Neurônios - propriedades celulares e de rede (1 1 e 1 2)88888888

Prévia do material em texto

Prof. D.Sc. Glaucio Mazetto Siqueira
glaucio.siqueira@uniptan.edu.br
NEUROFISIOLOGIA
NEURÔNIOS
Propriedades celulares e de rede
Incluindo NC II e retina
SNC
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
Recebe e processa informação sensorial da pele, das articulações e 
dos músculos dos membros e do tronco e controla os movimentos dos 
membros e do tronco (regiões cervical, torácica, lombar e sacral)
Conectado ao tronco encefálico por 
diversos tratos importantes 
(pedúnculos), modulando a força e 
amplitude do movimento, além de 
estar envolvido no aprendizado de 
habilidades motoras
Inclui diversos CENTROS responsáveis por 
funções autônomas (neurovegetativas) 
vitais, como a digestão, a respiração e o 
controle dos batimentos cardíacos
Retransmite informações acerca dos 
hemisférios cerebrais para o cerebelo 
Controle muitas funções sensoriais e motoras, 
incluindo o movimento dos olhos e a coordenação dos 
reflexos visuais e auditivos
Formado pelo TÁLAMO (processa a maior parte da 
informação que chega ao córtex cerebral a partir do 
resto do SNC) e pelo HIPOTÁLAMO (regula funções 
autônomas, endócrinas e viscerais)
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
TRONCO ENCEFÁLICO
- Recebe informação sensorial da pele e dos
músculos da cabeça e fornece o controle
motor para a musculatura da cabeça
- Transmite informação da medula espinhal
para o encéfalo e do encéfalo para a medula
espinhal, regulando os níveis de alerta via
Formação reticular
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
O cérebro compreende 2 hemisférios cerebrais, 
cada um deles consistindo em uma camada mais 
externa muito enrugada (córtex cerebral) e 3 
estruturas situadas mais profundamente:
- Núcleos da base (regulação do desempenho motor)
- Hipocampo (envolvido com aspectos do 
armazenamento da memória)
- Amígdala (coordenam as respostas autonômicas e 
endócrinas dos estados emocionais)
Divisões do córtex cerebral
Envolvido com a memória de curto 
prazo e o planejamento de ações 
futuras, além do controle do 
movimento
Envolvido com a SENSAÇÃO 
SOMÁTICA, a formação de uma 
imagem corporal e sua relação com 
o espaço extra-pessoal
Envolvido com a VISÃO
Envolvido com a AUDIÇÃO e – por 
meio de suas estruturas profundas, 
o hipocampo e a amígdala – com o 
APRENDIZADO, a MEMÓRIA e a 
EMOÇÃO
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
Sistema Nervoso Periférico (SNP)
- Receptores sensoriais
- Porção periférica dos nervos espinhais 
e cranianos
(nervos sensoriais - aferentes)
(nervos motores - eferentes)
- Porções periféricas do SNA*
- Gânglios periféricos
* Envolve porções específicas
do SNC e do SNP
O SNP manda informações para o SNC 
pelos neurônios aferentes (sensoriais) e 
leva as informações do SNC para as 
células-alvo via neurônios eferentes. 
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
O Sistema Nervoso Entérico é 
uma rede de neurônios presente na 
parede do trato digestório.
Característica: 
- Usualmente controlado pelo SNA, 
mas também é capaz de funcionar 
de maneira independente como seu 
próprio centro integrador
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
Sistema 
Nervoso 
Central 
(SNC)
Ambiente 
INTERNO
Neurônios eferentes
Sistema Nervoso 
Autonômo
Neurônios aferentes
Ambiente 
EXTERNO
Sistema Nervoso 
Somático-sensorial
Neurônios motores
Neurônios sensoriais
Processos significativos do 
SNC podem ocorrer sem 
entrada ou saída para o SNP?
