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Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) Tutoria UC 8 Percepção, Consciência e Emoção – Problema 3 1) Descrever a organização hierárquica das principais estruturas do SNC e SNP envolvidas com os movimentos corporais; Sistema Nervoso Central: O sistema nervoso central (SNC) é a divisão do sistema nervoso cuja função é analisar e integrar várias informações intra e extrapessoais, assim como gerar uma resposta coordenada a esses estímulos. De forma simplificada, o SNC é o principal centro de comando do corpo. O SNC consiste em dois órgãos que são contínuos um com o outro: o encéfalo e a medula espinal. Eles estão envolvidos e protegidos por três camadas de meninges, e se abrigam em duas estruturas ósseas: o crânio e a coluna vertebral, respectivamente. O encéfalo é formado pelo cérebro, pelas estruturas subcorticais, pelo pelo tronco encefálico e cerebelo. A medula espinal continua inferiormente a partir do tronco encefálico e se estende pelo canal vertebral. Ao analisar as informações e enquanto preparam respostas adequadas do corpo, as partes do encéfalo e da medula espinal se comunicam umas com as outras através de várias vias neurais. Assim que a resposta efetora tiver sido elaborada, ela é conduzida para o resto do corpo através dos nervos do sistema nervoso periférico (SNP), que surgem diretamente dessas vias neurais. Mais especificamente, o encéfalo emite 12 nervos cranianos que inervam a cabeça, o pescoço e as vísceras torácicas e abdominais, enquanto a medula espinal emite 31 pares de nervos espinais. Os nervos espinais complementam a inervação das vísceras e também inervam as outras partes do corpo que não são supridas pelos nervos cranianos (membros superiores e inferiores). Substância branca e substância cinzenta As principais células do encéfalo e da medula espinhal são os neurônios, que recebem e transmitem impulsos nervosos. Cada neurônio possui um corpo, que é seu centro de micro-comando e possui uma https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-nervoso-periferico https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/os-12-nervos-cranianos https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/os-12-nervos-cranianos https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/anatomia-da-cabeca https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/anatomia-do-pescoco https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/torax https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/anatomia-do-membro-superior https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/anatomia-do-membro-inferior Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) coloração cinzenta quando observado microscopicamente. Além de um corpo, os neurônios possuem também dois ou mais filamentos nervosos que se originam do corpo e conduzem as informações neurais. Esses filamentos são divididos em curtos (dendritos) e longos (axônios). A maioria dos axônios é envolvida por uma substância chamada de mielina, que lhes dá uma coloração branca característica. As partes dos neurônios compõem o que chamamos de substância cinzenta e substância branca. A substância cinzenta é composta por agrupamentos de corpos neuronais, enquanto a substância branca é formada por seus axônios mielinizados. Os axônios não estão dispostos de forma aleatória e entrelaçada no tecido nervoso; pelo contrário, se organizam em feixes que conectam certas partes de substância cinzenta e conduzem impulsos relevantes. No SNC, esses feixes são chamados de vias e tratos, enquanto no SNP eles formam os nervos. A distribuição de substância branca e de substância cinzenta é realizada de forma bem específica no encéfalo e na medula espinal: • No encéfalo, a maior parte da substância cinzenta é encontrada superficialmente, compondo o córtex cerebral, enquanto a substância branca compõe a sua parte interna. Pequenos aglomerados de substância cinzenta podem ser encontrados profundamente na substância branca formando as estruturas subcorticais, tais como os núcleos da base e o diencéfalo. Cada unidade de substância cinzenta no encéfalo que se localiza fora do córtex cerebral é chamada de núcleo. • Na medula espinal, a substância cinzenta compõe a parte interna, e tem um formato característico de borboleta quando observada num corte transversal. A substância branca, que forma as vias da medula espinal, se localiza externamente ao redor da substância cinzenta. Telencéfalo e lobos cerebrais O cérebro, ou prosencéfalo, é a parte mais proeminente do encéfalo. É formado por dois hemisférios cerebrais conectados através do corpo caloso. A superfície do cérebro é altamente irregular, composta por sulcos (depressões) e giros (elevações). Os sulcos e giros aumentam a área de superfície do cérebro, dando-lhe o maior poder de processamento e habilidade cognitiva de todo o sistema nervoso. Cada hemisfério é composto por cinco regiões chamadas de lobos cerebrais: frontal, parietal, temporal, occipital e insular. Cada lobo cerebral desempenha um conjunto de funções específicas. Esta é a Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) razão pela qual todo o córtex é mapeado e dividido em áreas funcionais, tais como o córtex motor e o córtex sensitivo. Essas áreas do córtex são, além disso, subdivididas, com base no seu nível funcional, nas áreas primárias, secundárias e associativas. Essas subdivisões hierárquicas se comunicam intimamente umas com as outras para processar a informação e gerar as respostas adequadas, tanto motoras quanto sensitivas. Cada lobo é delimitado por sulcos específicos e é responsável por funções distintas. O sulco mais proeminente é o sulco central (de Rolando), que separa os giros pré-central e pós- central. Esses giros abrigam o córtex motor primário e o córtex sensitivo primário, respectivamente, que são as regiões onde as funções motoras são iniciadas e as sensações são detectadas. A substância cinzenta envolve a substância