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ANATOMIA E FISIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO ➔ A principal função do sistema nervoso é manter a homeostase do organismo. ➔ O sistema nervoso regula todos os demais sistemas para manter o equilíbrio nas atividades do organismo. FUNÇÕES BÁSICAS DO SISTEMA NERVOSO: 1- Detectar e receber informações sobre o ambiente interno e externo do organismo; 2- Integrar e processar as informações sobre o ambiente interno e externo do organismo; 3- Comandar respostas adequadas de acordo com as informações recebidas sobre o ambiente interno e externo do organismo. ESTRUTURA DO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso é formado por órgãos, o encéfalo e a medula espinal que dão origem aos nervos cranianos e espinais, respectivamente. Esses órgãos são formados pelo tecido nervoso. O tecido nervoso é formado por células especializadas, as células da glia (neuroglias) e os neurônios. Os neurônios são capazes de realizar as funções básicas do sistema nervoso. Os neurônios são considerados a unidade fundamental básica do sistema nervoso. CÉLULAS DA GLIA Existem 4 tipos de células da glia no sistema nervoso central: - Astrócitos: sustentação e nutrição dos neurônios; - Oligodendrócitos: formação da bainha de mielina; - Microglia: fagocitar células mortas e partículas estranhas; - Células ependimárias: células que revestem as cavidades do sistema nervoso central, produzem o líquido cefalorraquidiano. Já no sistema nervoso central que é formado pelos nervos e gânglios, as células da glia se dividem em 2 tipos: - Células de Schwann: formação da bainha de mielina; - Células de satélite: corpos celulares de apoio. NEURÔNIOS ESTRUTURA DOS NEURÔNIOS: Formado pelo corpo celular, axônios e dendritos. - Corpo celular: estrutura onde estão localizado o núcleo e as organelas celulares. A maioria dos processos vitais do neurônios acontece no corpo celular. - Dendritos: projeções que saem do corpo celular. Recebem as informações. - Axônio: são canais que propagam e transmitem as informações para os dendritos de outros neurônios. Através das sinapses. Os axônios são revestidos pela bainha de mielina que serve para impedir possíveis vazamentos de íons e garantir uma transmissão de informações mais rápida. CLASSIFICAÇÃO DOS NEURÔNIOS: Quanto à estrutura, número de projeções que saem do corpo celular: - Multipolar; - Bipolar; - Unipolar. Quanto ao comprimento do axônio: - Neurônios de Golgi tipo I ou neurônios de projeção: axônios longos; - Neurônios de Golgi tipo II ou neurônios de circuitos locais ou interneurônios: axônios curtos. Quanto a função: - Neurônios sensoriais ou aferentes: recebem informações; - Neurônios motores ou eferentes: comandar respostas; - Neurônios de associação ou interneurônios: integrar e processar informações. TRANSMISSÃO DE SINAIS O corpo celular também recebe informações, pelo chamado cone axonal. As informações recebidas pelos dendritos e corpo celular geram alterações no potencial de membrana do neurônio, chamado de potencial graduado, que podem se espalhar pelo corpo celular e chegar em uma região intermediária chamada cone de implantação ou cone axonal. É nessa região que as informações recebidas são integradas e processadas, o potencial graduado. se a soma desses potenciais graduados elevar o potencial de membrana do cone axonal até o potencial limiar (limiar de excitabilidade) dispara um potencial de ação ou impulso nervoso. Por isso, é no canal axonal que fica a zona de gatilho, uma região rica em canais de sódio e potássio dependendo de voltagens necessárias para os potenciais de ação. TRANSMISSÃO SINÁPTICA Transferência de informações de um neurônio para outro neurônio ou de um neurônio para outro tipo celular. Ex.: células musculares ou glandulares. SINAPSES: regiões especializadas na recepção e transmissão de informações/ sinais. SINAPSES NEURAIS A mais comum é a axodendrítica. SINAPSES ELÉTRICAS A transmissão de sinal ocorre de forma direta. O axônio do neurônio 1 faz uma sinapse elétrica com o dendrito do neurônio 2. Existem estruturas proteicas conectando as membranas dos neurônios. Essas estruturas formam poros ou canais hidrofílicos e permitem a passagem de pequenas moléculas hidrofílicas, como íons. ➢ No neurônio um foi disparado um potencial de ação na zona de gatilho que foi propagado rapidamente até os terminais axonais. ➢ Quando o potencial de ação chega ao ramo terminal muitos canais de sódio dependentes de voltagem são abertos e ocorre o aumento do influxo da entrada de sódio, aumentando a concentração desses íons no ramo terminal. ➢ Se o neurônio dois estiver em repouso, o potencial de membrana vai estar mais negativo e a concentração de sódio vai estar mais baixa. Assim, haverá gradiente de concentração para que o sódio se difunda do neurônio 1 para o citoplasma do neurônio 2. Conforme o sódio vai chegando no citoplasma do neurônio 2, vai alterando a carga da membrana tornando-a mais positiva, ou seja, vai despolarizando a membrana gerando uma onda de despolarização. ➢ Essa onda de despolarização pode se deslocar até a zona de gatilho do neurônio 2 e gerar um potencial de ação. ➢ A estrutura chave para essa transmissão são os canais que ligam os citoplasmas de dois neurônios que permitem a passagem direta dos íons de sódio. Esses canais recebem o nome de junção comunicante. ➢ Um conéxon da célula 1 se encaixa perfeitamente no conéxon da célula 2, formando um canal contínuo. ➢ Essa comunicação pode ser bidirecional. A informação pode ir e voltar pelo mesmo canal. ➢ Na sinapse elétrica a transmissão de informações é rápida. ➢ É importante sincronizar as informações de um grupo de neurônios instantaneamente, em algumas situações. SINAPSES QUÍMICAS A transmissão de sinal ocorre de forma indireta. A membrana do axônio do neurônio 1 está separada da membrana do dendrito 2 por um espaço, chamado de fenda sináptica. No terminal do axônio do neurônio 1 localizam-se vesículas sinápticas chamadas de neuromediadores. ➢ Quando o potencial de ação disparado na zona de gatilho chega despolarizando as membranas dos terminais axonais do neurônio 1 (neurônio pré- sináptico porque está antes da fenda sináptica) ocorre a liberação dos neuromediadores na fenda sináptica para o neurônio 2 (neurônio pós sináptico porque está depois da fenda sináptica). ➢ Na membrana do neurônio pós- sináptico estão presentes proteínas receptoras dos sinais. Quando os neuromediadores são liberados eles interagem com os receptores, fazendo com que o potencial de membrana seja alterado gerando ondas de despolarização ou de hiperpolarização. ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ As ondas de despolarização podem se propagar até a zona de gatilho do neurônio 2 e gerar novos potenciais de ação. ➢ Os canais só abrem com um potencial de ação. ➢ Quando os canais abrem ocorre um influxo de cálcio que entra no neurônio pré- sináptico que vai até as vesículas cheias de neurotransmissores. ➢ O cálcio vai estimular as membranas das vesículas impulsionando-as até a periferia do neurônio. ➢ Na membrana do neurônio encontram-se proteínas de acoplagem que captam as vesículas e ocorre um processo de exocitose, onde a membrana da vesícula vai se fundir com a membrana do neurônio permitindo que os neurônios saem através da fenda. ➢ Os neurotransmissores se acoplam nos receptores do neurônio pós- sináptico. ➢ Após essa acoplagem ocorrem vias de transdução de sinal, ou seja, pega o sinal químico e transforma ela novamentede estímulo sensorial que eles detectam. Por exemplo: ● os mecanorreceptores detectam estímulos mecânicos, como a pressão na nossa pele; ● os quimiorreceptores detectam estímulos químicos, como as moléculas odoríferas e gustativas; ● os fotorreceptores detectam estímulos luminosos, isto é, a luz; ● enquanto os termorreceptores detectam estímulos térmicos, ou seja, a temperatura. ● os nociceptores detectam estímulos nocivos pro organismo, portanto, quando estimulados causam a sensação dolorosa, ou seja, são receptores de dor. Os estímulos nocivos podem ser: ● mecânicos, como por exemplo levar um soco na cara; ● térmicos, como por exemplo colocar a mão na água que está fervendo; ● ou químicos, por exemplo, quando as células do organismo são danificadas elas liberam moléculas que podem ser detectadas por alguns tipos de nociceptores. Independente do tipo de receptor sensorial, todos eles têm a função de detectar estímulos físicos ou químicos e transformar esses estímulos em sinais elétricos, os potenciais receptores. Esse processo de transformar os estímulos físicos e químicos em potenciais receptores é o que chamamos de Transdução Sensorial. Inervando a nossa pele, existem terminações nervosas que atuam como mecanorreceptores que detectam a pressão sobre a nossa pele, pois apresentam canais iônicos com portão que se abrem com a deformação da membrana, conhecidos como canais de pressão ou canais mecânicos. Quando pressionamos a nossa pele, esses canais são abertos e permitem a entrada de íons sódio causando uma onda de despolarização, que nada mais é do que um potencial receptor. Pronto, aconteceu aqui uma transdução sensorial nesse receptor. A transdução sensorial, em qualquer tipo de receptor, envolve sempre a abertura ou fechamento de canais iônicos específicos, gerando ondas de despolarização ou hiperpolarização, que a gente chama de potenciais receptores. Esses potenciais receptores se propagam até chegar na zona de gatilho que no caso dos neurônios sensoriais se localiza em regiões próximas das terminações nervosas, e não no cone axonal. Se a membrana for despolarizada até o potencial limiar, geram-se potenciais de ação que serão conduzidos pelo axônio do neurônio sensorial até o sistema nervoso central. A função desses neurônios aferentes é conduzir a informação sensorial codificada em potenciais de ação até o córtex cerebral, onde a informação é processada e pode se tornar consciente. É importante destacar que para cada sensação que podemos perceber conscientemente, existe um centro de processamento localizado em uma área específica do córtex cerebral. SISTEMA SOMATOSSENSORIAL É responsável pelas sensações que acontecem em praticamente todo o corpo. Esse sistema apresenta três funções básicas: 1. a interocepção, 2. a propriocepção e 3. a exterocepção. A INTEROCEPÇÃO corresponde às sensações do funcionamento do corpo, bem como as sensações do estado do meio interno, por exemplo, sensações sobre a pressão arterial e sensações sobre a concentração de oxigênio no sangue. A PROPRIOCEPÇÃO, isto é, a percepção de si próprio, nos permite ter consciência sobre a postura e os movimentos do corpo. Mesmo de olhos fechados, a gente tem a consciência da posição de cada parte do nosso corpo. A EXTEROCEPÇÃO, envolve todas as sensações provocadas pela interação do corpo com o meio externo. Sentir quando algo toca na sua pele, ou sentir a textura de um objeto que tá na sua mão, são exemplos de exterocepção. EXTEROCEPÇÃO. Dentro dessa função a gente tem três submodalidades do sistema somatossensorial: tato, temperatura e dor. TATO E TEMPERATURA Usando como exemplo a parte do corpo que mais interage com o meio externo: a mão. A mão tem, dois tipos de peles: uma pele com pelos, a pele pilosa, no dorso da mão, e uma pele sem pelos, a pele glabra, na palma da mão, que é muito mais sensível do que a pele pilosa. Vamos pegar então, um pedacinho da pele glabra da ponta do dedo indicador, uma das áreas com maior sensibilidade do nosso corpo. A gente pode observar basicamente 5 tipos de receptores sensoriais. Os receptores A, B, D e E, são receptores sensíveis a estímulos mecânicos, ou seja, são sensíveis à pressão sobre a pele, sendo, portanto, classificados como mecanorreceptores. Nesses 4 primeiros receptores, as terminações nervosas estão associadas a outras estruturas não neurais, formando: o corpúsculo de Meissner, o disco de Merkel, o corpúsculo de Pacini e as terminações de Ruffini. Todos esses mecanorreceptores são responsáveis pelas sensações de tato. Já o receptor C, não tem suas terminações nervosas associadas com outras estruturas não neurais e, portanto, são chamados de terminações nervosas livres. Algumas dessas terminações são termorreceptores, isto é, são sensíveis a estímulos térmicos sendo, portanto, responsáveis pelas sensações