Fisiologia aplicada

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Fisiologia aplicada
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Sistema nervoso
	O sistema nervoso anatomicamente é dividido em duas partes: Sistema nervoso central (SNC) e Sistema nervoso periférico (SNP). Sendo o central constituído de encéfalo e medula espinhal e o periférico de nervos espinhais, nervos cranianos, gânglios e terminações nervosas. 
	O encéfalo é formado pelo cérebro (diencéfalo: tálamo e hipotálamo), cerebelo e tronco encefálico (bulbo, ponte e mesencéfalo). Ele encontra se na caixa craniana protegido por meninges. A medula espinhal é a continuação do bulbo, que se aloja dentro da coluna vertebral ao longo do seu eixo crânio-caudal. Nela estão os neurônios motores e sensoriais.
	Nervos são formados por fibras nervosas ramificadas que se distribuem por todo o corpo e gânglios são dilatações de alguns nervos onde há concentração de corpos celulares dos neurônios.
	Os nervos raquidianos ou espinhais são nervos mistos pois contêm fibras nervosas motoras e sensitivas. Eles se ligam à medula espinhal aos pares, um de cada lado da coluna, através dos espaços entre as vértebras. Cada nervo é composto de dois conjuntos de fibras nervosas, chamadas raízes dos nervos, as quais se ligam à parte dorsal (raiz dorsal) e à parte ventral (raiz ventral) da medula.
	A raiz dorsal contém somente fibras nervosas sensitivas, enquanto que a raiz ventral contém somente fibras nervosas motoras. Na raiz dorsal de cada nervo existe um gânglio constituído de muitos corpos celulares dos neurônios sensitivos.
	Os nervos cranianos são os que fazem conexão com o encéfalo. Nos humanos, agrupam-se em 12 pares. Sua maioria liga-se ao tronco encefálico, exceto os nervos olfatório e o óptico, que se ligam respectivamente ao telencéfalo e ao diencéfalo. 
	As fibras dos nervos cranianos podem ser classificadas em aferentes e eferentes. Os dois tipos de fibras (aferentes e eferentes) são divididas em somáticas e autônomas que podem ser gerais ou específicas. 
	As funções do sistema nervoso são: 
· Receber e armazenar informações do meio interno e externo - componente sensorial (1)
· Associar e interpretar informações e memória - componente central, de integração (2)
· Ordenar e efetivar ações - componente motor (3)
· Controlar o meio interno (autônomo).
	Cada componente tem funções especificas e é composto por tipos de células diferentes.
1) Componente sensorial: é o estímulo de receptores que ocorre no sistema nervoso periférico, ou seja, o momento em que o organismo recebe as informações. Detectam estímulos internos e externos e levam estas informações para o SNC por meio dos nervos cranianos e espinhais.
2) Componente central: é a captação e interpretação do estímulo no sistema nervoso central. Processa as informações sensoriais, analisa as mesmas e armazena o que achar necessário para gerar uma memória. Também são tomadas decisões para gerar uma resposta apropriada.
3) Componente motor: é a resposta do estímulo e a realização da ação. Após serem assimiladas as informações, efetores (músculos e glândulas) são ativados por meio dos nervos cranianos e espinhais.
	Os estímulos podem ser por comandos, por reflexo ou vegetativo (visceral). Existe um mecanismo chamado de reserva memorial, que são vias de comunicação que armazenam estímulos uma vez que eles já foram recebidos e executados. Ou seja, armazenam em forma de memória os estímulos recebidos, para que uma próxima vez, eles possam ser entendidos e realizados de maneira mais fácil e rápida.
	Primeiro a informação passa pelo SNP (componente sensorial), onde é recebido o estímulo por terminações nervosas e passado para o SNC. Depois, a informação é captada e interpretada pelo SNC, que vai analisar e armazenar a informação, preparando uma resposta. (componente central). Por último, a informação recebe uma resposta adequada, que vai efetivar uma ação no local determinado (componente motor).
