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ANATOMOFISIOLOGIA APLICADA João Armando Brancher Walquiria Aparecida Garcia Zonta *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Imagens de capa: © Tefi // Shutterstock; © Stihii // Shutterstock; e © BlueRingMedia // Shutterstock. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Copyright Universidade Positivo 2016 Rua Prof. Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300 – Campo Comprido Curitiba-PR – CEP 81280-330 Superintendente Reitor Pró-Reitor Acadêmico Coordenador Geral de EAD Coordenadora Editorial Autoria Supervisão Editorial Parecer Técnico Validação Institucional Layout de Capa Prof. Paulo Arns da Cunha Prof. José Pio Martins Prof. Carlos Longo Prof. Renato Dutra Profa. Manoela Pierina Tagliaferro Prof. João Armando Brancher Profa. Walquiria Aparecida Garcia Zonta Aline Scaliante Coelho Altair Argentino Pereira Junior Francine Fabiana Ozaki e Regiane Rosa Valdir de Oliveira FabriCO KOL Soluções em Gestão do Conhecimento Ltda EPP Análise de Qualidade, Edição de Texto, Design Instrucional, Edição de Arte, Diagramação, Imagem de Capa, Design Gráfico e Revisão Ícones Afirmação Contexto Biografia Conceito Esclarecimento Dica Assista Curiosidade Exemplo Sumário Capítulo 5 Captação e absorção de nutrientes; eliminação de resíduos: sistema digestório ............. 9 5.1 Funções gerais do sistema digestório .......................................................................... 9 5.1.1 Canal alimentar e órgãos acessórios ...................................................................................................................... 10 5.1.2 Digestão ..................................................................................................................................................................11 5.1.3 Absorção .................................................................................................................................................................11 5.1.4 Excreção ..................................................................................................................................................................12 5.2 Ingestão e deglutição ................................................................................................ 12 5.2.1 Boca ........................................................................................................................................................................12 5.2.2 Glândulas salivares ................................................................................................................................................ 16 5.2.3 Faringe ....................................................................................................................................................................17 5.2.4 Esôfago ...................................................................................................................................................................18 5.3 Digestão ....................................................................................................................21 5.3.1 Estômago ............................................................................................................................................................... 21 5.3.2 Duodeno ................................................................................................................................................................ 23 5.3.3 Pâncreas .................................................................................................................................................................24 5.3.4 Fígado e vesícula biliar ........................................................................................................................................... 25 5.4 Excreção .....................................................................................................................27 5.4.1 Intestino delgado e mesentério ............................................................................................................................. 28 5.4.2 Absorção de nutrientes ......................................................................................................................................... 29 5.4.3 Intestino grosso ..................................................................................................................................................... 29 5.4.4 Movimentos intestinais ..........................................................................................................................................31 Referências ......................................................................................................................32 Capítulo 6 Controle das funções corporais: equilíbrio, harmonia e bem-estar ...............................33 6.1 Organização funcional do sistema nervoso ...............................................................33 6.1.1 Sistema nervoso central ......................................................................................................................................... 36 6.1.2 Sistema nervoso periférico .................................................................................................................................... 40 6.1.3 Envoltórios do tecido nervoso ............................................................................................................................... 42 6.1.4 Barreira hematoencefálica e líquor ........................................................................................................................ 42 6.2 Funções sensoriais, integrativas e motoras ...............................................................43 6.2.1 Estimulação sensorial ............................................................................................................................................ 44 6.2.2 Tronco encefálico e controle motor ....................................................................................................................... 45 6.2.3 Reflexo e reação .................................................................................................................................................... 45 6.2.4 Funções cognitivas e comportamento .................................................................................................................. 45 6.3 Sistema Nervoso Autônomo .....................................................................................46 6.3.1 Divisões simpática e parassimpática ..................................................................................................................... 46 6.3.2 Função simpática .................................................................................................................................................. 47 6.3.3 Função parassimpática .......................................................................................................................................... 48 6.3.4 Neurotransmissores da fisiologia autonômica ...................................................................................................... 48 6.4 Controle endócrino das funções corporais ................................................................48 6.4.1 Definição de glândulas endócrinas ........................................................................................................................ 49 6.4.2 Hipófise: um dos principais órgãos endócrinos .....................................................................................................51 6.4.3 Hormônios .............................................................................................................................................................53 6.4.4 Mecanismos de ação dos hormônios .................................................................................................................... 53 Referências ......................................................................................................................55 Capítulo 7 Proteção e defesas do corpo humano .............................................................................57 7.1 Pele e mucosas ...........................................................................................................57 7.1.1 Estrutura da pele .................................................................................................................................................... 57 7.1.2 Funções da pele ...................................................................................................................................................... 58 7.1.3 Anexos cutâneos .................................................................................................................................................... 59 7.1.4 Mucosas ...................................................................................................................................................................61 7.2 Sistema imunológico ................................................................................................61 7.2.1 Antígenos ............................................................................................................................................................... 62 7.2.2 Células do sistema imunológico ............................................................................................................................ 63 7.2.3 Resposta imunológica ........................................................................................................................................... 66 7.2.4 Hipersensibilidades ................................................................................................................................................ 