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FISIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO Profa. Catharinne Farias cathfarias@hotmail.com 2 Sistema Nervoso Sente Pensa Controla Informações sensoriais e respostas motoras (Cordeiro, 1996) “O sistema nervoso é o mais complexo e diferenciado do organismo, sendo o primeiro a se diferenciar embriologicamente e o último a completar o seu desenvolvimento” Fu n çõ es B ás ic as Integradora: função dos órgãos Sensorial: sensações gerais e especiais Motora: contrações musculares Adaptativa: relacionada ao meio externo Sistema Nervoso Central Cérebro Cerebelo Tronco encefálico Periférico Nervos Gânglios Terminações nervosas Divisão anatômica do Sistema nervoso http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso3.asp#divisao Divisão anatômica do Sistema nervoso Divisão fisiológica do Sistema nervoso Somático Aferente (exteroceptores) Eferente (músculo esquelético) Visceral Aferente (visceroceptores) Eferente (Músculo liso, cardíaco e glândulas = SNA) Tecido nervoso Neurônios: 100 bilhões Células de suporte: Células de Glia e células de Schwann Estrutura dos neurônios Dendritos: fazem a comunicação entre os neurônios; Corpo celular: contém o núcleo do neurônio e organelas responsáveis pela geração de energia e oxigênio; Axônios: gera a propagação de impulso nervoso. Axônios dos neurônios Axônios: formados por mielina que são interrompidas por intervalos regulares ao longo de seu comprimento chamados de nódulos de Ranvier; Axônios maiores tem mais camadas de mielina e os menores tem poucas camadas de mielina; Células de Glia Macroglia Astrócitos Oligodendrócitos Microglia Macrófagos do SNC Astrócitos Função: Regulam a composição do fluido extracelular Oligodendrócitos Formação da bainha de mielina; Produção do líquido cefalorraquidiano; Participa da barreira hematocefálica; Tamponamento de K e Ca. Macrófagos especializados realizam o reparo tecidual pós lesão. Microglia Células de Glia Importante: Responsável pela formação da bainha de mielina através de estruturas celulares chamadas de oligodendrócitos no SNC; Células capazes de mielinizar até 50 axônios ao mesmo tempo; Neuróglia: Tecido de sustentação do SNC formado por várias células de Glia Células de Schwann São células produtoras de mielina nos axônios do sistema nervoso periférico (SNP); Cada célula é capaz de mielinizar apenas 1 axônio; 18 Imagem: AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Conceitos de Biologia. São Paulo, Ed. Moderna, 2001. vol. 2. Nódulos de Ranvier Classificação funcional do neurônios Neurônios aferentes (sensitivos): conduz o impulso nervoso do receptor para o SNC, sendo responsável por levar informações da superfície do corpo para o interior, relacionando o meio interno com o meio externo; Neurônios eferentes (motor): conduz o impulso nervoso do SNC ao efetuador (músculo ou glândula); Neurônio internuncial ou de associação: faz a união entre os dois tipos anteriores, o corpo celular deste está sempre dentro do SNC. 20 http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores TIPO A: neurônios de grande calibre e mielinizados. Alfa: proprioceptores dos músculos esqueléticos; Beta: mecanorreceptores da pele (Tato); Gama: dor e frio. TIPO B: neurônios de médio calibre - pré-ganglionares do SNA. TIPO C: neurônios de pequeno calibre - pós-ganglionares do SNA. Quanto maior o calibre.......... Maior a velocidade de condução Classificação quanto à velocidade de condução SINAPSES São pontos de união entre as células nervosas e entre estas e as células efetoras (Músculo ou Glândula). http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores Sinapse neuronal Axossomáticas: encontradas nos corpos celulares; Axodendríticas: encontradas nos dendritos; Axoaxônicas: encontradas no segmento inicial do neurônio e nos botões nervosos; 24 SINAPSES Quanto a localização: Centrais: localizadas no cérebro e medula espinhal; Periféricas: gânglios e placas motoras. Quanto a função: Excitatórias Inibitórias São substâncias encontradas em vesículas próximas as sinapses, de natureza química variada, que ao serem liberadas pela fibra pré- sináptica na fenda sináptica estimulam ou inibem a fibra pós- sináptica. Neurotransmissores CLASSE I: Acetilcolina; CLASSE II: Adrenalina (medula da adrenal e cérebro), Noradrenalina (neurônios pós-ganglionares), dopamina e serotonina; CLASSE III: Aminoácidos (Glicina, ácido gama- aminobutírico (GABA) e glutamato); CLASSE IV: peptídeos hipotalâmicos, hipofisários, de ação intestinal e cerebral. Neurotransmissores POTENCIAL DE REPOUSO: É o potencial de membrana antes que ocorra a excitação da célula nervosa; Potencial gerado pela bomba de Na+ e K+ que joga 3 Na+ para fora e 2 K+ para dentro contra os seus gradientes de concentração; -75 mV Eventos elétricos na célula nervosa Eventos elétricos na célula nervosa POTENCIAL DE AÇÃO: São variações sofridas pelo sinal nervoso durante sua transmissão pela fibra nervosa. • Início • Interior da célula Negativo • Rapidamente Positivo • Valor inicial Negativo Direção do impulso nervoso Condução do impulso nervoso Polarização da membrana: neurônio em estado de repouso Meio extracelular: alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de k+ Dentro do axônio: baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de k+ Na+ K+ Condução do impulso nervoso Despolarização da membrana (Presença de estímulo): aumento de permeabilidade da membrana pelo Na+ e entrada deste no axônio. Na+ K+ - - - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + Condução do impulso nervoso Repolarização da membrana: aumento de permeabilidade da membrana pelo K+ e saída deste no axônio. Na+ K+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Condução do impulso nervoso Bomba de Na+ e K+: restabelece as concentrações de Na+ e K+ dentro e fora do axônio após a passagem do impulso (transporte ativo). Meio extracelular: alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de k+ Dentro do axônio: baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de k+ Na+ K+ geocities.yahoo.com.br/jcc5001pt/museuelectrofisiologia.htm#impulsos Eventos elétricos na célula nervosa PROPAGAÇÃO DO IMPULSO Tipos de condução Contínua: o impulso passa por toda extensão do axônio. Ocorre em neurônios sem bainha de mielina e é mais lenta. Saltatória: ocorre em neurônios com bainha de mielina, há despolarização da membrana apenas nos nódulos de Ranvier, é mais rápida Sistema Nervoso • Função: processamento e integração das informações. • Formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. MeningesConceito: membranas que protegem o SNC de choques mecânicos. Pia-máter: aderida ao encéfalo e medula, tem vasos sanguíneos, que levam O2 e nutrientes para as células do SNC. Aracnóide: esponjosa por onde circula o líquido cefalorraquidiano; Dura-máter: mais espessa e externa; Parte mais desenvolvida do encéfalo; Relacionado com o pensamento, memória, fala, inteligência, sentidos, emoções. Hemisfério direito: criatividade e habilidades artísticas Hemisfério esquerdo: habilidades analíticas e matemáticas Cérebro Córtex cerebral • Camada mais externa constituída de substância branca e cinzenta. Córtex cerebral: presença de corpos de neurônios Medula espinhal: presença de axônios Áreas de controle cerebral Cerebelo: manutenção do equilíbrio corporal e do tônus muscular; Mesencéfalo: coordenação das informações referentes ao estado de contração dos músculos e postura corporal; Outras estruturas cerebrais Bulbo: presença de centro nervosos relacionados com batimentos cardíacos, movimentos respiratórios e do tubo digestório. Medula espinhal Liga o encéfalo aos nervos espinhais; Relacionada com os atos reflexos: respostas rápidas sem participação do encéfalo. Medula espinhal Substância Cinzenta (H): corpos celulares dos neurônios; Substância branca: feixes de fibras musculares; Parte anterior: motora; Parte posterior: sensitiva Sistema Nervoso Periférico Constituído de nervos e gânglios: Nervos: feixes de fibras nervosas envoltas por tecido conjuntivo; Gânglios: aglomerados de corpos de neurônios fora do SNC. Função: conectar o SNC as diversas partes corpo do animal. Tipos de nervos Quanto ao sentido do impulso nervoso: Nervos sensoriais (aferentes): contém apenas fibras sensoriais. Órgão SNC Nervos motores (eferentes): contém apenas fibras motoras. SNC Órgão Nervos mistos: contém fibras motoras e sensoriais. SNC Órgão Órgão SNC Tipos de nervos Quanto ao local de origem Nervos cranianos: Ligados ao encéfalo; 12 pares; Inervam órgão do sentido, músculos e glândulas da cabeça e alguns órgãos internos. Tipos de nervos Quanto ao local de origem Nervos espinhais (raquidianos): 31 pares que saem ao longo da medula, um par por vértebra. Apresenta 2 raízes: Dorsal (sensorial): informação do órgão para o SNC; Ventral (motora): informação do SNC para o órgão. Ato reflexo Permitem a reação rápido do organismo em casos de emergência; Resposta rápida sem a participação do encéfalo; Participam: nervo sensorial, medula (associativa) e nervo motor. 