milhões de neurônios. O SNC processa muitos tipos diferentes de informações sensitivas. Também é a fonte dos pensamentos, das emoções e das memórias. A maioria dos sinais que estimulam a contração muscular e a liberação das secreções glandulares se origina no SNC. Sistema nervoso periférico: − Nervo: é um feixe composto por centenas de milhares de axônios, associados a seu tecido conjuntivo e seus vasos sanguíneos, que se situa fora do encéfalo e da medula espinal. Doze pares de nervos cranianos emergem do encéfalo e 31 pares de nervos espinais emergem da medula espinal. Cada nervo segue um caminho definido e supre uma região específica do corpo. − Os gânglios são pequenas massas de tecido nervoso compostas primariamente por corpos celulares que se localizam fora do encéfalo e da medula espinal. Estas estruturas têm íntima associação com os nervos cranianos e espinais. − Os plexos entéricos são extensas redes neuronais localizadas nas paredes de órgãos do sistema digestório. Os neurônios destes plexos ajudam a regular o sistema digestório. − O termo receptor sensitivo refere-se à estrutura do sistema nervoso que monitora as mudanças nos ambientes externo ou interno. São exemplos de receptores sensitivos os receptores táteis da pele, os fotorreceptores do olho e os receptores olfatórios do nariz. Sistema nervoso somático: (1) neurônios sensitivos que transmitem informações para o SNC a partir de receptores somáticos na cabeça, no tronco e nos membros e de receptores para os sentidos especiais da visão, da audição, da gustação e do olfato, e por (2) neurônios motores que conduzem impulsos nervosos do SNC exclusivamente para os músculos esqueléticos. Como estas respostas motoras podem ser controladas conscientemente, a ação desta parte do SNP é voluntária. Sistema nervoso autônomo: (1) neurônios sensitivos que levam informações de receptores sensitivos autônomos – localizados especialmente em órgãos viscerais como o estômago e os pulmões – para o SNC, e por (2) neurônios motores que conduzem os impulsos nervosos do SNC para o músculo liso, o músculo cardíaco e as glândulas. Parte motora do SNA é composta por dois ramos: − Divisão simpática − Divisão parassimpática Com poucas exceções, os efetores recebem nervos de ambas as divisões, e geralmente têm ações opostas. Por exemplo, os neurônios simpáticos aumentam a frequência cardíaca, enquanto os parassimpáticos a diminuem. De modo geral, a divisão simpática está relacionada com o exercício ou ações de emergência – as respostas de “luta ou fuga” – e a divisão parassimpática se concentra nas ações de “repouso e digestão”. Sistema nervoso entérico: Os neurônios sensitivos do SNE monitoram mudanças químicas no sistema digestório, bem como o estiramento de suas paredes. Os neurônios motores entéricos controlam, no sistema digestório, as contrações do músculo liso para impulsionar o alimento, as secreções dos órgãos (como o suco gástrico) e a atividade das células endócrinas, secretoras de hormônios. Funções do sistema nervoso Função sensitiva: Os receptores sensitivos detectam estímulos internos, como elevação da pressão arterial, ou estímulos externos (p. ex., uma gota de água caindo no seu braço). Essas informações sensitivas são então levadas para o encéfalo e para a medula espinal por meio dos nervos cranianos e espinais. Função integradora: O sistema nervoso processa as informações sensitivas, analisando-as e tomando as decisões adequadas para cada resposta – uma atividade conhecida como integração. Função motora: Após o processamento das informações sensitivas, o sistema nervoso pode desencadear uma resposta motora específica por meio da ativação de efetores (músculos e glândulas) por intermédio dos nervos cranianos e espinais. A estimulação dos efetores causa a contração dos músculos e a secreção de hormônios pelas glândulas. Histologia do tecido nervoso Composto por células neurônios e a neuroglia. Neuroglia fornece suporte, nutrição e proteção aos neurônios e ajuda a manter o líquido intersticial que os banha. Ao contrário dos neurônios, a neuróglia continua se dividindo durante