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CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO Funções do sistema nervoso: detectar, transmitir, analisar e utilizar as informações geradas pelos estímulos sensoriais representados por calor, luz, energia mecânica e modificações químicas do ambiente externo e interno para gerar uma resposta motora; Organizar e coordenar direta ou indiretamente o funcionamento de quase todas as funções do organismo, entre as quais a funções motoras, viscerais, endócrinas e psíquicas O sistema nervoso estabiliza as funções intrínsecas do organismo, como pressão sanguínea, tensão de O2 e CO2, teor de glicose, de hormônios e pH do sangue, e participa dos padrões de comportamento; CLASSIFICAÇÃO MORFOLOGIA DOS NEURONIOS: Neurônios pseudounipolares: são encontrados nos gânglios espinais, que são gânglios sensoriais situados nas raízes dorsais dos nervos dos nervos espinais, e também nos gânglios cranianos. Os neurônios pseudounipolares aparecem na vida embrionária sob a forma de neurônios bipolares, com um axônio e um dendrito originando-se de extremidades opostas do pericárdio (corpo celular). Durante o desenvolvimento os dois prolongamentos se aproximam e se fundem. Os dois prolongamentos das células pseudounipolares por suas características morfológicas e eletrofisiológicas são axônios, mas as arborizações do ramo terminal periférico recebem estímulos e funcionam como dendritos; o estimulo captado pelo dendrito transita para o terminal axônico. Neurônios bipolares: são encontrados nos gânglios coclear e vestibular, na retina e na mucosa. Anaxônicos: ausência de axônio CLASSIFICAÇÃO FUNCIONALDOS NEURÔNIOS: Neurônios motores (eferentes): controlam órgãos efetores (glândulas exócrinas e endócrinas e fibras musculares) Podem ser somáticos (controlam os movimentos dos músculos esqueléticos) ou viscerais (controlam os músculos lisos e cardíacos e as glândulas exócrinas) Neurônios multipolar e bipolar Neurônios sensoriais (aferentes): recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo Neurônios pseudounipolares – Neurônios sensorial Interneurônios ou intercalados: Formam uma rede de comunicação e integração entre os neurônios sensoriais e motores Maior quantidade de células Neurônios multipolar AXÔNIO Os axônios não possuem RE e ribossimos Telodendro: é uma ramificação terminal do axônio, onde o impulso passa de um neurônio para o outro, ou para outro órgão. Os neurônios da medula são multipolares e volumosos, principalmente os neurônios motores Roberta Louise Rodrigues CÉLULAS DA GLIA Encontradas no SNC ao lado dos neurônios 10 células da glia para cada neurônio Oligodendrócitos Produzem a bainha de mielina que servem de isolante elétrico para neurônios do sitema nervoso central Não há neurolema, pois o corpo celular e o núcleo dos oligodendrocitos não envolvem o axônio Células de schwann Tem a mesma função dos oligodendrócitos, porém se localizam em volta dos axônios dos neurônios do sistema nervoso periférico Em cada célula de schwann forma-se um sulco que contem o axônio, este sulco se fecha formando o maxônio (dupla membrana), a qual alonga-se e se enrola em volta de um único axônio varias vezes e se funde, expulsando o citoplasma glial O intervalo entre dois nódulos é recoberto por uma única célula de schwann Insisura de Schmidt-lantermann são áreas em que o citoplasma da célula de schwann permaneceu durante o processo de enrolamento Neurolema: é uma camada externaa citoplasmática nucleada das células de schawnn, que envolve a bainha de mielina. Quando o axônio é danificado, o neurolema ajuda na regeneração por meio da formação de um tubo regenerativo que guia e estimula o crescimento de um novo axônio Produz as proteínas responsáveis pela regeneração Astrócitos É a maior célula da glia Apresentam feixes de filamentos intermediários constituídos pela proteína fibrilar ácida da glia Regula diversas atividades dos neurônios Fornecem um microambiente adequado para os neurônios, pois participam do controle da composição iônica e molecular do ambiente extracelular dos neurônios Controle dos ínos de K+ Absorbem excessos de neurotransmissores e sintetizam moléculas neuroativas Possuem receptores para norepinefrina, aminoácidos (como o acido gama- aminobutírico-GABA), hormônio natriurético, angiotensina II, endotelinas e outras moléculas. A existência de tantos receptores sugere que os astrócitos respondem a diversos sinais químicos Os astrócitos se comunicam uns com os outros por meio de junções comunicantes, formando uma rede por onde informações