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Sistema Nervoso: Organização, divisão e funções Sistema Nervoso O sistema nervoso (auxiliado pelo sistema endócrino) é responsável pela manutenção da homeostase. Funções do Sistema Nervoso As funções gerais do sistema nervoso incluem percepção sensorial, processamento de informações e comportamento. Funções do Sistema Nervoso Função sensorial: O sistema nervoso utiliza os seus milhões de receptores sensoriais para monitorar mudanças que ocorrem tanto no ambiente interno como externo ao corpo. Estas mudanças são os chamados estímulos, e a informação coletada é chamada de input sensorial. Função integrativa: O sistema nervoso processa e interpreta o input sensorial e toma decisões sobre o que deveria ser feito em cada momento – este processo é chamado de integração. Função motora: O sistema nervoso manda então informação aos músculos, glândulas e órgãos (estes são denominados efetores), assim estes podem responder corretamente, seja com contrações musculares, seja com secreções glandulares. Input sensorial Resposta Motora Integração Processamento das informações O processamento das informações, incluindo o aprendizado e a memória, depende da comunicação intercelular nos circuitos neuronais. O mecanismo envolve eventos elétricos e químicos. O processamento das informações inclui: 1. Transmissão da informação pelas redes neuronais 2. Transformação da informação por meio da recombinação com outras informações (integração neuronal) 3. Percepção da informação sensorial 4. Armazenamento e recuperação da informação (memória) 5. Planejamento e implementação de comandos motores 6. Processos de pensamento e conscientização 7. Aprendizado 8. Emoção e motivação Estímulos do meio interno e/ou do meio externo Neurônios motores ou eferentes Encéfalo Medula Espinhal integração ou processamento da informação sensorial elaboração de uma resposta apropriada para a manutenção da homeostase Armazenada como memória Efetores Fibras musculares Células glandulares Processamento das informações Neurônios sensoriais ou aferentes Sistema Nervoso Central e Periférico Sistema Nervoso Central Entre outras funções, o SNC recolhe informações sobre o meio ambiente, por meio do SNP; processa essa informação e torna parte dela consciente; organiza respostas reflexas e comportamentais; é responsável pela cognição, pelo aprendizado e pela memória e planeja e executa movimentos voluntários. O SNC inclui a medula e o encéfalo. Sistema Nervoso Central Vista lateral do encéfalo humano Sistema Nervoso Central Gânglios da base Sistema Nervoso Central O SNC tem três níveis principais: 1. Nível da medula espinhal: movimentos de marcha, reflexos que afastam partes do corpo de objetos que causam dor, reflexos que enrijecem as pernas para que sustentem o corpo contra a gravidade, reflexos que controlam os vasos sanguíneos locais, movimentos gastrointestinais ou excreção urinária. 2. Nível cerebral inferior ou subcortical (medula oblonga, ponte, mesencéfalo, hipotálamo, tálamo, cerebelo e gânglios da base): várias atividades subconscientes (ex. respiração) e padrões emocionais (apetite, raiva, excitação...) 3. Nível cerebral superior ou cortical: nunca funciona sozinho, e sim sempre em associação com as estruturas subcorticais. Essencial para a maior parte dos nossos processos de pensamento e memória. Sistema Nervoso Central Regiões do SNC que contêm altas concentrações de vias axônicas (e pouquíssimos neurônios) são designadas substância branca, pois a bainha de mielina dos axônios reflete a luz. Localização: regiões mais centrais do cérebro e região externa da medula espinhal. Regiões que contêm altas concentrações de neurônios e dendritos são referidas como substância cinzenta. Os axônios também estão presentes na substância cinzenta. Localização: superfície dos cortices cerebrais e cerebelares, região central da medula. A intensidade do metabolismo da substância cinzenta é muito maior do que a da substância branca e, consequentemente, é mais vascularizada. Líquido Cerebrospinal O líquido cerebrospinal ocupa o sistema ventricular, série de espaços interconectados no encéfalo e o espaço subaracnoideo que banha, diretamente, o cérebro. Fluido estéril, aparência clara. Distribuir nutrientes pelo tecido nervoso, retira resíduos metabólicos, barreira mecânica para amortecimento dos traumatismos (encéfalo e medula espinhal). Exame LCE Exame LCE Sistema nervoso periférico Sistema Nervoso Periférico Somático Autônomo (Visceral) Entérico estabelecer uma interface entre o ambiente e o sistema nervoso central, através dos nervos. Neurônios sensoriais e motores que estão submetidos ao controle consciente para gerar ações motoras voluntárias, resultantes da contração de um músculo esquelético Regula funções subconscientes tais como: pressão arterial, frequência cardíaca, motilidade intestinal e o diâmetro pupilar. Os órgãos efetores inervados são músculo liso, cardíaco e as glândulas. É dividido em sistema nervoso simpático e parassimpático. Células que compõe o Sistema Nervoso O sistema nervoso é composto por células, por tecido conjuntivo e por vasos sanguíneos. Os neurônios e a neuroglia são os principais tipos celulares. O neurônio é a unidade funcional do sistema nervoso e os circuitos neurais são formados por neurônios conectados sinapticamente. Acreditava-se que teríamos 100 bilhões de neurônios, porém são 86 bilhões, segundo um grupo de pesquisadores brasileiros (Suzana Herculano-Houziel e Robert Lent). Neurônio S: soma D: dendritos O neurônio típico consiste do corpo celular, ou soma, de um número variável de estruturas semelhantes aos galhos de uma árvore, os dendritos e o axônio. Outro neurônio Músculo Glândulas Neurônio Neurônio O corpo celular do neurônio contém o núcleo, o nucléolo e também um aparelho