a vida de um indivíduo. Neurônios: excitabilidade elétrica → capacidade de responder a um estímulo e convertê-lo em um potencial de ação. Potencial de ação (impulso nervoso) é um sinal elétrico que se propaga pela superfície da membrana de um neurônio. Ele começa e se propaga devido à passagem de íons (como sódio e potássio) entre o líquido intersticial 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. Partes de um neurônio O corpo celular: Contém um núcleo cercado por citoplasma, o qual inclui organelas celulares típicas como os lisossomos, as mitocôndrias e o complexo de Golgi. Os corpos celulares neuronais também apresentam ribossomos livres e proeminentes agrupamentos de retículo endoplasmático rugoso, denominados de corpúsculos de Nissl. Os ribossomos são os locais onde ocorre a síntese proteica. As proteínas recém- produzidas pelos corpúsculos de Nissl são utilizadas para repor componentes celulares, como material para o crescimento neuronal, e para regenerar axônios danificados no SNP. O citoesqueleto inclui as neurofibrilas, compostas por feixes de filamentos intermediários que dão formato e suporte à célula, e os microtúbulos, que auxiliam no transporte de material entre o corpo celular e o axônio. Neurônios mais velhos também contêm lipofuscina, um pigmento que se apresenta como agregados de grânulos marrom-amarelados no citoplasma. A lipofuscina é um produto dos lisossomos neuronais que se acumula à medida que o neurônio envelhece, mas parece não ser danosa a ele. Fibra nervosa é um termo genérico para qualquer prolongamento que emerge do corpo celular de um neurônio. A maior parte dos neurônios tem dois tipos de prolongamentos: dendritos (múltiplos) e um único axônio. Os dendritos são as porções receptoras de um neurônio. A membrana plasmática dos dendritos (e dos corpos celulares) contém inúmeros receptores para que ocorra a ligação de mensageiros químicos de outras células. Os dendritos geralmente são curtos, afilados e muito ramificados. Em muitos neurônios, eles formam um arranjo arboriforme de prolongamentos que se estendem a partir do corpo celular. O citoplasma dos dendritos contém corpúsculos de Nissl, mitocôndrias e outras organelas. O axônio de um neurônio propaga o impulso nervoso para outro neurônio, para uma fibra muscular ou para uma célula glandular. Ele é uma projeção longa, fina e cilíndrica que geralmente se liga ao corpo celular por meio de uma elevação cuneiforme chamada cone de implantação. A parte do axônio que está mais próxima ao cone de implantação é chamada segmento inicial. Na maioria dos neurônios, os impulsos nervosos se iniciam na junção do cone de implantação com o segmento inicial, a zona-gatilho, a partir da qual eles percorrem o axônio até seu destino final.Um axônio contém mitocôndrias, microtúbulos e neurofibrilas. Como não há retículo endoplasmático rugoso, não existe síntese proteica no axônio. O citoplasma de um axônio, chamado axoplasma, é envolvido por uma membrana plasmática conhecida como axolema. Em toda a extensão de um axônio, podem ser encontrados ramos laterais chamados axônios colaterais, que normalmente se projetam em um ângulo reto. O axônio e seus ramos colaterais terminam se dividindo em várias projeções finas chamadas terminais axônicos ou telodendros. Classificação dos neurônios Classificação estrutural: Neurônios multipolares: vários dendritos e um axônio. Predominante em encéfalo e medula espinal Neurônios bipolares: dendrito principal e um axônio. Predominante em retina, orelha interna e área olfatório do encéfalo. Neurônios unipolares: tem dendritos e um axônio que se fundem para formar um prolongamento continuo que emerge do corpo celular. Classificação funcional Neurônios sensitivos ou aferentes contêm receptores sensitivos em suas extremidades distais (dendritos) ou estão localizados logo após receptores sensitivos que são células separadas. Quando um estímulo apropriado ativa um receptor sensitivo, ele gera um potencial de ação em seu axônio que é transportado para o SNC por nervos cranianos ou espinais. A maioria dos neurônios sensitivos é estruturalmente