de temperatura. Nos corpúsculos de Meissner e Pacini, e nas terminações de Ruffini, as terminações nervosas são envoltas por um material gelatinoso, formando uma cápsula que envolve essas terminações. Já nos discos de Merkel, cada terminação nervosa se associa com uma célula não neural, a célula de Merkel. Independente da sua estrutura, todos esses receptores detectam pressão pois na membrana das suas terminações nervosas, estão presentes canais iônicos sensíveis a pressão, ou simplesmente canais mecânicos. Por exemplo, quando eu pressiono a minha pele, os canais mecânicos das terminações nervosas são ativados e se abrem, permitindo o influxo, ou a entrada de íons sódio e cálcio, principalmente. A entrada de cargas positivas, gera um potencial receptor, nesse caso uma onda despolarizante, que pode se propagar até a zona de gatilho, e se a despolarização for o suficiente para alcançar o limiar de excitabilidade, potenciais de ação serão disparados. Embora todos os mecanorreceptores do tato apresentam mecanismos de transdução sensorial semelhantes, isto é, ativação de canais mecânicos, eles podem apresentar diferentes tamanhos de campos receptivos. Os termorreceptores, são terminações nervosas livres sensíveis a temperatura, pois na membrana dessas terminações estão presentes canais iônicos sensíveis à temperatura, ou seja, que são ativados e abertos quando atingem determinadas temperaturas, permitindo assim a entrada de íons sódio e cálcio principalmente, o que gera um potencial receptor, que pode se propagar até a zona de gatilho. E se a despolarização for o suficiente para alcançar o limiar, potenciais de ação poderão ser disparados. Temos receptores que detectam frio e outros que detectam calor. Algumas substâncias químicas também podem ativar esses canais sensíveis à temperatura. E isso pode explicar por que a menta parece refrescar e porque a pimenta parece esquentar. Os axônios desses neurônios podem ser classificados de acordo com o seu diâmetro e a sua velocidade de condução do potencial de ação. Enquanto os neurônios primários do tato têm axônio do tipo A beta, com maior diâmetro e velocidade de condução, os neurônios primários da temperatura têm axônios do tipo A delta e C, com menores diâmetros e velocidade de condução, sendo que o axônio do tipo C apresenta a menor velocidade de condução, pois são fibras desmielinizadas, não tem bainha de mielina. Mas, independente do tipo de axônio, esses neurônios são todos pseudounipolares. Seus corpos celulares ficam localizados nos gânglios da raiz dorsal da medula espinal e os seus axônios formam a raiz dorsal que finalmente entra na medula espinal por trás, lembre-se dorsal. Além disso, é interessante notar que cada par dos nervos espinais, inervam uma região específica da pele, que a gente chama de dermátomo. Os axônios dos mecanorreceptores do tato, ao entrar pela raiz dorsal, eles nãofazem sinapse, e os seus axônios entram direto na região dorsal da substância branca da medula espinal, chamada de coluna dorsal. Esses axônios ascendem ou sobem em direção ao encéfalo, levando a informação sensorial do tato. E pelo fato dessa informação subir pela coluna dorsal da medula espinal, podemos chamar essa via aferente de via coluna dorsal, que além de conduzir informações do tato, também conduz informações da propriocepção. Os axônios dos termorreceptores, ao entrar pela raiz dorsal da medula espinal, fazem sinapse com neurônios secundários, isto é, os segundos neurônios da via, já na região dorsal da substância cinzenta da medula espinal, chamada de corno dorsal. Os axônios desses neurônios secundários cruzam pro outro lado da medula, isto é, decussam em direção a região mais anterior e um pouco lateral da substância branca, a chamada coluna antero lateral. Portanto, toda sensação de temperatura que ocorre em um lado do corpo vai seguir para regiões superiores contralaterais. Essa via sobe pela coluna antero lateral e se chama Via anterolateral, a qual também pode conduzir algumas informações de tato, mas um tato mais grosseiro, e de dor. A via coluna dorsal também manda as informações pro outro lado, mas só depois dos neurônios primários fazerem sinapse com os neurônios secundários dessa via, e isso acontece lá no bulbo, mais precisamente no núcleo da coluna dorsal. A partir desse núcleo, os axônios dos neurônios secundários decussam e sobem em direção ao tálamo por um trato, o lemnisco medial, o qual faz parte da substância branca pois é formado basicamente por fibras mielinizadas. Por isso, o nome completo dessa via aferente é via coluna dorsal-lemnisco medial. Em quase todas as vias de transmissão sensorial, o tálamo funciona como um centro de processamento e retransmissão das informações sensoriais. É no tálamo que acontecem as sinapses entre os neurônios secundários e neurônios terciários, que agora conduzem a informação de tato, por exemplo, pro córtex somatossensorial primário. Diferente da via coluna dorsal-lemnisco medial, a via anterolateral não faz sinapse no bulbo e pode ir direto pro tálamo. Por isso essa via também é chamada de via espinotalâmica, porque parte da medula espinal e vai direto pro tálamo. No tálamo, o neurônio secundário faz sinapse com um neurônio terciário que pode conduzir a informação de temperatura, por exemplo, pro córtex somatossensorial primário. Pronto, chegamos finalmente no centro superior de processamentos das sensações somáticas, o córtex somatossensorial primário, que está localizado no giro pós-central, ou seja, o giro que fica atrás, ou posteriormente ao sulco central do córtex cerebral, que compreende as áreas de Brodmann 1, 2, 3a e 3b. No córtex somatossensorial primário, os neurônios se organizam formando um mapa somatotópico. Todas essas informações podem sair do córtex somatossensorial primário e seguir para outras áreas corticais de associação, como o córtex somatossensorial secundário, onde processamentos mais complexos acontecem para que a gente possa identificar um objeto, criar ou reforçar uma memória das sensações causadas por esse objeto, e até mesmo evocar emoções acerca desse objeto, pois essa área pode se comunicar com áreas responsáveis pela memória e pelas emoções. O córtex parietal é uma área cortical de associação, muito importante para montar a cena completa do mundo exterior e nos informar como o nosso corpo interage com esse mundo exterior. Todas essas informações podem então ser usadas pelo sistema motor, que vai gerar comportamentos específicos para interagir de forma apropriada com o ambiente ao nosso redor. ● Os receptores do tato são terminações nervosas associadas a estruturas não neurais que apresentam canais mecânicos sendo, portanto, classificados como mecanorreceptores. ● Os receptores de temperatura são terminações nervosas livres que apresentam canais sensíveis à temperatura. ● Enquanto as sensações de tato seguem pela via coluna dorsal-lemnisco medial, as sensações de temperatura seguem pela via anterolateral ou espinotalâmica. ● Uma vez no córtex somatossensorial, as informações de tato e temperatura passam por uma série de processamentos, que nos permite: localizar a sensação; reconhecer a sua modalidade, ou seja, se é tato, se é temperatura; e perceber a sua intensidade e a sua duração. Além disso, nos permite ainda reconhecer a textura, a forma e a temperatura dos objetos, para que a gente possa reconhecer esses objetos e assim gerar um comportamento específico para que a gente seja capaz de interagir de forma adequada com o objeto que está, por exemplo, em nossas mãos. NEUROFISIOLOGIA DA DOR Segunda a associação internacional para o estudo da dor, a dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável associada a, ou semelhante àquela associada a, um dano tecidual real ou potencial. Ou seja, você pode sentir dor mesmo que um estímulo sensorial não cause lesão no seu organismo. Embora a dor seja uma sensação extremamente desagradável, ela é necessária para proteger o seu organismo. Dor e nocicepção não são a mesma coisa. Nocicepção é um termo que se refere a detecção e codificação dos estímulos nocivos. Ou seja, é algo que acontece nos receptores sensoriais. Portanto, a nocicepção envolve o processo de transdução sensorial, isto é, a conversão de estímulos físicos ou químicos nocivos, em estímulos elétricos, ou melhor, em alteração do potencial de membrana, algo que chamamos de potencial receptor, que pode disparar potenciais de ação na zona de gatilho do neurônio sensorial primário. Uma vez disparados, esses potenciais de ação podem seguir pros centros de processamento no sistema nervoso central, e aí sim, gerar uma experiência sensorial e emocional desagradável, ou seja, a dor. Portanto, podemos dizer que a nocicepção é o processo de transdução sensorial que acontece nos receptores sensoriais, enquanto a dor é a percepção da sensação desagradável causada pelo estímulo nocivo. Algumas dessas terminações são sensíveis a temperaturas não-nocivas e são chamadas de termorreceptores, enquanto outras são sensíveis a estímulos nocivos e são, portanto, chamadas de nociceptores. Os nociceptores podem ser: ● Mecânicos, os quais são sensíveis a estímulos mecânicos nocivos, como levar um soco na cara; ● Térmicos, os quais são sensíveis a estímulos térmicos nocivos, como colocar a mão dentro de um balde com gelo, ou dentro de uma panela com água fervendo; ● Polimodais, os quais são sensíveis tanto à estímulos mecânicos como térmicos, e podem ainda ser sensíveis à estímulos químicos, como algumas substâncias encontradas no veneno de cobras, aranhas e escorpiões; ● E por fim, os nociceptores também podem ser silenciosos ou dormentes, os quais são insensíveis aos estímulos mecânicos e térmicos até que sejam sensibilizados por substâncias químicas como alguns mediadores da inflamação, como veremos adiante. O que determina a sensibilidade dos nociceptores aos diferentes tipos de estímulos nocivos são as proteínas presentes nas terminações nervosas livres. Uma leve pressão sobre a sua pele, não causa dor, pois não ativa os nociceptores mecânicos, assim como temperaturas levemente frias ou quentes também não ativam nociceptores térmicos. O que acontece é que os nociceptores são receptores de alto limiar. Significa que eles precisam de estímulos mais intensos, mais fortes, para disparar potenciais de ação. Por exemplo, se eu pressionar suavemente a minha pele, eu vou provocar a abertura de alguns canais mecânicos tanto nos mecanorreceptores do tato, como nos nociceptores mecânicos. Isso causa uma entrada discreta de cátions, como por exemplo íons sódio, causando um potencial receptor de baixa amplitude. Como os mecanorreceptores do tato são receptores de baixo limiar, esse pequenopotencial receptor pode ser o suficiente para levar o potencial de membrana ao limiar na zona de gatilho, e alguns potenciais de ação podem ser gerados e conduzidos até o córtex somatossensorial, e eu posso sentir um toque suave na minha pele, mas não posso sentir dor, pois nos nociceptores esse pequeno potencial receptor não foi suficiente para disparar potenciais de ação já que o limiar é mais alto, isto é, tem valores mais positivos. Mas, se eu aumentar a pressão, mais canais mecânicos poderão se abrir, e o potencial receptor gerado pelo estímulo mais intenso será maior, e aí sim, potenciais de ação poderão ser disparados nos nociceptores e conduzidos até o córtex somatossensorial e então eu posso sentir uma sensação desagradável, ou seja, eu posso sentir dor. Portanto, para que haja dor, primeiro é preciso que ocorra a nocicepção. Porém, apenas gerar os potenciais de ação não significa que a dor vai ser percebida, pois esses potenciais de ação devem ser conduzidos até o córtex somatossensorial. Para entender como os estímulos nocivos chega, até o sistema somatossensorial é importante lembrar que essa condução começa logo na zona de gatilho do neurônio sensorial primário, pois uma vez que os potenciais de ação são disparados, eles serão conduzidos pelo axônio desse neurônio até estruturas do sistema nervoso central, como medula espinal e tronco encefálico. Os axônios ou as fibras, desses neurônios sensoriais primários que conduzem informações nocivas, podem ser de dois tipos: 1. Fibras A delta, isto é, fibras mielinizadas de pequeno diâmetro, cuja velocidade de condução de potenciais de ação pode