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06/10/2016 1 Bases Fisiológicas do Sistema Nervoso Autônomo – Sinapes e Princípios de Neurotransmissão Aspectos Históricos Século XIX 1877 Du Bois-Reymond: “Dentre os processos naturais conhecidos capazes de transmitir excitação, apenas dois, na minha opinião, são dignos de nota – ou existe no limite da substância contrátil uma secreção estimuladora... ou o fenômeno é de natureza elétrica” Século XX 1906 Charles S. Sherrington: Charles S. Sherrington: “Sinapse: sinapse excitatória e inibitória” Aspectos Históricos Século XX 1921 Otto Loewi: “Vagusstoff ” “Acceleransstoff” 06/10/2016 2 Aspectos Históricos Século XX 1921 Walter Bradford Cannon:: Isolou de nervos simpáticos uma substância semelhante a adrenalina 1946 Ulf Svante von Euler: “Descoberta da noradrenalina” BASES ANATÔMICAS E FISIOLÓGICAS DA NEUROTRANSMISSÃO NO SNA Divisões do SN Visceral Somático Eferente (Autônomo) Aferente Parassimpático Simpático Entérico Sistema Nervoso Sistema Nervoso Periférico Sistema Nervoso Central Motor Sensitivo 06/10/2016 3 Morfologia microscópica do SNA Morfologia microscópica do SNA Junção Neuromuscular Visceral 06/10/2016 4 Organização do SNA Organização do SNA Organização do SNA Sistema Nervoso Simpático • Gânglios • Neurotransmissores • Receptores • Sistema de desgaste • Luta ou fuga – Taquicardia – Midríase – Broncodilatação – Glicogenólise – Sudorese – Parada na digestão – Aumento da FR • Resposta generalizada 06/10/2016 5 Organização do SNA Sistema Nervoso Simpático Organização do SNA Liberação de Adrenalina Organização do SNA Sistema Nervoso Parassimpático • Gânglios • Neurotransmissores • Receptores • Sistema de conservação • Descanso – Bradicardia – Miose – Broncoconstição – Glicogênese – Aumento da Motilidade – Diminuição da FR • Funcional • Resposta local 06/10/2016 6 16 OLHO: 1- Midríase CORAÇÃO: 1 - F.C. e Contratilidade ARTERÍOLAS: Pele e Mucosa - 1; 2 - Contração Vísceras Abdominais - 1- Contração Músc. Esquelético - 2 - Dilatação PULMÃO: 2 - Broncodilatação FÍGADO: 2 - Gliconeogênese MÚSCULO ESQUELÉTICO: 2 - Contratilidade e Glicogenólise Organização do SNA ORGÃO SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO Íris Dilatação da pupila(midríase) Constrição da pupila(miose) Glândula lacrimal Vasoconstrição; Pouco efeito sobre a secreção. Secreção abundante. Glândulas salivares Vasoconstrição; secreção viscosa e pouco abundante. Vasodilatação; secreção fluída e abundante. Glândulas sudoríparas Secreção copiosa ( fibras colinérgicas ) Ausência de inervação. Músculos eretores dos pelos Ereção dos pelos. Ausência de inervação. Coração Aceleração do ritmo cardíaco; Dilatação das coronárias. Diminuição do ritmo cardíaco; Constrição das coronárias. Brônquios Dilatação Constrição Tubo digestivo Diminuição do peristaltismo e fechamento dos esfíncteres. Aumento do peristaltismo e abertura dos esfíncteres. Organização do SNA ORGÃO SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO Bexiga Pouca ou nenhuma ação. Contração da parede promovendo o esvaziamento. Genitais masculinos Vasoconstrição; ejaculação. Vasodilatação; ereção. Glândula supra-renal Secreção de adrenalina ( através fibras pré- ganglionares) Nenhuma ação. Vasos sanguíneos dos troncos e das extremidades Vasoconstrição***(α) Nenhuma ação; inervação possivelmente ausente. 06/10/2016 7 Inervação do SNA SINAPSE Sinapse 06/10/2016 8 Sinapse Nervosa Definição Zona de comunicação entre uma célula nervosa e outra em uma cadeia juncional. CONTEXTUALIZAÇÃO CONTEXTUALIZAÇÃO 06/10/2016 9 CONTEXTUALIZAÇÃO SINAPSES ELÉTRICAS: SINCRONIZADORES CELULARES Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Elétrica 06/10/2016 10 Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Elétrica Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Elétrica Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Elétrica 06/10/2016 11 Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Elétrica SINAPSES QUÍMICAS: PROCESSADORES DE SINAIS Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Química 06/10/2016 12 Sinapse Nervosa Tipos de Sinapses Sinapse Nervosa Comunicação Neuronal Sinapse Nervosa Etapas da Neurotransmissão 1. Síntese do Neurotransmissor 2. Incorporação do Neurotransmissor nas vesículas sinápticas 3. Geração do potencial de Ação no neurônio pré-sináptico 4. Chegada do Potencial de Ação no terminal axônico 5. Abertura dos CCDV do tipo N e P/Q no terminal axônico 6. Entrada de Cálcio pelos CCDV 7. Aumento da afinidade das vesículas com a membrana neuronal 8. Exocitose do Neurotransmissor 9. Difusão pela fenda sináptica do Neurotransmissor 10. Ligação do NT com seus receptores na membrana pós-sináptica e pré-sináptica 11. Difusão do NT para além da fenda sináptica 12. Recaptação e/ou metabolização do NT 06/10/2016 13 Sinapse Nervosa Etapas da Neurotransmissão Transporte Vesicular Sinapse Nervosa Neurotransmissão Adrenérgica 06/10/2016 14 Sinapse Nervosa Neurotransmissão Colinérgica Modelo do Mosaico Fluido Modelo do Mosaico Fluido EXOCITOSE 06/10/2016 15 Modelo do Mosaico Fluido EXOCITOSE Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Estrutura Vesicular Modelo do Mosaico Fluido 06/10/2016 16 Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE T-SNARES V-SNARES 06/10/2016 17 Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Modelo do Mosaico FluidoEXOCITOSE Formação e fusão das vesículas sinápticas Liberação de Neurotransmissores Comunicação química das células nervosas Neurônios e Neuroglias Ca++ 06/10/2016 18 Fenda Sináptica Receptores e Neurotransmissores Clássicos do SNA Mecanismo de Ação dos Neurotransmissores 1) Receptor Ionotrópico O NT abre o canal iônico DIRETAMENTE Efeito rápido 2) Receptor Metabotrópico O NT abre o canal iônico INDIRETAMENTE - frequentemente, presença de 2º mensageiro para modificar a excitabilidade do neurônio pós-sináptico Efeito mais demorado Há dois tipos de receptores pós-sinápticos: Receptores e Neurotransmissores Clássicos do SNA Receptores Metabotrópicos Receptores Ionotrópicos 06/10/2016 19 Receptores e Neurotransmissores Clássicos do SNA Parassimpático Acetilcolina - Colinérgicos Simpático Noradrenalina - Adrenérgicos Receptores Adrenérgicos Classificação Atual Receptores Adrenérgicos Classificação Atual 06/10/2016 20 Receptores Colinérgicos Nicotínicos (nAChR) Muscarínicos (mAChR) Receptores Colinérgicos Classificação Atual Ionotrópico Metabotrópico Receptores Colinérgicos Receptores Nicotínicos Muscular (N1 ou Nm) Ganglionar Neuronal (N2 ou Nn) SNC Músculo Esquelético Medula Adrenal Receptores Colinérgicos Classificação Atual 06/10/2016 21 Receptores Colinérgicos Classificação Atual Receptores Muscarínicos M1 M2 M3 M4 M5 Receptores Colinérgicos Tipos de Neurotransmissores 06/10/2016 22 Tipos de Neurotransmissores Tipos de Neurotransmissores Co-Transmissão 06/10/2016 23 Co-Transmissão C = Ausência de fármacos bloqueadores S = Suramina P = Prazosina Co-transmissão realizada pelo par NE/ATP no canal deferente de cobaia Modulação da Neurotransmissão no SNA Modulação Pré-Sináptica Modulação da Neurotransmissão no SNA Modulação Pré-Sináptica 06/10/2016 24 Modulação Pós-Sináptica Somação PPSE O mecanismo de combinação (ou integração) dos sinais elétricos na membrana pós- sináptica chama-se SOMAÇÃO. Modulação Pós-Sináptica PPSE Modulação Pós-Sináptica Dessensibilização/internalização de receptores 06/10/2016 25 Modulação Pós-Sináptica Dessensibilização/internalização de receptores Sinapse Nervosa Integração Sináptica Sinapse Nervosa Integração Sináptica 06/10/2016 26 Sinapse Nervosa Integração Sináptica Referências AULA 2 Bases Celulares da Eletrofisiologia Neuronal e Fisiológicas do Sistema Nervoso Central: Princípios da fisiologia neuronal Princípios de neuroanatomia e neurofisiologia do SNC CURSO PRINCÍPIOS DE NEUROCIÊNCIAS: BASES NEUROFISIOLÓGICAS DO COMPORTAMENTO Aclerton Pinheiro MESTRANDO EM FARMACOLOGIA 06/10/2016 27 NEURÔNIO Vesículas sinápticas NEUROTRANSMISSORES.AXÔNIO DENDRITO NEURÔNIO D E N D R I T O S 06/10/2016 28 NEURÔNIO T I P O S NEURÔNIO NEURÔNIO M I E L I N A 06/10/2016 29 CÈLULAS NERVOSAS G L I A CÈLULAS NERVOSAS G L I A CÈLULAS NERVOSAS G L I A 06/10/2016 30 Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Central Glossário Substancia branca: região do SNC constituída de fibras mielinizadas e neuroglia Tratos: feixe de fibras nervosas com aproximadamente a mesma origem, mesma função e mesmo destino. As fibras podem ser mielínicas ou amielínicas. Fascículo: usualmente o termo se refere a um trato mais compacto. Lemnisco: feixe em forma de fita. Funículo: o termo é usado para a substância branca da medula; um funículo contém vários tractos ou fascículos. Cordão: sinônimo de funículo. Substancia cinzenta: região do SNC constituída de corpos celulares, fibras nervosas sem mielina e neuroglia Núcleos: conjunto de corpos celulares funcionalmente relacionados situados na substancia cinzenta do SNC. Córtex: fina camada de substancia cinzenta que recobre o cérebro e o cerebelo. Sistema Nervoso Central Glossário Formação reticular: rede difusa de corpos e fibras de neurônios de tamanhos diferentes que ocupa a parte ventral do tronco encefálico. Vias: cadeias de vários neurônios funcionalmente relacionados. Decussassâo: formação anatômica cujas fibras cruzam obliquamente a linha média e que tem a mesma direção. Comissura: formação constituída por fibras nervosas que cruzam perpendicularmente o plano mediano e que têm, por conseguinte, direções diametralmente opostas. Gânglios: conjuntos de corpos celulares funcionalmente relacionados situados fora do SNC Nervos: feixes de