problema 4

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Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 
Ø É independente, suas funções não possuem controle voluntário; 
Ø Exerce controle sobre as vísceras, órgãos internos. Faz parte do sistema nervoso 
visceral eferente; 
Ø É subdividido em simpático e parassimpático; 
• São diferentes anatomicamente; 
• Há situações em que um estará mais ativo que o outro: 
Parassimpático: está relacionado com as atividades rotineiras, como digestão; 
Simpático: relacionado a situações estressantes, como o aparecimento de uma 
cobra. Está associado a resposta de luta ou fuga: o encéfalo dispara uma descarga 
simpática maciça e simultânea em todo o corpo. Ex.: aceleração do coração; 
dilatação dos vasos sanguíneos dos músculos das pernas, dos braços e do 
coração; liberação de glicose pelo fígado. 
• Essa descarga simpática maciça é mediada pelo hipotálamo e é uma reação 
corporal generalizada em resposta a um evento critico; 
• A maioria das respostas simpáticas não são generalizadas, ou seja, a ativação de 
uma via simpática não ativara outras automaticamente; 
• O sistema nervoso simpático tem um papel importante nas atividades cotidianas. 
Ex.: controle do fluxo sanguíneo tecidual. 
Ø O controle autonômico das funções corporais funciona como uma gangorra entre 
as divisões simpática e parassimpática. 
REFLEXOS AUTONÔMICOS 
Ø O SNA trabalha em colaboração com o sistema endócrino e com o sistema de 
controle dos comportamentos; 
Ø A informação sensorial proveniente do sistema somatossensorial e dos receptores 
viscerais segue para os centros de controle, localizados no hipotálamo, na ponte e 
no bulbo; 
• Centros de controle: monitoram e regulam funções importantes. Ex.: PA, 
temperatura corporal e equilíbrio hídrico. 
Integração da função autônoma: 
 
Ø O hipotálamo possui neurônios sensores com osmorreceptores (osmolaridade) 
e termorreceptores (temperatura corporal); 
Ø Os impulsos motores do hipotálamo e do tronco encefálico produzem respostas 
autonômicas, endócrinas e comportamentais. Ex.: beber, procurar alimento e 
regular a temperatura (sair de um local quente, vestir um casaco); 
Ø Essas respostas comportamentais são integradas em centros encefálicos 
responsáveis pelos comportamentos motivados e pelo controle do movimento; 
Ø A informação sensorial integrada no córtex cerebral e no sistema límbico pode 
produzir emoções que influenciam as respostas autonômicas. Ex.: ficar 
vermelho de vergonha, sensação de frio na barriga. 
Obs.: a manutenção da homeostasia depende do controle hormonal e do controle 
autonômico dos sistemas corporais. 
Ø Alguns reflexos autonômicos podem ocorres sem a influência do encéfalo 
(reflexos espinhais). Ex.: micção, defecação, ereção peniana. 
MECANISMO DE CONTROLE ANTAGONISTA 
As divisões simpática e parassimpática apresentam 4 propriedades de controle da 
homeostasia: 
a) Preservação das condições do meio interno; 
b) Regulação para cima ou para baixo (up ou down regulation) por controle tônico; 
c) Controle antagonista; 
d) Sinais químicos com diferentes efeitos em diferentes tecidos. 
aferência	
sensorial
sensores	
hipotalâmicos
ponte;	bulbo;	
hipotálamo
resposta	
autonômica
resposta	
comportamental
resposta	
endócrina
neurônios	
sensoriais	
somáticos
sistema	límbico,	
cortex	cerebral
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
Ø Muitos órgãos internos estão sob controle antagonista, ou seja, uma das divisões 
autônomas é excitatória e outra inibitória. Ex.: a inervação simpática aumenta a 
frequência cardíaca, enquanto a parassimpática diminui. 
Obs.: as glândulas sudoríparas e a musculatura lisa da maioria dos vasos sanguíneos 
são inervados somente pela divisão simpática e dependem do controle tônico, ou seja 
são exceções do controle antagonista. 
Ø As duas divisões autônomas atuam de modo antagônico no controle de um 
determinado tecido-alvo, porém podem atuar de modo cooperativo em diferentes 
tecidos para atingir um objetivo, ex.: o aumento do fluxo sanguíneo para ocorrer 
a ereção peniana pela via parassimpática e a contração muscular para a 
ejaculação do sêmen pela via simpática. 
Ø Em algumas vias autônomas, a resposta do tecido-alvo é determinada pelos 
receptores específicos para neurotransmissores. 
Ex: a maior parte dos vasos sanguíneos contém apenas um tipo de receptor 
adrenérgico, cuja ativação produz a contração da musculatura lisa (vasoconstrição). 
Contudo, alguns vasos sanguíneos possuem um 2º tipo de receptor adrenérgico que 
produz o relaxamento do musculo liso (vasodilatação). 
Ø Esses dois tipos de receptores são ativados pelas catecolaminas noradrenalina 
(NA) e adrenalina. Assim, nesses vasos sanguíneos, a resposta é determinada 
pelo tipo de receptor e não apenas pelo sinal químicos (neurotransmissor). 
VIAS AUTÔNOMAS 
Ø As vias autônomas simpática e parassimpática são formadas por dois neurônios 
em série: 
• O 1º neurônio (pré-ganglionar) sai do SNC e projeta-se para um gânglio 
autônomo, localizado fora do SNC; 
• No gânglio, o neurônio pré-ganglionar faz sinapse com um 2º neurônios (pós-
ganglionar); 
• O corpo celular do neurônio pós-ganglionar está localizado no gânglio 
autônomo, e seu axônio projeta-se para o tecido-alvo. 
