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O Organismo sob controle: O sistema NErvoso Autônomo Homeostasia SN SNA Sistema Nervoso Autônomo Conjunto de neurônios na medula espinal e no tronco encefálico Os Axônios se comunicam com quase todos os órgãos e tecidos do corpo Divisões do SNA Clássicas: Simpática e parassimpática Controvertida: Gastoentérica plexo murais (rede de neurônios nas paredes das vísceras) controle da função digestória Simpático Parassimpático Organização Anatômica Medula toracolombar Parte no tronco encefálico e outra na medula sacra Circuito Neurônio pré-ganglionar curto e pós- ganglionar longo Pré- ganglionar longo e pós- ganglionar curto Neurotransmissor na sinapse ganglionar Acetilcolina Acetilcolina Neurotransmissor no Alvo Noradrenalina Acetilcolina Função Situações de emergência. Atua também no controle orgânico Regulação dos órgãos e sistemas, mas atua também nas situações estressantes Controle do SNA através da ativação de efetores Fibras musculares Células glandulares Atuação Sistema digestório: secreção de glândulas e movimentos peristálticos Sistema Cardiovascular: Frequência e força dos batimentos cardíacos e diâmetro dos vasos sanguíneos Sistema respiratório: Ativação de glândulas mucosas das vias aéreas e variação de diâmetro Sistema urinário: Micção contração da bexiga e relaxamento de um de seus esfíncteres Ato Sexual: ereção da genitália masculina e ingurgitamento da feminina, produção de esperma e secreções vaginais Introdução Controle automático Homeostasia: permanente tendência dos organismos de manter uma certa constância do meio externo Coordenada por regiões do SN dedicadas a isso Diencéfalo (hipotálamo) Tronco encefálico Medula espinhal SNA (extensa rede do SNP) Há a necessidade de integrar respostas reflexas locais com reações globais e com comportamentos voluntários A rede que controla o organismo SNA Termo inadequado Inicialmente acreditava-se que sua ação era totalmente independente Outros nomes propostos: Sistema regulatório visceral, sistema motor visceral, sistema neurovegetativo Contempla um conjunto de neurônios que se localizam na medula e no tronco encefálico e que, por meio dos gânglios periféricos, controla a musculatura lisa dos vasos sanguíneos, das vísceras digestórias e outros órgãos, musculatura estriada do coração e glândulas Sua atuação é dependente de informações viscerais como volume, pressão interna e parâmetros físicos e químicos como temperatura e osmolaridade. Não há consenso sobre quem transmite essas informações, se é um componente do sistema sensorial ou se o SNA possui uma porção aferente O SNA Não é realmente autônomo E sua intensidade ou forma de atuação é dependente das informações que recebe Divisões do SNA Divisão Clássica: Simpático e Parassimpático Organização básica Populações de neurônios centrais que estão na medula e no tronco encefálico Neurônios Pré- ganglionares Axônios formam nervos terminam em uma segunda população de neurônios (Neurônios pós-ganglionares) que são periféricos, localizados em gânglios ou em plexos nas paredes das vísceras inervam as estruturas efetoras SNA Simpático Axônios pré-ganglionares curtos que terminam em gânglios perto da coluna vertebral Axônios pós - ganglionares longos se incorporam aos nervos SNA Parassimpático Fibras pré- ganglionares longas terminam em gânglios ou plexos próximos ou dentro da parede das vísceras Fibras pós- ganglionares curtas SNA X Sistema motor somático No sistema motor somático o neurônio eferente central (motoneurônio) inerva diretamente o músculo As sinapses ganglionares permitem a ampliação do sinal, visto que um neurônio pré-sináptico pode se relacionar com vários neurônios pós - sinápticos divergência periférica ação funcional difusa No SNA há sinapses modificadas, pois a região de contato entre o neurônio pós- sináptico e a célula efetora não é contígua, sendo presente varicosidades que, segundo pesquisas, possuem vesículas contendo neurotransmissores, que após a