Introdução Neurofisiologia

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Neurofisiologia 
 Australopithecus africanus (3 milhões de anos) 
 
 Crânios de babuínos com fratura na região parietal (1 milhão de anos) 
 Homo erectus: 
Homem de Java (500.000-300.000 anos) 
Homem de Pequim (300.000-100.000 anos) 
 Homem de Neanderthal (100.000-40.000 anos) 
História da Neurofisiologia 
•Pré-história 
•±10.000 anos 
História da Neurofisiologia 
Origins of Neuroscience: a history of explorations into brain function, S.Finger 
•Egito antigo (±3.200 anos): coração 
História da Neurofisiologia 
Papiro cirúrgico de Edwin Smith (1862) traduzido 
por James Breasted, descrevendo uma lesão na 
cabeça que gerava problemas na coordenação e 
déficits no lado contralateral do corpo 
Imhotep 
(III Dinastia 2686-2613 a.C.) 
Origins of Neuroscience: a history of explorations into brain function, S.Finger 
História da Neurofisiologia 
•Índia antiga (±1.200 anos a.C.) 
Vedas: Rigveda, Yajurveda, Samaveda e Atharvaveda 
•China antiga (±475-221 anos a.C.) 
Zang Fu: órgãos internos 
 Zangs (órgãos): coração, pulmões, rins, fígado e baço 
 Fus (órgãos auxiliares): digestão 
 Cérebro: Fu “peculiar” composto de tutano e conectado aos olhos 
Epilepsia, insanidade, neuralgia, dores de cabeça e cegueira 
•Grécia antiga: 
 Corpo sadio ou doente relacionados aos elementos fundamentais 
 (Thales, Anaximander, Anaximenes, Heraclitus, séc. VII a,C.) 
 Nervo óptico e cérebro como órgão das sensações e do 
 pensamento (Alcméon, séc. V a.C.) 
 Cérebro órgão da mente (Anaxagoras, 500-428 anos a.C.) 
 O encéfalo é o órgão das sensações e sede da 
 inteligência (Hipócrates, 460-379 a.C.) 
O homem deve saber que de nenhum outro lugar, mas do encéfalo, 
vem a alegria, o prazer, o riso e a diversão, o pesar, o ressentimento, 
o desânimo e a lamentação. E por isto, de uma maneira especial, 
adquirimos sabedoria e conhecimento, e enxergamos e ouvimos e 
sabemos o que é justo e injusto, o que é bom e o que é ruim, o que é 
doce e o que é amargo...E pelo mesmo órgão tornamo-nos loucos e 
delirantes, e medos e terrores nos assombram...Todas estas coisas 
suportamos do encéfalo quando não está sadio...Neste sentido sou da 
opinião de que o encéfalo exerce o maior poder sobre o homem. 
História da Neurofisiologia 
 O coração é o centro do intelecto (Aristóteles, 384-322 a.C.) 
História da Neurofisiologia 
•Império Romano (130-200 d.C.): Galeno 
 Cérebro, cerebelo e ventrículos 
1.500 anos 
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso 
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso 
Philosophia pauperum 
Albertus Magnus (1490) 
Philosophia naturalis 
Albertus Magnus (1506) 
•Localização ventricular 
 Imaginação, cognição e memória 
História da Neurofisiologia 
•Renascença 
 Leonardo da Vinci (1472-1519) 
dissecou mais de 300 cadáveres e fez mais de 1.500 desenhos 
História da Neurofisiologia 
•Renascença 
 Andreas Vesalius (1514-1564) 
De humani corporis fabrica 
(1543) 
História da Neurofisiologia 
Cerebri Anatome 
Thomas Willis 
(1664) 
Franciscus de le Böe ou 
François Sylvius 
(1614-1672) 
Niels Stensen ou Steno 
(1638-1686) 
•Pós-Renascença 
História da Neurofisiologia 
•Pós-Renascença 
 René Descartes (1596-1650): teoria de fluido mecânico e “mente” 
História da Neurofisiologia 
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René Descartes 
(1596-1650) 
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História da Neurofisiologia 
•Séculos XVII e XVIII 
 Substância cinzenta e branca 
História da Neurofisiologia 
•Século XIX 
 Benjamin Franklin, Luigi Galvani e Emil du Bois-Reymond: cérebro 
gera eletricidade e nervos como fios condutores 
 Charles Bell e François Magendie 
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História da Neurofisiologia 
•Século XIX 
 Marie-Jean-Pierre Flourens, Franz Joseph Gall, Paul Broca: Era da 
localização cerebral 
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História da Neurofisiologia 
•Século XIX 
 Charles Darwin: Comportamento e evolução do sistema nervoso 
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História da Neurofisiologia 
•Século XIX 
 Theodor Schwann, Franz Nissl, Camilo Golgi e 
Santiago Ramón y Cajal: Microscopia e métodos de coloração 
•Século XIX 
 Santiago Ramón y Cajal: Doutrina do Neurônio 
História da Neurofisiologia 
História da Neurofisiologia 
•Século XX 
 Otto Loewi: Sinapse química 
 Década de 50: Avanços nas técnicas 
Comunicação celular 
• Gap junctions 
 