Ø A divergência é uma característica importante das vias autônomas: 
• Cada neurônio pré-ganglionar faz sinapse com 8 a 9 neurônios pós-
ganglionares no gânglio; 
• Cada neurônio pós-ganglionar pode inervar um alvo diferente, logo um único 
sinal do SNC pode acertar diversas células-alvo ao mesmo tempo. 
Ø Os gânglios possuem neurônios que se localizam completamente dentro dos 
próprios gânglios: 
• Esses neurônios permitem que os gânglios autônomos atuem como 
minicentros de integração. Recebendo sinais sensoriais da periferia do corpo 
e modulando sinais motores para os tecidos-alvos. 
ORIGEM DAS DIVISÕES SIMPÁTICA E PARASSIMPÁTICA 
Principais diferenças anatômicas: 
a) O ponto de origem da via no SNC; 
b) Localização dos gânglios autônomos. 
Via simpática: 
Ø A maioria das vias simpáticas tem origem nas regiões torácica e lombar da 
medula espinhal; 
Ø Os gânglios simpáticos são encontrados principalmente em duas cadeias 
dispostas ao longo de ambos os lados da coluna vertebral, com gânglios 
adicionados ao longo da aorta descendente; 
Ø Nervos longos (formados pelos axônios dos neurônios pós-ganglionares) 
projetam-se do gânglios para os tecidos-alvos; 
Ø As vias simpáticas normalmente possuem neurônios pré-ganglionares curtos e 
pós-ganglionares longos. 
Via parassimpática: 
Ø Muitas vias parassimpáticas se originam no tronco encefálico e seus axônios 
deixam o encéfalo por nervos cranianos; 
Ø Outras vias parassimpáticas tem origem sacral e controlam os órgãos pélvicos; 
Ø Os gânglios parassimpáticos estão localizados muito próximos ou sobre a 
parede dos órgãos-alvos; 
Ø Neurônios pré-ganglionares possuem axônios mais longos que os pós-
ganglionares; 
Ø A inervação parassimpática direciona-se primariamente para a cabeça, o 
pescoço e os órgãos internos; 
Ø O principal nervo parassimpático é o nervo vago (NC X), o qual conduz tanto 
informação sensorial do órgãos internos para o encéfalo quanto informações 
parassimpáticas eferentes do encéfalo para os órgãos. 
SINAIS QUÍMICOS 
As divisões simpática e parassimpática podem ser diferenciadas 
neuroquimicamente por seus neurotransmissores e receptores: 
a) Neurônios pré-ganglionares simpáticos e parassimpáticos liberam acetilcolina 
(ACh) como neurotransmissor que atua nos receptores colinérgicos nicotínicos 
(nAChR) dos neurônios pós-ganglionares; 
b) A maioria dos neurônios pós-ganglionares simpáticos secreta NA que atua sobre 
os receptores adrenérgicos da célula-alvo; 
c) A maioria dos neurôniospós-ganglionares parassimpáticos secreta ACh que 
atua sobre os receptores colinérgicos muscarínicos (mAChR) das células-alvos. 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
Obs.: neurônios não adrenérgicos não colinérgicos: não secretem NA nem ACH. 
• Secretam como neurotransmissores: substancia P, somatostatina, peptídeo 
intestinal vasoativo (VIP), adenosina, oxido nítrico e ATP; 
• São associados as divisões simpática e parassimpática de acordo com o local 
que as fibras pré-ganglionares saem da medula espinhal. 
CONTROLE DOS MUSCULOS LISO E CARDIACO E DAS GLANDULAS 
Ø Alvos dos neurônios autônomos: 
a) Músculos liso; 
b) Musculo cardíaco; 
c) Glândulas endócrinas (algumas); 
d) Glândulas exócrinas; 
e) Tecido linfático; 
f) Tecido adiposo. 
Ø Sinapse entre um neurônio pós-ganglionar autônomo e a sua célula alvo -> 
junção neuroefetora; 
Sinapses autônomicas: 
Ø As terminações distais dos axônios pós-ganglionares possuem uma serie de 
áreas alargadas (dilatações bulbosas) que são chamadas de varicosidades e 
contêm vesículas preenchidas com neurotransmissores; 
Ø Os terminais ramificados do axônio estendem-se ao longo da superfície do 
tecido-alvo e liberam o neurotransmissor no liquido intersticial para se difundir 
até o local onde os receptores estão localizados; 
Ø A liberação difusa do neurotransmissor autônomo permite que um único 
neurônio pós-ganglionar afete uma grande área do tecido-alvo; 
Ø A liberação dos neurotransmissores autônomos pode ser modulada. 
Ex.: as varicosidades simpáticas contêm receptores para hormônios e para sinais 
parácrinos (como a histamina). 
Ø Esses moduladores podem facilitar ou inibir a liberação de neurotransmissores; 
Ø Alguns neurônios pré-ganglionares fazem a coliberação de neuropeptídeo e 
ACh. Esses neuropeptídios atuam como neuromoduladores, produzindo 
potenciais sinápticos lentos que modificam a atividade do neurônios pós-
ganglionares. 