	Existem duas classificações enquanto ao sistema nervoso periférico e seu mecanismo de captação de respostas:
1. Sistema nervoso somático (SNS): é composto por neurônios sensoriais e motores que estão submetidos ao controle consciente para gerar ações motoras voluntárias resultantes da contração de um músculo esquelético. Os neurônios sensoriais conduzem informações provenientes dos receptores somáticos da cabeça, parede do corpo, membros, visão, audição, paladar e olfato para o SNC. Enquanto os neurônios motores conduzem impulsos do SNC apenas para os músculos esqueléticos por meio de respostas voluntárias.
2. Sistema nervoso autônomo (SNA): é a parte do sistema nervoso que está relacionada ao controle da vida vegetativa, ou seja, controla funções como a respiração, circulação do sangue, controle de temperatura e digestão, com a função de manter a homeostasia. É o responsável pelas respostas reflexas, ou seja, de caráter involuntário. Os neurônios sensoriais conduzem informações para o SNC por meio de receptores autônimos localizados em órgãos viscerais, como o estomago e os pulmões. Já os neurônios motores, conduzem impulsos do SNC para os músculos lisos, músculo cardíaco e para as glândulas. Todos esses impulsos são conduzidos de maneira involuntária. É interligado com o hipotálamo, que coordena a resposta comportamental para garantir a homeostasia. O SNA ainda se divide em simpático e parassimpático.
ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA NERVOSO
	O sistema nervoso é composto de células altamente especializadas. Essas células nervosas são chamadas de neurônios e neuroglias. O funcionamento dos neurônios é estritamente dependente das neuroglias e vice-versa.
	 Os neurônios são responsáveis por conduzir, receber e transmitir os impulsos nervosos através do corpo. Eles são todos conectados e transmitem informações entre si por meio de sinapses. 
	Eles são anatomicamente divididos em: corpo celular, dendritos, axônio e terminais sinápticos. 
· Corpo celular: parte do neurônio que abriga o núcleo, as organelas citoplasmáticas e o citoesqueleto. É a partir desta parte que se iniciam os impulsos elétricos e que saem as extensões dos neurônios, ou seja, onde ocorre a integração das informações.
· Dendritos: ramificações do corpo celular que atuam na recepção de estímulos nervosos tanto do ambiente como de outros neurônios para o restante da célula.
· Axônio: pode ter tamanhos e circunferências variáveis. Ele conduz o impulso elétrico do corpo celular para os terminais sinápticos. São envolvidos por bainhas de mielina que servem como isolantes elétricos. As bainhas de mielina envolvem, isolam e protegem os axônios, e por elas serem espaçadas entre si, acabam aumentando também a velocidade da condução do potencial elétrico dos neurônios.
· Terminais sinápticos: é a parte final dos neurônios, que se ligam a dendritos de outros neurônios por uma fenda sináptica, onde são passados os potenciais elétricos (sinapse). Essa fenda é preenchida por proteínas (sinapse elétrica) ou por neurotransmissores (sinapse eletroquímica). 
	Os neurônios também se diferenciam em formato e estrutura. A forma do neurônio interfere diretamente na sua função.
· Neurônios multipolares: apresentam mais de dois prolongamentos que partem do corpo celular. Podem ter vários dendritos, mas apenas um axônio.
· Neurônios bipolares: apresentam dois prolongamentos a partir do corpo celular, sendo um axônio e um dendrito.
· Neurônios pseudo-unipolares: com apenas um prolongamento partindo do corpo celular, mas este se bifurca em dois novos prolongamentos, porém ambos são axônios.
· Neurônios unipolares: apresentam apenas corpo celular e um prolongamento (axônio). Não costumam ser muito comuns, além de servir como células sensoriais da retina e mucosa olfatória.
	Já as neuroglias cercam os neurônios e os mantém no seu lugar, fornecendo nutrientes e oxigênio para os neurônios, isolam um neurônio do outro, destroem patógenos e removem neurônios mortos. Mantêm a homeostase, formam as bainhas de mielina e participam na transmissão de sinais no sistema nervoso.
	Também participam ativamente nas transmissões sinápticas, regulando a liberação de neurotransmissores ouliberando-os, elas mesmas, e liberando ATP que modela funções pré-sinápticas. Além disso, são cruciais na reparação de neurônios que sofreram danos tanto no SNC como no SNP.