chegada do potencial de ação são liberadas para várias células, mais uma vez contribuindo para a ação difusa e extensa do SNA “Sinapse não direcionada” Funções Simpática: Fight or flight ( lutar ou fugir) homeostasia em situações de emergência Parassimpática: Rest and digest( repousar e digerir) homeostasia das funções normais Atualmente sabe-se que ambas interagem continuamente na regulação do funcionamento orgânico Divisão gastroentérica Inervação complexa nas paredes do trato gastrointestinal Grande variedade de tipos neuronais, inúmeros neurotransmissores Diversas propriedades funcionais Rede de controle da motilidade digestória e vascular Alguns estudos a consideram uma rede multissináptica sob comando tanto da divisão simpática quanto da parassimpática a organização da divisão simpática Somas dos neurônios pré - ganglionares Coluna intermédia da medula – Segmentos T1- L2 Neurônios pré-ganglionares emitem axônios Parte dos axônios que controlam as vísceras torácicas, os vasos sanguíneos, glândulas sudoríparas e músculos piloeretores sai pelas raízes ventrais Formam um desvio Ramo comunicante Branco Entram em um gânglio paravertebral sinapse com neurônios pós-ganglionares Outros axônios pré- ganglionares que controlam as vísceras abdominais atravessam os gânglios paravertebrais sem interrupção e vão estabelecer sinapses com um segundo grupo de gânglios Pré- ventebrais Ganglios paravertebrais Interconectados por troncos nervosos Modulam e transmitem a informação do neurônio pré para o pós- ganglionar Ganglios pré-vertebrais Interconectados de maneira desordenada, não formam cadeias plexos Funcionalmente mais complexos Contem fibras aferentes viscerais e interneurônios Sistema de controle ligado aos plexos intramurais( divisão gastroentérica) das vísceras digestórias Axônios pós-ganglionares Emergem dos gânglios pelos ramos comunicantes cinzentos Se reúnem a nervos mistos ou formam nervos exclusivamente autonômicos Segmentação da cadeia ganglionar acompanha a segmentação vertebral um gânglio para cada segmento Gânglios cervicais Se fundem durante o desenvolvimento Formam gânglios maiores que não refletem a segmentação vertebral Emitem axônios que inervam os órgãos e estruturas da cabeça e algumas vísceras torácicas Gânglios pré-vertebrais não acompanham a segmentação Medula da suprarrenal Tecido glandular deriva da crista neural Células neurônios atípicos, sem prolongamentos, capazes de secretar catecolaminas (principalmente adrenalina) Recebe inervação pré-ganglionar simpática São como gânglios células secretoras neurônios pós-ganglionares cujo neurotransmissor é um hormônio O hormônio amplifica e generaliza os efeitos locais da ativação simpática Organização da divisão Parassimpática Neurônios pré- ganglionares em 2 segmentos divisão crâniossacra do SNA Conjunto de núcleos do tronco encefálico Coluna intermédia da medula sacra (S2-S4) Núcleos onde então os neurônios pré-ganglionares se relacionam com os nervos Oculomotor Facial Glossofaríngeo Vago III, IV, IX Suprem a inervação da cabeça Vago todo o corpo exceto a região pélvica Gânglios parassimpáticos cranianos Perto dos alvos correspondentes Neurônios pós-ganglionares inervados pelo vago Gânglios ou plexos próximos ou dentro da parede das vísceras Neurônios pós-ganglionares pélvicos inervados pelos nervos parassimpáticos esplâncnicos Gânglios Chamados de plexos Alguns deles ficam fora das vísceras gânglios cardíacos Maioria fica no interior das paredes viscerais formam os dois plexos intramurais que além de conter os neurônios pós-ganglionares contém neurônios sensoriais e interneurônios Neurônios pós-ganglionares inervam a musculatura lisa do trato gastrointestinal movimentos peristálticos Divisão GAstroentérica Neurônios se concentram em dois plexos interconectados Mioentérico ou plexo de Auerbachentre as camadas circular e longitudinal de músculo liso Submucoso ou plexo de Meissner entre a camada circular de músculo liso e a camada mucosa Neurônios eferentes que