66 7.3 Sistema linfático ........................................................................................................67 7.3.1 Linfa ....................................................................................................................................................................... 67 7.3.2 Vasos linfáticos ...................................................................................................................................................... 68 7.3.3 Células e tecidos linfáticos ..................................................................................................................................... 69 7.3.4 Linfonodos ............................................................................................................................................................. 69 7.4 Resistência do corpo à infecção ................................................................................70 7.4.1 Leucócitos .............................................................................................................................................................. 71 7.4.2 Granulócitos ........................................................................................................................................................... 72 7.4.3 Sistema monocítico macrofágico .......................................................................................................................... 73 7.4.4 Inflamação ..............................................................................................................................................................74 Referências ......................................................................................................................78 Capítulo 8 Aparelho genitourinário ..................................................................................................79 8.1 Órgãos excretores ......................................................................................................79 8.1.1 Rins ......................................................................................................................................................................... 80 8.1.2 Ureteres .................................................................................................................................................................. 82 8.1.3 Vesícula urinária .................................................................................................................................................... 82 8.1.4 Uretra masculina e uretra feminina ....................................................................................................................... 84 8.2 Sistema genital masculino ........................................................................................85 8.2.1 Testículos ............................................................................................................................................................... 85 8.2.2 Túbulos e ductos seminíferos ................................................................................................................................ 86 8.2.3 Pênis .................................................................................................................................................................... 86 8.2.4 Glândulas acessórias .............................................................................................................................................. 88 8.3 Sistema genital feminino ..........................................................................................88 8.3.1 Ovários e tubas uterinas ........................................................................................................................................ 89 8.3.2 Útero ...................................................................................................................................................................... 90 8.3.3 Genitália externa .................................................................................................................................................. 92 8.3.4 Glândulas mamárias .............................................................................................................................................. 92 8.4 Gravidez .....................................................................................................................94 8.4.1 Ciclo menstrual ...................................................................................................................................................... 95 8.4.2 Fertilização ............................................................................................................................................................ 96 8.4.3 Desenvolvimento e funções da placenta ............................................................................................................... 97 8.4.4 O feto e a mãe ......................................................................................................................................................101 Referências ...................................................................................................................104 5 Captação e absorção de nutrientes; eliminação de resíduos: sistema digestório Com o aprofundamento de pesquisas na área de saúde sobre fatores que inter- ferem na qualidade de vida, várias descobertas ressaltam o impacto que uma alimentação saudável exerce sobre os aspectos funcionais do corpo humano. Nesse sentido, é funda- mental conhecer os órgãos que participam da digestão dos alimentos. Neste capítulo, compreenderemos o conceito de digestão e estudaremos o sistema digestório, analisando cada um de seus órgãos e entendendo como eles participam desse processo.5.1 Funções gerais do sistema digestório As funções do sistema digestório são exercidas por vários órgãos e glândulas e são essenciais para que nosso organismo absorva os nutrientes necessários. São elas: Ato de levar os alimentos, sejam sólidos ou líquidos, à boca. Ingestão Produção e liberação, por vários tipos de células, de substâncias que contribuem para a digestão. Secreção São resultado de ações musculares que ajudam a triturar, misturar e impulsionar as partículas alimentares. Processos mecânicos Processo que diminui macromoléculas de nutrientes até sua menor forma. Digestão Passagem de substâncias nutrientes das paredes do canal alimentar para o sangue, a linfa e as células. Absorção AnAtomofisiologiA AplicAdA 10 Processo pelo qual todo material não absorvido é eliminado em forma de fezes pela porção final do canal alimentar, chamada de ânus. Defecação Para que essas funções sejam executadas, nosso organismo possui estruturas divididas em dois grupos, que compreenderemos a seguir. 5.1.1 Canal alimentar e órgãos acessórios Os componentes do sistema digestório são divididos em: canal alimentar, (também chamado de trato gastrointestinal) por onde as partículas dos alimentos percorrem um trajeto no qual serão sucessivamente processadas, e órgãos anexos ou órgãos acessórios que contribuem de diversas formas para funções digestivas. O estresse pode causar uma patologia que acomete todo o trato gastrointestinal, denominada síndrome do intestino irritável ou colo irritável, que pode causar dores e cãibras abdominais, diarreia e constipação alternadas, náuseas e flatulência e perda de apetite. O canal alimentar é composto pelos seguintes órgãos: boca (cavidade bucal), faringe, esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso. Os órgãos anexos compreendem estruturas como dentes, língua e glândulas anexas, que incluem as glândulas salivares, o fígado com a vesícula biliar e o pâncreas. Sistema digestório Cavidade bucal Fígado Vesícula biliar Intestino delgado Glândula parótida Faringe Esôfago Estômago Pâncreas Ânus Glândulas submandibular e sublingual © s na pg al le ri a / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 11 Todas essas partes serão estudadas mais a fundo ao longo deste capítulo, em conjunto com sua função no processo da digestão. 5.1.2 Digestão O objetivo dos processos digestivos é transformar moléculas grandes, que não atravessariam a mucosa intestinal (revestimento interno dos intestinos), em moléculas suficientemente pequenas para não só atravessarem a mucosa, como serem absor- vidas pelas células. Os processos digestivos podem ser divididos em processos mecânicos e processos químicos. Fortes músculos estriados, como o músculo masseter (situado na região interna das bochechas de cada lado do rosto) e o músculo temporal (situado de cada lado nas têmporas) agem voluntariamente e produzem os movimentos mastiga- tórios que permitirão que os dentes triturem os alimentos. Movimentos executados por músculos relacionados à língua e à faringe desencadeiam o ato da deglutição, que impulsiona o bolo alimentar para a faringe. A partir do esôfago, a musculatura especial do canal alimentar, constituída de músculos lisos e de controle involuntário, produz movimentos peristálticos, que mantêm a propulsão das partículas alimentares sempre adiante para a próxima parte, onde nova etapa da quebra de moléculas será realizada. Músculos da parede do estô- mago e do intestino delgado realizam também movimentos especiais que misturam as partículas alimentares às substâncias químicas que vão sendo liberadas nas várias porções do canal alimentar. A liberação de muitas e variadas enzimas ao longo das porções do canal alimentar, e também do ácido clorídrico e da bile, constituem os processos químicos. Tanto os processos mecânicos quanto os químicos serão detalhados ao longo do capítulo. 