• Moléculas de contato 
 
• Mensageiros intracelulares 
O que faz o sistema nervoso? 
Homeostase 
Comportamento 
Componentes motores 
 
Componentes vegetativos 
Organização anatômica do sistema nervoso 
Sistema nervoso central 
(SNC) 
Encéfalo 
Medula Espinal 
Cerebelo 
Cérebro 
Tronco Encefálico 
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Sistema nervoso periférico 
(SNP) 
Somático 
Vegetativo 
Organização anatômica do sistema nervoso 
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Efetuação 
S.N.V. 
S.M. 
Decisão Programação Identificação 
Estímulo sensorial, 
mnemônico, automático 
e voluntário 
Adaptado de Fisiologia Básica, M.M. Aires 
Organização funcional do sistema nervoso 
RETROALIMENTAÇÃO 
Objeto 
X 
X 
N. Motores 
Ação 
Reflexo miotático 
Consciente e Reflexo; na Vigília e no Sono 
Programação 
Reflexos posturais etc 
Interneurônios 
PA 
PA 
Percepção 
Memórias 
Motivação 
PA 
PA 
Receptor 
N. Sensoriais Processamento 
PA 
Organização funcional do sistema nervoso 
R. Ranvaud 
Unidade funcional do sistemanervoso 
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Unidade funcional do sistema nervoso 
Citoesqueleto 
Fisiologia do neurônio 
Transporte 
axoplasmático 
Fisiologia do neurônio 
Fisiologia do neurônio 
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Células gliais 
Propriedades 
•Barreira (homeostase) 
•Enzimas, receptores e antígenos 
Região 
hidrofóbica 
Região 
hidrofílica 
Membrana plasmática 
Estrutura 
•Proteínas 
•Fosfolipídeos 
Modelo Mosaico Fluido 
•Bicamada fosfoli- 
pídica 
•Proteínas (canais e 
transportadores) 
Membrana plasmática 
Permeabilidade 
seletiva 
Transportadores 
Sinalização 
Membrana plasmática (células eucarióticas) 
-70mV 
Fisiologia do neurônio 
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Fisiologia do neurônio 
A B 
1M X+ 0,1M X+ 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Diferença de Potencial eletroquímico 
Equação de Nernst = equilíbrio eletroquímico 
Fisiologia do neurônio 
Eíon = 2,303 RT log [íon]o 
 zF [íon]i 
Eíon = potencial de equilíbrio 
R = constante dos gases 
T = temperatura absoluta 
z = carga do íon 
F = constante de Faraday 
log = logaritimo na base 10 
[íon]o = concentração iônica extracelular 
[íon]i = concentração iônica intracelular 
Potencial de equilíbrio (Equação de Nernst) 
[K+]i = 20 X > [K+]o 
EK = 61,54 log [K
+]o (em mV) 
 [K+]i 
Se [K+]o = 1 
 [K+]i 20 
e log 1 = 1,3 
 20 
então EK = 61,54 mV X –13 = -80 mV 
Canais iônicos 
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent 
Tipos de canais 
iônicos 
Modelos de abertura 
e fechamento de 
canais 
Mecanismos de 
abertura de 
canais 
GÊNESE E PROPAGAÇÃO DO 
POTENCIAL DE AÇÃO 
Repouso 
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O canal de K+ 
Potencial de Ação 
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent 
Propagação do Potencial de Ação 
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent 
Bomba de Na+/K+-ATPase 
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Potencial de Ação 
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Canais passivos Canais dependentes 
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent 
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso 
Liberação do neuromediador 
Liberação do neuromediador 
Liberação do neuromediador