fibras nervosas situados fora do SNC Plexos nervosos: entrelaçamento de fibras nervosas sem perder a individualidade Fibras de projeção: são fibras que saem de uma determinada área ou região. Fibras de associação: são fibras que associam pontos mais ou menos distantes de uma área ou órgão, entretanto, sem abandoná-lo. 06/10/2016 31 Sistema Nervoso Central Generalidades Integração com o meio ambiente Auto-integração Sistema Nervoso Central Generalidades SNC (Neuroeixo) dentro do esqueleto axial Encéfalo dentro do crânio Medula dentro do canal vertebral Divisão Anatômica Cerebelo Tronco Encefálico Mesencéfalo Ponte Bulbo SNP Nervos Gânglios Cranianos Espinhais Sensitivos (dorsais) Viscerais (SNA) Terminações Nervosas Cérebro Sistema Nervoso Central Medula SUBSTÂNCIA CINZENTA 06/10/2016 32 Sistema Nervoso Central Medula SUBSTÂNCIA BRANCA A substancia branca é a região de tráfego de fibras nervosas mielinizadas 1) do encéfalo para a medula (Vias descendentes) 2) da medula para o encéfalo (Vias ascendentes) 3) fibras próprias da medula (Tratos proprioespinhais) Fibras ascendentes (sensitivas) Fibras descendentes (motoras) Sistema Nervoso Central Nervos As fibras nervosas variam no calibre e possuem bainha de mielina ou não Nervos: cordões esbranquiçados constituídos de fibras nervosas reforçados por tecido conjuntivo. Sistema Nervoso Central Nervos Espinhais Nervos espinhais: União de uma raíz ventral (motora) e dorsal (sensorial). O tronco do nervo espinhal é funcionalmente misto e deixa o canal vertebral pelo forame intervertebral. Ramo dorsal : inerva a pele e músculos da região dorsal do tronco, da nuca e região occipital da cabeça. Ramo ventral: inerva a pele, musculatura, ossos e vasos dos membros e região antero- lateral do pescoço e tronco. 06/10/2016 33 Sistema Nervoso Central Nervos Espinhais PLEXOS: formação anatômica onde as fibras dos ramos ventrais se entrelaçam sem perder a funcionalidade individual das suas fibras Há 4 plexos nervosos CERVICAL BRAQUIAL LOMBAR SACRAL Sistema Nervoso Central Nervos Cranianos Nervo Craniano Emergência Principal função I. Olfatório Telencéfalo Sentido especial (Olfação) II. Óptico Diencéfalo Sentido especial (Visão) III. Óculo- motor Mesencéfalo Motricidade somática IV. Troclear Mesencéfalo Motricidade somática V. Trigêmeo Ponte Sensibilidade e motricidade somáticas VI. Abducente Bulbo/ponte Motricidade somática VII. Facial Bulbo/ponte Motricidade somática e sentido especial (Gustação) VIII. Vestíbulo- Coclear Bulbo Sentido especial (Audição/Equilíbrio) IX. Glossofaríngeo Bulbo Sensibilidade e motricidade somáticas X. Vago Bulbo Sensibilidade visceral e motricidade visceral XI. Acessório Bulbo e medula Motricidade somática XII. Hipoglosso Bulbo Motricidade somática Energia eletromagnética SISTEMA NERVOSO SENSORIAL Visão Gustação ou paladar Audição Somestesia Olfação Energia química Energia mecânica térmica e química Energia mecânica Grandes Vias Aferentes (Sensitivas) 06/10/2016 34 Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL CATEGORIA ORIGEM DO ORGANIZAÇÃO SENTIDO LOCALIZAÇÃO DOS DO SENTIDO ESTÍMULO GERAL MODLIDADE SENSORIAL RECEPTORES Calor e Frio Dor Tato e pressão Corpo todo (pele, músculo) Visão Audição Equilíbrio Olfação Gustação Órgãos receptores especializados Propriocepção Músculos Tendões Articulação Sentido visceral Órgãos Viscerais Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL Calor e Frio Dor Tato e pressão Corpo todo (pele, músculo) Visão Audição Equilíbrio Olfação Gustação Órgãos receptores especializados Propriocepção Músculos Tendões Articulação Sentido visceral Órgãos Viscerais CATEGORIA ORIGEM DO ORGANIZAÇÃO SENTIDO LOCALIZAÇÃO DOS DO SENTIDO ESTÍMULO GERAL MODLIDADE SENSORIAL RECEPTORES MODALIDADES SENSORIAIS e seus ESTÍMULOS Sistema Nervoso Central Encéfalo Divisão Embriológica Prosencéfalo Mesencéfalo Rombencéfalo Telencéfalo Diencéfalo Metencéfalo Mielencéfalo Cérebro Mesencéfalo Cerebelo e Ponte Bulbo 06/10/2016 35 Sistema Nervoso Central Encéfalo Divisão Embriológica Prosencéfalo Telencéfalo Hemisférios cerebrais (Córtex Cerebral) Núcleos da base Lâmina terminal Comissuras Diencéfalo Tálamo Hipotálamo Epitálamo – Glândula Pineal e Núcleos Habenulares Subtálamo Vias ópticas Sistema Nervoso Central Encéfalo Mesencéfalo Pedúnculos cerebrais – Base Tegmento – Núcleo Rubro e Substância Negra Teto – Colículos Divisão Embriológica Rombencéfalo Metencéfalo Ponte Cerebelo Mielencéfalo Bulbo – Medula oblongata Sistema Nervoso Central Encéfalo Corpo caloso Diencefálo Mesencéfalo Ponte Bulbo Cerebelo Medula Telencéfalo 06/10/2016 36 Sistema Nervoso Central Lobos Cada hemisfério é dividido em 5 lobos LOBO FRONTAL: processamentos complexos (cognição, planejamento e iniciação dos movimentos voluntários) LOBO PARIETAL: área de projeção e processamento somestésico LOBO TEMPORAL: área de projeção e processamento auditivo. LOBO OCCIPITAL: área de projeção e processamento visual INSULA: fica oculto sob os lobos frontais e temporal Sistema Nervoso Central Lobos - Anatomia Sistema Nervoso Central Lobos - Funcional 06/10/2016 37 Sistema Nervoso Central Áreas funcionais do córtex Sistema Nervoso Central Córtex – Fibras e Circuitos Sistema Nervoso Central Córtex – Fibras e Circuitos 06/10/2016 38 Sistema Nervoso Central Córtex – Fibras e Circuitos Sistema Nervoso Central Hipocampo O hipocampo é uma estrutura essencial no processo de consolidação da memória; é critico para a memória espacial, navegação, consciência, memória episódica, associação, etc.. Sistema Nervoso Central Hipocampo O hipocampo não é o sitio onde os engramas da memória ficam armazenados, mas é ele, o principal coordenador da consolidação. Associado ao lobo temporal medial, faz conexões com amplas áreas corticais associativas (pré-frontal, parietal e as demais áreas anteriores e posteriores do lobo temporal) onde a memória de longo prazo fica distribuída. Além disso faz conexões com o diencéfalo (corpos mamilares hipotalâmicas e núcleos anteriores do tálamo) que também participa do processo de consolidação. 06/10/2016 39 Sistema Nervoso Central Amígdala – Corpo Amigdalóide Discrimina estímulos em graus de relevância a serem atribuídos aspectos emocionais aos mesmos; disparador do medo e ansiedade LESAO BILATERAL DA AMIGADALA MUDANÇAS EMOCIONAIS - Ignora as expressões de medo e de ira nas outras pessoas - Diminui a agressividade - Não sente medo ou ansiedade - Mas preserva o reconhecimento de sentimentos como alegria, prazer Sistema Nervoso Central Amígdala – Corpo Amigdalóide A amígdala (acima), mais propriamente chamada complexo amidalóide, por ser composta de diferentes grupos de núcleos (abaixo), é o “botão de disparo” das reações emocionais. Para exercer essa função, recebe aferências sensoriais através do tálamo, e aferências mais complexas através do córtex. Na outra ponta, envia projeções a diversas regiões que participam da execução dos comportamentos e ajustes fisiológicos característicos das emoções. Sistema Nervoso Central Núcleos da Base 06/10/2016 40 Sistema Nervoso Central Núcleos da Base Sistema Nervoso Central Núcleos da Base D2 D1 Sistema Nervoso Central Diencéfalo TÁLAMO Núcleos funcionalmente distintos Principal relê de retransmissão cerebral - Sensorial - Motora - Sistema Límbico HIPOTÁLAMO Muitos núcleos funcionalmente distintos Coordenação das funções autonômicas e neuroendócrinas Expressões das emoções EPITÁLAMO Integra funções olfativas 06/10/2016 41 Sistema Nervoso Central Diencéfalo Sistema Nervoso Central Diencéfalo Durante o dia, a retina estimula o NSQ cujos neurônios são inibitórios. Como conseqüência, os neurônios do núcleo paraventricular deixam de estimular os neurônios pré-ganglionares simpáticos da medula e a produção de melatonina é baixa durante o dia (ou quando o fotoperiodo é longo). A noite, acontece o contrário e a concentração de melatonina aumenta. O seu aumento induz o sono. GÂNGLIO CERVICAL SUPERIOR (neurônio pós-ganglionar) MEDULA TORACICA Coluna intermédio lateral (neurônio pre-ganglionar) HIPOTÁLAMO NSQ N. paraventricular RETINA Trato retinohipotlamico Sistema Nervoso Central Tronco Encefálico Tractos Fascículos Lemniscos Fibras transversais Pedúnculos cerebelares Núcleos dos NNCC Substância cinzenta própria do TE Formação Reticular nn. da FormaçãoReticular n. parabducente (P) centro da deglutição (P) centro respiratório (B) centro vasomotor (B) centro do vômito (B) Cavidades aqueduto cerebral IV ventrículo canal central do bulbo Substância branca Substância cinzenta (compacta) Subst. cinzenta + branca n = núcleo; nn = núcleos NC = nervo craniano M = mesencéfalo P = ponte B = bulbo 1. n. do oculomotor (NCIII, M) 2. n. de Edinger-Westphal (NCIII, M) 3. n. do troclear (NCIV, M) 4. n. do tracto mesencefálico do trigêmeo (NCV, M+P) 5. n. sensitivo principal do trigêmeo (NCV, P) 6. n. motor do trigêmeo (NCV, P) 7. n. do tracto espinhal do trigêmeo (NCV, P+B) 8. n. do abducente (NCVI, P) 9. nn. do facial (NCVII, P) 10. n. lacrimal (NCVII, P) 11. n. salivatório superior (NCVII, P) 12. n. do tracto solitário (NCVII-IX-X, B) 13. nn. cocleares (NCVIII, P) 14. nn. vestibulares (NCVIII, P+B) 15. n. salivatório inferior (NCIX, B) 16. n. ambíguo (NCIX-X-XI, B) 17. n. dorsal do vago (NCX, B) 18. n. do hipoglosso (NCXII, B) 1. n. rubro (M) 2. substância negra (M) 3. colículo superior (M) 4. n. do colículo inferior (M) 5. área pré-tectal (M) 6. nn pontinos (P) 7. n do corpo trapezóide (P) 8. n do leminisco lateral (P) 9. n. grácil (B) 10. n cuneiforme (B) 11. nn olivares (P+B) 1. nn. da rafe (M+P+B) 2. substância cinzenta periaquedutal (M) 3. área tegmentar ventral (M) 