Sistema nervoso - fisiologia humana

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Fisiologia – sistema nervoso – Camila Medeiros P2. 
 
sistema nervoso 
FUNÇÕES DO SISTEMA NERVOSO 
 Sensorial 
É a parte do sistema que, através de receptores, tem a 
capacidade de perceber as variações do ambiente interno e 
externo. E percebendo esses estímulos ele consegue mandar 
essa informação para outros locais. 
 Integração 
No sistema nervoso irá ocorre o processamento das 
informações. Essa informação será interpretada e julgada para 
então mandar uma resposta 
 Motor 
O sistema nervoso irá executar a resposta, assim ocorrendo 
estimulações de efetores. 
ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA 
NERVOSO 
O sistema nervoso pode ser dividido em duas partes: O 
sistema nervoso central (SNC) consiste no encéfalo e na 
medula espinal. O sistema nervoso periférico (SNP) é 
composto por neurônios sensoriais (aferentes) e neurônios 
eferentes (nervos, gânglios e terminações nervosas). O fluxo 
da informação pelo sistema nervoso central segue um padrão 
de reflexo básico. 
Estímulo → receptor sensorial → sinal de entrada → centro 
integrador → sinal de saída → efetor → resposta. 
 
Os receptores sensoriais espalhados pelo corpo monitoram 
continuamente as condições dos meios interno e externo. 
Esses receptores enviam informação ao longo dos neurônios 
sensoriais para o SNC, que é o centro integrador dos reflexos 
neurais. Os neurônios do SNC integram a informação 
proveniente da divisão sensorial do SNP e determinam se 
uma resposta é necessária ou não. 
Se uma resposta for necessária, o SNC envia sinais de saída 
via neurônios eferentes, até as células-alvo, que geralmente 
são músculos e glândulas. Os neurônios eferentes se 
subdividem em divisão motora somática, que controla os 
músculos esqueléticos, e divisão autônoma, que controla os 
músculos liso e cardíaco, as glândulas exócrinas, algumas 
glândulas endócrinas e alguns tipos de tecido adiposo. 
Obs: observar a imagem de organização do SN. 
CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO: 
CÉLULAS DA GLIA. 
As células da glia não participam diretamente na transmissão 
dos sinais elétricos por longas distâncias, elas comunicam-se 
com os neurônios e fornecem um importante suporte físico e 
bioquímico. 
O sistema nervoso periférico possui dois tipos de células da 
glia – as células de Schwann e as células satélite –, já o SNC 
possui quatro tipos de células diferentes: oligodendrócitos, 
microglia, astrócitos e células ependimárias. 
GLIA PRODUTORA DE MIELINA 
O tecido neural secreto pouca quantidade de matriz 
extracelular, então as células da glia se amarram aos 
neurônios, fornecendo, assim, estabilidade estrutural. As 
células de Schwann no SNP e os oligodendrócitos no SNC 
mantêm e isolam os axônios por meio da formação da 
mielina. Além de fornecer suporte, a mielina atua como 
isolante em torno dos axônios e acelera a sua transmissão de 
sinais. A mielina é formada quando a célula da glia se enrola 
ao redor do axônio, espremendo o citoplasma glial para fora 
da célula, de modo que cada local enrolado se transforme em 
duas camadas de membrana. As junções comunicantes 
conectam as camadas da membrana e permitem o fluxo de 
nutrientes e de informações de uma camada à outra. 
Uma diferença entre oligodendrócitos e células de Schwann 
é o número de axônios que cada célula envolve. No SNC, um 
oligodendrócito ramifica-se e forma mielina ao redor de uma 
porção contendo vários axônios. No sistema nervoso 
periférico, uma célula de Schwann associa-se com um axônio. 
CÉLULAS DE SCHWANN 
Um único axônio pode possuir mais de 500 células de 
Schwann diferentes ao longo do seu comprimento. Cada 
célula de Schwann envolve um segmento, deixando espaços 
muito pequenos, chamados de nódulos de Ranvier, entre as 
áreas isoladas com mielina. 