50 N E U R O N I O M O T O R S U P E R I O R: são todos aqueles neurônios do SNC que influenciam no funcionamento do neurônio motor inferior; N E U R O N I O M O T O R I N F E R I O R: é o neurônio cujo corpo celular e dendritos estão localizados no SNC e cujo axônio se estende através dos nervos periféricos para fazer sinapse com as fibras musculares esqueléticas. Motoneurônios Começa no cérebro mas emite axônio longo que percorre a medula espinhal para fazer sinapse com o neurônio motor inferior. Neurônio motor superior Piramidal Extrapiramidal Cerebelar • Movimento voluntário, • hábil, • Aprendido. Piramidal • Tônus muscular extensor postural, • Antigravitacional, • Subconsciente. Extrapiramidal • Manutenção da postura, • Coordenação dos movimentos . Cerebelo Neurônio motor superior TRATO CORTICO-ESPINHAL: fibras partem do córtex e vão até a medula espinhal contralateral; TRATO CORTICO-BULBAR: fibras partem do córtex e vão até o bulbo influenciando os neurônios motores inferiores do tronco cerebral para os músculos da cabeça; TRATO CORTICOPONTINOCEREBELAR: fibras partem do córtex cerebral e fazem sinapse na ponte com um segundo neurônio que vai ao córtex cerebelar informar o cerebelo do movimento pretendido pelo córtex cerebral para que este faça os ajustes necessários. S I S T E M A P I R A M I D A L TRATO RETICULO ESPINHAL: inicia na FORMAÇÃO reticular localizada na medula oblonga medial, na ponte e mesencéfalo; TRATO VESTIBULO-ESPINHAL: começa no núcleo vestibular do Bulbo; Tônus postural antigravitacional. TRATO TECTO-ESPINHAL: começa no tecto visual do mesencéfalo e termina na medula cervical. Faz a coordenação reflexa dos movimentos da cabeça e dos olhos durante a observação de um objeto em movimento. TRATO RUBRO ESPINHAL: começa no núcleo rubro do mesencéfalo, influencia neurônios motores inferiores. S I S T E M A E X T R A P I R A M I D A L 55 C E R E B E L O VESTIBULOCEREBELO ou ARQUICEREBELO: ajuda a coordenar o equilíbrio e os movimentos oculares; ESPINOCEREBELO ou PALEOCEREBELO: ajuda a coordenar o movimento estereotipado (locomoção e reações posturais) e o tônus muscular; CEREBROCEREBELO ou NEOCEREBELO: ajuda a coordenar a programação de movimentos dos membros, estando relacionado com os movimentos não estereotipados como aqueles resultantes de ensinamentos e treinamentos. Neurônio motor superior Nervos cranianos São 12 pares de nervos que partem diretamente do encéfalo: 3 sensoriais; 5 motores; 4 mistos Nervos espinhais Sistema Nervoso Sistema Nervoso Periférico Sistema Nervoso Central Divisão Eferente Divisão Aferente Sistema Nervoso Autônomo Sistema Nervoso Somático Parassimpático Simpático Entérico Anatomia do Sistema Nervoso Autônomo Padrão bineuronal: neurônio pré-ganglionar com corpo celular no SNC e neurônio pós ganglionar com corpo celular no gânglio autonômico. Anatomia do Sistema Parassimpático Sistema parassimpático está conectado ao SNC: Efluxo dos pares cranianos (III, VII, IX e X); Efluxo sacral. Em geral, os efluxos parassimpáticos situam-se em proximidade ou no interior do órgão alvo. Efluxo simpático abandona o SNC nas raízes medulares toráxicas e lombares; Gânglios simpáticos formam duas cadeias para vertebrais, além de alguns gânglios na linha média. Anatomia do Sistema Simpático Consiste em neurônios situados nos plexos intramurais do TGI; Recebe influxos dos sistemas simpático e parassimpático, mas pode atuar de modo independente no controle das funções motoras e secretoras do intestino. Anatomia do Sistema Entérico Ações do Sistema Nervoso Autônomo Controla: Musculatura lisa (visceral e vascular); Secreções exócrinas e algumas endócrinas; Frequência cardíaca; Alguns processos metabólicos (glicose). Ações do Sistema Nervoso Autônomo Sistemas simpático e parassimpático têm ações OPOSTAS em algumas situações: Frequência cardíaca; Músculo liso gastrointestinal. As ações do sistema simpático e parassimpático NÃO são opostas em algumas situações: Glândulas salivares; Músculo ciliar. A atividade simpática aumenta no estresse (comportamento de “luta- ou-fuga”). Ações do SistemaNervoso Autônomo A atividade parassimpática predomina durante a saciedade e repouso; Ambos os sistemas exercem um controle fisiológico contínuo de órgãos específicos em condições normais. Ações do Sistema Nervoso Autônomo Ações do Sistema Simpático e Parassimpático Neurotransmissores do SNA Principais: acetilcolina e noradrenalina; Neurônios ganglionares são colinérgicos; Os neurônios parassimpáticos pós- ganglionares são colinérgicos; Os neurônios simpáticos pós- ganglionares são noradrenérgicos, embora alguns sejam colinérgicos (glandulas sudoríparas). Neurotransmissores do SNA Outros neurotransmissores: Óxido nítrico e VIP (parassimpático); ATP e NPY (simpático); 5 HT, GABA e dopamina. Neurotransmissores do SNA Transmissão do impulso nervoso pela fibra muscular Velocidade de condução: Fibras nervosas mielínicas: 50 a 100 m/seg; Fibras nervosas amielínicas: 0,5 m/seg Fibras musculares esqueléticas: 4 m/seg; Fibras musculares cardíacas: 0,4 m/seg; Fibras musculares lisas: 1 cm/seg Placa motora
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