Funções superiores 
complexas do encéfalo 
que podem ocorrer 
totalmente dentro do SNC
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
Capacidades cognitivas
Não é correto pensar em um 
PROCESSO MENTAL sendo 
mediado por uma cadeia de células 
nervosas conectadas em série
Em tal arranjo, o processo todo 
seria rompido quando uma única 
conexão fosse comprometida
O PROCESSO MENTAL consiste em 
diversas vias paralelas em uma rede 
de comunicação que pode interagir 
para um conjunto de células-alvo 
em comum
Um distúrbio no funcionamento 
de uma única via afeta a 
informação transmitida por ela, 
mas não necessariamente 
rompe todo o sistema
As partes remanescentes do 
sistema podem MODIFICAR* 
seu desempenho para 
acomodar o rompimento de 
uma via.
* Reorganizar suas 
CONEXÕES
Acredita-se agora que todas as CAPACIDADES COGNITIVAS resultem de 
processamentos distribuídos em diversas regiões do encéfalo. 
Regiões encefálicas específicas não são responsáveis por faculdades 
mentais específicas, mas são unidades elementares de processamento. 
A percepção,o movimento, a linguagem, o pensamento e a memória são 
todos possibilitados pela interligação de regiões encefálicas determinadas 
que realizam o processamento serial e paralelo, cada uma delas tendo 
funções específicas
1.1 Organização morfofuncional 
do sistema nervoso
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
Como o sistema 
nervoso gera um 
comportamento
1. Os componentes 
estruturais dos 
neurônios
2. Os mecanismos 
pelos quais os 
neurônios 
produzem sinais 
dentro e entre eles 
3. Os padrões de 
conexões das 
células nervosas 
entre si e com seus 
alvos (músculos e 
glândulas)
4. A relação de 
diferentes padrões 
de interconexão 
com diferentes 
tipos de 
comportamento
5. As formas de 
modificação, pela 
experiência, de 
neurônios e suas 
conexões 
5 características básicas 
do sistema nervoso
2 tipos 
de células
NEURÔNIOS
(unidades sinalizadoras básicas 
do sistema nervoso)
ENCÉFALO
 1011 neurônios
> 1000 tipos diferentes
Os NEURÔNIOS são células de formato único 
com processos longos que se estendem a partir 
do CORPO CELULAR. 
Esses processos são classificados como 
DENDRITOS (que recebem sinais de entrada) ou 
AXÔNIOS (que conduzem sinais de saída).
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
estruturalmente
A forma, o número e o 
comprimento dos 
axônios e dendritos 
variam de um neurônio 
para o outro, mas estas 
estruturas são uma 
características essencial 
dos neurônios que 
permite que eles se 
comuniquem entre si e 
com outras células. 
funcionalmente
Tipo de neurônio mais 
comum no sistema nervoso 
de mamíferos
Célula de 
Purkinje
(cerebelo)
Neurônio
Motor da
Medula
10 mil contatos
 1 milhão contatos
1.2 Células do Sistema Nervoso
Neurônios sensoriais 
periféricos conduzem informação 
sobre TEMPERATURA, TATO, 
DOR e PRESSÃO dos receptores 
sensoriais para o SNC
Interneurônios (neurônios 
que estão completamente 
dentro do SNC) apresentam 
diversas formas 
(comunicam-se com 
muitos outros neurônios)
Os axônios longos dos 
neurônios periféricos aferentes 
e eferentes são agrupados junto 
com tecido conectivo formando 
fibras denominadas NERVOS
 Nervos sensoriais
 Nervos motores
 Nervos mistos
Neurônios 
eferentes 
motores 
somáticos ou 
autonômicos
Medula 
espinhal
Receptores
sensoriais nas
articulações, 
músculos e
pele
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
SOMA
Centro de controle do neurônio 
(núcleo + organelas)
 Centro metabólico da célula
Se um neurônio é lesionado, qualquer porção 
separada do corpo celular irá degenerar lentamente e 