controlam a musculatura lisa, que controlam as glândulas produtoras de muco, outros que regulam o diâmetro de vasos locais. Há também neurônios capazes de medir a tensão da parede e outros sensíveis a sinais químicos provenientes da luz dessas vísceras Envolvimento do plexo mioentérico com a produção de movimentos peristálticos e do submucoso com secreção glandular Neurônios mecanorreceptores dos plexos detectam o estiramento da parede causado pela chegada do bolo alimentar promovem inibição da musculatura lisa distal (o anel de relaxamento) e a contração da musculatura proximal (anel de constrição) Divisão gastroentérica independência funcional do SNA (mas esse confere o ritmo certo) informações provenientes de todo o organismo e com aquelas relacionadas com a esfera emocional O organismo sob controle Modos de controle do organismo Modo reflexo Modo de comando Modo reflexo Recebimento de informações provenientes de cada órgão ou sistema orgânico Programação e execução de uma resposta adequada Modo de comando Ativação do SNA por regiões corticais e subcorticais voluntariamente Esses modos podem agir simultaneamente ou não Os Efetores Células ou órgãos que fazem algo em resposta a uma mensagem química transmitida por uma via sináptica, difusional ou através da circulação sanguínea (hormonal) Precisam expressar na superfície celular receptores moleculares Efetores do SNA Recebem mensagens difusionais Efetores e os terminais axônicos devem estar perto para que os receptores dos primeiros possam reconhecer e reagir com os mensageiros dos segundos Tipos de efetores autonômicos Células secretoras (glandulares) e células contráteis (musculares e mioepiteliais) Podem constituir órgãos ou se misturar a outros tecidos Os receptores podem estar juntos e cooperarem As fibras autonômicas pós-ganglionares se ramificam-se do tecido que contem efetores, pata que os neurotransmissores liberados nas viscosidades axônicos possam alcançar os receptores por difusão Medula adrenal Células secretoras Cromafins são neurônios pós-ganglionares modificados função glandular Secretam adrenalina e noradrenalina reforça a ação mais localizada da divisão simpática nas situações de emergência Ação autonômica sobre os efetores glandulares Diretamente sobre as células secretoras Indiretamente sobre a rede vascular da glândula alterações da circulação sanguínea local influenciando o volume e a concentração do fluido secretado Efetores contráteis Fibras musculares lisas agrupadas em feixes, agem como sincícios porque são acopladas metabólica e eletricamente através das junções comunicantes Proteínas contráteis não se dispõe de forma regular , não formam bandas Parecem dispersas dentro do citoplasma A contração dos miofilamentos é transmitida a estruturas do citoesqueleto provoca o encurtamento da célula com o um todo Tensão e movimento produzidos em uma fibra somam-se a das fibras vizinhas Contração por ativação autonômica ou de forma espontânea (marca-passos) Trato gastrointestinal desnervado incapaz de propelir adequadamente o bolo alimentar doença de Chagas lesão dos eferentes autonômico e plexos intramurais Células marcapassos do coração concentradas em regiões específicas nodos sinoatrial e atrioventricular Estratégias de controle A maioria dos órgãos e tecidos é inervada tanto pela divisão simpática quanto pela divisão parassimpática Os axônios pós-ganglionares podem interagir para modular o efeito final Interação Antagonista Sinergista Algumas vezes a inervação autonômica é de um único tipo estratégia de controle exclusiva Estratégia antagonista coração Fibras simpáticas do gânglio cervical inferior e torácicos mais altos Fibras pós-ganglionares parassimpáticas Estratégia antagonista olho Ativação simpática: dilatação pupilar (midríase) por contração das fibras musculares lisas radiais da íris Ativação parassimpática constrição da pupila (miose) pela contração das fibras circulares Sistema respiratório Simpático broncodilatação Parassimpático contrição