5.1.3 Absorção O processo de absorção requer um revestimento interno especial nos órgãos digestórios, por isso, só ocorre no estômago, no intestino delgado e no intestino grosso, que são dotados de um epitélio mucoso próprio para algum grau de absorção. Segundo Tortora e Grabowski (2006), ocorre pouca absorção no estômago, uma vez que suas células epiteliais são impermeáveis à maioria das substâncias nutrientes, permitindo apenas a absorção de água, íons, ácidos graxos de cadeia curta e algumas drogas, especialmente a aspirina, e álcool. É no intestino delgado que ocorre 90% da absorção, pois esse órgão e sua mucosa são especialmente construídos para esse processo. Nele, são absorvidas as AnAtomofisiologiA AplicAdA 12 vitaminas lipossolúveis, como A, D, E e K, e a maioria das hidrossolúveis, como B e C. Todos os carboidratos são absorvidos como monossacarídeos, e os triglicerídeos, na forma de monoglicerídeos e ácidos graxos. Além disso, de acordo com Tortora e Grabowski (2006), cerca de 50% dos aminoácidos absorvidos provêm das proteínas alimentares, enquanto o restante vem de células mortas desprendidas da mucosa e de sucos digestivos. Por fim, as células epiteliais que formam a mucosa intestinal do intestino delgado absorvem a maior parte da água e dos íons (sódio, potássio, cálcio, ferro, magnésio, cloreto, fosfato, nitrato e iodeto) que atravessam o canal alimentar e provêm dos alimentos, bebidas e secreções digestivas. O processo termina no intestino grosso, responsável pela absorção de água e íons, como sódio e cloreto, além da formação do bolo fecal. O próximo passo é a excreção de tudo o que não foi absorvido pelo organismo. 5.1.4 Excreção Todo o material não digerido ou não absorvido, células mortas da mucosa do canal alimentar, bactérias ou produtos de sua decomposição e certa quantidade de água e sais constituem o bolo fecal. Um movimento resultante de contrações da musculatura lisa do intestino grosso, chamado de peristalse em massa, impulsiona o bolo fecal em direção ao reto. O reflexo de defecação é desencadeado pela presença desse composto no reto, distendendo suas paredes. As estruturas e os movimentos envolvidos na excreção serão detalhados mais adiante. 5.2 Ingestão e deglutição Os processos que desencadeiam a digestão dos alimentos começam na boca com a ingestão e a deglutição do bolo alimentar, por isso, a cavidade bucal é especialmente construída para realizar essas funções. Ao longo desta seção, conheceremos as partes que integram a cavidade bucal, como a boca, a língua e os dentes, e estudaremos ainda as glândulas salivares, a faringe e o esôfago. 5.2.1 Boca A boca ou cavidade bucal é fechada anteriormente pelos lábios, que formam a rima bucal ao se encontrarem. Logo após os lábios, existe uma região chamada de vestíbulo bucal, que fica entre os dentes e os lábios. A parte superior da boca é denominada palato e está subdividida em palato duro, formado pelos dois ossos palatinos e por porções dos dois ossos maxilares, AnAtomofisiologiA AplicAdA 13 e palato mole, constituído por músculos. Na parte central do palato mole, existe a úvula, uma projeção que possui receptores especiais para avisar sobre a passagem do bolo alimentar em direção à faringe. Além disso, as contrações dos músculos do palato mole o elevam juntamente com a úvula e impedem que partículas alimentares cheguem à cavidade nasal. Na parte final do palato mole, existem dois arcos pala- tinos, e entre eles estão situadas as tonsilas palatinas ou amígdalas, que pertencem ao sistema linfático e atuam na defesa do corpo contra microrganismos. Todas essas estruturas podem ser vistas na imagem a seguir. Estruturas que compõem a cavidade bucal Lábio Incisivos Incisivos Canino Canino Pré-molares Pré-molares Molares Arcos palatinos Molares Língua Tonsila palatina Úvula Palato mole Palato duro As paredes da cavidade bucal são formadas pelas bochechas, que são consti- tuídas por tecido adiposo, músculos bucinadores e tecido epitelial interno e externo. O assoalhoda boca é formado pela língua, estrutura de musculatura estriada e recoberta de mucosa, cujos músculos participam da mastigação, da deglutição e da fonação. Na cavidade bucal, estão os dentes. Os seres humanos possuem quatro tipos de dentes, ilustrados na imagem anterior: incisivos, que cortam o alimento; caninos, que o seguram, rasgam ou laceram; e os pré-molares e molares que os moem, trituram e esmagam. © re nd ix _a le xt ia n // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 14 Em geral, os dentes possuem três partes: coroa, colo e raiz. A coroa é a parte que se vê acima da gengiva; colo é o ponto entre coroa e raiz, na altura da gengiva; e raiz é a parte de fixação nos alvéolos dentais (espaço presentes nas arcadas dentais superior, do osso maxilar e inferior, do osso mandíbula). No interior da coroa, existe uma cavidade pulpar, que contém a polpa do dente, onde estão presentes vasos sanguíneos, nervos e vasos linfáticos, que chegaram até ali pelos canais do dente, localizados no interior da raiz. Os dentes incisivos e os caninos apresentam uma raiz única, já os pré-molares e os molares possuem três ou mais raízes. Em alguns dentes doentes, às vezes, é necessário retirar todo o conteúdo da polpa do dente, tanto da cavidade pulpar quanto da raiz, por meio de um procedimento conhecido como trata- mento de canal. Os dentes são compostos de tecido conjuntivo calcificado, que consiste numa matriz mineralizada chamada dentina. Ela é recoberta, na coroa, pelo esmalte e, na raiz, pelo cemento. Sendo assim, a proteção da coroa contra o atrito dos movimentos mastigatórios e corrosão por substâncias presentes nos alimentos se deve ao esmalte, e o cemento fixa a raiz firmemente ao periodonto, que é o tecido conjuntivo que reveste a cavidade alveolar. Elementos que compõem o dente Esmalte Dentina Gengiva Cemento Osso Canal da raiz do dente Polpa no interior da cavidade pulpar Coroa Colo Raiz © J ac ky C o // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 15 Durante o desenvolvimento, o ser humano apresenta dois conjuntos de dentes. A primeira dentição, formada por 20 dentes decíduos (também conhecidos como dentes primários ou dentes de leite) começa a irromper em torno dos 6 meses de idade. A segunda dentição é composta por 32 dentes permanentes, que começam a irromper em torno dos seis anos e substituem os decíduos conforme eles vão caindo. Outra estrutura da cavidade bucal que auxilia na ingestão de alimentos é a língua, formada por dois conjuntos de músculos que produzem os movimentos especiais da língua durante a fonação, a mastigação e a deglutição: os músculos intrínsecos da língua, que a constituem, e os músculos extrínsecos, situados no assoalho da língua e nas proximidades do osso hioide. A língua é composta por três partes: corpo, raiz e dorso ou superfície supe- rior. O dorso e suas margens apresentam projeções afiladas conhecidas como papilas linguais, ilustradas na imagem a seguir, cujo epitélio espessado que as recobre favo- rece o atrito com as partículas alimentares, contribuindo para sua movimentação sobre a língua. Algumas papilas ainda possuem receptores neurológicos especializados em captar informações sobre tato, sabores diferenciados e temperatura dos alimentos. Anatomia da língua Epiglote Tonsila lingual Tonsila palatina Corpo Raiz Papila circunvalada Papila fungiformes Papila �liformes Na linha mediana inferior da língua, encontra-se o frênulo lingual, uma prega de mucosa que une o corpo da língua ao assoalho, restringindo movimentos excessivos. Em algumas circunstâncias, o frênulo lingual pode reduzir demais os movimentos da língua e prejudicar tanto a fala quanto a mastigação e deglutição, situação que pode ser corrigida por uma cirurgia simples. © s to ck sh op pe // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 16 5.2.2 Glândulas salivares Existem dois tipos de glândulas salivares. O primeiro é o das glândulas salivares maiores, formado pelas glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais, com ductos que liberam na cavidade bucal suas secreções, que constituem a saliva. Essas glândulas podem ser visualizadas na imagem a seguir. O segundo grupo é o das inúmeras glândulas salivares menores, distribuídas nas túnicas mucosas da cavidade oral. Glândulas salivares maiores Glândula parótida Glândula sublingual Glândula submandibular A saliva produzida pelas glândulas salivares é composta por água (99,5%) e solutos, que podem ser íons, enzimas, solução-tampão e metabólitos (0,5%). Suas funções incluem: • lubrificar e ajudar a hidratar os alimentos para facilitar a deglutição; • destruir bactérias que possam agredir a mucosa causando infecções ou os den- tes provocando cáries; • manter a mucosa úmida; • iniciar os processos de digestão química dos alimentos pela liberação, pelas glândulas salivares maiores, das enzimas amilase salivar e, pelas glândulas salivares menores, da lipase lingual. A amilase salivar começa a quebra das moléculas de carboidratos da forma de polissacarídeos para tri ou dissacarídeos, enquanto a lipase lingual age nas partículas alimentares apenas quando elas chegam ao estômago, onde o pH é mais ácido, produ- zindo uma quebra parcial de triglicerídeos. A produção da saliva é comandada pelo sistema nervoso autônomo (SNA), que também controla o funcionamento dos órgãos e das glândulas. A estimulação © A lil a M ed ic al M ed ia / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 17 do sistema nervoso parassimpático produz a secreção contínua ideal de quantidades de saliva para cumprir suas funções. O sistema nervoso simpático por sua vez, pode conduzir ao ressecamento da boca, por diminuição na liberação de saliva, principal- mente em situações de estresse. O SNA é formado por dois componentes: o sistema nervoso simpático, que é ativado em situa- ções de gasto energético, como aumento de atividade física e estresse, e o sistema nervoso parassimpático, que atua em situações de reposição energética, como digestão e repouso. 