Unidade IV Eletroterapia Revisão Neurofisilógia

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Unidade IV – Eletroterapia
Revisão Neurofisiologia
Prof. Christiano Bittencourt Machado
Universidade Estácio de Sá
SDE0530 – Eletrotermofototerapia
Fisioterapeuta – Universidade Estácio de Sá – Campus Friburgo
Doutor em Física Acústica – Universidade de Paris 6 – França
Doutor em Engenharia Biomédica – COPPE/UFRJ
Um pouco de História...
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Revisando
Neurofisiologia...
A Neurotransmissão
• A informação no SNC é transmitida em sua 
maior parte na forma de potenciais de ação, 
ou “impulsos nervosos”.
• Sinapses (comunicação entre neurônios):
– Química: o primeiro neurônio secreta por seu 
terminal a substância química chamada 
neurotransmissor (EX: acetilcolina – Ach, 
norepinefrina, epinefrina, histamina, ácido gama-
aminobutírico ou GABA), que vai atuar em 
proteínas receptoras, presentes na membrana do 
neurônio subsequente, para promover excitação, 
inibição, ou ainda modificar de outro modo a 
sensibilidade dessa célula.
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– Elétrica: canais que conduzem eletricidade de 
uma célula para outra, sendo a maior parte 
consistindo de pequenas estruturas tubulares 
proteicas chamadas junções comunicantes (gap). 
Comum na musculatura lisa visceral e estriada 
cardíaca.
• Condução “unidirecional”: SEMPRE do 
neurônio pré-sináptico para o neurônio pós-
sináptico.
– Estímulo aferente: dos receptores e órgãos 
sensoriais até o SNC.
– Estímulo eferente: do SNC aos receptores e 
órgãos. 
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Anatomia Fisiológica da Sinapse
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• Papel dos íons Ca2+: a membrana pré-
sináptica possui muitos canais de cálcio 
dependentes de voltagem. Quando o 
potencial de ação (a seguir) despolariza essa 
membrana, abrem-se os canais de Ca2+, 
propiciando a entrada desses íons:
– Os Ca2+, por sua vez, fazem com que os sítios de 
liberação na membrana pré-sináptica se abram, 
liberando os neurotransmissores para a fenda 
sináptica.
Transmissão neuromuscular - a placa motora
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Potencial de membrana
• O potencial de ação (PA) se propaga através 
de uma corrente iônica � corrente gerada 
por um fluxo de íons;
• Para manter o potencial de repouso, a 
membrana faz uso da bomba de sódio e 
potássio (transporte ativo, com gasto de 
energia):
– Para cada 3 Na+ que são enviados para fora da 
célula, 2 K+ são bombeados para dentro, 
mantendo o meio intracelular negativo em 
comparação com o meio extracelular.
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• A corrente iônica ocorre quando uma 
voltagem aplicada sobre a membrana abre os 
canais rápidos de Na, levando a uma entrada 
rápida desses íons por difusão na célula, 
invertendo a polaridade da membrana;
• Essa inversão (despolarização) se propaga por 
toda a membrana;
• A bomba de Na/K é a responsável por 
repolarizar a membrana após a passagem da 
corrente:
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• SOMAÇÃO ESPACIAL: diversos terminais pré-
sinápticos geralmente são estimulados ao 
mesmo tempo, para atingir o limiar de 
disparo.
• SOMAÇÃO TEMPORAL: descargas sucessivas 
devem ocorrer rápido o bastante, para se 
somarem e deflagarem o PA. Quanto maior a 
velocidade de estimulação, maior será o 
potencial pós-sináptico.
Sensações somáticas: tato, posição, 
dor, temperatura
• Sensações somáticas podem ser classificadas 
em mecanorreceptivas, termorreceptivas e da 
dor.
• Também podem ser classificadas como 
exterorreceptivas, proprioceptivas, viscerais e 
profundas.
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I) Tato e Posição Corporal
– Terminações nervosas livres (TNL's): encontradas 
em toda a pele e em muitos tecidos, detectam 
tato e pressão;
– Corpúsculo de Meissner : presente na pele glabra, 
abundantes nas pontas dos dedos, nos lábios e 
em outras áreas da pele. Adaptação rápida;
– Discos de Merkel: ponta dos dedos e outras áreas 
com muitos corpúsculos de Meissner. Transmitem 
sinal inicialmente forte mas que se adapta 
parcialmente, e em seguida, sinal mais fraco e 
contínuo;
– Órgão terminal do pêlo: rápida adaptação, 
receptores táteis;
– Terminações de Ruffini: terminações 
encapsuladas multirramificadas, se adaptando 
muito lentamente. Importante nos sinais de tato e 
pressão intensos. Encontradas nas cápsulas 
articulares e sinalizam o grau de rotação articular;
– Corpúsculos de Pacini: situam-se imediatamente 
abaixo da pele e, profundamente, nos tecidos das 
fáscias. Estimulados apenas por compressão local 
rápida dos tecidos, porque se adaptam rápido. 