CÉLULA SATÉLITE 
É uma célula de Schwann não mielinizadora. As células 
satélites formam cápsulas de suporte ao redor dos corpos dos 
neurônios localizados nos gânglios. Um gânglio é um 
agrupamento de corpos celulares dos neurônios encontrado 
fora do SNC. Os gânglios aparecem como nódulos ou 
dilatações ao longo de um nervo. (O agrupamento de células 
nervosas dentro do SNC, equivalente a um gânglio periférico, 
é chamado de núcleo.) 
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ASTRÓCITOS 
Os astrócitos são células da glia altamente ramificadas, e 
estima-se que eles constituam cerca de metade das células do 
encéfalo. Eles têm vários subtipos e formam uma rede 
funcional, comunicando-se uns com os outros através de 
junções comunicantes. Os astrócitos desempenham vários 
papéis. Alguns astrócitos são fortemente associados às 
sinapses, onde eles capturam e liberam substâncias químicas. 
Os astrócitos também abastecem os neurônios com substratos 
para a produção de ATP, e ajudam a manter a homeostasia do 
líquido extracelular do SNC captando K e água. Por fim, as 
extremidades de alguns processos astrocitários cercam os 
vasos sanguíneos e fazem parte da barreira hematencefálica, 
que regula o transporte de materiais entre o sangue e o líquido 
extracelular. 
MICROGLIA 
São células especializadas do sistema imune que residem 
permanentemente no SNC. Quando ativadas, elas removem 
células danificadas e invasores. Entretanto, parece que a 
microglia nem sempre é útil. Às vezes, quando ativada, a 
microglia libera espécies reativas de oxigênio (ERO) danosas, 
pois elas formam radicais livres. Acredita-se que o estresse 
oxidativo causado pelas ERO contribui para o 
desenvolvimento de doenças neurodegenerativas, como a 
esclerose lateral amiotrófica (ELA, também conhecida como 
doença de Lou Gehrig. 
CÉLULAS EPENDIMÁRIAS 
É um tipo celular especializado que cria uma camada epitelial 
com permeabilidade seletiva, o epêndima, o qual separa os 
compartimentos líquidos do SNC. O epêndima é uma fonte 
de células-tronco neurais, células imaturas que podem 
diferenciar-se em neurônios e em células da glia. 
CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO: 
NEURÔNIOS 
O neurônio, ou a célula nervosa, é a unidade funcional do 
sistema nervoso, ou seja, a menor estrutura que pode realizar 
as funções de um sistema. Os neurônios possuem uma 
estrutura celular única, com longos processos que se 
estendem para longe do corpo celular. Esses processos 
geralmente são classificados como dendritos, que recebem 
sinais de entrada, ou axônios, que conduzem informações de 
saída. 
 Excitabilidade: habilidade de responder a alterações 
ambientais ou estímulos. 
 Condutividade: inicia sinais elétricos que “viajam” até 
células bem distantes. 
 Secreção: neurotransmissores por meio de sinapses e 
estimula a outra célula. 
Os dendritos são fibras finas e amplamente ramificadas que 
participam da recepção e transferência de sinais. O corpo 
celular contém núcleo e todas as organelas, é o centro de 
controle do neurônio, mas também recebe a integra estímulos. 
O axônio transfere a informação processada na célula, é 
pobre em organelas, possui a função de secreção de 
neurotransmissores (terminal axônico). 
TRANSPORTES AXÔNICOS 
Os axônios são especializados em conduzir sinais químicos e 
elétricos. O citoplasma do axônio é composto por vários tipos 
de fibras e filamentos, mas não possui ribossomos e retículo 
endoplasmático. Por essa razão, qualquer proteína destinada 
ao axônio ou ao terminal axonal deve ser sintetizada no 
retículo endoplasmático rugoso do corpo celular. As proteínas 
são, então, transportadas através do axônio por um processo 
chamado de transporte axonal. 
