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SISTEMA NERVOSO Prof. Marcos Macedo Fisiologia Humana • É a ciência que tenta explicar as características e os mecanismos específicos do corpo humano que fazem dele um ser vivo. • O próprio fato de nos mantermos vivos é resultado de complexos sistemas de controle. • A sensações de fome, de medo, de frio, e da busca por companheirismo e reprodução nos fazem seres sensíveis, sentimentais e inteligentes, sendo tudo isso parte dessa sequência automática da vida, o que nos permite existir sob condições amplamente variáveis PROCESSOS VITAIS DO CORPO HUMANO 1) Metabolismo Celular 2) Diferenciação 3) Responsividade 4) Crescimento 5) Movimento 6) Reprodução 7) Manutenção da Homeostase A CÉLULA • A unidade viva básica do organismo é a célula. Cada órgão é um agregado de muitas células diferentes, mantidas unidas por estruturas de suporte intercelular. • Cada tipo de célula é ajustado especialmente para realizar uma ou algumas funções determinadas. • Por exemplo, as hemácias, que totalizam cerca de 25 trilhões em cada ser humano, transportam oxigênio dos pulmões para os tecidos. A CÉLULA • Apesar de várias células do corpo muitas vezes serem acentuadamente diferentes umas das outras, todas tem certas características básicas comuns. • Por exemplo, o oxigênio reage com carboidratos, proteínas e gorduras para liberar a energia necessária para todas as células funcionarem. • Além disso, os mecanismos químicos gerais para transformar energia são basicamente os mesmos em todas as células. A CÉLULA FLUIDOS CELULARES “MEIO INTERNO E EXTERNO” Cerca de 60% do corpo humano adulto é fluido. Embora a maior parte deste fluido esteja dentro das células e seja chamado de fluido intracelular, cerca de 1/3 se encontra nos espaços fora das células e é chamado de fluido extracelular. AS DIFERENÇAS Fluido extracelular Contém grandes quantidades de sódio, cloreto e íons bicarbonato, além de nutrientes para as células como o oxigênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos. Também contem dióxido de carbono (CO2) e outros produtos celulares destinados a excreção. Fluido intracelular Contém grandes quantidades de potássio, magnésio e íons fosfato. Mecanismos especiais controlam o transporte desses íons e de outras substâncias através da membrana celular. ESTRUTURAS CELULARES Membrana Plasmática Controla a entrada e saída de substâncias da célula. Núcleo Contém a bases nitrogenadas que caracterizam o DNA e controla todas as atividade celulares. Ribossomo Fabrica diversos tipos de proteínas. ESTRUTURAS CELULARES Lisossomo Digere substâncias como nutrientes, bactérias e materiais celulares. Retículo Endoplasmático Liso Fabrica gorduras. Retículo Endoplasmático Rugoso Fabrica diversos tipos de proteínas. ESTRUTURAS CELULARES Complexo de Golgi Seleciona proteínas e gorduras para a membrana da célula. Mitocôndria Produção de energia celular. Organização Funcional do Corpo Humano CONTROLE DO MEIO INTERNO • Em 1929, o fisiologista americano Walter Cannon (1871–1945) criou o termo homeostasia para descrever a manutenção de condições quase constantes no meio interno. • Todos os órgãos e tecidos contribuem para a manter essa condição de equilíbrio constante. • Por exemplo, os pulmões fornecem oxigênio ao liquido extracelular para repor o oxigênio utilizado pelas células. FEEDBACK POSITIVO E NEGATIVO • A maioria dos sistemas de controle agem por feedback negativo, o que pode ser pelo entendimento de como os sistemas funcionam. • De maneira bem simples o sistema de feedback negativo age no sentido oposto a ação fisiológica inicial. • Ex: Regulação da glicemia, da pressão arterial, da respiração. FEEDBACK POSITIVO E NEGATIVO • De modo oposto sistema de feedback positivo age no mesmo sentido da ação fisiológica inicial. • De maneira geral o feedback positivo está relacionado a patologia ou a alguma situação de instabilidade fisiológica e pode levar a morte. • No entanto, em alguns casos, pode ser útil, como por exemplo a coagulação sanguínea, o parto e a geração de sinais nervosos (potencial de ação). FEEDBACK POSITIVO E NEGATIVO FEEDBACK POSITIVO E NEGATIVO SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO • O sistema nervoso é composto de três partes principais: a parte de aferência sensorial, o sistema nervoso central (parte integrativa) e a parte de eferência motora. • Aferência sensorial Capacidade de conduzir impulsos nervosos. • Integrativa Processar, interpretar, armazenar e associar informações. • Eferência motora Resposta ao estímulo (ocorre de dentro para fora) SISTEMA NERVOSO ESTÍMULO + RESPOSTA = APRENDIZADO Os receptores sensoriais (parte aferente) • Muitas das atividades no sistema nervoso são iniciadas através de experiências sensoriais que excitam receptores sensoriais. • Essa excitação poder ser visual, auditiva, tátil, gustativa ou olfativa. • Essa experiência pode provocar uma reação cerebral imediata ou ser armazenada (memória) e determinar ações do organismo em um momento futuro. Os receptores motores (parte eferente) • O papel final mais importante do sistema nervoso é o de controlar as diversas atividades do corpo, dentre as quais se destaca: • O controle da contração dos músculos esqueléticos apropriados em todo o corpo; • O controle da contração da musculatura lisa de órgãos internos; • Controle da secreção de glândulas endócrinas e exócrinas. Explicando • Glândulas endócrinas São aquelas que secretam as substancias que produzem diretamente na corrente sanguínea. Ex: Hipófise (pituitária), ovário, testículo. • Glândulas