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Rafaela Pamplona Organização e Funções Gerais do SN ► Aspectos gerais – Neurofisiologia do século XVIII - Organização anatômica do SN: reconhecimento das divisões central e periférica. Essa divisão é didática, o SN “não se vê” como algo dividido, o que acontece em um repercute no outro e no organismo como um todo. - Didaticamente o SN central é a parte do SN que está contida em uma cavidade óssea, Ex.: encéfalo (dentro do crânio) e medula espinhal (dentro da coluna vertebral. Enquanto o SN periférico é composto por gânglios e nervos. ► Aspectos Gerais Externos da Anatomia Encefálica ► Medula Espinhal, Raízes Espinhais e Segmentos Medulares Todos os nervos espinhais saem de raízes que têm origem em somente duas regiões da medula: ou saem das pontas das colunas (cornos) dorsais ou saem da fissura anterolateral da medula. A parte mais anterior chama- se raízes ventral e a mais posterior de raízes dorsais, que se unem para formar uma única estrutura, os gânglios e os nervos espinhais. ► Organização Macroscópica do SN O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O encéfalo, por sua vez, engloba o cérebro, cerebelo e o tronco encefálico. O cerebelo é responsável pelo equilíbrio do corpo, controlando os músculos do corpo. O tronco encefálico liga o encéfalo a medula espinhal. ► Padrão de Distribuição dos Nervos Espinhais Segmentos medulares é a parte da medula espinhal de onde partem as raízes ou filamentos radiculares anteriores ou ventrais (motores) e posteriores ou dorsais (sensitivos) que entram na formação de um único nervo espinhal. ► Propriedades Essenciais de um Ser Vivo - : propriedade de ser sensível a um estímulo, permite que a célula detecte as modificações do meio. : ao reagir a um estímulo a célula da origem a um impulso. é a resposta ao impulso Rafaela Pamplona ► Formação Básica dos Circuitos Neuronais O desenvolvimento de arcos funcionais : são fibras ou feixes de fibras que trazem impulsos para uma determinada aérea do SN. : são fibras que levam impulsos de uma determinada área do SN. Logo, aferente se refere ao que entra no SN e eferente ao que sai do SN. : responsável por fazer a associação de um segmento com outro. Arco Reflexo Intrasegmentar O estímulo é aplicado em um segmento dá origem a um impulso, que é conduzido pelo neurônio sensitivo ao centro (gânglio). O axônio deste neurônio faz sinapse com o neurônio de associação, também localizado no gânglio cujo axônio, passando pela corda ventral, estabelece sinapse com o neurônio motor do segmento vizinho. Deste modo, o estímulo se inicia em um segmento e a resposta se faz em outro. O existe independente da vontade, é a resposta a um dado estímulo recebido por um nervo, ocorrendo de forma inconsciente (excitação processada na medula e não no encéfalo). Pode ser classificado em: : controlam os sistemas respiratório e cardiovascular : ~ Exteroceptivos: estimulados por receptores cutâneos sensíveis a pressão, temperatura, dor e tato. ~ Proprioceptivos: estimulados por receptores localizados nos músculos, ligamentos, articulações e tendões. Reflexo patelar: o martelo produz estiramento do tendão que acaba por estimular receptores no músculo quadríceps, dando origem a impulsos nervosos que seguem pelo neurônio sensitivo. O prolongamento central desses neurônios penetra na medula e termina fazendo sinapse com neurônios motores aí situados. O impulso sai pelo axônio do neurônio motor e volta ao membro inferior, onde estimula as fibras do músculo quadríceps, fazendo com que a perna se projete para a frente. ► Organização Funcional Geral do SN ➢ – componentes sensoriais. Receptores sensoriais → neurônios aferentes primários. Gânglios da raiz dorsal ou dos nervos cranianos. Os neurônios aferentes geram as sensações, eles estão na linha de frente para receber o estimulo, ou seja, algo que pode gerar uma resposta é percebido por esses componentes. Só pode ser dito que houve estimulação se houver uma estrutura que seja afetada por algum tipo de evento ambiental. ➢ – substância cinzenta do SNC e Interneurônios Entéricos. ➢ – componentes motores - Motoneurônios Somáticos - Núcleos motores - Medula espinhal ou tronco encefálico - Motoneurônios Autonômicos - Neurônios pré e pós ganglionares ► Microestrutura do SN : permitiu a visualização de diferentes tipos de neurossomas (=corpo de uma célula nervosa). Com essa identificação, passou-se a classificar o neurônio de acordo com o formato do neurossoma e de sua célula dendrítica. - Estudo da citoarquitetura - Diferenciação entre neurônios e células gliais. Há muito mais células da glia que neurônios, principalmente astrócitos. - Identificação dos corpúsculos de Nissl (aglomerados de ribossomos) Sincício: células isoladas que durante o seu desenvolvimento, ao encostarem uma na membrana da outra, as membranas se fusionam, Rafaela Pamplona gerando poros entre os citoplasmas, de modo que todo o conjunto parece ser um só. Neuritos: prolongamentos dos neurossomas - Teoria Reticular (Golgi) X Teoria Celular de Schwann (Cajal) Unidade Funcional Básica - Neurônio São as unidades básicas do SN, ou seja, são células especializadas na transmissão de informações, por meio de impulsos nervosos. → Nucléolo proeminente – perde a capacidade de orientação das estruturas em desenvolvimento durante a divisão celular. Devido a essa característica, o neurônio maduro quando sofre algum dano, ele perde sua capacidade de regeneração e acaba se degenerando. Ribossomas Mitocôndrias Retículos endoplasmáticos Melanina - Locus ceruleus - Substância negra ► Classificação dos Neurônios → - Esferoidais – corpo neuronal com formato esférico, normalmente não tem dendritos, possui apenas axônio. - Piramidais – corpo neuronal e o campo dendrítica com formato piramidal, tem rede dendrítica e axônio. Normalmente, o axônio sai da base da pirâmide. Esse é chamado de neurônio é polarizado, significa que o axônio sai do neurônio em direção perpendicular à superfície do córtex essa característica conformacional é importante porque permite a existência das bases (das ondas) do registro do eletroencefalográfico. A despolarização sempre começa na região dendrítica O córtex cerebral é dividido em 6 camadas, onde duas delas (3 e 5) são ricas em neurônios do tipo piramidal. - Estrelares – seus prolongamentos seguem em todas as direções, difícil identificar o axônio. - Piriformes (de Purkinje) – presente no córtex do cerebelo, bem polarizado e direcionado do campo dendrítico e da saída do axônio. → - Unipolar – encontrado em invertebrados - Pseudo-unipolar – segundo mais comum. Não tem dendrito, ambas as ramificações têm características axonais. Presentes nos gânglios das raízes dorsais., quando apenas um axônio é emitido do corpo celular. - Bipolar – duas saídas axonais, presente na mucosa de revestimento do nariz e na retine. - Multipolar – mais comum. Rafaela Pamplona ► Estrutura Neuronal: Dendrito - Afunilam à medida que se afastam da origem - Presença dos receptores – região rica em receptores moleculares e neurotransmissores, sendo eletricamente pouco excitável, de forma geral, o potencial de ação não se gera ou propaga. Ele despolariza, mas não propaga potencial de ação. - Espinhos dendríticos – pequenos prolongamentos (ramificações). Local onde circundam os botões sinápticos. Pode se modificar de acordo com suas necessidades, alterações no número, no comprimento, na disposição espacial e na densidade das espinhas dendríticas (conceito de plasticidade neuronal). - Importância do tamanho e da área do campo dendrítico: quanto mais ramificado e maior em número, melhor a possibilidade receber informações dediversas origens. ► Estrutura Neuronal: Axônio - Geração do potencial de ação - Canais de Sódio Dependentes de Voltagem - Ramificação do axônio: ramificação mais distal, em ângulo reto e mantendo o diâmetro. Normalmente, é menos ramificado que o dendrito. Nos neurônios multipolares a região do cone de implantação do axônio é rica em canais proteicos de sódio, essa característica permite que se inicie o potencial de ação. Todos os estímulos elétricos que ocorrem nos dendritos e no soma convergem para o cone de implantação. Esses eventos podem resultar na despolarização de membrana, com a presença dos canais de sódio pode ser gerado um potencial de ação. - : transmissão sináptica. No terminal axonal não há mais as características necessárias para que ocorra a propagação do potencial de ação, ou seja, é uma região pobre em canais de sódio dependentes de voltagem. No entanto, possui outros canais importantes para outros íons, também podem ter botões sinápticos. Sua principal função é a síntese e liberação de neurotransmissores, caracterizando a transmissão sináptica. ► Tipos de Sinapses - Axo-somática - Axo-axônica é importantíssima para a regulação da resposta que o neurônio seguinte dá ao neurônio inicial. - Axo-dendrítica ► Segmentos funcionais do Neurônio : dendritos e neurossoma : zona de gatilho, local onde é gerado o potencial de ação (cone de implantação). : axônio : além de produzir e liberar neurotransmissores, também pode receber informação sináptica. Com essa função, há duas regiões receptivas, tanto o neurossoma quanto o terminal de transmissão. Rafaela Pamplona ► Citoesqueleto Funcional do Neurônio : são responsáveis por dar forma e rigidez, pela modificação de forma e mobilidade, pelo crescimento e renovação da estrutura neuronal, além de funcionar como meio de transporte para substâncias dentro do neurônio. As três principais proteínas do citoesqueleto são: → : é a mais calibrosa, microtúbulo, sua espessura é semelhante a distância existente entre os neurônios em uma fenda sináptica. O sistema microtubular tem importante função dendrítica, pois são elementos essenciais para a elaboração das ramificações dendríticas. São estruturas especializadas, tem interrelações com os neurofilamentos, além de serem responsáveis pelo transporte intracelular. MAPs = interconexão entre os microtúbulos. proteína Tau, substância amilóide e correlação com a doença de Alzheimer. Ao longo do axônio, do cone de implantação até o terminal, a vários microtúbulos interligados a membrana e entre os próprios microtúbulos, por meio das proteínas associadas ao microtúbulo, responsáveis por ancorá-los. Proteínas Tau = são proteínas de associação entre os microtúbulos que tem projeção para fora da célula. Quando essas proteínas se acumulam pode prejudicar a transmissão do potencial de ação, favorecendo o surgimento de doenças neurodegenerativas, como Alzheimer. → : constituem os filamentos intermediários. São essenciais para a manutenção da forma neuronal, da arborização dendrítica e para o crescimento axonal e transporte de moléculas e organelas no sistema nervoso. Astrócitos – proteína acida fibrilar glial: correlação com o grau de reatividade astrocitária Mutações em genes que codificam neurofilamentos ou suas proteínas ligantes podem causar inibição no transporte axonal. Adicionalmente, o acúmulo anormal de proteínas dos neurofilamentos é uma característica comum a muitas doenças neurodegenerativas, como a doença do neurônio motor humana (ex.: ELA – esclerose lateral amiotrófica). O neurofilamento de cadeia leve (NFL, na siga em inglês) que funciona como um marcador no sangue que dá uma indicação de perda de células nervosas no cérebro. Esta proteína se acumula no sangue das pessoas muito antes da doença se manifestar, provocando danos cerebrais e outras doenças, como esclerose múltipla. → : é a mais fina, microfilamento, formam uma estrutura complexa responsável pelo controle da forma celular, distribuição das proteínas de membrana e tráfego intracelular, crescimento e regeneração. Presente principalmente nos dendritos, nos cones de crescimento quando o neurônio está reagindo a uma secção no axônio e nas modificações dos espinhos dendríticos. ► Transporte Axonal – transporte axoplasmático Por não possuírem ribossomos, REL e mitocôndrias, os axônios necessitam de fluxo continuo de substâncias solúveis e de organelas que se deslocam do pericárdio até a terminação axônica. Contudo, a renovação dos componentes da terminação nervosa é feita de um fluxo em sentido contrário, ou seja, do axônio ao pericárdio. As tubulinas são importantes para o transporte axonal, tanto neurossoma – terminal quanto no sentido inverso. → (se move ou se estende para a frente) : é o transporte que saí do soma para o terminal, com velocidade variável entre 0,1 a 10 mm/dia. Responsável por transportar enzimas e moléculas solúveis. → : é o transporte que saí do neurossoma para o terminal, com velocidade variável entre 50 a 1000 mm/dia. “Vai carregada e volta vazia” Cinesina – são microtubulinas, que funcionam como trilhos, são proteínas carreadoras unidirecionais quando estão carregadas. Essas proteínas têm afinidade por organelas celulares, ao se ligarem o deslocamento é iniciado no sentido do terminal axônico. Ou seja, são proteínas móveis que se deslocam no sentido do terminal axônico quando Rafaela Pamplona estão carregadas por grandes organelas celulares limitadas por membranas, como mitocôndrias e vesículas de secreção. → : a velocidade varia de 200 a 300 mm/dia. Dineína: sua função é inversa a cinesina, ou seja, do terminal para o neurossoma, transportam lisossomas e enzimas. Vírus como o herpes zoster (catapora) utiliza esse mecanismo de transporte. ► Neuróglia e a Sustentação do SN As células da Glia, Gliócitos ou Neuróglia são responsáveis pela sustentação e pela proteção dos neurônios. São células com grande importância para o neurônio, sendo a sua principal função a nutrição (além da estrutural). As células da glia são geralmente menores que os neurônios, porém, são de 5 a 10 vezes mais numerosas. Apesar de essas células não produzirem potencial de ação, elas participam do controle do meio onde estão os neurônios. Outra característica é que elas são capazes de se dividirem mesmo na fase adulta. → : correspondem a maior população celular do SN. Em termos de citoesqueleto possuem as mesmas proteínas dos neurônios, seu neurofilamento característico é a proteína GEAP (proteína ácida fibrilar glial), ela confere a rigidez e o suporte mecânico para o tecido nervoso. Funcionam como meio de separação entre os neurônios (exceto nas sinapses). Ligam os neurônios aos capilares e à pia-mater, para nutrição, além disso eles dão sustentação, formam uma rede de comunicação, cicatrização e manutenção do equilíbrio químico. Chamam de pés vasculares (transferências de moléculas e íons). Seus prolongamentos citoplasmáticos têm funções: - Auxiliar na barreira hematoencefálica que regula a passagem de substâncias do sangue para as células nervosas. Barreira hematoencefálica: composta por três elementos – junções intercelulares, membrana basal e por fora o revestimento pelos astrócitos. - Captação de neurotransmissores. Participam no metabolismo de neurotransmissores e mantem o equilíbrio do potássio no microambiente (=tamponamento do potássio extracelular) dos neurônios do SNC para a geração de impulsos nervosos. - Isolamento de sinapses, deixando-a mais eficiente por formar uma espécie de bolsa evitando que os neurotransmissores sejam perdidos no interstício. O astrócito possui comunicação por junções abertas (=sincício). - Formação da glia radial tem papel fundamental como guia de crescimentopara os neurônios. - Capacidade proliferativa e reacional, com formação de GLIOSE (cicatriz no cérebro) após a morte neuronal • Astrócito protoplasmático – predomina na substância cinzenta, possuem prolongamentos curtos e mais ramificações (aspectos grosseiros) • Astrócito fibroso – predomina na substância branca, possuem prolongamentos longos e menos numerosos. → : é sintetizada na medula óssea, possuem a mesma origem embrionária dos macrófagos, ou seja, são células relacionadas ao sistema