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TRANSPORTE AXÔNICO LENTO 
O transporte axonal lento transporta o material através do 
fluxo axoplasmático ou citoplasmático do corpo celular para 
o terminal axonal. O material étransportado em uma 
velocidade de apenas 0,2 a 2,5 mm/dia, ou seja, o transporte 
lento pode ser utilizado apenas por componentes que não são 
consumidos rapidamente pela célula, como as enzimas e 
proteínas do citoesqueleto. 
TRANSPORTE AXÔNICO RÁPIDO 
O transporte axonal rápido transporta organelas em 
velocidades de até́ 400 mm/dia. Os neurônios utilizam 
microtúbulos estacionários como trilhos, ao longo dos quais 
as vesículas e as mitocôndrias transportadas “caminham” 
com a ajuda de proteínas motoras. Essas proteínas motoras 
alternadamente se ligam e se desligam dos microtúbulos com 
a ajuda do ATP, transportando as suas organelas ao longo do 
axônio passo a passo. 
O transporte axonal rápido ocorre em duas direções. O 
transporte anterógrado (para a frente) transporta vesículas 
e mitocôndrias do corpo celular para o terminal axonal. O 
transporte retrógrado (para trás) transporta componentes 
celulares velhos para reciclagem, do terminal axonal para o 
corpo celular. 
CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL 
Estruturalmente, os neurônios são classificados pelo número 
de processos originados no corpo celular. Os neurônios 
multipolares no SNC possuem uma estrutura diferente do que 
a dos neurônios multipolares eferentes. Em outros tipos 
estruturais de neurônios, os axônios e os dendritos podem 
estar ausentes ou modificados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os neurônios pseudounipolares possuem o corpo celular 
localizado lateralmente em um único processo longo, 
denominado axônio. (Durante o desenvolvimento, os 
dendritos fundiram-se, tornando-se parte do axônio.) Os 
neurônios bipolares possuem apenas um axônio e um dendrito 
estendendo-se do corpo celular. Os neurônios anaxônicos não 
possuem um axônio identificável, mas possuem inúmeros 
dendritos ramificados. 
POTENCIAIS ELÉTRICOS DO NEURÔNIO. 
As células nervosas e musculares são descritas como tecidos 
excitáveis devido à sua habilidade de propagar sinais elétricos 
rápidos como resposta a um estímulo. Todas as células vivas 
possuem uma diferença de potencial de membrana de repouso 
(Vm) que representa a separação de cargas elétricas através 
da membrana celular. Dois fatores influenciam o potencial de 
membrana: 
A distribuição desigual de íons através da membrana 
celular. Em geral, o sódio (Na+), o cloreto (Cl-) e o cálcio 
(Ca2+) estão mais concentrados no líquido extracelular do que 
no citosol. O potássio (K+) é mais concentrado no citosol do 
que no líquido extracelular. 
Diferenças de permeabilidade de membrana para esses 
íons. A membrana celular em repouso é muito mais 
permeável ao K+ do que ao Na+ ou ao Ca2+. Isso torna o K+ o 
íon que mais contribui para a manutenção do potencial de 
membrana em repouso. 
O valor médio do potencial de membrana em repouso dos 
neurônios é de – 70 mV (dentro da célula, em relação ao lado 
externo), sendo mais positivo do que o previsto pelo potencial 
de equilíbrio do potássio. Isso significa que outros íons devem 
estar contribuindo para o potencial de membrana. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os neurônios em repouso são levemente permeáveis ao Na+, 
e o vazamento de íons positivos de Na+ torna o potencial de 
repouso um pouco mais positivo, em relação ao o que 
aconteceria caso a célula fosse permeável apenas ao K+. 
PROPAGAÇÃO DO IMPULSO NERVOSO 
Membrana polarizada (potencial de repouso): A condução 
do impulso elétrico ao longo do axônio requer apenas alguns 
tipos de canais iônicos. Canais Na+ dependentes de voltagem 
e canais de K+ dependentes de voltagem mais alguns canais 
de vazamento que auxiliam na manutenção do potencial de 
repouso da membrana. Ativação da bomba de Na+ e K+. 
