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Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia PRINCÍPIOS FISIOLÓGICOS DO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso pode ser dividido em 2 grandes grupos: 1. Sistema Nervoso Central – SNC a. É tudo o que está “dentro da cabeça” b. É o grande processador, ativando sensações e movimentos. Também é responsável pela ativação do SNP Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia 2. Sistema Nervoso Periférico – SNP a. É tudo que está “fora da cabeça” b. Sua primeira parte é sensorial sendo englobada como tudo que conduz as sensações, podendo ser desde as básicas até as mais especializadas i. Sistema nervoso periférico motor ou somático – controle da movimentação através do processo de contração muscular ii. Sistema nervoso periférico autônomo – controle da função dos órgãos, conforme as necessidades fisiológicas --- NEURÔNIO --- É a principal célula nervosa que compõe o nosso sistema nervoso, porém, ela não é a única célula existente. Função – Transmissão de informações do SNC para o SNP ou vice-versa. Essas informações podem ser propagadas de 2 maneiras: • Aferente (SNP → SNC) o Ex: propagação de sensações e sentidos • Eferente (SNC → SNP) o Ex: sistema motor que regula a contração muscular Os Neurônios são divididos em partes morfológicas e até histológicas que o podemos identificar. A parte que mais nos vai interessar é o CORPO CELULAR que também é conhecido como SOMA NEURONAL onde se localiza o núcleo e nucléolo do neurônio. Após isso, o neurônio terá uma ramificação chamada de AXÔNIO por onde ele poderá a se comunicar com outras células. Em termos fisiológicos, o AXÔNIO é o local por onde o neurônio transmite a informação para o próximo neurônio. Os DENDRITOS é o local por onde o neurônio recebe a informação, assim como pelo corpo celular. Raramente ocorre de dois neurônios receberem informações diretas pelo axônio. Fisiologicamente não importa muito a anatomia e morfologia do neurônio. Cada tipo de sensação é desencadeada através de um tipo de neurônio, como por exemplos: Tato – neurônios pseudounipolares Visão e olfato – neurônios bipolares Motricidade – neurônios multipolares Há também o que chamamos de INTERNEURÔNIOS, que são neurônios que realizam comunicação entre os próprios neurônios, visto que em vezes eles não se comunicariam por não estarem na mesma via. São neurônios muito importantes para preservação dos reflexos medulares, que contribuem para homeostase do organismo, como no caso dos reflexos de retirada. A maioria dos neurônios se encontram no CEREBELO que auxilia na movimentação principalmente do equilíbrio. É uma estrutura que se localiza no encéfalo possuindo 80% de todos neurônios, o restante está distribuído pelo córtex cerebral presente no encéfalo. Mais importante ainda, como qualquer outra célula do nosso corpo, os neurônios não estão sempre “trabalhando”, eles possuem períodos de “descanso” sendo denominados de POTÊNCIAL DE AÇÃO e POTÊNCIAL DE REPOUSO. Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia ❖ Crises convulsivas nada mais são do que uma hiper sincronização neuronal em que todos os neurônios do SNC trabalham ao mesmo tempo. --- DIVISÃO SENSORIAL DO SISTEMA NERVOSO --- Todas as informações que conseguimos captar ocorrem por conta de uma estrutura denominada RECEPTOR. RECEPTORES → Captam as informações NEURÔNIOS → Encaminham as informações E quem decodifica respostas para tudo o que os receptores captam e os neurônios encaminham é o sistema nervoso central, que é nosso grande HD. Tudo o que fizermos e que receba uma denotação de importância, o sistema nervoso armazena