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1 FISIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO HUMANO Sistema Nervoso Periférico Prof. Wagner Coelho 2 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. 3 Tipos de nervos Quanto ao sentido do impulso nervoso. • Nervos sensoriais (aferentes): contém apenas fibras sensoriais. Impulso do órgão receptor para o SNC • Nervos motores (eferentes): contém apenas fibras motoras. Impulso do SNC para o órgão efetuador • Nervos mistos: contém fibras motoras e sensoriais. Impulso do SNC para o órgão e do órgão para o SNC 4 Conjunto de Fibras Nervosas 5 Importância da bainha de mielina Mielina: invólucro lipídico do axônio; Aumenta a velocidade de propagação do impulso nervoso _condução saltatória. Atua como isolante elétrico para o axônio. Velocidade de condução do impulso nervoso: 100 m/s (metros por segundo) para as fibras mielínicas mais calibrosas. Nervos Cranianos São formados por 12 pares divididos em: 3 são sensitivos 5 são motores 4 são mistos Nervos Raquidianos (espinhais) Os 31 pares de nervos raquidianos que saem da medula relacionam-se com os músculos esqueléticos. Os corpos dos neurônios que formam as fibras sensitivas dos nervos sensitivos situam-se próximo à medula, porém fora dela, reunindo-se em estruturas especiais chamadas gânglios espinhais. Os gânglios aparecem como pequenas dilatações em certos nervos. Os corpos celulares dos neurônios que formam as fibras motoras localizam-se na medula. De acordo com as regiões da coluna vertebral, os 31 pares de nervos raquidianos distribuem-se da seguinte forma: 8 pares de nervos cervicais; 12 pares de nervos dorsais; 5 pares de nervos lombares; 6 pares de nervos sacrais. Nervos Raquidianos (espinhais) Nervos Uni/Pluri-ssegmentares 10 Dermátomo 11 O conhecimento de sua topografia auxilia na localização de lesões radiculares. Cauda equina: Feixes a partir de L2 SOMÁTICO SNP músculos esqueléticos resposta voluntária AUTÔNOMO SNP músculos liso, cardíaco e sistema endócrino resposta involuntária, circulação, digestão, respiração, temperatura SIMPÁTICO estimula ações que mobilizam energia (situações de estresse, luta e fuga) PARASSIMPÁTICO controla respostas viscerais visando a homeostase Divisão Funcional do SNP Fibras Eferentes Sistema Nervoso Autônomo Divisão Simpática Divisão Parassimpática Sistema nervoso entérico Sistema Nervoso SOMÁTICO VISCERAL Órgãos Viscerais Gerais Músculo Cardíaco Músculo Esquelético Músculo Liso Controle Involuntário Controle Voluntário Músculo Estriado Músculo Estriado Músculo Liso Fibras Somáticas e Viscerais 15 Somático: Único Neurônio Motor Somático. Visceral ou Autônomo: Neurônios Pré e Pós Ganglionares. SN Autônomo Parassimpático x Simpático SIMPÁTICA PARASSIMPÁTICA MEDULA TORACO LOMBAR Neurônios pré-ganglionares simpáticos Neurônios motores somáticos TRONCO ENCEFALICO Neurônios pré-ganglionares parassimpáticos Neurônios motores somáticos MEDULA SACRAL Neurônios pré-ganglionares parassimpáticos Neurônios motores somáticos clic MIDRIASE E MIOSE PAVLOV A produção de saliva (resposta visceral) é causada reflexamente por estímulos naturais. A estimulação do nervo vago produz uma secreção copiosa Pode ser condicionada a certos estímulos quando associada com os estímulos naturais. Salivação reflexa Estimulo natural visualização ou cheiro do alimento Salivação Alteração da postura (sentado em pé) Retorno Venoso Debito Sistólico Pressão arterial Freqüência de PA nas fibras aferentes barorreceptores SNC Bulbo PARASSIMPÁTICA SIMPÁTICA contração ventricular: Retorno venoso vasoconstrição art. atividade SA ÓRGÃO ESTIMULAÇÃO PARASSIMPÁTICA ESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA ÍRIS Miose (m. circular) Midríase (m. radial) CRISTALINO Acomodação para perto (m. ciliar ) Acomodação para longe (m. ciliar) GLÂNDULAS -Salivares -Digestivas -Lacrimais -Sudoríparas Salivação copiosa (+) Estimulação da secreção Diminuição do lacrimejamento não tem inervação Salivação viscosa (+) Diminuição da secreção Lacrimejamento (vasodilataçâo e secreção) Sudorese * T. GASTROINTESTINAL -Esfíncteres -Parede -Vesícula biliar Abertura ( relaxamento) Aumento da motilidade Contraída Fechamento (contração) Diminuição da motilidade Relaxada PÂNCREAS ENDÓCRINO Aumenta a secreção de insulina Reduz a secreção de insulina