Membrana despolarizada (potencial de ação): Os 
potenciais de ação iniciam quando os canais iônicos 
dependentes de voltagem se abrem, alterando a 
permeabilidade da membrana (P) para Na+ (PNa+) e K+ (PK). 
POTENCIAIS DA MEMBRANA 
As alterações de voltagem ao longo da membrana podem ser 
classificadas em dois tipos básicos de sinais elétricos: 
potenciais graduados e potenciais de ação. 
POTENCIAIS GRADUADOS 
São sinais de força variável que percorrem distâncias curtas e 
perdem força à medida que percorrem a célula. Eles são 
utilizados para a comunicação por distâncias curtas. Se um 
potencial graduado despolarizante é forte o suficiente quando 
atinge a região integradora de um neurônio, ele inicia um 
potencial de ação. 
POTENCIAIS DE AÇÃO 
São grandes despolarizações muito breves que percorrem 
longas distâncias por um neurônio sem perder força. A sua 
função é a rápida sinalização por longas distâncias, como do 
seu dedo do pé até o seu cérebro. 
Obs: Um segundo potencial não poderá ser desencadeado 
antes que o primeiro termine (Período Refratário). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMUNICAÇÃO CÉLULA-CÉLULA DOS 
NEURÔNIOS: SINAPSES 
A região onde o terminal axonal encontra a sua célula-alvo é 
chamada de sinapse. O neurônio que transmite um sinal para 
a sinapse é denominado célula pré-sináptica, e o neurônio 
que recebe o sinal é chamado de célula pós-sináptica. O 
espaço estreito entre duas células é a fenda sináptica. Esta é 
preenchida por uma matriz extracelular com fibras que 
ancoram as células pré e pós-sinápticas no lugar. Cada 
sinapse tem duas partes: (1) o terminal axonal da célula pré-
sináptica e (2) a membrana da célula pós-sináptica. Em um 
reflexo neural, a informação move-se da célula pré-sináptica 
à célula pós-sináptica. As células pós-sinápticas podem ser 
neurônios ou não. Na maioria das sinapses entre neurônios, 
os terminais axonais pré-sinápticos estão próximos dos 
dendritos ou do corpo celular do neurônio pós-sináptico. 
SINAPSES QUÍMICAS 
A maior parte das sinapses no sistema nervoso são sinapses 
químicas, as quais utilizam moléculas neurócrinas para 
transportar a informação de uma célula à outra. Nas sinapses 
químicas, o sinal elétrico da célula pré-sináptica é convertido 
em um sinal neurócrino que atravessa a fenda sináptica e se 
liga a um receptor na sua célula-alvo. A informação flui de 
forma unidirecional; E tem como vantagem, permitir que os 
sinais sejam direcionais para alvos específicos. 
SINAPSES ELÉTRICAS 
As sinapses elétricas transmitem um sinal elétrico, ou 
corrente, diretamente do citoplasma de uma célula para outra 
através de poros presentes nas proteínas das junções 
comunicantes. A informação pode fluir em ambas as direções 
em quase todas as junções comunicantes, porém, em alguns 
casos, a corrente pode fluir em apenas uma direção (uma 
sinapse retificadora). A principal vantagem das sinapses 
elétricas é a condução rápida e bidirecional dos sinais célula 
a célula para sincronizar as atividades de uma rede celular. As 
junções comunicantes também permitem que as moléculas 
sinalizadoras químicas se difundam entre células vizinhas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EVENTOS DE SINAPSES 
NEUROTRANSMISSOR NO TERMINAL PRÉ- 
SINÁPTICO 
 Estocagem: Em uma célula pré-sináptica é encontrado 
várias vesículas sinápticas pequenas preenchidas com 
neurotransmissores, que são liberadas quando 
necessário. Algumas vesículas estão “ancoradas” às 
zonas ativas ao longo da membrana mais próxima da 
fenda sináptica, esperando por um sinal para liberar seu 
conteúdo. Outras vesículas atuam como um reservatório, 
aglomerando-se perto dos sítios de ancoragem. Os 
terminais axonais também possuem mitocôndrias que 
produzem ATP para o metabolismo e transporte. 
