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Prof. Ms. Gustavo Barbosa dos Santos O SNC contém aproximadamente 100 bilhões de neurônios (86 em estimativa mais recente). O termo sinapse, criado pelo fisiologista britânico Charles Sherrington em 1932, é definido como o local de contato entre dois neurônios, ou entre um neurônio e sua célula alvo. É a unidade processadora de sinais do SNC. A sinapse funciona como um chip biológico, pois processa a informação recebida (filtra, amplifica, bloqueia), modificando as informações aferentes. Cada neurônio recebe, em média, 10 mil sinapses. Dessa forma, percebe-se que a sinapse não é apenas a passagem da informação do neurônio precedente, mas sim uma forma de integrar e modificar esta informação. Uma das funções mais importantes do SN é a de processar a informação aferente, de modo que sejam efetuadas respostas mentais e motoras apropriadas. Mais de 99% de toda a informação sensorial é descartada pelo cérebro, por ser irrelevante e sem importância. O armazenamento da informação sensoriais é o processo chamado de memória. Esta função também é exercida pelas sinapses, desta forma, mesmo regiões subcorticais do encéfalo e a medula espinhal, podem armazenar pequena quantidade de informação. Cada vez que determinados tipos de sinais sensoriais passarem repetidamente por sinapses, estas ficam tão facilitadas, que a resposta ao estímulo pode ocorrer, mesmo sem a presença deste. Este processo é chamado de facilitação. A memória nos possibilita o pensamento, já que usamos estes experiências anteriores para formação de respostas futuras, comparando-as quando o estímulo voltar a ocorrer. Há dois tipos principais de sinapses: as químicas e as elétricas. Nas sinapses químicas o primeiro neurônio secreta um neurotransmissor que irá atuar em receptores presentes na membrana do neurônio subsequente, para promover excitação ou inibição deste. São conhecidas mais de 40 neurotransmissores, entre elas: acetilcolina, norepinefrina, epinefrina, histamina, ácido gama-aminobutírico (GABA), glicina, serotonina e glutamato. Já as sinapses elétricas são caracterizadas por canais que conduzem eletricidade de uma célula para outra, pelas junções comunicantes (gap). (soma) Ao contrário das sinapses elétricas, as sinapses químicas apresentam uma condução unidirecional. Este tipo de sinapse foi um grande passo evolutivo, já que possibilita outra resposta da célula-alvo, que não apenas a despolarização. Desse modo, as sinapses podem ser excitatórias ou inibitórias, dependendo do neurotransmissor (neuromediador) liberado e sua ação no potencial de membrana do neurônio pós-sináptico. Analisando as concentrações dos íons no LEC e LIC e o potencial de membrana das células nervosas, o que/como você faria para induzir uma sinapse excitatória ou inibitória? A ilustração mostra uma sinapse química, axodentríticas (entre um axônio e um dendrito). Fadiga da Transmissão: uma alta frequência de sinapses excitatórias podem levar à fadiga da transmissão sináptica. É um mecanismo de defesa para um eventual excesso de excitabilidade do cérebro (como em um ataque epilético). Efeitos da acidose ou alcalose: de modo geral a alcalose aumenta a excitabilidade neuronal (pessoas predispostas à ataques epiléticos, costumam apresentá-lo se fizerem uma hiperventilação). Por sua vez, pH abaixo de 7,0 (acidose) leva ao estado comatoso. Efeitos da hipóxia: a excitabilidade neuronal fica muito prejudicada na ausência de oxigênio. A interrupção o fluxo sanguíneo cerebral por aproximadamente 3 segundos, já deixa a pessoa inconsciente. Nosso sistema nervoso se organiza em três níveis: 1. Nível da medula espinal (ou nível medular) 2. Nível cerebral inferior (ou nível subcortical); 3. Nível cerebral superior (ou nível cortical); Nível medular A ideia de que esta seria apenas uma via de passagem dos sinais da periferia do corpo em direção ao encéfalo ou na direção oposta, está longe da verdade. Funções altamente organizadas (marcha, reflexo de retirada, movimentos gastrointestinais, etc.) continuam sendo executadas mesmo após a secção