5.2.3 Faringe O órgão seguinte no canal alimentar é a faringe, que pertence tanto ao sistema digestório, por permitir a passagem do alimento, quanto ao sistema respiratório, por possibilitar o acesso do ar. A faringe é um tubo constituído por um grupo de músculos estriados esquelé- ticos, denominados músculos constritores da faringe (superior, médio e inferior) que atuam durante a deglutição impulsionando o alimento em direção ao esôfago. Ela é revestida por uma túnica mucosa composta pelo epitélio pavimentoso estratificado, que a protege das substâncias corrosivas presentes nos alimentos e das alterações extremas na temperatura do que é ingerido. A faringe é constituída por três porções, que podem ser visualizadas na imagem a seguir: a porção nasal ou nasofaringe, situada posteriormente à cavidade nasal; porção oral ou orofaringe, localizada posteriormente à cavidade bucal e a porção laríngea ou laringofaringe, posteriormente à laringe. Porções da faringe Nasofringe Orofaringe Laringofaringe © B la m b / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 18 Para que o bolo alimentar continue seu trajeto após passar pela faringe e chegar ao estômago, precisa primeiro passar pelo esôfago, que estudaremos a seguir. 5.2.4 Esôfago O esôfago é um tubo muscular longo, com cerca de 25 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro, revestido internamente por epitélio estratificado pavimentoso ou escamoso, que contribui para proteger a mucosa esofágica de corrosões causadas pela qualidade de certos alimentos (muito picantes ou ácidos, mal mastigados e causando atrito) e também por sua temperatura. O esôfago começa na porção laringofaringe na região cervical, desce na cavidade torácica pelo mediastino posterior, anteriormente à coluna vertebral e paralelamenteà artéria aorta, e atravessa o músculo diafragma por uma abertura chamada de hiato esofágico. Sua porção final desemboca no estômago. Em função desse trajeto, o esôfago é dividido em três porções com constituições musculares diferentes. A primeira é a porção cervical, localizada no terço superior e constituída de músculo estriado; a segunda, mais longa, é a porção torácica, formada por uma mistura de músculo estriado e músculo liso; e a porção final, logo após o hiato esofágico, é a porção abdominal do esôfago, constituída apenas de músculo liso. Para facilitar o processo de deglutição, o esôfago contém glândulas esofágicas, que produzem muco lubrificante, e duas estruturas constituídas de músculos em forma de anel ao redor de seu diâmetro: o esfíncter esofágico superior e esfíncter esofá- gico inferior. Ambos têm a função de relaxar, permitindo passagem do bolo alimentar para porção seguinte, e contrair logo após, fechando o diâmetro para impedir o refluxo do bolo alimentar. O processo de deglutição impulsiona o bolo alimentar da boca em direção ao estômago, passando pela faringe e esôfago, constituindo três etapas: a primeira é a etapa voluntária ou fase oral da deglutição, na qual a língua empurra o bolo para cima e para trás, em direção ao palato mole. Quando o bolo chega à orofaringe, começa a etapa faríngea ou fase faríngea da deglutição (involuntária/reflexa), na qual ocorre a elevação do palato mole e úvula, fechando a comunicação com a nasofaringe para impedir a subida de partículas alimentares para cavidade nasal. Ao mesmo tempo, inferiormente, ocorre o abaixa- mento da cartilagem epiglote, que fecha a entrada da laringe para impedir que corpos estranhos sólidos ou líquidos penetrem nas vias aéreas. Durante essa etapa, ocorre uma interrupção do processo respiratório por alguns segundos, e, após a passagem do bolo em direção ao esôfago, as vias aéreas se reabrem. AnAtomofisiologiA AplicAdA 19 A partir do esôfago, tem início a etapa ou fase esofágica (involuntária), com a abertura do esfíncter esofágico superior e a propulsão do bolo dentro do esôfago por ondas peristálticas involuntárias até o esfíncter esofágico inferior, que abrirá, permi- tindo a entrada do bolo no estômago. Azia é um sintoma de queimação no esôfago, que ocorre geralmente por refluxo do conteúdo ácido do estômago, em função de falha no mecanismo de controle do esfíncter esofágico infe- rior. Muitas vezes, a dor decorrente da azia é confundida com problema cardíaco. As figuras a seguir mostram as etapas da deglutição. Posição das estruturas antes da deglutição Bolo Língua Parte nasal da faringe Palato duro Palato mole Úvula palatina Parte oral da faringe Epiglote Parte laríngea da faringe Laringe Esôfago Fonte: TORTORA; GRABOWSKI, 2006, p. 484. (Adaptado). © B la m b // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 20 Posição das estruturas durante a etapa faríngea da deglutição Bolo Fonte: TORTORA; GRABOWSKI, 2006, p. 484. (Adaptado). Etapa esofágica da deglutição Esôfago Bolo Estômago Túnica muscular relaxada Túnica muscular relaxada Estrato circular contrai-se Estrato longitudinal contrai-se Fonte: TORTORA; GRABOWSKI, 2006, p. 484. (Adaptado). Com a chegada do bolo alimentar ao estômago, tem início a digestão, e as estru- turas, substâncias e mecanismos envolvidos nesse processo serão elucidados a partir de agora. © B la m b // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 21 5.3 Digestão Os principais processos da digestão no canal alimentar ocorrem a partir do estô- mago e envolvem tanto as ações musculares dos processos mecânicos quanto a libe- ração de várias substâncias digestivas dos processos químicos. Compreenderemos melhor esse processo a partir de agora, estudando os aspectos relacionados ao estô- mago, ao duodeno, ao pâncreas e à vesícula biliar. 5.3.1 Estômago A porção do canal alimentar que liga o esôfago ao intestino delgado é o estô- mago, que varia em tamanho e formato de uma pessoa para outra e também entre as refeições, uma vez que tem a capacidade de se distender para acomodar maiores volumes. Esse órgão está situado logo abaixo do músculo diafragma, no quadrante superior esquerdo do abdome, e sua posição pode sofrer variações de acordo com os movimentos diafragmáticos que o empurram para baixo durante a inspiração e para cima na expiração. As funções do estômago são: • armazenar as substâncias alimentares até que sua digestão estomacal esteja completa; • executar uma quebra mecânica e a mistura das partículas alimentares com o suco gástrico, formando uma massa ácida pastosa chamada de quimo; • efetuar uma quebra parcial das moléculas de proteína e de triglicerídeos por intermédio da ação do suco gástrico, composto por ácido clorídrico e pela enzima pepsina. O estômago é dividido em quatro regiões: cárdia, fundo gástrico, corpo gástrico e região pilórica, ilustradas na imagem a seguir. AnAtomofisiologiA AplicAdA 22 Anatomia do estômago Esôfago Cárdia Fundo gástrico Corpo gástrico Camada longitudinar Camada circular Camada oblíqua Pregas gástricas Piloro Bulbo duodenal Duodeno Curvatura menor Esfíncter inferior do esôfago Curvatura maior A região situada logo abaixo do esfíncter inferior do esôfago é a cárdia, e a parte terminal do estômago é a região pilórica, onde está situado o esfíncter piloro (concen- tração de fibras musculares em círculo ao redor do óstio pilórico, para controlar o fluxo de quimo em direção ao duodeno). As margens do estômago são denominadas de curvatura maior e curvatura menor. A mucosa estomacal possui pregas gástricas, que permitem a distensão do estô- mago, e glândulas gástricas, que, conforme Van de Graaf (2003), possuem vários tipos de células que secretam produtos específicos que serão lançados na cavidade estomacal: A mucosa estomacal pode ser acometida por um processo inflamatório conhecido como gastrite, causada por medicamentos, como anti-inflamatórios, drogas, estresse, infecção pela bactéria Helicobacter pylori, maus hábitos alimentares e ingestão frequente de alimentos muito ácidos. • células mucosas produzem muco gástrico, protetor da mucosa contra o pH ácido do estômago; • células parietais secretam ácido clorídrico; • células principais secretam pepsinogênio, forma inativa da enzima pepsina; • células G liberam o hormônio gastrina na circulação sanguínea. © T eg uh M uj io no // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 23 Além dessas substâncias, a mucosa gástrica secreta o fator intrínseco, que é um polipeptídeo necessário para absorção de vitamina B12 no intestino delgado, essencial para maturação das células sanguíneas vermelhas na medula óssea. A atividade gástrica é comandada pelo SNA, sendo que o sistema nervoso paras- simpático, visando à reposição de energia, envia impulsos pelo nervo vago, intensifi- cando a atividade gástrica. Em contrapartida, o sistema nervoso simpático diminui o funcionamento estomacal. Os dois tipos de digestão, mecânica e química, ocorrem no estômago sob o controle do sistema nervoso autônomo e pela ativação do componente parassimpá- tico. O início da quebra de proteínas acontece na etapa estomacal, por meio da enzima pepsina, que quebra as ligações peptídicas entre os aminoácidos que constituem as proteínas. Outro evento químico é uma quebra de em torno de 30%, dos triglicerídeos pela enzima lipase lingual, secretada pelas glândulas salivares menores na boca, mas que age apenas no estômago em função do pH muito ácido (pH 2). Os processos de digestão mecânica do estômago incluem os movimentos de mistura, ondas peristálticas suaves que misturam o bolo alimentar ao suco gástrico, formando o quimo, e que impulsionam pequenas quantidades dele em direção ao duodeno (primeira porção do intestino delgado). Esse movimento ocasiona o esva- ziamento gástrico, que écontrolado pelo esfíncter piloro, estrutura que permite a passagem do quimo aos poucos para não sobrecarregar o duodeno. Esse esvaziamento pode ser desacelerado pela liberação do hormônio colecistoquinina (que também inibe a secreção gástrica) pelo intestino delgado, o que geralmente acontece após a ingestão de grandes quantidades de gordura. 