de defesa, realizando fagocitose no SN. Está presente em pouca quantidade. Rafaela Pamplona São células que apresentam o complexo de histocompatibilidade (MCH-I e MCH-II) – responsável pela apresentação do complexo antígeno – MCH ativa as células T → as células T iniciam o processo de reação inflamatória quando necessário, com a produção de citocinas (IL-1 = interleucina I; TNF- α). → revestimento celular do SNC. São as células responsáveis pela produção da bainha de mielina no SNC. Cada oligodendrócito pode mielinizar vários segmentos de vários axônios. Ao emitir seus prolongamentos oferecem proteção e isolamento aos axônios. O axônio pode não ter esse envoltório mielínico ou ter apenas uma camada, sendo chamado de fibra amielínica ou contínua, essa fibra passa a condução mais lenta e com maior gasto de ATP. Já a fibra mielínica é quando o axônio é revestido por várias voltas dos envoltórios da bainha de mielina, nessa fibra a condução é saltatória, rápida e com gasto pequeno de ATP. → : revestimento celular do SNP. É a célula glial do sistema nervoso periférico. São as células presentes no SNP cujo a função é a mielinização das fibras nervosas dos neurônios do SNP. Sua função é análoga a dos oligodendrócito, porém, no SNP. Diferente dos oligodendrócitos, as células de Schwann só podem mielinizar uma fibra nervosa somente em um segmento curto de tal forma que várias células de Schwann precisam se dispor, como em uma fila, para cobrir toda a extensão do axônio. As células de Schwann tem seu citoplasma enrolado várias vezes em si mesma, semelhante a um bolo de rocambole, esse enrolamento pode se repetir até 50 vezes. Ao final de uma célula de Schwann e começo de outra a uma fenda desmielinizada expondo o axônio do neurônio, essa pequena fenda desmielinizada recebe o nome de Nódulo de Ranvier. É na região do nodo de Ranvier que há a presença dos canais de sódio dependentes de voltagem que podem gerar os potenciais de ação. Lembrar!!! ► oligodendrócito = uma célula para vários axônios ► célula de Schwann = várias células para um axônio As células de Schwann são importantes na regeneração neuronal periférica. na degeneração ortógrafa ou walleriana (no axônio separado) com coto axonal distal a secção. É um processo resultante do corte ou esmagamento de uma fibra nervosa, no qual a parte do axônio que é separada do corpo do neurônio degenera distalmente em relação à lesão. O neurônio motor que sofre uma secção no axônio a porção distal, que está separada do neurossoma vai se degenerar devido a falta de nutrição suficiente. Mas o segmento proximal, ainda em contato com o neurossoma, deixa de receber qualquer tipo de sinalização via retrograda, além das próprias citocinas e passa a reativar esse processo de tentativa de regeneração e reinervação da célula alvo, dependendo da distância, do tempo e da habilidade cirúrgica do médico responsável pela reaproximação essa, as células de Schwann são mantidas viáveis. ♥ Cromatólise central A secção do axônio pode causar no neurônio alterações conhecidas como cromatólise central ou reação axonal: o corpo celular sofre tumefação, com desaparecimento dos corpúsculos de Nissl (devido ativação dos ribossomos) na porção central da célula e deslocamento do núcleo para a periferia. O segmento axonal proximal emite prolongamentos em busca de sinais químicos até encontrar as antigas células de Schwann. Ao encontrá-las o axônio volta a crescer dentro dos canais de orientação mantidos pelas células de Schwann. Estas alterações são geralmente reversíveis e interpretadas como um estado de metabolismo aumentado para favorecer a regeneração do axônio. Alteração semelhante pode ser observada em certas lesões crônicas do neurônio como, por exemplo, na pelagra. Essa regeneração só é possível porque cada grupo de células de Schwann só é responsável por um axônio, por uma única fibra nervosa. ► Regeneração do contanto neural após lesão → : - Brotamento do coto proximal remanescente - Preservação da integridade das células gliais e da matriz de endoneuro no nervo periférico. - Canais de orientação pelas células de Schwann - Formação de neuroma nas lesões de separação acima de 3mm → : - Incapacidade de formação de canais de orientação ~ mielinização feita por oligodendrócitos (recolhem seus prolongamentos após a lesão ~ preenchimento rápido por astrócitos http://anatpat.unicamp.br/bineuhistogeral.html#cromat%C3%B3lise Rafaela Pamplona ► Conceitos Básicos : grupamento de neurônios (corpos celulares) e células da glia situados fora do sistema nervoso central e envoltos por uma cápsula de tecido conjuntivo. Mesmo sendo parte do SNP, os nervos penetram nas cavidades ósseas para fazer conexão com o SNC e possibilitar o fluxo de informações aferentes e eferentes. Assim, a definição anatômica de SNC e de SNP está intimamente relacionada com a embriogênese do sistema nervoso. feixes de axônios periféricos com uma rota comum feixe de axônios com a mesma região de origem, destino e função. Na denominação de um trato, geralmente, indica-se primeiro a origem, depois o destino e, por vezes, sua posição relativa cruzamento de axônios perpendicular ao plano sagital mediano. As fibras provenientes de cada lado têm direção semelhante, mas sentidos opostos cruzamento oblíquo de axônios no plano sagital mediano feixe compacto de axônios significa “cordão”. Utiliza-se para determinar regiões de substância branca pelas quais navegam tratos e fascículos significa “fita”. É um feixe achatado de axônios axônio envolto pela célula glial Rafaela Pamplona Formação Embrionária e Organização Estrutural do SN ► Desenvolvimento Inicial – Gastrulação Da linha primitiva: - Mesoderma extraembrionário - Mesoderma do embrião - Processo notocordal - Endoderma do embrião Durante a terceira semana o rápido desenvolvimento do embrião é caracterizado por: - aparecimento da linha primitiva - desenvolvimento da notocorda - diferenciação das 3 camadas germinativas é o início da morfogênese (formação dos sistemas) formação das camadas germinativas, são precursoras de todos os tecidos embrionários. É iniciado com a formação da linha primitiva na superfície do epiblasto. • Ectoderma embrionário: origina a epiderme, SNC e SNP • Mesoderma embrionário: origina a musculatura lisa, tecido conjuntivo, células do sangue, musculatura esquelética... • Endoderma embrionário: vias respiratórias e trato gastrointestinal : é o primeiro sinal da gastrulação. Resulta na proliferação e migração das células do epiblasto para o plano mediano do disco embrionário. Na região caudal a linha se alonga pela adição de células, enquanto na região cranial ela se prolifera (↑volume), formando o nó primitivo. Essa conformação ajuda a identificar o eixo céfalo-caudal do embrião. Destino da linha primitiva: Depois da 4º semana a linha primitiva diminui de tamanho relativo e torna- se uma estrutura insignificante na região sacrococcígea do embrião. A persistência de resquícios da linha primitiva pode dar origem aum tumor = teratoma. Processo Notocordal e Notocorda As células mesenquimais migram cefalicamente do nó e da fosseta, formando um cordão celular mediano, o processo notocordal (fosseta primitiva), a luz dele canal notocordal, até alcançar a placa pré-cordal, onde • - Endoderma do saco vitelínico ~ Mesoderma extraembrionário • - Ectoderma do âmnio - Ectoderma do embrião - Linha Primitiva Rafaela Pamplona o ectoderma e o endoderma estão em contato. Esse processo é essencial para a indução do cérebro anterior e do olho. A placa pré-cordal é o primórdio da membrana bucofaríngea (futura cavidade oral) que tem como papel ser o centro sinalizador para controlar o desenvolvimento de estruturas cranianas. A notocorda define o eixo primitivo e fornece os sinais necessários para o esqueleto axial. Ela se estende da membrana bucofaríngea até o nó primitivo. Degenera e desaparece quando os corpos vertebrais se formam, mas persiste como o núcleo pulposo de cada disco intervertebral. A notocorda induz o ectoderma a formar a placa neural, primórdio do sistema nervoso central. ► Desenvolvimento Inicial – Neurulação : são os processos envolvidos na formação da placa neural e das pregas neurais e no fechamento dessas pregas para a formação do tubo neural. O espessamento do ectoderma forma a placa neural, que dará origem ao SNC. Por volta do 18º dia, a placa neural se invagina e forma o sulco neural mediano com pregas neurais, a fusão das pregas converte a placa em tubo neural. A crista neural se separa em partes, direita e esquerda, e origina os gânglios sensitivos dos nervos cranianos e os gânglios espinhais. A placa neural, muda sua conformação, com elevação das suas bordas laterais (pregas neurais), passando a se chamar sulco neural. As pregas neurais vão se aproximando e o sulco neural se aprofundando, formando a goteira neural. Quando as pregas neurais se fundem, forma-se então o tubo neural. Durante a formação do tubo neural, em embriões de cerca de três semanas e meia, na região de fusão das pregas neurais, células se desprendem da superfície e migram para as laterais do tubo neural, essas células constituem a crista neural. A crista neural se forma até no mínimo quatro semanas e meia, no encéfalo, e durante muito mais tempo na medula espinhal. O fechamento do tubo neural tem início na região central do embrião e migra para as regiões periféricas, formando o neuroporo rostral (abertura anterior, encéfalo) e o neuroporo caudal (medula espinhal) ► Estruturas e Relações do Tubo Neural : relação com os prolongamentos centras dos neurônios sensoriais (gânglios ou raízes dorsais). Recebe fibras nervosas (axônio) de fora. (raízes sensitivas) : motoneurônios somáticos e viscerais (raízes ventrais). Emite fibras nervosas (axônio) para fora. (raízes motoras) : separação motora-sensitiva, relação com a inervação visceral : epêndima do plexo coróide : sulco mediano do IV ventrículo Relações das Placas Alares e Basais Rafaela Pamplona As cristas neurais se encontram paralelamente ao tubo neural, no lado direito e esquerdo, elas contêm neuroblastos em formação que ao se desenvolver, como todo neurônio, emite axônios, estabelecendo a ligação entre as cristas neurais com a placa alar. Enquanto isso, a placa basal emite axônios em direção as estruturas mesodérmicas em formação, chegando ao ectoderma e endoderma. Na placa basal encontramos neurônios multipolares, sua vasta rede dendrítica ajuda a formar a substância cinzenta da medula espinhal. Já no gânglio da raiz dorsal, os neurônios são do tipo pseudo-unipolar que emite dois ramos, o ramo central que se dirige a placa alar e o ramo periférico que se dirige tanto para as estruturas mesodérmicas viscerais quanto ectodérmicas somáticas. Essa configuração estabelece um elo entre a pele e as vísceras com o sistema nervoso. Todo axônio e todo neurônio são ricos em estruturas que podem gerar e propagar um potencial de ação, mas funcionalmente, no neurônio multipolar o potencial de ação é gerado no cone de implantação e propagado no axônio no sentido da periferia, caracterizando uma fibra motora = fibra eferente. No neurônio pseudo-unipolar o potencial de ação, normalmente, não tem inicio no cone de implantação. A região que é mais susceptível ao impacto elétrico é a estrutura no terminal periférico e propagado no sentido do sistema nervoso central, caracterizando uma fibra sensitiva = fibra aferente. A geração e o sentido do potencial estão relacionados as estruturas e as funções. ► Desenvolvimento do Encéfalo o tudo neural sofre dilatações, que consequentemente dilatam a luz naquela região. As dilatações da luz do tubo neural constituirão os ventrículos encefálicos. O tubo neural sofre três dilatações, produzindo as vesículas primordiais, sendo prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. O encéfalo no embrião é formado aproximadamente na quarta semana, o tubo neural subdivide-se rapidamente nas vesículas encefálicas primarias, que, em seguida, por volta da quinta semana, formam as vesículas encefálicas secundárias. Essas cinco vesículas diferenciam-se em estruturas encefálicas adultas. 5ª semana: 3 vesículas encefálicas primárias Prosencéfalo Mesencéfalo Rombencéfalo Inclinação do eixo longitudinal Flexura cefálica (entre o mesencéfalo e prosencéfalo) Flexura cervical (entre encéfalo e medula espinal) 7ª semana: 5 vesículas secundárias • Prosencéfalo: telencéfalo e diencéfalo • Mesencéfalo • Rombencéfalo: metencéfalo e mielencéfalo • Flexura pontina (entre metencéfalo e mielencéfalo) Rafaela Pamplona – é um canal estreito, no mesencéfalo, que conecta o terceiro e o quarto ventrículos, permitindo a passagem do liquido cefalorraquidiano. A sua volta há uma grande quantidade de substância cinzenta do tronco encefálico, essa região está relacionada a parte sensorial (principalmente) e motora, por estar envolvida com os mecanismos de sensibilização a dor e analgesia. Espaços Internos Derivados das Vesículas Encefálicas - Vesículas telencefálicas laterais → ventrículos laterais - Telencéfalo mediano → III ventrículo - Mesencéfalo → aqueduto cerebral ou de Sylvius - Rombencéfalo → IV ventrículo Rafaela Pamplona Os dois ventrículos laterais dentro dos lobos do cérebro, o III ventrículo encontrado entre os tálamos e o IV ventrículo localizado sobre a ponte e a medula e abaixo do cerebelo. Os ventrículos são conectados por forames através do qual o líquido cefalorraquidiano (LCR) passa. O forame interventricular (de Monro) entre os ventrículos laterais e o terceiro ventrículo, o aqueduto cerebral (de Sylvius) entre o terceiro e o quarto ventrículos, as duas aberturas laterais (de Luschka) entre o quarto ventrículo e a cisterna magna e a abertura mediana (de Magendie) entre o quarto ventrículo e o canal central da medula espinhal. O LCR é produzido por um tecido especializado chamado plexo coróide, que é encontrado nas paredes dos ventrículos (terceiro, quarto e laterais). ► Desenvolvimento Adicional do Encéfalo Núcleos da Base: são corpos de neurônios, bem delimitados e com funções específicas, localizados no interior do centro medular branco do cérebro. Também chamados de gânglios da base. Estão envolvidos diretamente com o sistema motor, através de uma função moduladora dos movimentos, participando sobremaneira nos processos de planejamento e controle dos movimentos. É composto por: em forma de arco, se relaciona com o ventrículo lateral. Sua porção anterior é dilatada constituindo a cabeça do núcleo caudado (relaciona-se lateralmente com o ventrículo lateral). Posteriormente, o núcleo caudado se continua, mais estreito, com o corpo (localizado próximo ao assoalho doventrículo lateral), terminando em uma porção bastante afilada, denominada de cauda (localizada próxima ao corno temporal do ventrículo lateral). (dividido em duas porções o globo pálido e o Putâmen): formado medialmente pelo globo pálido e, lateralmente pelo Putâmen. O globo pálido é separado do núcleo caudado e tálamo pela cápsula interna. Funcionalmente, o corpo estriado é dividido em: estriado (formado pelo núcleo caudado e Putâmen), e o pálido (constituído pelo globo pálido). A maior parte das fibras parte do estriado para o pálido. Deste último, partem fibras eferentes do corpo estriado. (do latim claustrum – barreira): é uma fina lâmina de substância cinzenta, localizada entre as cápsulas externa e extrema. : localiza-se próximo à cauda do núcleo caudado, no lobo temporal. Tem amplas conexões com o sistema límbico, relacionando-se com o comportamento sexual e agressividade. (“Meynert”): formado por neurônios colinérgicos, localiza- se anteriormente ao globo pálido. Conecta-se ao sistema límbico e ao córtex cerebral, apresentando funções correlacionadas com a memória. : localizado entre a cabeça do núcleo caudado e o putâmen. Os núcleos caudado e lentiforme formam o corpo estriado (relacionado com o