Importantes na detecção de vibração tecidual ou 
de outras alterações mecânicas rápidas.
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– Quase todos os receptores sensoriais 
especializados transmitem seus sinais pelas fibras 
nervosas do tipo Aβ (30 a 70 m/s). Ao contrário, 
receptores táteis como as TNL's, transmitem sinais 
por fibras Aδ (5 a 30 m/s). Algumas TNL's 
transmitem sinais por fibras C (sensação de 
cócegas).
• Vias sensoriais para a transmissão dos sinais 
somáticos até o SNC:
– Sistema da Coluna Dorsal-Lemnisco Medial (CDLM): 
transmite sinais ascendentes até o bulbo, 
principalmente pelas colunas dorsais da medula 
espinhal. Em seguida, depois que as vias fazem 
sinapse e cruzam para o lado oposto no bulbo, 
seguem pelo tronco cerebral até o tálamo, pelo 
lemnisco medial;
• Composto por fibras grossas e mielinizadas que transmitem 
os sinais para o encéfalo com velocidades de 30 a 110 m/s;
• Apresenta alto grau de organização espacial das fibras 
nervosas – transmitem sinais rapidamente, com fidelidade 
temporal e espacial;
• Limitado aos tipos discriminativos das modalidades 
sensoriais mecanorreceptivas.
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Sinapses com os núcleos da coluna dorsal 
(grácil e cuneiforme), originando 
neurônios de segunda ordem, que cruzam 
para o lado oposto do tronco cerebral e 
ascendem pelos lemniscos mediais até o 
tálamo.
No tálamo, as fibras terminam na área de 
retransmissão sensorial talâmica, o 
complexo ventrobasal. Daí, se projetam 
para o giro pós-central do córtex cerebral, 
que é chamado área somatossensorial
primária, e também para uma área 
menor, no córtex parietal lateral, a área 
somatossensorial secundária.
– Sistema Anterolateral: imediatamente ao entrarem 
na medula espinhal pelas raízes dorsais, fazem 
sinapse nos cornos dorsais da substância cinzenta 
medular, cruzando em seguida para o lado oposto da 
medula e ascendendo pelas colunas anterior e 
lateral. Terminam no tronco cerebral e no tálamo;
• Composto por fibras mielinizadas mais finas, transmitindo 
sinais até 40 m/s;
• Menor organização espacial;
• Capacidade de transmitir amplo espectro de modalidades 
sensoriais, como dor, calor, frio, sensações táteis não 
discriminativas grosseiras etc.
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As fibras se originam nas lâminas I, IV, V e 
VI do corno dorsal. Cruzam 
imediatamente na comissura anterior da 
medula espinhal, para as colunas brancas 
anteriores e laterais do lado oposto e 
ascendem, pelos tratos espinotalâmicos
anterior e lateral.
A terminação superior ocorre:
1) Difusamente, nos núcleos 
reticulares do tronco cerebral;
2) Em dois complexos nucleares 
diferentes do tálamo, o complexo 
ventrobasal e os núcleos 
interlaminares.
Daí, os sinais são transmitidos para o 
córtex somatossensorial junto 
com os sinais das colunas dorsais.
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Homúnculo sensorial
Aspectos especiais da função 
somatossensorial
– Quando o córtex somatossensorial de ser humano 
é destruído, a pessoa perde a maioria das 
sensibilidades táteis críticas, porém, leve grau de 
sensibilidade tátil grosseira reaparece � função 
do tálamo na sensação somática;
– Além dos sinais somatossensoriais que chegam ao 
encéfalo, sinais corticífugos são transmitidos na 
direção oposta – controlando a intensidade da 
sensibilidade da aferência sensorial;
– Dermátomos -campos segmentares de sensação:
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II) Dor
• Dor classificada em:
– Dor rápida: dentro de 0,1 s após o estímulo 
doloroso;
– Dor lenta: começa somente após 1 s e, algumas 
vezes, vários minutos.