podem transitar de um local para o outro. Por exemplo, por essa rede e pela produção de citocinas, os astrócitos podem interagir com oligodendrocitos e influenciar na renovação de mielina Astrócitos fibrosos; possuem prolongamentos menos numerosos e mais longos, e se localizam na substância branca Ligam os neurônios aos capilares sanguíneos e a pia-máter (delgada camada de tecido conjuntivo) Pés vasculares: alguns astrócitos apresentam prolongamentos que se expandem sobre os capilares sanguíneos, os quais transferem moléculas e íons do sangue para os neurônios – barreira hematoencefalica (astrócitos fibrosos) Astrócitos protoplasmáticos: possuem prolongamentos mais numerosos, mais curtos e muito ramificados, e se localizam na substancia cinzenta Possuem função de sustentação (astrócito protoplasmático) Reprodução por mitose Células ependimárias Células epiteliais colunares que revestem os ventrículos do cérebro e do canal central da medula espinhal Em alguns locais essas células são ciliadas, o que facilita a movimentação do liquido cefaloraquidiano Micróglia São células pequenas e alongadas, com prolongamentos curtos e irregulares Corada pela hematoxilina-eosina Seus núcleos são escuros e alongados Representa o sistema mononuclear fagocitário São fagocitárias e derivam de precursores trazidos da medula óssea vermelha pelo sangue Quando ativadas essas células retraem seus prolongamentos, assumem a forma dos macrófagos e tornam-se fagocitárias e apresentadoras de antígenos APCs Participam da inflamação, pois secretam citocinas reguladoras do processo imunitário (IL-12, IL-4, IL6 e IL-1) e da reparação do sistema nervoso central, removendo restos celulares que surgem nas lesões do sistema nervo central Esclerose, síndrome de Guillan barré Celulas satélites Isolamento elétrico São células de Schwann não mielinizadoras; - Localizam-se ao redor dos corpos dos neurônios nos gânglios nervosos; Pequenas, achatadas e tem núcleo escuro; -Mantêm um microambiente controlado em torno do neurônio, permitindo isolamento elétrico e uma via para trocas metabólicas, além de ajudar a coordenar as atividades dos sistemas nervoso e imune; SNC O tecido nervoso tem apenas uma quantidade mínima de material extracelular O córtex cerebral integra as informações sensoriais e iniciam respostas voluntárias No córtex cerebral a substância cinzenta esta organizada em 6 camadas, diferenciados pela forma e pelo tamanho dos neurônios O córtex cerebelar esta dividido em 3 camadas: Camada externa: camada molecular, com células muito esparsas Camada central: com as grandes células de Purkinje (seus dendritos são muito desenvolvidos), altamente especializados Camada interna: camada granulosa, formada por neurônios muito pequenos SNP Componentes: nervos, gânglios e terminações nervosas NERVOS Os nervos são feixes de fibras nervosas envolvidas por tecido conjuntivo Fibras nervosas são constituídas por um axônio e suas bainhas Um grupo de fibras nervosas formam os tratos do SNC e os nervos do SNP Tem coloração esbranquiçadadevido ao seu conteúdo em mielina e colágeno, exceto os raros nervos muito finos formados somente por fibras amielínicas Os nervos estabelecem comunicação entre os centros e os órgãos da sensibilidade e os efetores (músculos, glândulas) 12 pares de nervos cranianos os quais a maioria surgem do tronco encefálico 31 pares de nervos raquidianos que surgem da medula espinal Contem fibras aferentes, que levam para os centros as informações obtidas no interior do corpo e no meio ambiente, e eferentes, que levam os impulsos dos centros nervosos para os órgãos efetores. Nervos sensoriais: contém apenas fibras de sensibilidade (aferentes) Nervos motores: são formados apenas por fibras que levam a mensagem dos centros para os efetores Nervos mistos: a maioria dos nervos contém fibras dos dois tipos, e estes contém fibras mielínicas e amielínicas. Revestimento Epineuro Envoltório mais externo É o tecido de sustentação, constituído por uma camada fibrosa de tecido conjuntivo denso Reveste os nervos e preenche os espaços entre os feixes de fibras nervosas Perineuro Revestem os fascículos. É uma membrana formada por várias camadas de células achatadas justapostas que unem-se por junções oclusivas, constituindo uma barreira à passagem de muitas macromoléculas e importante mecanismo de defesa contra agentes agressivos Endoneuro É formado por tecido conjuntivo constituído principalmente de por fibras reticulares sintetizadas pelas células de schwann MIELINIZAÇÃO O processo de formação da bainha de mielina acontece