NEUROTRANSMISSORES 
Ø ACh e NA são sintetizadas nas varicosidades do axônios; 
Ø Liberação dos neurotransmissores: 
 
 
Obs.: a concentração de neurotransmissores na sinapse é importante no controle 
autônomo de um alvo. Quanto maior a concentração, mais potente ou mais 
duradoura será a resposta. 
potêncial	de	ação
varicosidade
canais	de	Ca	
dependentes	de	
voltagem	se	abrem
influxo	de	Ca
o	conteúdo	da	cesículas	
sinápticas	é	liberado	por	
exocitose
neurotransmissor	
difunde-se	no	liquido	
intersticial
encontra	um	
receptor	na	célula-
alvo
ativação	do	
receptor
termina
neurotransmissor	
difunde-se	para	longe	
da	sinapse
é	transportado	
ativamente	para	dentro	
das	células	para	próximas	
sinapses
metabolizado	por	
enzimas	no	LEC
se	afasta	da	
sinapse
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RECEPTORES: 
Receptores adrenérgicos: 
Ø Vias simpáticas. 
a) Receptores alfa: respondem fortemente a NA e fracamente a adrenalina; 
b) Receptores beta: 
• Beta1: NA = adrenalina; 
• Beta2 (não são inervados): NA < adrenalina; 
• Beta3 (encontrados principalmente no tecido adiposo e são inervados): NA > 
adrenalina. 
 
Vias associadas a receptores adrenérgicos: 
Ø Os receptores adrenérgicos são acoplados a proteína G -> início da resposta 
mais lento e mais prolongado; 
Ø Os diferentes subtipos de receptores adrenérgicos utilizam diferentes vias de 
segundos mensageiros (Tab. 11.2). Os receptores	 ativam a fosfolipase C, 
levando à produção de inositol trifosfato (IP3) e diacilglicerol. O DAG ativa uma 
sequência (“cascata”) de fosforilações de proteínas. O IP3 provoca a abertura de 
canais de Ca2_, produzindo sinais intracelulares com o uso de Ca. Em geral, a 
ativação de receptores produz contração muscular ou secreção por exocitose. 
Os receptores diminuem o AMP cíclico intracelular e produzem relaxamento da 
musculatura lisa (trato gastrintestinal) ou diminuição da secreção (pâncreas). 
Ø Todos os receptores _	 aumentam o AMP cíclico e ativam a fosforilação de 
proteínas intracelulares. A resposta da célula-alvo, então, depende do subtipo 
de receptor e da via específica ativada na célula-alvo. Por exemplo, a ativação 
dos receptores intensifica a contração muscular cardíaca, porém a ativação dos 
receptores produz relaxamento da musculatura lisa de muitos órgãos. 
Vias parassimpáticas 
Ø Neurônios parassimpáticos liberam ACh sobre seus alvos; 
Ø Junções neuroefetoras possuem receptores colinérgicos muscarínicos; 
Ø Todos os mAChR são acoplados a proteína G; 
Ø A ativação desses receptores ativa vias de segundos mensageiros, algumas das 
quais produzem a abertura de canais de K	ou de Ca. 
GLÂNDULA SUPRARRENAL 
Ø Região medular: tecido neuroendócrino associado ao sistema nervoso 
simpático; 
Ø Desenvolvimento: o tecido neural destinado a secretar catecolaminas é dividido 
-> divisão simpática do SN (secretar NA) + medula da glândula suprarrenal 
(secretar adrenalina), também chamada de gânglio simpático modificado; 
Ø Da medula espinhal saem neurônios pré-ganglionares para a medula da 
suprarrenal, onde irão fazer sinapse com neurônios pós-ganglionares. Esses 
não possuem axônios (células cromafins) e secretam adrenalina no sangue. 
PROTEÍNA G 
Ø Correspondem a uma família de proteínas que se fixam ao GTP e ao GDP, 
acoplando os receptores de sete segmentos trasnmembranosos aos sistemas 
efetores intracelulares, ex.: adenilato ciclase (AC), fosfolipase C do tipo beta 
(PLC-beta), fosfodiesterase do GMPc e determinados canais iônicos; 
Ø São heterotrimétricas, formadas por 3 subunidades: alfa, beta e gama (cada uma 
codificada por vários genes): 
Monoaminoxidase (MAO): enzima 
responsável pela degradação de 
catecolaminas. 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
Ø Subunidade alfa: Faz o reconhecimento do receptor; 
Ø Contém o sitio ligante para o nucleotídeo de guanina (tanto no GDP quando 
GTP); 
Ø No estado inativo, o GDO encontra-se ligado a esse sitio; 
Ø Quando o receptor é ativado por um sinalizador químico ou um agente hormonal, 
ocorre uma alteração do GDP para o GTP na presença de magnésio; 
Ø A ligação com o GTP faz ocorrer a dissociação da molécula, deixando a 
subunidade alfa-GTP livre; 
Ø Nessas condições a subunidade alfa interage com outros efetores intracelulares, 
regulando suas atividades, como AC, PLC-beta ou canais iônicos (Ca e K); 
Ø Nessa subunidade são reconhecidos 4 domínios: 
a) Ligação do Mg-GTP (sitio de ligação do GTP); 
b) GTPase; 
c) Ligação com receptor e ativação dos efetores localizados na região 
carboxiterminal; 
d) Aminoterminal que interage com a subunidade beta-gama. 
Ø Todas as subunidades alfa são enzimas e possuem atividades intrínseca 
GTPase, hidrolisando o GTP a GDP e liberando o Pi. 
Ø As subunidades beta-gama são proteínas ligadas ao complexo e 
intercambiáveis na maioria das vezes; 
Ø A particularidade da atividade GTPase da subunidade alfa é tão relevante que a 
elevação da taxa de conversão do GDP-GTP resulta na diminuição da ativação. 