unipolar. Neurônios motores ou eferentes transportam os potenciais de ação para fora do SNC em direção a efetores (músculos e glândulas) na periferia (SNP) por meio de nervos cranianos ou espinais. Do ponto de vista estrutural, são multipolares. Interneurônios ou neurônios de associação estão localizados principalmente no SNC, entre os neurônios motores e sensitivos. Os interneurônios processam as informações sensitivas oriundas dos neurônios sensitivos e então promovem uma resposta motora por meio da ativação dos neurônios motores adequados. A maior parte dos interneurônios é multipolar. Neurologlia A neuróglia ou glia constitui aproximadamente metade do volume do SNC. Quando ocorre uma lesão ou uma doença, a neuróglia se multiplica para preencher os espaços anteriormente ocupados pelos neurônios. Tumores encefálicos derivados da neuróglia, chamados gliomas, tendem a ser altamente malignos e a crescer rapidamente. Dos seis tipos de células da neuróglia, quatro – astrócitos, oligodendrócitos, micróglia e células ependimárias – são encontradas apenas no SNC. Os outros dois tipos – células de Schwann e células satélites – estão presentes no SNP. Astrócitos Os astrócitos ajudam a manter o ambiente químico adequado para a geração de impulsos nervosos. Por exemplo, eles regulam a concentração de íons importante como o K+; recaptam neurotransmissores em excesso; e servem de condutores para a passagem de nutrientes e outras substâncias entre os capilares sanguíneos e os neurônios. Os astrócitos também parecem ter uma função no aprendizado e na memória, influenciando a formação de sinapses neuronais. Oligondendrocitos Formação e pela manutenção da bainha de mielina encontrada ao redor dos axônios do SNC. Como você vai ver logo adiante, a bainha de mielina é uma cobertura lipoproteica multicamada que envolve e isola alguns axônios e aumenta a velocidade da condução do impulso nervoso. Tais axônios são classificados como mielinizados. Micróglia Funciona como fagócitos Células ependimárias Elas revestem os ventrículos encefálicos e o canal central da medula espinal (espaços preenchidos por líquido cerebrospinal, que protege e nutre o encéfalo e a medula espinal). Do ponto de vista funcional, as células ependimárias produzem, possivelmente monitoram, e auxiliam na circulação do líquido cerebrospinal. Neuroglia do sistema nervoso periférico Células de schwann: Estas células envolvem os axônios do SNP. Assim como os oligodendrócitos, elas formam a bainha de mielina ao redor dos axônios. Um único oligodendrócito mieliniza vários axônios, mas cada célula de Schwann mieliniza apenas um axônio. Uma única célula de Schwann também pode envolver até 20 ou mais axônios não mielinizados (axônios que não apresentam bainha de mielina). Estas células participam da regeneração do axônio, que ocorre mais facilmente no SNP que no SNC. Células satélites: Estas células achatadas envolvem os corpos celulares dos neurônios nos gânglios do SNP. Além de fornecer suporte estrutural, as células satélites regulam as trocas de substâncias entre os corpos celulares neuronais e o líquido intersticial. Substância branca e cinzenta Em um corte recente do encéfalo e da medula espinal, algumas regiões parecem brancas e reluzentes e outras, cinzentas. A substância branca é composta primariamente por axônios mielinizados. A coloração esbranquiçada da mielina dá à substância branca seu nome. A substância cinzenta do sistema nervoso contém corpos celulares neuronais, dendritos, axônios não mielinizados, terminais axônicos e neuróglia. Ela parece acinzentada (e não esbranquiçada) porque os corpúsculos de Nissl são acinzentados e há pouca ou nenhuma mielina nessas áreas. Os vasos sanguíneos estão presentes tanto na substância branca quanto na cinzenta. Na medula espinal, a substância branca envolve uma região interna composta por substância cinzenta que, dependendo do quão imaginativo você é, parece uma borboleta ou a letra H em um corte transverso; no encéfalo, uma fina camada de substância cinzenta cobre a superfície de suas porções mais extensas, o cérebro e o cerebelo.