5.3.2 Duodeno O duodeno é a porção inicial do intestino delgado, que é a porção do canal alimentar após o estômago e o principal órgão da digestão e da absorção dos nutrientes. Trata-se de uma estrutura curta, com algo em torno de 25 cm e formato de C, que envolve a cabeça do pâncreas. A importância digestiva do duodeno não se deve a sua anatomia, mas sim aos ductos que recebe do fígado e do pâncreas: ducto colédoco e ducto pancreá- tico, respectivamente. Eles se unem antes de desembocar no duodeno, formando a ampola hepatopancreática, que se abre na papila maior do duodeno, controlada pelo esfíncter de Oddi. AnAtomofisiologiA AplicAdA 24 Localização dos ductos colédoco e pancreático Ducto colédosa Lobo esquerdo do fígado Túnica mucosa do duodeno Ampola hepatopancreática Vesícula biliar Ampola hepatopancreática (ducto comum ao duodeno) Vista anterior Pâncreas Duodeno Ducto hepático comum Ducto colédoco Ducto pancreático Músculo esfíncter da ampola hepatopancreática Ducto pancreosa (de Virsung) Fonte: TORTORA; GRABOWSKI, 2006, p. 489. (Adaptado). O ducto colédoco libera a bile, produzida no fígado e armazenada na vesícula biliar, para a emulsificação de gorduras (quebra em partículas menores). O ducto pancreático libera o suco pancreático, gerado pelo pâncreas e rico em enzimas diges- tivas, que realizam quebras moleculares muito importantes. 5.3.3 Pâncreas Considerado uma glândula mista, o pâncreas possui uma porção exócrina e uma porção endócrina. A porção exócrina, constituída pelos ácinos (pequenos grupos de células glandulares) libera o suco pancreático, e suas principais enzimas são: a amilase pancreática, que quebra amido em dissacarídeos; a lipase pancreática, que quebra gorduras em ácidos graxos; e glicerol, tripsina, quimotripsina e carboxipeptidase, que completam a quebra das proteínas © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 25 em aminoácidos. O bicabornato de sódio, também presente no suco pancreático, confere um pH ligeiramente alcalino (em torno de 7,1 a 8,2), que além de tamponar a acidez do quimo, favorece a ação das enzimas digestivas do intestino delgado. A porção endócrina, constituída pelas ilhotas pancreáticas, libera principalmente os hormônios insulina e glucagon na corrente sanguínea, para contribuir no controle da glicemia (taxa de glicose do sangue). Desse modo, evita a hiperglicemia (aumento da taxa) liberando insulina e a hipoglicemia (diminuição da taxa) liberando glucagon. 5.3.4 Fígado e vesícula biliar O fígado é um dos maiores órgãos do corpo e está situado abaixo do diafragma, com sua maior parte situada à direita, na região denominada hipocôndrio direito, e uma porção menor localizada na região central e superior do abdome, conhecida como epigástrica. Pequenas unidades chamadas de hepatócitos se organizam até formar os lobos do fígado, que realizam muitas funções, inclusive algumas que são vitais para o orga- nismo. Entre elas, estão: • síntese, armazenamento e liberação de vitaminas (A, B12, D, E e K); • secreção de bile e sais biliares; • síntese das maioria das proteínas plasmáticas (como albumina e fibrinogênio); • fagocitose de bactérias e material estranho ou morto; • fagocitose de eritrócitos e leucócitos envelhecidos; • participação no metabolismo dos carboidratos (mantendo o nível normal de glicose no sangue, armazenando ou liberando glicogênio); • remoção de substâncias tóxicas; • processamento de drogas e hormônios; • excreção de bilirrubina; • ativação da vitamina D; • participação no metabolismo de lipídeos. O fígado possui uma face voltada para cima e para o músculo diafragma (face diafragmática) e outra voltada medialmente para as vísceras (face visceral). Na face diafragmática, ficam os dois lobos do fígado, direito e esquerdo, separados pelo liga- mento falciforme, que podem ser visualizados na imagem a seguir. AnAtomofisiologiA AplicAdA 26 Face diafragmática do fígado Diafragma Lobo direito (face diafragmática) Lobo esquerdo (face diafragmática) Na face visceral, podem ser vistos quatro lobos: direito, esquerdo, quadrado e caudado. Nessa parte, também fica uma porção central, o hilo hepático ou porta do fígado, onde estão localizadas as estruturas que formam o pedículo hepático, um conjunto de estruturas composto principalmente por artéria hepática, veia porta e ducto colédoco. Nessa face, também pode ser vista a vesícula biliar e uma porção da veia cava superior. O sangue que entra no fígado pela veia porta contém moléculas de nutrientes que foram absorvidas no trato gastrointestinal, a artéria hepática conduz sangue oxigenado, e o ducto colédoco leva a bile para o duodeno. Essas estruturas estão ilustradas na imagem a seguir. Face visceral do fígado Lobo caudado Veia cava inferior Lobo esquerdo Artéria hepática própria Lobo quadrado Vesícula biliar Veia porta do fígado Lobo direito © O le ks ii N at yk ac h // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . © lo ta n / / S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 27 A vesícula biliar concentra e armazena a bile e possui capacidade entre 35 e 50 ml, uma vez que sua mucosa interna é pregueada, o que permite sua expansão. A bile possui uma coloração amarelo-esverdeada e é constituída principalmente de sais biliares, bilirrubina (produto resultante da destruição de células sanguíneas) e colesterol. A bile desemboca no duodeno pelo ducto colédoco, formado pela união do ducto cístico (que vem da vesícula) e do ducto hepático comum (formado pelos ductos hepá- ticos direito e esquerdo, que vêm do fígado), como mostra a figura a seguir. Organização anatômica dos ductos Ducto cístico Ductos hepáticos Ducto hepático comum Ducto colédoco Ducto pancreático acessório Ducto pancreático Duodeno Visícula biliar Fonte: VAN DE GRAAFF, 2003, p. 663. (Adaptado). A próxima etapa no processo de digestão é a excreção das substâncias que não foram absorvidas e aproveitas pelo organismo. 5.4 Excreção O processo de digestão permite ao corpo aproveitar nutrientes que vêm dos alimentos ingeridos, entretanto, libera também substâncias que não serão absorvidas. Ao longo desta seção, compreenderemos os mecanismos de absorção e eliminação dos produtos da digestão, tarefas que envolvem os intestinos delgado e grosso e um mecanismo de movimentação desses órgãos. © A le xi lu sm ed ic al // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 28 5.4.1 Intestino delgado e mesentério A porção do canal alimentar mais adaptada para os processos digestivos e uma absorção de nutrientes significativa é o intestino delgado, composto de três segmentos: o primeiro é o duodeno, já discutido anteriormente; o segundo é o jejuno e o terceiro é o íleo. O comprimento do órgão (em torno de 6 m, com variações entre 5 a 8 m), é um fator que favorece uma grande absorção. Além disso, a área total de absorção é bastante aumentada pela presença na mucosa intestinal de pregas circulares, vilo- sidades e microvilosidades. Segundo Tortora e Grabowski (2006), essas microvilosi- dades são tão pequenas que, ao serem observadas em microscopia ótica, não podem ser vistas individualmente; o que pode ser visualizado é uma imagem do conjunto, formando uma linha encrespada conhecida como borda de escova. Anatomia do intestino delgado Estômago Flexura duodenojejunal Pregas circulares Túnica muscular Túnica serosa Musculatura circular Musculatura longitudinal Submucosa Jejuno Vilos intestinais Duodeno Colo Ascendente Mesentério Ceco Apêndice Íleo Fonte: VAN DE GRAAFF, 2003, p. 653.(Adaptado). O intestino delgado possui glândulas intestinais, que produzem o suco entérico, um líquido de coloração amarelada e de pH ligeiramente alcalino constituído de água e muco com o objetivo de favorecer a absorção dos nutrientes, e glândulas endócrinas, que secretam os hormônios secretina e colecistoquinina, que, segundo Martini (2009), coordenam as atividades secretoras do estômago, duodeno, fígado e pâncreas. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 29 O intestino delgado fica localizado no abdome, cujo interior é revestido por uma membrana denominada peritônio parietal, que emite pregas para os órgãos abdomi- nais, constituindo o peritônio visceral. Uma dessas pregas é o mesentério, nome dado a uma das pregas de parede dupla do peritônio que fixa o intestino delgado à parede abdominal. Nas porções de jejuno e íleo, o mesentério apresenta a forma de um leque pelo qual chegam vários vasos sanguíneos, vasos linfáticos e nervos. 5.4.2 Absorção de nutrientes As macromoléculas alimentares estarão em sua menor forma e prontas para serem absorvidas depois de passarem por todos os processos químicos resultantes das ações enzimáticas na boca, do suco gástrico no estômago, do suco pancreático e da bile no duodeno e finalmente do suco entérico de jejuno e íleo. Os processos de digestão química começam com a quebra dos carboidratos na boca, onde a amilase salivar quebra polissacarídeos em dissacarídeos e trissacarídeos. O intestino delgado completa essa quebra, por meio da ação da amilase pancreática, presente no suco pancreático, e das enzimas intestinais (como a maltase, sacarase e lactase), que transformam trissacarídeos e dissacarídeos em monossacarídeos. A quebra das proteínas que se inicia no estômago pela ação do suco gástrico (principalmente pela enzima pepsina) é completada pela ação de enzimas do suco pancreático (tripsina, quimotripsina e carboxipeptisase) e por enzimas produzidas pelas peptidases, que são células da mucosa das vilosidades intestinais e liberam como produto final principalmente os aminoácidos. Por fim, a maioria das moléculas de lipídios são quebradas no duodeno pela ação conjunta do processo de emulsificação da bile e a ação principal da enzima lipase pancreática, transformando-se em ácidos graxos e monoglicerídeos. 