planejamento motor, apresentando conexões com o mesencéfalo e o diencéfalo). ► Desenvolvimento da Medula Espinhal Diferença de crescimento entre a medula espinhal e a coluna vertebral: a medula espinal faz parte do sistema nervoso central (SNC) e situa-se dentro do canal vertebral (ou canal medular) da coluna vertebral. A coluna vertebral tem origem mesodérmica enquanto a medula espinal possui origem ectodérmica, um se desenvolve dentro do outro. Durante o desenvolvimento, há uma desproporção entre o crescimento da medula espinal e o crescimento da coluna vertebral. A medula espinal termina de crescer aos 4 anos, enquanto a coluna vertebral termina o seu crescimento aos 14-18 anos. Esta é a razão pela qual, em adultos, a medula espinal ocupa apenas os dois terços superiores do canal vertebral. https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-nervoso https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/coluna-vertebral-espinha Rafaela Pamplona A medula espinal é uma continuação do tronco cerebral, que se estende do forame magno na base do crânio até à vértebra L2/L3, onde termina como cone medular. Um fino fio denominado filamento terminal (filum terminale) se estende da ponta do cone medular até a primeira vértebra coccígea (Co1) e ancora a medula espinal em seu lugar, o conjunto formado pelo cone medular e o filamento terminal é denominado cauda equina. Aplicações clínicas → Punção Lombar: para avaliar a pressão do LCR; para aliviar a pressão do LCR; e para administrar medicamentos sem correr risco de lesionar a medula espinhal. ► Desenvolvimento Anormal da Medula Espinhal - Anencefalia: devido ao não fechamento do neuroporo rostral - Espinha Bífida: devido ao não fechamento do neuroporo caudal ► Desenvolvimento das Cristas Neurais - Gânglios espinhais ~ gânglios do SN autônomo ~ gânglios sensitivos - Medula da Adrenal - Células de Schwann - Melanócitos; Células C da tireóide; Odontoblastos; Corpúsculos carotídeos e aórticos; Enteroendócrinas; A substância cinzenta é a parte central em forma de borboleta da medula espinal e é composta por corpos celulares neuronais. Compreende os cornos anteriores, laterais e posteriores. A substância branca envolve a substância cinzenta e é composta por axônios. Ela contém vias neurais que conectam o cérebro com o resto do corpo. https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/cranio Rafaela Pamplona Somestesia: a percepção das sensações do corpo ► Aspectos Gerais - Somestesia É a capacidade de receber informações sobre as diferentes partes do corpo. Uma modalidade sensorial constituída por diversas submodalidades, como tato, propriocepção, termossensibilidade, dor e outras. É uma cadeia sequencial de neurônios, fibras nervosas e sinapses que traduzem, codificam e modificam as informações provenientes do corpo. Três funções básicas: sensorial, integrativa e motora. • Função sensorial: os receptores sensoriais detectam estímulos internos (pH do sangue) e estímulos externos (tato). Essa informação sensorial é conduzida até o encéfalo e medula espinal por meio dos nervos cranianos e espinais. • Função integrativa.: o SN (processa) informação sensorial, analisando e armazenando uma parte e tomando decisões para as respostas apropriadas. Uma função integrativa importante é a percepção, o conhecimento consciente do estímulo sensorial, que ocorre no encéfalo. • Função motora.: uma vez que a informação é integrada, o sistema nervoso pode provocar uma resposta motora apropriada, ativando os efetores (músculos ou glândulas) por meio dos nervos espinais e cranianos. A estimulação dos efetores leva à contração dos músculos e à secreção das glândulas. Funções Gerais do SN Duas grandes funções iniciais do SN ~ Receber informações: → ~ Emitir informações: → Estimulações internas (mas fora do SNC) ou externas, geram informações que precisam ser carreadas ao SNC. Isso só é possível por meu da utilização de estruturas corporais. Ou seja, esses estímulos alteram a percepção dos receptores sensoriais, que são estruturas complexas, ou parte de células, que sofrem alguma alteração em virtude de alguma estimulação. Ex.: um estimulo físico é provocado ao tocar a pele, alterando o funcionamento receptores para esse estimulo físico. Em virtude dessa alteração, é gerada uma informação que irá percorrer neurônios ou fibras neuronais/sensoriais até chegar ao SNC. Com isso, dependendo do tipo de informação uma resposta motora pode ser gerada. Para que haja a transmissão das informações é preciso a utilização das estruturas do SN, como os neurônios. Os neurônios que derivam das cristas neurais transmitem melhor o potencial de ação da periferia para SNC, porque na periferia o terminal do axônio é dotado de estruturas especiais, as quais permitem a percepção do estimulo, recebendo o nome de receptores sensoriais. O pode ser uma parte do terminal do axônio, ou uma célula especializada que está em contato com esse terminal axônico periférico, com a capacidade de traduzir as diversas formas de estimulo, gerando uma modificação do padrão elétrico da membrana (potencial de ação), conduzindo até o SNC. A informação trazida ao SNC é processada ou interpretada pela função Integradora. É importante salientar que para a informação se tornar consciente é necessário que chegue ao córtex. Organização Estrutural do sistema somestésico é um conjunto sequencial de neurônios, fibras nervosas e sinapses, capaz de representar, por meio de potenciais bioelétricos, os estímulos ambientais que atingem o corpo, em seguida modificar esse código de potenciais a cada estágio sináptico e, por fim, conduzi-los a regiões cerebrais superiores para que sejam transformados em percepção e emoção, e eventualmente utilizados na modulação do comportamento. A percepção do estimulo é dada em pelo menos 5 níveis, que são: ~ Modalidade: em situações normais, cada receptor somente pode ser ativado por um tipo de energia, ou seja, um estímulo adequado. Ex.: visão, audição ~ Localização: é determinada pelo conjunto de neurônios sensitivos que é ativada pelo estímulo ~ Intensidade, Duração e Frequência: são determinadas pelo número de receptores ativados e pela frequência de potenciais de ação emitidos Rafaela Pamplona Classificação do SN Pode-se dividir o sistema nervoso em: SN da vida de relação, ou , e SN da vida vegetativa, ou O somático está relacionado com as informações vindas do meio externo do corpo. Ovisceral está relacionado as informações produzidas dentro do corpo, mas fora do SNC. O componente motor ou eferente, o qual envolve os nervos motores conduzem a informação do SNC em direção aos músculos e às glândulas do corpo, levando as informações do SNC. Sensações A existência do estimulo externo modifica o funcionamento do receptor sensorial, gerando sensações que chegam ao SNC, dependendo a área cortical é desenvolvido o sentido dos sentidos, como mecânica, sonora etc. A classificação da informação depende do tipo de sensibilidade de estrutura celular tem ao estimulo e da área cortical que é estimulada. Ex.: o olho gera a informação a sensação que vai ser encaminhada para regiões especificadas do córtex para o processamento e conscientização da visão. Quando esse processamento está alterado pode gerar imagens (não patológico) ou esquizofrenia (patológico). → : principalmente em receptores internos viscerais responsáveis pelo funcionamento orgânico do corpo. Envolve o controle da motricidade, as funções autonômicas, a manutenção da vigília. Elementos das Vias Aferentes → é sempre uma terminação nervosa sensível ao estímulo que caracteriza a via. Existem receptores especializados para cada uma das modalidades de sensibilidade. A conexão deste receptor, por meio de fibras específicas, com uma área específica do córtex, permite o reconhecimento das diferentes formas de sensibilidade (discriminação sensorial); → : compreende um nervo espinhal ou craniano e um gânglio sensitivo anexo a estes nervos. De modo geral, nos nervos que possuem fibras com funções diferentes, elas se agrupam aparentemente ao acaso; → : em seu trajeto pelo SNC, as fibras que constituem as vias aferentes se agrupam em feixes (tratos, fascículos, lemniscos), de acordo com suas funções. O trajeto central das vias aferentes compreende ainda núcleos relés, onde se localizam os neurônios (II, III e IV) da via considerada; → : está no córtex cerebral ou cerebelar; no primeiro caso, a via nos permite distinguir os diversos tipos de sensibilidade, e é consciente; no segundo caso, ou seja, quando a via termina no córtex cerebelar, o impulso não determina qualquer manifestação sensorial e é utilizado pelo cerebelo para realização de sua função primordial de integração motora; a via é inconsciente. Cadeias Neuronais: une SNP ao SNC Sempre levar em consideração a posição e o trajeto desses três neurônios. → localiza-se geralmente , em um gânglio sensitivo (ou na retina e mucosa olfatória, no caso das vias óptica e olfatória). É um neurônio sensitivo, em geral , cujo dendraxônio se bifurca em “T”, dando um prolongamento periférico e outro central. O prolongamento periférico liga-se ao receptor, enquanto o prolongamento central penetra no SNC pela raiz dorsal dos nervos espinhais ou por um nervo craniano. → localiza-se na ou em núcleos de nervos cranianos do tronco encefálico (fazem exceção as vias óptica e olfatória). Origina axônios que geralmente o plano mediano logo após sua origem e entram na formação de um trato ou lemnisco. → localiza-se no e origina um axônio que por uma radiação talâmica (faz exceção a via olfatória.) ► Classificação Geral dos Sentidos ou Modalidades Sensoriais A sensibilidade pode ser agrupada em duas classes: sensibilidade geral e sentidos especiais. → : visão, audição, paladar, olfato, equilíbrio → : sensibilidade somática e visceral Rafaela Pamplona • Somestésico superficial: tato e pressão, vibração, cócegas, frio e calor, nocicepção (dor) ~ A dor se particulariza pela sua importância para a proteção e a sobrevivência dos indivíduos., possuindo uma submodulação especialmente elaborada, possibilitando o controle da transmissão sináptica na medula por meio de outras vias aferentes e de vias descendentes: são os mecanismos analgésicos endógenos • Somestésico profundo: propriocepção, pressão profunda, dor profunda ~ Articulação, tendão, músculo etc. ~ A propriocepção, normalmente está mais relacionada aos estímulos mecânicos. É a capacidade em reconhecer a localização espacial do corpo, sua posição e orientação, a força exercida pelos músculos e a posição de cada parte do corpo em relação às demais. • Visceral (interocepção): fome, náusea, distensão, dor visceral A dor é um sinal visceral importante, porque permite a adoção de medidas de contenção, cura ou tratamento dessa dor. ► Receptores Sensoriais Periféricos Processo de Sensibilidade Os receptores sensitivos possuem , respondendo intensamente a um tipo específico de estimulo e fracamente ou não responde a outros estímulos. Eventos necessários para que a sensação ser originada: 1. : região do corpo que o estimulo ativa o recepto e produz uma resposta 2. : o receptor converte o estimulo em potencial graduado. Cada receptor só é capaz de fazer transdução apenas de um tipo de estimulo (seletividade). O receptor sensorial realiza , que é a transforma/conversão dos diversos tipos de energia do ambiente, por exemplo energia física em outro tipo de energia, como a eletroquímica (potencial de ação). 3. : quando o potencial graduado atinge o limiar, dispara impulsos nervosos que se propagam em direção ao SNC, o impulso é percorrido no Neurônio de Primeira Ordem. 4. : as sensações ou percepções conscientes são integradas no córtex cerebral. ► Classificação dos Receptores Sensitivos Quanto ao Neurônio de Primeira Ordem → : são dendritos sem revestimento, relacionados com dor, temperatura cocegas, prurido e algumas sensações táteis. → : os dendritos são revestidos por tecido conjuntivo, relacionado com as sensações somáticas e viscerais de pressão, vibração e algumas sensações táteis. → : relacionada com os sentidos especiais Terminações nervosas livres e encapsuladas produzem potenciais geradores que desencadeiam impulsos nervosos nos neurônios de primeira ordem. Receptores sensitivos separados produzem um potencial receptor que provoca a liberação do neurotransmissor. O neurotransmissor, em seguida, desencadeia impulsos nervosos no neurônio de primeira ordem Quanto a Localização do Receptor e Estímulos de Ativação → : localizados na superfície externa do corpo ou próximo a ela e respondem a estímulos externos (originados fora do organismo), fornecendo informações externas sobre sensações de audição, visão, olfato, paladar, tato, pressão, vibração, temperatura e dor. → : localizados nos músculos, tendões, articulações e orelha interna, fornecendo informações a respeito da posição do corpo, extensão e tensão do músculo e posição e movimento das articulações. → : localizados nos vasos sanguíneos, nos órgãos viscerais, nos músculos e no sistema nervoso; respondem a estímulos viscerais, monitorando as condições do ambiente interno. Quanto ao Tipo de Estímulo Detectado Lembrar!!! Na raiz dorsal ou sensitiva, os neurônios são do tipo pseudo-unipolar que emite dois ramos, o ramo central que se dirige ao corno dorsal (placa alar) e o ramo periférico que se dirige tanto para as estruturas viscerais e somáticas. Ou seja, as células do corno dorsal recebem aferências sensoriais das fibras da raiz dorsal. A larga coluna dorsal possui axônios que transportam informação da sensibilidade somática (tato) da medula espinhal ao encéfalo. Rafaela Pamplona Nos neurônios sensoriais a zona de disparo localiza-se próxima aos terminais nervosos sensoriais, onde a despolarização causada pela estimulação sensorial leva à geração de potenciais de ação que se propagam ao longo dos nervos sensoriais. No neurônio pseudo-unipolar sensitivo o terminal axônico da periferia tem uma estrutura de membrana diferente do terminal axônico do centro. O terminal periférico é constituído por receptores sensoriais capazes de sofrer modificações de acordo coma estimulação que incida sobre ele, como mecânica, térmica etc. Ou seja, o terminal axônico periférico é ou está ligado a um receptor sensorial/transdutor. A classificação especifica está relacionada ao tipo de estimulo ao qual o receptor é mais sensível., podendo ser: → (compressão ou estiramento): sensíveis a estímulos mecânicos e constituem o grupo mais diversificado. Situam-se os receptores de audição e de equilíbrio do ouvido interno; os receptores do seio carotídeo, sensíveis a mudanças na pressão arterial (barorreceptores); os fusos neuromusculares e órgãos neurotendinosos, sensíveis ao estiramento de músculos e tendões; receptores das vísceras, assim como os vários receptores cutâneos responsáveis pela sensibilidade de tato, pressão e vibração. → (alterações de temperatura): capazes de detectar frio e calor. São terminações nervosas livres. Alguns se localizam no hipotálamo e detectam variações na temperatura do sangue, desencadeando respostas para conservar ou dissipar calor. → (lesão tecidual): são ativados por diversos estímulos mecânicos, térmicos ou químicos, mas em intensidade suficiente para causar lesões de tecidos e dor. São terminações nervosas livres; → (ação de fatores químicos): sensíveis a estímulos químicos, como os da olfação e gustação e os receptores do corpo carotídeo capazes de detectar variações no teor do oxigénio circulante; → (luz): detectam a luz que atinge a retina. → : receptores capazes de detectar variação de pressão osmótica. ► Codificação Sensorial: Modalidade Modalidade e Submodalidades - Visão: de cores, percepção de formas, de movimentos etc. - Audição: reconhecimento de tons, timbres, localização espacial etc. - Somestésicas: tato, temperatura, dor, propriocepção