4. locus ceruleus (P) 06/10/2016 42 Sistema Nervoso Central Formação Reticular Conjunto de células e fibras nervosas que possuem características próprias, de agregação difusa, e que ocupam toda região central do tronco encefálico, do bulbo aomesencéfalo. É um importante centro de integração do sistema sensitivo –motor e de percepção. Sistema Nervoso Central Formação Reticular Sistema Nervoso Central Formação Reticular 06/10/2016 43 Neurotransmissores Neurotransmissores Neurotransmissores 06/10/2016 44 Sistema Nervoso Central Sistema Límbico Sistema límbico Estrutura Componentes corticais Giro do cíngulo, giro parahipocampal, hipocampo Componentes subcorticais Corpo amigdalóide, área septal, nucleos mamilares, núcleos anteriores do tálamo e habenulares Funções Controle das emoções Regulação do SNA Organização da memória e aprendizagem Sistema Nervoso Central Sistema Límbico CIRCUITO DE PAPEZ Primeiro modelo sobre o circuito neural das EMOÇÕES Regiões corticais e subcorticais Hipotálamo Giro do Cíngulo HIPOCAMPOTálamo Anterior Neocórtex Riqueza Emocional Experiência Emocional Expressão visceral da emoção Aferências sensoriais Sistema Nervoso Central Sistema Límbico Componentes corticais Giro do cíngulo (mesocórtex) Giro para-hipocampal (paleocórtex) Hipocampo(arquicórtex) Área Pré-Frontal (neocórtex) 06/10/2016 45 Sistema Nervoso Central Sistema Límbico Componentes subcorticais Amigdala (um dos núcleos basais) Área septal Núcleos mamilares do hipotálamo Núcleos anteriores do tálamo Núcleos habenulares Sistema Nervoso Central Sistema Límbico Sistema Nervoso Central Ciclo Vigília-Sono - Estados e Estágios do Sono Numa noite de sono (8 horas), passamos por ciclos de sono que se repetem umas 5 vezes. Entre a fase IV e a I ocorre o sono REM. A medida que o sono chega ao fim, a profundidade diminui e a duração do sono REM aumenta. Total de Sono Estagio I: 4 a 5% Estagio II: 45 a 55% Estagio III: 4 a 6 % Estagio IV: 12 a 15% Intervalo de alternância entre dois sonos: em torno de 90min 06/10/2016 46 Sistema Nervoso Central Linguagem Falada Escrita A. O mecanismo molecular da LTP envolve três receptores glutamatérgicos (de cima para baixo, na figura). O primeiro a ser ativado é o receptor não-NMDA, do subtipo AMPA, que se abre aos cátions e despolariza a membrana. A despolarização remove o Mg++ do receptor NMDA, e mais cátions atravessam a membrana, acentuando a despolarização. O terceiro receptor, metabotrópico (mGLuR), ativa uma cadeia de reações intracelulares que acabam por liberar mais íons Ca++ para o citosol. O efeito despolarizante prolonga-se ainda mais com a entrada em ação da NO- sintase, que produz óxido nítrico, um gás que atravessa livremente as membranas e acaba fazendo com que mais glutamato seja liberado pelo terminal pré-sináptico. B. Tudo indica que a transmissão sináptica na espinha dendrítica (1) produza potenciais pós-sinápticos dendríticos (2) que aumentam o influxo de Ca++ (3) e acabam ativando a expressão gênica (4) do neurônio pós-sináptico, originando uma mensagem retrógrada endereçada às sinapses que tinham sido ativadas originalmente (5). Sistema Nervoso Central Memória Referências 06/10/2016 47 AULA 3 Somestesia: O Corpo Sente - A consciência das variações do meio CURSO PRINCÍPIOS DE NEUROCIÊNCIAS: BASES NEUROFISIOLÓGICAS DO COMPORTAMENTO Aclerton Pinheiro MESTRANDO EM FARMACOLOGIA Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL CATEGORIA ORIGEM DO ORGANIZAÇÃO SENTIDO LOCALIZAÇÃO DOS DO SENTIDO ESTÍMULO GERAL MODLIDADE SENSORIAL RECEPTORES Calor e Frio Dor Tato e pressão Corpo todo (pele, músculo) Visão Audição Equilíbrio Olfação Gustação Órgãos receptores especializados Propriocepção Músculos Tendões Articulação Sentido visceral Órgãos Viscerais Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL Calor e Frio Dor Tato e pressão Corpo todo (pele, músculo) Visão Audição Equilíbrio Olfação Gustação Órgãos receptores especializados Propriocepção Músculos Tendões Articulação Sentido visceral Órgãos Viscerais CATEGORIA ORIGEM DO ORGANIZAÇÃO SENTIDO LOCALIZAÇÃO DOS DO SENTIDO ESTÍMULO GERAL MODLIDADE SENSORIAL RECEPTORES MODALIDADES SENSORIAIS e seus ESTÍMULOS 06/10/2016 48 Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL DOS RECEPTORES ÀS ENERGIAS Os diferentes receptores e respectivos nervos enviam as informações sensoriais para áreas especificas do córtex sensorial (CÉREBRO) gerando os SENTIDOS. No CÉREBRO ocorre a: percepção consciente e interpretação das informações. Energia eletromagnética SISTEMA NERVOSO SENSORIAL DAS ENERGIAS ÀS SENSAÇÕES Visão Gustação ou paladar Audição Somestesia Olfação Energia química Energia mecânica térmica e química Energia mecânica SISTEMA NERVOSO SENSORIAL DAS SENSAÇÕES AOS SENTIDOS Sensação Capacidade que os animais apresentam de codificar certos aspectos da energia física e química que os circunda, representa-os como impulsos nervosos capazes de ser “compreendidos” pelos neurônios. A sensação permite a existência dossentidos. Diferentes Modalidades Sensoriais 06/10/2016 49 Divisão funcional do SISTEMA NERVOSO SENSORIAL DOS SENTIDOS ÀS PERCEPÇÕES 1. O que é percepção? 2. Qual a diferença entre sentido e percepção? PERCEPÇÃO : Capacidade de vincular os sentidos a outros aspectos da existência, como a memória e a cognição. Capacidade de analisar e atribuir significado dos estímulos ambientais (gnoses). Por exemplo: - o sentido da audição nos permite detectar diferentes sons, mas é a percepção auditiva que nos permite identificar, apreciar e lembrar uma música. - o sentido da visão nos permite detectar os diversos objetos de uma sala, mas é a percepção visual que nos permite diferenciar um copo de um pente. A percepção > complexidade, além dos sistemas sensoriais, envolve partes do sistema nervoso, de funções não-sensoriais. Propriedades gerais Transformação da energia do estímulo ambiental em potenciais bioelétricos gerados pelas membranas dos receptores Estímulo Transdução pelo receptor POTENCIAL DE AÇÃO 06/10/2016 50 Sistema Sensorial Somestésico O plano geral dos três subsistemas somestésicos é ligeiramente diferente um do outro, mudando em geral a posição do neurônio de segunda ordem (em vermelho), e portanto o nível do cruzamento através da linha média. O neurônio primário é sempre ganglionar, mas as vias ascendentes diferem quanto ao seu trajeto na medula e acima dela. A propriocepção inconsciente é veiculada pelos feixes espinocerebelares, cujo trajeto é ipsolateral. Sistema Sensorial Somestésico Sentido somático oriundo da superfície cutânea e do interior do corpo (músculo, tendões, articulações). Somestesia Propriedades gerais Receptores Sensoriais São sensíveis a formas particulares de energia, eles variam amplamente em complexidade, desde terminações ramificadas de um neurônio sensorial único até células complexas extremamente organizadas, como os fotorreceptores. RECEPTORES SENSORIAIS SIMPLES Terminações nervosas livres “nuas” RECEPTORES SENSORIAIS COMPLEXOS Terminações nervosas encapsuladas de tecido conetivo. 06/10/2016 51 Propriedades gerais Receptores Sensoriais Somestésicos Dor, temperatura e tato Tato, pressão vibratória Pressão vibratória Estiramento Tato pressão estática Tato e temperatura Tato Propriedades gerais Receptores Sensoriais Somestésicos Meissner Merkel Pressão mecânica A D A P T A Ç Ã O Alguns receptores cutâneos se adaptam rapidamente à presença de estímulos inofensivos (roupa). Propriedades gerais Receptores Sensoriais Somestésicos A D A P T A Ç Ã O Meissner Merkel Meissner Merkel De acordo com a propriedade do receptor, são extraídas outras formas de informações. RECEPTORES DE ADAPTAÇAO LENTA (TONICOS) Informações sobre intensidade e duração. O receptor informa o cérebro continuamente sobre a presença do estimulo. RECEPTORES DE ADAPTAÇAO RÁPIDA (FÁSICOS) Fornece informações sobre a variação do estimulo (inicio-fim; velocidade e taxa). Adaptados para detectarem vibrações e estímulos em movimento. O estimulo está presente mas o receptor acusa como se não estivesse. 06/10/2016 52 Propriedades gerais Receptores Sensoriais Somestésicos Tipo morfológico Transdução Tipo de Fibra Localização Função Terminações livres Mecanoelétrica, Termoeletrica, Quimioeletrica C, A Toda a pele, órgãos internos, vasos sanguíneas, articulações Dor, temperatura (calor), tato grosseiro e propriocepcão Corpúsculos de Meissner Mecanoelétrica A Epiderme glabra Tato, pressão-vibratória (textura) Corpúsculos de Paccini Mecanoelétrica A Derme, periósteo, parede das vísceras Pressão-vibratória (textura) Corpúsculos de Ruffini Mecanoelétrica A Toda a derme Indentaçao da pele Discos de Merkel Mecanoelétrica A Toda a epiderme glabra e pilosa Tato, pressão-estática Bulbos de Krause Mecanoelétrica A Bordas da pele com as mucosas Tato, temperatura (frio) Folículos pilosos Mecanoelétrica A Pele pilosa Tato Órgãos tendinosos de Golgi Mecanoelétrica Ib Tendões Propriocepcão Fusos musculares Mecanoelétrica Ia e II Músculos esqueléticos Propriocepcão Propriedades gerais Receptores Sensoriais Somestésicos Propriedades gerais Campo receptivo Área física abrangida por terminações de neurônios sensoriais primários ou neurônios de primeira ordem. Estes irão fazer sinapses com um neurônio do sistema nervoso central, neurônio sensorial secundário ou de segunda ordem. 