chegar à 30 metros por segundo; 2. E fibras C, isto é, fibras desmielinizadas de menor diâmetro, cuja velocidade de condução de potenciais de ação é menor, podendo chegar a no máximo 2 metros por segundo. As fibras A delta geralmente são fibras de nociceptores mecânicos, e transmitem a dor primária, mais conhecida como dor rápida. Sabe aquela dor de quando você bate o dedinho do pé em algum lugar? É uma dor em picada e altamente localizada, isso porque as fibras A delta fazem sinapse com apenas um neurônio secundário, que conduz essa informação por outro lado da medula, e seguindo pela via espinotalâmica chega direto no tálamo, onde o neurônio secundário, faz sinapse com um neurônio terciário, o qual finalmente conduz a informação a neurônios específicos do córtex somatossensorial, neurônios que representam um campo receptivo específico, e por isso você tem a sensação de uma dor bem localizada, uma dor em picada. Já as fibras C geralmente são fibras de nociceptores térmicos, polimodias ou silenciosas, e transmitem a dor secundária, mais conhecida como dor lenta. Sabe aquele dor em queimação que fica depois de um tempo que você bateu o dedinho do pé, é uma dor mais difusa, isso porque as fibras C fazem sinapses com mais de um neurônio secundário, ou seja, ocorre uma divergência da informação, o que acaba ativando mais campos receptivos e a localização do estímulo nocivo não é tão precisa assim e você tem a sensação de que a dor se espalha, irradia ao redor do local que sofreu o estímulo. Essa é a dor lenta. A informação nociva pode não seguir direto pro tálamo através da via espinotalâmica, como geralmente acontece com a informação nociva da dor rápida. Na verdade, a informação nociva da dor lenta segue por uma via espinotalâmica alternativa, a via paleoespinotalâmica. Essa via conduz informação da medula pro tálamo e também para várias áreas do tronco encefálico de onde podem seguir para outras áreas encefálicas, como hipotálamo e amígdala, estruturas importantes na geração das respostas viscerais. Além disso, as informações nocivas da dor lenta podem seguir para outras regiões também relacionadas com a geração de respostas emocionais, como o córtex cingulado anterior, e respostas viscerais, como a ínsula. Essa última estrutura parece estar relacionada com a hipotensão que algumas pessoas podem apresentar diante de dores muito intensas, e assim elas acabam desmaiando de dor. A dor rápida geralmente está envolvida com a dor aguda, aquela dor que tem duração limitada. Por exemplo, se eu apertar forte a minha mão, eu vou começar a sentir dor. Mas na hora que eu solto, a dor já começa diminuir imediatamente e daqui a pouco eu não vou tá sentindo mais nada. Isso porque não houve lesão. Mas se eu tivesse feito um corte na minha pele, a dor da faca rasgando a minha pele é uma dor aguda, mas depois disso uma dor menos intensa e mais duradoura permanece, ou seja, uma dor crônica acontece. Se você parar para pensar, a dor crônica é mais difusa, mais difícil de localizar com precisão, isso porque esse tipo de dor é transmitido principalmente pelas fibras C, responsáveis pela dor lenta. Outra coisa que a gente pode perceber nesse tipo de dor é que a área danificada fica mais sensível a dor, isto é, estímulos nocivos se tornam mais intensos na pele cortada do que na pele saudável, ou seja, você tem hiperalgesia, um aumento da dor causada por estímulos nocivos. Além disso, estímulos que não causam dor na pele saudável, passam a causar dor na área lesada, ou seja, você tem alodinia, isto é, a dor pode ser provocada mesmo por estímulos que não são nocivos. Por exemplo, mesmo um toque bem suave sobre a pele machucada, pode doer bastante. Mas, o que poderia explicar a hiperalgesia e a alodinia quando você tem uma lesão? O que acontece em uma lesão é o rompimento de várias células, isso causa o extravasamento de vários componentes intracelulares como os íons potássio, que somados a outros mediadores químicos produzidos localmente, como a bradicinina e as prostaglandinas, mais histamina, produzida por células do sistema imune os mastócitos, podem atuar sobre as terminações nervosas livres das fibras C, deixando o potencial de membrana desses nociceptores mais positivo, ou seja, a membrana fica despolarizada enquanto esses mediadores estiverem presentes no local. Dessa forma, qualquer estímulo, mesmo que não seja nocivo, pode facilmente despolarizar a membrana até o potencial limiar e disparar potenciais de ação nesses nociceptores. Ou seja, esses receptores ficam mais sensíveis causando hiperalgesia e alodinia. Só lembrando que esses mesmos mediadores que causam hiperalgesia e alodinia no tecido lesado, causam o que chamamos de inflamação. Por isso esse tipo de dor pode ser chamada de dor inflamatória. ● Existem basicamente 4 tipos de nociceptores: mecânicos, térmicos, polimodais e silenciosos. ● Enquanto os nociceptores mecânicos geralmente apresentam fibras do tipo A delta, causando a dor rápida, os nociceptores térmicos, polimodais e silenciosos apresentam fibras do tipo C, causando a dor lenta. ● A dor rápida é altamente localizada pois a informação nociva não diverge e segue pela via espinotalâmica que conduz a informação da medula direto pro tálamo e do tálamo direto pro córtex somatossensorial. ● A dor lenta é mais difusa pois a informação nociva diverge e segue pela via paleoespinotalâmica que pode conduzir a informação para várias estruturas encefálicas responsáveis pelas respostas sensoriais, emocionais e até mesmo viscerais. ● A hiperalgesia e a alodinia que acontecem em uma lesão, ocorrem devido a diversos mediadores químicos liberados e produzidos no local da lesão, causando a dor inflamatória. SISTEMA LÍMBICO Suas funções são: as respostas emocionais; o comportamento; a memória; a motivação; a aprendizagem. 1. Giro do cíngulo: é a área responsável por respostas emocionais que conectam odores e imagens às memórias agradáveis. Também controla a agressividade e as respostas emocionais à dor. Bem como, o aprendizado por reforço positivo ou negativo (recompensa e punição). 2. Amígdalas: sãoduas estruturas esféricas. É responsável por respostas emocionais relativas ao comportamento social. É uma das principais áreas do controle da agressividade. A área é ligada ao hipocampo e o hipotálamo por meio do fórnix. A relação entre os estímulos emocionais e respostas musculares como gestos ou expressões faciais. 3. Tálamo: é responsável pela comunicação dos neurônios. Suas conexões estão relacionadas às funções motoras e sensitivas. 4. Hipotálamo: possui a função de regular a produção hormonal e outros processos metabólicos, realiza a conexão do sistema nervoso ao sistema endócrino. O hipotálamo controla todo o ciclo biológico, sono, fome, sede, temperatura corporal e é o centro da atividade sexual, além de atividades autônomas do corpo. 5. Septo: coordena as relações entre as sensações de prazer, memórias e as funções sexuais, como o orgasmo. 6. Corpo Mamilar: responsável pela transmissão dos impulsos oriundos das amígdalas e do hipocampo. Também funciona na manutenção da memória recente e da memória espacial ligada à localização de objetos e eventos. Problemas Relacionados ao Sistema Límbico: Por desenvolver uma série de atividades do corpo humano, o mau funcionamento do sistema límbico pode acarretar diversas disfunções e doenças como: ● Depressão; ● Ansiedade; ● Problemas de memória (recente ou de longa duração); ● Alzheimer; ● Esquizofrenia; ● TDAH (Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade); ● Epilepsia. HIPOTÁLAMO E SISTEMA LÍMBICO É uma estrutura primordial para a homeostase. Termorreceptores hipotalâmicos detectam a mudança da temperatura, acionando neurônios do sistema nervoso aferente, que envia um sinal aos vasos sanguíneos (constrição ou dilatação). COMPORTAMENTO MOTIVADO É um comportamento direcionado a um objetivo específico, como se esconder do frio procurando um lugar mais aquecido. É um reflexo de conforto. A motivação para esse tipo de comportamento surge da atividade de determinados neurônios do hipotálamo, que conduzem sinais excitatórios para áreas motoras. Outro comportamento que surge devido a atividade de determinados neurônios hipotalâmicos é a sede. A sinalização da sede é dependente da ANGIOTENSINA II, quando ela chega em determinadas áreas neurais dispara o comportamento de sede para que a água seja ingerida e assim o corpo aumenta de volume. CONTROLE A LONGO E CURTO PRAZO DE INGESTÃO ALIMENTAR O controle a longo prazo é realizado pelo hipotálamo. Já vimos que quando a hidratação do hipotálamo diminui ele liga mecanismos de controle que nos faz diminuir a eliminação de água na urina. O contrário serve para quando temos excesso. Esse mecanismo serve também para regular a entrada e saída de nutrientes do nosso corpo. A principal forma de estocar nutrientes no nosso organismo é na forma de gordura, localizada no tecido adiposo, logo abaixo da nossa pele e em alguns locais específicos dentro da cavidade abdominal. Então o hipotálamo também tem uma boa niveladora de gordura para o nosso corpo, caso ela esteja ajustada para cima e ele vai entender que é esse nível de gordura normal para o nosso organismo. Algumas pessoas têm esse nível mais alto, ou seja, quando ocorre a diminuição da gordura, nosso corpo ativa mecanismos para aumentar a ingestão calórica e retomarmos o platô inicial. Caso esse nível seja ultrapassado, ocorre mecanismos de termogênese e diminuição da ingestão calórica para equilibrarmos novamente o tecido adiposo. EXPERIMENTO EM ANIMAIS - RATOS Experimento realizados em laboratório mostram que se deixarmos o animal sem comer por um longo período ele perde bastante peso, quando eu deixo ele comer a vontade ele volta para o peso inicial, o mesmo caso se eu forçar ele ia comer e ganhasse muito peso e na dieta livre ele retorna ao peso inicial. Mas se forem provocadas lesões em áreas específicas do hipotálamo, esse animal não consegue mais manter o peso normal, seja de cima ou abaixo do ideal. Mas para o hipotálamo fazer isso, ele precisa saber, de alguma forma, como estão os níveis de gordura do nosso corpo. Quem realiza essa sinalização é um hormônio produzido pelo próprio tecido adiposo, a famosa leptina. Quando o tecido adiposo aumenta, o nosso corpo produz mais leptina e uma grande concentração de hormônio chega ao hipotálamo ventromedial. Nessa alta concentração a leptina estimula determinados neurônios a liberarem peptídeos específicos sobre os neurônios do hipotálamo lateral, eles são responsáveis pelo comportamento alimentar e tem sua ação inibida assim passamos a comer menos enquanto a leptina estiver em alta. É importante salientar que estes mesmos neurônio do hipotálamo ventromedial, estimulam de forma direta ou indireta o sistema nervoso autônomo simpático e a secreção dos hormônios ACTH(adrenocorticotrófico) e TSH(tireoestimulante) pela Adenohipófise que estimula a secreção de cortisol dos hormônios tireoideanos, em conjunto eles aumentam o nosso metabolismo e gasto energético, contribuindo para perda da massa gorda. Nesse sentido podemos pensar que seria apenas repor leptina em nossos pacientes para que os mesmos tenham perda de peso. Errado. Isso só acontece com raríssimos obesos com deficiência tele leptina, inclusive a maior parte dos obesos apresentam níveis normais de leptina na circulação e mesmo assim permanecem acima do peso. Isso ocorre pois alguma coisa fez com que a leptina não consiga realizar sua sinalização hipotálamo, existe uma resistência à leptina, assim o hipotálamo não entende os níveis de gordura e faz com que esse organismos esteja sempre estocado. Tecido adiposo marrom e branco. O comportamento motivado ainda pode ser desencadeado por ESTÍMULOS EXTERNOS. CIRCUITO DE RECOMPENSA A primeira vez na vida em que você comeu um bolo de chocolate, uma área específica do mesencéfalo é ativada, os neurônios desse local produzem neurotransmissores dopamina que é liberada em determinadas áreas encefálicas como o núcleo Accumbens e o córtex pré frontal. Essa recompensa aprendida pelo sistema nervoso é memorizada, então na próxima vez que você apenas avistar o bolo já será suficiente para correr liberação de Dopamina, nas mesmas áreas, gerando a motivação para comer o bolo mesmo sem a necessidade energética(fome verdadeira). Esse circuito é