Isso faz o ciclo de transdução mediado por proteína G poder ser produzido e 
controlado; 
Ø Na ausência da substancia química, o receptor interage com o trímero da 
proteína G e a taxa de dissociação do GDP da subunidade alfa limita a atividade 
GTPase; 
Ø Na presença do agente químico e formação do complexo H-R ocorre a 
dissociação do GDP da subunidade alfa do trímero levando a ligação do GTP 
intracelular a subunidade alfa; 
Ø Gs: é estimulatoria. Ativa a AC, regula canais iônicos de cálcio dependentes de 
voltagem no musculo esquelético e inibe canais de sódio no musculo cardíaco; 
Ø Gi: é inibitória. Inibe a AC; 
Ø Gp: estimula a fosfolipase C, entre outros. 
SISTEMA AMPc 
Ø É constituído por 3 proteinaspresentes na membrana: o receptor, a proteína G 
e a AC; 
Ø A ligação do agente químico ao receptor acoplado a proteína G estimula a 
atividade da proteína G, dissocia-se da molécula de GDP e associa-se a GTP e 
se desliga da subunidade beta-gama; 
Ø A subunidade G-a-GTP estimula agora a atividade da adenilato ciclase, que 
promove a conversão do ATP intracitoplasmático em 3' ,5' AMPc. Este é o 
segundo mensageiro formado intracelularmente (o primeiro mensageiro é o 
agente químico que se acoplou ao receptor), com capacidade de estimular 
diferentes quínases proteicas que irão fosforilar proteínas celulares 
especializadas. 
Ø As proteínas quinases representam os efetores intracelulares. Através da 
modificação na atividade das quinases a resposta biológica é efetivada. Este 
mecanismo de fosforilação e defosforilação é uma forma poderosa de modular 
o metabolismo celular. 
Ø AAC é regulada por dois subtipos de unidades a que estão acopladas ao 
complexo da proteína G: subunidades alfa s estimulatória, presente em todas as 
células do organismo, e alfa i inibitória, codificada por 3 genes diferentes, alfa i1, 
alfa i2, alfa i3. Também algumas formas de AC podem ser inibidas (tipo I e VIII) 
ou estimuladas (tipo li, IV e V) por beta-gama. 
Ø Assim, diferentes respostas podem ser conduzidas e/ou processadas: os 
agentes químicos podem estimular ou inibir a AC através da mediação a. ou a;, 
podem regular a atividade dos canais iônicos de cálcio ou potássio operados por 
receptor, genes podem ser expressos ou silenciados. 
Ø Na maioria das células eucariotas os efetores do AMPc são ativados devido à 
fosforilação de proteínas quinases específicas, dependentes do AMPc, as 
proteínas quinases A (PKA). 
Ø Três tipos diferentes de efeitos são mediados pelo AMPc: 
a) Agudo: Ocorre segundos após a estimulação hormonal. São efeitos que não 
requerem a síntese de RNA ou síntese proteica, estão atrelados à 
fosforilação rápida de proteínas seguida pela modificação enzimática de sua 
atividade. 
b) Expressão precoce de proto-oncogenes da famílias fos e jun: Este efeito não 
necessita de síntese proteica, é devido à fosforilação de fatores 
transcricionais presentes na célula que são ativados mediante a translocação 
da subunidade C da PKA no núcleo. Estes efeitos ocorrem minutos após o 
aumento do AMPc intracelular. 3 
c) . Efeitos tardios sobre o crescimento e a diferenciação celular-Estes efeitos 
requerem a síntese de RNA e de proteínas. Para que isto ocorra, há a 
necessidade da presença de genes promotores e de seqüências 
nucleotídicas específicas denominadas CRE (c-AMP-responsive element: 
TGACGTCA) que unem um fator trans, denominado CREB (CRE binding 
protein), que pode ser fosforilado pela PKA ou pelas proteínas quinases 
ativadas pela calmodulina. 
SISTEMA TRIFOSFATO-INOSITOL (IP3) 
Ø Um segundo mecanismo de transdução hormonal é executado pelo metabolismo 
do fosfatidilinositol. A ativação do receptor com sete segmentos transmembrânico 
pelo agente químico horrnonal promove a ativação de uma fosfodiesterase da 
membrana, a fosfolipase C (PLC) que catalisa a hidrólise do fosfatidil inositol4 ,5 
bifosfato, dando origem a dois segundos mensageiros: 1-4-5-trifosfato-inositol 
(IP3) e diacilglicerol (DAG). 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
Ø A ativação da PLC-beta pelo receptor de sete segmentos é mediada pela proteína 
G; (que é bloqueada pela toxina pertussis) e pela GP (que é resistente a esta 
toxina). 
Ø A formação do DAG e do IP3 ativa duas vias de sinalização (Fig. 6-8). O DAG, 
devido à sua natureza hidrofóbica, permanece ancorado à membrana e ativa 
proteinas ser/thr quinase específicas, as proteínas quinase C (PKC). 
Ø O IP3 se fixa a receptores específicos localizados na membrana do retículo 
endoplasmático. Isto promove a abertura dos canais de cálcio e eleva a 
concentração citosólica de cálcio. 
Ø ndiretamente o IP3 regula a entrada de cálcio extracelular. Este evento parece 
estar ligado à ativação ou formação de um fator que se associa à membrana 
celular e influencia o influxo de cálcio extracelular. 
Ø A PKC é uma ser/thr quinase que requer a presença de cálcio, fosfatidilserina e 
DAG para a sua ativação. 
Ø Acredita-se que a elevação do cálcio citosólico, correlato à ação do IP3, estimule 
precocemente a PKC, deslocando-a do citosol para a face citoplasmática da 
membrana celular. 
Ø O aumento do cálcio citosólico, além de favorecer a ativação de certas isoformas 
de PKC, ativa outras proteínas quinases através da mediação da calmodulina. 
