Fisiologia do sistema nervoso

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Fisiologia
Introdução à Fisiologia do Sistema Nervoso 
O sistema nervoso é composto pelo sistema das vias aferentes ou sensoriais e pelas vias eferentes ou motoras.
A via aferente compreende a via que recebe um estimulo e o transmite para o sistema nervoso central (SNC) o qual codificará uma resposta e enviará à via eferente e levará tal resposta até o órgão que recebeu o estímulo, que localiza-se normalmente no sistema nervoso periférico (SNP).
O órgão que recebeu a resposta realizará o movimento pertinente à resposta recebida.
A divisão motora do sistema nervoso é responsável pelo controle de numerosas atividades corporais, como a contração muscular e a secreção pelas glandulas exócrinas e endócrina.
 Aspectos anatômicos do sistema nervoso
O sistema nervoso, em seu aspecto anatomico, possui 4 grandes divisões, são elas:
* Sistema Nervoso Central (SNC)
* Sistema Nervoso Periférico (SNP)
* Sistema Nervoso Autonomico (SNA)
* Sistema Nervoso Entérico (SNE)
Esta última divisão encontrada somente no sistema digestório.
Compreende o SNC, encéfalo, tronco encefálico e medula espinal. O SNP é constituido por nervos e ganglios. O SNA é o qual controla todas as ações e funções de maneira autonoma, ou seja, involuntária, como o controle da frequencia cardíaca.
 Aspectos gerais e células que compõem o sistema nervoso
 O sitema nervoso é formado por 2 tipos celulares: Neurônios (unidade fundamental, função de receber, processar e enviar informações) e Neuróglia - Glia (cola)
Neuronios são as células responsáveis pela interação do sistema nervoso, ou seja a realização das sinapses.
As neuroglias são células de sustentação e modulação das células nervosas, podendo interferir na sobrevida ou degeneração neuronal alterando o trofismo e a plasticidade do sistema nervoso, apresentando-se em 4 diferentes morfologias: Astrócitos, microglia, oligodendrócitos e células de Schwann.
Sistema Nervoso II 
 
Aspectos funcionais dos neurônios e células da glia
Os neurônios são as céluals do sistema nervoso responsáveis pela transmissão de informações, denominadas de sinapses.
Os neurônios podem realizar sinapses química e elétrica.
A sinpase química é a qual ocorre em maior quantidade no SNC. A terminação nervoso de um neurônio, o elemento pré-sináptico, libera uma substância, o neurotransmissor, para um outro neurônio (em seu dentrito, normalmente), o elemento pós-sináptico, o qual será excitado ou inibido.
Para a passagem de informação de um neurônio para outro, na sinapse química existe um espaço virtual, denominado de fenda sináptica, por onde o neurotransmissor deverá passar.
Somente com a presença de receptores no elemento pós-sináptico é que o neurotransmissor realizará sua entrada no elemento pós-sináptico. No caso do neurotransmissor ser uma substancia inibitória inbirá o neurônio, caso a substância seja uma extimulatória, realizará a estimulação do neurônio.
Componentes de uma sinapse química
Terminações pré-sinápticas
Terminações pós-sinápticas (recebe) receptores
Sinapse (região de transmissão química entre neurônios ou células efetuadoras)
Fenda sináptica
Neurotransmissores vesículas sinápticas (neurônio-informação-liberação)
 
Figura 1: Esquema de uma sinapse quimica
Sinapse elétrica
O tipo menos comum de sinapse, é constituida pelas junções comunicantes que formam canais entre os elementos da sinapse, ou seja, ocorre um contato físico entre as células.
Células da Glia e suas funções
Astrócito
-Estruturam o ambiente das células nervosas
-Modificam o ambiente neuronal circulante
-Desenvolvimento (fatores neurotróficos, orienta a migração de neurônios, regula os estabelecimentos das conexões neuronais com células pós-sinápticas
-Estoca glicogênio reserva de energia para o SNC
-Interfere com a neurotransmissão por tamponar íons no espaço extracelular
-Liberam substâncias químicas neuroativas
-Respostas imunológicas do cérebro: secreção de citocina
-Restabelecimento das barreiras encefálicas 
Microglia
-Aspectos ameboídes traumas SNC
-Função fagocitária
-Liberam citocinas e interleucinas ativando astrócitos
-Microglia e astrócito regulam e efetuam respostas imunológicas do SNC
-Modulam a sobrevivência dos neurônios (alterando o trofismo e plasticidade neuronal
Oligodendrócitos e células de Schwann
-Bainha de mielina
-Isolante elétrico dos neurônios
-Células de sustentação (proteína e gordura)
-Estrutura do tecido nervoso-Mielinização ultima parte do desenvolvimento fetal e primeiro ano pós-natal
-Nódulo de Ranvier
 