brônquica Bexiga Ativação parassimpática esvaziamento vesical através da contração da musculatura lisa e do relaxamento do esfíncter interno Ativação simpática relaxamento da musculatura e o fechamento do esfíncter favoráveis ao enchimento Estratégia sinergista Mais rara Inervação das glândulas salivares Recebem fibras simpáticas e parassimpáticas provocam a secreção de saliva Glândulas sudoríparas Inervação é exclusivamente simpática e provoca sudorese Uma parte das fibras simpáticas expressa o neurotransmissor típico da divisão parassimpática Estratégia exclusiva vasos sanguíneos Apenas a divisão simpática Tônus simpático (tônus vascular) Quando as fibras pós-ganglionares simpáticas aumentam sua frequência de disparo eleva o tônus vascular vasoconstrição Neuroquímica autonômica Estratégia Antagonista do Sistema motor somático X Sistema neuromuscular cardíaco e liso Sistema motor somático Motoneurônios produzem potenciais sinápticos excitatórios (despolarizantes) contração muscular Receptores colinérgicos na membrana pós-sinápticos da placa motora são de um único tipo (nicotínico) e sempre despolarizante Inibição obtida por interneurônios que alterem a excitabilidade dos motoneurônios Estratégia antagonista depende da distribuição dos músculos em torno das articulações e não das fibras aferentes Sistema neuromuscular cardíaco e liso Motoneurônios tem que ser de diferentes não movimentam articulações Íris fibras musculares agonistas e antagonistas (radiais e circulares) separadas Em outros locais estão misturadas Estratégia antagonista que se baseia nas diferenças neuroquímicas entre a divisão simpática e na divisão parassimpática e não na disposição dos efetores Efetores apresentam receptores para diferentes neurotransmissores Sinapses entre neurônios pré e pós- ganglionares tipo colinérgico axônios pós-ganglionares empregam a acetilcolina como principal neurotransmissor embora na membrana pós-sináptica tenha receptores nicotínicos e muscarínicos Alguns gânglios há também sinapses noradrenérgicas e dopaminérgicas e receptores para diversos neuropeptídios A transmissão da informação da informação do neurônio pré para o neurônio pós-ganglionar há modulação e processamento Diferença neuroquímica entre as divisões do SNA Está nos axônios pós- ganglionares Divisão simpática emprega a noradrenalina Parassimpático acetilcolina Dualidade não é absoluta Células efetoras apresentam tipos diferentes de receptores moleculares Além dos neurotransmissores principais, as fibras pós-ganglionares empregam também diversos neuromoduladores peptídicos Inervação simpática do coração e dos vasos sanguíneos Receptores adrenérgicos que as células cardíacas expressam beta que possui três subtipos Beta 1 – predominam no coração Beta 2 – predominam nas fibras musculares lisas dos brônquios Beta 3 – Predominam no tecido adiposo Receptores adrenérgicos dos vasos alfa dois subtipos Alvos da divisão parassimpática Tipo prevalente Muscarínico (M) M1 – predominam nas glândulas do trato gastrointestinal M2- fibras musculares lisas e miocárdio M3- glândulas salivares e lacrimais M4 – divisão entérica Nicotínicos (N) só nos gânglios Neuromoduladores Conferem ainda maior diversidade Muitos são peptídeos: neuropepitídeo Y, galanina, dinorfina, peptídeo intestinal vasoativo Purinas adenosina e ATP Óxido nítrico: neurotransmissor não convencional nos vasos coronarianos e nos corpos cavernosos do pênis e clitóris A Sinfonia dos órgãos Órgãos podem tocar sozinhos, porém necessitam de um reagente para lhe conferir um ritmo certo O SNA não opera isoladamente, há um conjunto de regiões neurais encarregadas de articularsua função coordenadora com outros aspectos da vida do indivíduo Rede autonômica central Rede autonÔmica Central: o Alto comando das funções orgânicas Neurônios Pós- Ganglionares Via final comum dos sistemas eferentes de comando dos órgãos Estações neurais de controle hierarquia descendente Há um sistema ascendente de veiculação das informações viscerais