 Síntese: A síntese de neurotransmissores ocorre tanto no 
corpo celular quantono terminal axonal. Os 
polipeptídeos devem ser sintetizados no corpo celular, 
pois os terminais axonais não possuem as organelas 
necessárias para a síntese proteica. 
LIBERAÇÃO DA SUBSTÂNCIA NO ESPAÇO 
EXTRACELULAR 
Os neurotransmissores no terminal axonal são armazenados 
em vesículas, então sua liberação para a fenda sináptica 
ocorre via exocitose. Até onde conseguimos observar, a 
exocitose nos neurônios é similar à exocitose em outros tipos 
celulares, porém ocorre mais rapidamente. 
RECONHECIMENTO E LIGAÇÃO DO 
COMPOSTO AOS RECEPTORES 
PÓSSINÁPTICOS 
Quando a despolarização de um potencial de ação alcança o 
terminal axonal, a mudança no potencial de membrana dá 
início a uma sequência de eventos (1). A membrana do 
terminal axonal possui canais de Ca2+ dependentes de 
voltagem que se abrem em resposta à despolarização (2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como os íons cálcio são mais concentrados no líquido 
extracelular do que no citosol, eles movem-se para dentro da 
célula. O Ca2+ entrando na célula se liga a proteínas 
reguladoras e inicia a exocitose (3). A membrana da vesícula 
sináptica funde-se à membrana celular, com o auxílio de 
várias proteínas de membrana. A área fundida abre-se, e os 
neurotransmissores movem-se de dentro da vesícula sináptica 
para a fenda sináptica (4). As moléculas do neurotransmissor 
difundem-se através da fenda para se ligarem com receptores 
na membrana da célula pós-sináptica. Quando os 
neurotransmissores se ligam aos seus receptores, uma 
resposta é iniciada na célula pós-sináptica (5). Cada vesícula 
sináptica contém a mesma quantidade de neurotransmissor, 
logo, mensurar a magnitude da resposta da célula-alvo é um 
indicativo de quantas vesículas liberaram o seu conteúdo. 
INATIVAÇÃO DO NEUROTRANSMISSOR 
Uma característica-chave da sinalização neural é a sua curta 
duração, devido à rápida remoção ou à inativação dos 
neurotransmissores na fenda sináptica. Lembre-se que a 
ligação do ligante com uma proteína é reversível e atinge um 
estado de equilíbrio, com uma razão constante entre 
neurotransmissor ligado e não ligado. Se o neurotransmissor 
não ligado é removido da sinapse, os receptores liberam o 
neurotransmissor ligado, finalizando a sua atividade e 
mantendo constante a razão neurotransmissor não 
ligado/neurotransmissor ligado. 
A remoção de neurotransmissores não ligados da fenda 
sináptica pode ser realizada de várias maneiras. Algumas 
moléculas neurotransmissoras simplesmente se difundem 
para longe da sinapse, separando-se dos seus receptores. 
Outros neurotransmissores são inativados por enzimas na 
fenda sináptica. Por exemplo, a acetilcolina (ACh) presente 
no líquido extracelular é rapidamente clivada em colina e 
acetil-CoA pela enzima acetilcolinesterase (AChE) na matriz 
extracelular e na membrana da célula pós-sináptica. A colina 
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proveniente da degradação da ACh é transportada de volta 
para o terminal axonal da membrana pós-sináptica através de 
um cotransportador dependente de Na+. Uma vez de volta ao 
terminal axonal, ela pode ser reutilizada na formação de uma 
nova molécula de acetilcolina. Muitos neurotransmissores 
são removidos do líquido extracelular por transporte de volta 
para a célula pré-sináptica, ou para neurônios adjacentes ou 
para a glia.