ativado perante qualquer comportamento que gera benefício pro indivíduo quanto mais benéfico mais dopamina, reforçando aquele tipo de comportamento. ADICÇÃO = COMPULSIVIDADE Praticamente todas as drogas que causam comportamentos compulsiva como cocaína, anfetaminas, opioides exógenos (morfina e heroína), nicotina, álcool e maconha, agem de forma direta ou indireta aumentando a ação da dopamina no sistema nervoso central, aumentando atividade do circuito de recompensa. Então toda vez que o circuito é ativado, ele reforça o comportamento de usar drogas, e aí a pessoa usa outra vez, e assim por diante. Esse comportamento se torna compulsivo independente das consequências negativas que ele pode trazer.em elétrico, gerando um novo potencial de ação. NEUROMEDIADORES: ➢ Os neuromediadores são moléculas liberadas por neurônios que geram resposta em outros neurônios ou tipos celulares. Podem ser do tipo neurotransmissores ou neuromoduladores. ➢ Neurotransmissores: moléculas liberadas por neurônios que provocam alterações no potencial de membrana. ➢ Neuromoduladores: moléculas liberadas por neurônios que modulam a informação transmitida pelos neurotransmissores. PRINCIPAIS NEUROTRANSMISSORES: ➢ Existem dois tipos de receptores de neurotransmissores presentes na membrana da célula pós- sinápticas: Receptores Ionotrópicos: canal iônico controlado por ligante.Os íons chegam nesse canal e fazem com que ele se abra ou se feche, fazendo o influxo de íons. Metabotrópicos: tem ação complexa, realiza a ativação de proteínas e realiza a abertura de canais para os segundos mensageiros. Ele não faz o serviço de abrir e fechar o canal, ele manda alguém fazer isso, que são moléculas de sinalização liberadas pela célula para provocar alterações fisiológicas. Tem proteínas acopladas que podem ser excitatórias ou inibitórias. É uma transmissão mais lenta. Receptores metabotrópicos: receptores associados à proteína G A proteína G pode ativar enzimas que ficam na membrana que podem metabolizar seus substratos para formar pequenas moléculas chamadas de segundos mensageiros. Esses segundos mensageiros podem ativar proteínas efetoras específicas. Pode ativar efetores que estimulam a transcrição. No fim, o objetivo é a abertura de canais iônicos independente do tipo de receptor Os dois têm capacidade de entrar na célula e deixá-la mais positiva. Gera uma onda de despolarização que leva a um potencial de ação, chegando mais próximo de limiar de excitação. Essa onda pode ser chamada de potencial excitatório pós- sináptico (PEPS). O potássio tem força eletroquímica para sair da célula e deixar a membrana negativa. Já o cloreto tem força eletroquímica para entrar nos neurônios e trazer potencial negativo. Gerando uma onda de potencial de ação negativo, dificultando a chegada a um limiar de excitação da membrana. Essa onda pode ser chamada de potencial inibitório pós- sináptico (PIPS). SÍNTESE DOS NEUROTRANSMISSORES: ➢ A síntese de neurotransmissores depende de reações enzimáticas específicas que podem acontecer no próprio terminal axonal do neurônio pré- sináptico. ➢ Uma vez sintetizados, esses neurotransmissores são transportados por proteínas transportadoras específicas para dentro das vesículas sinápticas. ➢ Os neurotransmissores ficam presos nos lípidos das membranas, ficando armazenados. ➢ O terminal axonal do neurônio pré- sináptico, quando em repouso, muitas vesículas sinápticas se encontram bem próximas à membrana em uma região cheia de proteínas, chamadas de zona ativa. ➢ Essas proteínas ancoram as vesículas próximas da membrana celular e que podem iniciar a exocitose, isso é, a fusão das vesículas com a membrana celular para liberar os neurotransmissores na fenda sináptica. ➢ Quando o potencial de ação chega ao terminal axonal e despolariza a membrana da zona ativa, canais de cálcio dependentes de voltagem são ativados, abertos. Como o íon cálcio é muito mais concentrado fora da célula do que dentro da célula, ocorre um rápido influxo, entrada de cálcio na zona ativa elevando a concentração local desse íon. ➢ O cálcio pode se ligar a proteínas específicas presentes na vesícula sináptica (Sinaptotagmina) que funcionam como um sensor de cálcio. Elas controlam a entrada e saída de cálcio, manipulando a concentração desse íon na célula. ➢ Quando essas vesículas se fundem com a membrana plasmática, os neurotransmissores são liberados. ➢ Uma vez liberados, os neurotransmissores precisam ser retirados rapidamente da fenda sináptica. Para isso, existem 3 mecanismos: 1- Difusão para fora da fenda sináptica: podem até entrar na corrente sanguínea onde estão presentes enzimas que irão degradá-los. 2- Recaptura: através de enzimas presentes no próprio neurônio ou nas membranas de células da glia. 3- Degradação: na fenda sináptica pela enzima acetil colina que logo é eliminada. ➢ Os receptores são proteínas de membrana que funcionam como receptores dos sinais químicos. POTENCIAL DE MEMBRANA: Seria a voltagem elétrica dessa membrana que vai definir ou não a passagem de determinadas moléculas através da membrana da célula. Quando as moléculas passam tem a propagação de sinal. Potencial de repouso: no potencial de repouso, todos os canais de Na+ dependentes de voltagem e a maioria dos canais de K+ dependentes de voltagem são fechados. O transportador Na+/K+ bombeia íons K+ para dentro da célula e íons Na+ para fora. Despolarização: em resposta a uma despolarização, alguns canais de na+ se abrem, permitindo que os íons na+ entrem na célula, a membrana começa a despolarizar (a carga através da membrana diminui). Se o limiar de excitação for atingido, todos os canais de na+ se abrem. Hiperpolarização: no potencial de pico, os canais de na+ fecham, o k+ sai da célula e a membrana eventualmente se torna hiperpolarizada. A bomba de sódio e potássio serve como um equilíbrio, ela organiza, regula o que foi transmitido nos lados intra e extracelulares. A sinapse pode ser excitatória ou inibitória dependendo do neurotransmissor. NEUROTRANSMISSORES E RECEPTORES: Os mensageiros químicos que atuam nesse processo possuem características semelhantes. Eles são armazenados em vesículas, liberadas quando o cálcio entra no terminal do axônio em resposta a um potencial de ação e atuam como receptores no potencial de ação da membrana da célula. Os neurotransmissores convencionais podem ser divididos em dois grupos: pequenas moléculas neurotransmissoras e os neuropeptídeos. PEQUENAS MOLÉCULAS NEUROTRANSMISSORAS: Incluem aminas biogênicas, dopamina, norepinefrina, epinefrina, serotonina, histamina, gama, glutamato, glicina e acetilcolina. GABA: Principal inibidor do SNC. Produzido por neurônios específicos os gabaérgicos.Tem como precursor outro neurotransmissor, o Glutamato. Atua no plano sensorial, cognitivo e motor, bem como relaxamento,concentração e sono. A falta de GABA pode causar ansiedade, epilepsia e insônia. Existem 3 tipos de receptores GABA: Alfa-a, alfa-b e alfa-c. GABA- a: receptores canais iônicos, com destaque para o cloreto. ALFA 1-BETA 2- GAMA 2: ação anticonvulsivante, sedativo. 2 ALFA 3 BETA E 2 GAMA: ansiolítico, relaxante muscular. GABA- b: ligado à proteína Gi, inibitória, diminui o AMP. GABA- c: também é um canal iônico. O excesso de gaba leva ao coma. O gaba exerce papel importante na farmacologia. GLUTAMATO: É produzido no neurônio glutametério sendo que o neurônio se alimenta de glicose. Tem a função excitatória. O glutamato atua no SNC, na plasticidade sináptica, no aprendizado, na memória e na epilepsia, ansiedade e depressão. Não atravessa a membrana hemato encefálica. O glutamato deve ser sintetizado no próprio SN através de glicose e outros precursores. As enzimas de seu metabolismo são localizadas nos neurônios e nas células da glia. O glutamato pode se acoplar nos dois tipos de receptores, os ionotrópicos e os metabotrópicos. Existem 3 tipo de receptores ionotrópicos: AMPA RECEPTOR: permite a entrada de sódio na célula. NMDA RECEPTOR: afinidade pelo cálcio. CAINATO:afinidade com o glutamato, Na+ e K+ Neurotoxicidade do glutamato Exemplo: uma isquemia no sistemanervoso ou hipoglicemia intensa. Quando falta glicose, no caso de hipoglicemia, os neurônios sofrem apoptose. Nesse caso há grande liberação de glutamato e, no caso de apoptose de neurônios, ocorrem falhas na recaptação do glutamato. Logo, ele fica ali atuando no SN gerando excitabilidade. Com o intenso influxo de cálcio 2+, pode levar à morte celular, esse mecanismo pode ser visto em doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson. DOPAMINA: É um neurotransmissor envolvido no controle motor, funções endócrinas, cognição, compensação e emotividade. A dopamina induz várias respostas não atribuíveis à estimulação de receptores adrenérgicos clássicos: suprime a libertação de aldosterona; estimula diretamente a excreção renal de sódio; suprime a liberação de noradrenalina nas terminações simpáticas por um mecanismo pré sináptico inibidor; relaxa o esfíncter esofágico inferior, retarda o esvaziamento gástrico; provoca a dilatação da circulação arterial renal e mesentérica. Regula a atividade dos interneurônios colinérgicos do estriado e a libertação de acetilcolina. Participa na regulação da hemodinâmica e transporte de eletrólitos, assim como na secreção de renina. Armazenamento e liberação da dopamina: Armazenada em vesículas sinápticas e sua entrada depende de um gradiente de pH, que é estabelecido por uma proteína presente na membrana da vesícula que bombeia prótons para dentro da vesícula mediante processos via ATP. A interação da membrana também envolve a exocitose, a despolarização da membrana abrindo os canais de cálcio (dependentes de voltagem) e permite o influxo de cálcio, o cálcio promove a exocitose e libera dopamina na fenda. Metabolismo: A partir do momento em que a dopamina está no espaço sináptico, ela difunde-se e é rapidamente captada pelos receptores de membrana. A dopamina pode ser recatada pelos neurônios pré- sinápticos ou incorporada em novas vesículas para ser liberada novamente ou degradada dentro da fenda. Receptores da dopamina: Estão associados à proteína G e podem ser classificados em dois grupos receptores dopaminérgico: D1 LIKE: são o d1 e o d5, atuam promovendo a ativação da proteína Gs, estimulando a adenilciclase e levando ao aumento de AMPc. D2 LIKE: são d2, d3 e d4, atuam inibindo a adenilciclase e assim não há aumento de AMPc ou atuam de outras formas que não envolvam a adenilciclase, como promovendo a abertura de canais de K+, ou inibindo canais de Ca+, ou ainda potencializando liberação de ácido araquidônico. Ações gerais da dopamina: No rim, aumenta ou diminui a renina e PA. No coração, com concentração alta, ocorre vasoconstrição. A dopamina controla a secreção da prolactina pela hipófise, atuando exatamente no receptor D2, de forma inibitória. SEROTONINA: Presente em diversas partes do corpo. Presente nas células entero cromáticas do trato digestivo. Formada a partir do triptofano. O triptofano é um aminoácido essencial para a formação e manutenção dos músculos e para a produção de serotonina e melatonina, compostos que atuam no sistema nervoso, ajudando a regular o humor, o sono, a memória e o apetite, sendo usado no tratamento e na prevenção de depressão, ansiedade, insônia e no processo de emagrecimento, inflamação, hormônios. Atua através de sinapses químicas. Depois que a serotonina se acopla no receptor e promove a sua ação, ela é retirada da fenda pelo transportador SERT, encerrando sua ação. Atua em fármacos antidepressivos. A ação da serotonina vai depender de qual dos sete tipos de receptor ela está agindo. Os receptores são: 5-HT1 a 5-HT7. Todos são ligados à proteína G, exceto 5-HT3, que é o canal iônico. HISTAMINA: Presente no SNC e no TGI (trato gastro intestinal) atuando nas células parietais promovendo a liberação e a secreção gástrica. Atua no sono, imunológico, vasodilatação, apetite.Produzida a partir da histidina. Receptores: H1: ligada à proteína Gq H2: ligada à proteína Gs H3 e H4: ligadas à proteína Gi NEUROPEPTÍDEOS: Formados por 3 ou mais aminoácidos e maiores que as pequenas moléculas neurotransmissoras. Fazem parte do grupo as endorfinas, encefalinas, neuropeptídeos Y. Conseguem atuar em uma distância de seu local de liberação e também podem ser liberados em conjunto com alguns dos demais transmissores