5.4.3 Intestino grosso A porção final do canal alimentar é constituída pelo intestino grosso, formado por quatro regiões: ceco, colos (que podem ser ascendente, transverso, descendente e sigmoide), reto e canal anal, ilustradas na figura a seguir. Esse órgão absorve a porção restante de água, que não foi absorvida no jejuno e íleo, e sais minerais. AnAtomofisiologiA AplicAdA 30 Anatomia do intestino grosso Colo ascendente Flexura direta do colo Colo transverso Colo descendente Mesocolo Tênia do colo Apêndice omental Flexura esquerda do colo Papila Ileal Óstio do apêndice vermiforme Apêndice vermiforme Ceco Íleo Reto Canal anal Colo sigmoide Saculação do colo Fonte: VAN DE GRAAFF, 2003, p. 657. (Adaptado). As diferenças entre intestino delgado e intestino grosso começam pelo compri- mento e diâmetro, sendo que o grosso é mais curto (com cerca de 1,5 m), mas tem diâmetro maior (6,5 cm). Além disso, a mucosa do intestino grosso não apresenta vilo- sidades, e suas glândulas secretam apenas muco, não liberando, portanto, enzimas. O produto final de material não digerido ou não absorvido forma as fezes, geral- mente constituídas de água, células mortas da mucosa, bactérias, partículas que inge- rimos, mas que não são digeríveis, e material não absorvido. Tanto o intestino grosso quanto o delgado realizam processos mecânicos que contribuem para tornar as moléculas dos alimentos digeridos suficientemente pequenas para a absorção. É o que veremos a seguir. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 31 5.4.4 Movimentos intestinais A digestão mecânica no intestino delgado é representada por dois tipos de processos: os movimentos de segmentação e os movimentos peristálticos. A segmen- tação agita o quimo para frente e para trás, favorecendo sua mistura com as substâncias químicas digestivas e a absorção das moléculas que já estão prontas, por aumentar seu contato com a mucosa. A peristalse, iniciada após a segmentação, impulsiona o material restante não digerido ou não absorvido em direção à primeira parte do intestino grosso. Ambos os intestinos apresentam movimentos peristálticos clássicos que impulsionam o quilo (produto no intestino delgado equivalente ao quimo do estômago) e o bolo fecal para a porção seguinte. Além disso, a musculatura lisa do intestino grosso produz contrações que geram ondas peristálticas lentas, mas fortes, denominadas ondas peristálticas em massa, que são desencadeadas durante ou após uma refeição e impulsionam o bolo fecal até o reto, causando uma distensão de suas paredes, disparando o reflexo de defecação. Por fim, o estudo desse capítulo nos mostra a diversidade e a importância dos processos digestivos realizados por vários órgãos para preparar os nutrientes que devem ser absorvidos, com a finalidade de contribuir para prover as fontes energé- ticas necessárias que mantêm o corpo funcionando adequadamente. É importante nos lembrarmos de que estresse constante e hábitos alimentares incorretos, seja quanto ao tipo de alimentos, ao tempo de mastigação ou ao intervalo excessivo e irregular entre as refeições, podem prejudicar os processos digestivos e, consequentemente, a digestão como um todo. Dessa forma, o corpo também sofrerá prejuízos, desenvol- vendo patologias decorrentes do mal funcionamento do sistema digestório. AnAtomofisiologiA AplicAdA 32 Referências HERLIHY, B.; MAEBIUS, N. K. Anatomia e Fisiologia do Corpo Humano Saudável e Enfermo. Barueri: Manole, 2002. MARTINI, F. H. Anatomia Humana. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. MOORE, K. L.; DALLEY, A. F. Anatomia Orientada para a Clínica. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. NETTER, F. H. Atlas de Anatomia Humana. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. SOBOTTA, J.; PUTZ, R.; PABST, R. Atlas de Anatomia Humana. 22. ed. rev. e atual. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. TORTORA, G. J. Princípios de Anatomia Humana. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. ______; GRABOWSKI, S. R. Corpo Humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. VAN DE GRAAFF, K. M. Anatomia Humana. 6. ed. Barueri: Manole, 2003. WOLF-HEIDEGGER, G.; KOPF-MAIER, P. Atlas de Anatomia Humana. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. 6 Controle das funções corporais: equilíbrio, harmonia e bem-estar Quando uma pessoa encontra alguém por quem está apaixonado, seu coração bate mais forte, a face fica ruborizada e as mãos começam a suar: são os sistemas nervoso e endócrino em ação. O sistema nervoso, por meio de impulsos elétricos e mediadores químicos, provoca aumento dos batimentos cardíacos e dilatação de vasos, e o sistema endócrino libera mensageiros químicos, os hormônios, que são responsáveis pelo estímulo das glândulas endócrinas que provocam, por exemplo, o aumento da secreção do suor e da glicose no sangue. Todas as atividades corpóreas, como homeostasia, reprodução, crescimento e desenvolvimento do corpo humano, são controladas por esses dois grandes sistemas. A atuação de ambos ocorre simultaneamente e eles estão tão intimamente associados que, em conjunto, formam o sistema neuroendócrino. Para fins didáticos, entretanto, esses dois sistemas serão abordados separadamente, como veremos a seguir. 6.1 Organização funcional do sistema nervoso O sistema nervoso é o centro controlador das ações coordenadas dos outros sistemas e permite que o corpo humano interaja de maneira adequada com o ambiente que o cerca, uma vez que seus componentes detectam estímulos ambien- tais, processam e integram tais estímulos e produzem respostas motoras efetivas. Ao mesmo tempo, permite que o corpo reaja internamente aos estímulos detectados.A unidade funcional do sistema nervoso são os neurônios, células que conduzem impulsos nervosos, especializadas em comunicação rápida e responsáveis pela função sensitiva, memória, elaboração de informações e por controlar as atividades muscu- lares e as secreções das glândulas. Um neurônio típico é constituído de corpo celular, prolongamentos chamados dendritos e um axônio, representados na figura a seguir. AnAtomofisiologiA AplicAdA 34 Neurônio Dendritos Corpo celular Ramo colateral Telodendro Bulbo sináptico Núcleo da célula de Schwann Axônio Nucléolo Núcleo Axônio Nódulo de Ranvier Neurilema Mielina Direção do impulso O corpo celular contém um núcleo único e mitocôndrias, assim, consegue sinte- tizar as moléculas necessárias para seu funcionamento. Um conjunto de corpos celu- lares de células nervosas no prolongamento de um nervo formam um gânglio. No Sistema Nervoso Central (SNC), os corpos celulares formam a substância cinzenta. Do corpo celular emergem os dendritos, que são prolongamentos que recebem o impulso nervoso de um neurônio adjacente e o transmitem ao corpo celular. O axônio é uma extensão citoplasmática do corpo celular que conduz os impulsos nervosos para longe dele, em direção a outro neurônio, uma fibra muscular ou uma célula glandular. Na porção final do axônio, existem terminações axonais que se expandem em bulbos sinápticos. A união de vários axônios forma um trato, que compõem a substância branca do SNC. Classificação funcional dos neurônios Neurônios sensitivos ou aferentes Recebem o estímulo na periferia, formam um potencial de ação e o transmitem para o SNC. Neurônios motores ou eferentes Transmitem o potencial de ação do SNC para a periferia, até os efetores. Interneurônios ou neurônios de associação Posicionam-se entre neurônios sensitivos e motores. Processam as informações recebidas de neurônios sensitivos e provocam uma resposta motora pela ativação dos neurônios motores. © D es ig nu a // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 35 Os axônios são revestidos por uma substância lipídica que os isolam, a bainha de mielina, aumentando a velocidade de condução do impulso. O local onde dois neurô- nios ou um neurônio e uma célula efetora se encontram é denominado sinapse. Em uma sinapse, o terminal axonal de um neurônio contém vesículas repletas de neuro- transmissores, moléculas que se ligam à membrana do dendrito de outro neurônio e conduzem o impulso nervoso adiante. Observemos uma sinapse na figura a seguir. Esquema de uma sinapse Botão sináptico (terminal axônico do neurônio pré-sináptico) Membrana do dentrito do neurônio pós-sináptico Fenda sináptica Local do receptor Ligação neurotransmissoras Moléculas neurotransmissoras Vesícula sináptica Direção do impulso Fonte: APPLEGATE, 2012, p. 152. (Adaptado). A célula que envolve os neurônios se chama neuroglia, que funciona como elemento estrutural do sistema nervoso: são células de sustentação que mantêm a coesão do sistema nervoso e nutrem o tecido nervoso. As células da neuroglia que dão suporte às atividades dos neurônios incluem as células de Schwann e células satélite, no Sistema Nervoso Periférico (SNP), e astrócitos e oligodendroglia, no sistema nervoso central. A neuroglia recebeu esse nome porque, no passado, acreditava-se que os neurônios eram unidos por uma espécie de cola (glue, em inglês). © D es ig nu a // Sh ut te rs to ck . ( A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 36 6.1.1 Sistema nervoso central O SNC é formado pelo encéfalo e a medula espinhal e é responsável por processar as informações provenientes do SNP. Também é responsável pela memória e emoções, aprendizado, raciocínio, posicionamento do corpo no espaço e sensibilidade. A medula espinhal, representada na figura abaixo, se estende desde o encéfalo até a segunda vértebra lombar. Dela emergem os nervos espinhais, que são as vias de comu- nicação específicas entre a medula espinal e partes específicas do corpo. Em seu trajeto apresenta duas áreas mais espessas denominadas intumescências cervical e lombossa- cral. Da primeira surgem os