06/10/2016 53 Propriedades gerais Dermátomo É uma área da pele que é inervada por fibras nervosas que se originam de um único gânglio nervoso dorsal, ou seja, de uma única raiz dorsal. N. mediano N. radial N.ulnar Propriedades gerais Dermátomo (Trigêmeo) Propriedades gerais Inibição Lateral Sem inibição lateral periférica Com inibição lateral periférica 06/10/2016 54 Propriedades gerais Discriminação entre dois pontos Propriedades gerais Discriminação entre dois pontos Região das costas Muita convergência Campos receptores grandes MENOR RESOLUÇAO ESPACIAL Região dos dedos Pouca convergência Campos receptores pequenos MAIOR RESOLUÇAO ESPACIAL Propriedades gerais Luís Braille (1809-1852) Inventor da leitura tátil O Braille é uma escrita em relevo (0,04cm de largura x 0,06 de altura) para leitura tátil. - 63 sinais formados por pontos, a partir de um conjunto matricial. Distância mínima entre dois pontos: 2mm Discriminação entre dois pontos 06/10/2016 55 Propriedades gerais Intensidade do Estímulo S O M A Ç Ã O E S P A C I A L Propriedades gerais Intensidade do Estímulo S O M A Ç Ã O T E M P O R A L Somestesia Modalidades Sensoriais Somestésicas Mecanorrecepção (Tato, pressão e vibração) Termorrecepção (Temperatura) Nocicepção (Dor) Propriocepção Cócegas Prurido (Coceira) Sensações Sexuais 06/10/2016 56 Somestesia Aferência Sensorial A informação sensorial de grande parte do corpo entra na medula espinal e segue por vias ascendentes até o encéfalo. Algumas informações sensoriais vão diretamente para ao tronco encefálico via nervos cranianos. Somestesia Propriocepção Sentido da posição e movimento do corpo e de suas partes. Sentido do peso dos objetos. Cinestesia Percepção estática e dinâmica do nosso corpo e de suas partes. Consciente (processado pelo córtex) Inconsciente (processados pelo cerebelo e tronco encefálico) Receptores: Fusos musculares Órgãos tendinosos de Golgi Somestesia Proprioceptores Fibras musculares intrafusais (FI) =Fibras musculares que ficam dentro do fuso muscular Fibras musculares extra-fusais (FE) =Fibras musculares esqueléticas ficam situadas fora do fuso muscular Motoneurônios γ Fibras aferentes Ib Fibras aferentes Ia Neurônios Motores α ORGAO TENDINOSO DE GOLGI Variação da tensão mecânica sobre os tendões Em serie com as FE Órgãos sensoriais musculares FUSO MUSCULAR Variação do comprimento das fibras musculares Paralelo ás FE 06/10/2016 57 Somestesia Proprioceptores Comprimento muscular Fusos musculares Detectam a variação do comprimento muscular durante o estiramento e a contração muscular Órgãos Tendinosos de Golgi Detectam a variação da tensão muscular Tensão muscular Somestesia Proprioceptores O cerebelo recebe informações proprioceptivas (inclusive vestibulares e visuais), mas não se tornam inconscientes. Somestesia Termorrecepção Calor (30-45oC) e Frio (10-25oC) Receptores termolábeis sensíveis a variações de 0,01oC. Adaptação rápida Receptores periféricos Receptores centrais (Hipotálamo) 06/10/2016 58 Somestesia Termorrecepção Dor Dor Somestesia Nocicepção Conjunto de eventos neurais através do qual os estímulos nocivos são detectados, convertidos em impulsos nervosos e transmitidos da periferia para o SNC. No encéfalo, particularmente no cérebro, os estímulos associados à lesão real ou potencial são interpretados como dor. Vias Somestésicas Divisão CORDÃO DORSAL-LEMNISCO MEDIAL ÂNTERO-LATERAL EPICRÍTICO (Sub)sistema Epicrítico- preciso, rápido, discriminativo e com detalhada representação espacial (tato fino e propriocepção). (Sub)sistema Protopático- grosseiro, lento e espacialmente impreciso (termossensibilidade, dor, fibras táteis de sensibilidade grosseira). SISTEMA SOMESTÉSICO PROTOPÁTICO 06/10/2016 59 Vias Somestésicas Divisão Vias Somestésicas Via Cordão Dorsal-Lemnisco Medial Tálamo Córtex somestésico I Bulbo Medula Receptores Sensoriais Vias Somestésicas Via Cordão Dorsal-Lemnisco Medial SOMATOTOPIA: representação no SNC da superfície cutânea ou do interior do corpo. Fascículo grácil (membros inferiores) Fascículo cuneiforme (membros superiores, ombro e pescoço) Cordão Dorsal Tato epicrítico Propriocepção, Vibração 06/10/2016 60 Tato epicrítico Proprioceçâo, Vibração Vias Somestésicas Via Cordão Dorsal-Lemnisco Medial Vias Somestésicas Via Ântero-Lateral SISTEMA DA COLUNA ANTERO-LATERAL a) Trato espino-talâmico lateral (NEO) Dor rápida e bem localizada b) Trato espino-(reticulo)talâmico (PALEO) Dor lenta e difusa c) Trato espino-talâmico anterior Tato e pressão protopático A projeção para a FOR causa reações comportamentais e autonômicas da dor Tato protopático Dor e temperatura Vias Somestésicas Via Ântero-Lateral (Espino-talamico) Tato protopático Dor e Temperatura 06/10/2016 61 Vias Somestésicas Tálamo Principal retransmissor de informação sensorial ao córtex; Recepção, integração e transferência do potencial nociceptivo. Vias Somestésicas Córtex Somatossensorial I Os primeiros neurobiólogos pensavam que a área somestésica primária ocupava todo o giro pós-central (azul, em A). Depois se verificou que havia quatro áreas dentro desse giro (B), e ainda se descobriu a participação de áreas parietais (em verde). As conexões tálamo-corticais e córtico-corticais estão representadas em C. Vias Somestésicas Córtex Somatossensorial I A representação é repetida 4 vezes (3a, 3b, 1, 2) 06/10/2016 62 Propriedades gerais Somatotopia Penfield – (décadas de 30 a 50) O cérebro possui a representação do mapa corporal. Representação distorcida Propriedades gerais Homúnculo Sensorial O menor limiar de resolução espacial se encontra nas pontas dos dedos (da língua e da face). Há uma maior densidade de receptores nas pontas dos dedos (da língua e da face) Propriedades gerais Homúnculo Sensorial A distorção é proporcional à densidade de receptores sensoriais e de tecido nervoso dedicado ao processamento das respectivas informações. Por que a representação é distorcida? 06/10/2016 63 Propriedades gerais Plasticidade Cortical Sensorial Plasticidade em pessoas com membros amputados. Às vezes, a plasticidade neural pode ser bizarra. V.S. Ramachandran Reorganização após lesão periférica em humanos Propriedades gerais Plasticidade Cortical Sensorial Ramachandran et al. (1992) Propriedades gerais Plasticidade Cortical Sensorial Mão Face Braço 06/10/2016 64 Propriedades gerais Sindactilia por sutura de 2 dígitos Clark & Merzenich (1988) Plasticidade Cortical Sensorial Propriedades gerais Elbert (1995) músicos (instrumentos de corda) possuem maior representação em SI dos dedos da mão. Plasticidade Cortical Sensorial Vias Somestésicas Córtex Somatossensorial I CÓRTEX SOMESTÉSICO PRIMÁRIO (S1): área de projeção contralateral da metade do corpo (Áreas 3a, 3b, 1 e 2). CÓRTEX SOMESTÉSICO SECUNDÁRIO (S2): recebe afenrêcias de S1 e tem projeções para o lobo temporal e córtex insular (memória e aprendizagem tátil) CÓRTEX PARIETAL POSTERIOR: área de associação somestésica tátil e proprioceptiva. Área 5: integração inter-hemisferica manual Area 7: combina informações somestésicas e visuais; avaliação de relações espaciais entre os objetos e destes com o seu corpo. TATO EPICRITICO Lemnisco medial Núcleos VP do Tálamo Córtex somestésico primário (S1) VPL corpo VPM face TATO PROTOPÁTICO Núcleos VP do Tálamo Córtex somestésico primário (S1) 06/10/2016 65 Vias Somestésicas Córtex Somatossensorial I AREAS CORTICAIS SOMESTESICAS Funções 3a 3b 1 2 5 e 7 Campos receptores Grandes Pequenos Médios Grandes Muito grandes Estímulos preferenciai s Toque forte; Manipulação de músculos e articulações Toque leve de objetos pequenos (pontiagudos) Deslocamento de objetos sobre apele Toque de objetos maiores e complexos Movimentos complexos Efeito de lesões Déficits de identificação de posição espacial do corpo e partes do corpo Déficits de discriminação de forma, tamanho, textura dos objetos Déficits na discriminação de textura Déficits na coordenação digital e na identificação da forma e tamanho dos objetos Déficits de coordenação visuo- motora Vias Somestésicas Discriminação Sensorial Somestésica Como o cérebro discrimina as diferentes formas de submodalidades somestésicas? Como percebemos de que região do corpo se originam os respectivos estímulos? a) ESPECIFICIDADE DOS RECEPTORES SENSORIAIS b) VIA ROTULADA para cada (sub)modalidade sensorial c) ORGANIZÇÃO SOMATOTOPICA DA VIA SENSORIAL Esquema Corporal Mapas precisos: tato epicrítico, pressão, vibração, dor rápida Mapas imprecisos: dor lenta, temperatura Vias Somestésicas Distorção Sensorial Somestésica 06/10/2016 66 Somestesia Síndrome da Negligência É a incapacidade em responder a eventos que ocorrem no espaço contralateral a lesão cerebral e em reconhecer segmentos do seu hemicorpo comprometido, existindo um déficit em torno da atenção. A principal etiologia é o acidente vascular encefálico, com lesão na região tempor-parietal posterior (Córtex somatossensorial de associação) do hemisfério cerebral direito. Este distúrbio pode persistir como um prejuízo crônico durante meses e anos ou não desaparecer, o que implica em um prognóstico funcional limitado, principalmente nas atividades de vida diária e marcha. Somestesia Síndrome da Negligência DOR Definição Sensação desagradável cuja experiência emocional está associada com estímulos de lesão tecidual real ou potencial. Associação Internacional parao Estudo da Dor 06/10/2016 67 Nocicepção Conjunto de eventos neurais através do qual os estímulos nocivos são detectados, convertidos em impulsos nervosos e transmitidos da periferia para o SNC. No encéfalo, particularmente no cérebro, os estímulos associados à lesão real ou potencial são interpretados como dor. DOR DOR Tipos EXPERIÊNCIA SENSORIAL Dor rápida (percepção objetiva) Dor lenta (percepção subjetiva) RESPOSTA MOTORA Somáticas reflexo de retirada Localização, expressão facial, posição anti-álgica, choro Viscerais sudorese vasoconstriçâo periférica náuseas vômitos, etc EXPERIENCIA PSICOLOGICA Ansiedade, Depressão (dor crônica) Sofrimento Alterações de comportamento A dor evoca experiências e reações múltiplas DOR Tipos DOR Visceral Lenta e difusa Rápida e bem localizada Cutânea Lenta e difusa Somática Lenta e difusa Tecidos profundos Dor aguda = dor pontual = dor em agulhada = dor elétrica Dor crônica = dor em queimação = dor pulsátil = dor nauseante 06/10/2016 68 DOR Tipos Estímulo nociceptivo Dor fisiológic a Lesão inflamatória Dor por excesso de nocicepção Lesão nervosa Dor Neuropática Fibromialgia Cefaléias Dores « Disfuncionais" Somestesia Nociceptores Perturbações físicas, químicas ou térmicas geralmente percebidas como dor Irritantes ambientais (capsaicina, mentol, acroleína, venenos de artrópodes); Ligantes endógenos (bradicininas, prostaglandinas, histamina, K+, e H+) Livres = não encapsuladas Simples dendritos de neurônios unipolares Somestesia Nociceptores • Todo o corpo exceto interior dos ossos e córtex • Receptores Polimodais – Térmico, mecânico, químico • Termoreceptores • Alto limiar – Respondem a estímulos que podem causar danos teciduais = DOR (Nocireceptores) • Fibras pouco mielinizadas: – A-delta (dor rápida DISCRIMINATIVA) • Não mielinizadas: – C (dor lenta - AFETIVA, temperatura) 06/10/2016 69 Somestesia Nociceptores Modulada por um grande número de mediadores Pletora de cascatas intracelulares Plasticidade funcional. Neuron. Volume 55, Issue 3, p365–376.Signaling Pathways in Sensitization: Toward a Nociceptor Cell Biology DOR Consequências Meyer-Rosberg et al. Eur J Pain. 2001; 5: 379-389 0 10 20 30 40 50 60 70 Apetite diminuído Ansiedade Depressão Dificuldades em concentração Sonolência Falta de energia Dificuldade para dormir % de pacientes com anormalidade moderada ou muito intensa (n= 126) DOR Fibras Dor rápida (fibras A) Dor lenta (fibras C) calor t1 t1 Sentida 0,1s após a aplicação do estimulo Sentida 1 segundo após o estímulo; Projeção no sistema límbico (sofrimento) e hipotálamo (reações viscerais). 06/10/2016 70 DOR Fibras Dor lenta Dor rápida DOR Fibras C Calor + capsaicina Ativação de mastócitos e secreção de Histamina “Coceira Prurido” “Calor” Reflexo de lacrimejamento, sudorese, coriza evocando sensação de queimação. Receptores TRV1 (receptores vaniloides) Frio + menta “Frescor” Reflexo de coçar: picada na região afetada. (ocorre só na pele). Reflexo de espirro: irritação da mucosa nasal Vias nociceptivas mediadas por subtipos de fibras C DOR Aferência na Medula Espinhal Lâminas S. Branca • Fibras ascendentes e descendentes S. Cinzenta • Corpos celurares de neurônios • Sinapses L. II = Substância gelatinosa - Cls. inibitórias (>) excitatórias - Conectividade entre lâminas Corno Dorsal Dor (A-δ/C) Inócuo (A-δ) Corno Dorsal Superficial - Nociceptivas específicas (NE) - Largo espectro dinâmico (LED) Aferência A-δ cutânea inócua LED -AferênciaA-δ; -Projeta-separa lâminas I e II Trato Espinotalâmico - 1os neurônios A-δ – L. I &V - 1os neurônios C – L. I & II - 2os neurônios: L. I, IV & V -> Tálamo (ou S. reticular ou Tronco cerebral) Figura: Adaptada de AnestheriaUK http://www.frca.co.uk/SectionContents.aspx?sectionid=148 http://www.frca.co.uk/SectionContents.aspx?sectionid=148 06/10/2016 71 DOR Vias Centrais da Dor Trato Espino-Talâmico Lateral (TETL) – Temperatura e Dor Trato Espino-Talâmico Direto (TETLD) – (Neo-Espino-Talâmica) Trato Espino-Reticular (TER) Trato Espino-Mesencefálico (TEM) Trato Espino-Anular Trato Espino-Tectal Trato Espino-Talâmico Anterior (TETA) – Tato e pressão protopática (Paleo-Espino-Talâmica) Fibras A-δ Fibras C DOR Vias Centrais da Dor I IV V Fibras A-δ (I & V) Fibras C ( I & II) L. II Interneurônios 2º Neurônios (I, IV & V) TETAnterior • Tato “grosseiro” (menos localizatório) • Sensação visceral Trato Espino-Talâmico Lateral Direto (TETLD) • Dor rápida (direta/ discriminatória) - N. Ventro-posterior tálamo (parte post) • Temperatura • Dor lenta (indireta/ afetiva) - N. Talâmicos inesp. - S. Reticular (TER) - Mesencéfalo (TEM) Tálamo: Trato Espino-Talâmico Lateral Indireto (TETLI) S. Reticular: : Trato Espino-Reticular (TER) Mesencéfalo: Trato Espino-Mesencefálico (TEM) DOR Vias Centrais da Dor Via direta e específica Fibras A-δ (Mielinizadas finas) – Rápida Origem na lâmina I de Rexed Utiliza o neurotransmissor glutamato na primeira sinapse Transmite a dor rápida Cruza a linha média na medula e ascende via funículo lateral Termina no núcleo ventro-póstero-lateral do tálamo Do tálamo vai para o giro pós-central (Córtex Somestésico 1ª) Distribuição cortical somatotópica Dor bem localizada 06/10/2016 72 DOR Vias Centrais da Dor Via indireta e inespecífica Fibras C (Amielinizadas finas) – Lenta Lâmina II e III de Rexed (Subst. Gelatinosa) Lâmina V (projeção de fibras) Utiliza o neurotransmissor substância P e CGRP (Peptídeo relacionado ao gene da calcitonina) Transmite a dor difusa, mal localizada – Componente afetivo Cruza a linha média na medula e ascende via funículo lateral Uma parte das fibras termina nos Núcleos intralaminares do tálamo A maior parte termina no tronco encefálico em dois locais: Formação reticular (Feixe espino-reticular) Mesenséfalo (Feixe espino-anular e espino-tectal) DOR Vias Centrais da Dor Função na via: Modulação do estímulo doloroso crônico, inibição da transmissão álgica, integra essas funções e devido as suas conexões, leva a estados afetivo-emocionais da dor levando a respostas autonômicas e motoras características da dor. Feixe Espino-Reticular Formação Reticular 06/10/2016 73 Formação Reticular Conexões Formação Reticular Funções Formação Reticular Núcleos Núcleo Magno da Rafe (NMR) Projeções para córtex, hipotálamo, sistema límbico, além do cerebelo e da medula (substância gelatinosa) Fibras rafe-espinhais Neurotransmissor serotonina (maior quantidade) e encefalinas Locus ceruleos/subceruleos (LC) Projeções ao prosencéfalo e medula Neurotransmissor noradrenalina Núcleo Reticular Para-gigantocelular (NRPG) Projeções ao prosencéfalo, NMR e medula Neurotransmissor noradrenalina 06/10/2016 74 DOR Vias Centrais da Dor Função na via: Modulação descendente da transmissão dolorosa e coordena a organização sensório-motora dos olhos e cabeça nas respostas de orientação a estímulos dolorosos. Substância Cinzenta Periaquedutal - SCP (Feixe espino-anular) Projeções ao prosencéfalo, aos NMR e medula Neurotransmissor encefalinas Área Pré-tectal e colículos superiores (Feixe espino-tectal) Projeções ao prosencéfalo, medula e aos núcleos dos nervos cranianos Neurotransmissor encefalinas e glutamato Feixe Espino-mesencefálico (Se divide em 2) DOR Trato Espino-talâmico Via Paleo-Espino-Talâmica Via Neo-Espino-Talâmica Dor Rápida Dor Lenta A-δ C DOR Vias Centrais da Dor Via nociceptiva recebendo aferências diretas de neurônios nociceptivos específicos das lâminas I e II Estimulação indireta de outros tratos que convergem para o núcleo parabraquial Núcleo parabraquial é um primeiro relê de aferência para amígdala e hipotálamo, funções autonômicas, afetivo-motivacionais e respostas neuroendócrinas a dor 06/10/2016 75 DOR Vias Centrais da Dor Projeções para os núcleos lateral, préfornical, dorsomedial supraquiamático e supraóptioco do hipotálamo, integração com o SNA por meio de conexões com o núcleo dorsal do vago e neurônios pré-ganglionares da coluna intermédio lateral. Componentes neuroendócrinos autonômicos, afetivos e motivacionais para as respostas de alerta de origem dolorosa somática e visceral. DOR Vias Centrais da Dor Trato composto por fibras Aδ e Aβ. Fibras do trato espino-cervical projetam para núcleo cervical lateral e núcleo do trato solitário com a função de integração dos estímulos viscerais e somáticos. O núcleo cervical medial exerce modulação inibitória sobre o núcleo lateral cervical. Colaterais para outros tratos relacionados a componente sensórios discriminativos, afetivo motivacionais e autonômicos. DOR Tálamo 06/10/2016 76 DOR Tálamo Complexo lateral nuclear: núcleos ventroposterolateral, ventroposteromedial, ventroposteroinferior. Complexo posterior: núcleos pulvinar oral, posterior, divisão posterior do ventromedial. Complexo medial: região ventral do núcleo dorsal medial e núcleos intralaminares. DOR Percepção da nocicepção - Dor Processamento do componente emocional da dor DOR Percepção da nocicepção - Dor Impressão da emoção sobre o estado interno do corpo 06/10/2016 77 DOR Percepção da nocicepção - Dor Percepção sensorial-discriminativa, afetivo- emocional e cognitivo-avaliativa da dor – Tronco encefálico • Integração e modulação – Tálamo • Reconhece a dor – Hipotálamo • Afeto, motivação – Sistema límbico • Agressividade, fuga – Córtex frontal • Cognição DOR Modulação Negativa da dor São as estruturas do SNC que atuam na inibição ou atenuação dos estímulos nociceptivos que ascendem pela medula antêro-lateral, consequentemente modulam a percepção dos estímulos nociceptivos, a dor. Essa modulação, na maioria das vezes, se dá por projeção descendentes de fibras nervosas as lâminas dos cornos dorsais, onde os aferentes primários dos nociceptores fazem sinapses, cujos os principais neurotransmissores são serotonina, noradrenalina, opióides (encefalinas, dinorfinas e endorfinas) e GABA. Consiste no princípio que a ativação de neurônios sensoriais com fibras (A-Beta) e (A-delta) podem diminuir ou suprimir a nocicepção, por meio da estimulação de interneurônios inibitórios, por meio da ativação de receptores inibitórios dos neurotransmissores opióides (encefalinas, dinorfinas e endorfinas), GABA e serotonina. DOR Teoria da Comporta Ebaa!! Nenhuma Lesão Portão fechado 06/10/2016 78 DOR Teoria da Comporta AAAiii Portão aberto DOR Teoria da Comporta