Introdução a Neurofisiologia

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Neurofisiologia
Profa. Dra. Eliane Comoli
Depto de Fisiologia da FMRP
Fisiologia do Sistema Nervoso
1. Transdução e Sensibilidade Geral 
2. Sistema Nervoso Autônomo
3. Motricidade Somática: 
medula e tronco
4. Motricidade Somática:
cerebelo, núcleos da base e córtex
Organização do Sistema Nervoso
O Sistema Nervoso Central - SNC
O Sistema Nervoso Periférico - SNP
Cornos laterais : neurônios pré -ganglionares simpáticos (viscerais)
Projeções Aferentes
(informam o que se passa no meio ambiente ou no meio interno)
Projeções Eferentes
(respondem ao que se passa no meio ambiente ou meio interno)
Medula Espinhal
Organização da Medula Espinhal
a) cornos ventral e dorsal
(substância cinzenta)
b) gânglio da raiz dorsal
c) tratos ascendentes
(substância branca)
d) tratos descendentes
(substância branca)
Sistema Nervoso 
integra informações 
do organismo e do 
ambiente; e elaboram 
respostas.
Tipos celulares do Sistema Nervoso
Relação entre Sistema Nervoso Central 
e Sistema Nervoso Periférico
SENSIBILIDADE é a propriedade do organismo vivo de detectar as 
modificações do meio externo e interno.
Sensação: capacidade de codificar aspectos da energia física e 
química que nos circunda.
Sistemas sensoriais: conjunto de regiões do SN que possibilitam a 
codificação das sensações.
Os sistemas sensoriais, por meio de estruturas neurais especializadas, 
está encarregado do contato inicial com o mundo externo, e 
processamento dessas informações.
Estas informações são captadas pelos receptores sensoriais e levadas 
por vias neurais específicas para áreas definidas do SNC (percepção 
da sensação).
Sensibilidade e Sistemas Sensoriais 
Codificação da Informação Sensorial
a. Receptores Sensoriais
b. Modalidades sensoriais: audição, visão, gustação, tato e olfato
c. Classes dos receptores sensoriais: mecânicos, químicos, térmicos e 
eletromagnéticos.
d. Localização dos Receptores Sensoriais
e. Ativação dos sentidos e transdução sensorial. 
f. Intensidade do Estímulos
g. Duração do Estímulo
A Codificação Sensorial é conduzida pelas 
vias sensoriais específicas até uma região cortical específica, 
o que propicia a percepção da sensação.
Receptores Sensoriais
Receptores Sensoriais
são transdutores que convertem estímulos em sinais elétricos.
Os receptores sensoriais podem ser 
simples como terminações nervosas 
livres ou terminações nervosas 
encapsuladas. 
Os receptores sensoriais
podem ser órgãos sensitivos 
multicelulares ou células especializadas.
Modalidades Sensoriais Especiais
Tipos de receptores e sistemas sensoriais no homem
[Tato, sensibilidade térmica, 
dor, propriocepção]
Tipos de receptores e sistemas sensoriais no homem
Modalidade de receptores e sistemas sensoriais no homem
Transdução Sensorial
é o processo pelo qual o estímulo do ambiente ativa um receptor 
e é convertido em energia elétrica.
Estimulação Sensorial, do receptor 
é o processo em que uma modalidade de energia do 
ambiente interage com um receptor sensorial apropriado.
Intensidade do Estímulo-Código de Frequências
Transdução: potencial receptor potencial de ação
Adaptação dos receptores: receptor fásico (ou rápido) e 
receptor tônico (ou lento)
Duração da Sensibilidade do Receptor Sensorial
e Duração do Estímulo
Transdução: potencial receptor potencial de ação
Curva estímulo resposta de um receptor sensorial típico
A sensibilidade com que o 
receptor gera respostas 
maiores diminui 
progressivamente com o 
aumento da força do estímulo.
