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Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 1 AULA 01 – CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM NEUROANATOMIA O TECIDO NERVOSO O tecido nervoso é constituído basicamente por dois tipos de células: os neurônios e as células gliais (neuroglia). Enquanto o neurônio é a unidade fundamental, com a função básica de receber, processar e enviar informações, a neuroglia compreende células que ocupam os espaços entre os neurônios, com funções de sustentação, revestimento ou isolamento, modulação da atvidade neuronal e defesa. Após a diferenciação, os neurônios dos vertebrados não se dividem, ou seja, após o nascimento geralmente não são produzidos novos neurônios. Aqueles que morrem como resultado de programação natural ou por efeito de toxinas, doenças ou traumatismos jamais serão substituídos. Já a neuroglia conserva a capacidade de mitose após completa diferenciação. NEURÔNIOS São células altamente excitáveis que se comunicam entre si ou com células efetuadoras (células musculares e secretoras), usando uma linguagem elétrica. Sua membrana celular separa dois ambientes que apresentam composições iônicas próprias: o meio intracelular (citoplasma), onde predominam íons orgânicos com cargas negativas e potássio (K+); e o meio extracelular, onde predominam sódio (Na+) e cloro (Cl). As cargas elétricas dentro e fora da célula são responsáveis pelo estabelecimento do chamado potencial elétrico de membrana. Na maioria dos neurônios, esse potencial em repouso está em torno de -60 a -70mV, com excesso de cargas negativas dentro da célula. Movimento de íons através da membrana permitem alterações deste potencial. Os íons só atravessam a membrana através de canais iônicos, segundo o gradiente de concentração. Os canais iônicos são formados por proteínas e caracterizam-se pela seletividade e, alguns deles, pela capacidade de fechar- se e abrir-se. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 2 REGIÕES DO NEURÔNIO: CORPO CELULAR: Assim como muitas outras células, o corpo do neurônio contém núcleo e citoplasma com as organelas citoplasmáticas. O núcleo é vesiculoso com um ou mais nucléolos evidentes, mas encontram-se também neurônios com núcleos densos, como nos grânulos do córtex cerebelar. Já no citoplasma, que recebe o nome de pericário, observa-se predominância de ribosomas, retículo endoplasmático granular e agranular e aparelho de Golgi, todas organelas envolvidas em síntese. Ao redor dos núcleos, há abundância de corpúsculos de Nissl e mitocôndrias. Neurônios do córtex cerebral: Núcleos claros e citoplasmas repeletos de corpúsculos de Nissl. Entre os neurônios: A) oligodendrócitos; B) astrócitos; C) microgliócitos O corpo celular é o centro metabólico do neurônio, responsável pela síntese de todas as proteínas neuronais, assim como pela maioria dos processos de degradação e renovação de constituintes celulares, inclusive de membranas. A forma e o tamanho do corpo celular são extremamente variáveis, conforme o tipo de neurônio: - Células de Purkinje do córtex cerebelar: piriformes e grandes; - Grânulos do cerebelo: esferoidais; - Neurônios sensitivos dos gânglios espinhais: esferoidais; - Córtex cerebral: estrelados e piramidais. O corpo celular é local de recepção de estímulos, através de contatos sinápticos (sinapses). Nas áreas da membrana plasmática do corpo neuronal que não recebem contatos sinápticos apóiam-se elementos gliais. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 3 DENDRITOS: Geralmente são curtos e ramificam-se em ângulo agudo, originando dendritos de menor diâmetro, todos com contorno irregular. Podem apresentar os mesmos constituintes citoplasmáticos do pericário, no entanto, os corpúsculos de Nissl penetram nos ramos mais afastados, diminuindo gradativamente até serem excluídos das menores divisões. São especializados em receber estímulos, traduzindo-os em alterações do potencial de repouso da membrana. Tais alterações envolvem entrada ou saída de determinados íons e podem expressar-se por pequena despolarização ou hiperpolarizacão. A despolarização é excitatória e significa redução da carga negativa do lado citoplasmático da membrana. Enquanto que a