durante a ultima parte do desenvolvimento fetal e durante o primeiro ano pós-natal Todos os axônios do tecido nervoso de um adulto são envolvidos por dobras únicas ou múltiplas formadas por uma célula envoltória Os axônios de pequeno diâmetro são envolvidos por uma única dobra da célula envoltória, constituindo as fibras nervosas amielínicas, já nos axônios mais calibrosos a célula envoltória faz uma dobra enrolada em espiral em torno do axônio (bainha de mielina), constituindo as fibras nervosos mielínicas. Quando mais calibroso o axônio maior o numero de envoltório concêntrico. FIBRAS AMIELINICAS Nem todos os axônios são recobertos por mielina As fibras amielínicas periféricas são também envolvidas pelas células de schwann, mas não ocorre o enrolamento em espiral Nas fibras amielínicas não existem nódulos de Ranvier, ou seja, formam uma bainha contínua No SNC os axônios amielinicos são mais numerosos FIBRAS MIELINICAS A bainha de mielina forma uma espécie de manto lipoproteico branco que faz o isolamento elétrico de uma determinada região desse axônio Elas se interrompem em intervalos regulares, formando os nós de Ranvier. Neles se concentram mais canais iônicos, o que melhora a eficiência da transmissão desse canal elétrico GÂNGLIOS São órgãos esféricos, protegidos por capsulas conjuntivas e associados a nervos. São aglomerados de grandes corpos neuronais, com muitos corpos de Nissl (RER) e circundados por células da glia, localizados fora do SNC. Gânglios intramurais: Alguns gânglios reduzem-se a pequenos grupos de células nervosas situados no interior de determinados órgãos, principalmente na parede do trato digestivo. Classificação Glanglios sensoriais (aferentes): Recebem fibras aferentes, que levam as informações captadas pelas terminações sensoriais de seus prolongamentos periféricos para o sistema nervoso central; São neurônios pseudounipolares, com exceção do nervo acústico as quais as células são bipolares Um estroma de tecido conjuntivo apoia os neurônios e forma uma capsula que envolve cada gânglio sensorial Gânglios do sistema nervoso autônomo (eferentes): Geralmente aparecem como formações bulbosas ao longo dos nervos do SNA Alguns se localizam no interior de determinados órgãos, principalmente na parede do tudo digestivo (gânglios intramuirais) Contém pequenos números de células nervosas Seus neurônios geralmente são multipolares Não apresentam capsula conjuntiva Seu estroma é a continuação do próprio estroma do órgão em que estão situados Gânglios cranianos: associados aos nervos cranianos Gânglios espinais: localizados nas raízes dorsais dos nervos espinais; POTENCIAL DE MEMBRANA POTENCIAL DE REPOUSO Naturalmente a membrana plasmática do axônio bombeia Na+ para fora, o que mantem a concentração intracelular de K+ muito mais alta do que no fluido extracelular Desse modo existe uma diferença de potencial através da membrana plasmática do axônio, sendo o interior da célula negativo (potencial de repouso) Quando o neurônio é estimulado os canis iônicos se abrem e ocorre um rápido influxo do Na+ extracelular (despolarização). Esse influxo modifica o potencial de repouso e o interior do axônio torna-se menos negativo, originando o potencial de ação ou impulso nervoso POTENCIAL GRADUADO É uma mudança transitória no potencial elétrico da membrana Ocorre nos dendritos e no corpo celular Sua finalidade é gerar um potencial de ação, ou seja, outro sinal elétrico O potencial graduado pode ocorrer a partir da abertura de canais iônicos de três naturezas químicas diferentes: Dependentes de ação química, ou seja, quando ele se liga a uma determinada substancia química; Dependente de atividade elétrica, canais dependentes de voltagem; A partir de ação mecânica; Somação: os potenciais graduados podem se somar tanto no espaço (somação espacial) como no tempo (somação temporal) Somação temporal: ocorre quando dois potenciais de ação de um neurônio pré sináptico ocorrem em um curto intervalo de tempo, no mesmo local potencial pós-sináptico excitatório (PEPS): se dá por meio da entrada de Na+ e Ca+ na célula, é excitatório pois é a favor do gradiente elétrico e químico e eleva o potencial de membrana de -70 para cerca de +90 (no caso do sódio) causando uma despolarização da membrana e gerando maior variação potencial elétrico potencial pós-sináptico inibitório(PIPS): se dá por meio da saída de de K+ ( a favor do gradiente químico porém contra o gradiente elétrico) e da entrada de Cl- pois causam uma hiperpolarização POTENCIAL DE AÇÃO Fenômeno do tudo ou nada Só existe um tipo de estímulo