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Sistema Nervoso Autônomo Prof. Michele Mendes Contagem, 2019 Relembrando Divisão anatômica - Central - Periférico - Sistema Nervoso Autônomo Controle de vasos sanguíneos, vísceras e glândulas - Sistema Nervoso Somático (sistema locomotor) Controle da musculatura esquelética, da sinalização e recepção de informações da superfície corporal Sistema Nervoso Autônomo (SNA) Sistema involuntário Controla e modula as funções das vísceras Manutenção da homeostasia (ex.: controle da pressão arterial) Batimentos cardíacos, peristaltismo intestinal, tamanho da pupila, secreção glandular... Sistema Nervoso Autônomo (SNA) SNA Simpático Parassimpático Organização do SNA Vias SNA - 2 neurônios: - Neurônio pré-ganglionar (corpo celular no SNC) - Neurônio pós-ganglionar (corpo celular em gânglios autônomos) - Neurotransmissores: - Neurônio pré-ganglionar: acetilcolina (Ach) - Neurônio pós-ganglionar: Ach, norepinefrina ou peptídeos Sinapse ganglionar Sinapse no órgão efetor (coração, bronquíolos, bexiga....) Ach Ach NE Organização do SNA Divisão Parassimpática Neurônios pré- ganglionares originam- se no tronco encefálico e medula espinhal sacral Divisão Simpática Neurônios pré- ganglionares originam- se na medula espinhal toracolombar Observe que as ações do SNA simpático e parassimpático parecem ser antagônicas SNA Simpático SNA Parassimpático Podemos assumir que são sistemas antagônicos? Não Esta não é uma generalização que possa ser considerada como uma regra: - em algumas situações eles agem de forma sinérgica e em outras de forma oposta; - nem todos os órgãos recebem inervação dos dois sistemas; O mais correto é afirmar que estas duas divisões do sistema autônomo trabalham de forma coordenada no controle das funções viscerais Terminologia Adrenérgico Colinérgico Não adrenérgico e não colinérgico Descrição dos neurônios conforme neurotransmissor que sintetizam e liberam Neurônio libera Acetilcolina (Ach) Receptor adrenérgico (se liga à NE ou epinefrina) Receptor colinérgico Neurônio libera peptídeos (subst. P) Neurônio libera Norepinefrina Organização do SNA Neurônios pré-ganglionares (simpático e parassimpático) liberam acetilcolina colinérgicos SN simpático - Neurônios pós- ganglionares podem ser adrenérgicos (maioria) ou colinérgicos (glândulas sudoríparas) Existem subtipos de receptores adrenérgicos e colinérgicos SN parassimpático – Neurônios pós- ganglionares também são colinérgicos (muscarínicos) Diferenças Anatômicas entre S.N.A Simpático e Parassimpático Posição Neurônio pré-ganglionar Posição Neurônio pós-ganglionar Tamanho Fibra pré-ganglionar Tamanho Fibra pós-ganglionar Diferenças Anatômicas entre S.N.A Simpático e Parassimpático Receptores do SNA Acetilcolina Muscarínicos (M1, M2, M3, M4, M5) Nicotínicos (N1, N2) Receptores colinérgicos Receptores colinérgicos M1 = neurônios e células parietais gástricas M2 = células cardíacas, neurônios, músculo liso M3 = bexiga, glândulas exócrinas, músculo liso M4 e M5 = neurônios N1 = junção neuromuscular N2 = gânglios autonômicos, SNC, medula adrenal Receptores do SNA Receptores adrenérgicos Norepinefrina Epinefrina α (α1, α2) β (β1, β2, β3) Receptores adrenérgicos α1 = membranas dos órgãos efetores pós- ganglionares, músc. liso vascular α2 = terminais dos nervos pré-sinápticos, adipócitos β1 = coração β2 = músc. liso útero e brônquios, Β3 = adipócitos São receptores metabotrópicos Sistema Nervoso Simpático Mobilizar o corpo para atividade Sistema nervoso simpático Estresse pressão arterial, fluxo sanguíneo para ativar músculos, glicemia, atividade cerebral, estado de alerta. O corpo responde ao medo, estresse e ao exercício intenso pela ativação coordenada e maciça do sistema nervoso simpático Essa ativação assegura que o corpo possa responder apropriadamente à situação estressante Ações do Sistema Nervoso Simpático Reação de alarme (to fight or to flight): Aumenta glicogenólise (maior oferta de glicose) Aumento do suprimento sanguíneo nos músculos esqueléticos Vasodilatação nos vasos dos músculos Aumento do ritmo cardíaco e da circulação coronária Aumento da PA Vasoconstrição nos vasos mesentéricos e cutâneos (palidez) Dilatação dos brônquios (melhora oxigenação) Dilatação das pupilas (midríase) Diminuição do peristaltismo intestinal e fechamento dos esfíncteres Aumento da sudorese e ereção