Analgesia Periférica; alivio temporário Aliviou... Pressionar/esfregar a região próxima do local lesado Inibição do neuronio II Portão regulado (semi-aberto) DOR Teoria da Comporta Fibras Aβ – Tato – Cinestesia – Estado muscular Fibras Aδ inócua – Temperatura – Vibração Somestestesia Nocicepção Fibras C E= Neurônio Encefalinérgicos e GABAérgicos (L. II; interneurônios) N= Neurônios Nociceptivos (T. Espino-talâmico) FibrasAβ FibrasAδ 06/10/2016 79 DOR Sistema de Analgesia Endógeno Não posso morrer!! Não quero morrer! DOR Sistema de Analgesia Endógeno Opióides, Serotoninérgicas, Noradrenérgicas SCP = Substância cinzenta periarquedutal LC = Locus cerúleos NMR = Núcleos magnos da rafe NPG = Núcleo paragigantocelular DOR Sistema de Analgesia Endógeno SCP e NMR Encefalinas Projeções encefalinérgicas sobre neurônios de 1ª-3ª ordem e Interneurônios das lâminas dos cornos dorsais 06/10/2016 80 DOR Sistema de Analgesia Endógeno NMR Serotonina Projeções serotoninérgicas sobre neurônios de 1ª-3ª ordem e Interneurônios das lâminas dos cornos dorsais da medula. DOR Sistema de Analgesia Endógeno LC Noradrenalina Estímulo de PAG e dos NMR Projeções noradrenérgicas descendentes sobre neurônios de 1ª-2ª. Forte ação pré e pós-sináptica. Os receptores α1-R também despolarizam os neurônios gabaérgicos que inibem os neurônios dos cornos dorsais da medula. DOR Sistema de Analgesia Endógeno Vias opióides Amigdala-> PAG-> Enc -> Corno Dorsal Vias canabinóides Ativam neurônios interneurônios inibitórios GABAérgicos Independente de Naloxona Ações sistêmicas Cortisol endógeno Respostas comportamentais 06/10/2016 81 DOR Sistema de Analgesia Endógeno DOR Sistema de Analgesia Endógeno DOR Amplificação da Dor Hiperalgesia Reação exagerada/desproporcional a estimulo habitualmente doloroso. Alodínea Estímulos normalmente não dolorosos interpretados como dolorosos 06/10/2016 82 DOR Amplificação da Dor Quando um bisturi fere a pele, ativa diretamente as fibras da dor rápida (em azul), e indiretamente as da dor lenta (em vermelho). Neste último caso, as células lesadas, os mastócitos provenientes do sangue e os próprios terminais nervosos secretam substâncias que geram uma reação inflamatória local, produzindo, além da dor, edema (inchaço) e eritema (vermelhidão). O tecido fica mais sensível (hiperalgesia) porque as fibras aferentes se tornam ligeiramente despolarizadas pelo microambiente químico. DOR Dor Visceral Não é evocada de todas as vísceras Não é dependente da lesão visceral É referida em outras localizações É difusa e mal localizada É acompanhada de reflexos autonômicos e motores Baixa proporção de fibras aferentes viscerais (só 10% de todas as fibras aferentes) DOR Dor Referida A dor referida do infarto do miocárdio é uma das mais conhecidas. A dor é sentida no tórax e no braço esquerdo(A), mas a lesão que provoca a dor fica no coração (B). A explicação mais aceita está na convergência das fibras nociceptivas da pele e do coração sobre os mesmos neurônios secundários na medula. 06/10/2016 83 DOR Dor Referida DOR Dor do Membro Fantasma Representação da mão em SI Representação da mão 2 meses após a amputação do dígito 3 Reorganização cortical após lesão periférica Referências 06/10/2016 84 AULA 4 Os sentidos Especiais e Químicos – A visão, o som, o cheiro e o gosto das coisas CURSO PRINCÍPIOS DE NEUROCIÊNCIAS: BASES NEUROFISIOLÓGICAS DO COMPORTAMENTO Aclerton Pinheiro MESTRANDO EM FARMACOLOGIA VISÃO Olho VISÃO Olho 06/10/2016 85 VISÃO Olho VISÃO Olho VISÃO Olho 06/10/2016 86 VISÃO Olho Formação de Imagem Controlo de Exposição Detecção Processamento •Córnea •Cristalino •Íris/pupila •Retina •Bastonetes •Cones •Cérebro VISÃO Olho Córnea: É a primeira estrutura do olho que a luz atinge. A córnea se constitui de cinco camadas de tecido transparente e resistente. A camada mais externa, o epitélio, possui uma capacidade regenerativa muito grande e se recupera rapidamente de lesões superficiais. As quatro camadas seguintes, mais internas, são que proporcionam uma rigidez e protegem o olho de infecções. Íris: A porção visível e colorida do olho, logo atrás da córnea. É formada por um epitélio, no qual estão dispostos os melanócitos contendo os pigmentos que dão cor ao olho, e uma parte muscular, a qual possui um músculo longitudinal e um radial, os quais diminuem e aumentam o diâmetro da pupila respectivamente, a fim de que o olho possa receber mais ou menos luz, conforme as condições de luminosidade do ambiente. Pupila: É a abertura central da íris, através da qual a luz passa para alcançar o cristalino. Esclera: É o nome da capa externa, fibrosa, branca e rígida que envolve o olho, e contínua com a córnea. É a estrutura que dá forma ao globo ocular. VISÃO Olho Cristalino: É quem ajusta na retina o foco da luz que vem através da pupila. Tem a capacidade de, discretamente, aumentar ou diminuir sua superfície curva anterior, a fim de se ajustar às diferentes necessidades de focalização das imagens, próximas ou distantes. Esta capacidade se chama "acomodação". Retina: É a membrana que preenche a parede interna em volta do olho, que recebe a luz focalizada pelo cristalino. Contém fotorreceptores que transformam a luz em impulsos elétricos, que o cérebro pode interpretar como imagens. Existem na retina dois tipos de receptores: bastonetes e cones que se localizam em torno da fóvea. Nervo Óptico: Transporta os impulsos elétricos do olho para o centro de processamento do cérebro, para a devida interpretação. Corpo Vítreo: É também conhecido como " Humor Vítreo ". É uma substância totalmente transparente, semelhante ao humor aquoso, porém um pouco mais gelatinosa, que preenche internamente o globo ocular, fazendo com que tome a forma aproximada de uma esfera, com a protuberância da córnea. 06/10/2016 87 VISÃO Olho Humor Aquoso: Uma substância semi-líquida, transparente, semelhante a uma gelatina incolor. Esta substância preenche a câmara anterior do olho e, pela sua pressão interna, faz com que a córnea se torne protuberante. É renovado lenta e constantemente pelos processos ciliares e o seu excesso é escoado pelo canal de Schlemn. Músculo Ciliar: Corpo Ciliar: Estrutura subdividida em duas outras. O músculo ciliar que, ao se contrair ou relaxar, promove a acomodação feita pelo cristalino, devido a regular a tensão de pequenos ligamentos ciliares ligados a este, mudando assim o raio de curvatura do cristalino e promovendo uma acomodação visual para perto ou longe. Processos ciliares produzem o humor aquoso e o secretam para câmara anterior. Coróide: Trata-se de uma membrana conjuntiva, localizada entre a esclerótica e a retina que liga o nervo óptico à ora serrata e nutre a retina. Também conhecida com "úvea" e é assim chamada porque é toda entrecortada de vasos sangüíneos, numa verdadeira trama de pequenas veias que envolvem o globo ocular, tornando a câmara posterior um local escuro, condição primordial para uma boa visão. Quando observa-se a pupila, tem-se a impressão de ser ela preta mas é apenas a câmara posterior que é escurecida pela coróide, dando a falsa impressão da pupila ser preta. VISÃO Olho Movimento de seguimento para a direita ATIVAÇAO Reto lateral D (VI – D: abdução) Reto medial E (III – E; adução) INIBIÇÂO Reto lateral E (VI – D) Reto medial D (III – E) VISÃO Olho 06/10/2016 88 VISÃO Olho VISÃO Olho VISÃO Olho 06/10/2016 89 VISÃO Olho VISÃO Olho fóvea VISÃO Olho BASTONETES Púrpura (380 a 650nm) Tons de cinza Adaptados a baixa luminosidade (visão escotópica) CONES Azul (419nm) Verde (531nm) Vermelho (559nm) Visão em cores Adaptados a alta luminosidade (visão fotótica) Elevada resolução espacial das imagens Os fotorreceptores Convertem o sinal luminoso em potencial receptor por meio de reações fotoquímicas. Há dois tipos de receptores. 06/10/2016 90 VISÃO Olho 2º Neurônio da via visual Conectam Fotorreceptores à céls ganglionares VISÃO Olho Neurônios de circuito local (associação) Modulam e transformam a informação visual VISÃO Olho 3º neurônio da via visual Suas fibras formam o nervo óptico 2 tipos celulares: Células Magnocelulares ou células M: levam informação de movimento, localização e percepção de profundidade Células Parvocelulares ou célula P: transmitem sinais sobre cor, forma e textura dos objetos 06/10/2016 91 VISÃO Acomodação Visual Objetos próximos > REFRAÇAO Objetos distantes < REFRAÇAO VISÃO Acomodação Visual VISÃO Controle do Diâmetro Pupilar 06/10/2016 92 VISÃO Controle do Diâmetro Pupilar VISÃO Controle do Diâmetro Pupilar Alem disso, a miose reduz o cone de luz e melhora a focalização do objeto sobre a fóvea. Miose:: CONSTRIÇAO pupilar causada pela contração do músculo circular da íris diante do excesso de luminosidade. Reflexo fotomotor, mediado pelo SNA parassimpático Midríase:: DILATAÇÃO pupilar causada pela contração do músculo radial da íris, diante de baixa luminosidade. Reflexo mediado pelo SNA simpático clic VISÃO Controle do Diâmetro Pupilar 06/10/2016 93 VISÃO Transdução Sensorial Visual VISÃO Transdução Sensorial Visual VISÃO Transdução Sensorial Visual Metarrodopsina II Transducina Fosfodiesterase-5 GMPc Abre Canais de Na + GMP Fechamento dos Canais de Na + LUZ 06/10/2016 94 VISÃO Transdução Sensorial Visual VISÃO Transdução Sensorial Visual Presença de luz: corrente de hiperpolarização Ausência de luz: corrente de despolarização, Rodopsina Retinal + Opsina 1) Presença de luz 2) Reação fotoquímica 3) Fechamento de canais de Na GMPc dependentes 4) Corrente de claro 5) Redução na liberação de NT VISÃO Resolução da Imagem Grande convergência pouca convergência Maior densidade de bastonetes Maior densidade de cones Integra uma grande área da retina Integra uma pequena área da retina Baixa resolução Alta resolução Retina centralRetina Periférica Fóvea 06/10/2016 95 VISÃO Sensação das Cores VISÃO Vias Centrais VISÃO Vias Centrais O trato óptico destina suas fibras: a) Núcleo supra-quiasmático (Diencéfalo, Hipotálamo): Ritmos biológicos b) Área pré-tectal (Di e Mesencéfalo): Miose e Acomodação visual c) Colículo superior (Mesencéfalo): Reflexos oculares d) NGL (Diencéfalo, Tálamo): percepção visual Ritmos biológicos 06/10/2016 96 VISÃO Percepção Visual V1: Via visual primaria Inicio do processamento da cor, forma e movimento Campo receptor pequeno V2, V3, VP: continuação do processamento visual com aumento dos campos receptores V3A: percepção do movimento V4v: desconhecido MT/V5: detecção de movimento V7: função desconhecida V8: processamento de cores LO: reconhecimento de objetos grandes VISÃO Patologias Aumento da Pressão Intra-ocular VISÃO Patologias São áreas nubladas ou opacas no cristalino. Deve-se ao fato de algumas proteínas do cristalino desnaturarem e depois coagularem, formando assim áreas opacas no lugar das fibras proteicas transparentes. Pode ser “resolvido” com a remoção cirúrgica do cristalino e a sua substituição por uma lente convexa plástica artificial. 