Esta enzima citoplasmática possui alta afinidade pelo cálcio e toma-se ativada 
quando seus quatro sítios ativos estão ocupados por este elemento. Quando a 
calmodulina é ativada ela pode ativar outras proteínas quinases e, com isto, vários 
efetores intracelulares: AC, fosfodiesterases, e sobretudo várias ser/thr quinases 
calmodulina-dependentes que têm uma especificidade de substrato muito estreita 
(fosforilase quinase, miosina quinase da cadeia leve da rniosina) ou uma atividade 
multifuncional (cálcio-calmodulina quinases I e IV). 
Ø A ativação das duas vias, PKC e calmodulina, pode ser reproduzida com Tratado 
de Fisiologia Aplicada às Ciências Médicas -6' edição ésteres de forbol e os 
ionóforos de cálcio demonstrando que algumas respostas celulares a estímulos 
hormonais se realizam pelas modificações intracelulares de cálcio ou pela 
ativação da PKC. 
Ø 3 diferentes tipos de resposta: 
a) 1. Aguda-Está relacionada com a ativação ou inativação de várias proteínas por 
fosforilação 
b) 2. Expressão rápida de genes precoces da família dos proto-oncogenes fos e jun 
c) Transcrição gênica-Específica de cada célula. 
SONO E VIGÍLIA 
Ø Consciência = saber o que ocorre; 
• Capacidade de reconhecimento; 
• Concentração = prestar atenção. 
• Deixa o cérebro em condições de reagir com presteza; 
• Estado de consciência: conhecimento de si e do ambiente + atenção. 
Ø Vigília: estado fisiológico de consciência; 
Ø Sono: estado fisiológico de inconsciência; 
Ø Sonolência: estado de consciência muito leve, próximo ao sono; 
Ø Consciência residual: estado que permite manter a consciência do meio ambiente 
durante o sono; 
Ø Consciência onírica: experiências do individuo durante o sono (sonho); 
Ø Vigília: estado de alerta, excitação (excesso do estado de alerta) ou relaxada 
(pode passar facilmente a incosciencia). 
ESTADO DE VIGILIA 
Ø Apresenta-se durante o dia e coincide com as horas luminosas; 
Ø O ritmo sono-vigília é uma manifestação do ciclo circadiano; 
Ø Principal estrutura do ciclo circadiano: núcleo supraquiasmatico do hipotálamo, 
determina a hora de acordar e de dormir. Corresponde a um sincronizador de 
tempo (zeitgeber) do ritmo sono-vigília e se aproxima ao ritmo geofísico de dia-
noite (luz-escuridão); 
Ø A formação reticular formadora ascendente (SARA) é ativada pelo zeitgeber da 
consciência; 
Ø A luz natural (durante o dia) excita a retina por meio de estímulos luminosos que 
agem nos receptores retinianos. Essas excitações propagam-se por vias 
especificas e enviam colaterais à formação reticular. Assim, a excitação visual 
aceita o sistema sensorial especifico e estimula a substancia reticular, ativando-a 
de forma difusa; 
Ø Ativação da formação reticular aumenta a atividade muscular que aumenta o 
tônus muscular (por meio de excitações descendentes sobre o γ-motoneurônio), 
que estimula os receptores proprioceptivos musculares os quais excitam o 
sistema da corno dorsal e estimulam, por colaterais, a formação reticular; 
Ø A atividade diurna produz ativação global da formação reticular; 
Ø As aferencias de conjunto, que ativam a formação reticular, são chamadas de 
mensageiros do despertar; 
Ø A nocicepção se comporta como mensageiro do despertar e é muito potente 
quando presente.Mecanismos: 
A excitação da formação reticular (Fig. 22-2), ao ativála globalmente, projeta-se 
para estruturas superiores do encéfalo através do sistema ativador reticular 
ascendente (SARA), como também para estruturas baixas pelo sistema retículo-
espinal. O sistema ativador reticular ascendente comporta-se como um sistema 
inespecífico, que ajusta o nível de excitabilidade do córtex, núcleos da base, como 
também de outras estruturas do prosencéfalo. Projeta-se para cima, pelo sistema 
tálamo-cortical genereralizado (STCG). 
O SARA excita o tálamo, especificamente o núcleo intralaminar, o qual pode 
detectar ondas lentas, predominantemente negativas. 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
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Existe um envolvimento sináptico dos neurônios corticais com o sistema tálamo-
cortical generalizado, evidenciando-se que, quando o tálamo apresentar descargas 
rítmicas lentas, através de ligação sináptica com o córtex, determinarse-á uma 
oscilação sincronizada cortical. Essa atividade talâmica representa um verdadeiro 
marcapasso talâmico. 
O ritmo talâmico produz a ritmicidade cortical sincronizada, que se apresenta nas 
situações de sono. Porém, quando o sistema reticular ativador ascendente excita o 
tálamo, o sistema tálamocortical generalizado é excitado, levando à 
dessincronização da atividade elétrica talâmica e cortical, características das 
situações de vigília 
o que determina o estado de consciência que, sob o ponto de vista elétrico, se 
caracteriza por ondas de alta freqüência, baixa voltagem e muito irregulares 
(dessincronização) 
MANUTENÇÃO 
A vigília é mantida através de um regime que opera por retroalimentação positiva 
(Fig. 22-1), tendendo a reforçar e, às vezes, a exagerar este estado de consciência. 
 Este feedback positivo é mantido por excitações que retornam à formação reticular 
por colaterais sensoriais ou outros mecanismos que levam a manter a excitação da 
formação reticular ascendente (SARA). 
Estes mecanismos são: 
 1. A ativação cortical pela dessincronização do sistema tálamo-cortical 
generalizado, excita, por sua vez, a formação reticular que, agora ativada pelo 
próprio córtex através do STCG, dessincroniza novamente o córtex e assim 
sucessivamente. 