Sistema Nervoso III
 
Apresentamos cinco tipos básicos de receptores sensitivos no sistema nervoso, são eles:
Receptores sensitivos extremidades distais dos nervos periféricos
quimiorreceptores - responsáveis pela osmolalidade dos líquidos teciduais.
fotorreceptores - detectam a luz que atinge a retina.
termorreceptores - detectam alterações da temperatura (quente ou frio) do receptor.
nociceptores - detectam a presença de lesão física ou química, receptor de dor.
mecanorreceptores - detectam a deformação física da membrana do receptor ou do tecido que circunda imediatamente o receptor.
 
Estes receptores podem ser classficados dependendo de sua localização e está divisão e nomenclatura foi realizada por Sherrington 1948 (localização)
* exteroceptores (superfície externa do corpo, calor, frio, tato, pressão, dor-nociceptores, luz e som)
* proprioceptores (músculos, tendões, ligamentos e capsula articulares sentido de posição e de movimento)
* interoceptores ou visceroreceptores (vísceras e vasos) fome, sede e prazer sexual
Fuso muscular tipo Ia=> terminações primárias e II=> terminações secundárias ventre dos músculos esqueléticos, fibras intrafusais (aferência e gama eferente) estiramento muscular .
Órgãos Neurotendinosos de Golgi tipo Ib tendões, aumento da tensão nos tendões força muscular exercida.
Receptores Articulares tipo II, Ib, A e C deformação mecânica e angular sobre a capsula articular e ligamentos.
 Sistema Nervoso IV
 
Noções básicas da medula espinhal
Estrutura alongada 42 á 45cm , cilíndrica, peso 30g
Dentro do canal vertebral
Superior,ínicio (1°vértebra cervical) inferior ,término(2°vértebra lombar) =>cone-medular
Protegida por três membranas =>meninges (dura-máter, aracnóide e a pia-máter 
Filamento terminal =>ápice cone medular =>1 vértebra coccígea
Noções básicas do córtex motor (primário);
Sistema Nervoso Autonômico.
 
SNC e Periférico
Regula a Homeostasia (manutenção de um meio ambiente interno-temperatura-composição química dos tecidos e líquidos)
Regula a atividade dos órgãos internos  (circulação, respiração, digestão, metabolismo, secreções, temperatura corporal e a reprodução)
Via aferentes
Vias eferentes (simpática e parassimpática)
Fisiologia endócrina
Mecanismo de Ação dos Homônios
 