branca no cérebro, que por sua vez forma a maior parte das estruturas cerebrais profundas. Estruturas subcorticais As estruturas subcorticais são um grupo de estruturas neurais localizadas profundamente no cérebro. Elas incluem o diencéfalo, os gânglios da base, o sistema límbico e a glândula hipófise. Diencéfalo O diencéfalo está localizado profundamente na substância branca do cérebro. É uma coleção de quatro estruturas cerebrais localizadas de cada lado da linha média, bilateralmente, ao lado do terceiro ventrículo do cérebro. Elas incluem: • Tálamo, uma massa nuclear ovoide formada por quatro grupos de núcleos: os núcleos anterior, medial, lateral e intralaminar do tálamo. O tálamo transmite informação motora e sensitiva entre o córtex cerebral e a periferia. • Epitálamo, que representa a parte mais posterior do diencéfalo. Ele consiste na glândula pineal, na estria medular e no trígono habenular. O epitálamo está envolvido no controle do ciclo sono-vigília (ritmo https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/anatomia-do-sistema-limbico https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/hipofise Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) circadiano) e na iniciação e controle do movimento. • Subtálamo, localizado ventralmente ao tálamo. Ele é composto pelo núcleo subtalâmico, pela zona incerta (de Forel) e pelo núcleo peripeduncular. O papel do subtálamo é controlar, integrar e precisar a atividade motora. • Hipotálamo, localizado inferoanteriormente ao tálamo. É dividido em três grupos de núcleos (anterior, médio e posterior) e três zonas (periventricular, medial e lateral). O hipotálamo regula a resposta ao estresse, o metabolismo e a função reprodutora através de vários feixes hipotalâmicos e do sistema porta hipofisário. Núcleos da base Os núcleos da base são um grupo de massas nucleares de substância cinzenta que se estendem pela parte inferior do cérebro, diencéfalo e mesencéfalo. Esses núcleos incluemo núcleo caudado, o putâmen, o globo pálido, a substância negra e o núcleo subtalâmico. O núcleo caudado e o putâmen constituem, em conjunto, o corpo estriado. O putâmen e o globo pálido formam o núcleo lentiforme. Sistema límbico Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) O sistema límbico é um conjunto de estruturas que se estendem pelo cérebro, subcórtex e tronco encefálico. Ele tem duas divisões, chamadas de córtex límbico e estruturas límbicas profundas. O córtex límbico é formado por vários sulcos e giros cerebrais dos lobos frontal, temporal e parietal. A parte profunda do sistema límbico é formada pela formação hipocampal, pela amigdala, pelo diencéfalo, pelo córtex olfatório, pelos gânglios da base, pela parte basal do cérebro e pelo tronco encefálico. De forma geral, a função do sistema límbico é controlar as emoções, o olfato e a homeostase. Uma estrutura particularmente importante do sistema límbico é a formação hipocampal, que está envolvida na memória de longo prazo e na navegação espacial. Adicionalmente, ressalta-se a amígdala, envolvida na resposta ao medo. Tronco encefálico O tronco encefálico é a parte mais inferior do encéfalo. Ele repousa na fossa posterior do crânio e é formado por três partes: mesencéfalo, ponte e bulbo. Internamente, ele é dividido na área basal, no tegmento e no teto. O tronco encefálico tem três funções principais importantes: • Contém os núcleos da maior parte dos nervos cranianos. • Facilita o trajeto das vias neurais que seguem entre a medula espinal e o cérebro. • Regula funções vegetativas, tais como a frequência cardíaca, a pressão sanguínea, a respiração e as funções gastrointestinais. Mesencéfalo O mesencéfalo é a parte mais superior do tronco encefálico. Está localizado entre o tálamo, superiormente, e a ponte, inferiormente. O mesencéfalo está envolvido nos reflexos audiovisuais, no Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) estado de alerta e na regulação da temperatura corporal. É irrigado por ramos mesencefálicos da artéria basilar. A região anterior do mesencéfalo contém várias estruturas importantes: dois pedúnculos cerebrais, a fossa interpeduncular, o núcleo rubro e o núcleo do nervo oculomotor. Já a região posterior do mesencéfalo apresenta quatro proeminências chamadas de colículos (superiores e inferiores). Esses colículos em conjunto formam a placa quadrigeminal (teto do mesencéfalo). O nervo troclear também emerge de seu aspecto posterior. Ponte A ponte é o componente do meio do tronco encefálico, localizada entre o mesencéfalo e o bulbo. Ela está envolvida em várias funções, como sono, audição, deglutição, gustação, respiração, equilíbrio e ações motoras. Sua vascularização é realizada por ramos pontinos da artéria basilar. A região anterior da ponte apresenta vários marcos importantes: os sulcos pontinos (superior e inferior), o sulco basilar, assim como as estriações criadas pelas fibras do trato corticopontocerebelar. Quatro pares de nervos cranianos emergem da região anterior da ponte: os nervos trigêmeo, abducente, facial e vestibulococlear. Do lado oposto, a região posterior da ponte contém a metade superior da fossa romboide, a eminência medial, o sulco mediano posterior, o colículo facial, as estrias medulares, o núcleo cerúleo e as áreas vestibulares. Bulbo Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) O bulbo é a parte mais inferior do tronco encefálico. Ele regula atividades autonômicas relacionadas às funções cardíaca, respiratória, reflexa e vasomotora. O bulbo é irrigado pelas artérias cerebelares inferiores e pela artéria espinal anterior. A região anterior do bulbo contém várias protuberâncias e nervos cranianos que emergem. Eles incluem a fissura mediana anterior, as pirâmides, a oliva, e os nervos hipoglosso, glossofaríngeo e vago. A superfície posterior do bulbo também é marcada por muitas estruturas anatômicas importantes, tais como: sulco mediano posterior, fascículo cuneiforme, fascículo grácil, tubérculo cuneiforme, tubérculo grácil, tubérculo trigeminal, funículo lateral, metade inferior da fossa romboide e óbex. Cerebelo O cerebelo está localizado na fossa posterior do crânio, posteriormente ao tronco encefálico e quarto ventrículo. É separado do cérebro pela tenda do cerebelo. Além disso, o cerebelo é ancorado ao tronco encefálico e se comunica com ele através dos pedúnculos cerebelares superior, médio e inferior. As funções do cerebelo incluem coordenação e precisão das atividades motoras, assim como aprendizado motor. A vascularização do cerebelo provém das artérias cerebelar inferior posterior (PICA, do inglês posterior inferior cerebellar artery), cerebelar superior (ACS) e cerebelar inferior anterior (AICA, do inglês anterior inferior cerebellar artery). Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) O cerebelo é formado por três partes: o verme do cerebelo, no meio, e dois hemisférios, um de cada lado. A superfície superior (tentorial) está voltada para cima, enquanto a superfície inferior (occipital) está voltada para baixo. O cerebelo é dividido horizontalmente em três lobos (anterior, posterior e flóculo- nodular) e aproximadamente dez lóbulos (I- X). Medula espinal A medula espinal continua inferiormente a partir do bulbo, estendendo-se do forame magno do crânio até o nível das vertebras L1 e L2. Ela é formada por cinco segmentos (cervical, torácico, lombar, sacral e coccígeo) e, ao todo, 31 pares de nervos espinais emergem desses segmentos. A medula espinal tem quatro superfícies, uma fissura anterior e três sulcos. Internamente, ela é constituída por substância cinzenta na região central, e a substância branca se dispõe ao redor. A vascularização da medula espinal se origina das artérias vertebrais e segmentares. A função da medula espinal é conduzir informação entre o encéfalo e o restante do corpo. Além disso, a medula espinal regula funções corporais da parte inferior do organismo que não dependem do cérebro, tais como os reflexos. Meninges As meninges são três membranas que envolvem o encéfalo e a medula espinal. As meninges do encéfalo são chamadas de meninges cranianas, enquanto as meninges da medula espinal são chamadas de meninges espinais. As meninges cranianas e espinais são contínuas umas com as outras através do forame magno. Sua função é proteger o SNC, abrigar vasos sanguíneos e o líquido cerebroespinal ou cefalorraquidiano (LCR), também chamado de líquor. De superficial para profundo, as meninges incluem: Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) • Dura-máter: é uma bainha de camada dupla que consiste na dura- máter periosteal e na dura-máter meníngea. A dura-máter do encéfalo está firmemente aderida ao crânio através de sua camada periosteal. A dura espinal (teca) envolve a medula espinal e é separada da coluna vertebral pelo espaço epidural. As camadas da dura craniana se separam uma da outra em vários pontos, formando um espaço que contém os seios venosos durais. • Aracnoide: a aracnoide craniana e espinal se localiza abaixo da dura máter. O espaço entre a dura e a aracnoide é chamado de espaço subdural. • Pia-máter: a pia-máter craniana e a pia-máter espinal se aderem firmemente às superfícies do tronco encefálico e da medula espinal, respectivamente. É uma meninge altamente vascularizada, contendo numerosos vasos sanguíneos que irrigam as superfícies do SNC. A pia-máter craniana envolve todo o encéfalo, e é contínua inferiormente com a pia espinal. A pia espinal recobre a medula espinale termina como um filo terminal depois da vértebra S2. O espaço entre a aracnoide e a pia máter é chamado de espaço subaracnóideo. Ele contém o LCR e vasos sanguíneos superficiais para o encéfalo e a medula espinal. Além disso, ele possui protrusões sobre a dura máter sobrejacente, chamadas de granulações aracnóideas, cuja função é constituir o principal trajeto de drenagem do LCR. Ventrículos cerebrais e líquido cafalorraquidiano (LCR) O líquido cefalorraquidiano (LCR) ou líquido cerebroespinal, ou ainda líquor, é um fluido incolor que banha o encéfalo e a medula espinal. Ele é produzido por um tecido Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) especializado chamado de plexo coroide, localizado nas paredes dos ventrículos cerebrais. O LCR circula sequencialmente pelos ventrículos e pelas cisternas subaracnóideas para finalmente ser reabsorvido pelo sistema venoso através das granulações aracnóideas. A função do LCR é absorver forças mecânicas, protegendo o SNC, e fornecer nutrientes a suas estruturas. Os ventrículos cerebrais são cavidades preenchidas por LCR inseridas profundamente no parênquima encefálico. Existem quatro ventrículos: os dois ventrículos laterais, nos lobos do cérebro, um terceiro ventrículo único, na linha média entre os hemisférios cerebrais, e um quarto ventrículo, localizado posteriormente ao tronco encefálico. Os ventrículos se comunicam através de cinco forames, que asseguram a circulação do LCR por todo o sistema ventricular: • Forame interventricular (de Monro), entre os ventrículos laterais e o terceiro ventrículo. • Aqueduto cerebral (forame de Sylvius), entre o terceiro e o quarto ventrículos. • Duas aberturas laterais (forames de Luschka), entre o quarto ventrículo e a cisterna do ângulo pontocerebelar. • Abertura mediana (forame de Magendie), entre o quarto ventrículo e o espaço subaracnóideo da cisterna magna Vias neurais e tratos da medula espinal As vias neurais são feixes de axônios que fazem interconexões entre diferentes neurônios. Elas podem ser encontradas conectando as várias partes diferentes do encéfalo, ou podem conectar o encéfalo e a medula espinal. As vias localizadas no encéfalo são chamadas de tratos. Seu objetivo é conduzir informações entre as várias partes do encéfalo durante o processo de análise e integração de alguns estímulos. Os tratos são geralmente denominados de acordo com as estruturas que conectam. Por exemplo, um trato que conecta o córtex cerebral com os núcleos dos nervos cranianos é chamado de trato corticonuclear. Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) As vias neurais que conectam o encéfalo e a medula espinal são chamadas de tratos ascendentes (sensitivos) e descendentes (motores). Eles transmitem informações sensitivas e motoras entre o SNC e a periferia. Os tratos da medula espinal seguem na substância branca da medula espinal e são formados por neurônios de terceira ordem que fazem sinapse sequencialmente uns com os outros. Os tratos da medula espinhal são classificados da seguinte forma: • Tratos ascendentes, formados por uma coluna dorsal (tato fino, propriocepção) e pelos tratos espinotalâmico (tato grosseiro, pressão, dor e temperatura), espinocerebelar (propriocepção, coordenação, postura), espinotectal (reflexos espinovisuais), espinorreticular (consciência) e espino-olivar (sensibilidade cutânea, propriocepção). • Tratos descendentes, que incluem os tratos corticospinais (movimentos voluntários), corticobulbar (influencia atividade dos nervos cranianos), reticuloespinal (desencadeia ou inibe ações voluntárias e reflexas), tectoespinal (reflexos auditivos e visuais), rubroespinal (movimentos involuntários finos) e vestibuloespinal (equilíbrio). Sistema Nervoso Periférico Nervos periféricos Os elementos funcionais do sistema nervoso periférico são os nervos periféricos. Cada nervo consiste em um feixe de muitas fibras nervosas (axônios) e seus revestimentos de tecido conjuntivo, podendo ser comparados aos tratos (feixes) do SNC. Por sua vez, cada fibra nervosa é uma extensão de um neurônio cujo corpo celular é mantido dentro da substância cinzenta do SNC ou dentro dos gânglios do SNP. Os neurônios periféricos que transportam informações para o SNC são chamados de neurônios aferentes ou sensitivos, enquanto os que transmitem informações do SNC para a periferia são conhecidos como neurônios eferentes ou motores. Neurônios aferentes transmitem uma variedade de impulsos provenientes de receptores sensitivos (sensoriais) e dos órgãos sensoriais. Por exemplo, eles transmitem sensações gerais como toque, dor, temperatura e posição no espaço (propriocepção). Além disso, eles também Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) transmitem informações sensoriais mais específicas, como os sentidos especiais do olfato, da visão, da audição e do equilíbrio. Por outro lado, os neurônios eferentes levam informações gerais do sistema nervoso para os órgãos efetores, por exemplo, os músculos esqueléticos, os órgãos viscerais e as glândulas. Eles são responsáveis por iniciar a contração muscular voluntária e involuntária, além de estarem envolvidos em outras outras funções motoras, como na secreção glandular. Os nervos também podem ser classificados em "nervos cranianos" ou "nervos espinais" de acordo com o local de saída do SNC. Os nevos cranianos emergem do crânio (cérebro/ tronco cerebral), enquanto os nervos espinais deixam o SNC através da medula espinal. Existem 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos espinais, dando um total de 43 pares de nervos que formam a base do sistema nervoso periférico. Nervos cranianos O primeiro conjunto de nervos periféricos são os doze nervos cranianos: olfatório (NC I), óptico (NC II), oculomotor (NC III), troclear (NC IV), trigêmeo (NC V1, NC V2, NC V3), abducente (NC VI), facial (NC VII), vestibulococlear (NC VIII), glossofaríngeo (NC IX), vago (NC X), acessório (NC XI) e hipoglosso (NC XII). Nervos cranianos Os nervos cranianos são nervos periféricos que inervam principalmente estruturas anatômicas da cabeça e pescoço. A exceção é o nervo vago, que também inerva vários órgãos torácicos e abdominais. Os nervos cranianos se originam de núcleos específicos localizados no cérebro. Eles deixam a cavidade craniana através dos forames (buracos) e se projetam para sua estrutura alvo respectiva. Os nervos cranianos são divididos em três grupos de acordo com o tipo de informação transportada pelas suas fibras: • Sensitivos • Motores • Mistos https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/o-nervo-olfatorio https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-optico https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-oculomotor-iii https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervos-troclear-iv-e-abducente-vi https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-trigemeo-v https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/ramo-oftalmico-do-nervo-trigemeo-v1 https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/ramo-maxilar-do-nervo-trigemeo https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/ramo-mandibular-do-nervo-trigemeo https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervos-troclear-iv-e-abducente-vi https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-facial https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-vestibulococlear-viii https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-glossofaringeo-ix https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-vago https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/o-nervo-acessorio https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/nervo-hipoglosso-xii Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) Nervos espinais O segundo conjunto de nervos periféricos são os nervos espinais, dos quais existem 31 pares no total: oito cervicais, doze torácicos, cinco lombares, cinco sacrais (sagrados) e um coccígeo. Sua numeração correlaciona-se com anumeração dos níveis da coluna vertebral: os nervos espinais cervicais são numerados de acordo com a vértebra localizada imediatamente abaixo, enquanto todos os demais de acordo com a vértebra situada acima. Cada nervo espinal começa como várias pequenas raízes ou radículas que se unem para formar duas raízes principais. A raiz anterior transporta fibras motoras de neurônios cujos corpos celulares estão localizados no corno anterior da medula espinal. A raiz posterior transporta fibras sensitivas de neurônios