capaz de gerar o potencial de ação, o estimulo elétrico, ou seja, todo potencial de ação esta relacionado a canais iônicos dependentes de voltagem Se o potencial graduado esta acima do limiar ele abre canais iônicos de Na+ dependentes de voltagem, localizados no cone de implantação; Se esse potencial abrir uma quantidade suficiente de canais de Na+ isso irá gerar um potencial de ação, que irá provocar a abertura de vários outros canais iônicos de Na+ (fenômeno do tudo ou nada) na membrana do axônio, o que leva a despolarização daquele segmento Ao chegar no limiar +30mV os canais de Na+ se fecham e os canais de K+ mais lentos se abrem, o qual atravessa a membrana por difusão, a medida que o K+ sai da célula a membrana se repolariza os canais de K+ continuam abertos e ocorre hiperpolarização o eu leva ao fechamento dos canais de k+, entrando em cena a bomba de sódio e potássio devolvendo o sódio de volta para o meio extracelular e potássio para o interior Esse evento ocorre apenas em uma pequena área da membrana, próxima ao canal iônico, e se propaga ao longo do axônio Quando potencial de ação chega à terminação do axônio, promove a extrusão de neurotransmissores, que estimulam ou inibem outros neurônios ou células neurais unidirecional auto regenerativo A dinâmica de funcionamento do canal iônico de Na+ São três estágios diferentes estagio 1: fechado ativo estagio 2: aberto estagio 3: fechadoinativo – período em que os canais de K+ estão abertos fazendo a repolarização daquele segmento Período refratário – período em que os canais de sódio não são capazes de responder a um novo estimulo período refratário absoluto: possui semente canais de sódio inativos período refratário relativo: possui canais de sódio fechado ativo e fechado inativo, que só abrem se houver um estimulo maior que o anterior, uma vez que, a membrana esta mais distante do limiar O objetivo do período relativo é evitar que o estimulo retorne, ou seja, ele é sempre unidirecional Obs: Dependendo da frequência do potencial de ação o músculo identifica qual o grau força que ele deve exercer. SINÁPSE Sinapse são os locais de contato entre neurônios ou entre neurônios e outras células efetores Elam podem ser: Axodrendrítica Axoaxonica: na aqual a célula presináptica pode potencializar ou inibir a sinapse axodendritica Sua função é transformar um sinal elétrico do neurônio pré-sináptico em um sinal químico que atua na célula pós-sináptica O potencial de ação chega até o terminal axonal e abrem canais de Ca+ dependentes de voltagem O Ca+ entra na célula e se liga a sinaptotagmina, auxiliando na ancoragem e na liberação do neurotransmissor. A exocitose é a interação entre as V-snares e as T- snares; essa afinidade é gerada pelo cálcio V-snares chamadas de vamps (proteína de membrana associada a vesícula) entre as quias a principal é a sinaptobrevina T-snares estão localizadas na membrana plasmática S-nares são proteínas chaves que medeiam a exocitose A continuidade da informação ocorre por meio da liberação de neurotransmissores, substâncias que quando se ligam com proteínas receptoras, abrem ou fecham canais iônicos ou então desencadeiam a produção de segundos mensageiros intracelulares Posteriormente são removidos da fenda sináptica por meio de quatro mecanismos de remoção Mecanismo de remoção dos neurotransmissores: Eles podem ser deslocados até as células da glia para serem destruídos Eles podem retornar para própria célula que os produziu (pré-sinaptica) para serem reciclados Eles podem se deslocar até a corrente sanguínea Podem ser destruídos por meio de ação enzimática, por exemplo, enzimas nas células pós sinápticas podem destruir os neurostransmissores Respostas aos neurotransmissores Potencial excitatório pós sináptico: ocorre quando o neurotransmissor abre um canal iônico que causa excitação Potencial inibtório pós sináptico: ocorre quando o neurotransmissor abre um canal iônico que causa inibição - hiperpolarização Resposta metabotrópica: cascata de reações químicas que gera uma resposta celular CLASSIFICAÇÃO Sinapses químicas: a transmissão do impulso é mediada pela liberação de determinadas substâncias Sinapses elétricas: células nervosas unem-se por junções comunicantes que possibilitam a passagem de íons de uma célula para outra, promovendo assim uma conexão elétrica e transmissão de impulsos; Raras em mamíferos. NEUROTRANSMISSORES Tem que ser produzido na célula pré-sináptica É armazenado em vesículas e são liberados nas sinapses Geralmente os neurotransmissores são sintetizados no corpo do axônio e