etc. - Gustação: sabor amargo, doce, azedo e salgado. - Olfação: não há como definir, pela infinidade de possibilidades de odores que podemos perceber. A modalidade se refere aos sentidos, está relacionada com: 1 – Tipo específico dos receptores sensoriais 2 – Área de ativação encefálica Classificação Geral das Modalidades ~ Sensações objetivas: relação direta com receptores ~ Sensações subjetivas: somatório de atividades corticais Seguem o (marcada): sequência de neurônios dedicados a transmissão de um tipo específico de sensação, ou de características, desde os receptores sensoriais até áreas encefálicas (especificas ou não). Em linhas gerais, a informação sensorial que é transmitida para a medula espinhal projeta-se para o tronco encefálico em direção as áreas sensitivas do cérebro. Cada estrutura encefálica é responsável pelo processamento de um tipo de informação sensorial. Desta maneira, o mesencéfalo e o tálamo recebem informação visual, o bulbo recebe informações sonoras e de paladar. Estas vias permitem que as informações somatossensitivas sejam carregadas e então projetadas para o tálamo, que atua como uma estação de processamento fino da informação sensorial, e posteriormente, as envia para áreas corticais. Somente a informação do olfato não inclui sinapses talâmicas. Sendo a informação olfativa processada diretamente por áreas corticais. As vias do processo do córtex cerebral que recebem conscientemente a informação sensitiva ainda não são completamente entendidas. Um aspecto interessante do processamento pelo sistema nervoso central é o limiar de percepção, ou seja, o nível de intensidade de estímulo necessário para que nós tenhamos consciência de uma sensação em particular. O estímulo bombardeia nossos receptores sensitivos constantemente, mas nosso encéfalo pode desligar alguns estímulos para evitar uma sobrecarga de informação. Isto é possível por meio do processo da inibição modulatória. Esta inibição modulatória geralmente ocorre em neurônios secundários e terciários das vias sensitivas. Um exemplo desta modulação é a nossa capacidade de filtrarmos diferentes barulhos quando estamos absorvidos intensamente em uma leitura Rafaela Pamplona ► Canais Iônicos e Terminais Axonais A transdução dos estímulos sensoriais em impulsos nervosos é feita pelos canais iônicos, que se dividem em duas categorias: de vazamento/repousou ou com comportas. Em todos os casos, a causa básica da alteração no potencial de membrana é a alteração na permeabilidade da membrana do receptor, que permite que os íons se difundam mais ou menos prontamente através da membrana, alterando desse modo o potencial transmembrana (através da membrana). Vazamento ou Repouso são seletivamente permeáveis a certas substâncias, as quais pode deslocar-se diretamente pelos canais ao outro lado da membrana plasmática são altamente seletivas, a presença desses canais na membrana proporciona as suas células excitabilidade elétrica Mecanicamente abre mediante forças físicas, como pressão e estiramento. São encontrados em neurônios sensoriais Por ligante abre em resposta a ligantes como: neurotransmissores, neuromoduladores extracelulares ou moléculas sinalizadoras intracelulares. Maioria dos neurônios respondem a grande variedade de ligantes Por voltagem Respondem a mudanças no potencial de membrana celular. Importante no início e condução dos sinais elétricos No terminal central encontram-se canais ativados por comportas, canais que precisam de elementos de interação para serem ativados. Ex.: Canal seletivo para Ca2+ precisa do canal iônico com comporta controlado por voltagem. Já no terminal periférico, a sensibilidade ao estimulo depende do tipo de estrutura (tipo de canal) acionado. → se alternam aleatoriamente entre as posições aberta e fechada. Normalmente, as membranas plasmáticas têm muito mais canais de vazamento para o íon potássio (K') do que canais de vazamento para o íon sódio (Na+), e os canais de vazamento para o íon potássio são mais permeáveis (mais mal vedados) do que os canais de vazamento para o íon sódio. Portanto, a permeabilidade da membrana para o K' é muito maior do que para o Na". → Canal se abre e se fecha em resposta a um estímulo químico específico. Uma ampla variedade de ligantes químicos — incluindo neurotransmissores, hormônio e íons específicos — é capaz de abrir ou fechar os canais controlados por ligantes. O neurotransmissor acetilcolina, por exemplo, abre os canais de cátions que permitem a difusão do Na+ e do Ca:+ para o interior e do K+ para o exterior. → controlado se abre ou se fecha em resposta à estimulação mecânica na forma de vibração (como as ondas sonoras), de toque, de pressão ou de estiramento do tecido. A força tira o canal de sua posição de repouso, abrindo a comporta. Exemplos de canais mecanicamente regulados são aqueles encontrados nos receptores auditivos, nas orelhas, em receptores que monitoram o estiramento de órgãos internos e em receptores de pressão (táteis) na pele. → Canais controlados por ligantes se abrem em resposta a uma alteração no potencial ( ) de membrana. Os canais controlados por ligantes participam na geração e condução dos potenciais de ação. Rafaela Pamplona ► Potencial Transmembrana e a Codificação Sensorial Com relação as concentrações eletroquímicas e a diferença de potencial transmembrana: ~ se dá pela diferença de concentração, ou seja, os íons movimentam-se do local mais concentrado para o local menos concentrado. ~ tem como fundamento a variação de negatividade. O meio intracelular é o meio mais negativo, portanto ele estimula entrada de íons positivos, uma vez que o meio extracelular é positivo, e os íons movimentam-se do local mais positivo para o local mais negativo. Não há um valor de potencial transmembrana fixo, pois cada célula possui uma diferença de potencial elétrico (DDP) encontrada entre suas duas faces da membrana, que é modulada pelo gradiente de concentração, pois as cargasseparadas são energia elétrica em potencial. O que se sabe é que todas as células possuem uma maior concentração de K+ no meio intra e que ele possui canais de repouso ou vazamento, permitindo a passagem constante para o meio extracelular, seguindo o gradiente eletroquímico. A saída do K+ e a permanência outras moléculas negativas, aumentando a DDP através da membrana. Isso continua ate que o fluido interno adquire força elétrica suficiente para contrabalancear o gradiente de concentração. Nesse momento, é estabelecido o estado de equilíbrio, onde a força elétrica e a força de difusão são iguais e opostas, cessando o movimento de K+ através da membrana. Enquanto a Bomba de Na/K ou ATPases Na/K produz e mantem o gradiente de concentração (sai 3 Na+ e entra 2K+). Com relação aos íons NA+, eles estão em maior concentração no meio extracelular, deixando ainda mais positivo e com tendência a seguir o gradiente. Porém canais de vazamento de NA+ estão presentes em menor quantidade dificultando a passagem para o meio intracelular. Devido a isso, qualquer alteração nos canais iônicos com comportas provoca um intenso influxo de íons NA+ provocando a despolarização na membrana. Outra consequência da alta permeabilidade ao K+ é que o potencial de membrana é particularmente sensível a alterações na concentração extracelular de potássio. Alteração no potencial de membrana do valor de repouso normal (–65 mV) para um valor menos negativo é chamada de despolarização da membrana. Por- tanto, um aumento na concentração extracelular de potássio despolariza os neurônios. Os astrócitos, também possuem mecanismos eficientes para captar K+ extracelular sempre que a concentração suba, como normalmente acontece durante períodos de atividade neuronal, esse fenômeno é chamado de . Morte por Injeção Letal Injeção de cloreto de potássio (KCL) causa paralisia cardíaca e a morte. O funcionamento apropriado de células excitáveis, requer que suas membranas sejam mantidas no potencial de repouso sempre que não estejam gerando impulsos. O potencial de repouso negativo é resultado da permeabilidade iônica seletiva ao K+ e das bombas metabólicas que concentram potássio dentro da célula. Como o potencial de membrana é muito sensível a alterações na concentração extracelular de potássio, um aumento de 10 vezes no K+ extracelular eliminaria o potencial de repouso. Sem os potenciais de repouso negativos, as células musculares cardíacas não podem mais gerar os impulsos que causam a contração, e o coração imediatamente deixa de bater. Uma injeção intravenosa de cloreto de potássio é, portanto, letal. Tipos de Potenciais de Membrana → : é o potencial transmembrana que faz cessar o movimento de um íon determinado íon que seguia seu gradiente de concentração. → : o íon que possui maior influência é o potássio (K+), pois possui alta permeabilidade por canais de vazamento que permitem sua livre movimentação entre o meio intra e extracelular. O potencial de repouso tende a ser próximo ao valor do potencial de equilíbrio para o íon K+. Os canais de vazamento ou repouso permitem a passagem constante de determinados íons, como K+ que devido ao gradiente de concentração flui para o meio externo, deixando a superfície da membrana próxima ao poro eletricamente negativa no meio intra e positiva no meio extracelular. Essa diferença de polaridade promove uma DDP (diferença de potencial) entre as duas faces da membrana, que está diretamente relacionada ao gradiente de concentração – Princípio da Difusão. A importância do potencial de repouso é porque variações nele podem desencadear potenciais de ação (respostas propagáveis) nos tecidos excitáveis. O potencial de repouso é mantido a partir de três fatores: 1. Distribuição desigual de íons no citosol (K+) e no liquido extracelular (Na+ e Cl-). Permitindo o efluxo de K+, contribuindo para o interior ficar negativo. 2. Incapacidade da maioria dos ânions em deixar a célula, a maioria dos ânions não consegue sair pois não estão na forma livre. Rafaela Pamplona 3. ATPases Na+/K+ o vazamento de sódio e potássio é compensado pela bomba, ajudando a manter o potencial de repouso. → variações de potencial transmembrana que não são suficientes para atingir o Limiar de Excitação. → variação de potencial transmembrana (despolarizante ou hiperpolarizante) decorrente de um estímulo sobre um receptor sensorial. Propagação do tipo eletrotônica. → apresenta força variada, a mudança no potencial de membrana é proporcional ao tamanho do estimulo, percorre curtas distâncias, perdendo força gradualmente. Potencial do tipo Eletrotônico.: perde a força ao se distanciar da origem. → gerado em decorrência de uma transmissão sináptica (excitatório ou inibitório) → : os estímulos sofrem transdução, convertendo o estimulo em gradiente receptor atinge o limiar de excitabilidade, promovendo a alteração da permeabilidade da membrana. Isso ocorre rapidamente, com a diminuição e inversão do potencial de membrana, que depois é restaurado ao valor de repouso. Características do PA: rápida e transitória variação do potencial de repouso de uma célula excitável, constituído de uma despolarização da membrana seguida de uma polarização em sentido oposto ao daquele verificado no estado de repouso e pelo retorno deste potencial ao seu valor inicial. A amplitude e a duração são variáveis de acordo com o tipo de célula, mas invariáveis no mesmo tipo. Com velocidade de propagação constante. Fases do Potencial de Ação • : é o potencial de membrana no qual um número suficiente de canais de sódio dependentes de voltagem se abrem, de forma que a permeabilidade iônica relativa da membrana favoreça o sódio sobre o potássio. • : os canais de sódio se abrem, ocorrendo influxo dos íons Na+ através de seus poros, causando a despolarização rápida da membrana. O potencial de membrana se torna chega a zero e, em seguida, se torna positivo. É causada por transientes iônicos através da membrana frente à estímulos que atinjam o limiar de excitabilidade da célula. No potencial de ação o íon que “domina” é o Na+. Há uma alta permeabilidade à passagem de sódio, pois, os canais PDC (canais dependentes de voltagem) de sódio se abrem, e então há um grande influxo, fazendo com que a célula se torna menos negativa (positiva), e assim despolarize desencadeando o PA. Então um potencial de ação é disparado dentro de um princípio denominado lei do tudo ou nada. O potencial de ação ocorre quando o estímulo é suficiente para atingir o limiar de excitabilidade e dessa forma gerar a despolarização da membrana e propagação do impulso nervoso. Portanto, fica claro que se o estímulo não atinge esse limiar, nada ocorre. • permeabilidade relativa da membrana favorece enormemente o sódio, o potencial de membrana atinge um valor próximo do Potencial de Equilíbrio do Na, que é maior do que 0 mV. • canais de sódio dependentes de voltagem são inativados. Em seguida, os canais de potássio dependentes de voltagem finalmente terminam de se abrir, produzindo o efluxo dos íons K+ através dos canais adicionais abertos, fazendo com que o potencial de membrana volte a ser negativo. • canais de potássio dependentes de voltagem que estão abertos aumentam ainda mais a permeabilidade ao potássio em relação ao que era quando a membrana estava em repouso, conforme eles se fecham, o potencial de membrana retorna os nível de repouso. ♥ Resumindo: Os primeiros canais que se abrem, os canais de Na+ controlados por voltagem, permitem que o Na+ entre rapidamente na célula, o que causa a fase de despolarização. Em seguida, os canais de K+ controlados por voltagem se abrem, permitindo que o K+ saia, o que produz a fase de repolarização. A fase pós-hiperpolarização ocorre quando os canais de K+ controlados por voltagempermanecem abertos após o término da fase de repolarização. Rafaela Pamplona Potencial Graduado X Potencial de Ação Codificação Sensorial: Intensidade A intensidade do estimulo no terminal receptor tem relação direta com a amplitude do potencial receptor. Com intensidades de estimulação muito altas, a amplitude do potencial gerador aumenta rapidamente no início e, a seguir, mais lentamente. A frequência dos potenciais de ação repetitivos, transmitidos pelos receptores sensoriais, aumenta quase proporcionalmente ao aumento do potencial receptor. A estimulação muito intensa do receptor provoca progressivamente menos aumentos adicionais do número de potenciais de ação. Esse é princípio extremamente importante aplicável a quase todos os receptores sensoriais. Ele permite que o receptor seja sensível à experiência sensorial muito fraca e ainda assim seja capaz de não atingir a frequência máxima de disparo até que a experiência sensorial seja extrema. Isso possibilita que o receptor tenha ampla gama de respostas de muito fracas até muito intensas, permitindo as diferentes sensações. Outra característica de todos os receptores sensoriais é que eles se adaptam, parcial ou completamente, a qualquer estímulo constante depois de certo período. Períodos do Potencial de Ação O período após o início de um potencial de ação, durante o qual a célula excitável não é capaz de gerar outro potencial em resposta a um estímulo liminar normal, é chamado de período refratário. Durante o período , até mesmo um estímulo muito intenso não é capaz de iniciar um segundo potencial de ação. Esse período coincide com o período de ativação e inativação do canal de Na+ quando a membra- na torna-se fortemente despolarizadas. Os canais inativados de Na+ não são capazes de reabrir, precisando retornar a seu estado de repouso. Ao contrário dos potenciais de ação, os potenciais graduados não apresentam período refratário. O período é quando a membrana permanece hiperpolarizada até que os canais de potássio dependentes de voltagem fechem, após os canais inativados do Na+ terem retornado a seu estado de repouso. O intervalo de tempo durante o qual