cujos corpos celulares se encontram no gânglio da raiz dorsal. Nas regiões torácica e lombar superior, a raiz anterior também transporta fibras autonômicas de neurônios pré-ganglionares simpáticos cujos corpos celulares estão localizados no corno lateral da medula espinal. A raíz anterior se junta à raíz posterior subsequentemente para formar o nervo espinal posteriormente dito, que transporta fibras mistas (sensoriais, motoras e autonômicas). Os nervos espinais deixam a coluna vertebral através dos forames (buracos) intervertebrais localizados entre duas vértebras adjacentes. Cada nervo espinal divide-se então em dois ramos chamados de ramo posterior (dorsal) e ramo anterior (ventral), ambos carregando fibras mistas. Os ramos posteriores deslocam-se posteriormente e dividem-se em ramificações que inervam estruturas pós- vertebrais. Os ramos anteriores inervam a pele e os músculos dos membros e do tronco anterior. Imediatamente após a divisão do nervo espinal nos dois ramos, ramificam-se fibras comunicantes menores. Esses ramos comunicantes brancos e cinzentos estabelecem uma comunicação entre os nervos espinais e os dois troncos simpáticos do sistema nervoso autônomo que percorrem a extensão da coluna vertebral. É importante notar que os ramos comunicantes cinzentos existem em todos os níveis da medula espinal, enquanto os ramos brancos são encontrados apenas nos níveis T1-L2. Sistema nervoso somático Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) O sistema nervoso somático, também conhecido como sistema nervoso voluntário, é responsável por fornecer inervação sensitiva e motora a todas as estruturas do corpo humano, exceto órgãos, glândulas e vasos sanguíneos. Em outras palavras, ele transporta impulsos referentes às sensações do corpo (dor, tato, temperatura, propriocepção) e inerva os músculos esqueléticos que estão sob controle consciente ou voluntário, iniciando o movimento. Além disso, o sistema nervoso somático está envolvido nos reflexos espinais, como por exemplo no reflexo de retirada. Isso ajuda você a tirar sua mão instantaneamente ao tocar em um objeto quente. Tanto os nervos cranianos quanto os espinais contribuem para o sistema nervoso somático. Os nervos cranianos fornecem controle motor voluntário e percepção sensitiva da região da face. Com relação aos nervos espinais, como mencionamos anteriormente, os ramos posteriores deslocam-se posteriormente para inervar a coluna vertebral, os músculos vertebrais e a pele das costas, enquanto os ramos anteriores inervam os membros e o tronco anterior. A maioria dos ramos anteriores se unem para formar plexos nervosos dos quais muitos nervos periféricos principais se originam. A exceção são os ramos anteriores da região torácica, que viajam de uma forma relativamente independente uns dos outros sem formar plexos, como nervos intercostais e subcostais do tronco. Os plexos nervosos, formados pelos ramos anteriores dos nervos espinais, são os seguintes: • C1-C4 formam o plexo cervical • C5-T1 se agrupam no plexo braquial • T12-L4 formam o plexo lombar • L4 - S4 se agrupam no plexo sacral (sagrado) Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) Os plexos lombares e sacrais também podem ser agrupados como plexo lombossacral (lombossagrado), mas os manteremos separados para melhor compreensão. Dermátomos: vista anterior Os clínicos entenderão que é importante diferenciar os dermátomos (inervação sensitiva providenciada de forma segmentar pelos nervos espinais) da inervação cutânea fornecida pelos nervos periféricos individuais. De modo semelhante aos dermátomos, o grupo de músculos inervado pelas fibras motoras de um único nervo espinal também pode ser mapeado. Isso é representado na forma de miótomos. Se você quiser estudar mais sobre os nervos espinais e o sistema nervoso somático como um todo, veja os recursos abaixo! Sistema nervoso autônomo (SNA) Por último, mas não menos importante, chegamos na divisão autonômica do sistema nervoso periférico (SNP). O sistema nervoso autônomo (SNA) tem uma natureza involuntária, o que significa que não temos controle consciente sobre ele. É responsável por fornecer inervação sensitiva e motora para os músculos lisos, os vasos sanguíneos, as glândulas e os órgãos internos. Dessa forma, ele controla de forma coordenada as funções glandulares e viscerais, desempenhando um papel na manutenção da homeostase. Os nervos do SNA também são periféricos por natureza, de forma que a estrutura geral de um nervo periférico discutida anteriormente ainda se aplica. No entanto, há uma ressalva: todos os nervos autônomos fazem sinapse com um gânglio nervoso simpático ou parassimpático. A porção do nervo antes da sua sinapse com o gânglio nervoso é referida como pré-ganglionar, e carrega o impulso em direção ao aglomerado de corpos celulares no gânglio. Por outro lado, a porção do nervo após o gânglio é chamada de pós-ganglionar, e leva o impulso para longe dos corpos celulares. O SNA possui três grandes divisões: sistema nervoso simpático, sistema nervoso parassimpático e sistema nervoso entérico. O sistema nervoso simpático prepara o corpo para lidar com períodos de aumento do esforço físico através de ações como regulação dos vasos sanguíneos (geralmente vasoconstrição, embora nem sempre), Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) dilatação de pupilas, aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial e diminuição do peristaltismo. O sistema nervoso parassimpático ajuda o corpo a conservar energia, com as funções de "descanso e digestão", alimentação e reprodução. Isto é realizado através de ações que retardam o sistema cardiovascular, estimulam a secreção das glândulas e aumentam o peristaltismo. O sistema parassimpático também está envolvido na excitação sexual e no lacrimejamento (choro). Já o sistema nervoso entérico (SNE) localiza-se dentro das paredes do trato gastrointestinal e consiste nos plexos mioentérico (de Auerbach) e submucoso (de Meissner). Eles trabalham juntos