06/10/2016 97 VISÃO Patologias É um erro refrativo do olho que faz com que a imagem visual num plano focalize numa distância diferente daquela do plano em ângulos retos. Dá-se por uma curvatura da córnea grande demais em um plano do olho e sua correção se dá com uma lente cilíndrica. VISÃO Patologias Do Grego: kerato- chifre, córnea; e konos cone. È a presença de uma córnea abaulada, ou seja, é um afinamento progressivo da porção central da córnea. À medida que a córnea vai se “afinando”, o paciente percebe uma baixa da acuidade visual, a qual pode ser moderada ou severa, dependendo da quantidade do tecido córneo afetado. VISÃO Patologias Aumento do fluxo sanguíneo da conjuntiva por dilatação dos seus vasos sanguíneos, causando assim a vermelhidão dos olhos, geralmente advindo de algum processo inflamatório local. 06/10/2016 98 VISÃO Patologias VISÃO Patologias – Como o olho vê? VISÃO Lesões na via visual 06/10/2016 99 AUDIÇÃO Som 20 Hz 20 kHz Som Audível Infra – Som Ultra – Som Altura Som Audível Alto: Baixo: AGUDO GRAVE (Alta freqüência) (baixa freqüência) AUDIÇÃO Ouvido Ouvido externo: capta o som. Tímpano leva o som para o ouvido médio (martelo, bigorna e estribo) Quando o som chega no ouvido interno ele é amplificado de 30 a 60 vezes pela janela oval no inicio da cóclea. No ouvido interno estão as terminações nervosas que se comunicam com o cérebro AUDIÇÃO Ouvido Nervo VIII 06/10/2016 100 AUDIÇÃO Ouvido Área timpânica é 17x maior que a da janela oval Ganho auditivo de 30 dB AUDIÇÃO Ouvido Regula a tensão do tímpano Regula a tensão do martelo alta frequência sonora AUDIÇÃO Ouvido SISTEMA DE ALAVANCA OSSICULAR Vibração Mecânica AR LIQUIDO AT= 55mm 2 aj = 3,2mm 2 P = F/A F/aj > F/AT Ganho: 1,3 x Ganho: 17 x Ganho total 17 x 1,3 =22,1 06/10/2016 101 AUDIÇÃO Ouvido AUDIÇÃO AUDIÇÃO As três escalas vibram com o som mas, é na escala media que se situa o Órgão de Corti, assentada sobre a membrana basilar. E. vestibular e E. timpânica Perilinfa rica em Na e pobre em K E. Media Endolinfa rica e K Órgão de Corti 06/10/2016 102 AUDIÇÃO As três escalas vibram com o som Como o som se propaga dentro da cóclea? AUDIÇÃO Membrana basilar é ressonante BASE: estreita e rígida ÁPICE: larga e flexível AUDIÇÃO Baixa frequencia Base: estreita e grossa Apice: larga e fina Células ciliadas Membrana Basilar Estribo Alta frequencia 20.000Hz 20Hz A onda mecânica “viaja” sobre a membrana basilar, causando deflexões ao longo de sua extensão, conforme a frequência do som. A amplitude da deflexão é proporcional a intensidade sonora. A cóclea decodifica a frequência do som 06/10/2016 103 AUDIÇÃO Transdução Sensorial Auditiva Órgão de Corti em repouso Chegada de uma onda mecânica A membrana basilar vibra mais facilmente do que a tectorial. Resultado: inclinação dos cílios AUDIÇÃO Transdução Sensorial Auditiva Inclinação dos cílios Aumento na abertura de muitos canais de K+ PR despolarizante Abertura de canais de Ca++ na base (2o mensageiro) Liberação de NT excitatório Estimulação da fibra aferente (VIII) PA Cílios em repouso Em: -50mV Entrada passiva de K AUDIÇÃO Transdução Sensorial Auditiva 06/10/2016 104 AUDIÇÃO Transdução Sensorial Auditiva AUDIÇÃO Transdução Sensorial Auditiva AUDIÇÃO Tonotopia 06/10/2016 105 AUDIÇÃO Tonotopia Quando um som complexo entra no ouvido, faz vibrar ao mesmo tempo diversas partes da membrana basilar, e assim ativa – em paralelo – as regiões tonotópicas correspondentes do sistema auditivo. O desenho mostra as regiões mais ativas em vermelho, e as menos ativas em cinza ao longo do sistema. AUDIÇÃO Localização da Fonte Sonora A. Um som que incide de lado atinge primeiro uma das orelhas e forma uma “sombra” atrás da cabeça. A outra orelha será atingida por reflexão da onda incidente nos objetos do ambiente próximo. B. Cada um dos neurônios do complexo olivar superior, indicados em C, apresenta disparo de PAs em maior frequência para certas diferenças de fase que resultam da diferença do tempo de chegada do som às duas orelhas. AUDIÇÃO Vias Centrais (Projeção homo e contralateral) Receptores Ciliados Neurônios Aferentes VIII Núcleos Cocleares Oliva Superior TALAMO Coliculo Inferior CÓRTEX AUDITIVO 06/10/2016 106 AUDIÇÃO Vias Centrais Núcleos cocleares: recepção e processamento inicial das aferências auditivas. Núcleos olivares: localização das fontes sonoras. Colículo Inferior: organização dos reflexos de orientação da cabeça em resposta ao som. Córtex auditivo: inicio do processo de percepção sonora AUDIÇÃO Córtex Auditivo Córtex primário- A1 Diretamente estimulado pelas projeções no corpo Geniculado medial Córtex secundário (borda lateral do lobo temporal) Excitado pelo córtex primário OLFAÇÃO Estímulos químicos Voláteis (odorantes): evocam sensações olfativas Resumo dos processos no sentido do olfato 1. Contato de um odor com as narinas (ou outro órgão receptor olfatório em outra espécie de interesse, como os receptores das barbelas em peixes) do organismo. 2. Inalação de odores. 3. Dissolução de odores na camada de muco que cobre a mucosa olfatória, o que inclui interações com proteínas de ligação olfatórias bem como fosfolipídeos que compreendem grande parte da mucosa. 4. Interação de odores com moléculas receptoras concentradas nos cílios das células receptoras olfatórias. 5. Transdução de energia de ligação para um sinal eletroquímico (o potencial receptor). 6. Geração do potencial de ação e subsequente codificação neural. 7. Purificação do odor a partir do sistema olfatório. 06/10/2016 107 OLFAÇÃO Estrutura O bulbo olfatório é uma estrutura central O nervo olfatório (I par) é aferente visceral especial e formado pelos axônios das células sensoriais olfatórias OLFAÇÃO O nariz é o órgão do olfato. Nele fica a mucosa olfatória (quadro à esquerda, ampliado à direita), onde estão incrustados os quimiorreceptores e outros elementos. Os quimiorreceptores emitem axônios que atravessam a placa crivosa do osso etmoide, e terminam dentro do crânio, no bulbo olfatório. No bulbo estão os glomérulos, onde ficam as sinapses das fibras primárias com os neurônios de segunda ordem (células mitrais e tufosas, m/t), cujos axônios por sua vez se estendem ao córtex e a outras regiões encefálicas. OLFAÇÃO Receptores 1. Odorante se liga a receptores específicos 2. Estimulação da proteína G 3. Ativação da adenilatociclase 4. Formação de cAMP 5. AMPc liga-se a canais de Ca++, Na+ e Cl- 6. Aumento de Ca++ intra 7. Propagação de potencial receptor despolarizante 06/10/2016 108 OLFAÇÃO Vias Centrais OLFAÇÃO Vias Centrais Núcleos septais, hipotálamo-área olfativa medial (muito antiga) Resposta primitiva à olfação (lamber os lábios, salivação) Sistema límbico, hipocampo, córtex piriforme-área olfativa lateral (antiga) Controle aprendido, aversão por alimentos Córtex órbito-frontal (recente) Análise e percepção consciente do odor OLFAÇÃO Vias Centrais 06/10/2016 109 OLFAÇÃO Órgão Vomeronasal É uma estrutura receptora de feromônios, compostos existentes no ar e combinações de compostos fortemente relacionados com o sentido do olfato que causam alterações fisiológicas e ou comportamentais em uma espécie. GUSTAÇÃO A cavidade orofaríngea (A) é o órgão da gustação. Nela, a estrutura mais importante é a língua, que possui grande número de papilas gustatórias de tipos diferentes. Cada papila apresenta numerosos botões (B) onde se concentram os quimiorreceptores em posição estratégica para captar os gustantes. No botão gustatório (C) ficam não apenas os receptores mas também outras células e as fibras aferentes que conduzem a informação para o SNC. Papilas gustativas: Sensação tátil • Filiformes Sabor • Foliáceas • Fungiformes • Circunvaladas GUSTAÇÃO Transdução Sensorial Gustativa Já se conhecem os mecanismos moleculares fundamentais da quimiotransdução dos cinco sabores básicos. A transdução do salgado (A) ativa um canal para os íons Na+ e H+, a do sabor ácido (B) ativa este mesmo canal e bloqueia um canal de K+. Em ambos os casos o movimento dos íons provoca despolarização da membrana, e a consequência é a entrada de Ca++ e a liberação de neurotransmissor na sinapse com a fibra aferente. A transdução das substâncias doces, amargas e temperadas (C) envolve receptores semelhantes das famílias T1R e T2R, que ativam sempre um segundo mensageiro que fecha canais de K+ despolarizando a célula. Finalmente, a transdução dos sabores amargos (D) é a única que não envolve despolarização da membrana: tudo se passa dentro da célula, com segundos mensageiros provocando diretamente a liberação de Ca++ no citosol, e em conseqüência a liberação de neurotransmissor na fenda sináptica. 