da medula espinhal. Nível Subcortical As principais atividades subconscientes são controladas por regiões encefálicas subcorticais. Essa região é composta pelo mesencéfalo, ponte, bulbo (compondo o tronco encefálico), tálamo, cerebelo e gânglios da base. A respiração, pressão arterial, temperatura corporal, equilíbrio, reflexos alimentares, são controladas por esta região, além de participarem de padrões emocionais (dor, sexo, raiva, prazer). Além disso, é esta região quem recebe e interpreta as informações aferentes, sendo assim, lesões nestas áreas, podem impossibilitar a resposta ás informações sensoriais. Nível Cortical Atua em conjunto com os níveis inferiores. Responsável pelo armazenamento de informação, é quem as integra possibilitando uma resposta adequada. É a porção do SNC que controla a maioria das funções viscerais do organismo. O SNA ajuda a controlar a pressão arterial, motilidade gastrointestinal, esvaziamento da bexiga, sudorese e temperatura corporal, etc. Ele é ativado principalmente, por centros localizados na medula espinhal, tronco cerebral e hipotálamo. O sistema nervoso autônomo é subdividido em uma via simpática e outra parassimpática. As fibras nervosas simpáticas se originam na medula espinhal juntamente com os nervos espinhais entre os segmentos T1-L2, projetando-se para a cadeia simpática e então para os órgãos que por elas são estimuladas. Cada via simpática é composta por dois neurônios: pré-ganglionar e pós-ganglionar. O primeiro localiza-se no corno intermediolateral da medula espinhal e o segundo nos gânglios da cadeia simpática ou gânglios simpáticos periféricos. De forma especial, fibras nervosas pré-ganglionares projetam-se diretamente até as duas medulas adrenais, onde fazem sinapse. Lá elas terminam diretamente em células neuronais modificadas que secretam epinefrina e norepinefrina na corrente sanguínea. Assim, o sistema nervoso simpático é considerado (pela sua origem) um sistema tóraco-lombar. As fibras parassimpáticas deixam o SNC através dos nervos cranianos III, VII, IX e X. Fibras adicionais deixam a medula espinhal através do segundo e terceiro nervos espinhais sacrais. Aproximadamente 75% de todas as fibras nervosas parassimpáticas estão no nervo vago (décimo par de nervos cranianos), passando para todas as regiões torácicas e abdominais. Assim, o sistema nervoso parassimpático é considerado (pela sua origem) um sistema crânio- caudal e libera acetilcolina, como neurotransmissor. Também possui fibras pré e pós-ganglionares, entretanto, as fibras passam de forma ininterrupta por todo o caminho até o órgão. Na parede do órgão estão localizados os neurônios pós- ganglionares. As fibras simpáticas que secretam acetilcolina são chamadas de colinérgicas e as que secretam noradrenalina são chamadas de adrenérgicas. Todos os neurônios pré-ganglionares são colinérgicos. Assim, se aplicarmos acetilcolina (ou substancia mimética a ela) nos gânglios, irão excitar tanto o sistema simpático quanto o parassimpático. Todos, ou quase todos os neurônios pós-ganglionares são colinérgicos enquanto quase todos os simpáticos são adrenérgicos (exceção: neurônios pós-ganglionares simpáticos secretam acetilcolina em glândulas sudoríparas, músculos piloeretores e alguns vasos sanguíneos). Para que estes hormônios/neurotransmissores possam estimular um órgão efetor, eles devem se ligar ao receptores específicos. A acetilcolina ativa 2 tipos de receptores: muscarínicos e nicotínicos. As razões para estesnomes é que a muscarina (veneno de cogumelo) ativa apenas receptores muscarínicos enquanto a nicotina ativas os receptores nicotínicos). Existem também dois tipos principais de receptores adrenérgicos: alfa e beta. Estes receptores apresentam, ainda, outras subdivisões (1, 2). A norepinefrina excita principalmente os receptores alfa, mas excita os receptores beta em menos grau. Já a epinefrina excita ambos os receptores de forma igual. Portanto, os efeitos do sistema simpático são determinados pela densidade dos tipos de receptores existentes em cada órgão. Se eles forem todos receptores