hiperpolarizacão é inibitória e significa aumento da carga negativa do lado de dentro da célula ou, então, aumento da positiva do lado de fora. Os distúrbios elétricos que ocorrem ao nível dos dendritos e do corpo celular constituem potenciais graduáveis (podem somar-se), também chamados eletrotônicos, de pequena amplitude e que percorrem pequenas distâncias até se extinguirem. Esses potenciais propagam-se em direção ao corpo e, neste, em direção ao cone de implantação do axônio. AXÔNIO: Prolongamento longo e fino que se origina do corpo ou de um dendrito principal, numa região denominada cone de implantação. O axônio apresenta comprimento muito variável, dependendo do tipo de neurônio, podendo ter, na espécie humana, de alguns milímetros a mais de um metro. É cilíndrico e, quando se ramifica, origina colaterais de mesmo diâmetro do inicial. Além da membrana plasmática, o citoplasma axônico contém microtúbulos, neurofilamentos, microfilamentos, retículo endoplasmático agranular, mitocôndrias e vesículas. O axônio é capaz de gerar, em seu segmento inicial, alteração do potencial de membrana, denominada potencial de ação ou impulso nervoso, ou seja, despolarização da membrana de grande amplitude, do tipo "tudo ou nada", capaz de repetir-se ao longo do axônio, conservando sua amplitude até atingir a terminação axônica. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 4 O axônio portanto, é especializado em gerar e conduzir o potencial de ação. O local onde o primeiro potencial de ação é gerado denomina-se também zona gatilho. Essa função importante se deve à presença de canais de sódio e potássio sensíveis à voltagem, ou seja, canais iônicos que ficam fechados no potencial de repouso da membrana e se abrem quando despolarizações de pequena amplitude os atingem. Membrana do axônio: Setas: bomba de sódio e potássio responsável pela reconstituição das concentrações corretas de sódio e potássio dentro e fora da célula, após a deflagração do potencial de ação. Círculos brancos: íons de sódio Círculos pretos: íons de potássio O potencial de ação originado na zona gatilho repete-se ao longo do axônio porque ele próprio origina distúrbio local eletrotônico que se propaga até novos locais ricos em canais de sódio e potássio sensíveis à voltagem. Os axônios, após emitir número variável de colaterais, geralmente sofrem arborização terminal. E é através dessa porção terminal, que estabelecem conexões com outros neurônios ou com células efetuadoras. Alguns neurônios, entretanto, especializam-se em secreção. Seus axônios terminam próximos a capilares sangüíneos, que captam o produto de secreção liberado, geralmente um polipeptídeo. Neurônios desse tipo são denominados neurossecretores e ocorrem na região do cérebro denominada hipotálamo. TIPOS DE NEURÔNIOS QUANTO AOS PROLONGAMENTOS: MULTIPOLARES: Possuem vários dendritos e um axônio. Nesse tipo, os dendritos conduzem potenciais em direção à zona gatilho, onde é gerado o potencial de ação que se propaga em direção à terminação axônica (maior parte dos neurônios). BIPOLARES: Possuem um dendrito e um axônio (retina e ouvido interno). PSEUDOUNIPOLARES: Possuem apenas um prolongamento, que divide-se em um T, em dois ramos: periférico (dirige-se à periferia e forma terminação nervosa sensitiva) e central (contato com outrosneurônios). Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 5 SINAPSES Os neurônios, principalmente através dos axônios, entram em contato com outros neurônios, passando-lhes informações. Esses locais de contatos são denominados sinapses, mais precisamente, sinapses interneuronais. No sistema nervoso periférico, terminações axônicas podem relacionar-se também com células não neuronais ou efetuadoras, como células musculares (esqueléticas, cardíacas ou lisas) e células secretoras (glândulas), controlando suas funções, nesses casos são sinapses neuroefetuadoras. Quanto à morfologia e ao modo de funcionamento, há dois tipos de sinapses: elétricas e químicas. SINAPSES ELÉTRICAS: Tipo menos comum entre os vertebrados, são exclusivamente interneuronais, nas quais as membranas plasmáticas dos neurônios envolvidos entram em contato, conservando espaço entre elas, sem haver acoplamento iônico, ou seja, ocorre comunicação