• Receptores de dor são TNL’s;
• Estímulos que excitam nociceptores:
– Mecânicos
– Térmicos
– Químicos
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• Substâncias que excitam o tipo químico de 
dor: bradicinina, serotonina, histamina, K+, 
ácidos, Ach, enzimas proteolíticas; 
prostaglandinas e substância P aumentam 
sensibilidade das terminações;
• Adaptação muito pequena;
• Existem duas vias para dor na medula 
espinhal:
– Trato neoespinotalâmico para dor rápida;
– Trato paleoespinotalâmico para dor lenta.
– Trato Neoespinotalâmico: fibras Aδ. Dores mecânica 
e térmica agudas. Terminam na lâmina I dos cornos 
dorsais da medula, e excitam neurônios de segunda 
ordem no trato neoespinotalâmico. Estes neurônios 
dão origem a fibras longas que cruzam 
imediatamente para o lado oposto, pela comissura 
anterior e depois ascendem para o encéfalo nas 
colunas anterolaterais;
– Algumas fibras terminam nas áreas reticulares do 
tronco cerebral, mas a maioria segue até o tálamo 
sem interrupção no complexo ventrobasal, junto com 
as fibras da CDLM para sensações táteis, e daí para o 
córtex.
– Glutamato: provável neurotransmissor de fibras Aδ.
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– Trato Paleoespinotalâmico: sistema mais antigo e 
transmite dor principalmente por fibras periféricas 
crônicas lentas tipo C; apesar de transmitir alguns 
sinais das fibras Aδ também;
– As fibras periféricas terminam na medula espinhal 
quase que inteiramente nas lâminas II e III dos cornos 
dorsais (substância gelatinosa). Em seguida, a maior 
parte dos sinais passa por um ou mais neurônios de 
fibra curta, dentro dos cornos dorsais, antes de entrar 
principalmente na lâmina V. Daí, os últimos neurônios 
da série dão origem a axônios longos que se unem, 
em sua maioria, às fibras da via de dor rápida, 
passando primeiro pela comissura anterior para o 
lado oposto da medula, e depois para cima, em 
direção ao encéfalo, pela via anterolateral.
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– Substância P: provável neurotransmissor das 
terminações nervosas tipo C;
– A via paleoespinotalâmica crônica lenta termina de 
modo difuso no tronco cerebral. Somente parte das 
fibras ascende até o tálamo. A maioria das fibras 
termina em uma dentre as três áreas: (1) nos núcleos 
reticulares do bulbo, da ponte e do mesencéfalo; (2) 
na área tectal do mesencéfalo profundamente até os 
colículos superior e inferior; ou (3) na região cinzenta 
periaquedutal, que circunda o aqueduto de Sylvius.
– De áreas do tronco cerebral, vários neurônios de 
fibras curtas transmitem sinais ascendentes da dor 
pelos núcleos interlaminar e ventrolateral do tálamo 
e em direção a certas regiões do hipotálamo e outras 
regiões basais do encéfalo.
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Substância P:
provável 
neurotransmissor
– Em algumas referências, ainda se classifica o trato 
arquiespinotalâmico: trato multisináptico difuso, 
filogeneticamente o mais antigo. Os primeiros 
neurônios carregam sinais até a lâmina II e sobem à 
lâmina IV até VII. Daí, ascendem e descendem pela 
medula através de uma via multisináptica 
proprioespinhal em volta da substância cinzenta. 
Outras vias difusas ascendem às áreas intralaminares 
do tálamo e envia colaterais para o hipotálamo e 
sistema límbico. 
– Esse trato media reações à dor visceral, emocional e 
autonômicas.
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• Sistema de supressão de dor (Analgesia):
– No encéfalo: áreas periventriculares e da 
substância cinzenta periaquedutal do 
mesencéfalo; núcleo magno da rafe (região 
inferior da ponte e superior do bulbo); e complexo 
inibitório da dor localizado nos cornos dorsais da 
medula.
– Neurotransmissores envolvidos: serotonina e 
encefalina.
– Sistema opióide encefálico: endorfinas e 
encefalinas:
• Duas encefalinas são encontradas no tronco cerebral e 
na medula espinhal, e a β-endorfina está presente no 
hipotálamo e na hipófise.
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• Dor Referida: a pessoa sente dor em parte do 
corpo que fica distante do tecido causador da 
dor.
– Motivo: ramos das fibras para a dor visceral fazem 
sinapse na medula espinhal, nos mesmos 
neurônios de segunda ordem que recebem os 
sinais dolorosos da pele.
III) Temperatura
• Receptores térmicos se localizam logo abaixo 
da pele;
• Sensações: frio congelante, gelado, frio, 
indiferente, morno, quente e muito quente.
• As diferentes fibras respondem de forma 
diferente a níveis distintos de temperatura.