beta, a epinefrina terá uma ação mais eficaz. Receptor Alfa Receptor beta Vasoconstrição Vasodilatação (β2) Dilatação da íris ↑ Frequência Cardíaca (β1) Relaxamento Intestinal ↑ Força de contração cardíaca (β1) Contração dos esfíncteres intestinais Relaxamento intestinal (β2) Contração Pilomotora Relaxamento uterino (β2) Contração do esfíncter vesical Broncodilatação (β2) Termogênese (β2) Glicogenólise (β2) Lipólise (β2) Relaxamento da bexiga (β2) Note que certas funções alfa e beta são excitatórias e outras inibitórias. Portanto, estes receptores não estão necessariamente associados a excitação ou inibição, mas simplesmente à afinidade do hormônio pelos receptores em cada órgão. Qual seria o resultado clínico esperado para um paciente fazendo uso de um fármaco beta- bloqueador? A liberação da epinefrina e norepinefrina pelas medulas adrenais, ocorre ao mesmo tempo em que diferentes órgãos são estimulados diretamente pela ativação simpática. Assim, os órgãos são estimulados duas vezes. Este mecanismo permite que qualquer um dos estímulos substitua o outro. Desse modo a perda das medulas em geral tem pouco efeito na operação do sistema simpático, assim como a destruição vias simpáticas diretas (p. ex. transplante cardíaco). Por esta razão, o SNA simpático pode agir de forma localizada (sudorese apenas na região que precisa da regulação) ou generalizada (descarga de massa ou reação de luta ou fuga). Os sistemas simpático e parassimpático estão continuamente ativos, isto é denominado tônus simpático e tônus parassimpático. O tônus permite que ambos os sistemas regulem, individualmente, a atividade do órgão estimulado. O tônus simpático, permite que sua estimulação aumente a vasoconstrição, assim como, com a diminuição da estimulação, promova a vasodilatação. Imediatamente após a secção do nervo (simpático ou parassimpático), o órgão perde seu tônus. No caso dos vasos sanguíneos, 5-30 seg após a desnervação, ocorre vasodilatação quase máxima. Após algumas semanas, o tônus intrínseco do vaso aumenta, restaurando a vasoconstrição quase ao normal. O vaso fica 2-4x mais sensível ao hormônio (supersensibilidade da desnervação), pelo aumento do número (up-regulation) de receptores. Fármacos Simpatomiméticos: norepinefrina, epinefrina, metoxamina. Fármacos importantes que estimulam receptores adrenérgicos específicos são a fenilefrina (alfa), o isoproterenol (beta) e albuterol (beta 2). Fármacos Que promovem a liberação de norepinefrina da terminações nervosas: efedrina, tiramina e anfetamina. He still felt perfectly fresh and the elation and clarity of mind produced by the Benzedrine were still with him..." Fármacos que bloqueiam a atividade adrenérgica: 1. Reserpina (inibe a recaptação da norepinefrina); 2. Guanetidina (bloqueia a liberação da norepinefrina de suas vesículas); 3. Fenoxibenzamina e fentolamina (alfa bloqueadores); 4. Propranolol e metoprolol (beta bloqueadores e beta 1); A droga bloqueia os receptores alfa-adrenérgicos, relaxando o corpo cavernoso e dilatando as artérias do pênis Pode causar efeitos colaterais como insuficiência cardíaca e respiratória. Quando ingerida, a droga reduz a frequência cardíaca, inibindo suores e tremores. Fármacos Parassimpatomiméticos: pilocarpina e metacolina; A acetilcolina injetada intravenosamente, em geral, não causa, os mesmos efeitos no organismo que a estimulação parassimpática porque, no sangue, ela é rapidamente degradada pela acetilcolinesterase Fármacos Anticolinesterásicos: neostigmina, piridostigmina, ambenônio; Fármacos Antimuscarínicos: Atropina (bloqueia a ação da acetilcolina nos receptores colinérgicos muscarínicos). Esta ação não afeta a ação nicotínica da acetilcolina nos músculos esqueléticos; No miocárdio doente, a elevação do tônus parassimpático pode precipitar distúrbios de condução ou assistolia. A atropina é indicada como terapêutica inicial para os pacientes com bradicardia sintomática, incluindo aqueles com FC dentro da faixa “fisiológica”, nas quais uma taquicardia sinusal seria mais apropriada.
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