um segundo potencial de ação é gerado, mas apenas por estímulos maiores do que os normais. Período Refratário Absoluto Período Refratário Relativo Despolarização Repolarização Canais de Na+ abertos ou inativos Permite a reativação dos Canais de Na+ Canais de K+ abrem Canais de K+ ainda abertos Incapaz de gerar novo PA Estímulo maior para gerar um novo PA Rafaela Pamplona O PA se propaga em um sentido: ele não volta pelo caminho já percorrido. Isso ocorre porque a membrana por onde passou está refratária como resultado da inativação dos canais de sódio recém-utilizados. Conduções Contínua e Saltatória Existem dois tipos de propagação o tipo de condução contínua consiste em despolarização e repolarização gradativas de cada segmento adjacente da membrana plasmática. Na condução contínua, os íons fluem pelos canais controlados por voltagem em cada segmento adjacente da membrana. O potencial de ação se propaga apenas por uma distância relativamente pequena. em uns poucos milissegundos. A condução contínua ocorre em axônios amielínicos e nas fibras musculares. Quando o potencial graduado chega com o limiar de excitabilidade no é gerado o potencial de ação. Que se propagam mais rapidamente ao longo de axônios mielinizados do que ao longo de axônios amielínicos. A condução saltatória, o modo especial de propagação do potencial de ação que ocorre ao longo dos axônios mielinizados, acontece em decorrência da distribuição desigual dos canais controlados por voltagem, nos nós de Ranvier (não existe bainha de mielina) possuem muitos canais controlados por voltagem. Consequentemente, a corrente conduzida pelos íons Na+ e K+ flui pela membrana plasmática, principalmente nos nós. A presença de membranas altamente resistentes é mais rápida que minimizam o vazamento do fluxo corrente para fora da célula. O axônio não mielinizado possui uma baixa resistência ao vazamento de corrente, uma vez que toda a membrana do axônio está em contato com o líquido extracelular e contém canais iônicos pelos quais a corrente pode vazar. A bainha de mielina cria uma barreira de alta resistência que impede o fluxo de íons para fora do citoplasma. Quando um potencial de ação viaja ao longo do axônio da zona de gatilho até o terminal axonal, ele passa alternando entre os axônios mielinizados e os nódulos de Ranvier. Cada nó possui uma grande concentração de canais de Na+ dependentes de voltagem, que se abrem com a despolarização e permitem a entrada de sódio no axônio. Os íons de sódio que entram em um nódulo reforçam a despolarização e restabelecem a amplitude do potencial de ação quando ele passa de nódulo em nódulo. Fatores que Afetam a Velocidade de Propagação A velocidade de propagação do potencial de ação é afetada por três fatores principais: 1. : os potenciais de ação se propagam mais rapidamente ao longo de axônios mielinizados do que ao longo de axônios amielínicos. 2. : axônios de maior diâmetro conduzem potenciais de ação com maior velocidade que os de menor diâmetro, porque suas áreas de superfície são maiores. 3. axônios propagam potenciais de ação em baixas velocidades quando resfriados. ► Transmissão da Informação para o SNC A informação é distribuída e integrada por outros neurônios no SNC, essa transferência de informação de um neurônio para outro é chamada de transmissão sináptica. As sinapses são essenciais para a homeostasia, por permitirem que a informação seja filtrada e integrada. O neurônio que envia o sinal é chamado de neurônio , e o neurônio que recebe a mensagem é chamado de . Tipos de sinapses → Elétrica: os potenciais de ação passam diretamente entre células adjacentes, por meio de estruturas chamadas . A junção é estreita e atravessada por grupos de proteínas especiais denominadas conexinas, que formam o canal denominado conéxon, e dois conéxons (um em cada célula) combinam- se para formar um canal de junção comunicante. Esse canal permite que íons passem diretamente do citoplasma de uma célula para o citoplasma da outra célula do tipo bidirecionais Rafaela Pamplona São denominadas eletricamente acopladas, pois um potencial de ação no neurônio pré-sináptico pode produzir, quase que instantaneamente, um potencial de ação no neurônio pós-sináptico. São comuns nos músculos cardíaco e liso visceral e no embrião em desenvolvimento. Também ocorrem no SNC. Tem como vantagem a comunicação mais rápida e a sincronicidade. O potencial de ação no neurônio pré-sináptico induz um pequeno fluxo de corrente iônica para o outro neurônio através da junção comunicante. Essa corrente iônica causa um potencial pós-sináptico (PPS) no segundo neurônio. → Química: as membranas pré e pós sinápticas são separadas pela , preenchida com matriz extracelular de proteínas fibrosas, mantendo a adesão. O lado pré-sináptico (pré-sináptico) é geralmente um terminal axonal, contendo pequenas vesículas sinápticas, que armazenam , substâncias químicas utilizadas na comunicação com neurônios pós-sinápticos. O lado pré-sináptico possui os sítios de liberação de neurotransmissores, denominados zonas ativas. Enquanto no outro lado há a densidade pós- sináptica com receptores para os neurotransmissores, os quais convertem os sinais químicos intercelulares em um sinal elétrico na célula pós-sináptica. A natureza da resposta pós-sináptica depende do tipo de receptor protéico que é ativado pelo neurotransmissor. Em resposta a um impulso nervoso, o neurônio pré-ganglionar libera um neurotransmissor que se difunde pelo líquido na fenda sináptica e se liga aos receptores situados na membrana plasmáticado neurônio pós- ganglionar. O neurônio pós-ganglionar recebe o sinal químico e, por sua vez, produz um potencial pós-sináptico, um tipo de potencial graduado, esse mecanismo geralmente tem caráter unidirecional. • No SNC: As sinapses podem ser diferenciadas de acordo com a região de contato entre o terminal axonal e a membrana pós-sináptica. ~ Axodendrítica: do axônio para o dendrito ~ Axossomática: do axônio para o corpo celular ~ Axoaxônica: de axônio para axônio ~ Dendrodentríticas: de dendrito para dendrito Ou de acordo com as diferenciações das membranas pré e pós-sinápticas: ~ Sinapses assimétricas ou do tipo I de Gray: são geralmente excitatórias ~ Sinapses simétricas ou do tipo II de Gray: são mais comumente inibitórias • Nas Junções Neuromusculares: as sinapses químicas ocorrem entre axônios de neurônios motores da medula espinhal e o músculo esquelético, a membrana pós-sináptica, chamada de placa motora terminal. ► Princípios da Transmissão Sináptica Química A maioria das sinapses do SNC é mediada pelos aminoácidos glutamato (Glu), ácido gama-aminobutírico (GABA) e glicina (Gly). A amina acetilcolina (ACo) medeia a transmissão sináptica rápida em todas as junções neuromusculares. 1. Síntese e Armazenamento dos neurotransmissores Sintetizados no RER, são clivados no C. Golgi. Grânulos secretores desprendem-se e são transportados ao terminal axonal por transporte axoplasmático. Rafaela Pamplona 2. Liberação de neurotransmissores das vesículas na fenda sináptica em resposta a um potencial de ação pré- sináptico É desencadeada pela chegada de um PA ao terminal axonal. A despolarização da membrana do terminal abre os dependentes de voltagem nas zonas ativas. O potencial favorece grandemente a entrada do Ca2+. A elevação resultante da [Ca2+] no meio intracelular causa a liberação dos neurotransmissores das vesículas sinápticas. As vesículas liberam seus conteúdos por exocitose. A membrana da vesícula sináptica funde-se com a membrana pré-sináptica nas zonas ativas, permitindo que o conteúdo da vesícula seja derramado na fenda sináptica 3. Produção de uma resposta elétrica ou bioquímica ao neurotransmissor no neurônio pós-sináptico Os neurotransmissores liberados dentro da fenda sináptica afetam os neurônios pós-sinápticos por se ligarem a proteínas receptoras específicas que estão embutidas nas densidades pós-sinápticas. Os receptores podem ser divididos em dois tipos: → : é um tipo de receptor de neurotransmissor contendo um sítio de ligação de neurotransmissor. É um canal iônico é um tipo de canal controlado por ligantes, dependendo do canal aberto pode ser: ~ (PEPS): permeáveis ao Na+, o efeito resultante será a despolarização da membrana da célula pós-sináptica. A ativação sináptica de canais iônicos abertos por acetilcolina e por glutamato causam PEPSs. ~ (PIPS): permeáveis ao Cl−, o efeito resultante será a hiperpolarização da membrana da célula pós-sináptica. A ativação sináptica de canais iônicos abertos por glicina ou GABA causa um PIPS. Outras causas comuns de PIPS: aumento da permeabilidade ao K+, inativação dos canais de Na+, maior ativação da ATPase Na+/K+ → : podem ter ações pós-sinápticas mais lentas, duradouras e diversificadas. O neurotransmissor se liga ao receptor na membrana pós-sináptica. O receptor protéico ativa a proteína G que, por sua vez, ativam proteínas efetoras, podem ser canais iônicos ou enzimas que sintetizam segundos mensageiros. Segundos mensageiros podem ativar enzimas adicionais que podem regular canais iônicos e alterar o metabolismo celular. Devido aos receptores acoplados a proteínas G podem desencadear uma variedade de efeitos metabólicos → receptores pré-sinápticos que são sensíveis aos neurotransmissores liberados no próprio terminal pré-sináptico. Responsável pela inibição da liberação de neurotransmissores e, em alguns casos, da síntese de neurotransmissores. Isso permite que o terminal pré- sináptico regule a si próprio. 4. Remoção dos neurotransmissores da fenda sináptica. A remoção do neurotransmissor da fenda sináptica é essencial para o funcionamento normal das sinapses. O neurotransmissor é removido por três modos: ~ Difusão: difundem para fora da fenda sináptica ~ Degradação Enzimática: por exemplo a enzima acetilcolinesterase cliva a acetilcolina presente na fenda sináptica ~ Captação: as proteínas da membrana que realizam a captação são chamadas de transportadores de neurotransmissores. Rafaela Pamplona ► Princípios da Integração Sináptica Integração Sináptica é o processo pelo qual múltiplos potenciais sinápticos se combinam em um neurônio pós-sináptico. A integração dos influxos compreende a somação dos potenciais pós-sinápticos na membrana pós. Quanto maior a somação dos PEPS maior a probabilidade de o limiar ser atingido. Há dois tipos de somação: espacial e temporal. ~ : é a somação de potenciais pós-sinápticos, em resposta aos estímulos que ocorrem em diferentes locais, na membrana de uma célula pós-ganglionar, ao mesmo tempo. Por exemplo, a somação espacial resulta do acúmulo de neurotransmissor liberado, simultaneamente, por vários botões terminais pré-sinápticos. ~ : é a somação de potenciais pós-sinápticos, em resposta a estímulos que ocorrem no mesmo local, na membrana da célula pós-ganglionar, mas em diferentes momentos. Por exemplo, a somação temporal resulta do acúmulo de neurotransmissor liberado por um único botão terminal pré-sináptico duas ou mais vezes, em rápida sucessão. Quanto mais intenso o estímulo, maior a frequência de PA, maior a quantidade de neurotransmissores liberados na sinapse. As somações agem em conjunto para influenciar a probabilidade de que um neurônio estimule um potencial de ação. A soma de todos os efeitos excitatórios e inibitórios, a qualquer momento, determina o efeito sobre o neurônio pós-ganglionar, que pode ser: excitatório subliminar, impulso nervoso ou inibitório. ► Localização Espacial e Corporal do Estímulo Cada receptor sensorial é responsável por captar informações periféricas de uma determinada área, ou seja, possui um . Que podem ter forma irregular e frequentemente se sobrepõem aos campos receptivos de neurônios adjacentes. Se neurônios sensoriais primários convergirem para um mesmo neurônio secundário seus campos receptivos individuais passam a um único campo receptivo secundário maior. A convergência de estímulo permite que estímulos sublimiares múltiplos se somem em neurônios sensoriais secundários gerando potenciais de ação e sendo agora transmitidos ao longo do SNC. O tamanho dos campos receptivos secundários determina o quanto uma dada área é sensível a um estímulo. Por exemplo, a sensibilidade tátil é demonstrada pelo teste da discriminação entre dois pontos. Áreas da pele mais sensíveis, como a ponta dos dedos, possuem campos receptivos menores, com uma proporção entre neurônios sensoriais primários e secundários de 1:1. Exceto: os neurônios da orelha e do nariz são mais sensíveis a diferentes frequências de sons e diferentes odores, mas sua ativação não fornece informação sobre a localização do som ou do odor. Para isto o encéfalo utiliza para codificar a origem do estímulo a velocidade para a ativação do receptor. Por exemplo, um som emitido na frente da pessoa irá chegar às duas orelhas simultaneamente. Porém, quando um som é emitido de um determinado lado irá estimular vários milissegundos antes em receptores auditivos na orelha mais próxima ao estímulo. Esta diferença é utilizada para determinar a localização do som. ► Propriedades dos Receptores e a Codificação Sensorial Um importante característica é a capacidade de , na qual o potencial gerador ou o potencial receptor diminui de amplitude durante um estímulo constantee prolongado. Isso provoca uma redução na frequência dos impulsos nervosos nos neurônios de primeira ordem. Como resultado da adaptação, a percepção de uma sensação pode diminuir ou desaparecer, embora o estímulo persista. → : fornece informações sobre a variação do estímulo. Adaptados para detectarem vibrações e estímulos em movimento. O estímulo está presente, mas o receptor acusa como se não estivesse. Associados a pressão, tato e odor se adaptam rapidamente. - Somente ativados durante a ocorrência de alterações na intensidade do estímulo - Detectam o início e o final da estimulação - Receptores de Velocidade ou de Movimento Ex.: Corpúsculos de Pacini e de Meissner → : informações sobre a intensidade e duração. O receptor informa o cérebro continuamente sobre a presença do estímulo. Receptores de adaptação lenta monitoram os estímulos associados a dor, posição corporal e composição química do sangue. Ex.: Merkel e Ruffini. - Detectam a duração completa dos estímulos Rafaela Pamplona Ex.: Fusos Neuromusculares e Órgãos Tendinosos de Golgi; Nociceptores; Aparelho Vestibular; Quimioceptores e Baroceptores Importância da Co-atuação dos Receptores na Definição de Submodalidades Sensoriais. Para que os estímulos sensoriais se tornem sensações sensoriais específicas, temos que reconhecer além da natureza do estímulo (modalidade), tem que ser codificado a localização, a intensidade e a duração do estímulo. → - Interação entre os Receptores de Adaptação Rápida (Começo e Fim do estímulo) e Lenta (Duração Real) → - Intervalos entre as descargas dos neurônios sensoriais - Envolve Receptores de Adaptação Rápida Rafaela Pamplona Percepção de Tato e Pressão Um único receptor sensorial pode codificar as características do estímulo, como a intensidade, a duração, a posição e, algumas vezes, a direção. No entanto, um único estímulo ativa normalmente muitos receptores. O sistema nervoso central interpreta a atividade de um vasto conjunto de receptores e utiliza essas informações para gerar percepções coerentes. Quando não existe nenhuma representação cortical não há um precisão nas sensação. Ex.: coração ► Receptores Táteis – Características Gerais A maioria dos receptores sensoriais do sistema sensorial somático é constituída por , os quais são sensíveis à deformação física como flexão ou estiramento, promovendo a abertura dos canais iônicos mecanossensiveis. A percepção de tato e pressão inicia no terminal axonal periférico. Os receptores táteis podem variar de acordo com a: - Posição na estrutura corporal: profundo, superficial Quanto mais superficial menor o