dos pêlos Sistema Nervoso Simpático Atua de modo contínuo para modular as funções de vários órgãos Coração Vasos sanguíneos Brônquios Trato gastrointestinal Varicosidades Adrenérgicas Simpáticas Acetilcolina (Ach) Neurônio pré-ganglionar Receptor nicotínico Neurônio pós-ganglionar Gânglio do SNA Receptor adrenérgico ( ou ) Nora-adrenalina (NA) Célula alvo - efetora Vesículas contém também ATP Medula Supra-Renal (Adrenal) Gânglio especializado do sistema nervoso simpático Neurônios pré-ganglionares fazem sinapse (Ach) com células cromafins da medula supra renal Células cromafins liberam catecolaminas (epinefrina 80% e norepinefrina 20%) na circulação sanguínea Presença da enzima feniletanolamina N- metiltransferase (PNMT) Liberação de neurotransmissor Feocromocitoma Tumor que secreta majoritariamente norepinefrina Localização: medula da supra renal ou distante dela (tumor ectópico) Os sintomas constituem manifestações de hiperatividade adrenérgica Apresentações clínicas: tríade sintomática de cefaleias, palpitações e hipersudorese, acompanhada de hipertensão arterial é muito característica. Sistema Nervoso Parassimpático A Função geral do sistema parassimpático é restauradora, para conservar a energia Varicosidades Colinérgicas Parassimpáticas Neurônio pré-ganglionar Gânglio do SNA Neurônio pós-ganglionar Acetilcolina (Ach) Receptor nicotínico Acetilcolina (Ach) Receptor muscarínico (M1 ..) Célula alvo - efetora Neurotransmissores: Ach, peptídeo intestinal vasoativo (VIP) e óxido nítrico Inervação Autônoma dos Sistemas de Órgãos Funções Recíprocas – Simpática e Parassimpática A maioria dos órgãos tem inervação simpática e parassimpática, as quais atuam reciproca e sinergicamente para produzir respostas coordenadas Exemplo: Nodo sinoatrial do coração (nodo SA) Marcapasso natural do coração Apresenta inervação de ambos os sistemas Quando ocorre redução da pressão arterial Centros vasomotores no tronco encefálico são ativados Produzem aumento da atividade simpática e diminuição da atividade parassimpática sobre o nodo SA Esta ação coordenada produz aumento da frequência cardíaca e restaura a pressão sanguínea normal Centros autonômicos do Hipotálamo e Tronco Encefálico Hipotálamo Tronco encefálico Centros situados no hipotálamo e tronco encefálico coordenam a regulação autônoma das funções orgânicas Tais centros regulam: temperatura, sede, ingestão de alimentos, micção, respiração e função cardiovascular Ex.: Os centros vasomotores recebem informações sobre a pressão sanguínea dos barorreceptores do seio carotídeo e comparam essas informações com um valor de referência. Caso sejam necessárias correções, os centros vasomotores comandarão modificações por meio das inervações simpática e parassimpática do coração e dos vasos sanguíneos. Ex.: Os centros vasomotores recebem informações sobre a pressão sanguínea dos barorreceptores do seio carotídeoe comparam essas informações com um valor de referência. Caso sejam necessárias correções, os centros vasomotores comandarão modificações por meio das inervações simpática e parassimpática do coração e dos vasos sanguíneos. Receptores Autônomos Presentes na junção neuromuscular, corpos celulares de neurônios pós-ganglionares e nos órgãos efetores A resposta fisiológica depende do tipo de receptor e seu mecanismo de ação, do tecido e tipo de célula envolvida Adrenérgicos Colinérgicos Receptores Autônomos e Proteína G Receptores acoplados à proteína G – domínio extracelular (ligante) e domínio intracelular (proteína G) A cadeia polipeptídica do receptor perpassa 7 vezes a membrana Proteína G é heterodimérica – 3 subunidades diferentes (α, β e γ) A atividade da proteína G reside na subunidade alfa Subunidade α se liga ao GDP (difosfato de guanosina –inativa) Subunidade α se liga GTP (trifosfato de guanosina (ativa) Proteína G Estão acopladas a receptores autonômicos e enzimas que executam ações fisiológicas: adenilil ciclase e fosfolipase C A ativação destas enzimas gera um segundo mensageiro – AMPc (monofosfato cíclico de adenosina) ou IP3 (trifosfato de inositol) Segundo mensageiro amplifica o sinal e executa a ação fisiológica final α1 – Fosfolipase C α2 – Adenilil ciclase Moléculas de sinalização liberadas pela célula para provocar alterações fisiológicas tais como a proliferação, diferenciação, translocação de vesículas, produção de enzimas e apoptose