Campo receptivo do Receptor Sensorial
Campo receptivo de um neurônio sensorial somatosensorial: é a região da pele 
em que um estímulo tátil evoca resposta sensorial no neurônio sensorial; 
sempre excitatório
Sensibilidade Somática
MECANORRECEPTORES : modificações, deslocamentos ou deformações 
mecânicas no terminal nervoso afetam a permeabilidade iônica da membrana do 
receptor causando uma corrente despolarizante (potencial gerador)
exteroceptores: respondem a estímulos cutâneos
proprioceptores: sinalizam posições de partes do corpo
TERMORRECEPTORES: terminações livres sensíveis ao frio e calor; respondem a 
mudanças de temperatura 
NOCICEPTORES: terminações nervosas livres, sensíveis a estímulos intensos 
(limiar alto) mecânicos, térmicos e químicos.
Receptores de Sensibilidade Corporal
Tipo morfológicos de receptores sensoriais cutâneos
Receptores Cutâneos
(profundo, pressão 
dinâmica, AR)
(profundo, pressão 
dinâmica, AL)
(superficial, pressão 
dinâmica AR)
(superficial, pressão 
estática, AL)
Os sistemas sensoriais codificam 4 tipos de atributos do estímulo -
Modalidade, Localização, Intensidade e Duração – que são 
manifestos na sensação.
st  receptor sensorial  neurônio sensorial primário

Medula espinhal com fibras de grande diâmetro A e A à 
direita e de pequeno diâmetro à esquerda Aδ e C.
O Homúnculo de Penfield
Vias Sensoriais Especiais
Papilas Gustativas
tem centenas de botões gustativos; possuímos cerca de 5000
botões gustativos
50 x 80 m, 50–150 cel
Célula gustativa 
corresponde a 1% do 
epitélio lingual; 
regenera em 15 dias. Concentrações muito 
baixas não são percebidas; 
apartir do limiar provovam 
percepção do gosto, sendo 
sensíveis apenas a um sabor 
básico; em concentrações 
aumentadas as papilas perdem
a especificidade
Botão Gustativo
parte sensível do botão gustativo é o terminal apical (contém 
microvilos), onde se encontra o poro gustativo, região em que a 
célula gustativa é exposta ao conteúdo oral
Ex: NaCl, necessário para equilíbrio hidro-eletrolítico; 
Aminoácidos como glutamato, para síntese de proteínas; 
Açucares como glicose, fonte de energia;
Ácidos como ác.cítricos, indicam palatabilidade de vários 
alimentos
Moléculas de sabor amargo contendo alcalóides, quininos 
(geralmente detém a ingestão).
Os limiares de concentração para os estímulos gustativos são 
altos. Diferentes regiões da língua tem diferentes limiares.
A maioria dos estímulos gustativos 
contitui-se de moléculas não-voláteis e 
hidrofílicas solúveis na saliva.
Sub-modalidades da Gustação
Mecanismo de transdução de uma 
célula Gustativa
Neurônio sensorial primário
Mecanismo de transdução das 
modalidades gustativas
salgado, azedo, doce e amargo
Exemplos de vários canais 
e receptores associados a 
proteínas G, que ativam 
transdução gustativa em
resposta a vários 
compostos químicos.
Inervação da Língua
Nervo Facial – VII par 
Nervo Glossofaríngeo – IX par
Nervo Vago – X par
Área rostral à área 
somatossensorial
(tato, pressão e 
temperatura)
Núcleo Ventral 
Póstero-Medial
Córtex
Gustativo
Via Gustativa
via segregada, responsável pela percepção
e discriminação do estímulo 
gustativo
Lesões no VPM ou Córtex
Gustativo pode causar Ageusia
Via Gustativa
Odores são detectados por neurônios
sensoriais olfativos nasais
Epitélio olfativo: milhões de neurônios e células da glia
regeneração constante via células basais
Epitélio Olfativo
5cm2
Estrutura do Epitélio Olfativo
Secreção de muco
Célula bipolar 
(glia)
Cílio da célula bipolar : especializados para
detecção de odores
Bulbo Olfativo Córtex Olfativo
Secretado pelo epitélio: 
ambiante molecular e 
iônico para detecção
de odores
Botão
dendrítico
Cílios
olfativos
via
neural
Receptores de odor pertencem a uma ampla 
família de multi-genes que codifica 1000 
diferentes tipos de odores.
Os receptores de odor tem a mesma 
estrutura e algumas sequências de 
aminoácidosem comum, porém são únicos 
(cerca de 200 tipos em humanos).