para controlar o peristaltismo no sistema digestivo. Este sistema é frequentemente descrito como um “segundo cérebro”, pois atua de forma independente sendo influenciado apenas pelos impulsos do SNA. Sistema nervoso simpático As fibras pré-ganglionares dos nervos simpáticos deixam a medula espinal através das raízes anteriores de T1 a L2, entrando no nervo espinal correspondente. As fibras viajam então através dos ramos comunicantes brancos até os gânglios paravertebrais dos troncos do simpático, localizados em ambos os lados da coluna vertebral. Algumas fibras fazem sinapse nestes gânglios, enquanto outras passam por eles sem fazer sinapse, saindo dos troncos simpáticos como nervos esplâncnicos (maior, menor, imo, lombar, sacral). Esses nervos esplâncnicos fazem sinapse mais próximos de seus órgãos-alvo nos gânglios pré-vertebrais chamados de celíacos, aórtico-renais e mesentéricos (superiores e inferiores). As fibras pós- ganglionares então se projetam sobre suas estruturas-alvo, de forma direta ou retornando através do ramo comunicante cinzento e seguindo o caminho dos nervos espinais por todo o corpo. Os órgãos-alvo Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) incluem vasos sanguíneos, glândulas sudoríparas, músculos eretores do pêlo, íris e órgãos internos. Um exemplo de órgão alvodo sistema nervoso simpático é a glândula suprarrenal. A atividade do sistema nervoso simpático estimula a liberação de adrenalina (também conhecida como epinefrina) através do sistema medular simpático-suprarrenal. Sistema nervoso parassimpático Chegamos agora ao sistema nervoso parassimpático, que pode ser dividido em parte craniana e parte sacral (sagrada). As fibras pré-ganglionares da parte craniana saem do tronco encefálico nos nervos cranianos oculomotor, facial, glossofaríngeo e vago. Elas fazem sinapse nos gânglios ciliar, pterigopalatino, ótico, submandibular e entéricos. Por fim, as fibras pós-ganglionares inervam as glândulas salivares da cabeça, a íris, os músculos ciliares do olho e, no caso do nervo vago, as vísceras torácicas e abdominais. As fibras pré-ganglionares da parte sacral (sagrada) são muito mais restritas, saindo da medula espinal apenas através das raízes anteriores dos nervos espinais S2- S4. Elas viajam com os nervos esplâncnicos pélvicos, por fim inervando as vísceras pélvicas (cólon ascendente, colon sigmoide, reto, bexiga, pênis/clitóris). 2) Compreender como são produzidos os reflexos medulares e os movimentos corporais intencionais, considerando apenas os circuitos neurais básicos; Reflexos medulares Podemos dizer que o cérebro humano é o computador mais poderoso do mundo. O cérebro dos vertebrados surgiu há muito anos como uma estrutura primitiva dividida em cérebro anterior, médio e posterior (prosencéfalo, mesencéfalo e romboencéfalo) e medula espinhal. Alguns vertebrados como os anfíbios, ainda permanecem com esta estrutura cerebral primitiva, no entanto, em outros vertebrados, como nos mamíferos, o cérebro sofreu modificações substanciais ao longo do tempo dando origem a um sistema nervoso central altamente complexo. Tomando-se por base o início da escala filogenética dos vertebrados, podemos dizer que a medula espinhal era, hierarquicamente, um centro importante de integração nervosa com mais autonomia do que os demais centros cerebrais. De fato, a medula espinhal é a parte do sistema nervoso central que fica rodeada e protegida pela coluna vertebral. Trata-se de um centro de integração onde chegam as fibras sensoriais e de onde partem informações motoras, seguindo esta sequência. No entanto, a medula espinhal não é apenas um caminho para conexões motoras e sensoriais entre o sistema nervoso periférico e o encéfalo, mas é responsável pela Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) coordenação de reflexos sensoriais- motores. Brevemente, os sinais sensoriais entram na medula (exclusivamente via raízes dorsais) onde fazem sinapses com neurônios motores anteriores ou com interneurônios. Os neurônios motores anteriores deixam a medula via raízes ventrais e inervam diretamente as fibras musculares esqueléticas. Por outro lado, os interneurônios ficam confinados ao sistema nervoso central e fazem conexões tanto com neurônios sensoriais quanto com neurônios motores. Na maioria das vezes os sinais sensoriais são transmitidos primeiramente para os interneurônios, onde são adequadamente processados, antes de convergirem sobre os neurônios motores anteriores para o controle da função muscular (Figura 1). Portanto, os sinais sensoriais que chegam à medula podem provocar uma resposta motora direta, ao fazerem sinapse com neurônios motores anteriores (reflexo monossináptico) ou indireta, ao fazerem sinapse com os interneurônios. A Figura 2 mostra a base funcional para um reflexo, onde um neurônio sensorial interage diretamente por meio de sinapse com um neurônio motor (reflexo monossináptico). Quando uma atividade animal, como um movimento ou a secreção de uma glândula, ocorre em virtude de uma alteração no ambiente, essa atividade passa a ser denominada resposta. Os agentes externos que induzem as respostas são os estímulos. Quando estas respostas ocorrem de forma padronizada, elas são chamadas reflexos. O circuito neuronal local da medula espinhal é responsável por uma série de reflexos motores ou reflexos medulares. Dentre os reflexos medulares está o reflexo flexor ou de retirada. Este reflexo é caracterizado pela retirada de um membro do corpo frente a estímulos como dor, picada e calor. Um exemplo é Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) quando encostamos a mão no fogo: não precisamos ver ou mesmo sentir a dor para que a resposta reflexa seja desencadeada e nossa mão seja retirada (reflexo flexor ou de retirada). Isso ocorre graças à integração, na medula, da ativação dos neurônios sensitivos com os neurônios motores e, consequente excitação dos músculos flexores e recíproco relaxamento ou inibição dos músculos extensores. A flexão