06/10/2016 110 GUSTAÇÃO Vias Centrais Os neurônios aferentes originam fibras do: VII par (2/3 anterior) IX par (1/3 posterior) X par (epiglote) Células Gustativas Neurônios Aferentes VII, IX e X NTS (Projeção homo e contralateral) Tálamo Córtex Gustativo GUSTAÇÃO Vias Centrais A. As vias gustatórias emergem das fibras aferentes dos botões e juntam-se a três nervos cranianos organizados topograficamente: VII, IX e X. Todos eles projetam ao núcleo do trato solitário, no tronco encefálico. B e C. O núcleo do trato solitário projeta ao tálamo direta ou indiretamente, e este ao córtex gustatório, situado nas proximidades do lobo da ínsulaA. Os planos dos cortes ilustrados em B e C estão assinalados em A. Referências 06/10/2016 111 AULA 5 A Motricidade, Parkinson, Depressão e Esclerose Múltipla CURSO PRINCÍPIOS DE NEUROCIÊNCIAS: BASES NEUROFISIOLÓGICAS DO COMPORTAMENTO Aclerton Pinheiro MESTRANDO EM FARMACOLOGIA MOTRICIDADE MOTRICIDADE Via Lateral Trato córtico-espinhal e Córtico-nuclear Trato rubro-espinhal Via Ventro Medial Trato Teto-espinhal Trato Vestíbulo-medial Trato Retículo-espinhal Trato rubro-espinhal. Projeção contralateral Controla os músculos distais dos membros, sob o comando de influencias corticais Trato vestíbulo-espinhal: responsável pela manutenção da postura equilibrada do corpo (Reflexos vestibulares) Trato reticular-pontino Via excitatória Motoneurônios homolaterais dos músculos extensores dos membros inferiores e flexores dos membros superiores, estabilizando as articulações. Tonicamente estimulados pelos núcleos vestibulares e pelos núcleos profundos do cerebelo. Trato retículo-bulbar Via inibitória para os mesmos motoneurônios homolaterais controlados pelo sistema pontino Causa “liberaçao” da influencia inibitória. Trato teto-espinhal. Projeção homolateral Responsável pela orientação reflexa da cabeça e manutenção da focalização visual aos estímulos visuais Trato córtico-espinhal e córtico-nuclear Projeção principalmente contralateral Responsável pelos movimentos voluntários dos músculos contralaterais dos membros 06/10/2016 112 MOTRICIDADE “ O goleiro parece nervoso”; “ O sol está contra ele” “A sua postura indica que vai cair pro lado esquerdo” “ Vou chutar no canto direito, forte, com efeito e com pé esquerdo!” Os movimentos voluntários são organizados em nível cortical e suas ações se sobrepõem aos arcos reflexos. Como uma ideia ou intenção de movimento se transformam em uma sequência organizada de contrações musculares? Como o movimento voluntário é organizado? MOTRICIDADE “ O goleiro parece nervoso”; “ O sol está contra ele” “A sua postura indica que vai cair pro lado esquerdo” “ Vou chutar no canto direito, forte, com efeito e com pé esquerdo!” Córtex pré-frontal MOTRICIDADE Córtex Motores O CÓRTEX MOTOR - Córtex Motor Primário - Área Pré-Motora - Área Motora suplementar - Córtex cingulado Associação (planejamento) Projeção (iniciação) 06/10/2016 113 MOTRICIDADE É o topo da hierarquia executiva. Formula a intenção ou tarefa motora. Elabora um programa de ação (sequência de operações). Monitora o curso da ação, podendo reformular a estratégia em função de contigências externas. Verifica o resultado final. MOTRICIDADE Córtex Motores Homúnculo motor : imagem especular em relação do homúnculo sensorial (S1). Em pessoas acordadas, a estimulação elétrica no córtex motor primário causa movimento (e não o não o desejo de realizá-lo). Lesões : paralisia contralateral dos músculos. O córtex motor primário controla os motoneurônios do lado oposto do corpo. Homúnculo motor: representação somatotópica dos músculos do corpo (movimentos). Giro pré-central do córtex frontal Origem da via córtico- espinhal MOTRICIDADE Córtex Motores O que o córtex motor primário representa? Representa vários grupos de músculos Um único neurônio cortical causa um movimento completo Uma única célula cortical motora inerva vários neurônios motores Um único motoneurônio recebe amplas conexões corticais motoras Um determinado movimento é codificado pela atividade média de muitas celulas corticais 06/10/2016 114 MOTRICIDADE Córtex Motores LESÔES causam distúrbios denominados apraxias (homólogas às agnosias sensoriais); não causam paralisias. A apraxia se refere à dificuldade de realizar as tarefas voluntárias corretamente. A ÁREA MOTORA SUPLEMENTAR é ativada durante a idealização do movimento. Conexões - Corpo estriado (via tálamo) - Córtex motor primário Participa na programação das sequências motoras e coordena os movimentos bilaterais. MOTRICIDADE Córtex Motores Conexões eferentes FOR Córtex motor primário Conexões aferentes Cerebelo Várias áreas associativas Área pré-motora: regula a força motora e tem função preparatória para a realização dos movimentos delicados Área de Broca: planejamento da expressão da linguagem falada. MOTRICIDADE Córtex Motores SISTEMA LATERAL SISTEMA VENTRO-MEDIAL 06/10/2016 115 MOTRICIDADE Córtex Motores Núcleos Motores do tronco encefálico Núcleos Motores da Medula MOTRICIDADE Controle dos movimentos finos e coordenados dos membros Neurônios motores distais Controle da postura e estabilização das articulações Neurônios motores axiais e proximais Córtex Motores MOTRICIDADE Cerebelo Manutenção do equilíbrio e da postura Controle do tônus muscular Planejamento e coordenação dos movimentos voluntários Aprendizagem motora 06/10/2016 116 MOTRICIDADE Cerebelo LESÕES DO CEREBELO: perda de coordenação dos movimentos (ataxia) com efeitos sobre a postura e o tônus muscular. Não afetam a percepção proprioceptiva as funções corticais superiores e não causa paralisia. Visão posterior MOTRICIDADE Cerebelo O cerebelo possui uma organização semelhante ao cérebro Córtex convoluta (uniforme de 3 camadas) e núcleos em sua base Está conectado ao neuro-eixo através dos pedúnculos MOTRICIDADE Cerebelo Camada Granular Células Granulares Células de Golgi II Glomérulos Camada de Células de Purkinje Células de Purkinje Camada Molecular Células Estreladas Externas, Células em Cesto, Dendritos Células Purkinje Axônios de Células Granulares 06/10/2016 117 MOTRICIDADE Cerebelo Aferências do Córtex Cerebelar Fibras Trepadeiras Fibras Musgosas Interneurônios do Córtex Cerebelar Modulam a saída das Células de Purkinje Eferências do Córtex Cerebelar Axônios das Células de Purkinje MOTRICIDADE Cerebelo ANATOMICA transversal ANATÔMICA longitudinal FILOGENETICA FUNCIONAL Lobo anterior Zona medial + Intermedia Paleocerebelo Espinocerebelo Lobo posterior Zona lateral Neocerebelo Cérebrocerebelo Lobo flóculo-nodular Floculo-nodulo Arquicerebelo Vestibulocerebelo MOTRICIDADE Cerebelo - 1ª Fase - Vertebrados Antigos(Lampréia) - Canais semicirculares - Arquicerebelo (Cerebelo Vestibular) - Equilíbrio - 2ª Fase – Peixes (Nadadeiras) - Fusos Neuromusculares e Órgãos Tendinosos - Paleocerebelo (Cerebelo Espinhal) - Tônus Muscular - 3ª Fase - Mamíferos - Conexões Cerebelo – Córtex Cerebral - Neocerebelo (Cerebelo Cortical) - Coordenação Movimentos Voluntários 06/10/2016 118 MOTRICIDADE Cerebelo Lobo anterior Lobo posterior Lobo flóculo-nodular MOTRICIDADE Cerebelo Eferências cerebelares Aferências corticais associativas Aferências somestésicas Aferências vestibulares Aferências vestibulares N. Fastigio VIAS DESCENDENTES MEDIAIS N. vestibulares e N. reticulares N. interposto N. denteado VIAS DESCENDENTES LATERAIS Tálamo Córtex motor Tálamo Córtex motor N. rubro Núcleos vestibulares MOTRICIDADE Cerebelo 06/10/2016 119 MOTRICIDADE Cerebelo MOTRICIDADE Cerebelo MOTRICIDADE Diagrama de blocos descritivo do sistema motor. As cores de cada bloco diferenciam as estruturas efetoras, ordenadoras, controladoras e planejadoras. As setas mostram as principais conexões do sistema. 06/10/2016 120 MOTRICIDADE Padrões Motores Planejamento e comando motor envolvem áreas diferentes do córtex cerebral. A. O movimento simples de um dedo provoca a ativação de M1 e S1 no hemisfério esquerdo. B. Um movimento complexo envolvendo vários dedos em sequência provoca a ativação de várias áreas em ambos os hemisférios. C. Pensar no movimento anterior, sem executá-lo, ativa apenas a região de planejamento motor. MOTRICIDADE Padrões Motores O experimento de Passingham. Enquanto o indivíduo tenta descobrir a sequência correta de movimentos (A), as áreas ativadas são diferentes de quando ele a descobre (B). MOTRICIDADE Padrões de Identificação A. Regiões onde foram encontrados neurônios-espelho, ligadas estritamente ao sistema visuomotor do córtex (em azul), a sistemas cognitivos complexos (em verde), e ao processamento de emoções (em laranja, representando a ínsula e a amígdala). B. Buba ou quiqui, qual é um, qual é o outro? 06/10/2016 121 MOTRICIDADE Equilíbrio MOTRICIDADE Equilíbrio – Aparelho Vestibular É o conjunto de órgãos do ouvido interno responsáveis pela manutenção do equilíbrio. É formado pelos três canais semicirculares que se juntam numa região central chamado o vestíbulo (daí o seu nome), que apresenta ainda duas excrescências chamadas sáculo e utrículo (órgão otolíticos). Ao vestíbulo encontra-se igualmente ligada a cóclea que é a sede do sentido da audição. O conjunto destas duas estruturas chama-se labirinto, devido à complexidade da sua forma tubular. MOTRICIDADE Equilíbrio – Aparelho Vestibular Movimentos rotacionais (aceleração angular) Movimentos translacionais (aceleração
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