armazenado em vesículas no terminal pré-sináptico, sendo liberadas na fenda sináptica por exocitose durante a transmissão do impulso. Alguns neurotransmissores são sintetizados no compartimento pré-sináptico, com precursores trazidos do corpo celular do neurônio pelo transporte axônico A maioria dos neurotransmissores são aminas, aminoácidos ou pequeno peptídeos, mas outros tipos de moléculas também podem ser utilizados pelo neurônio como neurotransmissor ACETILCOLINA A Acetilcolina (ACH) é um hormônio neurotransmissor produzido pelo sistema nervoso (central e periférico). Trata-se de uma molécula simples produzida no citoplasma das terminações nervosas, sendo derivada da colina (componente da lecitina), a qual surge da reação desta com a acetil-CoA na presença da enzima colina acetil-transferase (ChAT). Função excitatória e inibitória Após a liberação a colina fica na fenda sináptica; A ação pós-sináptica da acetilcolina não é encerrada pela recaptação, mas por uma enzima hidrolítica acetilcolinesterase localizada na célula pós-sináptica que quebra a acetilcolina em ácido acético e colina, a qual é recaptada pelo neurônio pré-sináptico, por meio de um transportador de sódio e colina e reutilizada pelo neurônio Foi a primeira substancia identificada como neurotransmissor Locais de ação: Junções neuromusculares esqueléticas, induzindo a contração do musculo; Receptor nicotínico Na sinapses entre os nervos vagos e as fibras musculares cardíacas, gerando uma resposta inibitória – bradicardia receptores muscarínicos – metabotrópico Controlam o sistema parassimpático e diversos sítios do SNC, por exemplo, nas sinapses dos gânglios do sistema motor visceral GULTAMATO Sintetizados nos neurônios (aminoácido não essencial) a partir de precursores locais. Principal precursor: glutamina liberada pelas células gliais captada pelo terminal pré-sináptico sintetizada através da enzima mitocondrial glutaminase Ele pode ser sintetizado, também, a partir da glicose e de outros precursores usando enzimas presentes em todas as células É o principal neurotransmissor excitatório do SNC Não cruza a barreira hematoencefálica. Sofre receptação pela célula pré-sináptica e pelas células da glia Não deve ficar disponível na fenda por muito tempo devido ao seu efeito citotóxico Excesso de glutamato leva a despolarização da célula que ativam os canais de cálcio dependente de voltagem; O Ca+ entrar na célula; Os níveis aumentados de Ca+ ativam as enzimas digestivas intracelulares, que caso seja estimulada em excesso pode matar a célula GABA-ACIDO GAMA AMINOBUTÍLICO É o principal neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central Precursor: glutamato Encontrado em interneuronios, circuitos locais e nas células de Purkinje O glutamato é convertido em gaba através da enzima glutamato descarboxilase (GAD) que necessita do cofator piridoxal fosfato, derivado da vitamina B6. Logo uma deficiência de vitamina B6 pode levar a uma redução da síntese de GABA levando a perda da inibição sináptica que pode gerar convulsões Não deve ter gaba sobrando na fenda sináptica Mecanismo de remoção é semelhante ao do glutamato e conta com a receptação pelo neurônio pré-sináptico ou célula da glia GLICINA - GABA ANESTÉSICOS LOCAIS São fármacos que inibem reversivelmente os processos de excitação e condução do impulso nervoso ao longo das fibras nervosas, sem produzir inconsciência Os anestésicos locais fecham os canais de sódio. Logo o numero de canais de sódio abertos são insuficientes para atingir o potencial de ação Vias anestésicas Hidrofóbica: atravessam a bainha e mielina e a membrana plasmática, tendo acesso aos canais iônicos bloqueando-os; eles têm acesso ao canal aberto ou fechado Hidrofílica: eles têm acesso ao canal iônico apenas pela passagem pelo próprio canal iônico; só tem acesso ao canal quando ele se encontra aberto 1. Ação sobre os nervos os analgésicos agem em todos os nervos A ação depende do tamanho (diâmetro) e da mielinização As fibras menores (aferentes da dor) são bloqueadas primeiro As fibras maiores (tato e função motora) são bloqueadas depois As fibras mielinizadas também são mais sensíveis 2. Ações sobre outras membranas excitáveis Junções neuro/efetoras (musculo estriado) são sensíveis as ações bloqueadoras dos analgésicos, mas sem um significado clinico relevante. As ações sobre as fibras cardíacas a lidocaína é importante, pois possui ação antirrítimicaSequencia do bloqueio: 1. Dor 2. Frio 3. Calor 4. Tato e compressão profunda 5. Função motora
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