nervos que suprem os membros superiores, e da segunda, os nervos que suprem os membros inferiores, como mostra a imagem a seguir. Vista posterior da medula espinal C1 2 3 4 5 6 7 8 T1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 L1 2 3 4 5 Dura-máter Intumescência cervical Plexo cervical Plexo braquial Intumescência lombossacral Cone medular Plexo lombossacral Cauda equina Filamento terminal Nervos coccígeo Nervos sacrais Nervos lombares Nervos torácicos Nervos cervicais Fonte: APPLEGATE, 2012, p. 161. (Adaptado). © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 37 Internamente, a medula espinhal pode ser dividida em substância cinzenta e substância branca. A substância cinzenta contém os corpos celulares dos neurô- nios, dendritos axônios, terminais axonais e neuroglia e é subdividida em duas regiões chamadas de cornos. Os cornos posteriores, ou dorsais, contêm corpos celulares e axônios de interneurônios, além de axônios de neurônios sensitivos. Os cornos ante- riores, ou ventrais, contêm os corpos celulares de neurônios motores que transmitem os impulsos para a contração de músculos esqueléticos, como mostra a figura a seguir. O impulso proveniente de receptores localizados na pele chega ao SN pela raiz dorsal do nervo, que é sensitiva. A resposta é enviada aos órgãos efetores pela raiz motora (ventral). Além dos cornos dorsais e ventrais, a substância cinzenta possui cornos late- rais com corpos celulares de neurônios motores autônomos que controlam as funções dos músculos liso, do músculo cardíaco e das glândulas. Comunicação no sistema nervoso SS SV MS MS Raiz dorsal (sensorial)Gânglio da raiz dorsal Neurônio sensorial somático Neurônio sensorial visceral Neurônio motor visceral Corno dorsal (interneurônios) Nervo espinal Raiz ventral (motora) Corno ventral (neurônios motores) Neurônio motor somático Fonte: MARIEB; HOEHN, 2009, p. 429. (Adaptado). A substância branca é formada por axônios de neurônios organizados em feixes distintos, os tratos, que podem ser ascendentes ou sensitivos, transportando infor- mações semelhantes em direção ao encéfalo, ou descendentes ou motores, que conduzem as informações para baixo, a partir do encéfalo. O encéfalo é a porção do sistema nervoso central que está contida pelo crânio e possui 100 bilhões de neurônios. Pode ser dividido em quatro regiões principais: tronco encefálico, diencéfalo, telencéfalo e cerebelo, que podem ser observadas nas imagens a seguir. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 38 Vista lateral do encéfalo Hemisfério cerebral Lobo frontal Lobo temporal Lobo parietal Lobo occiptal Cerebelo (metencéfalo) Ponte (metencéfalo) Bulbo (miencéfalo) Tronco encefálico Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2013, p. 836. (Adaptado). Corte sagital mediano do encéfalo Cerebelo (metencéfalo) Bulbo (mielencéfalo) Ponte (metencéfalo) Mesencéfalo Telencéfalo Hipotálamo Tálamo Glândula pineal Tronco encefálico Diencéfalo Fonte: DRAKE; VOGL; MITCHELL, 2013, p. 836. (Adaptado). © A lil a M ed ic al M ed ia // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . © A lil a M ed ic al M ed ia // S hu tt er st oc k. (A da pt ad o) . AnAtomofisiologiA AplicAdA 39 O tronco encefálico faz a conexão do encéfalo com a medula espinhal, e dele emergem os 12 pares de nervos cranianos. Pode ser dividido em três regiões: • bulbo (miencéfalo): é continuação intracraniana da medula espinal, a porção mais inferior do tronco encefálico, onde estão localizados o centro cardiovas- cular e o centro da respiração, responsáveis pela frequência cardíaca e pelo ritmo respiratório, respectivamente; • ponte (metencéfalo): é continuação superior do bulbo, responsável pelo con- trole dos ciclos respiratórios; • mesencéfalo: estende-se da ponte até a porção inferior do diencéfalo.Diencéfalo e telencéfalo formam juntos o cérebro. O diencéfalo é a área do cérebro que contém: • tálamo: está relacionado com as emoções e tem como principais funções rece- ber, interpretar e direcionar os impulsos que sobem da medula espinal direcio- nando-os para áreas específicas; • hipotálamo: controla atividades corporais importantes, especialmente aquelas relacionadas à homeostasia, e é onde está localizada a hipófise, principal glân- dula endócrina do corpo; • glândula pineal: é responsável pela produção de melatonina. O telencéfalo é a maior massa do encéfalo, formado pelos hemisférios cerebrais, corpo estriado e substância branca cerebral. Em sua periferia, o córtex forma giros, sulcos e fissuras, sendo que a maior fissura separa os dois hemisférios cerebrais. Cada hemis- fério é dividido em lobos: frontal, parietal, temporal e occipital, como mostrado na vista lateral do encéfalo. É importante destacar que no telencéfalo existem pequenas cavi- dades conhecidas como ventrículos, cuja função é produzir o líquor cerebroespinal. Finalmente, posterior ao tronco encefálico localiza-se o cerebelo, responsável pelo equilíbrio do corpo, orientação espacial, coordenação de movimentos e funções involuntárias. Dançar exige sequências complexas de movimentos que são finamente controladas pelo cerebelo. AnAtomofisiologiA AplicAdA 40 6.1.2 Sistema nervoso periférico A parte periférica do sistema nervoso é formada por feixes de axônios, ou fibras nervosas, e corpos celulares situados fora do SNC. Um feixe de axônios forma nervos, que são elásticos e muito fortes. No SNP, os corpos celulares do neurônio se agrupam em gânglios, que podem ser motores ou sensoriais. O SNP é formado por todos os nervos cranianos, pelos nervos espinhais, pelos gânglios e pelos receptores sensitivos. Ao todo, são 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos espinhais, que podem ser classificados em motores, sensitivos ou mistos, de acordo com os neurônios que os compõem. Os nervos cranianos saem da caixa craniana e são designados por números romanos de I a XII, de acordo com a sequência craniocaudal na qual deixam o crânio. Essa denominação pode ser vista no quadro a seguir. Os 12 pares de nervos cranianos e seus componentes Nervo Nome Componente I Nervo olfatório Sensitivo II Nervo óptico Sensitivo III Nervo oculomotor Motor IV Nervo troclear Motor V Nervo trigêmeo Misto VI Nervo abducente Motor VII Nervo facial Misto VIII Nervo vestibulococlear Sensitivo IX Nervo glossofaríngeo Misto X Nervo vago Misto XI Nervo acessório Motor XII Nervo hipoglosso Motor Os nervos espinhais, representados na figura a seguir, saem da coluna verte- bral e são identificados por uma letra C, T ou S e um número. Por exemplo: C3 indica o terceiro par espinhal que sai de uma vértebra cervical. Os nervos espinhais, após saírem da sua origem na medula espinal, formam plexos, verdadeiras redes axonais de onde emergem nervos para as diferentes regiões do corpo. São exemplos: plexo cervical, plexo braquial, plexo lombar e plexo sacral. AnAtomofisiologiA AplicAdA 41 Nervos espinhais deixando a medula espinhal Nervos cervicais Nervos torácicos Nervos lombares Nervos sacrais Sacro Nervos cocígeos Plexo cervical (C1-C5): Nervo frênico Plexo braquial (C5-T1): Nervo musculocutâneo Nervo axilar Nervo mediano Nervo radial Nervo ulnar Nervos intercostais Nervo ilioinguinal Plexo lombar (L1-L4): Nervo femoral Nervo obturador Nervo pudendo Plexo sacral (L4-S4): Nervo glúteo superior Nervo glúteo inferior Fonte: TORTORA; DERRICKSON, 2012, p. 248. (Adaptado). O SNP pode ser dividido em três partes. O sistema nervoso somático (SNS) capta informações provenientes de receptores localizados na pele e órgãos dos sentidos e as repassa para o SNC, desempenhando papel sensitivo, quando recebe as informações, e motor, quando envia respostas à pele, músculos e articulações. Como as respostas podem ser conscientemente controladas, a ação do SNS é voluntária. O sistema nervoso entérico é responsável pelo controle das vísceras do sistema digestório e AnAtomofisiologiA AplicAdA 42 trabalha de forma involuntária. Por fim, o sistema nervoso autônomo transmite infor- mações das vísceras para o SNC e traz respostas do SNC para as vísceras. 6.1.3 Envoltórios do tecido nervoso Chamam-se meninges as camadas que funcionam como envoltório do tecido nervoso. Existem três: a mais externa é a dura-máter, a média é a aracnoide e a mais interna é a pia-máter, ilustradas na imagem a seguir. O líquido cerebroespinal circula por entre essas meninges. Revestimentos do SNC Crânio Espaço subaracnóideo Córtex cerebral Dura-máter Aracnoide-máter Pia-máter Fonte: APPLEGATE, 2012, p. 154. (Adaptado). A bainha de mielina envolve os axônios, mas nem todos a possuem. Axônios com bainha de mielina são chamados de axônios mielínicos enquanto aqueles sem a bainha são denominados amielínicos. Individualmente, cada axônio é envolvido por um tecido delicado, chamado de endoneuro. Feixes de axônios são envolvidos pelo perineuro, e os conjuntos desses feixes são envoltos pelo epineuro. Quando o nervo espinal entra no SNC, o epineuro se funde com a dura-máter. 6.1.4 Barreira hematoencefálica e líquor O SNC, especialmente o encéfalo, precisa ser constantemente nutrido com glicose e oxigênio. Caso o suprimento sanguíneo destas substâncias seja interrompido por períodos de tempo maiores do que cinco minutos, pode haver danos irreversíveis aos neurônios. Da mesma forma, o sangue pode carregar patógenos ou substâncias químicas tóxicas que, em hipótese alguma, podem chegar ao encéfalo. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 43 Para proteger de maneira eficiente o encéfalo, existe a barreira hematoence- fálica, que consiste em vasos sanguíneos firmemente selados que, ao mesmo tempo em que permitem a passagem de oxigênio, dióxido de carbono e agentes anestésicos, impedem a entrada de bactérias ou toxinas produzidas por elas. Para proteção adicional contra danos físicos e químicos, os ventrículos do encé- falo produzem o líquor cerebroespinal, líquido formado a partir do filtrado do sangue e que é responsável pelo transporte de oxigênio, glicose e outras substâncias do sangue para o SNC, além de remover resíduos metabólicos da atividade das células nervosas. O líquor cerebroespinhal está localizado entre a pia-máter e a aracnoide. Hidrocefalia é a condição patológica de acúmulo de líquor em um ou mais ventrículos. 