exócrinas São aquelas que secretam as substancias que produzem fora da corrente sanguínea. Ex: Mamária, salivar, sudorípara. Sistema Nervoso (parte integrativa) • Uma das principais funções do SN é a de processar as informações aferentes, de maneira que sejam efetuadas respostas mentais e motoras apropriadas. • Cerca de 99% de toda a informação de toda a informação sensorial é descartada pelo cérebro como informação irrelevante e sem importância. Ex: Pressão da cadeira ao sentar, parte do corpo em contato com a roupa, ruídos persistentes. Sistema Nervoso (parte integrativa) • No entanto, quando uma importante informação sensorial excita nossa mente, esta é imediatamente canalizada para regiões integrativas e motoras apropriadas do cérebro. • O objetivo dessa canalização é promover uma resposta adequada ao estimulo. • Tanto a canalização quanto o processamento da informação são chamados de funções integrativas. • Outras reações em resposta ao estimulo a panela quente podem ser: mover o corpo para longe do fogão e talvez gritar de dor. Sistema Nervoso: - Organização - Divisão - Funções Sistema Nervoso Central x Periférico • Sistema nervoso central Encéfalo e medula espinhal. • Sistema nervoso periférico Nervos. Sistema Nervoso Central Os neurônios são basicamente divididos em: núcleo, citoplasma (pericário), axônio e dendritos. Axônio É uma proeminência da membrana celular externa, é a principal unidade condutora dos neurônios, sendo responsável pela condução de impulsos elétricos para longe do corpo celular. É envolvido pela bainha de mielina, estrutura que permite que a transmissão de impulsos elétricos seja mais rápida. Dendritos São prolongamentos mais finos, curtos, sem mielina e com muitas ramificações que se estendem para várias direções, aumentando, assim, a capacidade dos neurônios de receber informações de diversas fontes. Sistema Nervoso Central As células da glia (gliais) são basicamente divididas em: astrócitos, micróglias e oligodendrócitos. Astrócitos Atuam como intermediáriosentre os neurônios e os vasos sanguíneos e também compõe a barreira hematoencefálica, que divide, de forma efetiva, o espaço extracelular cerebral da circulação sistêmica. Micróglias São constituintes do sistema fagocitário (ou seja, de defesa), e tem como principal atividade identificar a presença de agentes infecciosos no sistema nervoso central para posteriormente combatê-los por meio da citotoxicidade ou fagocitose. Sistema Nervoso Central Oligodendrócitos São as células que compõem a bainha de mielina no sistema nervoso central. Além disso, os oligodendrócitos são responsáveis pela manutenção da integridade dos axônios e participam da rede de sinalização com os neurônios. Sistema Nervoso Central • Sinapse É o ponto de contato entre um neurônio e o neurônio seguinte. Podem ser químicas ou elétricas. • Sinapse química Responde pela maior parte das sinapses humanas. Nesse tipo de sinapse o neurônio produzirá um neurotransmissor que irá interagir com proteínas de membrana do neurônio seguinte, podendo gerar excitação, inibição ou modificação da sensibilidade. • Ex: Acetilcolina, Epinefrina, Ácido gama-aminobutírico (GABA), serotonina, glutamato. Sistema Nervoso Central • Sinapse elétrica Nesse tipo de sinapse os citoplasmas das células comunicantes estão ligados por diversos canais iônicos que são chamados de junções comunicantes. Essas junções permitem o movimento livre de íons de uma célula para outra. • É por meio dessas junções que potenciais de ação são transmitidos de uma fibra muscular lisa para outra ou de uma célula muscular cardíaca para outra. Obs: Ambas as sinapses são controladas por sinais facilitatórios e inibitórios. 1. Chegada do Potencial de ação 2. Abertura dos canais de Na+ despolarizando a membrana no terminal do axônio 3. Abertura dos canais de cálcio (Ca2+) sensíveis à voltagem 4. A entrada de cálcio causa a fusão de vesículas, contendo neurotransmissores que são libertados na fenda sináptica 5. Os neurotransmissores difundem-se na fenda e ligam-se a receptores da célula pós-sináptica 6. A ativação dos receptores provoca a abertura de canais de Na+, originando uma nova despolarização 7. Os neurotransmissores são degradados por enzimas em compostos mais simples e transportados para a célula pré-sináptica Sistema Nervoso Motor • Sistema nervoso motor (somático) Nos permite executar diversos tipos de movimentos voluntários. • É constituído de fibras nervosas aferentes e fibras motoras que inervam os músculos esqueléticos. • O centro de comando é localizado no encéfalo ou na medula espinhal e se liga diretamente ao efetor especifico (músculo). Sistema Nervoso Autonômico • Controla funções involuntárias, tais como a dilatação das pupilas, pressão arterial, batimentos cardíacos, movimentos intestinais. • É dividido em SN Simpático e SN Parassimpático. • De maneira bem simples, esses 2 sistemas possuem ações antagônicas (opostas), de modo que atuam regulando os excessos nas ações do seu oposto. Sistema Nervoso Autonômico • O SN Simpático, de maneira geral, está envolvido em ações que mobilizam energia (em resposta ao estresse), por exemplo, aumento da pressão arterial, dos batimentos cardíacos, da glicemia. • O SN Parassimpático, por sua vez, está relacionado com atividades que reduzem a mobilização de energia (relaxantes), como a redução da pressão arterial, do ritmo cardíaco, da frequência respiratória. • Outra diferença é o tipo de neurotransmissor utilizado, o SN Simpático secreta noradrenalina, enquanto o Parassimpático secretam acetilcolina.