Receptores adrenérgicos Receptores α1 Encontrados no músculo liso vascular da pele, no músculo esquelético e da região esplênica, nos esfíncteres do trato gastrointestinal e da bexiga e no músculo radial da íris Ativação desses receptores produz contração em cada um desses tecidos Mecanismo: Norepinefrina se liga ao receptor ligado à Fosfolipase C por meio da proteína G Ocorre alteração conformacional da subunidade α da proteína G, o GDP é substituído por GTP e a subunidade α é liberada Complexo α-GTP migra e se liga à Fosfolipase C, ativando-a. Esta catalisa a liberação de diacilglicerol e IP3 do fosfatidilinositol IP3 provoca liberação de Ca 2+ do retículo endoplasmático e sarcoplasmático aumentando a [Ca2+] intracelular Ca2+ e o diacilglicerol ativam a proteína cinase C que fosforila proteínas Proteínas fosforiladas produzem contração da musculatura lisa Contração da musculatura lisa Receptor α1 Receptores α2 Receptores adrenérgicos Encontrados nas paredes do trato gastrointestinal e terminais nervosos adrenérgicos pré-sinápticos Mecanismo de ação destes receptores envolve a inibição da adenilil ciclase Mecanismo: Norepinefrina se liga ao receptor α2 que é acoplado à adenilil ciclase pela proteína G inibidora O GDP é substituído por GTP e se liga à subunidade α, que se dissocia da proteína G A subunidade α migra, se liga e inibe a adenilil ciclase Os níveis de AMPc diminuem e produzem ação fisiológica final Relaxamento da musculatura do trato gastrointestinal Receptores adrenérgicos Receptores β1 Proeminentes no coração (nodo sinoatrial, atrioventricular e músculo ventricular), glândulas salivares, tecido adiposo e rins Mecanismo de ação destes receptores envolve a proteína G e ativação da adenilil ciclase Norepinefrina se liga ao receptor β1 que é acoplado à adenilil ciclase pela proteína G O GDP é substituído por GTP e se liga à subunidade α, que se dissocia da proteína G A subunidade α migra, se liga e ativa a adenilil ciclase Adenilil ciclase ativada catalisa a conversão do ATP em AMPc o AMPc ativa proteínas cinases que produzem a ação fisiológica final -rim = secreção de renina; - glândulas salivares= aumenta secreção, - coração = aumenta a frequência e a forca de contração Receptores adrenérgicos Receptores β2 Encontrados no músculo liso dos vasos sanguíneos que nutrem o músculo esquelético, nas paredes do trato gastrointestinal, da bexiga e bronquíolos; Mecanismo de ação destes receptores envolve a estimulação da adenilil ciclase e ação do AMPc Norepinefrina se liga ao receptor α2 que é acoplado à adenilil ciclase pela proteína G O GDP é substituído por GTP e se liga à subunidade α, que se dissocia da proteína G A subunidade α migra, se liga e ativa a adenilil ciclase Adenilil ciclase ativada catalisa a conversão do ATP em AMPc o AMPc ativa proteínas cinases que produzem a ação fisiológica final - Vasos sanguíneos = dilatação - TGI = Inibe peristaltismo - Bronquíolos = dilatação Receptores colinérgicos Nicotínico Placa motora, todos os gânglios autônomos, células cromafins da medula supra-renal Muscarínico Todos os órgãos efetores da divisão parassimpática e alguns órgãos efetores da divisão simpática Receptores colinérgicos Receptores nicotínicos Acetilcolina (Ach) – agonista natural liberado pelos motoneurônios e neurônios pré-ganglionares Mecanismo de ação envolve abertura do canal iônico Na+ e k+ Quando a Ach se liga às 2 subunidades α do receptor, ocorre alteração conformacional em todas as subunidades Abertura do canal iônico, Na+ (entra na célula) e K+ (sai da célula) fluem a favor de seus gradientes eletroquímicos Despolarização da membrana Receptores colinérgicos Receptores muscarínicos Presentes em todos os órgãos efetores do SN parassimpático – coração, TGI, bronquíolos, bexiga e órgãos sexuais masculinos Glândulas sudoríparas – órgãos efetores do SN simpático Diferentes mecanismos de ação – Ativação da Fosfolipase C (igual receptores adrenérgicos α1) e ação direta sobre a proteína G, a qual age diretamente sobre o canal iônico de K+ Existem fármacos e drogas de abuso (adrenalina, fenoterol, salbutamol...) que imitam a ação do SN simpático, são denominadas simpaticomiméticas. Existem fármacos (acetilcolina) que imitam a ação do S.N. Parassimpático, são denominadas parassimpaticomiméticas. SNA e farmacologia
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