2. Havendo maior atividade reticular pelo sistema reticular descendente facilitador, 
aumenta a atividade muscular (excitação da atividade tôníca), além disso, a 
ativação dos núcleos motores (córtex motor, núcleos da base, núcleo rubro, 
cerebelo) produz um aumento da atividade motora global. A motricidade exagerada 
na vigília excita proprioceptores musculares, articulares e tendinosos que, por sua 
vez, excitam a formação reticular. 
 3.A ativação global encefálica ativa núcleos ligados à função simpática, como os 
núcleos simpáticos do hipotálamo posterior, locus coeruleus, do bulbo e do córtex 
cerebral. As fibras simpáticas estimulam a medula suprarenal, cujas células 
cromafins pertencem também ao sistema simpático (sistema simpático-adrenal), o 
que determina maior secreção de catecolaminas, particularmente adrenalina. A 
adrenalina circulante estimula a formação reticular. 
A existência destes mecanismos por feedback positivo é muito útil à fisiologia da 
consciência, porquanto permite a manutenção de um determinado estado de 
consciência, facilitando as funções neurais que persistem ativas durante tempos 
prolongados (16 a 19 horas diárias), sem lapsos de inconsciência que alterariam a 
execução de funções como as motoras, intelectuais, da memória, da atenção etc. 
Estado de sono I 
O sono, ou inconsciência fisiológica, apresenta-se em condições habituais à noite, 
ou seja, quando a luminosidade ambiental é muito reduzida ou ausente. 
tratar-se-ia de um relógio biológico como é o ciclo circadiano, próprio do sistema 
nervoso central, independente das variações da luz (mas influenciado por estas, em 
condições de exposição à luz). O ciclo estaria determinado por atividade rítmica do 
núcleo supraquiasmático do hipotálamo, cuja freqüência varia de acordo com a 
idade. 
MECANISMOS DO SONO PASSIVO 
teoricamente a ausência ou diminuição importante do Zeitgeber hipotalâmico ou, 
ulteriormente, dos mensageiros do despertar, leva à diminuição da ativação da 
formação reticular. 
falta de excitação do SARA, ou seja, ausência de excitação do despertar. A este 
propósito, vale a pena lembrar as experiências de Hess que, aplicando pulsos 
rítmicos de baixa freqüência (8Hz) nos núcleos talâmicos do STCG, é capaz de 
determinar um estado de sono. 
Em uma delas, denominada encéphale isolé, isolou o encéfalo, praticando um corte 
no nível do começo da medula espinhal; o gato que estava com o encéfalo isolado 
mantinha o ciclo sono-vigília porque conservava íntegra a formação reticular que 
pode receber aferências. Na outra intervenção, denominada cerveau isolé, isto é, 
cérebro isolado, faz-se a secção no nível subtalâmico, ficando o cérebro separado 
do mesencéfalo, ou seja, separado da formação reticular; assim, a formação 
reticular não pode ativar o tálamo, mantendo-se o marcapasso talâmico autógeno 
e o estado de sono permanente. Comprova-se, assim, que o sono pode ser 
produzido por desaferentação da formação reticular; embora no cerveau isolé 
persista a entrada das aferências olfativas e visuais, estas não são capazes de 
ativar a formação reticular, não podendo ativar estado de vigília. 
o estado de excitabilidade do prosencéfalo (SARA) determina o estado de 
consciência; sua depressão determina sono 
MECANISMOS DO SONO ATIVO 
Excitando as porções inferiores (bulbares) do tronco cerebral, como o trato solitário 
rostral e o núcleo reticular ventral, com estimulação de baixa freqüência (lO Hz), 
produz-se sono e sincronização eletroencefalográfica. Essa região que produz sono 
ativo quando excitada é denominada região sincronizadora bulbar. Ela é excitada 
fisiologicamente por mecanorreceptores cutâneos ou abdominais excitados por 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
Amanda Wosny Guimarães – MD2 
 
distensão abdominal, por exemplo, pósprandial (após urna refeição importante há 
tendência ao sono: sesta da tarde ou cochilo após uma refeição volumosa). 
Também excitam essa região bulbar estímulos chamados monótonos, com ritmos 
lentos e constantes de excitação auditiva, luminosa, tátil ou de outra natureza. Além 
disso, há fibras córtico-reticulares que partem especialmente do córtex pré-frontal, 
que podem excitar a área sincronizadora bulbar e que, quando lesadas, produzem 
insônia. Certas substâncias podem estimular o sono ativo, como a colecistocinina 
liberada após uma refeição. 
Contudo, atualmente considera-se fundamental a existência de genes 
determinantes do ciclo sono/vigília existentes no núcleo supraquiasmático do 
hipotálamo que, havendo a sua expressão fenotípica, desencadeariam seja o 
despertar, seja o sono, de acordo com a hora do dia. Um gene, o gene per, é ativado 
pela hora, de modo que pouco antes das 6 horas da manhã, o gene se expressa 
através da respectiva proteína per que, ativando processos secundários 
intracelulares, redunda na síntese e secreção de CRH, assim o CRH estimula na 
hipófise anterior a secreção de ACTH que, por via sangüínea, estimula a secreção 
adrenocortical e cortisol, cuja taxa se eleva no sono. A hipercortisolemia é capaz de 
ativar a formação reticular mesencefálica, precipitando o despertar e a vigília diurna, 
situação que pode persistir durante o dia 
Algo similar ocorre com o início do sono, mas agora ativando-se outro gene do 
núcleo supraquiasmático, o gene pill, cuja expressão fenotípica se inicia por volta 
das 18 horas. A proteína pill é capaz de ativar mecanismos intermediários que 
redundam na expressão de melatonina na glândula pineal, provavelmente através 
de um mecanismo intermediário representado pelo sistema cerúleo-simpático.O 
aumento do teor sérico de melatonina produz efeito inverso ao cortisol, ou seja, 
depressão da formação reticular mesencefálica, de modo que o SARA não pode 
manter a dessincronização do tálamo. Inicia-se, assim, o fenômeno da 
inconsciência fisiológica noturna que pode ser mantido 
Interessantemente, o mecanismo que ativaria ambos genes e que está ligado ao 
tempo, seja de manhã ou no crepúsculo, seria outro gene, denominado clock, 
existente também no núcleo supraquiasmático que, seletivamente, procede a ativar 
um gene ou outro, de acordo com a hora do dia. 