Os hormônios são substâncias químicas produzidos por glândulas ou por células especializadas nesta função.
A manutenção das atividades celulares envolve complexa integração de múltiplos eventos, incluindo a grande integração do sistema nervoso com o sistema endócrino.
Os hormônios são essenciais para 4 processos fundamentais nos organismos: 
* Reprodução
* Crescimento e Desenvolvimento
* Manutanção do meio interno
* Produção, utilização e estoque de energia
Existem 3 maneiras de ocorrer um efeito hormonal: 
Efeito autócrino - quando uma célula produz um hormônio e este deve agir nela mesma. Ex.: ação local da insulina nas células B do pâncreas;
Efeito parácrino - quando uma célula produz um hormônio e este deve agir em células adejacentes. Ex.: ação local da insulina no interior do pâncreas;
Efeito endócrino -  quando uma célula produz um hormônio e este deve agir em células à distância, para isso o hormônio deverá ser deslocado pela corrente sanguínea. Ex.: 90% dos hormônios agem desta meneira.
Todos os hormônios agem atráves de um receptor espécie-específico,  que após ser ativado desencadeará o efeito hormonal,inibindo ou estimulando alguma produção celular.
Os hormônios são divididos em 2 grandes grupos, dependendo da sua natureza:
1- Hidrossolúvel
2- Lipossolúvel
Os hidrossulúveis são os hormônios de natureza proteíca, compreende a maioria dos hormônios, agem nas células atráves de receptores  de membrana e segundos mensageiros. Ex.: insulina, GH, TSH, glucagon, prolactina.
Os lipossolúveis são hormônios derivados de moléculas de colesterol, agem em receptores citoplasmático ou nuclear agindo direto no núcleo da células, ou seja, atuando nos genes celulares. Ex.: cortisol, progesterona, estrógeno, testosterona, T3 e T4.
 Circulação Hormonal
A circulação hormonal pelo sangue vai depender de sua natureza.
Os hormônios hidrossolúveis, pela sua natureza proteíca, na grande maioria não necessitam de um transportador plasmático, circulando libvremente pelo plasma.
Já os hormônios lipossolúveis, como são derivados de colesterol, serão transportados por uma proteína transportadora, sendo esta proteína específica para cada hormônio e proteínas que podem carrear vários tipos de hormônios.
Uma das principais proteína transportadora de hormônio ee a albumina e a pré-albumina.
Eixo Hipotálamo-Hipófise
Hipotálamo- Hipófise
 O hipotálamo representa uma interface entre os sistemas nervoso e endócrino.
  Após o processamento e ajuste fino, as informações são transmitidas à glândula hipófise através de diferentes mecanismos.
  Os objetivos finais desse sistema de controle integrado são:
            1- manutenção da constância do meio interno;
            2- integração do organismo com o meio ambiente;
            3- controle de reprodução.
  No hipotálamo encontramos neurônios especializados em secretar hormônios peptídicos, conhecidos por neurônios peptidérgicos.
  Hormônios Hipotálamicos:
TRH (horm. liberador de tirotrofina)
GnRH, LHRH (horm. liberador de gonadotrofinas)
GHRH, GRH (horm. liberador do crescimento)
GHRIH (horm. Inibidor da liberação de GH)
PRH (horm. Liberador de prolactina)
PIF (fatores inibidores da secreção de prolactina)
CRH (horm. Liberador de corticotrofina)
  O controle neuroendócrino do ritmo de secreção hormonal,
ocorre com ritmicidade, principalmente circadiana.
 A glândula hipófise e sua relação com o hipotálamo
 -  A glândula hipófise é uma glândula pequena com cerca de 1cm de diâmetro e de 0,5 a 1g de peso.
-  Localizada na sela túrcica, uma cavidade óssea na base do cérebro e está conectada ao hipotálamo pela haste hipofisária.
-  Fisiologicamente , a glândula hipófise é dividida em duas porções  distintas: hipófise anterior (adeno-hipófise) e hipófise posterior (neuro-hipófise).
-  As duas partes da hipófise possuem origem embriológica distinta: a hipófise anterior a partir da bolsa de Ranthke (invaginação embrionária  do epitélio da faringe e a hipófise posterior, de uma proliferação do hipotálamo.
 A adeno-hipófise secreta 6 principais hormônios:
- TSH (horm. Tireotrófico)
- ACTH (horm. Adrenocorticotrófico)
- LH (horm. Luteinizante)
- FSH (horm. Folículo-estimulante)
- GH (horm. do crescimento)
- Prl (prolactina)
  Além destes hormônios a adeno-hipófise ainda secreta endorfinas,MSH (horm. Melanótrofico).
  Os hormônios secretados pela adeno-hipófise são todos proteícos,podendo diferir em sua constituição química (glicoproteícos ou derivados de peptídeos da pró-ópio-melanocortina - ACTH e MSH.
A Glândula Tireóide
A glândula tireóide está localizada aderida na traquéia, formando os lobos direto e esquedo que estão unido por um istmo. A tireóide possue um formato de borboleta e microscopicamente é formada pelos foliculos tiroideanos, que possuem em sua composição as células folicilares e um material amorfo , o colóide.
Os principais materiais para a síntese dos hormônios tiroideanos (HT) são: iodo - adquirido via alimentação, peixes de água salgada, verduras verdes escuras e o sal são alimentos rico em iodo. E a proteína Tireoglogulina (TG), a principal proteína encontrada no interior do colóide.
 Síntese dos HTs
 Para a correta síntese dos HTs, as células foliculares, captam o iodo da circulação, através de uma bomba chamada NIS, a qual capta Iodo em troca do transporte de Sódio. Esta bomba encontra-se na membrana basal de todas as células tiroideanas.
O Iodo captado é levado até a região apical da célula e nesta região, pela ação da enzima - PEROXIDASE é transportado para dentro do coloóide.
A mesma enzima peroxidse ainda possui mais algumas funções, são elas:
* Iodação da TG - formando dos compostos: MIT (moniiodotirosina) e DIT (diiodotirosina)
* Acoplamento das iodotirosinas: MIT + DIT - formando T3
