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SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 1. INTRODUÇÃO O sistema nervoso autônomo (SNA), também conhecido como sistema nervoso vegetativo na literatura mais antiga, é a porção do sistema nervoso central (SNC) que controla a maioria das funções viscerais do organismo, considerado como parte do sistema motor. Entretanto, ao invés dos mús culos esqueléticos, seus agentes efe tores são os músculos lisos, o mús culo cardíaco, as glândulas e parte do tecido adiposo. Também chamado de sistema ner voso visceral, suas fibras aferentes e eferentes desempenham uma im portante função na manutenção do ambiente corporal interno, a home ostasia. Além disso, o SNA também participa das respostas coordenadas e apropriadas a estímulos externos. Esse sistema ajuda a controlar a pres são arterial, a motilidade gastrointes tinal, a secreção gastrointestinal, o esvaziamento da bexiga, a sudorese, a temperatura corporal e muitas ou tras funções. Algumas delas são qua se inteiramente controladas, enquan to outras, apenas parcialmente. Uma das características mais acentuadas do SNA é a rapidez e a intensidade com que ele pode alterar as funções 2. ORGANIZAÇÃO E DIVISÃO O sistema nervoso autônomo é ativa do, principalmente, por centros loca lizados na medula espinal, no tronco cerebral e no hipotálamo. Além disso, porções do córtex cerebral, em espe cial do córtex límbico, podem trans mitir sinais para os centros inferio res, e isso pode influenciar o controle autônomo. Os sinais autônomos eferentes são transmitidos aos diferentes órgãos do corpo por meio de duas grandes subdivisões chamadas sistema ner voso simpático e sistema nervoso pa rassimpático. Além disso, podemos considerar também o sistema nervo so entérico, que inclui as fibras ner vosas dos plexos mioentérico e sub mucoso, situados na parede do trato gastrointestinal. Em ambos sistemas, a inervação é fei ta por meio de uma via de dois neurô nios em série. O primeiro neurônio, chamado de pré-ganglionar, sai do sistema nervoso central (SNC) e pro jeta-se para um gânglio autônomo, localizado fora do SNC. No gânglio, o neurônio pré-ganglionar faz sinapse com o segundo neurônio, chamado de neurônio pós-ganglionar. O corpo celular do neurônio pós-ganglionar localiza-se no gânglio autônomo, e o seu axônio projeta-se para o tecido alvo. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 4 SE LIGA! Um gânglio constitui um con junto de corpos celulares de neurônios localizados fora do SNC. O conjunto equivalente localizado dentro do SNC é conhecido como núcleo. Hoje, sabe-se que existem neurônios localizados intei ramente dentro do próprio gânglio. Es ses neurônios permitem que os gânglios autônomos atuem como minicentros de integração, recebendo sinais sensoriais da periferia do corpo e modulando sinais motores para os tecidos- alvo. Provavel mente, essa disposição permite que um reflexo seja integrado totalmente dentro de um gânglio, sem o envolvimento do SNC. Neurônio pré - ganglionar Neurônio pós - ganglionar Tecido - alvo SNC Gânglio autonômico Figura 1. As vias autonômicas consistem em dois neurônios que fazem sinapse em um gânglio autonômico. Fonte: http://www.comissoesggv.uff.br/wp-content/uploads/sites/358/2018/09/Fisiologia-do-Sistema-Nervoso-Aut%C3 %B 4nomo.pdf Os órgãos-alvo do SNA apresentam atividade espontânea, que é inde pendente da inervação autonômica. Assim, essa inervação (simpática e parassimpática) apresenta um efeito modulador sobre esta atividade es pontânea. Este efeito pode ser exci tatório, aumentando a atividade es pontânea, ou inibitório, reduzindo-a. A inervação autonômica pode ainda apresentar atividade tônica, ou seja, as fibras pós-ganglionares apresen tam potenciais de ação regularmen te, com liberação contínua de neu rotransmissores. Dessa maneira, os efeitos excitatórios ou inibitórios são mantidos continuamente, caracteri zando o que se convencionou chamar de tônus. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 5 Os sistemas simpático e parassimpá tico podem ser diferenciados anato micamente, mas não há uma maneira simples de separar as ações dessas divisões sobre seus órgãos-alvo. A melhor forma de distingui-los é de acordo com o tipo de situação na qual estão em maior atividade. Em momentos de repouso, descanso, o parassimpático está no comando, assumindo o controle de atividades rotineiras, como a digestão após uma refeição. Em contrapartida, o simpá tico tende a assumir o comando em situações estressantes, quando há alguma ameaça em potencial, o que promove uma descarga simpática maciça e simultânea em todo o corpo. Esse processo de ativação simpática é conhecido como uma resposta de “luta ou fuga”. SAIBA MAIS! Resposta de luta ou fuga: Quando grandes porções do sistema nervoso simpático descar regam ao mesmo tempo, há um aumento da capacidade do organismo de exercer atividade muscular vigorosa por meio de diversas formas. Assim, os principais efeitos desse processo são: • Aumento da frequência cardíaca e da pressão arterial • Dilatação dos bronquíolos • Inibição da motilidade e secreção intestinal • Aumento na liberação de hormônios das glândulas suprarrenais • Ereção dos pelos • Aumento do metabolismo da glicose • Vasoconstrição cutânea e esplênica • Vasodilatação dos músculos esqueléticos. A soma desses efeitos permite ao indivíduo exercer atividade física com muito mais energia do que seria possível de outra forma. Como o estresse mental ou físico pode excitar o sistema simpático, muitas vezes se diz que a finalidade desse sistema é a de fornecer a ativação extra do corpo nos estados de estresse. Contudo, o papel do sistema nervo so simpático nas atividades da vida cotidiana é tão importante quanto a resposta de luta ou fuga, e deve atuar continuamente em equilíbrio com o funcionamento do sistema parassimpático. Diante disso, é co mum a interpretação errônea de que o simpático sempre tem ação excita tória, enquanto o parassimpático tem ação inibitória. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 6 Devemos compreender que as duas divisões autônomas normalmente atuam de modo antagônico no con- trole de um determinado tecido-alvo. No entanto, às vezes, eles atuam de maneira cooperativa em diferentes tecidos para atingir um objetivo. Por exemplo, o aumento do fluxo san- guíneo necessário para a ereção pe- niana está sob o controle do sistema parassimpático, porém a contração muscular necessária para a ejacu- lação do sêmen é controlada pela divisão simpática. Além disso, as glândulas su- doríparas e a musculatura lisa da maioria dos vasos sanguíneos apresentam- -se como exceções a esse controle autô- nomo antagonista das duas divisões. Esses tecidos são inervados somente pela divisão sim- pática e dependem estritamente do con- trole tônico (aumento ou redução desse “tô- nus simpático”). 