entre os dois neurônios, através de canais iônicos concentrados em cada uma das membranas em contato. Esses canais projetam-se no espaço intercelular, justapondo-se de modo a estabelecer comunicações intercelulares, que permitem a passagem direta de pequenas moléculas, como íons, do citoplasma de uma das células para o da outra. Sinapse elétrica Retângulos: partes de membranas plasmáticas de neurônios. Em cada uma, canais iônicos se justapõem e estabelecem acoplamento elétricos das duas células. SINAPSES QUÍMICAS: A grande maioria das sinapses interneuronais e todas as sinapses neuroefetuadoras são sinapses químicas, ou seja, a comunicação entre os elementos em contato depende da liberação de substâncias químicas, denominadas neurotransmissores. Entre os neurotransmissores conhecidos estão: - Acetilcolina; - Aminoácidos como glicina, glutamato e aspartato; - Ácido gama-amino-butírico (GABA); - Monoaminas como dopamina, noradrenalina, adrenalina e histamina; - Peptídeos como endorfina e encefalina. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 6 As sinapses químicas caracterizam-se por serem polarizadas, ou seja, apenas um dos dois elementos em contato, o chamado elemento pré-sináptico, possui o neurotransirussor. Este é armazenado em vesículas especiais, denominadas vesículas sinápticas. As vesículas mais comuns são as agranulares (conteúdo elétron-lúcido), granulares pequenas, granulares grandes e opacas grandes (todas com conteúdo elétron-denso). O tipo de vesícula sináptica predominante no elemento pré-sináptico depende do neurotransmissor que o caracteriza: - Se libera acetilcolina ou um aminoácido = vesículas agranulares; - Se libera monoaminas = vesículas granulares pequenas; - Se libera monoaminas e/ou peptídeos = vesículas granulares grandes; - Se libera peptídeos = opacas grandes. SINAPSES QUÍMICAS INTERNEURONAIS: Nesse tipo, uma uma terminação axônica entra em contato com qualquer parte de outro neurônio, formando-se, assim: - Sinapses axodendríticas: axônio-dendrito; - Sinapses axossomáticas: axônio-corpo; - Axoaxônicas: axônio-axônio. No entanto, é possível que um dendrito seja o elemento pré-sináptico, ocorrendo assim sinapses dendrodendríticas: dendrito-dendrito. Nas sinapses em que o axônio é o elemento pré-sináptico (maioria), os contatos se fazem não só através de sua ponta dilatada, denominada botão terminal, mas também com dilatações que podem ocorrer ao longo de toda a sua arborização terminal, os botões sinápticos de passagem. Quando os axônios são curtos, podem emitir botões ao longo de praticamente todo o seu comprimento. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 7 No caso de sinapses axodendríticas, o botão sináptico pode entrar em contato com uma pequena projeção dendrítica em forma de espinho, a espícula dendritica. Uma sinapse química interneuronal compreende: - Elemento pré-sináptico: armazena e libera o neurotransmissor; - Elemento pós-sináptico: contém receptores para o neurotransmissor; - Fenda sináptica: separa as duas membranas sinápticas. Um elemento pós-sináptico se aproxima adequadamente de um elemento pré-sináptico para com ele se fundir rapidamente, liberando o neurotransmissor por um processo de exocitose, na fenda sináptica. No elemento pós-sináptico há receptores específicos para o neurotransmissor, são formados por proteínas integrais que ocupam toda a espessura da membrana e se projetam tanto do lado externo como do lado citoplasmátieo da membrana. No citoplasma, junto à membrana, concentram-se moléculas relacionadas com a função sináptica, que, juntamente com os receptores, formam a densidade pós-sináptica. A transmissão sináptica decorre portanto da união do neurotransmissor com seu receptor na membrana pós-sináptica. SINAPSES QUÍMICAS NEUROEFETUADORAS: Essas sinapses envolvem os axônios dos nervos periféricos e uma célula efetuadora não neuronal: - Junção neuroefetuadora somática: conexão com células musculares estriadas esqueléticas; - Junçao neuroefetuadora visceral: conexão com células musculares lisas ou cardíacas ou com células glandulares. A junção neuroefetuadora somática compreende as placas motoras, onde, em cada uma, o elemento pré- sináptico é uma terminação axônica de neurônio motor somático, cujo corpo se localiza na coluna anterior da medula espinhal ou no tronco encefálico. Já as junções neuroefetuadoras viscerais são os contatos das terminações nervosas dos neurônios do sistema nervoso autônomo simpático e parassimpático, cujos corpos celulares se localizam nos gânglios autonômicos. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 8 NEUROGLIA Tanto no sistema nervoso central como no periférico, os neurônios relacionam-se com células coletivamente denominadas neuroglia, glia ou gliócitos. São as células mais freqüentes do tecido nervoso, podendo a proporção entre neurônios e células gliais variar de 1:10 a 1:50. NEUROGLIA DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL No sistema nervoso central, a neuroglia compreende: astrócilos, oligodendrócitos e microgliócitos. Os astrócitos e oligodendrócitos são coletivamente denominados como macroglia e os microgliócitos como microglia. Todas colocam-se entre os neurônios e possuem massa citoplasmática distribuída principalmente em prolongamentos. ASTRÓCITOS: São abundantes e caracterizados por inúmeros prolongamentos, restando pequena massa citoplasmática ao redor do núcleo esférico ou ovóide e vesiculoso. Podem ser do tipo: - Protoplasmáticos: localizados na substância cinzenta, com prolongamentos mais espessos e curtos; - Fibrosos: localizados na substância branca, com prolongamentos finos e longos. Têm funções de sustentação e isolamento de neurônios, mas são também importantes para a função neuronal, uma vez que participam do controle dos níveis de potássio extraneuronal, captando esse íon e ajudando na manutenção de sua baixa concentração extraceiular. Compreendem ainda o principal sítio de armazenagem de glicogênio no sistema nervoso central, havendo evidências de que podem liberar glicose para uso dos neurônios. Após injúria, os astrócitos aumentam localmente por mitoses e ocupam áreas lesadas à maneira de cicatriz. Em caso de degeneração axônica, adquirem função fagocítica ao nível das sinapses, ou seja, qualquer botão sináptico em degeneração é internalizado por astrócitos. Astrócito protoplasmático Astrócito fibroso OLIGODENDRÓCITOS: Sào menores que os astrócitos e possuem poucos prolongamentos. Conforme sua localização,pode ser de dois tipos: - Oligodendrócito satélite (ou perineuronal): situado junto ao corpo e dendritos; - Oligodendrócito fascilar: encontrado junto às fibras nervosas, sendo responsáveis pela formação da bainha de mielina em axônios do sistema nervoso central. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 9 MICROGLIÓCITOS: São células pequenas e alongadas com núcleo denso também alongado e de contorno irregular. Possuem poucos prolongamentos, que partem das suas extremidades e são encontrados tanto na substância branca como na cinzenta, com funções fagocíticas. Embora por muito tempo acreditou-se que os microgliócitos de tecido nervoso normal sejam apenas células pouco diferenciadas, capazes de transformarem-se em astrócitos ou oligodendrócitos, inúmeras evidências indicam que tratam-se de um tipo de macrófago, com funções de remoção, por fagocitose, de células mortas, detritos e microorganismos invasores. NEUROGLIA DO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO É constituída por células satélites (ou anfícitos) e as células de Schwann. Enquanto as células satélites envolvem corpos dos neurônios dos gânglios sensitivos e do sistema nervoso autônomo, as células de Schwann circundam os axônios, formando seus envoltórios. As células satélites geralmente são achatadas dispostas de encontro aos neurônios, já as células de Schwann têm núcleos ovóides ou alongados, com nucléolos evidentes. Em caso de injúria de nervos, as células de Schwann desempenham importante papel na regeneração das fibras nervosas, fornecendo substrato que permite o apoio e o crescimento dos axônios em regeneração. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 10 FIBRAS NERVOSAS Uma fibra nervosa compreende um axônio e, quando presentes, seus envoltórios de origem glial. O principal envoltório das fibras nervosa é a bainha de mielina, que funciona como isolante elétrico. Quando envolvidos por bainha de mielina, os axônios são denominados fibras nervosas mielínicas. Na ausência de mielina denominam-se fibras nervosas amielínicas. Ambos os tipos ocorrem tanto no sistema nervoso periférico como no central, sendo a bainha de mielina formada por células de Schwann, no periférico, e por oligodendrócitos no central. No sistema nervoso central, há áreas contendo basicamente fibras nervosas mielínicas e neuroglia (substância branca) e áreas onde se concentram os corpos dos neurônios, fibras amielínicas e neuroglia (substância conzenta). No sistema nervoso central, as fibras nervosas reúnem-se em feixes denominados tractos ou fascículos, enquanto que no periférico também agrupam-se em feixes, formando os nervos. FIBRAS NERVOSAS MIELÍNICAS: No sistema nervoso periférico, logo após seus segmentos iniciais, cada axônio é circundado por células de Schwann, que se colocam a intervalos ao longo de seu comprimento. Nos axônios motores e na maioria dos sensitivos, essas células formam duas bainhas, a de mielina e o neurilema. Para isso, cada célula de Schwann forma um curto cilindro de mielina, dentro do qual caminha o axônio; o restante da célula fica completamente achatado sobre a mielina, formando a segunda bainha, o neurilema. Essas bainhas interrompem-se a intervalos mais ou menos regulares para cada tipo de fibra, denominados nódulos de Ranvier e cada segmento de fibra situado entre eles é denominado internódulo. Uma fibra mielínica de um nervo longo, como o isquiático, que tem 1 a 1,5m de comprimento, apresenta aproximadamente mil nódulos de Ranvier. Portanto, cerca de mil células de Schwann podem participar da mielinização de um único axônio. No sistema nervoso central, prolongamentos de oligodendrócitos provêem a bainha de mielina. No entanto, os corpos dessas células ficam a uma certa distância do axônio, de modo que não há formação de qualquer estrutura semelhante ao neurilema. Por ser isolante, a bainha de mielina permite condução mais rápida do impulso nervoso. Ao longo dos axônios mielínicos, os canais de sódio e potássio sensíveis à voltagem encontram-se apenas ao nível dos nódulos de Ranvier. A condução do impulso nervoso é, portanto, saltatória, ou seja, potenciais de ação só ocorrem nos nódulos de Ranvier. Isso é possível dado o caráter isolante da bainha de mielina, que permite à corrente eletrotônica provocada por cada potencial de ação percorrer todo o internódulo sem extinguir-se. Anatomia Clínica – Elaboração: Prof. Me. Alexandre Castelo Branco 11 FIBRAS NERVOSAS AMIELÍNICAS: No sistema nervoso periférico, há fibras nervosas do sistema nervoso autônomo (as fibras pós-ganglionares) e algumas fibras sensitivas muito finas, que se envolvem por células de Schwann (neurilema), sem que haja formação de mielina. Cada célula de Schwann nessas fibras pode envolver em invaginações de sua membrana até 15 axônios. No sistema nervoso central, as fibras amielínicas não apresentam envoltórios verdadeiros, ou seja, jamais uma célula glial envolve um axônio, à semelhança do que ocorre no periférico. Prolongamentos de astrócitos podem, no entanto, tocar os axônios amielínicos. As fibras amielínicas conduzem o impulso nervoso mais lentamente, pois os conjuntos de canais de sódio e potássio sensíveis à voltagem não têm como se distanciar, ou seja, a ausência de mielina impede a condução saltatória. NERVOS Logo após sair do tronco encefálico, da medula espinhal ou de gânglios sensitivos, as fibras nervosas motoras e sensitivas reúnem-se em feixes que se associam a estruturas conjuntivas, constituindo nervos espinhais e cranianos. Os grandes nervos, como o isquiático, o radial, o mediano e outros, são mielínicos, isto é, a maior parte de suas fibras são mielínicas. É bom lembrar que, ao nível das terminações nervosas sensoriais livres, das placas motoras e das terminações autonômicas, as fibras nervosas perdem seus envoltórios e não são protegidas por barreiras, como ocorre ao longo dos nervos, podendo, em conseqüência, sofrer a ação de fatores lesivos. Além do mais, bacilos como o da hanseníase podem atingir os nervos a partir das terminações, causando degeneração de fibras nervosas. REFERÊNCIA: MACHADO, A. Neuroanatomia Funcional. 2 ed. São Paulo: Atheneu, 2011.
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