• Receptores térmicos se adaptam rapidamente 
– logo, são responsáveis por detectar 
alterações na temperatura.
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• Transmissão dos sinais: vias paralelas às vias 
da dor: os sinais cursam de modo ascendente 
e descendente no trato de Lissauer, 
terminando, principalmente, nas lâminas I, II e 
III dos cornos dorsais:
– Após certo processamento por um ou mais 
neurônios da medula espinhal, os sinais cursam 
por longas fibras térmicas ascendentes que 
cruzam para o trato sensorial anterolateral oposto 
e terminam (1) em áreas reticulares do tronco 
cerebral e (2) no complexo ventrobasal do tálamo.
– Alguns sinais podem também seguir para o córtex 
somatossensorial.
Sistema Nervoso Motor (Nível Medular)
• Substância cinzenta: área integrativa para os 
reflexos espinhais;
• Os sinais sensoriais entram na medula pelas 
raízes sensoriais (posteriores);
• Após entrar na medula, cada sinal sensorial 
trafega por duas vias: (1) termina na 
substância cinzenta, provocando reflexos 
espinhais segmentares locais e outros efeitos 
locais; (2) outro ramo transmite sinais para 
níveis superiores, na própria medula ou para o 
encéfalo.
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• Neurônios motores anteriores: localizados no 
corno anterior da medula:
– Alfa: dão origem às fibras nervosas motoras 
grandes (Aα). A estimulação de uma só fibra 
nervosa excita de três a centenas de fibras 
musculares esqueléticas (unidade motora);
– Gama: com metade do tamanho das fibras Aα, 
inervam as fibras intrafusais, do fuso muscular, 
auxiliando no controle do “tônus” muscular 
básico.
• Interneurônios: presentes em todas as áreas 
da substância cinzenta medular. Responsáveis 
por interconexões medulares.
Receptores Sensoriais Musculares
• Fuso Neuromuscular:
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– Resposta “estática”: quando a região receptora do 
fuso é estirada lentamente, o número de impulsos 
transmitidos pelas terminações primária e secundária 
aumenta quase em proporção direta em relação ao 
grau de estiramento;
– Resposta “dinâmica”: quando o comprimento do fuso 
aumenta rapidamente, a terminação primária apenas 
é fortemente estimulada.
– Reflexo de estiramento dinâmico: via 
monossináptica.
• Coativação dos neurônios α e γ: ativação simultânea dos 
neurônios após sinais enviados pelo encéfalo.
• Função de amortecimento ou alisamento do movimento.
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– Sistema eferente gama é estimulado por sinais 
provenientes da região facilitatória bulboreticular
do tronco cerebral, e secundariamente pelo: (1) 
cerebelo; (2) gânglios da base; (3) córtex cerebral.
• Órgãos tendinosos de Golgi (OTG’s):
– Auxilia no controle da tensão muscular;
– Receptor encapsulado sensorial, pelo qual passam 
fibras tendinosas musculares;
– Detecta alterações na tensão do músculo
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Sistema Nervoso Motor (Nível Cortical e Tronco 
Cerebral)
• A maioria dos movimentos “voluntários” 
iniciados pelo córtex cerebral é produzida 
quando o córtex ativa “padrões” funcionais 
armazenados nas áreas cerebrais inferiores –
medula, tronco cerebral, núcleos da base e 
cerebelo. Esses centros, por sua vez, enviam 
sinais de controleespecíficos para os músculos;
• Para alguns tipos de movimentos, contudo, o 
córtex envia sinais diretamente para os 
neurônios motores anteriores da medula 
(principalmente para movimentos finos).
Córtex Motor e Trato Corticoespinhal
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Eis o “homúnculo” que mora 
em sua mente!
Transmissão córtex - músculos
• Os sinais motores são transmitidos, 
diretamente, do córtex para a medula 
espinhal pelo trato corticoespinhal e, de modo 
indireto, por múltiplas vias acessórias que 
envolvem os núcleos da base, o cerebelo, e 
vários núcleos do tronco cerebral.
– A via de saída mais importante do córtex motor é 
o trato corticoespinhal, ou trato piramidal.
– As fibras piramidais se cruzam as pirâmides 
bulbares, descendo pelos tratos corticoespinhais 
laterais da medula espinhal.
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– Algumas das fibras não cruzam para o lado oposto 
no bulbo, mas passam ipsilateralmente, formando 
os tratos corticoespinhais ventrais da medula 
espinhal. Muitas das vias acabam cruzando para o 
lado oposto, em algum nível cervical (podendo 
estar relacionadas ao controle de movimentos 
posturais bilaterais, pelo córtex motor 
suplementar).