tamanho do campo receptivo, quanto mais profundo maior a área tecidual deve ser estimulada consequentemente maior o campo receptivo. Quanto mais superficial o receptor maior a capacidade de discernimento consciente de detalhes, por exemplo textura, sendo possui perceber pequenas variações - Capacidade de adaptação: rápido ou lento Receptor Sensorial Localização Campo Receptivo Capacidade de adaptação Sensação Corpúsculo de Pacini Camada mais profunda da derme Campo receptivo grande Adaptação rápida Pressão e vibração Terminações de Ruffini Encontrado na derme pilosa e glabra Campo receptivo grande Adaptação lenta Calor Corpúsculos de Meissner Entre as papilas dérmicas da pele glabra Campo receptivo pequeno Adaptação rápida Tato leve Disco de Merckel Junto à epiderme Campo receptivo pequeno Adaptação lenta Tato e pressão Bulbo terminal de Krause Entre a pele seca e a mucosa Frio Modalidade Estímulo Tipo de receptor Receptor sensorial Tato Pressão Mecanorreceptor Pacini, Meissner e Merckel Temperatura Quantidade de calor Termorreceptor Krause (frio) e Ruffini (calor) Dor Estímulos intensos e substâncias químicas Nociceptor Terminações nervosas livres Importância do Encapsulamento No corpúsculo encapsulado, um grande potencial de receptor foi gerado no início e no fim do estímulo; durante a pressão contínua, o potencial receptor desaparece. Na terminação axonal desnuda, quando foi pressionada, foi gerado novamente um potencial do receptor, de forma que a cápsula não é necessária para a mecanorrecepção. No entanto, enquanto o corpúsculo intacto respondia somente no início e no final de uma pressão contínua, a versão desprovida de cápsula forneceu uma resposta muito mais prolongada. Sua frequência de adaptação passou a ser lenta. Aparentemente, é a cápsula que torna o corpúsculo insensível a estímulos de baixa frequência. A terminação axonal desnuda é muito menos sensível aos estímulos vibratórios e mais sensível a pressão estática. Rafaela Pamplona Discriminação de dois pontos A capacidade de discriminação de dois pontos pode variar em até vinte vezes ao longo do corpo. As pontas dos dedos da mão são as áreas de maior resolução. Principais características que dão essa maior sensibilidade: 1. Existe uma densidade muito maior de mecanorreceptores 2. As pontas dos dedos têm um maior número de receptores com campos receptivos pequenos; 3. Existe mais tecido cerebral destinado ao processamento da informação sensorial 4. Pode haver mecanismos neurais especiais destinados às discriminações de alta resolução. ► Tipos de Receptores Táteis : tato fino, da propriocepção consciente, propiciando uma somatotopia precisa, com campos receptores pequenos e unimodais, formados principalmente por mecanorreceptores ligados a fibras periféricas Ia, Ib e Aβ, ligando-se a neurônios de segunda ordem nos núcleos da coluna dorsal e núcleo principal do trigêmeo, utilizando feixes da coluna dorsal. : tato grosseiro, a termossensibilidade e a dor, com campos receptores grandes e polimodais, formados principalmente por mecanorreceptores, termorreceptores e quimiorreceptores, ligados a fibras Aδ e C, ligando-se a neurônios de segunda ordem nos cornos dorsais e núcleo espinal do trigêmeo, utilizando feixes da coluna ântero- lateral. Subsistema Epicrítico Subsistema Protopático Tato Dor Propriocepção Termocepção → : superficiais ou profundos, não encapsulados e com adaptação variável. → : base do folículo piloso, fibras do tipo e com adaptação rápida. Detectam contato inicial e movimentação do objeto. → : pele glabra, é encapsulado, com pequeno campo receptivo e de adaptação rápida. Áreas de alta sensibilidade e de definição das características espaciais do tato. Velocidade da movimentação de objetos sobre a superfície. → ~ : pele glabra ou pilosa, superficial, campo receptivo pequeno e não encapsulado. Agrupam-se em grupos chamado cúpula de iggo. Função conjunta com os corpúsculos de Meissner, mas com adaptação lenta, o sinal inicialmente é forte e breve, depois fraco e continuo. São responsáveis pelo fornecimento de sinais estacionários, que permitem a detecção de toque continuo de objetos. Está relacionado a sensações em aéreas especificas e determinação da textura. → : tanto na derme quanto nas fáscias de tecidos profundos. Várias capsulas envolvendo uma única terminação nervosa, de localização profunda, com grandes campos receptivos e de adaptação rápida. Aceleração de objetos sobre a superfície. → : tecidos mais profundos da pele, relacionado a propriocepção. Terminações encapsuladas com múltiplas ramificações. Possui grande campo receptivo e de adaptação lenta. Estados contínuos de deformação da pele e tecidos mais profundos (tato pesado e prolongado) Rafaela Pamplona ► Organização da Transmissão das SensaçõesTáteis Área Sensorial do Córtex Percepção Núcleos Sensoriais Talâmicos Neurônio de 3º Ordem Medula Espinhal ou tronco encefálico Cruzamento para o lado oposto Neurônio de 2º Ordem Transdução e condução da informação do SNP para o SNC Neurônio de 1º Ordem ► Classificação das Fibras Nervosas Os axônios aferentes primários entram na medula espinhal através das raízes dorsais, seus corpos celulares estão nos gânglios da raiz dorsal, apresentam diâmetros variados, e seus tamanhos correlacionam-se com o tipo de receptor sensorial ao qual estão ligados. Os axônios dos receptores sensoriais da pele são comumente designados por Aα, Aβ, Aδ e C. Os axônios de tamanho similar, mas que inervam os músculos e tendões, são chamados de grupos I, II, III e IV. A – mielínico e C – amielínico − Fibras do tipo Aβ: quase todos os receptores sensoriais − Fibras do tipo Aδ: terminações nervosas livres − Fibras amielínicas ou do tipo C: cócegas e afago Lembrar!!! O diâmetro de um axônio e a quantidade de mielina determinam a velocidade de condução do PA. Os axônios menores (fibras C) não possuem mielina e têm diâmetro menor. As fibras C transmitem a sensação de dor e de temperatura e são os axônios mais lentos. Por outro lado, as sensações de tato, transmitidas pelos mecanorreceptores cutâneos, são conduzidas pelos axônios Aβ relativamente grandes. ► Origem dos Dermátomos – Posição dos Receptores Rafaela Pamplona Os dermátomos são áreas da pele inervada pelas raízes dorsais direita e esquerda de um único segmento espinhal e seus ramos., que são derivadas do sómito. As áreas se espalham de acordo com o nervo espinhal dominante responsável por sua inervação. O significado clínico de um dermátomo é que, quando um caso dermatológico se apresenta limitado a um único dermátomo, um rash cutâneo por exemplo, os sintomas clínicos podem indicar envolvimento patológico da raiz nervosa relacionada. Quando uma raiz dorsal é seccionada, o dermátomo correspondente do lado da lesão não perde toda a sensação. A sensação somática residual é explicada pelo fato de que as raízes dorsais adjacentes inervam áreas sobrepostas. Para perder toda a sensação em um dermátomo, três raízes dorsais adjacentes devem ser seccionadas. Entretanto, a pele inervada pelos axônios de uma raiz dorsal pode ser plenamente revelada em uma condição patológica chamada herpes zoster (cobreiro), quando todos os neurônios de um único gânglio da raiz dorsal são infectados pelo vírus, caracterizando faixas de lesão, hiperdolorosas, pois o vírus ataca principalmente os gânglios sensitivos. − Axila e pescoço: gânglios cervical, principalmente C6, C7 e C8. − MMSS: no máximo até T2. − Abdômen e pelve: T2 até T12 − MMII: lombar e sacral ► Vias de Transmissão e Tipos de Sensação Qualquer tipo de sensação para se tornar consciente tem que chegar ao córtex cerebral. Em geral, para que a informação chegue ao córtex são utilizadas as vias neurais (1º, 2º e 3º ordem). 1º Ordem Une o SNP a medula 2º Ordem Une a medula ao tálamo, ocorre o cruzamento 3º Ordem Une o tálamo ao córtex Com base nas características das lesões foram definidas duas grandes vias, que envolvem elementos anatômicos diferentes: → – – • Tato epicrítico: localização precisa sobre a pele, avaliação precisa do grau de pressão sobre a pele e gradações finas de intensidade da sensação tátil (textura) • Sensações fásicas (vibrações) • Propriocepção consciente: posição estativa e velocidade do deslocamento. Rafaela Pamplona Axônio do 1º neurônio ascende no mesmo lado da ME, nos funículos posteriores (fascículos grácil e cuneiforme) e termina no 2º neurônio no (núcleos grácil e cuneiforme) → os núcleos dão origem as fibras arqueadas internas que o plano mediano (decussação sensitiva) e infletem-se no ângulo de 90º cranialmente, em direção ao tálamo, para formar o Observar que o núcleo do trigêmeo tem seu núcleo principal na altura da ponte e sua posição mais lateral em relação aos núcleos grácil e cuneiforme. Lembrar!! Neurônio de 2º ordem tem seu neurossoma fica do mesmo lado da origem do estimulo, mas a sinapse é contralateral ao estímulo. Após o cruzamento, o conjunto dos axônios dos 2º neurônio formam uma fita que segue em direção ao tálamo, chamada de Lemnisco Medial. As fibras referentes a cabeça posicionadas mais dorsalmente, durante o processo de ascendência o lemnisco sofre uma torção. Na ponte as fibras da cabeça se encontram em posição medial e as pernas, em lateral. A orientação no mesencéfalo é semelhante à da ponte. Essa configuração fornece maior proteção para as fibras da cabeça. Chegada ao Tálamo Complexo ventro-basal: • : núcleo das vias sensitivas, recebendo fibras dos lemniscos medial e espinhal. Projeta as fibras para o córtex do giro pós-central, onde se localiza a área somestésica. • núcleo das vias sensitivas. Recebe fibras do lemnisco trigeminal, trazendo sensibilidade somática geral de parte da cabeça e fibras gustativas provenientes do núcleo do trato solitário (fibras solitário-talâmicas). Projeta fibras para a área somestésica situada no giro pós-central e para a área gustativa situada na parte posterior da insula. → Rafaela Pamplona Sensações que não permitem localização muito distinta da fonte do sinal, nem a discriminação fina das gradações de intensidade. • Tato protopático: tato e pressão grosseiros e mal localizados • Nocicepção: dor • Sensações térmicas • Cócegas, prurido e sensações sexuais ~ Características da transmissão: baixa velocidade de transmissão sensorial, baixo grau de localização espacial do estímulo, gradações de intensidade menos acuradas e capacidade precária de transmissão de estímulos repetitivos. Axônio do 1º neurônio faz entrada no corno posterior da medula através de Fibras C ou Aδ e sinapse na substância gelatinosa (lâminas I e II de Rexed). Ao chegar na medula o neurônio emite varias ramificações (de 1 a 2 segmentos acima e abaixo), fazendo o espalhamento da informação. Essa ramificação, percorre uma curta distância nos sentidos rostral e caudal na medula, em uma região chamada Tracto de Lissauer, depois faz sinapse em células da parte externa do corno dorsal, na região da substância gelatinosa. As fibras do 2º neurônio cruzam a comissura branca anterior da ME em direção ântero-lateral → axônios compõem os tratos espinotalâmico (tato e dor), espinorreticular (dor) e espinocerebelares (propriocepção). Divisão da Substância Cinzenta em Lâminas – Rexed - Lâminas de I a IV – Área Receptora - Lâminas V e VI – Informações Proprioceptivas - Lâmina IX e VIII – Motores Somáticos e Reflexos Motores - Lâmina X – Epêndima e Percepção da Dor Visceral Obs.: vias descendentes, motoras eferentes conscientes trafegam pelo funículo anterior e lateral. Ou seja, há a coexistência de vias na região ântero-lateral da substância branca. Término da Via Ântero-lateral Na região central do tronco encefálico, há um agregado de diferentes neurônios, denominado . Possui grupos de neurônios com diferentes tipos de neurotransmissores, com as monoaminas: noradrenalina, serotonina, dopamina. Esses grupos de neurônios constituem os núcleos da formação reticular com funções distintas: a) núcleos da rafe: serotonina. b) lócus ceruleus: noradrenalina; c) área tegmentar ventral: dopamina. O , conduz impulsos dolorosos. As fibras fazem sinapse na formação reticular do tronco encefálico, onde se originam as fibras retículotalâmicas, constituindo-se a via espino-retículo-talâmica., que conduz impulsos relacionados com dores do tipo crônico e difuso (dor em queimação), enquanto a via espinotalâmica se relaciona com as dores agudas e bem localizadas da superfíciecorporal. Os (localização da orgirem do estímulo) recebem um grande número de fibras da formação reticular e têm papel ativador sobre o córtex cerebral integrando o Sistema Ativador Reticular Ascendente (SARA). A via que liga a formação reticular ao córtex, através dos núcleos intralaminares, proporciona uma vaga percepção sensorial sem especificidade, mas com reações emocionais especialmente para estímulos dolorosos. Lesões no núcleo centromediano já foram feitas para aliviar dores intratáveis. Rafaela Pamplona Modalidade Sensitiva 1º Neurônio 2º Neurônio Cruzamento das fibras 3º Neurônio Sistema Posterior Lemniscal - tato epicrítico Gânglio sensitivo da raiz dorsal Bulbo (núcleos grácil e cuneiforme) No bulbo, após sinapse nos núcleos grácil e cuneiforme Tálamo: núcleo ventral e posterior Sistema Ântero- lateral - tato protopático Gânglio sensitivo da raiz dorsal Medula espinhal (corno posterior) Na medula espinhal, após sinapse no corno posterior Núcleo reticular e Núcleo Intralaminar ► Disfunções Sensoriais As informações de , enquanto as informações de . Logo, lesões na medula espinhal apresentam sintomas: ~ Ipsilateral a lesão: insensibilidade ao tato leve, às vibrações de um diapasão sobre a pele e à posição de um membro. Perda Epicrítica. ~ Contralateral a lesão: déficits de sensibilidade à dor e à temperatura. Perda Protopática. As principais alterações da sensibilidade são: a) anestesia: perda da sensibilidade tátil b) analgesia: perda de sensibilidade dolorosa c) hipoestesia: diminuição da sensibilidade d) hiperestesia: aumento da sensibilidade e) parestesia: aparecimento sem estimulação de sensações espontâneas e mal definidas como “formigamento” f) algias: dor em geral. Quando são lesadas as raízes dorsais, haverá́ perda total de sensibilidade no dermátomo correspondente à raiz lesada. A identificação dos locais das lesões radiculares é feita com base nos mapas de dermátomos e de território de inervação radicular. → : consequência da neurossífilis, ocorre lesão das raízes dorsais. As fibras dos fascículos grácil e cuneiforme são destruídas. Há perda das funções: Rafaela Pamplona a) perda da propriocepção consciente: perda da cinestesia, ou seja, do sentido de posição e de movimento; b) perda do tato epicrítico: perde a discriminação tátil; c) perda da sensibilidade vibratória e da estereognosia. → : o conjunto de sintomas sensoriais e motores: • Sintomas que se manifestam do mesmo lado da lesão (tratos não cruzados na medula): ~ Perda da propriocepção consciente e do tato epicrítico devido a interrupção das fibras dos fascículos grácil e cuneiforme. • Sintomas que se manifestam do lado oposto ao lesado (tratos cruzados) ~ Perda da sensibilidade térmica e dolorosa a partir de um ou dois dermátomos abaixo do nível da lesão, devido interrupção das fibras do trato espinotalâmico lateral ~ Ligeira diminuição do tato protopático e da pressão, por comprometimento do trato espinotalâmico anterior. Este comprometimento, em geral, é pequeno, porque as fibras da raiz dorsal, que levam esta modalidade de sensibilidade, dão ramos ascendentes muito grandes, que emitem colaterais em várias alturas antes de fazer sinapse na coluna posterior e cruzar para o lado oposto. → : interrupção das fibras que formam os dois tratos espinotalâmicos laterais, quando eles cruzam ventralmente ao canal central. Ocorre perda de sensibilidade térmica e dolorosa de ambos os lados, em uma área que corresponde aos dermátomos relacionados