Receptores de Odor
e Transdução
Receptores Metabotrópicos
Ativação do Receptor 
de Olfação
(metabotrópico)
Transdução do Receptor de Olfação
Convergência de Sinais
Células Bipolares do epitélio olfativo
convergem sinais para os glomérulos
do bulbo. Essa organização 
topográfica se mantem nos próximos
níveis da via olfativa.
Sistema Olfativo: 
processamento da informação olfativa 
Sensibilidade Auditiva
Composto pela cóclea, labirinto e os nervos coclear e 
vestibular
Funções: 
Transdução (tradução da informação mecânica (pressão) em 
elétrica)
Órgão 
de 
Corti
Esterocílios
Membrana 
Tectorial
Células 
ciliadas 
internas
Células 
ciliadas 
externas
Células 
ciliadas 
externasCélulas 
ciliadas 
internas
Membrana 
Basilar
Axônios 
Eferentes
Axônios 
Aferentes
Órgão de Corti
É o responsável pela transdução das ondas sonoras (células ciliadas 
– Receptor auditivo)
Nervo coclear → leva a informação para o SNC
DESLOCAMENTO DO ÓRGÃO DE CORTI
Posição de repouso
Células ciliadas 
externas
Células ciliadas 
internas
Membrana 
Basilar
Membrana 
Tectorial
Membranas tectorial 
e basilar em repouso
Vibração induzida pelo som
Transdução do Receptor de Auditivo
MECANISMO DE TRANSDUÇÃO
Potencial de repouso: -50 mV
Composição do meio extracelular: 
maior concentração de K⁺ no meio 
externo
Deflexão dos cílios: abertura de canais
Liberação do neurotransmissor
Sensibilidade e Transdução 
do Receptor de Audição
Responsável pelo equilíbrio estático relacionado à manutenção 
da posição do corpo em relação à força da gravidade.
Órgão Receptor do Equilíbrio
Aparelho Vestibular
Localização dos 
receptores
de aceleração linear, 
organizados na 
mácula
Movimento da cabeça 
deslocamento da membrana 
otolítica dobramento do cílio do 
receptor vestibular 
despolarização ou repolarização
condução dessa informação ao 
nervo vestibular
EQUILÍBRIO ESTÁTICO
Transdução do Receptor de Equilíbrio
Responsável pelo equilíbrio 
dinâmico relacionado à 
manutenção da 
posição do corpo em resposta a 
movimentos repentinos, 
como rotação, aceleração e 
desaceleração.
Órgão Receptor do Equilíbrio
Aparelho Vestibular
Visão
Trajeto da Luz no Globo Ocular até Retina
Retina: tipos celulares
Epitélio pigmentado: papel 
na manutenção dos 
fotorreceptores
Neurônios: fotorreceptores (cones e bastonetes)
células bipolares
células horizontais e amácrinas (interações laterais na retina): constraste de luminescência
células ganglionares
Trajeto da Luz no Globo Ocular e na Retina
Trajetória da Luz e Impulso Nervoso
Estrutura da Retina: circuito básico
Cadeia de 3 neurônios: 
Fotorreceptor
Célula bipolar
Célula ganglionar
Cel. Horizontal
Cel. Amácrina
Fotopigmento do bastonete: 
rodopsina (contém cromóforo que absorve luz)
Ativa a transducina
BASTONETE (rodopsina = opsina + retinal)
Fotopigmento do 
bastonete 
Fototransdução: conversão da rodopsina, ativação da 
transducina e fechamento de canal de Na+ 
Resulta em Hiperpolarização
Fototransdução
luz provoca alteração graduada no potencial de 
membrana (hiperpolarização) e na taxa de liberação de 
transmissor
Escuro Claro
Bastonete: especializado em 
sensibilidade ao claro/escuro
Fototransdução do Bastonete
Presença de Luz:
Fotorreceptores estão hiperpolarizados, o 
número de canais de Ca+2 sensíveis à 
voltagem abertos é reduzido, a taxa de 
liberação de transmissor diminui = provoca 
despolarização das células bipolares e 
ganglionares
No escuro:
Fotorreceptores estão relativamente 
despolarizados, o número de canais de Ca+2 
sensíveis à voltagem abertos é alto, a taxa de 
liberação de transmissor aumenta = provoca 
hiperpolarização das células bipolares e 
ganglionares.
Fototransdução e condução 
da informação sensorial