7 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO ORGANIZAÇÃO E DIVISÃO DO SNA Manutenção da homeostasia Função SNC Respostas a estímulos externos Músculos lisos Músculo cardíaco Neurônio pré - ganglionar Gânglio autônomo Neurônio pós ganglionar SNA Organização Órgãos efetores Via de dois neurônios Divisão Glândulas Parte do tecido adiposo Sistema nervoso entérico Tecido- alvo Sistema parassimpático Sistema simpático Trato gastrointestinal Resposta de luta ou fuga SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 8 Sistema Nervoso Simpático Nos mamíferos, os neurônios simpá ticos pré-ganglionares encontram-se distribuídos na substância cinzenta da medula espinal, principalmente no corno lateral, entre os segmentos C8- T1 até os primeiros segmen tos lombares (L1 – L2). Por isso, al gumas vezes, o sistema simpático é referido como sistema toracolombar. Os axônios dos neurônios simpáticos pré-ganglionares constituem curtos nervos que saem da medula espi nal pela raiz ventral, assim como os axônios dos motoneurônios espinais, e formam um pequeno feixe -o ramo comunicante branco- em direção aos gânglios simpáticos. HORA DA REVISÃO! Cornos da medula A estrutura da medula espinhal baseia- -se na organização das substâncias branca e cinzenta. A substância cinzen ta da medulatem a forma de borboleta ou um H, em sua região central. Para a divisão da substância cinzenta, conside ramos a existência de duas linhas nos contornos do ramo horizontal do “H”, formando o corno anterior, o corno pos terior e o corno lateral (também chama dos de colunas). O corno lateral, entre tanto, só aparece na medula torácica e parte da medula lombar. De acordo com alguns critérios, a região central da me dula também pode ser conhecida como sustância cinzenta intermédia, que é ainda subdividida em intermédia central e intermédia lateral (onde está contido o corno lateral). As colunas anteriores e posteriores são mais desenvolvidas em determinadas dilatações da medula cervical e da medula lombar, devido à inervação dos membros superiores e inferiores, respectivamente. No cen tro da substância cinzenta, encontra mos o canal central da medula ou canal ependimário. Substância branca Corno anterior Substância cinzenta Corno lateral Corno posterior Figura 2: Organização da substância cin zenta da medula. Fonte :https://www. imaios.com/en/e-Anatomy/Anatomical-Part s/ Intermediomedial-nucleus Os gânglios do sistema simpático, em sua maioria, encontram-se conec tados entre si formando uma longa cadeia longitudinal que se estende dos dois lados da coluna vertebral, formando a cadeia paravertebral, ou tronco/cadeia simpática. Outros gân glios simpáticos são separados da cadeia paravertebral, encontram-se mais medialmente e são denomina dos gânglios pré-vertebrais. Os axô nios dos neurônios pós-ganglionares são nervos longos que deixam os gân glios em um feixe denominado ramo comunicante cinzento, e se incorpo ram aos nervos mistos, se dirigindo aos seus territórios de inervação. Por tanto, nos nervos mistos podemos SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 9 encontrar fibras aferentes associadas a receptores sensoriais, fibras eferen tes associadas a motoneurônios, mas também fibras eferentes simpáticas. Além disso, fibras pós-gangliona res dirigidas a um órgão-alvo podem constituir um nervo individualizado. 1 Sistema Nervoso Parassimpático Os neurônios parassimpáticos pré- -ganglionares podem ser encontra dos em duas localizações distintas no SNC: no tronco encefálico, asso ciados a núcleos de nervos cranianos (III, VII, IX e X pares cranianos), e nos segmentos sacrais (S2 e S3) da me dula espinal. Por esta razão, o siste ma parassimpático é frequentemente referido como sistema craniossacral. No tronco encefálico, as fibras pré- -ganglionares emergem associadas às fibras destes nervos cranianos. Já nos segmentos sacrais da medu la espinal, os neurônios emergem da medula espinal pela raiz ventral e projetam-se pelo nervo pélvico para a inervação de seus órgãos-alvo. Dife rentemente do sistema simpático, os gânglios do sistema parassimpático não se encontram reunidos em uma cadeia, mas estão isolados, situados muito próximos aos órgãos-alvo ou mesmo em sua parede. Geralmente, os neurônios pré-ganglionares paras simpáticos possuem axônios longos, ao passo que os neurônios pós-gan glionares possuem axônios curtos. A inervação parassimpática direcio na-se primariamente para a cabeça, pescoço e órgãos internos. O principal nervo parassimpático é o nervo vago, o qual contém cerca de 75% de todas as fibras parassimpáticas. Este nervo conduz tanto informação sensorial dos órgãos internos para o encéfalo, quanto informação parassimpática eferente do encéfalo para os órgãos. NA PRÁTICA! A vagotomia é um pro cedimento no qual o nervo vago é cirur gicamente seccionado. Durante algum tempo, essa cirurgia foi o tratamento preferencial para úlceras gástricas, uma vez que a remoção da inervação pa rassimpática diminui a secreção ácida do estômago. Entretanto, esse proce dimento tem muitos efeitos colaterais indesejáveis e tem sido substituído por tratamentos farmacológicos com ações mais específicas.visceromotor SE LIGA! O núcleo motor dorsal inerva os órgãos viscerais do pescoço (faringe e laringe), da cavidade torácica (traqueia, brônquios, pulmões, coração e esôfago) e da cavidade abdominal, incluindo a maior parte do trato gastrointestinal, fí gado e pâncreas. Já o núcleo ambíguo contém dois grupos de neurônios: (1) o grupo dorsal, que ativa os músculos estriados do palato mole, da faringe, da laringe e do esôfago e (2) o grupo ven trolateral, que inerva o coração. Fibras Viscerais Aferentes As fibras motoras viscerais, nos ner vos autônomos, são acompanhadas de fibras viscerais aferentes. A maioria dessas fibras aferentes conduz infor mações que se originam de recepto res sensoriais presentes nas vísceras. A atividade de muitos desses recep tores nunca chega ao nível da consci ência. Ao contrário, esses receptores dão início ao ramo aferente de arcos reflexos. Os reflexos viscerais funcio nam no nível subconsciente, sendo muito importantes para a regulação homeostática e para os ajustes aos estímulos externos. Receptor HORA DA REVISÃO! Um ato reflexo, ou simplesmente um reflexo, consiste em uma resposta auto mática, involuntária, realizada pelo nos so corpo diante de um estímulo senso rial. Desse modo, o estímulo é conduzido para a medula a partir do órgão receptor, através de neurônios sensoriais ou afe rentes. Na medula, neurônios associati vos recebem a informação e emitem um impulso, através de neurônios motores ou eferentes, que desencadeará uma ação no órgão efetor em resposta ao es tímulo inicial. Esse caminho executado pelo impulso nervoso, desde a recepção sensorial até o ato reflexo, consiste no arco reflexo. Sistema Nervoso Entérico (SNE) O sistema nervoso entérico, localiza do na parede do trato gastrointestinal, é composto pelo plexo mioentérico, situado entre as camadas muscula res longitudinal e circular do intestino, e plexo submucoso, situado na sub mucosa do trato gastrointestinal. Os neurônios do plexo mioentérico con trolam, principalmente, a motilidade gastrointestinal, enquanto a principal função do plexo submucoso é a regu lação da homeostasia das secreções das células epiteliais gastrointestinais. Os reflexos que se originam no trato gastrointestinal podem ser integra dos e atuar sem que os sinais neurais deixem o Sistema Nervoso Entérico (SNE). Assim, a rede de neurônios do SNE é o seu próprio centro integrador, assim como o encéfalo e a medula es pinal. Os plexos nervos entéricos na parede do trato agem como um “pe queno cérebro”, permitindo que refle xos locais sejam iniciados, integrados e finalizados completamente no trato gastrointestinal. Esses reflexos são denominados reflexos curtos. O plexo submucoso contém neurônios senso riais que recebem sinais do lúmen do trato gastrointestinal. A rede do SNE integra esta informação sensorial e, então, inicia a resposta. Embora o SNE possa funcionar isola damente, ele também envia informa ções sensoriais para o SNC e recebe aferências através dos neurônios au tônomos. Alguns reflexos clássicos são originados nos receptores sen soriais do trato gastrointestinal, mas outros são originados fora do sistema digestório. Independentemente da sua origem, os reflexos digestórios integrados no SNC são chamados de reflexos longos. Nos reflexos longos, o músculo liso e as glândulas do trato gastrointestinal estão sob controle autônomo. Em ge ral, observa-se que a divisão paras simpática tem ação excitatória e real ça as funções do trato, enquanto os neurônios simpáticos normalmente inibem as funções gastrointestinais. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 18 Parede do trato gastrointestinal Controla as secreções Ocorrem inteiramente no trato gastrointestinal Curtos Reflexos Longos Envolvem o SNC Divisão simpática Divisão parassimpática Localização Sistema Nervoso Entérico Ação inibitória Ação excitatória Na submucosa do trato gastrointestinal Plexo submucoso Componentes Plexo mioentérico Controla a motilidade Entre as camadas musculares 3. NEUROTRANSMISSORES As fibras nervosas simpáticas e pa rassimpáticas secretam principal mente um dos doisneurotransmis sores sinápticos: acetilcolina (fibras colinérgicas) ou norepinefrina (fibras adrenérgicas). Todos os neurônios pré-ganglionares são colinérgicos, tanto no sistema nervoso simpático quanto no parassimpático. No caso dos neurônios pós-ganglionares, os do sistema parassimpático também são colinérgicos, enquanto as fibras pós-ganglionares simpáticas são, em sua maioria, adrenérgicas. SE LIGA! As fibras nervosas pós-gan glionares simpáticas para as glândulas sudoríparas e, talvez, para um número muito escasso de vasos sanguíneos, são colinérgicas. de varicosidade e contém vesículas SE LIGA! Os neurônios nos gânglios autônomos também liberam neuropep tídios que atuam como neuromodulado res. Além da acetilcolina, os neurônios simpáticos pré-ganglionares podem li berar encefalina, substância P, hormônio liberador do hormônio luteinizante, neu rotensina ou somatostatina. A estrutura de uma sinapse auto nômica difere daquela descrita pelo modelo clássico de sinapse. As ter minações distais dos axônios pós- -ganglionares possuem uma série de áreas alargadas, similares às contas de um colar. Cada uma dessas dilata ções bulbosas (“contas”) é chamada preenchidas com neurotransmissor. Os terminais ramificados do axônio estendem-se ao longo da superfície do tecido-alvo, porém a membrana da célula-alvo não possui aglomerados de receptores em locais específicos. O neurotransmissor é simplesmente liberado no líquido intersticial para se difundir até o local onde os recepto res estiverem localizados, resultan do em uma forma de comunicação menos direta. A liberação difusa do neurotransmissor autônomo permite que um único neurônio pós-ganglio nar possa afetar uma grande área do tecido-alvo. A liberação de neurotransmissores segue o padrão encontrado em outras células: despolarização – sinalização pelo cálcio – exocitose. Quando um potencial de ação atinge a varicosida de, os canais de Ca2+ dependentes de voltagem abrem-se, o Ca2+ entra no neurônio, e o conteúdo das vesí culas sinápticas é liberado por exoci tose. Após ser liberado na sinapse, o neurotransmissor difunde-se pelo lí quido intersticial até encontrar um re ceptor na célula-alvo. A ativação do receptor pelo neuro transmissor termina quando o neu rotransmissor: (1) difunde-se para longe da sinapse, (2) é metabolizado por enzimas no líquido extracelular ou (3) é transportado ativamente para dentro das células próximas à sinap se. A recaptação pelas varicosidades permite que os neurônios reutilizem o neurotransmissor. Acetilcolina A acetilcolina é sintetizada nas termi nações nervosas e nas varicosidades da fibra nervosa colinérgica, onde se mantém em alta concentração arma zenada em vesículas até sua libera ção. Sua síntese se dá pela união da Acetil-CoA com a colina em uma re ação catalisada pela enzima colina acetiltransferase (ChAT). Uma vez secretada acetilcolina para o tecido, aí persistirá só por alguns se gundos, enquanto realiza sua função SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 21 de transmissora do sinal. Então, ela é degradada em acetato e colina pela enzima acetilcolinesterase. A coli na formada é então transportada de volta para a terminação nervosa, onde é usada repetidamente para a síntese de novos neurotransmissores. Norepinefrina A síntese da norepinefrina tem início no citoplasma da terminação ner vosa das fibras adrenérgicas, mas é finalizada nas vesículas secretórias. Esse processo ocorre através dos se guintes passos: SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 22 • Tirosina ----> Dopa (Reação de hidroxilação) • Dopa -----> Dopamina (Reação de descarboxilação) • Transporte da dopamina para as vesículas • Dopamina -----> Norepinefrina (Reação de hidroxilação) Após a secreção de norepinefrina pela terminação nervosa, ela pode ser re movida do local secretório por (1) um processo ativo de recaptação, pelo (2) processo de difusão para os fluidos corporais adjacentes e, então, para o sangue, e pela (3) destruição de pe quenas quantidades por enzimas te ciduais, como a monoaminoxidase. Figura 11. Liberação e remoção da noradrenalina. Fonte: SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia Humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. SAIBA MAIS! As células endócrinas da medula suprarrenal são semelhantes, em muitos aspectos, aos neurônios simpáticos pós-ganglionares. Elas recebem impulsos de neurônios pré-gangliona res simpáticos, são excitadas pela acetilcolina e liberam catecolaminas. Entretanto, as célu las da medula suprarrenal diferem dos neurônios simpáticos, pois liberam catecolaminas na circulação e não nas sinapses. Além disso, a epinefrina, e não a norepinefrina, é a principal catecolamina liberada por essas células. 