morrer, pois não possui a maquinaria celular para 
produzir as proteínas essenciais 
Os dendritos junto com o corpo celular são os 
elementos aferentes (de entrada) do neurônio,recebendo sinais de outros neurônios
Os neurônios mais simples têm apenas um 
dendrito. No outro extremo, os neurônios no 
encéfalo podem ter múltiplos dendritos com uma 
incrível complexidade de ramificação
ESPINHOS DENDRÍTICOS
Mudanças na morfologia do espinhos 
dendrítico estão associadas com o 
APRENDIZADO e a MEMÓRIA,
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
Os axônios são o elemento transmissor dos neurônios 
(variam bastante em comprimento – até > 1 m)
Muitos axônios são isolados por uma 
bainha gordurosa de MIELINA 
(interrompida regularmente em alguns 
pontos  nodos de Ranvier)
I
M
P
U
L
S
O
N
E
R
V
O
S
O
As ramificações do axônio do neurônio 
pré-sináptico (terminal axônico)
transmitem sinais para a célula pós-
sináptica 
As ramificações de um único axônio 
podem formar sinapses com até 
1000 neurônios pós-sinápticos
A maioria dos neurônios 
periféricos tem um único axônio 
que se origina de uma região 
especializada do corpo celular 
(CONE AXÔNICO)
O terminal axônico contém mitocôndrias e 
vesículas delimitadas por membrana 
preenchidas com moléculas neurócrinas
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
Na extremidade distal do axônio, o 
SINAL ELÉTRICO usualmente é 
traduzido em uma MENSAGEM 
QUÍMICA pela secreção de um 
neurotransmissor, neuromodulador ou 
neuro-hormônio
A região onde o terminal 
axônico se encontra com 
a sua célula-alvo é 
chamada SINAPSE.
O neurônio que libera o 
sinal na sinapse é 
conhecido como célula 
pré-sináptica, e a célula 
que recebe o sinal é 
chamada de célula pós-
sináptica
O estreito espaço entre 
as duas células é 
denominado fenda 
sináptica
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
Os axônios são especializados em 
conduzir SINAIS QUÍMICOS e ELÉTRICOS
CITOESQUELETO
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
2 tipos de células
Células da glia
(Glia ou Neuroglia)
(células de suporte)
10 a 50 células da glia : 1 neurônio
Físico e Bioquímico
SNPSNC SNC
Células que circundam os corpos celulares, axônios e dendritos dos neurônios
 Não formam dendritos ou axônios 
 Não são eletricamente excitáveis
 Não estão diretamente envolvidas na sinalização elétrica
MACRÓGLIA
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
SNC
SNP
Com a MIELINIZAÇÃO, 
oligodendrócitos e células de 
Schwann influenciam os axônios, 
aumentando a condução do sinal 
e segregando canais iônicos 
dependentes de voltagem em 
domínios axonais distintos 
(chamados NODOS DE RANVIER) 
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
Os ASTRÓCITOS, a maior classe de células 
gliais do SNC, são caracterizados por seu 
formato estelar e amplas terminações em 
seus processo (podócitos). 
Considerando que essas terminações 
colocam os astrócitos em contato tanto com 
capilares quanto com neurônios, acredita-se 
que os astrócitos tenham uma função 
nutritiva, além do papel na manutenção da 
BARREIRA HEMATENCEFÁLICA
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
BARREIRA SANGUE-
CÉREBRO 
(barreira de permeabilidade 
especializada entre o 
endotélio capilar e o espaço 
extracelular no tecido 
nervoso)
Células da glia
(Glia ou Neuroglia)
(células de suporte)
1.2 Células do 
Sistema Nervoso
1.2 Células do Sistema 
Nervoso
FONTE de 
Células-Tronco Neurais
EPÊNDIMA (camada epitelial seletivamente permeável , formada pelas 
células ependimárias, que separa os compartimentos líquidos do SNC)
Células da glia (Glia ou Neuroglia)
1.2 Células do Sistema 
Nervoso