já vistos anteriormente. São formados a partir de precursores no REG e Complexo de Golgi. OPIÓIDES: São remédios com potente ação analgésica e sedativa, indicados para aliviar a dor forte ou para induzir a anestesia em cirurgias junto com outros remédios anestésicos, pois reduzem a dor, provocam sensação de bem estar e também sonolência. ENCEFALINAS e DINORFINAS: Ação de analgesia, regulam o estresse, diminuem a motilidade do trânsito gastrointestinal. NEUROPEPTÍDEO Y: Um dos mais abundantes na célula. Normalmente, é liberado em conjunto com o glutamato e outros neurotransmissores. Possui 5 receptores. Apresenta relação com a obesidade, libera o hormônio LH, vasoconstrição, diminui a renina no rim, aumenta apetite e aumenta adipócitos. INTEGRAÇÃO SINÁPTICA: SOMAÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL A informação transmitida nas sinapses elétricas e químicas, na verdade são ondas de despolarização que a gente pode chamar de PEPS, e ondas de hiperpolarização que a gente pode chamar de PIPS. Relembrando, PEPS e PIPS se propagam como ondas que perdem amplitude, ou seja, são potenciais graduados e podem chegar até a zona de gatilho onde poderão ou não disparar potenciais de ação. Um neurônio não forma apenas uma sinapse com um outro neurônio, na verdade ele pode formar várias sinapses com vários neurônios. Dessa forma, em um dado momento, em algumas sinapses pode tá sendo gerado PEPS e em outras PIPS, os quais podem se propagar até a zona de gatilho e se somar, um processo que a gente chama de somação. SOMAÇÃO ESPACIAL A soma espacial é o efeito aditivo de PEPS ou PIPS originários simultaneamente de diferentes neurônios pré-sinápticos no potencial de membrana do neurônio pós-sináptico. Aqui eu tenho três sinapses excitatórias, isto é, sinapses que geram ondas de despolarização ou PEPS. Quando os PEPS gerados nessas sinapses chegam quase que no mesmo instante lá na zona de gatilho, ocorre uma somação espacial, pois os PEPS que estão se somando, foram gerados em espaços diferentes, ou seja, em sinapses diferentes. Com a somação desses três PEPS, o potencial de membrana alcança o limiar necessário para o disparo de um potencial de ação. Reparem que a somação espacial só vai acontecer se os PEPS chegarem quase que no mesmo instante lá na zona de gatilho, pois se o intervalo entre os PEPS for muito grande, quando o segundo PEPS chegar o primeiro já vai ter ido embora, e a somação não ocorre, e o potencial de ação não será gerado. Pode acontecer com PEPS e PIPS gerados em sinapses diferentes. Por exemplo, agora eu tenho duas sinapses excitatórias e uma sinapse inibitória, ou seja, uma sinapse que gera ondas de hiperpolarização ou PIPS. Quando os PEPS gerados nas sinapses excitatórias, encontram o PIPS, gerado na sinapse inibitória, ocorre uma somação espacial. Mas agora, enquanto os PESP são ondas positivas, os PIPS são ondas negativas, e podem subtrair. Por exemplo, imaginem que esses dois PEPS chegaram primeiro na zona de gatilho, mas quase que no mesmo instante chegou o PIPS, afastando o potencial de membrana do limiar, inibindo o disparo de um potencial de ação. SOMAÇÃO TEMPORAL A somação temporal é a somação de PEPS ou PIPS gerados na mesma sinapse, mas em tempos diferentes. Por exemplo, a sinapse excitatória está gerando dois PEPS seguidos. Se o intervalo entre esses dois PEPS for curto o suficiente, esses dois PEPSpodem se somar, uma somação temporal agora. Como essa soma leva o potencial de membrana ao limiar, dispara-se um potencial de ação. Mas se o intervalo for mais longo, esses PEPS vindos da mesma sinapse não podem se somar, pois a hora que chegar o segundo PEPS lá na zona de gatilho, o primeiro já vai ter ido embora, e a somação não ocorre, e o potencial de ação não será gerado. Embora a gente explique a somação espacial e temporal separadamente, lembre-se que na verdade tudo acontece ao mesmo tempo. Vai ter somação de PEPS e PIPS gerados em sinapses diferentes (somação espacial), e somação de PEPS ou PIPS gerados em um curto intervalo de tempo numa mesma sinapse (somação temporal). E é a partir dessa somação de PEPS e PIPS que acontece na zona de gatilho, que o neurônio vai decidir se ele dispara ou potencial de ação. Se a soma levar o potencial de membrana ao limiar, dispara, caso contrário, não dispara. O neurônio está recebendo várias informações que estão sendo integradas na zona de gatilho, para ele decidir o que ele deve fazer, disparar ou não potenciais de ação. É essa integração que a gente chama de “integração sináptica”, que acontece graças às somações espacial e temporal dos PEPS e PIPS. ● Enquanto a somação espacial é a somação de PEPS e PIPS gerados em sinapses diferentes, a somação temporal é a somação de PEPS ou PIPS originados na mesma sinapse, mas em tempos diferentes. ● Esses processos de somação são responsáveis pela integração sináptica, a qual pode ser a base do funcionamento geral do sistema nervoso. PLASTICIDADE SINÁPTICA No caso das sinapses, elas são maleáveis, elas têm plasticidade, e podem, portanto, ser modificadas. Tanto as sinapses elétricas como as sinapses químicas podem sofrer modificações. Na elétrica, por exemplo, pode haver alteração da permeabilidade da junção comunicante. PLASTICIDADE DAS SINAPSES QUÍMICAS Nas sinapses químicas, as modificações podem durar de alguns milissegundos a alguns minutos, sendo consideradas modificações de curto-prazo, ou podem durar de horas a dias, ou até mesmo anos, sendo consideradas modificações de longo-prazo, as quais estão envolvidas nos processos de aprendizado e memória. MODIFICAÇÕES DE CURTO PRAZO ➔ Dentre essas modificações a mais simples acontece após o disparo de dois potenciais de ação seguidos, no neurônio pré-sináptico, com intervalos de alguns milissegundos entre esses dois potenciais de ação. ➔ De modo geral, quando o intervalo entre os potenciais de ação é bem curto (menos de 20 milissegundos), o segundo potencial de ação pode liberar uma menor quantidade de neurotransmissores do que o primeiro potencial de ação, pois provavelmente muitos canais de sódio e cálcio dependentes de voltagem ainda não se recuperaram do primeiro potencial de ação e se encontram inativos, em sua grande maioria. ➔ Dessa forma, o influxo ou a entrada de cálcio no terminal pré-sináptico é pequena e, portanto, menos neurotransmissores podem ser liberados, provocando assim um potencial pós-sináptico, nesse caso um PEPS, menor do que o primeiro, ou seja, diminui-se a eficiência da transmissão sináptica. ➔ Esse tipo de modulação de curto prazo é chamado de depressão por pulso pareado. ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ Quando o intervalo entre os dois potenciais de ação é um pouco mais longo, de 20 até 500 milissegundos, o segundo potencial de ação pode liberar uma maior quantidade de neurotransmissores do que o primeiro, pois provavelmente, nesse intervalo, mais canais de sódio e cálcio dependentes de voltagem já se recuperaram do primeiro potencial de ação, e mais cálcio pode entrar no terminal pré-sináptico. ➔ Esse cálcio pode se somar com o cálcio que entrou no primeiro potencial de ação, mas que ainda não teve tempo suficiente para sair do terminal pré-sináptico. ➔ O resultado disso é a liberação de mais neurotransmissores na fenda sináptica, o que provoca um potencial pós-sináptico, no caso um PEPS, maior do que o primeiro, ou seja, aumenta-se a eficiência da transmissão sináptica. ➔ Esse tipo de modulação de curto prazo é chamado de facilitação por pulso pareado. O último tipo de modulação de curto-prazo que podemos citar é a potenciação pós-tetânica. Isto é, o potencial de ação que vier após uma estimulação tetânica no neurônio pré-sináptico, pode liberar mais neurotransmissores e causar um potencial pós-sináptico maior do que antes da estimulação tetânica. E o mais interessante é que esse efeito pode permanecer por alguns segundos ou até mesmo por alguns minutos. E isso acontece pois, após a estimulação tetânica, ou seja, após o disparo de vários potenciais de ação numa frequência de 20 a 50 hertz, muito cálcio entra no terminal pós-sináptico e isso pode causar ativação de algumas proteínas específicas que podem aumentar a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica, e por isso esse efeito pode permanecer por um pouco mais de tempo do que na facilitação por pulso pareado, que dificilmente ocorre se o intervalo entre os dois potenciais de ação é maior do que 500 milissegundos. Mas se a estimulação tetânica for de altíssima frequência, em torno de 100 hertz, e com uma duração maior, a facilitação pode permanecer por ainda mais tempo, por horas ou por dias sendo, portanto, uma modulação de longo prazo. Esse tipo de modulação é chamado de potenciação de longo prazo ou LTP. Esse tipo de modulação parece acontecer em sinapses glutamatérgicas onde o neurônio pré-sináptico libera o neurotransmissor glutamato. No neurônio pós-sináptico, o glutamato precisa primeiro ativar o receptor ionotrópico do tipo AMPA que permite o influxo, ou a entrada de sódio, despolarizando a membrana. Essa despolarização é necessária para expulsar o magnésio que bloqueia o canal do receptor ionotrópico de glutamato, o receptor NMDA. Quando esse receptor se livra do magnésio, e ao mesmo tempo é ativado pelo glutamato, ocorre o influxo ou entrada de cálcio através do seu canal, elevando a concentração intracelular desse íon. Esse aumento local da concentração de cálcio no neurônio pós-sináptico induz a ativação de proteínas quinases que podem fosforilar, isto é, adicionar grupos fosfatos, e aumentar a atividade dos receptores AMPA já existentes na membrana, ou ainda, essas quinases, podem induzir a inserção de mais receptores AMPA na membrana celular. Com mais receptores, as próximas liberações de glutamato podem gerar um PEPS maior do que antes da potenciação acontecer. Essas alterações podem permanecer por horas ou por dias, um mecanismo que poderia explicar os processos de aprendizagem e memória. DEPRESSÃO DE LONGO PRAZO Quando a frequência de disparos de potenciais de ação no neurônio pré-sináptico é baixa, por exemplo 1 hertz ou 1 potencial de ação por segundo, pode acontecer outra modulação de longo prazo conhecida como depressão de longo prazo ou LTD, pois ao invés de facilitação é a depressão que pode permanecer por horas ou por dias. Esse tipo de modulação também parece acontecer em sinapses glutamatérgicas. Porém, como agora a liberação de glutamato ocorre em baixas frequências, a concentração de cálcio, devido a ativação dos receptores AMPA e NMDA, não aumenta tanto no neurônio pós-sináptico, como quando o glutamato é liberado em altas frequências. Dessa forma, ao invés da ativação de proteínas quinases, ocorre ativação de proteínas fosfatases, isto é, proteínas que desfosforilam, tiram o grupo fosfato do receptor AMPA, que agora pode ser removido da membrana celular. Com menos receptores, as próximas liberações de glutamato geram um PEPS menor do que antes da depressão acontecer. Como essa alteração pode permanecer por horas ou por dias, ela também pode participar, claro, dos processos de aprendizageme memória. Além das alterações funcionais também pode ocorrer alterações estruturais das sinapses, as quais podem ser verificadas por técnicas de microscopia, como por exemplo, formação de novas sinapses, quando ocorre estimulação de alta frequência, ou perda de sinapses quando ocorre estimulação de baixa frequência. DIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO Cada divisão leva em consideração diferentes critérios, como por exemplo, critérios anatômicos, embriológicos e funcionais. A divisão do sistema nervoso mais conhecida é a divisão que leva em consideração os critérios anatômicos. E nessa divisão anatômica, o sistema nervoso é dividido em sistema nervoso central, SNC, e sistema nervoso periférico, SNP. O sistema somatossensorial pertence ao sistema nervoso somático, que é uma das divisões do sistema nervoso periférico. Ele é responsável por processar as informações sensoriais do corpo, como o toque, a dor, a temperatura e a propriocepção (sensação de movimento e posição do corpo). As informações somatossensoriais são enviadas pelos nervos periféricos para a medula espinhal e, em seguida, para o cérebro, onde são processadas, permitindo a percepção e a resposta aos estímulos do ambiente. O sistema somatomotor pertence ao sistema nervoso somático, que é uma divisão do sistema nervoso periférico. Ele é responsável pelo controle dos movimentos voluntários do corpo, ou seja, pelos impulsos nervosos que comandam os músculos esqueléticos. Quando você decide mover um músculo, como levantar o braço, o sistema somatomotor transmite os sinais do cérebro através da medula espinhal até os músculos, permitindo a execução do movimento. A nossa medula organiza o nosso SN para que órgãos e tecidos sejam inervados através de um mesmo neurônio. O sistema parassimpático fica nas extremidades da coluna (cervical e lombar) e o sistema simpático fica centralizado na coluna (torácica). A ação vai depender do receptor e não do neurotransmissor. SISTEMA NERVOSO CENTRAL O sistema nervoso central é formado por estruturas que se localizam no interior do esqueleto axial, no interior das estruturas ósseas que formam o eixo do nosso corpo, ou seja, no interior do crânio e no interior da coluna vertebral, isto é, na cavidade craniana e no canal vertebral. Dentro do crânio a gente tem o encéfalo e no interior da coluna vertebral, ou seja, no canal vertebral, a gente tem a medula espinal. No encéfalo a gente tem três estruturas: o cérebro, o cerebelo e o tronco encefálico, que por sua vez pode ser dividido em mesencéfalo, ponte e bulbo. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO É formado pelas estruturas do sistema nervoso que se encontram fora do esqueleto axial, fora do crânio e do canal vertebral, e isso inclui a maioria dos nervos e dos gânglios. Nervos são como se fossem cordões que unem o sistema nervoso central aos demais órgãos do corpo, como por exemplo, a pele e os músculos esqueléticos. Se essa união dos órgãos ao sistema nervoso acontece no encéfalo, os nervos são chamados de nervos cranianos, mas se a união acontece na medula espinal, os nervos são chamados de nervos espinais. Nervos são do que um monte de fibras nervosas, ou melhor, um monte de axônios que podem conduzir informações na forma de potenciais de ação dos órgãos para o sistema nervoso central ou do sistema nervoso central pros demais órgãos. Já os gânglios são dilatações dos nervos, onde se encontram agrupamentos de corpos celulares dos neurônios que estão fora do sistema nervoso central, e o melhor exemplo de gânglios são os gânglios da raiz dorsal, onde se encontram corpos celulares de neurônios sensoriais que levam informações dos órgãos para o sistema nervoso central. Embora a maioria dos nervos e gânglios façam parte do sistema nervoso periférico pois, se encontram fora da cavidade craniana e do canal vertebral, alguns gânglios e nervos podem ser considerados partes do sistema nervoso central por alguns autores, como por exemplo o nervo óptico, pois se localiza no interior do crânio. O encéfalo tem uma divisão embriológica, isto é, uma divisão que considera o nome da estrutura embriológica da qual se origina cada estrutura do encéfalo. Por exemplo, durante o desenvolvimento do sistema nervoso central, que começa a partir do surgimento do tubo neural, surgem três vesículas encefálicas: o prosencéfalo, o mesencéfalo e o rombencéfalo. O prosencéfalo dá origem a outras estruturas embriológicas, o telencéfalo e o diencéfalo, que juntos dão origem ao cérebro. O mesencéfalo dá origem, adivinha, ao mesencéfalo do tronco encefálico, e o rombencéfalo dá origem primeiro ao metencéfalo e ao mielencéfalo, sendo que do metencéfalo surgem o cerebelo e a ponte, o do mielencéfalo surge o bulbo. Existe uma relação entre a divisão embriológica e a divisão anatômica do sistema nervoso central. Existem também a divisão funcional. Então considerando as funções básicas, existem duas divisões funcionais do sistema nervoso. SISTEMA SENSORIAL A primeira divisão é responsável por detectar e receber informações do meio externo e do meio interno, e a gente chama essa divisão funcional de sistema sensorial, o qual é responsável por “sentir” o que acontece tanto no meio interno, dentro do organismo, como no meio externo, fora do organismo. SISTEMA MOTOR A segunda divisão é responsável por gerar informações ou comandos para os órgãos efetores que podem gerar respostas adequadas, e a gente chama essa divisão de sistema motor, o qual é responsável por “mover” o organismo, botar o organismo para funcionar, pra fazer alguma coisa pra gerar uma resposta adequada. O sistema sensorial (aferente), por sua vez, ainda pode ser dividido em: sistema sensorial somático responsável por receber e processar informações vindas de praticamente todas as regiões do corpo; e sistema sensorial especial, responsável por receber e processar informações vindas de órgãos especiais, cuja principal função é detectar e receber informações vindas principalmente do meio externo, como informações visuais, olfatórias, gustatórias, auditivas, e informações sobre a posição da sua cabeça que é importante para manter o equilíbrio do corpo. O sistema sensorial somático pode incluir estruturas que recebem e processam informações vindas da pele, dos músculos esqueléticos e até mesmo de outros órgãos como coração, vasos sanguíneos, entre muitos outros. No entanto, também é possível separar as estruturas responsáveis pelas sensações desses outros órgãos em uma outra divisão do sistema sensorial, uma divisão que a gente pode chamar de sistema sensorial visceral, responsável pelas sensações das vísceras: coração, vasos, glândulas, estômago, intestino, etc. O sistema motor (eferente) pode ser dividido em: sistema motor somático, responsável por comandar os músculos esqueléticos e promover o movimento do corpo, por isso somático; é um mecanismo voluntário; e sistema motor visceral ou sistema nervoso autônomo, responsável por comandar as vísceras, um mecanismo involuntário. https://mkfisiologia.com/introducao-sistema-nervoso-funcoes-basicas-do-sistema-nervoso O sistema nervoso autônomo é dividido em parassimpático, simpático e entérico. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Ele atua levando uma informação a um órgão alvo. É um mecanismo involuntário. O sistema nervoso emite uma informação que viaja até o órgão alvo por meio de um neurônio pré-ganglionar que leva a informação até um neurônio pós ganglionar que leva para o órgão. O sistema nervoso somático leva a informação até o órgão sem precisar de neurônios ganglionares, diferenciando-se do sistema nervoso autônomo. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO PARASSIMPÁTICO E SIMPÁTICO O sistemanervoso autônomo (SNA) faz parte do sistema nervoso visceral, que assim como o sistema nervoso somático, apresenta uma divisão aferente ou sensorial e uma divisão eferente ou motora. No caso do sistema nervoso visceral, a divisão eferente ou motora, é conhecida como sistema nervoso autônomo (SNA). O sistema nervoso autônomo (SNA) é a divisão eferente ou motora do sistema nervoso visceral, portanto, a sua função é coordenar as atividades viscerais, ou melhor, coordenar as atividades dos diversos órgãos internos. Para isso, o sistema nervoso autônomo inerva diversos órgãos, como o coração, os pulmões, o trato gastrointestinal, os vasos sanguíneos, o pâncreas e as glândulas que produzem o suor, as glândulas sudoríparas. A principal função do sistema nervoso autônomo é contribuir para manutenção do meio interno praticamente constante, ou seja, é contribuir para a homeostase do organismo. Para esse sistema fazer tudo isso, ele inerva basicamente três tipos de células diferentes: as fibras musculares cardíacas, que formam o músculo estriado cardíaco, as fibras musculares lisas, que formam o músculo liso, e as células glandulares, que constituem as glândulas. Essa inervação é diferente da inervação do sistema somato motor que inerva apenas as fibras musculares esqueléticas, que forma o músculo estriado esquelético. No sistema somatomotor, o axônio do neurônio motor, cujo corpo celular está localizado na coluna ventral ou anterior da substância cinzenta da medula espinal, inerva diretamente o músculo esquelético, enquanto no sistema nervoso autônomo, o axônio do neurônio motor, cujo corpo celular tá localizado na coluna lateral da substância cinzenta da medula espinal, forma uma sinapse no meio do caminho com outro neurônio em uma estrutura do sistema nervoso periférico (SNP) que a gente chama de gânglio. Dessa forma, enquanto o primeiro neurônio é chamado de neurônio pré-ganglionar, pois termina no gânglio, o segundo neurônio é chamado de neurônio pós-ganglionar, pois começa no gânglio. É esse segundo neurônio que inerva o músculo cardíaco, o músculo liso e as glândulas. Essa organização com neurônios pré e pós-sinápticos inervando os tecidos, é observada na divisão parassimpática e simpática. Além dessas duas divisões, alguns livros acrescentam mais uma divisão do sistema nervoso autônomo, a divisão entérica, formada por neurônios pré- e pós-ganglionares de dois grandes plexos neurais localizados no interior da parede do trato gastrointestinal, o plexo mioentérico e o submucoso. Embora essa divisão tenha funções independentes das divisões parassimpática e simpática, essas duas últimas divisões podem enviar informações para divisão entérica e assim participar do controle das funções gastrointestinais. Divisão parassimpática: Os neurônios pré-ganglionares do parassimpático se originam ou têm seus corpos celulares localizados em alguns núcleos específicos do tronco encefálico, e na coluna lateral da substância cinzenta da medula espinal, mais especificamente na região sacral nos segmentos S2, S3 e S4. Devido a localização dos neurônios pré-ganglionares no tronco encefálico, que fica dentro do crânio, e no segmento sacral da medula espinal, o sistema parassimpático às vezes é chamado de sistema craniossacral. Além disso, percebam que no caso do sistema parassimpático, os gânglios, onde se formam as sinapses entre os neurônios pré- e pós-ganglionares, ficam localizados bem próximos aos órgãos alvo, isso quando o gânglio não se localiza na própria parede desses órgãos. Dessa forma, o neurônio pré-ganglionar costumar ter o axônio mais longo enquanto o neurônio pós-ganglionar costuma ter o axônio mais curto. Divisão simpática: Os neurônios pré-ganglionares desse sistema têm seus corpos celulares localizados apenas na coluna lateral da substância cinzenta da medula espinal, mais especificamente na região torácica e lombar, entre os segmentos T1 e L2. Por isso o sistema simpático às vezes é chamado de sistema toracolombar. Ao deixar a medula espinal pela raiz ventral, o axônio do neurônio pré-ganglionar simpático entra em uma cadeia de gânglios paravertebrais, chamada de cadeia simpática, essa cadeia é bilateral, ou seja, tem uma em cada lado da medula espinal. Ao chegar nessa cadeia de gânglios, o neurônio pré-ganglionar pode fazer sinapse com neurônios pós-ganglionares no gânglio paravertebral localizado, ao mesmo nível do segmento de onde o axônio saiu da medula espinal, ou em gânglios paravertebrais localizados em níveis acima, como aqui nesse exemplo, ou abaixo do segmento de onde o axônio saiu da medula espinal. Dessa forma, os axônios dos neurônios pré-ganglionares são curtos, pois a maioria já faz sinapse nos gânglios paravertebrais das cadeias simpáticas que ficam bem próximas da medula espinal. E claro, consequentemente, os axônios dos neurônios pós-ganglionares acabam sendo mais longos, percorrendo uma distância maior até chegar ao órgão alvo. Alguns neurônios pré-ganglionares simpáticos não fazem sinapse nos gânglios paravertebrais da cadeia simpática, mas fazem sinapses em gânglios localizados fora dessa cadeia, chamados de gânglios pré-vertebrais ou simplesmente gânglios simpáticos. Esses gânglios não ficam tão próximos dos órgãos alvo. Existe um órgão inervado apenas pelo sistema simpático que na verdade não é inervado pelo neurônio pós-ganglionar, mas sim pelo neurônio pré-ganglionar. Esse órgão é uma glândula que fica localizada em cima de cada rim, a glândula suprarrenal ou adrenal, isso porque ela secreta adrenalina, e também um pouco de noradrenalina. Essa glândula é inervada diretamente por neurônios pré-ganglionares simpáticos. Esses neurônios não fazem nenhuma sinapse antes de chegar nessa glândula e, portanto, essa inervação é uma exceção do sistema simpático. Nesse caso, é como se as células inervadas atuassem como neurônios