com as fibras lesadas. Não há qualquer perturbação da propriocepção, sendo mínima a deficiência tátil. → : após um traumatismo que resulte na secção completa da medula, o paciente entra em estado de choque espinhal. Caracteriza-se pela absoluta perda da sensibilidade, dos movimentos e do tônus nos músculos inervados pelos segmentos medulares situados abaixo da lesão. Há retenção de urina e de fezes e perda da função erétil. → : ocorre anestesia da face do mesmo lado da lesão, no território correspondente aos três ramos do trigêmeo. A lesão pode se estender ao lemnisco medial, determinando a perda da propriocepção consciente e do tato epicrítico do lado oposto ao lesado. → : lesão dos lemniscos medial, espinhal e trigeminal, provocando anestesia da metade oposta do corpo. Rafaela Pamplona Córtex Somatossensorial A localização exata da sensibilidade somática ocorre quando impulsos nervosos chegam à (S1 – áreas 1, 2 e 3), que ocupa o . Cada região, nessa área, recebe influxo sensitivo de uma parte diferente do corpo. Em geral, a metade anterior do lobo parietal está relacionada com a recepção e interpretação dos sinais somatossensoriais e a metade posterior promove níveis maiores de interpretação. A área somatossensorial I apresenta alto grau de localização das diferentes partes do corpo. Ao contrário, a localização é pobre na área somatossensorial II, embora a face esteja representada anteriormente, os braços centralmente e as pernas posteriormente. Projeções da área somatossensorial I são necessárias para a função da área somatossensorial II. Entretanto, a remoção de partes da área somatossensorial II não tem efeito aparente sobre a resposta dos neurônios da área somatossensorial I. Com isso, a sensação somática parece ser explicada pelas funções da área somatossensorial I. A área somatossensorial I se situa imediatamente atrás da fissura central, localizada no giro pós-central do córtex (nas áreas de Brodmann 3, 1 e 2). Cada lado do córtex recebe, quase que exclusivamente, informações sensoriais vindas do lado oposto do corpo. As dimensões dessas áreas são diretamente proporcionais ao número de receptores sensoriais especializados, em cada área periférica respectiva do corpo. ► Camadas do Córtex Somatossensorial e suas Funções O córtex cerebral contém seis camadas de neurônios, a camada I próxima da superfície e a camada VI mais profunda. O nome de cada camada é baseada nos principais tipos de células encontradas em cada região. Os neurônios das diversas camadas realizam diferentes funções 1. Os sinais sensoriais aferentes excitam inicialmente os neurônios da camada IV; em seguida, o sinal se espalha em direção à superfície do córtex e em direção às camadas mais profundas. 2. As camadas I e II recebem sinais aferentes inespecíficos e difusos, provenientes dos centros subcorticais, que facilitam regiões específicas do córtex. Essas aferências controlam principalmente o nível geral de excitabilidade das respectivas regiões estimuladas. 3. Os neurônios das camadas II e III enviam axônios para áreas relacionadas no lado oposto do córtex cerebral, pelo corpo caloso. 4. Os neurônios das camadas V e VI enviam axônios para estruturas encefálicas profundas. Os neurônios da camada V são geralmente maiores e se projetam para áreas mais distantes, como os gânglios da base, o tronco cerebral e a medula espinhal, onde controlam a transmissão de sinais. Da camada VI, número especialmente grande de axônios se projeta para o tálamo (feedback sensorial), levando assim sinais do córtex cerebral que interagem e ajudam a controlar os níveis de excitação dos sinais sensoriais aferentes que entram no tálamo. Rafaela Pamplona ► Sistemas de Classificação do Córtex → : baseada na citoarquitetura → : de acordo com o grau de relacionamento com a motricidade e sensibilidade recebem estímulos somestésicos, auditivos, visuais e gustatóriosdo tálamo, que recebe os estímulos de órgãos sensoriais especializados e de receptores periféricos. As vias olfativas contornam o tálamo e vão diretamente a áreas especializadas do córtex. Os estímulos sensoriais são processados em áreas de associação relacionadas com um ou mais sentidos. produz movimentos corporais voluntários; as áreas de associação ajudam a planejar e executar atividades motoras complexas. é adjacente à sua área sensorial primária correspondente e processa informações daquela área em um nível mais alto do que a área sensorial primária. não se restringem a nenhuma atividade sensorial ou motora isolada, mas recebem informações convergentes de múltiplas áreas sensoriais e motoras do cérebro . As áreas de associação multimodais nos lobos frontal, temporal e parietal integram informações sensoriais, feedback motor e outras informações com as memórias instintiva e adquirida. Essa integração facilita o aprendizado e cria o pensamento, a expressão e o comportamento. ► Córtex Somatossensorial Primário (S1) Os níveis mais complexos do processamento somatossensorial ocorrem no córtex cerebral, principalmente no lobo parietal. A área de Brodmann 3b ou córtex somatossensorial primário (S1), situada no (logo atrás do sulco central). Junto à S1, estão outras áreas corticais que também processam a informação sensorial somática. Incluem as áreas 3a, 1 e 2 no giro pós-central e áreas 5 e 7 no córtex parietal posterior adjacente. Rafaela Pamplona A área 3b é o córtex sensorial somático primário porque recebe um grande número de aferências do núcleo VP (ventral posterior) do tálamo e seus neurônios são muito responsivos aos estímulos somatossensoriais. A área 3a também recebe uma densa aferências do tálamo, entretanto, está mais relacionada com as informações acerca da posição do corpo. As áreas 1 e 2 recebem densa inervação da área 3b. A projeção da área 3b para a área 1 envia principalmente informação sobre textura, enquanto a projeção para a área 2 enfatiza tamanho e forma. → - Giro pós-central do lobo parietal (áreas de Brodmann 3a, 3b, 1 e 2) - Recebe aferências do tálamo → - Áreas de Brodmann 5 e 7 - Recebe aferências de S1 ► Disfunções no Córtex Somatossensorial Alterações no S1 (giro pós-central) provoca incapacidade de localização separada das diferentes sensações, de avaliação de graus críticos de pressão, incapaz de reconhecer as formas dos objetos (Astereognosia), de avaliar os pesos dos objetos, não discernimento da textura e má localização das sensações de dor e temperatura. O córtex parietal posterior é essencial para a percepção e interpretação das relações espaciais, a noção exata do corpo e o aprendizado das tarefas que envolvem a coordenação do corpo no espaço. Essas funções envolvem uma complexa integração da informação somatossensorial com a de outros sistemas sensoriais, especialmente com o sistema visual. Lesões do córtex parietal posterior podem causar alguns distúrbios neurológicos, como a agnosia, a incapacidade em reconhecer objetos, apesar de as capacidades sensoriais simples parecerem normais. Pessoas com estereognosia não conseguem reconhecer objetos comuns pelo tato, apesar de a sensação tátil ser normal sob outros aspectos e poderem, inclusive, não ter problemas para reconhecer o objeto pela visão ou pelo som. Os déficits são frequentemente limitados ao lado contralateral à lesão. As lesões no córtex parietal também podem causar uma síndrome de negligência, na qual uma parte do corpo ou uma parte do mundo é ignorada ou suprimida, e sua própria existência é negada Rafaela Pamplona Sensações Térmicas A modalidade sensorial temperatura é estimulada pela quantidade de calor captadas pelas terminações livres dos neurônios aferentes presentes na pele. ► Tipos de Receptores Térmicos - Termorreceptores Localizam-se imediatamente abaixo da pele em pontos discretos e separados - Área de estimulação – 1 mm2 → – identificados histologicamente - Maior quantidade que os de calor - Fibras tipo A e C pequenas e bastante ramificadas → – sem identificação histológica - Terminações nervosas livres, apenas Fibras do tipo C O mecanismo de estimulação: modificação da velocidade de reações químicas. ► Estimulação dos Receptores Térmicos As graduações térmicas têm pelo menos três tipos de receptores sensoriais: receptores para frio, receptores para calor e receptores para dor. Os receptores para dor só são estimulados pelos graus extremos de calor ou de frio e, portanto, são responsáveis, junto com os receptores para frio e calor, pelas sensações de “frio congelante” e “calor extremo”. A determinação das diferentes graduações das sensações térmicas pelos graus relativos de estimulação das diferentes terminações. Também, pode-se compreender por que os graus extremos, tanto de frio, quanto de calor podem ser dolorosos e porque ambas as sensações, quando intensas o suficiente, geram quase a mesma qualidade de sensação, isto é, as sensações de frio congelante ou de calor abrasador são muito parecidas. Os receptores que responderam as temperaturas mais altas, são chamados de receptores de calor. Importante perceber que a partir de 45ºC os impulsos diminuem drasticamente, isso ocorre devido a destruição dos receptores. Os receptores de frio tem o pico de estimulação não em temperaturas frias, mas sim em temperaturas agradáveis que não causam dano ao corpo. Em temperaturas muito baixas, por volta dos 5ºC, o córtex não recebe estímulos nem das fibras de frio nem das fibras de calor. Essa falta de estimulo é interpretada pelo córtex como ambiente super frio. As baixas temperaturas diminuem o metabolismo de todas as células, incluindo os receptores de frio. Logo, a sensação de frio não ocorre pela ativação de seus receptores, mas, sim, por sua inativação associada a inativação dos receptores de calor. Já com o aumento da temperatura, os receptores de frio também diminuem sua atividade, enquanto os de calor aumentam, esse quadro é interpretado pelo cérebro como ambiente quente. Temperaturas extremas de frio e calor ativam as fibras de dor. ► Adaptação dos Receptores Térmicos Para a termorrecepção é a variação repentina na qualidade de um estímulo que gera as respostas neurais e perceptivas mais intensas. Os termorreceptores possuem elevado grau de adaptação LENTA, mas nunca completamente. Maior eficácia de resposta durante alterações da temperatura ► Percepção Térmica A detecção térmica provavelmente resulta não dos efeitos físicos diretos do calor ou do frio sobre as terminações nervosas, mas sim da estimulação química das terminações modificadas pela temperatura. Como o número de terminações para frio ou para calor em qualquer área da superfície do corpo é pequeno, quando grande área da pele é estimulada, os sinais térmicos de toda a área se somam. A organização da via da temperatura é paralela à via da dor. Os axônios de pequeno diâmetro fazem sinapse na substância gelatinosa do corno dorsal. Os axônios dos neurônios de 2º ordem decussam em seguida e ascendem pelo trato espinotalâmico contralateral. Dessa forma, se a medula espinhal for seccionada em um lado, haverá uma perda da sensibilidade à temperatura (bem como à dor) do lado oposto do corpo, especificamente daquelas regiões da pele inervadas pelos segmentos espinhais que estão abaixo do nível da secção. Rafaela Pamplona Dor e Nocicepção ► Conceitos Importantes • : mecanismo pelo qual os estímulos são transmitidos ao SNC (percepção dos estímulos nocivos) por meio da ativação dos nociceptores. É o processo sensorial que fornece os sinais que desencadeiam a experiência da dor. • : éa interpretação consciente dos estímulos nociceptivos. É a sensação ou a percepção de sensações tão diversas como irritação, inflamação, fisgada, ardência, latejo, ou sensações insuportáveis que surgem de uma parte do corpo • : são terminações nervosas livres de neurônios aferentes capazes de serem ativados por estímulos intensos que causam lesão tecidual e dor. ► Classificação Fisiopatológica da Dor • Nociceptiva: causada por ativação dos nociceptores. Tipos: somática superficial e profunda, visceral, referida, irradiada. • Neuropática: lesão do SNP ou SNC, sem estimulação do receptor • Mista • Psicogênica, mental ou emocional ► Etapas da Nocicepção • : estímulo doloroso é recebido pelos nociceptores e transformado em potencial de ação • : impulso é conduzido até coluna posterior da medula espinhal • : no CDME o impulso é modulado antes de chegar a níveis superiores do SNC. • : impulso é integrado e percebido como dor ► Dor Fisiológica A dor é uma percepção subjetiva, a interpretação do encéfalo sobre a informação sensorial transmitida pelas vias que se iniciam nos nociceptores. A dor é individual e multidimensional, e pode variar de acordo com o estado emocional. Percepção Afetiva da Estimulação dos Nociceptores - Vias envolvendo projeções para Hipotálamo e Amígdalas - “Interpretação Cognitivo-Emocional” da Nocicepção • Componente sensorial-discriminativo: detecção da intensidade, localização, duração, padrão temporal e qualidade do estímulo nocivo • Componente emocional-afetivo-cognitivo: reação emocional decorrente da percepção, ou seja, a integração do estímulo nocivo com áreas corticais e sistema límbico. ► Tipos de Dor e suas Qualidades → : rápida; em picada; súbita - Sentida em cerca de 0,1 s - Elevada intensidade inicial e decréscimo progressivo - Dor pontual rápida não é sentida nos tecidos mais profundos - Estímulos mecânicos e térmicos - Fibras do tipo A (mielinizada de diâmetro médio) → : lenta; difusa; em queimação) - Sentida após 1s ou mais, aumentando sua intensidade lentamente - Associada à destruição tecidual - Estímulos mecânicos, térmicos e químicos. - Fibras do tipo C (amielínicas de diâmetro pequeno) ► Nociceptores e sua Estimulação A transdução dos estímulos dolorosos ocorre nas TNL das fibras tipo A e C. A maioria dos nociceptores responde aos estímulos mecânicos, térmicos e químicos., sendo chamados de nociceptores . Com isso, respondem com eficiência a mais de uma modalidade, sobretudo a estímulos causadores de lesão tecidual e dor. Os nociceptores estão presentes na maioria dos tecidos do corpo, incluindo a pele, os ossos, os músculos, a maioria dos órgãos internos, os vasos sanguíneos e o coração. Estão ausentes no SN em si, mas estão presentes nas meninges. → (TNL): difusamente distribuídos nas camadas superficiais da pele ~ Tecidos mais profundos (Periósteo, paredes arteriais etc.) Rafaela Pamplona ~ Receptores Não-Adaptáveis: os receptores para a dor se adaptam muito pouco ou não se adaptam. Na verdade, a excitação das fibras dolorosas fica progressivamente maior. Esse aumento da sensibilidade é chamado de A Hiperalgesia pode ser um limiar reduzido à dor, uma intensidade aumentada dos estímulos dolorosos ou, até́ mesmo, dor espontânea. A ocorre na área do tecido lesado, mas os tecidos que envolvem a região da lesão também podem se tornar supersensíveis, pelo processo de . Várias substâncias são liberadas quando a pele é lesada., modulando a excitabilidade dos nociceptores, tornando-os mais sensíveis aos estímulos térmicos ou mecânicos. Ex.: bradicinina, prostaglandinas e substância P. A substância P causa vasodilatação e a liberação de histamina dos mastócitos. A sensibilização de outros nociceptores, nas vizinhanças da lesão, por ação da substância P é uma das causas da hiperalgesia secundária. Mecanismos do SNC também contribuem à hiperalgesia secundária, após a lesão, a ativação dos axônios mecanorreceptivos A por um toque leve pode resultar em dor. Portanto, outro mecanismo de hiperalgesia envolve uma linha cruzada entre a via do tato e a via da dor na medula espinhal. → : aquecimento da pele a temperatura danosas • Aciona os Termonociceptores – modificação do limiar de excitabilidade → A irritação ou lesão tecidual libera substâncias químicas, como prostaglandinas, cianinas e íons potássio (K+), que estimulam os nociceptores. • Mediadores diretos: bradicinina, íons