DIT + DIT - formando T4
MIT + MIT - formando T2 (sem efeito biológico)
Após a síntese dos HT, estes permanecem "presos" no colóide.
 Secreção do HTs
Para a secreção, ou seja, liberação dos HT do coloíde os passos são os seguintes:
* Ocorre a endocitose do colóide, de maneira aleatória
* Encontro da vesícula do colóide com lissossomos, formando os Fagolissossomos - ocorrendo a quebra da vesícula e liberação do seu conteúdo
* Difusão dos HTs para a corrente sanguínea através da membrana basal das células foliculares.
 Transporte dos HTs pelo plasma
Os HTs encontram-se na circulação ligados à proteínas transportadoras, a geral - albumina e proteínas específicas: TBG e TBPA.
 A maior produção de HTs pela glândula tireóide é T4, conhecido como pré-hormônio.
A tireóide produz 80% de T4 e 20% de T3.
Como o hormônio T3 que tem um efeito biológico 10X mais potente que o T4 e o receptor possui maior afinidade de ligação com o T3, existe uma enzima DESIODASE que retira um iodo do T4 e o transforma em T3.
 O controle da glândula é realizado por feedback negativo, onde o produto final controla sua própria secreção, tanto  no hipotálamo quanto na hipófise.
 Ações dos HTs no organismo
Os HTs possuem  ação muito ampla no organismo, participando de vários processos e sistemas.
São eles:
1- Atua no metabolismo basal. Em situações normais, eutiroidismo, faz a manutenção da taxa metabólica. Em situação de hipotiroidismo temos a redução do metabolismo e no hipotiroidismo aumento do metabolismo. Atua na termogênese.
2- Ação no crescimento e desenvolvimento agindo no gene do GH
3- Ação no sistema respiratório - manutenção da frequencia respiratória e nos neonatos estimula a produçnao do surfactante, substância que mantem os alvéolos "abertos".
4- Ação no sistema cardiovascular - manutenção de todos os parâmetros cardíacos.
5- Ação no sistema nervoso - sinaptogênese
A Glândula Supra-renal 
As glandulas supra-renais localizam-se nos polos superiores de ambos os rins, pesando aproximadamente 4g cada uma.
Dividem-se em 2 partes: Medula e Córtex da supra-renal.
A parte central corresponde à medula da supra-renal e corresponde à 20% da glândula. Seu funcionamento está ligado ao sistema nervoso simpático e produz e secreta os hormônios: adrenalina e noradrenalina.
O córtex corresponde ao restante da glândula e produz hormônios derivados do colesterol.
Os hormônios produzidos são: - Glicocorticóides, sendo o principal o cortisol;
- Mineralocorticoides, o principal a aldosterona;
- Andrógenos
O cortisol apresenta uma ampla ação no organismo, atuando na manutenção do metabolismo dos lípideos, carboidratos e das proteínas.
No metabolismo dos carboidratos, ele estimula a gliconeogênese e diminui a utilização de glicose pelas células, desta maneira aumentando a glicemia.
No metabolismo das proteínas realiza a redução das reservas proteicas de quase todas as células, levando à:
* aumento do catabolismo proteíco
* diminuição da síntese proteica
* aumento da concentração de aminoacidos no fígado 
* aumento da concentração plasmática de aminoacidos.
No metabolismo de lipideos, aumenta a mobilização de acidos graxos livres no tecido adiposo,
aumento da concentração de acidos graxos livres no plasma
aumento da utilização de acidos graxos livres como fonte de energia
O cortisol é muito utilizado como anti-inflamatorio, porém seuuso de maneira acentuada leva a alteração do controle de feedback negativo da glândula.
O Pancreas Endócrino
Porção Endócrina
O Pâncreas endócrino é constituído pelas ilhotas de Langerhans.
As ilhotas pancreáticas possuem 4 diferentes tipos celulares: células A (20%), células B (70%), células D (10%) e células PP (raras).
Cada tipo celular secreta um hormônio polipeptídico
            A - secretam glucagon
            B - secretam insulina
            D - secretam somatostatina
            PP - secretam polipeptídeo pancreático
 Ação da insulina
 A insulina é o mais importante dos hormônios controladores do metabolismo energético e crescimento celular (IGF).
Efeitos do hormônio sobre o direcionamento do fluxo metabólico
                        - metabolismo de carboidratos
                        - metabolismo de proteínas
                        - metabolismo de lipídeos
 O Glucagon
 O glucagon é um polipeptídeo constituído de uma cadeia única, não ramificada simples composto por 29 aminoácidos e peso molecular cerca de 3.500.
As estruturas dos hormônios humano, bovino e porcino são idênticas. Na espécie humana, o gene está localizado no cromossomo 2.
A molécula do pró-glucagon de 156 aminoácidos, é expressa nas células da mucosa intestinal, bem como nas células A do pâncreas.
 Sistema Reprodutor Masculino 
 1) Testículos = Gônadas Masculinas:
      - porção gametogênica: túbulos seminíferos  (células de Sertoli  e células da linhagem germinativa)
      - porção glandular: androgênios  (células de Leydig)
 2) Orgãos Anexos:   
-  Próstata, vesículas seminais , escroto, pênis
- Vias condutoras: epidídimo, canal deferente,  ducto ejaculador
3) Sêmen: transporte
- volume médio: 2,5 – 3,5 ml
      -  100 milhões de espermatozóides/ml
< 40 milhões/ml = 50% esterilidade, < 20 milhões  100%
 - pH médio: 7,5
 •       Espermatozóides:
- célula móvel, rica em DNA
- cabeça: maior parte constituída por
cromossomos, coberta por Acrossoma ( lisossoma, rica em enzimas, envolvidas na penetração do óvulo)
-       Cauda, envolta por bainha rica em mitocôndria.
-       * duração: 64 dias
 Ações da Testosterona
 •       Sistema Nervoso: atitude mais agressiva e ativa. Interesse pelo sexo oposto
•        Tecido Muscular Esquelético e Cardíaco: Aumento de Massa:  ​  Anabolismo proteico e   Catabolismo proteico ( * )
                                