Caracteristicas elétricas do estado de sono Quando o sono é analisado sob o ponto 
de vista eletroencefalográfico (EEG), bem como condutual, podem-se determinar 
várias fases que têm características elétricas diferentes, e que se acompanham, 
também, de determinados aspectos comportamentais e funcionais diversos (Fig. 
22-4). Etapa I Caracteriza-se por ser muito breve, em certos indivíduos até ausente, 
comparando-se o EEG com aquele da vígilia (ondas de baixa voltagem, alta 
freqüência e irregulares, dessincronizadas). Apresentam-se ondas de baixa 
voltagem, porém de freqüência baixa (1 a 2 Hz) e algumas ondas theta (4 a 6Hz). 
O limiar do despertar é baixo, fazendo com que o indivíduo acorde facilmente. Etapa 
li Caracteriza-se por descargas em fuso, de alta voltagem e de 12 a 14 Hz de 
freqüência. Apresenta-se freqüentemente o complexo K, isto é, um fuso seguido de 
2 ou 3 ondas mais lentas e de alta voltagem promovido, em geral, por estímulos 
auditivos leves. O limiar do despertar é mais alto que na fase precedente. Tratado 
de Fisiologia Aplicada às Ciências Médicas -6t edição Fig. 22-2-Origem das fibras 
colaterais sensitivas que se dirigem para a formação reticular e sistema ativador 
reticular ascendente (SARA) e sistema tálamo-cortical generalizado (STCG). Etapa 
III Aparecem no EEG ondas lentas (1,5 a 3 Hz) de alta voltagem ou ondas delta, 
misturadas com fusos. Etapa IV A freqüência é baixa e de alta voltagem, 
constituindo as ondas delta que predominam amplamente no registro eletroencefalo 
gráfico. Essas quatro etapas, que de conjunto se caracterizam pela presença de 
ondas lentas, constituem o designado sono lento ou sincronizado, chamado assím 
porque há sincronização tálamo-cortical. Habitualmente se expressa como SOL ou 
sono de ondas lentas ou, mais recentemente, de sono não-REM (ver adiante). Após 
essas quatro etapas, começa uma fase de sono na qual novamente aparecem 
ondas rápidas, de baixa amplitude e de ritmicidade irregular, em tudo semelhantes 
às ondas alfa do estado de vigília: porém, o indivíduo está dormindo profundamente, 
porque é difícil acordá-lo, precisando-se de um estímulo despertador de alta 
intensidade. Esta fase do sono é conhecida como sono paradoxal ou sono 
dessincronizado. É paradoxal porque o indivíduo apresenta características 
eletroencefalográficas de vígilia, mas condutualmente dorme. É dessincronizado 
porque a atividade elétrica é irregular, como ocorre na dessincronização própria do 
sistema tálamo-cortical generalizado pela excitação do SARA (vigília). 
O sono normal 
Quando o sono é registrado à noite, existe uma certa seqüência; SOL I� SOL li� 
SOL III � SOL IV� REM � SOL IV� SOL III � SOL li� SOL III �SOL IV� REM e 
assim sucessivamente, ocorrendo ao redor de 4 a 5 ciclos durante toda a noite de 
6 a 8 horas de sono; porém, esta seqüência pode alterar-se muito, exibindo outros 
esquemas, ou saltar algumas etapas, como, por exemplo, REM� SOL III � SOL 
IV� REM. 
o sono de manhã, pedia-se a pessoas que haviam dormido à noite que voltassem 
a dormir por mais duas horas; aquelas que podiam fazê-lo mostraram um padrão 
de sono totalmente diferente. Desaparece a etapa IV e há aumento da duração do 
sono REM, não sendo este precedido da fase IV, como parece ser de regra no sono 
noturno. Por outro lado, o sono da sesta (à tarde, cochilo após o almoço), se 
assemelha bastante ao sono das últimas horas da noite (madrugada), 
apresentando-se muito aumentada a fase REM e diminuídas as fases III e IV. 
Quando se dorme ao final da tarde (sono vespertino), o sono se assemelha mais 
ao das primeiras horas da noite, predominando o sono de ondas lentas, sendo que 
o sono REM, se houver, aparece só tardiamente. 
Poder-se-ia concluir, destes resultados, que os movimentos oculares rápidos, que 
somente ocorrem durante o sono dessincronizado, estariam de algum modo ligados 
à atividade onírica que se desenvolve na mesma fase do sono. Deve-se salientar 
Problema 4 – módulo IV – Sistema Nervoso 
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que, muitas vezes, o indivíduo lembra sonhos que não são coloridos; isto é, em 
branco e preto, mas que são situações mais verdadeiras ou reais. Trata-se, nestes 
casos, de lembranças e não de sonhos, que o indivíduo está experimentando 
durante a fase li ou, mais freqüentemente, na etapa IV do sono de ondas lentas. 