de um membro acompanhada da reação contralateral do membro oposto é denominada reflexo extensor cruzado. No entanto, para que este reflexo seja observado o estímulo tem que ser suficientemente forte para atingir os interneurônios, com limiar de ativação mais alto, que fazem parte do circuito neuronal do reflexo extensor cruzado. A necessidade do envolvimento dos músculos contralaterais neste tipo de reflexo tem a função de dar suporte postural durante a retirada do membro afetado frente ao estímulo da dor (Figura 3). Outro reflexo medular associado a movimentos musculares é o reflexo de locomoção, como o caso do reflexo natatório. Observações em animais experimentais mostram que um padrão rítmico básico dos movimentos dos membros durante a locomoção ou natação podem não ser dependentes de estímulos sensoriais e tão pouco dependentes de centros nervosos superiores. Para estudarmos a ação reflexa e suas propriedades, acompanhamos no vídeo uma rã em preparação espinhal, de modo que eliminamos, sequencialmente, as influências superiores. No vídeo, observamos que após a destruição do telencéfalo, apesar de não exibir iniciativa de movimentos, a rã quando estimulada ainda mantém alguns reflexos como o reflexo de retirada, reflexo natatório e reflexo do abraço; além do reflexo postural e capacidade de manter uma frequência respiratória. O procedimento experimental mostra que tais reflexos não estão associados aos centros superiores, mas à medula. No entanto, o padrão de velocidade e a coordenação destes movimentos não é tão precisa quanto no animal íntegro. Ao aplicar as diferentes soluções de ácido acético na pata da rã que teve seus centros superiores destruídos e que ficou com sua medula intacta, observamos diversos padrões de respostas. Com o aumento da intensidade do estímulo observam-se respostas mais fortes. Primeiramente, observamos apenas a retirada do membro estimulado em resposta à aplicação da solução mais fraca de ácido acético. À medida que soluções mais concentradas de ácido foram aplicadas a rã exibiu movimento unilateral de retirada (lei da unilateralidade) seguido de contração generalizada (reflexo generalizado). Ainda, a lei da localização foi mostrada no momento em que a rã tenta alcançar um estímulo aplicado localmente. Por fim, com a destruição total da medula, a rã deixa de apresentar movimentos Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) motores reflexos quando estimulada e perde a capacidade de adquirir postura e exibir movimentos respiratórios. Movimentos corporais intencionais 3) Discutir a interrelação dos sistemas somatossensorial e motor; Enquanto o sistema nervoso sensorial nos proporciona uma representação do mundo exterior e do estado interno do corpo, o processamento motor começa com uma “imagem” de um movimento desejado e, finalmente, sua expressão na forma de comportamento. A mentalização do mundo exterior e do nosso próprio corpo tem como principal função guiar a expressão motora na forma de várias posturas e combinações de movimentos do corpo e partes do corpo. Ao contrário do sistemasensorial que transforma os sinais físicos e químicos do ambiente em sinais neurais, o sistema motor faz o inverso: processa os sinais neurais em comandos ordenados que irão determinar no músculo a força contrátil que deverá utilizada para realizar um determinado movimento. Assim como a nossa capacidade perceptual reside em detectar, analisar e estimar o significado dos estímulos ambientais, a nossa habilidade e performance motora refletem a capacidade do sistema motor planejar, coordenar e executar os movimentos. Nessa linha de produção as fibras musculares são os elementos finais que traduzem os códigos neurais em força contrátil do movimento pretendido. Tanto o sistema sensorial como o motor está sujeito ao aperfeiçoamento pela aprendizagem: reconhecemos os mais variados estímulos do ambiente como produto da experiência e incorporamos e aprimoramos as mais variadas tarefas motoras. A motricidade somática nos garante a manutenção da postura e locomoção do nosso corpo, da movimentação de suas partes específicas para realizar tarefas manipulativas como a construção e uso de ferramentas e, finalmente, a de expressar nossos pensamentos e os sentimentos. O sistema motor requer unidades de trabalho que operem em harmonia para a expressão do comportamento. Essas unidades podem ser resumidas em: • Unidade de planejamento e comando: idealização do movimento (córtex motor) • Unidades de controle: detectam os erros entre o movimento programado e o que está sendo executado (cerebelo e núcleos da base) • Unidade de ordenação: enviam aos músculos comandos finais (motoneurônios da medula e do tronco encefálico) • Unidade de execução: realização do movimento (músculos) Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) Durante a execução das tarefas motoras, seja de qualquer natureza, o sistema motor atua basicamente controlando os músculos fásicos de contração rápida (que realizam contrações discretas e transitórias e nos permitem a realização de movimento) e os músculos tônicos de contração mais lenta porem bastante resistentes à fadiga (que atuam estabilizando as articulações e garantindo a postura). A diminuição do ângulo articular é realizada pelos músculos flexores e o aumento, pelos músculos extensores. Cada movimento é o resultado do balanço entre a atividade de músculos antagônicos: dos agonistas que movem as articulações e de antagonistas que as estabilizam. Além de controlar esses grupos isolados de músculos, o sistema motor leva em conta outras tarefas importantes: - Elabora comandos precisos no tempo e no espaço para recrutar não apenas um, mas vários grupos de músculos envolvidos num determinado movimento. - Distribui a força muscular para ajustar movimentos particulares. Quando nos colocamos em pé, primeiro os músculos extensores das pernas devem estabilizar as articulações antes dos que irão ajustar a posição do tronco e da cabeça. - Leva em consideração