K+ e H+, ATP, histamina, serotonina • Potencializadores: prostaglandinas, substância P, CGRP (peptídeo relacionado ao gene da calcitonina). ► Vias de Transmissão para o SNC Os reflexos nociceptivos protetores iniciam com a ativação de TNL. Os canais iônicos respondem a estímulos, dando origem a potenciais graduados, os quais disparam potenciais de ação se o estímulo for suficientemente intenso. Os neurônios sensoriais primários da nocicepção terminam no corno dorsal da medula espinhal. A ativação do nociceptor pode seguir duas vias: 1. Respostas protetoras reflexas, que são integradas na medula espinal (= reflexos espinais) 2. Vias ascendentes para o córtex cerebral, responsáveis pela sensação consciente (dor ou prurido). Os neurônios nociceptivos primários fazem sinapses com interneurônios nas respostas reflexas espinais ou em neurônios secundários que se projetam ao encéfalo. As respostas nociceptivas integradas na medula espinal iniciam reflexos protetores inconscientes rápidos = Os neurônios sensoriais secundários cruzam ME e ascendem ao tálamo e áreas sensoriais do córtex. As vias também enviam ramos para o sistema límbico e para o hipotálamo. Como resultado, a dor pode ser acompanhada de manifestação emocional (sofrimento) e várias reações neurovegetativas (autônomas), como náuseas, vômitos e sudorese. Rafaela Pamplona → Duas vias correspondem principalmente aos dois tipos de dor – uma via para a dor pontual rápida e uma via para a dor lenta crônica. → Dor Aguda − Fibras A: lâmina I e V − Trato espinotalâmico lateral − Neurônio de 2º ordem: subida contralateral, mantendo a somatotopia − Neurônio de 3º ordem: núcleos ventrais posteriores lateral e inferior do tálamo. Dor Crônica − Fibras C: lâmina II e III − Trato espinorreticular − Neurônio de 2º ordem: subida contra e ipsilateral − Neurônio de 3º ordem: núcleos reticulares do bulbo, área tectal do mesencéfalo e substância cinzenta periaquedutal − Termino difuso no tronco encefálico: dor mal localizada ► Outros Aspectos Gerais da Dor • Funções da Formação Reticular, Tálamo e Córtex: a percepção de dor não é afetada pela remoção do córtex somatossensorial Participação de estruturas encefálicas inferiores Importância do córtex na interpretação do tipo e localização da dor • A dor aumenta o nível de excitabilidade geral do cérebro: dificuldade para dormir na presença de dor intensa • Correlação com sistema límbico e regulação hormonal: fibras para o hipotálamo, núcleos amigdaloides e septais Córtex Cingulado Anterior (carga emocional da dor) ► Sistemas de Analgesia Endógenos É a capacidade do próprio SNC minimizar a entrada de sinais de dor → Estimulação de Fibras do Tato Epicrítico (A) Inibição Lateral das Fibras Nociceptivas (A e C). Ex.: Estimulação Elétrica e Acupuntura Teoria do portão da dor: retransmissão sináptica das informações nociceptivas pelos neurônios de projeção é controlada pela atividade de um interneurônio inibitório. → O SN produz substâncias endógenas semelhantes à morfina, chamadas endorfinas. Os opioides endógenos incluem três famílias: endorfinas, encefálicas e dinorfinas. Pequenas quantidades de morfina ou endorfinas na PAG (subs. cinzenta periaquedutal), nos núcleos da rafe ou no cornodorsal podem produzir analgesia. No âmbito celular, as endorfinas exercem múltiplos efeitos, que incluem supressão da liberação de glutamato das terminações pré-sinápticas e inibição dos neurônios pela hiperpolarização das membranas pós- sinápticas. Rafaela Pamplona Obs.: a crença de que o tratamento funcionará pode causar ativação de sistemas endógenos encefálicos de alívio à dor. ► Tipos de Dor → - Presença preferencial de nociceptores - Lesões viscerais bem localizadas raramente causam dor intensa - Estimulação difusa das terminações Dor Intensa Dor Crônica Vísceras Insensíveis: parênquima do fígado e alvéolos do pulmão • Causas Principais Distúrbios de estimulação química Distensão acentuada ou espasmos de vísceras ocas (cólicas) Isquemia Dor Parietal causada por Lesão Visceral - acometimento do peritônio parietal, pleura ou pericárdio. Ex.: apendicite. Dor Aguda Via de Transmissão da Dor Visceral Verdadeira - Divisão Sensorial do SNA - Fibras tipo C Via Parietal e Dupla Transmissão - Nervos Espinhais Locais - Fibras tipo A Dor Referida Localização da dor referida através das vias parietais: a origem embrionária em comum da inervação das vísceras e da pele • Principais dermátomos da dor referida e sua origem visceral Projeção somática Órgão visceral C3 – C4 Diafragma T1 – T8 Coração T10 Apêndice T10 – T12 Testículos, próstata T10 – T12 Ovários, útero • Mecanismo da Dor Referida: convergência de sinapses sobre o neurônio de 2º ordem de dor superficial. Cefaleias → - Ausência de nociceptores no SNC Cérebro insensível à dor - Estimulação de áreas sensoriais Parestesia ou Formigamento • Condições que provocam dor na abóboda craniana - Estiramento da dura-máter na base do cérebro - Lesão do tentório (acima – V par; abaixo – IX par, X par e C2) - Estiramento dos seios venosos cerebrais ou dos vasos sanguíneos das meninges (artéria meníngea média) Rafaela Pamplona • Tipos de Cefaleia Intracraniana ~ Cefaleia da Meningite - Áreas sensitivas da Dura-máter e dos seios venosos ~ Baixa Pressão do LCR - Remoção de LCR (20 ml) Diminui a Flutuação do cérebro ~ Enxaqueca - Estimulação anômala de origem NEUROGÊNICA que se propaga de forma cíclica. - Sensações Prodrômicas: náuseas; perda de campo visual; aura visual. Com início de 30 min a 1 hora antes da dor → - Irritação das estruturas nasais e acessórias - Distúrbios oculares Exposição à radiação dos raios luminosos pode causar de pequenas irritações conjuntivas à perda da visão, como dificuldade em focalizar. Sobrecarrega os músculos ciliares – Provoca espasmos reflexos dos músculos faciais e extraoculares – ► Disfunções Sensoriais → : afetam primeiro os neurônios maiores e mais ativos. Ex.: Lesões por Pressão do nervo Ciático Dormência de extremidades e dificuldade no caminhar → Neuropatia periférica (toxinas ou distúrbios metabólicos) Padrão em Meia e Luva • - Processo de Regeneração mais falha em fibras pequenas - Proliferação exacerbada dos “brotos de regeneração” das fibras maiores (A) = fibras mais calibrosas, relacionadas ao tato Alodinia: dor a estímulos que a principio não seriam dolorosos. Está relacionado à sensibilização central, presente na fibromialgia, enxaqueca, esclerose múltipla etc. Dor fantasma • • - Disfunção na Transmissão do n. Trigêmeo ou Glossofaríngeo - Áreas de gatilho (mecanoceptores) muito sensíveis na face → Neuropatia Central ou Síndrome Talâmica: pode ser causada por falta de irrigação a partir de ramos da a. cerebral posterior e por lesão da região ventral e posterior do tálamo • Associada a Anormalidades de Transmissão Sensorial Prévias: - Perda e/ou Falha da Condução Somática do lado oposto; - Ataxia - Retorno anômalo da somestesia do lado oposto; - Sensações Afetivas Extremamente Desagradáveis Facilitação Central da Via Espinorreticular – relato de dores intensas e enlouquecedoras Rafaela Pamplona Propriocepção e Funções Motoras da Medula Espinhal Propriocepção é a sensação de posição e movimento do corpo, utilizando sinais sensoriais dos músculos, articulações e pele. A associação entre os fusos musculares (= receptor de estiramento) e os axônios Ia é exemplo de proprioceptores. Esses receptores são um componente do sistema sensorial somático que é especializado na “sensação corporal”, ou propriocepção, que informa como o nosso corpo se posiciona e se move no espaço. Aspectos Gerais – Sistema Motor Envolve elementos do SN e do tecido muscular Os movimentos são combinações entre: → Reflexos Involuntários: medula espinhal e tronco encefálico → Movimentos voluntários: níveis superiores (encéfalo) Tipos de Receptores → : transmitem o grau de angulação de todas as articulações, em todos os planos e sua velocidade de direção, sendo, possível relacionar a posição do membro em relação ao corpo. → (terminações nervosas livres) → (corpúsculos de Ruffini e Pacini) → : informações estáticas (encurtamento) e dinâmicas (presença e velocidade de mudança de comprimento) a partir das fibras musculares esqueléticas. → informações sobre o tensionamento resultante da contração. Os fusos neuromusculares e os órgãos tendinosos de Golgi são estruturas complexas que ao sofrer estiramento ou tensionamento acionam mecanoceptores que podem gerar o potencial de ação. Fuso Neuromuscular – Músculo Características anatômicas: → Dispostas em paralelo Relacionadas a contração – inervada por motoneurônio alfa ( α) Os neurônios motores inferiores saem do corno ventral e se agrupam para formar as raízes ventrais. → Relacionadas a mecanossensibilidade: a distensão das fibras intrafusais promove a abertura de canas iônicos, o que resulta em disparos de potenciais de ação. ~ Inervadas : motoneurônio gama ( ᵧ) ~ Inervação Aferente: fibra nervosa Ia (terminais primários) e II (terminais secundários). : terminação primária, possuem adaptação rápida, transmitindo estímulos dinâmicos. Localizadas no centro. Rafaela Pamplona : terminação secundária, possuem adaptação lenta e transmitem informações de caráter estático. Localizadas nas terminações. Outra classificação para as fibras Intrafusais: fibras em bolsa ou saco nuclear e fibras em cadeia nuclear. O estiramento das fibras extrafusais promove o aumento dos estímulos proprioceptivos. Ao ajustar a intensidade de resposta de um fuso muscular ao estiramento de um músculo esquelético, o encéfalo estabelece o nível geral do tônus muscular, o menor grau de contração presente enquanto o músculo está em repouso. Órgãos Tendinosos de Golgi – Tendão Disposição das fibras extrafusais em série São mecanorreceptores associados a tendões que detectam mudanças de tensão nessas estruturas Formados por fibras , que estão internalizadas nos tendões, onde se ramificam entre as fibras de colágeno para detectar as mudanças de tensão Vias Espinocerebelar e Lemniscal Resumo da Inervação dos Músculos Fibras Extrafusais (contração) Fibra tipo Aα (Eferente) Fibra Intrafusais Fibra tipo Ia (Aferente) Fibra tipo II (Aferente) Fibra tipo Aᵧ (Eferente) Órgãos Tendinosos de Golgi Fibra tipo Ib (Aferente) Comportamento das Fibras - Estiramento • Fibras Ia ou fibras de terminações primárias: possuem adaptação rápida, transmitindo estímulos dinâmicos Com o tempo, os estímulos ficam mais espaçados. • Fibras II ou de terminações secundárias: possuem adaptação lenta e transmitem informações de caráter estático. Com o tempo, o estimulo passa a ser mais frequente. Comportamento das Fibras - Encurtamento Comportamento do ÓrgãoTendinoso de Golgi - Tensão Rafaela Pamplona Vias Descendentes - Eferentes Na contração voluntaria, as fibras musculares extrafusais (fibra Aα) são acionadas antes que as fibras neuromusculares (Aᵧ). Atividade dos Receptores de Propriocepção Os receptores mais ativos durante a movimentação articular normal • Angulação na faixa média de movimento: aparelho do fuso neuromuscular • Extremos da angulação articular: corpúsculos de Pacini, Ruffini e receptores semelhantes aos tendinosos de Golgi • Detecção de velocidade de movimento: corpúsculos de Pacini e fusos neuromusculares. Transmissão da Propriocepção → º (calibrosas e mielinizadas) - Tipo Ia (informações dinâmicas) e Tipo II (informações estáticas) dos aparelhos do fuso neuromuscular - Tipo Ib dos órgãos tendinosos de Golgi - Tipo A dos receptores das capsulas articulares e especializados • Via da = propriocepção - Sinapse com interneurônios na medula espinhal - Chegada ao córtex somatossensorial primário • Via = propriocepção - Vias espinocerebelares → : diferentes grupos com resposta ótima para cada angulação A diferença de processamento das informações é que permite a percepção da posição e angulação das articulações. Arco Reflexo Os movimentos reflexos são menos complexos e integrados principalmente na coluna anterior da medula espinhal. Os reflexos são movimentos automáticos e estereotipados em resposta a um estimulo sensorial. Os movimentos reflexos também podem ser modulados por informações provenientes de centros encefálicos superiores. Além disso, as aferências dos fusos musculares e dos órgãos tendinosos de Golgi são enviadas para o encéfalo e participam na coordenação dos movimentos voluntários e dos reflexos posturais. Os reflexos posturais nos ajudam a manter a posição do corpo enquanto estamos de pé́ ou nos movendo. Esses reflexos são integrados no tronco encefálico e requerem aferências sensoriais contínuas dos sistemas visual, vestibular (orelha interna) e dos músculos. Os receptores musculares, tendinosos e articulares fornecem informações sobre a propriocepção, as posições das várias partes do corpo e a relação entre elas. Os reflexos antecipatórios permitem que o corpo se prepare para um movimento voluntário, e são usados mecanismos de retroalimentação para gerar movimentos contínuos uniformes. A coordenação do movimento exige a cooperação de muitas áreas do encéfalo. Estimulação do receptor sensorial Envio da mensagem para a medula espinhal, via neurônio sensorial Na medula, o neurônio motor correspondente é estimulado Neurônio motor provoca o estiramento das fibras musculares Reflexo Miotático ou de Estiramento (fásico ou tônico): funcionamento a partir da ativação dos Fusos Neuromusculares Rafaela Pamplona O axônio Ia e os neurônios motores alfa sobre os quais estabelece sinapses constituem o arco reflexo monossináptico miotático. O estiramento do fuso leva a uma despolarização dos terminais do axônio Ia porque abrem-se canais iônicos mecanossensíveis. O resultante aumento da descarga de potenciais de ação dos axônios Ia despolariza sinapticamente os neurônios motores alfa, que respondem com um aumento de suas frequências de potenciais de ação. Isso faz com que o músculo se contraia e, portanto, encurte. Todo reflexo de estiramento ou reflexo miotático é desencadeado pelo fuso neuromuscular, que tem acionamento direto dos músculos agonistas e inibição dos antagonistas na medula espinhal. Fuso Neuromuscular e o Tônus - Sistema de alça gama: tônus muscular - Mecanismo: Contração das extremidades das fibras intrafusais Estiramento leve do centro da fibra Ativação de fibras nervosas Ia e II Transmissão ipsilateral para neurônio alfa Produção de contração leve (tônus) Obs.: Espasticidade ou hipertonia (motoneurônio gama) Reflexo Miotático Invertido - Funcionamento a partir da ativação dos - Função de sinalizar o excesso de tensão muscular gerada pela contração, levando ao relaxamento - Mecanismos Contração muscular repuxa tendão A tração do tendão ativa a fibra Ib Ativa o neurônio inibitório medular Inibi o motoneurônio alfa medular Relaxamento do músculo agonista Reflexo de Retirada (ou flexão) e Reflexo de Extensão Cruzada - Polisináptico – reflexo protetor para evitar danos teciduais - Funcionamento simultâneo a partir da ativação dos Este reflexo é caracterizado pela retirada de um membro do corpo frente a estímulos como dor, picada e calor. Ex.: quando encostamos a mão no fogo e há a retirada da mão mesmo antes da dor. Isso ocorre devido à integração, na medula, da ativação dos neurônios sensitivos com os neurônios motores e, consequente excitação dos músculos flexores e recíproco relaxamento ou inibição dos músculos extensores. A flexão de um membro acompanhada da reação contralateral do membro oposto é denominada reflexo extensor cruzado. No entanto, para que este reflexo ocorra o estímulo tem que ser suficientemente forte para atingir os interneurônios, com limiar de ativação mais alto, que fazem parte do circuito neuronal do reflexo extensor cruzado. A necessidade do envolvimento dos músculos contralaterais neste tipo de reflexo tem a função de dar suporte postural durante a retirada do membro afetado frente ao estímulo da dor.