biossintético bem desenvolvido. Esse aparelho inclui os corpúsculos de Nissl, que são agregados de retículo endoplasmático rugoso, e proeminente aparelho de Golgi. Proteínas sintetizadas pelo corpúsculo de Nissl são utilizadas no reparo dos componentes celulares, para o crescimento dos neurônios ou para a regeneração de axônios lesados no sistema nervoso periférico. Neurônio O axônio se origina do soma (ou, às vezes, de um dendrito proximal), na região especializada chamada cone axônico. O cone axônico e o axônio diferem do soma e dos dendritos proximais por não terem retículo endoplasmático rugoso, ribossomos livres e aparelho de Golgi. Geralmente, os potenciais de ação são gerados no cone axônico, onde existe grande concentração dos canais necessários. Classificação dos Neurônios Funcional Neurônios sensitivos ou aferentes: conduzem impulsos nervosos dos receptores sensoriais para o sistema nervoso central. Neurônios motores ou eferentes: conduzem impulsos nervosos do sistema nervoso central para os órgãos efetores. Neurônios de associação ou interneurônios: responsáveis por funções integradoras do sistema nervoso central. Classificação dos Neurônios Estrutural Neurônios sensitivos Retina Neurônios motores Neurônios sensitivos Neuroglia As células da glia ou neuroglia são menores que os neurônios mas são de 10 a 50 vezes mais numerosas. A neuroglia não participa, diretamente, da comunicação a curto prazoda informação no sistema nervoso, mas auxilia essa função. SNC SNC SNP SNC SNC Células satélites Astrócitos Os astrócitos ajudam a regular o microambiente do SNC. Seus processos entram em contato com os neurônios e cercam grupos de terminações sinápticas, isolando- as de sinapses adjacentes e do espaço extracelular geral. Os astrócitos também têm podócitos que entram em contato com os capilares e tecido conjuntivo na superfície do SNC, a pia-máter. Os podócitos podem participar da mediação da entrada de substâncias no SNC. Astrócitos Tamponar o ambiente extracelular dos neurônios em relação aos íons e aos neurotransmissores. Seu citoplasma contém filamentos gliais que fornecem suporte mecânico para o tecido do SNC. Astrócitos Bainha de mielina Bainha de mielina: formada pelo enrolamento em espiral de diversas camadas de membrana da célula glial. No SNC, os axônios mielinizados são envolvidos pela membrana dos oligodendrócitos e os axônios não- mielinizados não o são. No SNP, os axônios não-mielinizados são isolados pelas células de Schwann e os axônios mielinizados são envoltos por múltiplas camadas de membranas das células de Schwann, semelhantes ao revestimento dos oligodendrócitos dos axônios centrais. Mielina: importante por aumentar a velocidade de condução do potencial de ação Bainha de mielina A principal diferença é que muitos axônios centrais podem ser mielinizados por um só oligodendrócito, enquanto na periferia cada célula de Schwann cerca apenas um axônio. Neuroglia Células satélites: encapsulam as células dos gânglios das raízes dorsais e dos nervos cranianos, regulando seu microambiente de modo semelhante aos astrócitos. As células da microglia são células fagocitárias latentes. Quando o SNC é danificado, a microglia ajuda a remover os produtos celulares produzidos pela lesão. Elas são auxiliadas pela neuroglia e por outras células fagocitárias que invadem o SNC a partir da circulação. As células ependimárias formam o epitélio que reveste os espaços ventriculares do cérebro, que contêm o LCE (líquido cerebrospinal). Diversas substâncias cruzam, facilmente o epêndima, localizado entre o espaço extracelular do cérebro e o LCE. Câncer As células gliais são os elementos celulares que dão origem à maior parte dos tumores cerebrais intrínsecos no adulto. Exs: Astrócitos (cujo grau de malignidade varia do astrocitoma, de crescimento lento, ao glioblastoma multiforme, que é rapidamente fatal), oligodendroglia (oligodendroglioma) ou das células ependimais (ependimoma). Em recém-nascidos, os neurônios ainda estão se dividindo e podem gerar neuroblastomas e retinoblastomas. Glioblastoma Nervos Nervos aferentes ou sensitivos: conduzem as informações da periferia do corpo para o sistema nervoso central; Nervos motores ou eferentes: transmitem impulsos do sistema nervoso central para os músculos ou glândulas; Nervos mistos: formados por axônios de neurônios sensoriais e por neurônios motores. Nervos são feixes de fibras nervosas envoltos por uma capa de tecido conjuntivo. Nos nervos, há vasos sanguíneos responsáveis pela nutrição das fibras nervosas. As fibras presentes nos nervos podem ser tanto dendritos como axônios. Nervos Nervos ligados ao encéfalo são denominados nervos cranianos, enquanto nervos ligados à medula espinhal são denominados nervos espinhais ou raquidianos. Nervos Nervos cranianos: fazem conexão com o encéfalo. Os 12 pares de nervos cranianos recebem uma nomenclatura específica, sendo numerados em algarismos romanos, de acordo com a sua origem aparente, no sentido rostrocaudal. Nervos Nervos Espinhais: São aqueles que fazem conexão com a medula espinhal e são responsáveis pela inervação do tronco, dos membros superiores e partes da cabeça. São ao todo 31 pares, 33 se contados os dois pares de nervos coccígeos vestigiais, que correspondem aos 31 segmentos medulares existentes. Gânglios Os gânglios são agregados de corpos celulares de neurônios localizados fora do sistema nervoso central. Diferenciam- se em dois tipos de gânglios: sensitivos e autônomos. Sensitivos: encontrados na raiz dorsal dos nervos espinais e nos nervos cranianos trigêmeo, facial, glossofaríngeo e vago. Autônomos: incluem os gânglios do sistema autônomo simpático e parassimpático, bem como o sistema nervoso entérico (plexos mioentérico e submucoso). Gânglios
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