instrui a operação dos centros de controle funcionamentos dos órgãos de acordo com as necessidades Corno lateral da medula e alguns núcleos do tronco encefálico primeiro nível hierárquico Ao lado deles, no tronco encefálico, estão os neurônios que controlam as funções cardiovascular, respiratória e digestória Núcleo do Trato solitário recebe fibras aferentes que participam de diversos reflexos Controle da PA Regulação da frequência respiratória Provocam movimentos peristálticos Núcleo do trato solitário conecta-se com o nível hierárquico imediatamente superior formação reticular Formação reticular Produção de alguns reflexos emergenciais em resposta a informações periféricas tosse, espirro, vomito Nível hierárquico diretamente acima Mesencéfalo e diencéfalo Núcleo parabraquial e hipotálamo Recebem conexões ascendentes do núcleo do trato solitário Conectam-se ao tálamo, córtex, amígdala Articulação dos reflexos específicos com reações homeostáticas gerais Também tem relações com comportamentos menos emergenciais. Especialmente o hipotálamo comportamentos motivados Fome, Sede Nível hierárquico mais elevado de controle dos órgãos córtex cerebral e as regiões prosencefálicas associadas, como amigdala Córtex cingulado, córtex insular posterior apreciação consciente das sensações viscerais e do paladar O Controle da digestão Fome, imaginação ou visão da comida ativação autonômica secreção salivar e gástrica e movimentos peristálticos no estômago Presença de alimento na boca ativa uma sequencia voluntária de movimentos de mastigação comandados por fibras motoras dos nervos cranianos Aferentes gustatórios dos nervos Facial (VII), glossofaríngeo (IX) e vago (X) informam o núcleo do trato solitário sobre a presença de comida ativa fibras pré-ganglionares parassimpáticas vagais secreção de saliva Alimento impelido e direção ao esôfago (deglutição) Complexa sequência de movimentos involuntários e voluntários Coordenam o bloqueio das vias respiratórias com a abertura do esfíncter esofágico superior Comando autonômico + dos plexos intramurais movimento peristáltico Trânsito facilitado pela secreção das glândulas mucosas Sequencia funcional Detecção da presença do bolo alimentar através de mecanorreceptores Ativação parassimpática de glândulas Ativação parassimpática e intramural de movimentos peristálticos Abertura e fechamento de esfíncteres sob comando coordenado Ativação parassimpática e intramural das glândulas digestórias na parede gastrointestinal Interrupção da motilidade e secreção, sob controle simpático O parassimpático não trabalha sozinho divide sua influencia com reflexos locais pelos plexos submucoso e mioentérico, com ações hormonais locais e sistêmicas e com a atividade simpática Nem sempre o neurotransmissor é a acetilcolina participação do Peptídeo intestinal vasoativo VIP no comando do peristaltismo e do movimento dos esfíncteres O Controle da circulação sanguínea Sistema circulatório Precisa manter o sangue em constante movimento É fechado Dotado de uma bomba propulsora permanentemente ativa coração Sistema tubular de distribuição e coleta rede vascular Regular a frequência e a força de contração do coração controla a pressão e o fluxo de sangue propelido aos tecidos Regula o diâmetro de certos vasos direciona mais sangue para alguns tecido do que para outros Pressão arterial detectada por mecanorreceptores na parede da aorta e das carótidas Fibras aferentes que respondem ao estiramento Fibras barorreceptoras tem seus corpos celulares situados nos gânglios parassimpáticos emergem axônios que se incorporam aos nervos vago e glossofaríngeo terminando no núcleo do trato solitário Alvos dos neurônios do núcleo do trato solitário Núcleos de origem do nervo vago (dorsal e ambíguo) Núcleos bulbares de controle simpático Reflexo barorreceptor Aumento da Pressão Arterial aumento da frequência de PAs conduzidos pelos barorreceptores e dos neurônios solitários Ativação dos neurônios pré- ganglionares vagais (núcleos dorsal