como forma de MEMÓRIA. SNC possuí como logotipo básico o que chamamos de “FUNÇÕES INTEGRATIVAS” que são interligações entre desempenho de funções, pois em nenhuma parte do neurônio ele trabalha sozinho pois tudo está integrado para uma comunicação complexa e eficaz no final, como por exemplo da parte motora que é dependente de uma região do encéfalo que se localiza no córtex pré-frontal e frontal. Tudo isso só ocorre porque os neurônios se comunicam através do que chamamos de SINÁPSE que nada mais é do que comunicações neuronais. O que for importante entre essa comunicação acaba sendo armazenado sob forma de memória. O HIPOCAMPO é nosso centro armazenador de memórias. Quando armazenamos a memória podemos sofrer um processo de facilitação de armazenamento. --- CÓRTEX --- Sistema nervoso central é dividido em níveis: • NÍVEL MEDULAR o Serve basicamente como um “caminho de passagem das informações”, é por onde a informação vai passar da periferia (snp) para o cérebro (snc) ou vice-versa. o Também pode funcionar como centro de informação ▪ Ex: REFLEXOS que são desencadeados por neurônios medulares. Por conta disso não temos consciência dos reflexos, pois a medula não é uma central de processamento inconsciente. • NÍVEL CEREBRAL o Nível Subcortical ou Inferior - TÁLAMO, HIPOTÁLAMO, AMIGDALA e HIPOCAMPO o BULBO – PONTE – MESENCÉFALO – HIPOTÁLAMO – TÁLAMO – CEREBELO – GÂNGLIOS DA BASE. ▪ Formam a base do cérebro ▪ Possui funções diversas de comunicação, desempenho de ações do sistema, formação de memória e etc.. o Nível Cortical ou Superior ▪ É onde armazenamos informações para homeostase do dia a dia ▪ Memória formada é armazenada aqui, de acordo com o tipo de informação captada. ▪ Responsável pelas funções integrativas do sistema nervoso ▪ Quando paciente sofre um AVE com dano no córtex cerebral acaba perdendo as informações guardadas, progredindo com perda de memórias. Se for afetado a região frontal do córtex o paciente perde o controle de movimentos Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia Obs: NEUROGÊNESE – diminui conforme a idade < 30anos. Os tratamentos para doenças neurológicas são muito difíceis por que normalmente os pacientes já são de idade. Formar memória nada mais é do que fazer com que haja formação de novos neurônios ou fazer com os que já existem consiga se comunicar com outros neurônios presentes, caracterizando o que chamamos de REMODELAÇÃO NEURONAL. --- COMPREENDENDO FISIOLOGICAMENTE A UNIDADE NEURONAL --- SINÁPSE --- A comunicação neuronal ocorre através de um primeiro passo em que a informação passa do SNP → SNC ou vice-versa através do mecanismo de SINÁPSE. Para que ela ocorra temos o neurônio com seus componentes, em que o axônio de um neurônio faz comunicação com os dendritos de um outro neurônio, lembrando que: DENDRITOS → Recebem a informação AXÔNIO → Transmite a informação Esse mecanismo de sinapse ocorre através de eventos elétricos e químicos. Para iniciarmos sobre o assunto devemos recordar sobre os conceitos de POTÊNCIAL DE AÇÃO. CÉLULAS EM REPOUSO → - (potencial de repouso) CÉLULA EXCITADA → + (potencial de ação) Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia Então para que ocorra o processo de sinapse, o neurônio deverá desempenhar seu potencial de ação. Quando o neurônio está em repouso apresenta um potencial negativo de -70mV e quando chega informação/estimulo para essa célula há mudança do potencial da membrana mudando o potencial da célula que começa a ganhar carga positiva, mas para falar desse ganho precisamos primeiroentender sobre composições iônicas intra e extracelular. Os mais importantes íons que devemos nos atentar são o Na+ e o K+. Há muito mais K+ dentro da célula do que fora dela, e o Na+ muito mais fora da célula do que dentro, o mesmo ocorre como Cl-, Mg2+ e Ca2+ em que há muito mais dentro do que fora da célula. Quando chega um estimulo no neurônio, essa informação vai mudar o potencial de membrana da célula para que ela começar a ganhar cargas positivas, pois se ela desempenhar qualquer ação a célula precisa estar no ESTADO DE POTÊNCIAL DE AÇÃO, e isso ocorre através do recebimento de íons do meio extracelular, principalmente de Na+. Portando, o estímulo que chega no neurônio faz haver ABERTURA DE CANAIS DE NA+ VOLTÁVEIS DEPENDENTE e como qualquer outro íon o Na+ segue seu gradiente de concentração, passando do meio mais concentrado para o menos ocorrendo seu influxo para dentro da célula, realizando a DESPOLARIZAÇÃO CELULAR em que a célula sai de -70mV e vai até +25mV e é nessa carga positiva que o neurônio desempenhará sua função de transmissão de informações. Esse fenômeno inicia-se nos dendritos do corpo celular, essa carga positiva deverá ser conduzida até a porção final do neurônio, então segue: DENDRITO → CORPO CELULAR → AXÔNIO Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia A carga que ficou positiva e abre mais canais de Na+ agora no axônio, deixando-o positivo desempenhando potencial de ação e assim por toda sua estrutura até o TÉRMINAL SINÁPTICO que nada mais é do que uma dilatação do axônio. Após o impulso nervoso se propagar ocorre o mecanismo de REPOLARIZAÇÃO em que as regiões já passadas liberam o Na+ em troca do influxo de K+. Esse processo de despolarização e repolarização ocorre nos espaços chamados de NÓ DE RANVIER. Chegando a carga positiva no terminal sináptico inicia-se a sinapse em si. Quando o terminal sináptico estiver positivo há abertura de um outro canal de íons chamado de CANAL DE CÁLCIO VOLTAGEM DEPENDENTE, voltagem dependente porque ele só se abre com cargas positivas. Temos mais Ca2+ fora da célula, portanto, ele entrará para dentro dela e se ligará na vesícula de neurotransmissor. Eles apresentam grande afinidade pois essas vesículas de neurotransmissores pois apresentam uma proteína de membrana chamada de IP3 que é um ligante de Ca2+ e quando ele se liga na vesícula ela se rompe liberando os neurotransmissores na fenda sináptica. Estímulo → dendritos do neurônio → abertura de canais de Na+ → -70mV para +25mV → potêncial de ação → carga positiva encaminhada pelo axônio → terminal sináptico fica positivo → abertura de canais de Ca2+ → Ca2+ sofre influxo intracelular graças ao gradiente de concentração → Ca2+ se liga na vesícula de neurotransmissor → rompimento da vesícula → liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. --- TIPOS DE SINÁPSE: 1. ELÉTRICAS a. Não existe o intermédio de substancias b. Ocorre diretamente célula-célula c. Troca de cargas elétricas através das GAP d. Ocorre em menor quantidade, principalmente nos núcleos talâmicos e no músculo cardíaco 2. QUÍMICAS a. Existe através de mensageiros químicos chamados de NEUROTRANSMISSORES. b. Há liberação de uma substancia química que faz com que o outro neurônio receba o impulso c. Nas sinapses químicas as células não estão juntas, existe um espaço entre elas chamado de FENDA SINÁPTICA, local onde o neurotransmissor será liberado, isso ocorre através do primeiro neurônio que está levando a informação pelo seu axônio, sendo chamado de NEURÔNIO PRÉ-SINÁPTICO até o outro neurônio que vai receber a informação chamado de NEURÔNIO PÓS-SINÁPTICO d. As substâncias químicas que serão liberadas se encontram armazenadas sob forma de vesículas no TERMINAL SINÁPTICO, que se localiza na porção final do axônio. Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia e. A maioria dessas substâncias são produzidas no corpo celular onde há o núcleo e o núcleo e as organelas citoplasmáticas sendo transportadas pelo axônio até o terminal sináptico que também pode produzir essas substâncias Nas sinapses dois tipos de informações podem ser transmitidas: Informação para a próxima célula ficar positiva + → SUBSTANCIA EXITATÓRIA FAZENDO COM QUE OCORRA O DESEMPENHO DO POTENCIAL DE AÇÃO. ABERTURA DE CANAIS DE CA2+ Informação para a próxima célula ficar negativa – → SUBSTANCIA INIBITÓRIA FAZENDO COM QUE A CÉLULA FIQUE EM REPOUSO. Essa informação chega na outra célula porque os neurônios possuem nos seus dendritos do corpo celular o que chamamos de RECEPTORES DE MEMBRANA que vão captar informação dos neurotransmissores, há dois tipos básicos no nosso organismo: • RECEPTOR IÔNICO --- Ex: Glutamato o Possui como mecanismo de ação a abertura ou fechamento de canais de íons, como de Na+, Ca2+ e Cl- • RECEPTOR METABOTRÓPICO OU RECEPTOR DA PROTEINA G --- Ex: Dopamina --- ETAPAS DE NEUROTRANSMISSÃO --- 1. SÍNTESE DE ARMAZENAMENTO DO NEUROTRANSMISSOR a. A maioria dos neurotransmissores são sintetizados no CORPO CELULAR onde há o núcleo e as organelas b. Eles captam as substâncias que são liberadas na corrente sanguínea e sintetiza o neurotransmissor que é encaminho através do axônio por proteínas carreadoras até o TERMINAL SINÁPTICO c. Quando houve entrada de Ca2+ e se ligar na vesícula há liberação do neurotransmissor que desencadeia sua ação no final 2. LIBERAÇÃO DO NEUROTRANSMISSOR NA FENDA SINÁPTICA a. Ocorre por conta da entrada de Ca2+ que se liga a IP3 que se encontra na vesícula de armazenamento. Pessoas com deficiência de cálcio progridem com deficiência de sinapses como no caso de pessoas com doenças renais que tendem a ter uma neurotransmissão extremamente prejudicada, porque a vitamina D também chamada de CALCITRIOL é ativada nos rins se transformando em vitamina D que possui como função primordial a de aumentar a absorção de Ca2+. i. Cálcio é ativado primeiramente no soma, na camada cornificada da pele depois no fígado e por último nos rins. 3. NEUROTRANSMISSOR SE DIFUNDE E É RECONHECIDO PELOS RECEPTORES QUE SE ENCONTRAM NO NEURÔNIO PÓS-SINÁPTICO a. Os neurônios da fenda pré-sináptica se encontram com os da pós-sináptica b. Há receptores de dois tipos: i. Iônicos, podendo ser: Excitatórios ou Inibitórios ii. Metabotrópicos, podendo ser: Excitatórios ou Inibitórios c. Todo receptor é ativado dependendo do tipo de substância que será liberada. 4. TRANSDUÇÃO DE SINAL a. Ocorre após o neurotransmissor conseguir se ligar ao receptor e encaminhar a informação, o que é chamado de TRANSDUÇÃO DE SINAL 5. NEUROTRANSMISSOR É DEGRADADO OU RECAPTURADO a. Isso ocorre pelo próprio neurônio, pois o neurotransmissor não pode ficar solto na fenda sináptica b. O GLUTAMATO que é o principal neurotransmissor excitatório que atua no SNC dura 0,03segundos c. A ACETILCOLINA possui uma enzima específica muito importante para esse processo chamada de ACETILCOLINESTERASE. A sua deficiência leva a um quadro específico de excitação neuronal, Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia principalmente muscular, o que pode causar rigidez do tônus muscular podendo levar pessoas a morte. O envenenamento por PESTICIDAS e ORGANOFOSFORADOS têm como base a INATIVAÇÃO DA ACETILCOLINESTERASE fazendo com que a acetilcolina fique muito tempo fazendo efeito, o que acaba causando alguns ataques. --- RECEPTORES --- Para sua tarefa, osneurotransmissores precisam desencadear seu POTÊNCIAL DE AÇÃO, em que ele sai de -70mV e vai até +25mV. Depois essa carga positiva é mandada embora com a saída do Na+ e a célula sofre processo de REPOLARIZAÇÃO, HIPERPOLARIZAÇÃO e BIPOLARIZAÇÃO. • RECEPTOR IÔNICO o Função de abertura e fechamento de canais iônicos, seja de substancias positivas ou negativas Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia o Quando o neurotransmissor se liga no receptor iônico ele abre um canal iônico para dar passagem a moléculas de íons, seja ele qual carga for dependendo do tipo de neurotransmissor que foi liberado ▪ Ex: GLUTAMATO age em receptores iônicos, quando ele se liga no receptor abre canais de Na+ e desempenha seu potencial de ação, portanto, o glutamato é um neurotransmissor EXCITATÓRIO, pois deixa o neurônio pós-sináptico positivo. o Os neurotransmissores ou receptores iônicos são DEPENDENTES. Se o neurotransmissor se soltar o canal iônico se fecha. o Os receptores iônicos são utilizados para RESPOSTAS RÁPIDAS de transmissão neuronal. ▪ Ex: GABA, interage com receptores iônicos e quando eles se ligam há abertura de canais de Cl, que é um íon inibitório que está presente muito mais no meio extracelular e acaba entrando no neurônio. O neurônio que já estava com carga de -70mV vai para -90Mv. Portanto o GABA é um neurotransmissor inibitório. • RECEPTOR METABOTRÓPICO o Também chamado de RECEPTOR DE SEGUNDO MENSANGEIRO pois ele vai chamar a PROTEÍNA G. o Atua modificando metabolismo, tanto aumentado (neurotransmissor excitatório) quando diminuído (neurotransmissor inibitório). o Também pode abrir canais de cargas, além de atuar sobre o metabolismo. o Atua principalmente na transcrição gênica. o A resposta através de receptores metabotrópicos é mais lenta, em comparação aos receptores iônicos. o Veremos que o GLUTAMATO é utilizado para sintetizar MEMÓRIA Á LONGO PRAZO. Ele faz com que o neurônio produza mais receptores para ele mesmo, para melhorar o metabolismo do neurônio e consequentemente sua transcrição gênica. o A resposta ocorre na seguinte maneira: ▪ Houve a liberação do neurotransmissor Glutamato que também atua em receptores metabotrópicos. Tem neurônios que estão por exemplo no córtex e que possui receptores iônicos para glutamato e neurônios que estão no tálamo e que possui receptores metabotrópicos. ▪ Os receptores metabotrópicos possuem como característica um acoplado chamado de PROTEÍNA G que é formada por 3 partes que são chamadas de subunidades: Subunidade gama, subunidade beta e subunidade alfa sendo essa a única que possui função específica, as outras são somente estruturais. ▪ Quando o neurotransmissor se ligar no receptor metabotrópico ele vai ativar a subunidade alfa da proteínas G desempenha todas as funções para modificar o metabolismo, sendo elas: • Abertura de canais de íons • Aumento da produção de energia • Aumento da transcrição gênica • Ativar ou inativar enzimas intracelulares ▪ Proteína G também é chamada de SEGUNDO MENSAGUEIRO porque não é o receptor em si que faz todo o trabalho, mas sim a proteína G. Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia --- MODULAÇÃO DO SINAL ELÉTRICO COM RECEPTOR EXCITATÓRIO E INIBITÓRIO --- Neurônio em repouso pré-sináptico e pós-sináptico sendo o espaço entre eles a fenda sináptica. Em repouso ele está em -95mV. Primeiro há liberação de um NEUROTRANSMISSOR EXCITATÓRIO para que cargas positivas entrem no neurônio então ele sai de -65mV para -45mV chegando até +25mV. A célula chega até -45mV pois precisa atingir seu LIMIAR DO NEURONIO que é ele modificar sua voltagem aumentando 20mV, significando que a partir dai ele só segue positivamente. SINAIS EXCITATÓRIOS abem canais de Na+ deixando o neurônio positivo que será