23 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Vesículas com neurotransmissores Despolarização Sinalização Dilatações bulbosas pelo cálcio Exocitose Varicosidades Liberação Grande área de tecido – alvo afetada No líquido intersticial Acetilcolinesterase Acetil – CoA + Colina Terminações nervosas e varicosidades Algumas fibras pós – ganglionares simpáticas (glândulas sudoríparas) Fibras pós – ganglionares parassimpáticas Todos as fibras pré - ganglionares Degradação Acetilcolina Fibras colinérgicas Síntese Secretado por: NEUROTRANSMISSORES Fibras adrenérgicas Norepinefrina Remoção Síntese Secretado por: Maioria das fibras pós – ganglionares simpáticas Processo ativo de recaptação Difusão para os fluidos corporais adjacentes Destruição enzimática Tirosina →Dopa →Dopamina → Norepinefrina Começa no citoplasma e termina nas vesículas secretórias SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 24 4. RECEPTORES A acetilcolina ativa principalmente duas classes de receptores: nicotí nicos e muscarínicos (recebem esse nome devido à sua resposta aos alca loides nicotina e muscarina). Os receptores nicotínicos são canais iônicos ativados pela acetilcolina li berada pelos neurônios pré-ganglio nares nos gânglios autônomos, tanto do sistema simpático quanto do pa rassimpático. Nas junções neuromus culares e na medula suprarrenal, tam bém encontramos receptores dessa classe, mas que não são idênticos aos dos gânglios. Já os receptores muscarínicos, que utilizam proteínas G como mecanis mo de sinalização, são encontrados em todas as células efetoras estimu ladas pelos neurônios colinérgicos pós-ganglionares, tanto do sistema parassimpático quanto do simpático. São classificados em 5 tipos: • M1 – Presente nas glândulas sali vares, no coração, cérebro e olhos • M2 – Mais abundante nos mús culos lisos, também sendo encon trado nos gânglios autônomos, no coração, no cérebro e nos olhos • M3 – Presente nos músculos lisos de diversos órgãos • M4 – Presente no cérebro e nos olhos • M5 - Encontrado no músculo es fincteriano da pupila, no esôfago, na glândula parótida e nos vasos sanguíneos cerebrais SE LIGA! Os receptores nicotínicos po dem ser bloqueados nos gânglios autô nomos por agentes como o curare ou o hexametônio, enquanto os receptores muscarínicos podem ser bloqueados pela atropina. No caso das glândulas sudoríparas, os neurônios simpáticos pós-gan glionares que as inervam são colinér gicos e atuam em receptores musca rínicos. Além de liberar acetilcolina, os neurônios que inervam essas glându las também liberam neuropeptídios, incluindo o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina e o polipeptídeo intestinal vasoativo (VIP). A norepinefrina, liberada pela maio ria dos neurônios simpáticos pós- -ganglionares, excita algumas células efetoras e inibe outras. Os recepto res nas células-alvo para esse neu rotransmissor podem ser receptores adrenérgicos α e β, que são ainda subdivididos em α1, α2, β1 e β2. • Receptores α1: São receptores ex citatórios localizados no músculo liso vascular da pele e das regiões esplâncnicas, nos esfíncteres gas trointestinal e vesical e no músculo radial da íris ocular. Seu mecanis mo de ação é a via do fosfolipídeo SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 25 • Receptores β1: São excitatórios e po dem ser encontrados no nó sinoatrial, no nó atrioventriculare no músculo ventricular do coração. Atuam esti mulando a adenilato ci clase por meio da pro teína G. • Receptores β2: Lo calizados na muscula tura vascular lisa dos músculos esqueléticos, no músculo liso brôn quico, nas paredes do trato gastrointestinal e nas paredes da bexiga. Produzem relaxamen to e seu mecanismo de ação é o mesmo dos receptores β1. de inositol por meio da proteína G. Têm localização pós-sináptica. • Receptores α2: Podem atuar como autorreceptores nas terminações nervosas simpáticas pré-ganglio nares, e também são encontrados nas plaquetas, nos adipócitos e nas paredes do trato gastrointestinal. Frequentemente, são inibitórios e seu mecanismo de sinalização é a inibição da adenilato ciclase pela proteína Gi. Como todos os receptores adrenérgi cos são receptores acoplas à proteína G, o início da resposta da célula-alvo pode ser um pouco mais lento, embo ra possa persistir por um período mais prolongado do que aquele normal mente associado ao sistema nervoso. 26 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Via do fosfolipídeo de inositol α1 Maioria dos tecidos – alvos simpáticos Podem ser autorreceptores Adrenérgicos Trato gastrointestinal, plaquetas e adipócitos Via da adenilato cilase Músculo cardíaco e rim Via da adenilato ciclase Músculos lisos de alguns órgãos e alguns vasos sanguíneos Via da adenilato cilase α2 β1 β2 RECEPTORES Colinérgicos Muscarínicos Nicotínicos Canais iônicos Presente nos gânglios autônomos Proteínas G Tecidos – alvo das fibras colinérgicas M5 M4 M3 M2 M1 Pupila, esôfago, glândula parótida e vasos sanguíneos cerebrais Cérebro e olhos Músculos lisos Músculos lisos Glândulas salivares, coração, cérebro e olhos SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 27 ÓRGÃO AÇÃO SIMPÁTICA RECEPTO R SIMPÁTIC O AÇÃO PARASSIMPÁTICA RECEPTOR PARASSIMPÁTICO Coração � frequência cardíaca � contratilidade � condução no nó AV β1 β1 β1 � frequência cardíaca � contratilidade nos átrios � condução do nó AV M2 M2 M2 Músculo liso vascular Constrição dos vasos san guíneos na pele e vasos esplênicos Dilatação dos vasos sanguí neos no músculo esquelético α1 β2 - - - - Sistema gastrointestinal � motilidade Constrição dos esfíncteres α2, β2 α1 � motilidade Relaxamento dos esfíncteres M3 M3 Bronquíolos Dilatação do músculos liso bronquiolar β2 Constrição do músculo liso bronquiolar M3 Órgãos sexuais masculinos Ejaculação α Ereção M Bexiga Relaxamento da parede vesical Constrição do esfíncter β2 α1 Contração da parede vesical Relaxamento do esfíncter M3 M3 Olho • Músculo radial da íris • Esfíncter da íris • Músculo ciliar Dilatação da pupila (midríase) - Dilatação para visão de longe α α β - Constrição da pupila (miose) Contração para visão de perto Rim � secreção de renina β1 - - Adipócitos � lipólise β1 - - Tabela1. Retirada do livro de Linda Constanzo SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 28 SNC Órgão efetor Parassimpático Simpático Pré - ganglionarPós - ganglionar ACh ACh Receptor nicotínico Pré - ganglionar Pós - ganglionar Receptor muscarínico Suprarrenal ACh Receptor nicotínico Norepinefrina* Epinefrina (80%) Norepinefrina (20%) Receptores α1,α2,β1 e β2 ACh Somático Glândula suprarrenal Receptor nicotínico ACh Músculo esquelético Receptor *Exceto nas glândulas sudoríparas, que usam ACh nicotínico Figura 12. Organização do sistema nervoso autônomo. Fonte: KOEPPEN, Bruce M.; STANTON, Bruce A.. Fisiologia: Berne e Levy. 6 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. 5. REFLEXO PUPILAR Quando a luz incide sobre os olhos, as pupilas se contraem em uma rea ção chamada reflexo fotomotor. Para compreender como esse ato reflexo ocorre, devemos compreender o ca minho percorrido pelo sinal gerado com a incidência da luz até o SNC e a resultante contração da pupila. Ini cialmente, ao chegar na retina, os es tímulos luminosos são convertidos em impulsos neuronais pelas células fotorreceptoras da retina, os cones e bastonetes. Esses sinais são trans mitidos para as células bipolares, que interagem com as células gangliona res, as quais se fundem para formar o disco óptico – local de saída do nervo óptico - e o nervo óptico. Estes são os primeiros passos da via aferente do reflexo pupilar à luz. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 29 HORA DA REVISÃO! A retina constitui a túnica mais interna do olho, a parte nervosa, onde ocorre a transdução da energia luminosa em energia elétrica, que é conduzida pelas células nervosas para o sistema nervoso central. A retina é formada por uma ca mada epitelial pigmentar externa e pela retina propriamente dita. A porção da retina que tem função na fotorrecepção é constituída por três camadas princi pais: a camada das células fotorrecep toras, a camada dos neurônios bipolares (que unem funcionalmente os cones e bastonetes às células ganglionares), e a camada das células ganglionares, que convergem para formar o nervo óptico. Entre essas camadas, há outras que abrigam as sinapses entre essas célu las, bem como outras células auxiliam no processo de transdução da luz. Os cones são células nervosas fotossen síveis que costumam estar mais ativas em locais de maior luminosidade, en quanto os bastonetes proporcionam a visão monocromática em locais de baixa luminosidade. Luz SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 30 O nervo óptico, então, forma o quias ma óptico, que dá origem aos tratos ópticos direito e esquerdo. Os tratos ópticos juntam-se ao braço do colículo superior e, em seguida, os sinais via jam para a área pré-tetal do mesencé falo. Cada área pré-tetal envia sinais bilaterais para o núcleo de Edinger Westphal que concentra os corpos celulares dos neurônios pré-ganglio nares parassimpáticos eferentes. As fibras pré- -ganglionares parassim páticas caminham atra vés do nervo oculomotor e fazem sinapse no gân glio ciliar, o qual envia as fibras pós-ganglionares para inervarem o múscu lo esfíncter da pupila. A contração desse músculo promove a constrição pu pilar (miose). Inversamente, na escuri dão, o reflexo é inibido, o que resulta em dilatação da pupila promovida por um caminho diferente pelo sistema simpático. A função do reflexo fo tomotor é a de ajudar o olho a se adaptar de for ma extremamente rápida às mudanças das condi ções de luminosidade. consensual que se baseia no estímulo da retina de um olho, esperando que haja também a contração da pupi la do lado oposto. Para isso, o impul so nervoso cruza o plano mediano no quiasma óptico e na comissura poste rior, neste caso através de fibras que, da área pré-tetal, de um lado, cruzam para o núcleo de Edinger Westphal, do lado oposto. SE LIGA! O exame do reflexo fotomotor da pupila, realizado apontanto um foco de luz para um olho, tem como objetivo avaliar o funcionamento do tronco ence fálico, dos nervos cranianos envolvidos e das vias neurológicos apresentadas. Anormalidades no reflexo fotomotor po dem ser encontradas por conta de lesão do nervo óptico ou do nervo oculomotor, lesões no tronco encefálico resultantes de tumores, e também podem ser cau sadas pelo uso de determinados medi camentos, como os barbitúricos. SAIBA MAIS! A síndrome de Horner é uma doença caracterizada pela tríade: miose (constrição anormal da pupila), ptose (paralisia do músculo tarsal superior) e anidrose (perda de sudorese) facial. Também pode ocorrer enoftalmia aparente, ilusão causada pelo fechamento parcial da pálpe bra devido à ptose. A síndrome de Horner pode ser causada por lesão que destrua os neurô nios simpáticos pré-ganglionares na porção superior da medula torácica, que interrompa a cadeia simpática cervical ou que danifique a porção inferior do tronco encefálico. Figura 15. Síndrome de Horner Fonte: https://www.merckmanuals.com/en-ca/professional/ neurologic-disorders/autonomic-nervous-system/horner-syndrome 6. REFLEXO MICCIONAL Para compreender o reflexo miccio nal, devemos iniciar com uma rápida revisão da anatomia da bexiga e da uretra, por onde a urina é eliminada. A bexiga urinária é um órgão oco cujas paredes contêm camadasbem de senvolvidas de músculo liso e arma zena a urina até o processo da micção. Ela pode se expandir para armazenar um volume de até 500mL de urina. O colo da bexiga é contínuo com a ure tra, um tubo único, pelo qual a urina alcança o meio externo. A abertura entre a bexiga e a uretra é fechada por dois anéis musculares, chamados de esfíncteres. O esfíncter interno da uretra é uma continuação da parede da bexiga, formado por músculo liso, cujo tônus normal o mantém contraí do. Já o esfíncter externo é um anel de músculo esquelético controlado por neurônios motores somáticos, cujo tônus é mantido pelo sistema nervo so central. canorreceptores começam a dispa rar. Esses receptores estão presentes principalmente na uretra posterior. A inervação simpática da bexiga se origina de neurônios simpáticos pré- -ganglionares nos segmentos lom bares superiores da medula. Axônios simpáticos pós-ganglionares, através do nervo hipogástrico, por exemplo, inibem o músculo detrusor da bexiga para promover seu relaxamento, pela ação da norepinefrina em receptores β, e tendem a excitar o músculo liso da região do trígono e o esfíncter ure tral interno, pela ação da norepinefri na nos receptores α. O músculo de trusor é inibido tonicamente durante a fase de enchimento da bexiga e tal inibição evita a micção. Os neurônios parassimpáticos pré- -ganglionares que controlam a bexi ga estão localizados na medula sacra. Os neurônios colinérgicos pós-gan glionares se projetam pelos nervos pélvicos aos gânglios do plexo pélvi co e da parede da bexiga. Neurônios SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 34 parassimpáticos pós-ganglionares inervam o músculo detrusor para sua contração, enquanto relaxam o trígo no uretral e o esfíncter uretral interno. Essas ações resultam na micção ou eliminação da urina. Alguns neurônios pós-ganglionares são colinérgicos e outros são purinérgicos (liberam ATP). A micção pode ser desencadeada por via reflexa ou voluntariamente. Na re flexa, as fibras aferentes da bexiga excitam os neurônios que se proje tam para o tronco encefálico e ativam o centro da micção na ponte (centro de Barrington). Durante o enchimento da bexiga, com a chegada da urina, a distensão das suas paredes inicia o envio de sinais aferentes a partir do mecanorrecepto res. Com isso, o sistema nervoso sim pático ativa o nervo hipogástrico para a contração dos músculos do colo da bexiga e da uretra, enquanto o nervo pudendo age no esfíncter uretral ex terno. O disparo simpático também inibe a contração do músculo detru sor e modula a neurotransmissão nos gânglios da bexiga. Quando deter minado nível de atividade é atingido nessa via ascendente, a micção é de sencadeada pelo centro da micção. Os impulsos para a micção chegam na medula sacra pela via reticuloespi nal. A atividade de projeção simpática da bexiga é inibida e as projeções pa rassimpáticas são ativadas. A contra ção do músculo da parede da bexiga causa descarga acentuada dos me canorreceptores que inervam a pare de e, consequentemente, acentuam a ativação do reflexo. Isso resulta no esvaziamento da bexiga. Uma vez iniciado o reflexo da micção, pode-se considerá-lo “autorregene rativo”, isto é, a contração inicial da bexiga ativa a geração de mais estí mulos sensoriais pelos receptores de estiramento. Isso leva ao aumento re flexo da contração da bexiga; assim, o ciclo se repete continuamente até que a bexiga tenha alcançado alto grau de contração. Após alguns segundos a mais de 1 minuto, o reflexo autorre generativo começa a fatigar e o ciclo regenerativo do reflexo de micção se interrompe, permitindo que a bexiga relaxe. Conforme a bexiga fique cada vez mais cheia, o reflexo da micção passa a ocorrer de forma cada mais frequente e eficaz. Quando o reflexo de micção se torna suficiente para a esvaziar a bexiga, produz-se outro reflexo para relaxar o esfíncter externo através dos ner vos pudendos. Caso esse reflexo de relaxamento seja mais potente do que sua inibição voluntária, a micção ocorre. Caso contrário, a micção não acontecerá até que a bexiga se encha mais e o reflexo de micção se torne suficiente para se sobrepor a inibição voluntária. SAIBA MAIS! A micção voluntária é em geral iniciada com a contração voluntária da musculatura abdo minal, o que aumenta a pressão na bexiga e permite que quantidade extra de urina, pelo aumento da pressão, entre no colo vesical e na uretra posterior, distendendo suas paredes. Essa ação estimula os receptores de estiramento e desencadeia o reflexo da micção, inibindo, simultaneamente, o esfíncter uretral externo. 