•        Tecido Adiposo: Estimula a lipólise
•        Osso: Fechamento das Epífises (acelera a ossificação da placa epifisária: tecido cartilaginoso)
 
Anabolizantes
 Efeitos no organismo:
•        Cérebro: dores de cabeça, tonturas, alteração de humor, paranóia
•         Laringe:  alteração permanente das cordas vocais em mulheres (a voz fica mais grave)
•         Coração: aumento do músculo cardíaco, que pode levar a infarto em jovens
•         Fígado: aumento da produção da enzima transaminase, responsável pelo metabolismo  das substâncias. O órgão passa a trabalhar demais.
•       Rins e aparelho urinário: retenção de água. Os rins ficam sobrecarregados e, a longo prazo, podem                             aparecer tumores, queimação e dor ao urinar.
•         Pele: acne (tipo grave), crescimento excessivo de pêlos nas mulheres,calvície precoce nos homens, estrias
 Sistema Reprodutor Feminino
A função reprodutora da mulher é regulada pelas interações de hormônios produzidos e secretados pelo hipotálamo, pela hipófise e ovários. Sendo assim, todo o controle hormonal acontecerá por feedback negativo, onde a produçnao do hormônio final controla sua própria secreção.
O hipotálamo produz o hormônio de liberação das gonadotropinas (GnRH) que por sua vez estimula a hipófise à pruduzir e secretar os hormônios: foliculo-estimulante (FSH) e o luteinizante (LH).
Os ovários são os responsáveis pela produção e liberação de estrógeno e progesterona.
 O ciclo menstrual
O período de 28 dias do ciclo sexual feminino é determinado pelo tempo necessário para o desenvolvimento dos folículos, liberação do ovúlo e formação do corpo lúteo. Além disso ocorre a proliferação da camada do endométrio para uma possível implantação do ovúlo fertilizado, caso isso não ocorrá, existe a descamação do endométrio.
Todo este processo depende das ações hormonais, sendo:
FSH - realiza a maturação do folículo
LH - promove a liberação do óvulo (ovulação)