pós-ganglionares desse sistema. As diferenças funcionais entre essas duas divisões do sistema nervoso autônomo (SNA). Antes de mais nada, lembre-se que quando a gente estuda as diferenças funcionai, a gente estuda: 1. os neurotransmissores que os neurônios pré e pós-ganglionares liberam; 2. os receptores desses neurotransmissores localizados nas células alvo; 3. e claro, as respostas fisiológicas que acontecem devido a ativação desses receptores nos órgãos alvos. Neurotransmissores: Tanto no sistema simpático quanto no parassimpático. O principal neurotransmissor liberado pelos neurônios pré-ganglionares, na sinapse com os neurônios pós-ganglionares, é a acetilcolina. Nessa sinapse, a acetilcolina se liga em receptores ionotrópicos, ou seja, canais iônicos dependentes de ligante, no caso, dependentes de acetilcolina, os chamados receptores nicotínicos, que estão presentes na membrana dos neurônios pós-ganglionares. Quando a acetilcolina se liga a esses receptores, o canal iônico é ativado permitindo, principalmente, o influxo ou a entrada de íons sódio no neurônio pós-ganglionar, gerando uma onda de despolarização ou um potencial excitatório pós-sináptico (PEPS), que pode se propagar até a zona de gatilho dos neurônios pós-ganglionares, e disparar potenciais de ação, os quais serão conduzidos até os terminais axonais, que irão liberar seus neurotransmissores nas sinapses com as células-alvo. Enquanto os neurônios pós-ganglionares do simpático liberam principalmente noradrenalina, nas sinapses com as suas células alvo, os neurônios pós-ganglionares do parassimpático liberam principalmente acetilcolina. Embora a noradrenalina seja de fato o principal neurotransmissor dos neurônios pós-ganglionares simpáticos, existem exceções. Por exemplo, os neurônios pós-ganglionares simpáticos que inervam as glândulas sudoríparas não liberam noradrenalina,mas sim acetilcolina. Receptores: A noradrenalina, uma vez liberada, se liga nos receptores adrenérgicos, que têm esse nome pois tanto a noradrenalina quanto a adrenalina podem ativar esses receptores. Já a acetilcolina liberada pelos neurônios pós-ganglionares parassimpáticos, se liga em receptores muscarínicos, que é bem diferente do receptor nicotínico, pois esses receptores não são ionotrópicos, eles são na verdade receptores metabotrópicos, aqueles acoplados à proteína G. Na verdade, tanto os receptores muscarínicos da acetilcolina, quanto os receptores adrenérgicos da noradrenalina, são receptores acoplados à proteína G, ou seja, são receptores metabotrópicos. Um mesmo neurotransmissor pode gerar respostas fisiológicas diferentes em um mesmo tipo de tecido. Por exemplo, no músculo liso da parede de alguns vasos sanguíneos, como os vasos que irrigam o trato gastrointestinal, a noradrenalina ao se ligar no seu receptor adrenérgico, causa contração do músculo liso, causando assim vasoconstrição, o que diminui o fluxo sanguíneo no trato gastrointestinal. Porém, no músculo liso da parede de outros vasos sanguíneos, como por exemplo, os vasos que irrigam os músculos esqueléticos, o mesmo neurotransmissor, a noradrenalina, causa relaxamento do músculo liso, causando assim vasodilatação, o que aumenta o fluxo sanguíneo nesse tecido. Existem diferentes tipos de receptores adrenérgicos, todos são receptores metabotrópicos, ou seja, acoplados à proteína G, porém o tipo de proteína G ativada por cada receptor pode ser diferente. Dessa forma, as vias de sinalização intracelular serão diferentes, causando assim respostas diferentes. A mesma coisa vale pros receptores muscarínicos da acetilcolina. Ou seja, são receptores que podem estar acoplados a diferentes tipos de proteínas G. Dessa forma, já foram identificados 5 tipos de receptores muscarínicos: M1, M2, M3, M4 e M5. No músculo cardíaco, a acetilcolina se liga no receptor M2, causando uma diminuição da frequência dos batimentos cardíacos. Já no músculo liso da bexiga, no músculo detrusor, a acetilcolina se liga nos receptores M3, provocando a contração e o esvaziamento da bexiga. Portanto, deve ficar claro que as respostas causadas pela noradrenalina e acetilcolina liberadas pelos neurônios pós-ganglionares do simpático e parassimpático, depende do tipo de receptores que esses neurotransmissores ativam nos diferentes tecidos alvo. No geral, as divisões simpática e parassimpática atuam de maneira antagônica como se fosse o "acelerador" e o "freio" de um carro. Enquanto um aumenta a atividade de um determinado órgão, o outro diminui. Enquanto o parassimpático estimula ações que predominam em condições de “repouso e digestão”, o simpático estimula ações que predominam em situações de “luta ou fuga”, ou melhor, em situações de estresse, como acontece durante o medo e a ansiedade. Por exemplo, começou um tiroteio. Isso rapidamente vai causar uma resposta em massa do sistema simpático, ou seja, uma super ativação desse sistema, liberando noradrenalina em vários órgãos, provocando: dilatação da pupila ou midríase, para enxergar melhor; uma saliva mais viscosa, dando a sensação de boca seca; dilatação dos brônquios ou broncodilatação, isto é, dilatação das vias aéreas, para aumentar a oxigenação do sangue; aumento do bombeamento de sangue pelo coração, pra aumentar a distribuição de oxigênio e substratos energéticos pros músculos esqueléticos, cujos vasos sanguíneos sofrem vasodilatação por ação principalmente da adrenalina liberada na circulação, graças a ativação da glândula adrenal pelo próprio sistema simpático. Ao mesmo tempo, os vasos da pele e do trato gastrointestinal sofrem vasoconstrição, pro fluxo sanguíneo ser direcionado pros músculos esqueléticos. Tudo isso prepara o seu organismo para enfrentar a situação e ajudar outras pessoas, ou para fugir do tiroteio, ou seja, prepara o organismo para uma situação de “luta ou fuga”. E pra lembrar das principais respostas fisiológicas do sistema parassimpático, basta lembrar que durante uma situação de “repouso e digestão”, predomina a ativação do sistema parassimpático, o qual libera acetilcolina em vários órgãos provocando respostas contrárias às do sistema simpático, como a contração dos brônquios ou broncoconstrição, diminuição do bombeamento de sangue pelo coração e, um dos efeitos mais importantes do parassimpático, ativação do sistema digestório, estimula a motilidade do trato gastrointestinal e a secreção de várias substâncias dentro do tubo digestório, favorecendo assim a digestão dos alimentos ingeridos. A atividade das divisões parassimpática e simpática não precisa ser a todo momento generalizada, em massa, como acontece na resposta “luta ou fuga”, ela pode ser mais específica, mais localizada, controlando a atividade dos diferentes órgãos de acordo com a necessidade do organismo. Como que o simpático sozinho consegue regular a contração e o relaxamento dos músculos lisos da parede vascular? A contração e o relaxamento desses vasos vão depender apenas da atividade dos neurônios pós-ganglionares simpáticos. Quando a frequência de disparos de potenciais de ação aumenta, mais noradrenalina é liberada e maior será a contração dos vasos. Ao contrário, quanto menor a frequência de disparos de potenciais de ação, menos noradrenalina é liberada e, portanto, menor a contração, e o músculo liso pode relaxar, dilatando os vasos sanguíneos. Quem é que estimula os neurônios pré-ganglionares simpáticos e parassimpáticos? No sistema nervoso autônomo (SNA), também existem reflexos, os reflexos autonômicos ou autônomos. Por exemplo, quando a comida que você ingeriu chega em uma região do intestino, ela provoca um estiramento da parede desse órgão. Isso pode ativar mecanorreceptores presentes nesse local, gerando potenciais de ação nos neurônios sensoriais, que conduzem essa informação até a medula espinal por exemplo. De lá, a informação sensorial é transmitida localmente, pros neurônios pré-ganglionares parassimpáticos (no caso desse exemplo), os quais excitam os neurônios pós-ganglionares que finalmente liberam acetilcolina no músculo liso da parede intestinal, e ele contrai reflexamente, empurrando o alimento pra próxima região desse tubo. Além da informação sensorial poder ativar os neurônios pré-ganglionares e iniciar respostas reflexas, vale lembrar que essas informações sensoriais também sobem em direção a centros superiores. Algumas informações sensoriais detectadas nas vísceras, como por exemplo informações de dor, seguem pro córtex somatossensorial primário, semelhante a sensações da pele. Porém, outros tipos de informações sensoriais, como a concentração de oxigênio no sangue e a pressão arterial, são enviadas para regiões subcorticais, como o tronco encefálico e o hipotálamo. No tronco encefálico, informações sensoriais sobre a concentração de oxigênio no sangue e sobre a pressão arterial, chegam principalmente no núcleo do trato solitário. Nesse núcleo existem neurônios que podem iniciar reflexos autônomos mais complexos, capazes de alterar o funcionamento dos sistemas respiratório e cardiovascular para ajustar as concentrações de oxigênio e a pressão arterial quando necessário. Essas e muitas outras informações sensoriais, também podem chegar no hipotálamo, que atua como um importante centro de controle do sistema nervoso autônomo (SNA). O hipotálamo fica localizado abaixo do tálamo e ao redor do terceiro ventrículo. Sua principal função é manter as condições do meio interno adequadas pro funcionamento de todas as células sendo, portanto, considerado um centro muito importante do controle da homeostase. O hipotálamo coordena funções autônomas como o controle da temperatura, da ingestão alimentar,do equilíbrio hídrico, entre muitas outras funções. Para isso o hipotálamo recebe informações sensoriais sobre a condição do meio interno e do meio externo, além de outros tipos de informações que vêm de estruturas relacionadas ao comportamento, como algumas áreas do córtex frontal, e de estruturas relacionadas à emoção, como a amígdala. A partir de todas as informações que chegam, o hipotálamo pode então integrar tudo isso e gerar comandos descem pro tronco encefálico e pra medula espinal, alterando a atividade dos neurônios pré-ganglionares do sistema parassimpático e simpático, regulando assim a atividade de diversos órgãos, gerando respostas apropriadas para cada situação, geralmente com o objetivo de manter o organismo em homeostase. SÍNTESE DA NORADRENALINA A noradrenalina fica em vesículas que se fundem com a membrana quando canais de cálcio são abertos. RECEPTORES ADRENÉRGICOS SISTEMA SOMATOMOTOR Movimentos involuntários MEDULA ESPINHAL: coordena os movimentos involuntários chamados de reflexos medulares. O circuito básico de um reflexo medular é formado por um neurônio sensorial que entra na medula pela raiz dorsal e se comunica de forma direta ou indireta por interneurônios com os neurônios motores, estimulando ou inibindo sua atividade, gerando a contração ou relaxamento dos músculos. Existem 3 tipos de neurônios sensoriais que participam dos movimentos involuntários: Nociceptores; Fusos musculares; Órgão tendinoso de Golgi. FUSOS MUSCULARES: detectam o estiramento do músculo esquelético e para isso, ficam localizados entre as fibras musculares As terminações se enrolam nas fibras musculares, então conforme os músculos se estiram, os fusos musculares também se estiram. Assim, os fusos são pressionados e causam deformação das terminações nervosas e abertura dos canais mecânicos, permitindo a movimentação de íons que vão causar uma despolarização que pode causar potenciais de ação que seguiram para o córtex somatossensorial pela via da coluna dorsal, afirmando que o músculo está sendo estirado. ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI: detecta a tensão/ força das contrações musculares. Está localizado nos tendões. É formado por terminações nervosas livres de neurônios sensoriais primários que se entrelaçam com as fibras de colágeno que constituem os tendões. A contração das fibras musculares tensiona e estica as fibras colágenas do tendão e isso faz com que as terminações nervosas livres fiquem comprimidas/ deformadas o que faz com que canais mecânicos se abram fazendo com que íons abram e causem ondas de despolarização que podem disparar potenciais de ação que seguem para o córtex somatossensorial pela via da coluna dorsal, afirmando que uma força X está sendo aplicada naquela região. Existem 3 tipos de reflexos medulares: 1- Reflexo de estiramento; 2- Reflexo de estiramento inverso; 3- Reflexo de retirada. REFLEXO DE ESTIRAMENTO: Se inicia com a ativação dos fusos musculares. Imagine que ao segurar um objeto leve como uma caneca vazia, sem que você perceba alguém enche ela com um líquido, como a carga aumenta, ocorre estiramento do braço, músculo bíceps e consequentemente dos fusos musculares contidos nesse músculo. Esse estiramento gera potenciais de ação nos neurônios sensoriais primários, e essa informação é conduzida até a medula espinal e além de seguir pela via da coluna dorsal, algumas ramificações fazem sinapses excitatórias que geram PEPs nos neurônios motores que inervam o bíceps. Isso causa disparo de potenciais de ação nos neurônios motores e, consequentemente, contração muscular e retorno do braço para a posição inicial. Sempre que o músculo for estirado ele se contrai reflexamente devido a esse circuito neural monossináptico, ou seja, um circuito envolvendo apenas uma sinapse. REFLEXO DE ESTIRAMENTO INVERSO Iniciado pela ativação do órgão tendinoso de Golgi. Envolve um circuito neural dissináptico, envolvendo duas sinapses. Imagine pegar uma carga bem pesada na academia, seu músculo se contrair com muita força e isso vai gerar uma tensão muito alta sobre esses tendões. Algumas vezes essa tensão pode ser tão alta a ponto de lesionar o músculo e/ou tendão. Como forma de proteção os órgãos tendinosos de golgi são ativados e lá na medula os neurônios sensoriais primários ativam um interneurônio inibitório bloqueando ação dos neurônios motores do músculos, causando o seu relaxamento. REFLEXO DE RETIRADA Iniciado pela ativação de um Nociceptor. Esse é o reflexo mais complexo dos 3, sendo um circuito neural polissináptico, pois envolve várias sinapses. Quando os nociceptores são ativados em MMSS e MMII, provoca um reflexo que faz parte do reflexo de retirada: O REFLEXO FLEXOR. Quando estamos andando descalço e pisamos em um prego ou caco de vidro. Isso faz com que nociceptores da pele da região plantar sejam ativados, disparando potenciais da ação que são conduzidos até a medula espinhal, lá na medula o axônio do neurônio sensorial pode fazer sinapses com diversos interneurônios resultando em inibição dos músculos extensores e ativação dos flexões fazendo com que você retire o membro do estímulo nocivo. Ao mesmo tempo inter neurônios ativam neurônios motores dos músculos extensores e inibem neurônios flexões da outra perna, assim fazemos o membro não lesionado servir de apoio. Evitando de não nos machucarmos mais. Esses movimentos são involuntários. TRONCO ENCEFÁLICO Controla o reflexo vestibular que é involuntário. Quando o aparelho vestibular detecta a posição da cabeça essa informação segue direto para os núcleos vestibulares onde fazem sinapses com neurônios cujos axônios descem para a medula por vias eferentes chamadas de vias vestibuloespinhais. Através de sinapses esses neurônios podem ativar ou inibir músculos antigravitacionais e posturais, músculos que participam da manutenção da postura e do equilíbrio. Os reflexos vestibulares promovem o ajuste rápido do corpo e da cabeça mantendo o equilíbrio. Ainda no tronco encefálico, no bulbo e na ponte, existem grupos de neurônios que também podem controlar músculos posturais, os chamados núcleos reticulares pontinos e bulbares. Movimentos voluntários Os sinais elétricos que chegam aos músculos esqueléticos para gerarem movimentos voluntários se originam no córtex motor que pode ser dividido em 3 áreas: O córtex somatossensorial e o parietal integram várias informações e são importantes para geração de movimentos voluntários. Os neurônios do córtex pré frontal fazem conexão com as áreas sensoriais e motoras e é importante para tomada de decisões. Essa decisão é feita em conjunto com o córtex pré motor, assim acionam os músculos específicos e fazem o movimento desejado. Feito o planejamento esse plano segue para o córtex motor primário, onde os neurônios geram sinais elétricos que por vias eferentes alcançam os neurônios da medula que inervam os músculos. 1- ENTRADA DE SINAIS SENSORIAIS: ocorre no córtex somatossensorial e no córtex parietal; 2- TOMADA DE DECISÃO: essas informações chegam para o córtex pré- frontal e pré motor que tomam uma decisão; 3- PLANEJAMENTO DO MOVIMENTO: o córtex pré motor e o córtex motor suplementar planejam o movimento; 4- INÍCIO DA EXECUÇÃO DO MOVIMENTO: o plano segue para o córtex primário onde os neurônios motores primários iniciam o movimento gerando os comando, os potenciais de ação. Esses potenciais seguem pela via dorsal, via corticoespinhal ESTRUTURAS PARA O PLANEJAMENTO, EXECUÇÃO E APRENDIZADO MOTOR 1- CEREBELO 2- NÚCLEOS DA BASECEREBELO Essa estrutura possui inúmeras funções motoras importantes: - Planejamento de movimentos complexos; - Ajuste dos movimentos em execução ou ajustes para movimentos futuros (aprendizado motor); - Ajustes posturais e manutenção do equilíbrio; - Ajuste dos movimentos dos olhos. - Ele dita postura; - Hipertrofia da musculatura; - Posição da cabeça perante espaço externo; Essas atividades são estimuladas desde pequenos/ novos. O significado de cerebelo é pequeno cérebro. Ele tem em sua estrutura o córtex cerebral com substância cinzenta. A organização dele é extremamente complexa, ele representa 1/4 do volume craniano e possui 80 % dos neurônios de todo o encéfalo. Nesse momento, o que precisamos saber é que o córtex cerebral recebe várias informações sensoriais, como dos proprioceptores musculares, medula espinal, sistema vestibular, além do planejamento motor, fazendo uma cópia de tudo que está sendo mandado para o córtex motor primário. Se algo não sair como esperado, o cerebelo é capaz de enviar sinais de correção em tempo real. Caso não seja possível corrigir no momento, ele envia sinais de correção futura, fazendo parte do aprendizado motor. O cerebelo ainda é muito importante para o controle do equilíbrio, postura e o movimento dos olhos. Lesões no cérebro podem causar prejuízo em muitas funções motoras a depender da região que sofreu. O infarto cereberal é uma das lesões mais graves- o AVC do cerebelo. E é quase irreversível. NÚCLEOS DA BASE Diferente do cerebelo, recebem informações apenas no córtex motor, que ao passar pelo circuito dos núcleos da base são processados e enviados de volta ao córtex motor. Esses circuitos são extremamente complexos, porém de maneira simplificada, dizemos que os núcleos da base podem formar dois circuitos neurais diferentes: VIA DIRETA: recebe informação do córtex motor via núcleo caudado, essas informações passam pelo núcleo Putamen e vão direto para o globo pálido interno. O resultado desses circuito é a ativação dos neurônios excitatórios do tálamo, que excitam neurônios do córtex motor, facilitando a geração e execução dos movimentos. VIA INDIRETA: mais complexo ainda, porém tem como resultado a inibição do tálamo, dificultando a geração e execução de qualquer movimento. As funções do núcleo da base ficam evidentes quando observamos algumas desordens relacionadas a esses circuitos neurais. PARKINSON: Ocorre degradação dos neurônios da substância negra e a liberação da dopamina é prejudicada no núcleo Putamen causando sintomas clássicos da doença. Um dos tratamentos mais utilizados é a administração de um precursor da dopamina a L-DOPA. Sintomas da doença de Parkinson: Dificuldade de realizar movimentos voluntários; Lentidão movimentos (Bradicinesia); Tremor em repouso; Rigidez do pescoço e extremidades; Diminuição das expressões faciais; Diminuição dos movimentos oculares. Além disso, os núcleos da base são importantes para o planejamento dos movimentos. Controle dos movimentos dos olhos; Funções comportamentais e emocionais. FUNÇÕES DO NÚCLEO DA BASE Planejamento dos movimentos voluntários; Controle dos movimentos dos olhos; Funções comportamentais e emocionais SISTEMA SENSORIAL O sistema sensorial pode ser definido como o conjunto de estruturas cuja função é permitir que o sistema nervoso tome conhecimento do que acontece dentro e fora do nosso organismo. Dessa forma, podemos dizer que o sistema sensorial nos confere sensibilidade, uma propriedade do organismo vivo de detectar as modificações do meio interno, como por exemplo as modificações da temperatura corporal, e do meio externo, como por exemplo as modificações da temperatura ambiente. Essas modificações do meio interno e externo detectadas pelo sistema sensorial, a gente chama de estímulos sensoriais. Os estímulos sensoriais podem ser classificados de acordo com a sua natureza, como estímulos físicos e químicos. Os estímulos físicos são os que envolvem fenômenos físicos, como pressão, temperatura, ondas eletromagnéticas (como a luz visível) e ondas mecânicas (como as ondas sonoras). Já os estímulos químicos são os que envolvem a detecção de substâncias químicas, como por exemplo as moléculas presentes no ar que podem atuar como moléculas odoríferas, e moléculas presentes nos alimentos, que podem atuar como moléculas gustativas, por exemplo. Um outro ponto importante a ser considerado sobre os estímulos sensoriais é que eles podem ser conscientes ou inconscientes. Vamos pegar como exemplo um estímulo sensorial químico presente nesse delicioso chocolate. Ao colocá-lo na boca, na língua existem estruturas do sistema sensorial capazes de detectar as moléculas gustativas presentes nesse chocolate e transformar esses estímulos em impulsos nervosos, ou melhor, em potenciais de ação. Essa informação agora codificada será transmitida pelos neurônios do sistema sensorial até chegar na estrutura responsável pelo processamento desse tipo de informação, uma informação gustativa, que no caso está localizada em uma área específica do córtex cerebral, chamada de córtex gustatório ou gustativo. O córtex cerebral é a área da consciência, todas as informações sensoriais que chegam no córtex se tornam conscientes. Porém, é preciso deixar claro que nem todas as informações sensoriais chegam ao córtex cerebral. Informações que não são processadas no córtex cerebral, não se tornam conscientes. Voltando ao exemplo, as funções básicas do sistema sensorial são: ● Detecção e codificação dos estímulos sensoriais; ● Transmissão da informação codificada pro sistema nervoso central; ● E processamento da informação, tornando o estímulo sensorial consciente. Para realizar todas essas funções, o sistema sensorial é bastante organizado e existem estruturas específicas responsáveis por essas funções: 1. Para detectar e codificar o estímulo sensorial, nós temos os receptores sensoriais. 2. Para transmitir a informação codificada, nós temos as vias aferentes, formadas por neurônios aferentes que conduzem a informação sensorial do SNP para o SNC. 3. E pra processar a informação codificada e torná-la consciente, nós temos centros de processamento localizados no SNC, mais precisamente no córtex cerebral, quando se trata de estímulos conscientes. Os receptores sensoriais, podem ser células neurais (isto é, neurônios) ou células não-neurais (isto é, outro tipo de célula), que são especializadas em detectar e transformar estímulos físicos ou químicos em sinais elétricos. Os receptores neurais, são basicamente terminações nervosas de neurônios sensoriais que podem ser livres ou encapsuladas, por exemplo. Esses neurônios sensoriais, são neurônios pseudounipolares, seus dendritos se localizam em uma das pontas do axônio formando as terminações nervosas que são responsáveis pela detecção e codificação de determinados estímulos sensoriais. Esses estímulos ativam proteínas receptoras presentes na membrana das terminações nervosas livres o que resulta em abertura ou fechamento de canais iônicos específicos, iniciando um sinal elétrico, pois modificam o potencial de membrana, causando ondas de despolarização ou hiperpolarização, dependendo do tipo de canal iônico que é aberto ou fechado. Como são alterações no potencial de membrana no receptor sensorial, essas ondas são chamadas de Potenciais Receptores. Se os potenciais receptores conseguirem despolarizar a membrana da zona de gatilho do neurônio sensorial até o limiar, disparam-se potenciais de ação, os quais serão conduzidos para o SNC. Os receptores sensoriais podem ser classificados de acordo com o tipo