e ambíguo) e inibição através de interneurônios dos neurônios bulbares que controlam os pré-ganglionares simpáticos Aumento da atividade parassimpática e diminuição da atividade simpática nos neurônios pós-ganglionares que terminam no miocárdio Diminuição da atividade dos neurônios simpáticos vasomotores Outros receptores Mecanorreceptores no coração, vasos coronários e pericárdio Quimiorreceptores na aorta e nas carótidas SNA alterar os parâmetros cardiovasculares não apenas em resposta reflexa, mas também em situações comportamentais Efeitos produzidos pelas mesmas vias eferentes Ativada pelo hipotálamo Papel importente da amplificação sistêmica na ativação simpática regional secreção de catecolaminas pela medula adrenal agem nos alvos que expressam receptores adrenérgicos Distribuição regional de sangue Não apenas obtida pela ativação topográfica de vias vasomotoras simpáticas específicas, mas também pela liberação de hormônios, neurotransmissores e outras substancias vasoativas Óxido nítrico, endotelina, bradicinina circulação coronária Angiotensina II e vasopressina circulação renal Colecistocinina e gastrina circulação das vísceras digestórias Controle da diurese e da micção Urina Resultado final da filtração do sangue que passa pelos capilares que formam os glomérulos, seguida de reabsorção e secreção dos componentes ao longo dos túbulos diurese Divisão simpática Influi sobre a excreção urinária de sódio Produzindo vasoconstrição diminui o fluxo sanguíneo diminui filtração glomerular Estimulando a secreção de renina ativa produção de outros hormônios que aumentam a reabsorção de Na pelos túbulos renais SNA e micção Parede da bexiga recebe densa inervação Esfíncter interno contraído Condições basais: tônus parassimpático é baixo e simpático é alto Enchimento estira as paredes mecanorreceptores Arco reflexo da micção envolve principalmente nervos espinhais dos segmentos mais inferiores da medula Início: bexiga vazia expansão moderada sinaliza aos neurônios da medula e do tronco encefálico manter baixo o tônus parassimpático e aumentar o tônus simpático Parede vai sendo tensionada limiar aumenta disparo de impulsos pelos nervos parassimpáticos sacros que controlam a musculatura da parede lisa começa a se contrair Cai tônus simpático esfíncter interno se relaxa Micção fica contida apenas pela contração do esfíncter externo Fibras musculares estriadas sob comando voluntário exercido por neurônios da ponte (núcleo de Barrington) e motoneurônios da medula sacra Núcleo de barrington recebe informações sensoriais sobre enchimento da bexiga e comandos do prosencéfalo sobre condições adequadas para o relaxamento do esfíncter externo Momento e locais apropriados inibição dos motoneurônios que controlam o esfíncter externo Controle da micção Envolve diversas regiões da rede autonômica central, inclusive M1, o córtex motor primário, e áreas pré-frontais Controle do ato sexual Comportamentos possuem múltiplas determinações Alguns aspectos do ato sexual são controlados pelo SNA Ereção do pênis ingurgitamento do clitóris e pequenos lábios Ativação Parassimpática nervos pélvicos que se originam da medula sacra Oxido nítrico papel importante na vasodilatação dos corpos cavernosos Transito do esperma Ativação simpática provoca contração da próstata, vesículas seminais, epidídimos e canais deferentes Lubrificação do canal vaginal secreção de glândulas mucosas Ereção ou ingurgitamento, ejaculação e orgasmoinibem outros reflexos autonômicos Simpático interrompe a ereção vasoconstrição Ativação de motoneuronios da medula sacra que comandam a musculatura pélvica estriada movimentos rítmicos da cópula Genitália externa densa inervação somestésica Aferências somestésicas levam informações a diversos níveis do SNC, incluindo o núcleo grácil do bulbo, o tálamo, hipotálamo e córtex cerebral Ação de inúmeras regiões do hipotálamo, dos circuitos mesolímbicos de recompensa, e do córtex cerebral
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