FÍGADO Síntese de glicogênio Liberação de glicose TECIDO ADIPOSO não tem inervação Lipólise e liberação de acido graxo BEXIGA URINÁRIA -Parede -Esfíncter Contraído (esvaziamento) Relaxado Relaxado (enchimento) Contraído CORAÇÃO Bradicardia Taquicardia e aumento da força de contração BRÔNQUIOS Broncoconstrição (contração) Broncodilatação (relaxamento) VASOS SANGUINEOS não tem inervação vasoconstrição PÊNIS Ereção Ejaculação * O NT pós-ganglionar é a Ach 23 Tecido Nervoso - Formado por dois tipos celulares - Neurônios (Unidade Funcional do SN). - Células Gliais ou Neuroglia (Unidades de Sustentação, Revestimento, Modulação da Atividade Nervosa, Defesa, Produção de Mielina). - Células de Schwann (SNP): Produção de Mielina e Neurilema - Prolongamentos: - Dentritos: Curtos e arborizados - Axônios: Único e Longo Obs: AXÔNIOS variam de 1m até 1 micrômetro de comprimento 24 Células Gliais 25 Neurônio 26 Tipos de Neurônios DENDRITOS CORPO CELULAR CORPO CELULAR CORPO CELULAR DENDRITOS Direção da condução AXÔNIO AXÔNIO AXÔNIO NEURÔNIO SENSORIAL NEURÔNIO ASSOCIATIVO NEURÔNIO MOTOR 27 Tipos de Neurônios 28 Sinapse: região de conexão (sem contato) entre dois neurônios: axônio (1) e dendrito (2). Extremidade axônica dilatada Citoplasma contém bolsas Bolsas ou vesículas se fundem à membrana Liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica • Transmissão do impulso se dá pela liberação de substâncias químicas: ex. acetilcolona ex. noradrenalina ex. dopamina Neuro-hormônios ou Neurotransmissores AXÔNIO DENDRITO 29 Tipos de Sinapses • Interneuronais: neurônio – neurônio • Neuromusculares: neurônio – músculo • Neuroglandulares: neurônio – célula glandular a) Sinapse Elétrica Presença de mediadores químicos Controle e modulação da transmissão Lenta Sem mediadores químicos Nenhuma modulação Rápida TIPOS DE SINAPSE b) Sinapse Química Tipos de Sinapse Nervosas 1 e 1’ axo-dendritica 2 axo-axonica 3 dendro-dendrítica 4 axo-somática Um neurônio faz sinapse com muitos neurônios Os NT causam excitação (estimulação)ou inibição (desestimulação) nas membranas pós-sinápticas. NEURÔNIOS EXCITATÓRIOS: NT excitatórios NEURÔNIOS INIBITÓRIOS: NT inibitórios 35 Sinapse ou Junção Neuromuscular Placa Motora: neurônio motor(1) + fibra muscular(3) AXÔNIO Junção neuromuscular esquelética Unidade Motora ou Placa Motora Junção neuromuscular visceral Sinapse localizada Membrana pós-sinaptica especializada Não existe uma sinapse propriamente dita. Os NT são secretados das varicosidades pre-sinapticas e atingem os receptores pós-sinapticos via espaço interstíciial. TERMINAÇÕES NERVOSAS 37 Neurotransmissores • Dopamina: controla níveis de estimulação e controle motor; • Serotonina: efeitos no humor, ansiedade e agressão (bem-estar); • Acetilcolina: atenção, aprendizagem e memória; • Noradrenalina: excitação física e mental, bom humor , mediadora de batimentos cardíacos, pressão sanguínea. NEUROTRANSMISSORES Aminoácidos -Acido-gama-amino-butirico (GABA) -Glutamato (Glu) -Glicina (Gly) -Aspartato (Asp) Aminas - Acetilcolina (Ach) - Adrenalina - Noradrenalina - Dopamina (DA) - Serotonina (5-HT) - Histamina Purinas - Adenosina - Trifosfato de adenosina (ATP) NEUROMODULADORES Peptideos a) gastrinas: gastrina colecistocinina b) Hormônios da neurohipofise: vasopressina ocitocina c) Opioides d) Secretinas e) Somatostatinas f) Taquicininas g) Insulinas Gases NO CO MÚSCULO ESQUELÉTICO Ach Sistema motor somático ÓRGÃOS VISCERAIS Músculo liso Músculo cardíaco Glândulas Tecido adiposo Nor e Adr Ach Ach SNA Parassimpático Ach Nor Ach SNA Simpático Gl. sudoríparas NT pós-ganglionar é a Ach 41 Comparações entre os sistemas eferentes somático e visceral Acetil CoA Transportador de colina AChE Colina + Acetato Colina ACh Transportador de ACh Etapas da biossíntese e degradação enzimática do NT Liberação do NT Sítios receptores pré e pós-sinápticos Onde as drogas podem agir? Receptor pós-sinaptico Dopamina Receptor dopaminérgico Bomba de Recaptaçâo Dopamina O que a cocaína faz? Impede a recaptaçâo da dopamina e prolonga a sua ação pós-sináptica BIOELETROGÊNESE (Excitabilidade) Capacidade de gerar e alterar a diferença de potencial elétrico através da membrana Propriedade exclusiva de algumas células - Neurônios - Células musculares esqueléticas lisas cardíacas A excitabilidade é causada por movimentos