7. TERMORREGULAÇÃO Animais homeotérmicos, como o ho mem, são capazes de regular sua temperatura corporal por meio do sistema nervoso autônomo. Quando a temperatura ambiental diminui, o corpo se adapta, reduzindo a perda de calor e aumentando sua produção. Por outro lado, quando a temperatu ra aumenta, o corpo aumenta a perda de calor e reduz sua produção. A termorregulação é realizada por um sistema de controle fisiológico, que consiste em termorreceptores cen trais e periféricos, sistema de con dução aferente, controle central de integração dos impulsos térmicos e um sistema de respostas eferentes, levando a respostas compensatórias. A temperatura dos tecidos profundos do corpo – o “centro” do corpo – em geral permanece em níveis bastante constantes, de modo que a pessoa nua pode ser exposta a temperaturas que variam de 13 a 60°C no ar seco, e ainda manter sua temperatura central SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 36 quase constante. A temperatura da pele, em contraste com a temperatura corporal, eleva-se e diminui de acordo com a temperatura ao seu redor. Termorreceptores Nossa sensibilidade é fundamentada na existência de duas classes de ter morreceptores: uma classe engloba os receptores de frio – ativados por temperaturas entre 10°C e 30°C -, e a outra os receptores de calor – ativados por temperaturas entre 45°C e 50°C. Além disso, estes receptores podem ser classificados como periféricos ou centrais. Também existem recep tores termossensíveis na pele e nas membranas mucosas, que medeiam a sensação térmica e contribuem para os reflexos termorregulatórios. A pele apresenta muito mais receptores para o frio do que para o calor, de fato, 10 vezes mais, em várias partes da pele. Portanto, a detecção periférica da temperatura diz respeito principal mente à detecção de temperaturas mais frias, ao invés das temperaturas quentes. O processo de transdução, mediado pelos termorreceptores, é iniciado por canais iônicos presentes na membra na de terminações nervosas livres. Nesses canais sensíveis a tempera tura, foi identificada uma família de proteínas denominada “termoTRP”. Alguns membros da família termo TRP são ativados por temperaturas mais altas (receptores de calor), ou tros por temperaturas baixas (recep tores de frio). SAIBA MAIS! Algumas terminações nervosas associadas a receptores de frio começam a descarregar no vamente quando a temperatura ultrapassa os 40°C, aumentando a frequência dessa descar ga em paralelo ao aumento da temperatura. Esse fenômeno é denominado resposta parado xal e é responsável por uma eventual sensação de frio provocada por temperaturas altas e potencialmente lesivas. Essa transição da sensação de calor para uma sensação dolorosa de queimação coincide, aproximadamente, com o comportamento de diferentes subgrupos de proteínas termoTRP. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 37 SAIBA MAIS! Alguns tipos de proteínas termoTRP sensíveis ao calor também são ativadas por substân cias, tais como a capsaicina e a piperina, presentes em vários tipos de pimentas (que também ativam nociceptores). Esta é a razão pela qual uma sensação de calor é atribuída ao sabor de muitas pimentas e por isso pratos apimentados também são chamados de “quentes”. Os receptores de frio são inervados por fibras do tipo Aδ, enquanto os recep tores de calor são inervados por fibras desmielinizadas C. A frequência de descarga dessas fibras não depende apenas da temperatura deestimulação, mas também da taxa de variação dessa temperatura. Nesse sentido, uma pe quena, porém rápida variação da tem peratura é percebida mais prontamen te do que lentas variações térmicas, as quais requerem maiores aumentos ou diminuições da temperatura até serem percebidas conscientemente. Os termorreceptores periféricos locali zam-se um pouco abaixo da pele e a temperatura por eles sinalizada refle te, na verdade, um conjunto de fatores. Dentre estes, incluem a temperatura da pele, que resulta da condução do calor e da incidência de energia radiante; o calor trazido pela circulação sanguínea, que expressa a temperatura central do organismo; e também a dissipação de calor promovida pela transpiração. A temperatura interna é monitorada por neurônios termorreceptivos cen trais na parte anterior do hipotálamo. Os termorreceptores centrais são en contrados principalmente na medula espinal, nas vísceras abdominais e dentro ou ao redor das grandes veias SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 38 na região superior do abdome e do tó rax, e atuam monitorando a tempera tura do sangue. O sistema de termor regulação atua como mecanismo de controle que usa o feedback negativo para operar outro sistema determina do pela temperatura corporal normal. Sinais que indiquem um desvio da temperatura normal, desencadeiam respostas que tendem a restabelecer a temperatura corporal. Essas res postas são mediadas pelos sistemas autônomo, somático e endócrino. Fluxo sanguíneo para a transferência de calor O sangue é um grande transportador de energia térmica dos órgãos pro fundos para a pele. Vasos sanguíneos encontram-se profusamente distribu ídos por baixo da pele. Especialmen te importante é o plexo venoso con tínuo, suprido pelo influxo de sangue dos capilares da pele. Nas áreas mais expostas do corpo como mãos, pés e orelhas, o sangue também é suprido por anastomoses arteriovenosas. HORA DA REVISÃO! Anastomoses arteriovenosas: Constitui uma interconexão que possibilita que as arteríolas conduzam o sangue direta mente para as vênulas, sem passar pe los capilares, de modo a controlar o fluxo sanguíneo nesses vasos. Em resposta ao aumento ou a redução da temperatura interna ou ambiente, o fluxo sanguíneo cutâneo é modifi cado de acordo com os mecanismos simpáticos de vasodilatação ou vaso constrição, respectivamente. Nesse sentido, o sistema nervoso autônomo desempenha um papel importante no controle do fluxo sanguíneo para a pele. A pele fina é inervada pelos nervos vasoconstritor noradrenérgico e vasodilatador colinérgico, enquanto a pele grossa é inervada apenas por fibras nervosas vasoconstritoras. HORA DA REVISÃO! Tecido tegumentar. A palma das mãos, a planta dos pés e os lábios, que sofrem um atrito maior, possuem uma epiderme constituída por várias camadas celulares e por uma camada superficial de quera tina bastante espessa. Esse tipo de pele, denominada pele grossa (ou espessa) não possui pelos e glândulas sebáceas, mas as glândulas sudoríparas são abun dantes. A pele do restante do corpo tem uma epiderme com poucas camadas ce lulares e uma camada de queratina del gada, além da presença de pelos. Ela foi designada pele fina (ou delgada). Na normotermia, há um nível basal de tônus vasoconstritivo. A presença de numerosas anastomoses arterio venosas na pele grossa pode levar a alterações no fluxo sanguíneo para essas regiões. O aumento do tônus simpático em resposta a uma diminui ção