as propriedades mecânicas do sistema que está executando o movimento (músculos, ossos e ligamentos). - Monitora e analisa o fluxo contínuo de informações sobre os eventos do meio ambiente externo, da posição do corpo e da orientação dos membros no espaço e o grau de contração dos músculos. Essas informações servem para realizar ajustes necessários antes e durante a execução do movimento. Os três níveis funcionais da hierarquia motora são representados pela medula, tronco encefálico e córtex cerebral; cada um possui circuitos neuronais distintos paralelamente organizados que influenciam uma via final comum: os motoneurônios. Cada nível da hierarquia motora recebe aferências sensoriais que lhes são relevantes para executar a tarefa, mas há uma organização de tal maneira que os circuitos corticais dominam os do tronco encefálico e este, os da medula. Estruturas subcorticais como núcleos da base e cerebelo constituem partes essenciais da motricidade, principalmente voluntária. Quando desejamos realizar um ato voluntário, os córtices associativos criam a imagem do movimento desejado e envia essa intenção para o sistema motor. O sistema motor então planeja, elabora táticas e executa o movimento desejado. Todo o nível da organização motora necessita de informações sensoriais, como por exemplo, o efeito que a gravidade está exercendo sobre os músculos e o sobre o corpo, como o corpo se encontra no momento, as eventuais discrepâncias entre o movimento pretendido e o que realmente está acontecendo, a variação da tensão mecânica durante a contração, etc. Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) A expressão motora somática é constituída não só de expressões voluntárias como também de atividades involuntárias (reflexas). Que padrões de movimentos do nosso corpo podemos reconhecer? PADRÕES BÁSICOS DE MOVIMENTOS DO CORPO ATOS REFLEXOS: respostas motoras simples (participação de poucos músculos) e estereotipadas (sempre do mesmo jeito), involuntárias e que foram causadas por estímulos específicos. Sua manifestação não depende de experiência prévia como o ato de flexão do braço quando tocamos uma chapa quente com os dedos. Os arcos reflexos podem ser muito complexos, envolvendo muitos neurônios participantes do circuito, assim como de vários músculos do corpo. Nesse caso falamos de reações reflexas como as reações automáticas em cadeia que exibimos quando tentamos nos equilibrar evitando a queda usando todas as partes do corpo. Todos os circuitos neurais reflexos são organizados subconscientemente e são desencadeados por estímulos sensoriais específicos. O conceito de circuito neural reflexo ou simplesmente arco reflexo pode ser estendido para respostas motoras viscerais (músculos lisos, cardíacos e glândulas). Os reflexos que regulam o diâmetro pupilar (reflexo fotomotor direto e consensual) e acomodação visual, são exemplos de reflexos viscerais. A organização mínima de um circuito ou arco reflexo necessita dos seguintes elementos: 1. Receptor 2. Fibra sensorial primária 3. Interneurônio 4. Neurônio motor 5. Órgão muscular No exemplo acima o arco reflexo tem o órgão sensorial na superfície cutânea. Quando estimulado, o impulso sensorial atinge o SNC através da fibra aferente primária e o interneurônio comunica o acontecimento para o motoneurônio que inerva as fibras musculares do músculo localizado sob a pele afetada. O resultado será o afastamento do membro em relação ao estímulo nociceptivo. Os arcos reflexos podem ser polissinápticos incluindo, no mínimo, um interneurônio entre o neurônio sensorial e o motoneurônio ou, ser monossináptico, desprovido de interneurônio. Há arcos reflexos unissegmentares (como o miotatico) e plurissegmentares (reflexo de retirada). É fácil perceber que quanto mais interneurônios participarem do arco reflexo, maior será a sua complexidade Emylle Pereira – Medicina UNDB (M2) morfológica e funcional. O fato de os arcos operarem em nível inconsciente é muito prático para o organismo: estímulos específicos podem acionar circuitos neurais e os respectivos órgãos efetuadores apropriados sem a necessidade de planejamento. Sob o ponto de vista clinico, uma parte do exame neurológico envolve a pesquisa da integridade funcional dos arcos reflexos. Como os reflexos são evocados por meio de estímulos específicos, podem ser causados artificialmente. Assim, o neurologista pode provocar reflexos superficiais (cutâneos) ou profundos (tendíneos) para se verificar a integridade funcional dos neurônios sensoriais e motores que fazem parte dos arcos organizados em diferentes níveis da medula e do tronco encefálico. As respostas reflexas podem estar normais ou apresentarem hiperreflexia (resposta exagerada) ou arreflexia (ausência de resposta) e ainda, hiporreflexia. Isso significa que é necessária uma boa familiaridade com a neuroanatomia para se avaliar o nível topográfico das lesõesdo SNC ou periférico. PADRÕES MOTORES RÍTMICOS: combinam características de atos reflexos e voluntários. Exemplos: andar, correr, mastigar, coçar, copular, etc. Para serem iniciados precisam de comando voluntário, mas uma vez eliciados, seguem um padrão reflexo de movimentos repetitivos. MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS: movimentos complexos, amplamente aprendidos e intencionais como os de escrever, tocar piano, falar, cantar, etc. Uma vez aprendido, repetido e incorporado ao nosso repertório, os mecanismos de aprendizagem motora garantem que, ao evocarmos a tarefa voluntariamente, as seqüências de movimentos são realizadas automaticamente. Andar de bicicleta é uma tarefa complexa e amplamente aprendida. Mas depois que aprendeu, nunca mais é esquecida mesmo que passem anos sem praticá-la. Não confundir: uma resposta reflexa é automática, mas de natureza inata; já as tarefas voluntárias se tornam automáticas depois de terem sido aprendidas. 4) Neuromoduladores e neurotransmissores: motriz da vida (Conferência do dia 02/10/2023). “Profº. Ms. Braulio Galdino de Araújo”.