de íons através da membrana citoplasmática Colesterol Glicoproteína Glicolipidio EXTRACELULAR Proteínas de Membrana Canal iônico Fosfolipídio INTRACELULAR Potenciais de Membrana 50 •Potencial de repouso: • Distribuição desigual de cargas elétricas através das membranas. • Polaridade da membrana confere a capacidade de um capacitor. • Difusão do K+ e Bomba de Na+K+ • Fluxo de íons (Fibras nervosas e musculares): • Mudança transiente do potencial elétrico (Em). • Excitabilidade Bioeletrogênese • Condutibilidade. Bomba de Na/K (ou ATPase Na/K dependente) Se ela for bloqueada por uma droga (oabaina), o gradiente se dissipará. O gradiente favorece fluxos passivos de íons através da membrana. No REPOUSO, a permeabilidade da membrana aos íons é diferente K+ : altamente permeável Na+ : praticamente impermeável Cl- : altamente permeável Ca++ : praticamente impermeável Proteínas eletricamente carregadas: impermeantes Como o gradiente de concentração é criado e mantido? Extracelular Intracelular Potenciais de Membrana 52 Potencial de ação: inversão (despolarização) do potencial de repouso, ocasionado pela mudança temporária de permeabilidade aos íons Na/K. Neurônio estimulado com corrente elétrica Ao longo do axônio há canais iônicos de Na e K com comporta sensíveis a mudança de voltagem. REPOUSO: fechados, mas a alteração de voltagem na membrana causa a sua abertura temporária (abre-fecha) A abertura causa fluxo resultante passivo de determinados íons e, como conseqüência, mudanças no potencial elétrico. Tipos de canais Canais de Na voltagem dependente - Rápidos (abrem-se primeiro) Canais de K voltagem dependentes - Lentos (abrem-se depois) Canais de Sodio voltagem- dependentes: “dois tempos” Na + Portão Inativação Portão Inativação No potencial de repouso ( – 70 mV) (a) FECHADO mas capaz de ser aberto Na + Do limiar até o pico do PA ( – 50 mV a +30 mV) (b) Abertura rápida ABERTO (Ativado) Na + Do pico ao potential do PA (+30 mV a – 70 mV) (c) FECHADO e incapaz de ser aberto (inativado) Fechamento lento Canais de Potássio Voltagem-dependentes K+ Abertura lenta No potencial de repouso; Abre no potencial limiar (-70mV a +30mV) (d) (e) Fechado Aberto K+ Do pico do PA até a Hiperpolarização pós-potencial (-30mV a -80mV) Extracelular Intracelular Potencial excitatório pós sináptico (PEPS) O NT é EXCITATÓRIO Causa despolarização na membrana pós- sináptica (p.e.entrada de Na) Potencial inibitório pós sináptico (PIPS) O NT é INIBITÓRIO Causa hiperpolarização na membrana pós- sináptica (p.e. entrada de Cl ou saída de K) 57 Condução do impulso nervoso Sentido: dendrito corpo celular axônio Estado de repouso: neurônio polarizado Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de k+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de k+ dentro do axônio Na+ K+ 58 Na presença de estímulo – despolarização da membrana, aumento de permeabilidade da membrana pelo Na+ e entrada deste no axônio Na+ K+ - - - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + Condução do impulso nervoso 59 Re-polarização da membrana: aumento de permeabilidade da membrana pelo K+ e saída deste no axônio Na+ K+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Condução do impulso nervoso 60 Bomba de Na+ e K+: restabelece as concentrações de Na+ e K+ dentro e fora do axônio após a passagem do impulso – transporte ativo Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de k+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de k+ dentro do axônio Na+ K+ Condução do impulso nervoso 61 Re-polarização da membrana: aumento de permeabilidade da membrana pelo K+ e saída deste no axônio Na+ K+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Condução do impulso nervoso 62 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + + - - - - - - - + + + + + Propagação do Impulso Nervoso Potencial derepouso: diferença de potencial entre a superfície externa e interna, mantida pela Bomba Na/K Potencial de ação: inversão (despolarização) do potencial de repouso, ocasionado pela mudança temporária de permeabilidade aos íons Na/K 63 POTENCIAL DE AÇAO NAS FIBRAS MIELINIZADAS Nas fibras mielinizadas o PA só se desenvolve nos nodos de Ranvier. Sob a bainha não há canais iônicos. Propriedade: aumento na velocidade de condução do impulso nervoso
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