	Eles podem ser micróglias (realizam fagocitose) ou macróglias. As macróglias se dividem em astrócitos (nutrem os neurônios por meio de ligações aos capilares, formando uma barreira hematoencefálica, permitindo seletivamente quais substâncias presentes no sangue podem atravessar os tecidos de revestimento dos neurônios), oligodendrócitos (fabricam as bainhas de mielina a partir de lipídios e proteínas) e glioblastos (participam da comunicação bidirecional dos neurônios).
	CONDUÇÃO DE IMPULSOS NERVOSOS
	A transmissão dos impulsos nervosos depende do formato, do diâmetro e da distribuição dos axônios e bainha de mielinas. Por isso, cada parte do corpo possui tipos diferentes de axônios, sendo cada um deles específico para determinadas ações e respostas.
	Em um neurônio, os estímulos se propagam sempre no mesmo sentido: são recebidos pelos dendritos, seguem pelo corpo celular, percorrem o axônio e, da extremidade deste, são passados à célula seguinte (dendrito – corpo celular – axônio). 
	O impulso nervoso que se propaga através do neurônio é de origem elétrica e resulta de alterações nas cargas elétricas das superfícies externa e interna da membrana celular. O estímulo ocorrido em algum ponto do neurônio é transmitido através de mudanças bruscas de carga elétrica, fenômeno chamado potencial de ação, que percorre todo o neurônio.
	A membrana de um neurônio em repouso apresenta-se com carga elétrica positiva do lado externo (voltado para fora da célula) e negativa do lado interno (em contato com o citoplasma da célula). Quando essa membrana se encontra em tal situação, diz-se que está polarizada. Essa diferença de cargas elétricas é mantida pela bomba de sódio e potássio. Assim separadas, as cargas elétricas estabelecem uma energia elétrica potencial através da membrana: o potencial de membrana ou potencial de repouso (diferença entre as cargas elétricas através da membrana).
	Quando um estímulo químico, mecânico ou elétrico chega ao neurônio, pode ocorrer a alteração da permeabilidade da membrana, permitindo grande entrada de sódio na célula e pequena saída de potássio dela. Com isso, ocorre uma inversão das cargas ao redor dessa membrana, que fica despolarizada gerando um potencial de ação. Essa despolarização propaga-se pelo neurônio caracterizando o impulso nervoso.
	Imediatamente após a passagem do impulso, a membrana sofre repolarização, recuperando seu estado de repouso, e a transmissão do impulso cessa.
	O estímulo que gera o impulso nervoso deve ser forte o suficiente, acima de determinado valor crítico, que varia entre os diferentes tipos de neurônios, para induzir a despolarização que transforma o potencial de repouso em potencial de ação. Esse é o estímulo limiar. Abaixo desse valor o estímulo só provoca alterações locais na membrana, que logo cessam e não desencadeiam o impulso nervoso.
	Qualquer estímulo acima do limiar gera o mesmo potencial de ação que é transmitido ao longo do neurônio. Assim, não existe variação de intensidade de um impulso nervoso em função do aumento do estímulo; o neurônio obedece à regra do “tudo ou nada”. 
	Dessa forma, a intensidade das sensações vai depender do número de neurônios despolarizados e da frequência de impulsos. Imagine uma queimadura no dedo. Quanto maior a área queimada, maior a dor, pois mais receptores serão estimulados e mais neurônios serão despolarizados. 
	A transmissão do impulso nervoso de um neurônio a outro ou às células de órgãos efetores é realizada por meio de uma região de ligação especializada denominada sinapse. 
	Um neurônio faz sinapses com diversos outros neurônios. Estima-se que uma única célula nervosa possa fazer mais de mil sinapses. Geralmente elas ocorrem entre a parte final do axônio de um neurônio (terminais sinápticos) e o dendrito de outro.
	O tipo mais comum de sinapse é a química, em que as membranas de duas células ficam separadas por um espaço chamado fenda sináptica.
	Na porção terminal do axônio, o impulso nervoso proporciona a liberação das vesículas que contêm mediadores químicos, denominados neurotransmissores. Os mais comuns são acetilcolina e adrenalina. 