mandada para o axônio até o terminal sináptico. SINAIS INIBITÓRIOS abre canais de Cl- deixando o neurônio cada vez mais negativo (-65mV p/ -70mV) ficando inibido e sem ação. o Outro mecanismo de ação é a SAÍDA DE POTÁSSIO. Há mais K+ dentro da célula, então abrirmos canais de k+ por gradiente de concentração ele vai do mais concentrado para o menos concentrado, e como o K+ possui carga positiva, se ele sair da célula ela acaba ficando cada vez mais negativa e inibida. o Os BENZODIAZEPÍNICOS possuem como função facilitar a abertura de canais de Cl- deixando o neurônio inibido. Utilizamos os benzodiazepínicos como ansiolíticos, pois se inibimos os neurônios, as sinapficam em pouca quantidade. --- TIPOS DE NEUROTRANSMISSORES --- • ACETILCOLINA (ACH) o Não possui uma classe específica o Possui receptores por vários locais do corpo como no músculo esquelético, músculo liso, glândulas, parassimpático, snc e etc.. O que difere é que a acetilcolina possui diferentes função em cada um desses locais, porque cada receptor responde de uma maneira diferente. o A acetilcolina possui 2 tipos de receptores: ▪ RECEPTORES NICOTÍNICOS – iônicos o São receptores de canais iônicos, ou seja, quando a acetilcolina se liga há abertura de canais de Na+ alterando, portanto, os canais de K+ o Todo receptor muscarínicos é receptor de proteína G, ou seja, é um receptor metabotrópico. ▪ RECEPTORES MUSCARÍNICOS – Divididos em 5 classes: o M1, M2, M3, M4 e M5. o Ex: Liberação de Ach no músculo faz com que ocorra a contração muscular, sendo portanto, excitatório através dos receptores nicotínicos. o No coração a Ach atua sobre os receptores muscarínicos M2, atuando como inibitório Beatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia • AMINAS – ADRENALINA, NORADRENALINA, DOPAMINA, SEROTONINA E A HISTAMINA. o NORADRENALINA E ADRENALINA – Agem em RECEPTORES ADRENÉRGICOS, que são divididos em 2 classes: Alfa e Beta. • Vasos sanguíneos – receptores Alfa 1 – vasodilatação • Músculo cardíaco – receptores Beta 2 – atuando como receptor excitatório causando taquicardia. • Trato gastrointestinal – constipação – inibição o DOPAMINA – Localizada no SNC • É mais EXCITATÓRIA do que inibitória D1 e D5 → INIBITÓRIOS D2, D3 e D4 → EXCITATÓRIOS ▪ Atuam sobre o controle dos movimentos finos pelo núcleo da base, através dos receptores D1 (inibitório) e D2 (excitatório). • Ex: Mal de Parkinson não há dopamina atuando sobre os receptores D1. o SEROTONINA - atua sobre receptores de canais iônicos e também metabotrópicos ▪ Reconhecido com 5Ht o HISTAMINA – Quando se toma um ANTI-HISTAMÍNICO dá muito sono pois os receptores 5Ht são excitatórios do SNC, e quando bloqueamos esse receptor a histamina não consegue mais chegar nele não desempenhando mais sua função de excitação. • AMINOÁCIDOS o GLUTAMATO – Neurotransmissor mais liberado no organismo humano. ▪ Possui 4 receptores, sendo 3 iônicos (CAINATO, AMPA E NMDA) e 1 metabotrópico ▪ Possui receptores excitatórios e metabotrópicos. o GABA – É oposto ao glutamato, que tinha como principal neurotransmissor excitatório, e o gaba possui neurotransmissor inibitório ▪ Possui como função única atuar sobre receptores iônicos de Cl- e em poucos receptores metabotrópicos. o GLICINA – Inibitória como o gaba ▪ Receptor de canal iônico de Cl- GLUTAMATO → EXCITATÓRIO GABA → INIBITÓRIO GLICINA – INIBITÓRIOBeatriz Rodrigues Pires – Morfo 2 – Fisiologia • PURINAS E GASES o As purinas como a ADENOSINA que é inibida pelo café. o Possui ação INIBITÓRIA. • OXÍDO NÍTRICO o Possui ação muito eficaz nos vasos sanguíneos, atuando como um potente VASODILATADOR.
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