Estas imagens recordadas com certa freqüência provocam medo ou susto e até 
pavor, determinando os pesadelos, ou o pavor noturno das crianças. Deve-se 
destacar que ambas as situações ocorrem na fase nãoREM. 
Privação do sono 
A privação voluntária global do sono leva a uma instalação brusca e progressiva de 
alterações psicológicas, com incapacidade crescente de adequação à realidade, 
despersonalização, caráter irritável, alucinações hipnagógicas etc., com 
aparecimento cada vez mais freqüente de interrupções passageiras da atenção, 
acompanhadas, às vezes, de perda de tônus muscular postural que são 
denominados "lapsos". 
A privação seletiva de sono REM pode ser produzida acordando-se o indivíduo 
quando passa eletroencefalograficamente à fase dessincronizada. Desta forma o 
sono é apenas SOL ou não-REM. Após certo tempo de carência de sono REM, o 
indivíduo se encontra psicologicamente alterado, com sintomas de ansiedade e 
irritabilidade, que o tornam pouco sociável e freqüentemente anti-social. A privação 
seletiva do sono de ondas lentas é similar, quanto à técnica, à privação de sono 
REM, mas nestes indivíduos não se apresentam casos de alterações psicológicas. 
Além disso, resulta um extremo cansaço físico, provocando necessidade de sentar-
se ou deitar-se, com baixo rendimento muscular. Essas descobertas têm levado a 
pensar que os objetivos dos sonos de ondas lentas e dessincronizado seriam 
diferentes, assim como seus papéis funcionais: o sono lento cumpriria uma função 
relacionada com o equilíbrio somático, seria mais biológico, enquanto o sono 
dessincronizado (REM) relacionar-se-ia mais com o equilíbrio psicológico e mental, 
sendo então mais psíquico que biológico. Isto recorda a antiga asserção do 
neurologista von Economo, que distinguia entre o "sono do corpo" (SOL ou não-
REM) e o "sono da mente" (REM). 
Aprendizado e memória 
Nas horas iniciais do sono noturno, quando predomina o sono de ondas lentas, é 
bastante fácil aprender e memorizar, mas quando a aprendizagem se realiza em 
horas mais próximas do despertar, em que predomina o sono REM, há um grau 
maior de "interferência", resultando em menor consolidação do aprendizado e 
memorização bem menos eficaz. Acredita-se que o cérebro, encontrando-se num 
estado de intensa atividade, inibiria, de algum modo, a capacidade de retenção. 
Contudo, os sonhos representariam pensamentos, às vezes complexos, na função 
cognitiva ativa do sistema límbico (amígdala e hipocampo), embora o cérebro 
apresente inconsciência. 
Substância S 
Quando o indivíduo é privado do sono durante períodos prolongados, seletivamente 
ou não, chega um momento em que ele não pode mais manter-se acordado, e cai 
em sono profundo; isto ocorre ao redor de 70 a 100 horas de privação total do sono. 
Tem -se interpretado este sono forçado como resulta do da produção de uma 
substância, pelo cérebro, em vigília mantida. Tal substância é denominada 
substância S ou Sleep Substance,isto é, substância do sono. 
Esta substância representaria uma reserva de sono, isto é, quando o indivíduo está 
privado de sono por períodos longos, a substância S vai sendo sintetizada até 
atingir, após várias horas (70), uma taxa suficiente para agir como indutor do sono 
ativo; porém, em condições habituais do ciclo sono-vigília não agiria, porque quando 
se inicia o sono fisiológico à noite, sua concentração no liquor é ainda baixa, não 
sendo ainda suficiente para provocar o sono que, nessa circunstância, é produzido 
pelos mecanismos neurais já descritos (sono passivo ou ativo). 
Distúrbios que aparecem no sono normal 
Sonambulismo: Apresenta-se, tal como os outros transtornos mencionados, 
durante a fase Ili ou IV do sono de ondas lentas, nãoREM, quando ainda existe 
certo grau de atividade tônica muscular, podendo, portanto, haver manifestações 
de fenômenos motores autornãticos como o andar. 
Bruxismo-É o fenômeno de ranger ou frender os dentes durante o sono. na fase Ili 
ou IV do sono de ondas lentas. 
Pesadelo-Apresenta-se mais no adulto, e consiste em um súbito despertar, 
acompanhado de angústia intensa, palidez, sudorese fria, taquicardia e dificuldade 
respiratória. O individuo relata sonho indutor de angústia ou medo. Ocorre também 
nas etapas lll ou IV, e não na fase REM, tratando-se, mais provavelmente, de 
recordações ligadas a fatos reais, que produzem reações de medo. 
Alteração do ciclo sono-vigília 
Insônia: pode manifestar-se como uma dificuldade para conciliar o sono, um 
despertar precoce, ou ainda o dormir fragmentário, com freqüentes despertares 
acompanhados da sensação de não ter dormido. 
Narcolepsia: Trata-se de uma hipersonia que pode aparecer em qualquer momento 
do dia. É de origem orgânica. 
Durante anos, o narcoléptico foi considerado histérico (simulador neurótico), ou 
epiléptico; porém, eletroencefalografia revelou interessantes fenômenos: l. As 
vigílias condutuais acompanham-se de sono eletroencefalográfico; 2. No começo 
do sono, o sono REM inicia-se de imediato; 3. Todas as crises que pareciam ocorrer 
durante a vigilia, em realidade ocorriam durante a fase REM; 4. O fenômeno 
narcoléptico parece estar intimamente relacionado com os mecanismos 
determinantes do sono dessincronizado