da temperatura central contrai as arteríolas e reduz o fluxo sanguíneo nas anastomoses arteriovenosas, re duzindo a perda de calor na superfície SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 39 da pele. Em resposta ao aumento da temperatura corporal, a retirada do tônus simpático leva à vasodilatação das arteríolas e das anastomoses Na pele fina, se a perda de calor por convecção resultante da redução do tônus vasoconstritor for insuficiente para reduzir a temperatura central do corpo, um aumento adicional no fluxo sanguíneo da pele pode ocorrer por vasodilatação ativa, para ampliar a perda de calor. Pouco se sabe sobre os mecanismos que promovem a va sodilatação cutânea ativa, mas há in dícios de que possa ser pela liberação de acetilcolina e outros transmissores, como a histamina, as prostaglandinas, substância P e outros, pelos nervos colinérgicos simpáticos. Papel do hipotálamo na regulação da temperatura corporal A temperatura do corpo é regulada quase inteiramente por mecanismos de feedback neural e quase todos esses mecanismos operam por meio de centros regulatórios da tempera tura, localizados no hipotálamo. Para que esses mecanismos de feedback SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 40 operem, deve haver detectores de temperatura para determinar quan do a temperatura do corpo está muito alta ou muito baixa. A área hipotalâmica anterior pré-ópti ca é, especialmente em mamíferos, de extrema importância para a termorre gulação. Localizada na transição en tre o diencéfalo e o telencéfalo, esta área é denominada termossensível, pois detecta as alterações térmicas locais, além de termointegradora, já que recebe informações térmicas de várias regiões do organismo por meio dos termorreceptores periféricos. As informações térmicas da perife ria, captadas pelos termorreceptores cutâneos, são conduzidas por neurô nios sensoriais primários que fazem sinapse no corno dorsal da medula espinal, de onde os neurônios de se gunda ordem dirigem-se ao encéfa lo. Para tal processo, são conhecidas duas vias; a primeira, conhecida como espinotalamocortical, vai da medula para o tálamo, e de lá, outros neurô nios aferentes seguem para determi nadas áreas do telencéfalo. A segun da via é a que chega à área pré-óptica do hipotálamo e ativa as respostas efetoras de acordo com as alterações na temperatura ambiente. Figura 20. Núcleos do hipotálamo. Fonte: Neuroanatomia aplicada/ Murilo S. Meneses. - 3.ed. - [Reimpr.]. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 41 A área hipotalâmica anterior pré-óp tica contém neurônios sensíveis ao calor e neurônios sensíveis ao frio, es tes últimos predominantes. Com isso, esses neurônios atuam como senso res de temperatura para o controle da temperatura corporal. Quando a área pré- óptica é aquecida, a pele de todo o corpo imediatamente produz su dorese profunda, enquanto os vasos sanguíneos da pele de todo o corpo ficam muito dilatados. Essa respos ta é uma reação imediata que causa perda de calor, ajudando a tempe ratura corporal a retornar aos níveis normais. Além disso, qualquer exces so de produção de calor pelo corpo é inibido. Portanto, está claro que a área hipotalâmica anterior pré-óptica tem a capacidade de funcionar como centro de controle termostático da temperatura corporal. O hipotálamo anterior compara a temperatura central detectada com a temperatura do ponto de ajuste. Se a temperatura central estiver abaixo do ponto de ajuste, os mecanismos de geração de calor são ativados pela parte posterior do hipotálamo. Po rém, se a temperatura estiver acima do ponto de ajuste, os mecanismos de perda de calor são ativados pela parte anterior do hipotálamo. Os sinais sensoriais de temperatura da área hipotalâmica anterior pré-óp tica, bem como os sinais originados nos receptores periféricos são trans mitidos para o hipotálamo posterior, onde encontra-se o centro de pro dução e conservação de calor. Nes sa área, os sinais são combinados e integrados para controlar as reações diante das variações de temperatura. SE LIGA! Os pirogênios são substâncias liberadas por bactérias tóxicas ou por tecidos corporais em degeneração que causam febre em condições patológicas. Eles atuam elevando a temperatura do ponto de ajuste. Desse modo, a tempe ratura central será reconhecida como mais baixa do que a nova temperatura do ponto de ajuste pelo hipotálamo an terior. Como resultado, os mecanismos geradores de calor serão ativados, o que pode provocar febre. Em algumas horas, após a elevação do ponto de ajuste, a temperatura corporal se aproximadesse nível. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 42 PAPEL DO HIPOTÁLAMO NO CONTROLE DA Mecanismos geradores de calor: Resposta ao frio Quando o corpo é exposto à redu ção da temperatura, é estimulada a produção de calor e são ativados mecanismos para evitar a perda de calor. Nesse sentido, uma das pri meiras respostas estimuladas pelo hipotálamo posterior é a vasoconstri ção cutânea. Desse modo, o fluxo de sangue é desviado da superfície da pele, objetivando conservar o calor. Os nervos vasoconstritores simpá ticos atuam principalmente nos re ceptores α-adrenérgicos, causando a contração dos músculos lisos dos va sos sanguíneos. Além disso, a perda de calor é reduzi da pela ereção dos pelos (piloereção). O músculo liso eretor do pelo que co necta o folículo piloso ao tecido con juntivo da membrana basal na pele fina é inervado pelo sistema simpá tico. Quando estimulado, contrai-se, colocando os pelos na vertical, o que prende o ar e aumenta a camada iso lante ao redor da pele, minimizando a perda de calor. À medida que a pele se contrai ocorrem os “arrepios”. Para a produção de calor, nosso cor po recorre aos tremores, contrações musculares sincrônicas, rápidas e involuntárias. O início do tremor tem sido utilizado como indicador de que a vasoconstrição máxima foi alcança da. É iniciado pela área pré-óptica hi potalâmica, mas mediado pelo córtex motor somático em resposta a sinais de receptores para frio da pele em particular; portanto, o estímulo nor Por fim, a atividade da tireoide e a ati vidade neurológica simpática tendem a aumentar o metabolismo e, conse quentemente, a produção de calor. O hipotálamo, por meio de suas co nexões difusas para as regiões corti cais, influencia a realização de adap tações comportamentais ao frio que poderiam levar o indivíduo a vestir um casaco ou ligar o aquecedor, por exemplo. mal para tremer é a temperatura da pele e não a temperatura central. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 44 SAIBA MAIS! Na prática, a piloereção não é um mecanismo tão significativo em seres humanos, mas em muitos animais a projeção vertical dos pelos reduz significativamente a perda de calor para o ambiente. Mecanismos de perda de calor: Resposta ao calor O aquecimento corporal causa altera ções contrárias às anteriores. A perda de calor é aumentada pela sudore se, por meio da ativação das glându las sudoríparas, e pela vasodilatação cutânea, por meio da redução do tô nus simpático dos vasos sanguíne os cutâneos, aumentando o fluxo de sangue, bem como o desvio arterio venoso do sangue para o plexo veno so próximo à superfície da pele. O suor é liberado pelas glândulas su doríparas, que são distribuídas em grande número por toda a superfície do corpo. A transpiração é mediada pela ativação de fibras colinérgicas simpáticas. A evaporação do suor permite que o calor seja transferido para o ambiente como vapor de água. O principal fator limitante na capaci dade de manter a temperatura corpo ral diante do aumento da temperatu ra é a disponibilidade de água para a produção de suor. Por fim, a atividade da tireoide dimi nui, levando à redução da atividade metabólica e da produção de calor. Os mecanismos que causam excesso de produção de calor, como os tremo res, são intensamente inibidos. SE LIGA! Lesões na região anterior do hipotálamo impedem a sudorese e a va sodilatação cutânea de forma que, se o indivíduo for colocado em um ambien te aquecido, desenvolverá hipertermia. Por outro lado, a estimulação elétrica do centro de perda de calor causa vasodila tação cutânea e inibição do tremor. SAIBA MAIS! Redução da atividade metabólica A termogênese química consiste na elevação imediata do metabolismo celular diante do au mento da estimulação simpática ou da circulação de norepinefrina e epinefrina no sangue. Tal mecanismo resulta, pelo menos em parte, da capacidade da norepinefrina e da epinefrina de desacoplar a fosforilação oxidativa, que significa a oxidação do excesso de nutrientes, libe rando energia na forma de calor (não há produção de ATP). O tecido adiposo marrom contém grande número de mitocôndrias especiais, onde ocorre o desacoplamento dos processos oxi dativos, é ricamente inervado por fibras simpáticas adrenérgicas e aumenta a termogênese. No ser humano adulto, quase não tem qualquer gordura marrom, de forma que a termogê nese química aumente a produção de calor, aproximadamente 10 a 15%. Já em lactentes, há pequena quantidade de gordura marrom, mas a termogênese química pode aumentar a produção de calor por 100%. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 46 NA PRÁTICA! O fenômeno de Raynaud consiste em episódios reversíveis de va sosespamos das extremidades, associa dos a alterações de coloração típicas que ocorrem após exposição ao frio ou em si tuações de estresse. Geralmente, ocorre em mãos e pés e em casos mais graves pode também acometer o nariz, as ore lhas ou a língua. As alterações de colo ração ocorrem em três fases sucessivas: palidez, cianose e rubor. Dor e/ou pares tesias podem também estar associadas ao quadro, causando desconforto ao in divíduo. O fenômeno pode ser chamado de primário, quando não há qualquer do ença subjacente, ou secundário, quando está associado a outras patologias. Figura 22. Fenômeno de Raynaud. Fon A fisiopatologia do fenômeno de Ray naud tem como evento central o dese quilíbrio entre vasoconstrição e vasodi latação, favorecendo a vasoconstrição. Os episódios de vasoespamos induzidos pelo frio estão associados à hiper-reativi dade dos receptores α2-adrenérgicos e à alteração na produção de neuropeptídios. Além disso, lesão e ativação endotelial causam um desequilíbrio entre a produ ção de substâncias vasoconstritoras e vasodilatadoras pelas células endoteliais, gerando aumento na produção de en dotelina 1, potente vasoconstritor, e di minuição na produção de óxido nítrico e prostaciclina, vasodilatadores. No caso do fenômeno de Raynaud, po dem ainda ocorrer alterações estruturais como proliferação e fibrose no endoté lio das pequenas artérias e arteríolas, resultando na diminuição do lúmen dos vasos, isto é, do fluxo sanguíneo. Tal processo pode levar a um estado de is quemia crônica dos órgãos envolvidos. 8. CONTROLE CENTRAL DA FUNÇÃO AUTÔNOMA O sistema nervoso autônomo trabalha em estreita colaboração com o sistema endócrino e com o sistema de contro le dos comportamentos para manter a homeostasia do corpo. A informa ção sensorial proveniente do sistema somatossensorial e dos receptores viscerais segue para os centros de controle homeostático, localizados no hipotálamo, na ponte e no bulbo. Esses centros monitoram e regulam funções importantes, como a pressão arterial, a temperatura corporal, o equilíbrio hí drico, a frequência cardíaca e o grau de contração da bexiga. SE LIGA! Um centro autônomo consis te na rede local de neurônios que res pondem a impulsos provenientes de uma fonte em particular, que influencia neurônios distantes por longas vias efe rentes. Por exemplo, o centro de mic ção é o centro autônomo na ponte que regula a micção. A maior concentração de centros autônomos, provavelmente, está localizada no hipotálamo. Sinais do hipotálamo e até mesmo do telencéfalo podem afetar as atividades de quase todos os centros de controle autônomos no tronco encefálico. Por exemplo, a estimulação em determi nadas áreas, sobretudo do hipotála mo posterior, pode ativar os centros de controle cardiovasculares bulbares o suficiente para aumentar a pressão arterial a mais que o dobro do normal. Além disso, a informação sensorial in tegrada no córtex cerebral e no siste ma límbico pode produzir emoções que influenciam as respostas autônomas, como a sensação de “frio na barriga” e o desmaio ao ver uma agulha. A com preensão dos mecanismos de controle SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 48 hormonal e autônomo dos sistemas corporais é a chave para entender a manutenção da homeostasia em prati camente todos os órgãos do corpo. Alguns reflexos autônomos podem ocorrer independentemente das influências encefálicas. Estes reflexos espinais, como a micção, a defeca ção e a miose, são funções corporais que podem ser influenciadas por vias descendentes do encéfalo, mas não necessitam obrigatoriamente des sas informações descendentes. Por exemplo, as pessoas com lesão da medula espinal que perdem a comu nicação entre o encéfalo e a medula espinal podem conservar alguns re flexos espinais, mas perdem a capaci dade de percebê-los ou controlá-los. Até certo grau, então, os centros au tônomos no tronco encefálico funcio nam como estações de retransmissão para controlar as atividades iniciadas em níveis superiores do encéfalo, es pecialmente no hipotálamo. Além dessas importantes projeções ao tronco encefálico, o controle hipo talâmico da função motora visceral também é exercido mais diretamente por projeções aos núcleos dos ner vos cranianos, que contêm neurônios parassimpáticos pós-ganglionares; aos neurônios simpáticos e paras simpáticos pré-ganglionares; e aos neurônios simpáticos e parassimpáti cos da medula espinal. 49 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Medula espinal torácica e lombar alta Gânglios paravertebrais ou pré - vertebrais Neurônio pré - ganglionar Neurônio pós - ganglionar Via de dois neurônios Organização Neurônio pré - ganglionar Neurônio pós - ganglionar Corpo celular no SNC Corpo celular no gânglio autônomo Receptores colinérgicos Sistema simpático Acetilcolina Tronco encefálico e medula sacral Gânglios próximos ou na parede dos órgãos - alvos Divisão Sistema parassimpático Neurônio pré - ganglionar Neurônio pós - ganglionar SNA Receptores adrenérgicos Receptores Muscarínicos Utilizam proteínas G Neurotransmissores Norepinefrina Adrenérgicos Colinérgicos α1 Nicotínicos α2 M1 M2 β1 β2 Canais Iônicos Excitatórios M3 M4 M5 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 50 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALL, John E.. 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