6.2 Funções sensoriais, integrativas e motoras A percepção de estímulos ambientais externos por parte do corpo humano é realizada por receptores sensoriais localizados na pele e nos órgãos dos sentidos. Sensações como pressão, alongamento, vibrações, alterações de temperatura corpórea e aumento da frequência cardíaca ou respiratória são transformados em sinais elétricos, que são conduzidos da periferia do corpo para o SNC, passando pela medula espinhal e chegando ao encéfalo. No encéfalo, tais sinais são processados e integrados. O passo seguinte é a resposta motora, que segue o caminho inverso: sai do encéfalo e passa pela medula espinhal em direção à periferia. AnAtomofisiologiA AplicAdA 44 Ações coordenadas do SNC e SNP Simpática (gasta energia) Parassimpática (poupa energia) SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC) Encéfalo Medula espinal Gânglios Nervos SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP) Do SNC Para o SNC Divisão Aferente (Sensorial) Divisão Eferente (Motora) Somático Autônomo (visceral) Visceral Somático Fonte: APPLEGATE, 2012, p. 148. (Adaptado). O sistema responsável pela percepção, organização e integração de informações é o córtex somatossensorial, e a resposta motora fica sob responsabilidade do córtex somatomotor. 6.2.1 Estimulação sensorial Com base na distribuição de seus receptores, o sistema somatossensorial recebe três grandes categorias de informações: • exterocepção: informações referentes ao contato da pele com o mundo exterior; • propriocepção:informações a respeito da posição e movimentos do corpo; • enterocepção: informações sobre o estado interno do corpo. Os neurônios que levam essas informações ao SNC são denominados neurônios aferentes, responsáveis por captar as informações dos órgãos dos sentidos e recep- tores e os conduzirem até o córtex somatossensorial, localizado no lobo parietal. Essa região é extremamente organizada com áreas específicas que recebem informa- ções provenientes do tato, olfato, paladar, visão e audição. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 45 6.2.2 Tronco encefálico e controle motor Uma vez que o sistema somatossensorial tenha integrado as informações, fibras nervosas motoras oriundas do córtex somatomotor, localizado no lobo frontal do cérebro, permitem controlar a resposta voluntária dos músculos esqueléticos. Para isso, as fibras descendentes que partem dessa área passam pelo tronco encefá- lico e cruzam de um lado para o outro no bulbo. Esse cruzamento faz com que o lado esquerdo do cérebro controle os músculos esqueléticos do lado direito do corpo e vice-versa. Por exemplo, quando estamos em pé, esperando o sinal verde para atravessar uma rua, a percepção visual da mudança de cor no semáforo é rapidamente conduzida ao córtex somatossensorial, que interpreta a informação. A resposta dada pelo córtex somatomotor é imediata e sob controle voluntário: colocamos nossos músculos para trabalhar e atravessamos a rua. 6.2.3 Reflexo e reação Reflexo é a resposta automática produzida por um órgão efetor após um estí- mulo localizado. Ao tocarmos com a mão uma superfície quente, por exemplo, reagimos imediatamente, retirando a mão do local de forma involuntária. A via percorrida pelo impulso nervoso durante uma ação reflexa é curta: um receptor sensitivo é estimulado, e a informação é levada por um neurônio sensitivo até o centro integrador na substância cinzenta da medula espinhal. Esse centro integrador transmite a resposta a um neurônio motor, que o conduzirá até o órgão muscular efetor, e esse músculo terá uma reação, sofrendo extensão, flexão, contração ou qual- quer outro movimento. Alguns reflexos são inatos, outros podem ser adquiridos com prática. Um lutador de artes marciais, por exemplo, pode, com muito treino, adquirir reflexos para desviar ou responder aos golpes do seu oponente. 6.2.4 Funções cognitivas e comportamento Partes do telencéfalo e diencéfalo constituem um sistema responsável pelo controle das emoções, da sensação de dor, prazer, raiva e estados emocionais, deno- minado sistema límbico. Ele controla o instinto de sobrevivência dos seres humanos e, por isso, também é conhecido como cérebro emocional. Quando estimulado, forma conexões importantes entre as regiões corticais e o tronco encefálico, permitindo a integração de estímulos relacionados à memória e às emoções. AnAtomofisiologiA AplicAdA 46 Vejamos um exemplo: por que nos emocionamos quando ouvimos uma música, sentimos o cheiro de um perfume ou olhamos uma fotografia de família? É nosso sistema nervoso em ação, recebendo informações sensoriais que estimularão áreas no sistema límbico que têm forte ação sobre a atividade neuronal. Memórias lá guardadas são reavivadas, e nós nos animamos, nos motivamos, tomamos atitudes. Assim, é esse o sistema que deve ser estimulado sob o ponto de vista motivacional. O sistema límbico também está envolvido na retenção de informações e na trans- ferência delas para áreas de armazenamento permanente, logo, deve ser constante- mente estimulado para que o aprendizado seja consolidado. Patologias que causam perda de memória, como a doença de Alzheimer, afetam o sistema límbico. 6.3 Sistema Nervoso Autônomo O Sistema Nervoso Autônomo (SNA) é a parte do SNC que controla as funções viscerais do organismo, sem participação da consciência. Seus nervos inervam músculos lisos, o músculo cardíaco e glândulas, por isso, atua controlando a pressão arterial, a frequência respiratória, a motilidade intestinal, a temperatura corporal e as secreções glandulares. O controle principal do SNA está localizado na medula espi- nhal, no tronco encefálico e no hipotálamo. 6.3.1 Divisões simpática e parassimpática Os sinais eferentes do SNA provenientes do SNC devem atuar estimulando ou inibindo um determinado órgão ou glândula, dessa forma, há uma divisão clássica deste sistema em sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático. O primeiro atua estimulando órgãos efetores enquanto o segundo tem função oposta, ou seja, inibe órgãos efetores. Para desempenhar essa dupla função, o SNA deve possuir dois neurônios que conectam o SNC aos órgãos efetores, entre os quais se interpõe um gânglio que contém o corpo celular de um neurônio e o terminal axonal de outro neurônio. Na imagem a seguir, podemos perceber que há um neurônio que estimula os órgãos efetores e faz parte do sistema nervoso simpático, e outro neurônio que inibe os órgãos efetores e pertence ao sistema nervoso parassimpático. AnAtomofisiologiA AplicAdA 47 Conexões entre o SNC e os órgãos efetores Sistema nervoso central Sistema nervoso periférico Órgãos efetores Músculo liso Músculo liso Músculo cardíaco Músculo cardíaco Glândulas Glândulas Norepinefrina Sistema nervoso simpático Sistema nervoso parassimpático Acetilcolina Acetilcolina Acetilcolina Fibra pré- ganglionar Fibra pré-ganglionar Gânglio paravertebral ou colateral Gânglio terminal Fibra pós-ganglionar Fibra pós-ganglionar Fonte: APPLEGATE, 2012, p. 167. (Adaptado). Estudaremos em mais detalhes as funções do sistema nervoso simpático e do sistema nervoso parassimpático a seguir. 6.3.2 Função simpática As funções do sistema nervoso simpático estão relacionadas ao estímulo de órgãos efetores, preparando o corpo para situações de perigo, aumentando a frequência cardíaca, com objetivo de bombear mais sangue para os músculos, e respiratória. As fibras nervosas simpáticas se originam na medula espinhal, na altura das regiões torácica e lombar, e fazem sinapse no gânglio paravertebral ou colateral, muito próximo ao SNC, onde liberam acetilcolina. Do gânglio, parte outra fibra nervosa, a fibra pós-ganglionar, que se dirige aos órgãos efetores, onde liberam norepinefrina. Tanto a acetilcolina quanto a norepinefrina têm como função principal estimular o órgão efetor. Dessa forma, o coração bate mais forte, a frequência respiratória aumenta, os músculos recebem mais glicose e oxigênio, e o corpo fica preparado para lutar ou fugir. Fibras nervosas que liberam acetilcolina são denominadas fibras colinérgicas, e as que liberam norepinefrina são chamadas de fibras adrenérgicas. © F ab ri CO AnAtomofisiologiA AplicAdA 48 6.3.3 Função parassimpática O sistema nervoso parassimpático tem ação pronunciada em momentos pós- -estresse ou de descanso, contribuindo para que o corpo retome sua homeostasia. Suas fibras se originam no tronco encefálico e na região sacral da medula espi- nhal. Diferentemente da função simpática, os gânglios terminais parassimpáticos se localizam próximos do órgão efetor, e não do SNC. Além disso, tanto fibras pré- -ganglionares quanto pós-ganglionares secretam acetilcolina nas sinapses, cujo efeito e tempo de duração são curtos. 6.3.4 Neurotransmissores da fisiologia autonômica Neurotransmissores são mediadores químicos responsáveis pela trans- missão dos sinais na sinapse. Eles são liberados nas sinapses entre dois neurônios ou nas sinapses entre um neurônio e um órgão efetor e podem excitar ou inibir outro neurônio. Inúmeras moléculas são reconhecidas com neurotransmissores: glutamato, aspartato, ácido gama aminobutírico (GABA), endorfinas, dopamina, serotonina, nore- pinefrina e acetilcolina são alguns exemplos. As fibras nervosas simpáticas e parassimpáticas secretam dois tipos principais de neurotransmissores: a acetilcolina e a norepinefrina. Os efeitos da acetilcolina são de curta duração e localizados, uma vez que este neurotransmissor é rapidamente
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