	Esses neurotransmissores caem na fenda sináptica e dão origem aos impulsos nervosos na célula seguinte. Logo a seguir, os neurotransmissores que estão na fenda sináptica são degradados por enzimas específicas, cessando seus efeitos. 
SINAPSE ELÉTRICA
	A sinapse elétrica é a passagem direta de íons e pequenas moléculas, através de canais de comunicação de uma célula para a outra. A fenda sináptica entre esses neurônios é muito pequena, cerca de 3,5nm.
	Na sinapse elétrica, não há elementos químicos, sendo assim, não possuem mediadores chamados de neurotransmissores. A passagem de íons é direta entre as células por meio de proteínas presentes nas membranas pré-sinápticas e pós-sinápticas. Nesse caso, os íons podem passar tanto de um lado, como para o outro, sendo assim, são bidirecionais.
	A comunicação das duas células é chamada de junções comunicantes. E por conta de ser uma passagem direta, a mesma é rápida e obtém respostas quase que imediatamente.
	Essas sinapses podem ser de característica excitatória (sinal produzido na membrana pós-sináptica é de despolarização, iniciando o potencial de ação) ou inibitória (sinal produzido na membrana pós-sináptica é de hiperpolarização, inibindo o potencial de ação).
	
SINAPSE QUÍMICA OU ELETROQUÍMICA 
	Os axônios apresentam diversas ramificações e, no final delas, são encontradas expansões chamadas de botões pré-sinápticos. Esse botão está separado da membrana do outro neurônio ou célula muscular através de um espaço que recebe o nome de fenda sináptica.
	No botão pré-sináptico existem diversas mitocôndrias, além de vesículas que são repletas de uma substância química que recebe o nome de neurotransmissores, que são capazes de alterar a permeabilidade da membrana do neurônio pós-sináptico. Como exemplos de neurotransmissores, podemos citar a acetilcolina e a noradrenalina.
	Quando um impulso nervoso chega ao botão pré-sináptico, os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica. Eles passam por difusão através da sinapse e atingem o neurônio pós-sináptico, ligando-se a receptores de membrana. Alguns neurotransmissores exercem a função excitatória em uma sinapse, enquanto outros podem ter a função de inibir o impulso. A inibição sináptica também pode ocorrer pela diminuição da liberação de neurotransmissores excitatórios.
	Os neurotransmissores são produzidos continuamente pelos botões sinápticos ou, ainda, pelo corpo celular. Esse processo é chamado de biossíntese. Entretanto, uma estimulação frequente e excessiva pode ocasionar o esgotamento dessa substância e, consequentemente, parar o impulso, funcionando, assim, como um meio de proteção.
	Nesse caso, a fenda sináptica é maior e sua direção é apenas para um lado, ou seja, unidirecional.
	Cada neurotransmissor presente na membrana pré-sináptica possui um receptor próprio na membrana pós-sináptica.
	Com a passagem do potencial de ação e da diferença de voltagem, nos terminais dos neurônios (membrana pré-sináptica), abrem-se canais de cálcio que geram neurotransmissores e os empacotam em uma vesícula para que eles fiquem protegidos e possam migrar para dentro da fenda. Ao serem empacotados, os neurotransmissores saem da membrana pré-sináptica por meio de ancoragem (ligação com proteínas) e passam para a fenda. Na passagem pela fenda, perdem sua vesícula.
	 Quando estão na fenda, os neurotransmissores encontram seus receptores próprios na membrana pós-sináptica e adentram o outro neurônio por meio de difusão. 
	Ao entrar na membrana pós-sináptica, o neurotransmissor dá sequência ao impulso químico. Pode se dizer então que os neurotransmissores são uma forma de hiperpolarizar a célula.
	Possuem vias de características excitatórias (quando ocorre abertura dos canais de sódio da membranapré-sináptica, deixando o interior mais positivo em relação ao exterior) ou inibitórias (quando ocorre abertura dos canais de cloreto da membrana pré-sináptica, deixando o interior mais negativo em relação ao exterior).