Organização do Sistema Nervoso Central

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NEUROFISIOLOG
IA
Organização do Sistema Nervoso 
Central
SUMÁRIO
Plano Geral do Sistema Nervoso
Principais Níveis Funcionais do 
Sistema Nervoso Central 
Comparação do Sistema Nervoso 
com um Computador
Sinapses do Sistema Nervoso 
Central
Algumas Características Especiais 
da Transmissão Sináptica
A Unidade Funcional Básica do SNC
 O SNC contém mais de 100 bilhões de neurônios.
 Característica especial da maioria das sinapses é que o
sinal normalmente se propaga apenas na direção
anterógrada, do axônio de um neurônio precedente
para os dendritos localizados nos neurônios seguintes.
 Os sinais aferentes chegam ao neurônio por meio de
sinapses localizadas principalmente nos dendritos
neuronais, além das que chegam também ao corpo
celular.
 O sinal eferente desse mesmo neurônio trafega por
axônio único.
Divisão Sensorial do SN
 Muitas atividades do sistema nervoso se iniciam
pelas experiências sensoriais que excitam os
receptores sensoriais
 Essas experiências sensoriais podem provocar
reações cerebrais imediatas ou essas informações
podem ser armazenadas no cérebro, sob a forma de
memória e determinar reações do organismo em data
futura.
 Áreas sensoriais:
 em todos os níveis da medula espinhal
 na formação reticular do bulbo, da ponte e do
mesencéfalo;
 no cerebelo
 no tálamo
 em áreas do córtex cerebral.
Divisão Motora do SN
 O papel eventual mais importante do sistema
nervoso é o de controlar as diversas atividades do
corpo.
 Essa função é realizada pelo controle:
 da contração dos músculos esqueléticos
apropriados, por todo o corpo
 da contração da musculatura lisa dos órgãos
internos
 da secreção de substâncias químicas pelas
glândulas exócrinas e endócrinas que agem em
diversas partes do corpo
 Essas atividades são coletivamente chamadas
funções motoras do sistema nervoso, e os
músculos e glândulas são denominados efetores.
Processamento de Informações
 Uma das mais importantes funções do sistema nervoso é a de processar a
informação aferente, de modo que sejam efetuadas respostas mentais e motoras
apropriadas.
 Quando importante informação sensorial excita nossa mente, esta é imediatamente
canalizada para regiões integrativas e motoras apropriadas do cérebro, para poder
provocar respostas desejadas. E os dois são chamados de funções integrativas!
 As sinapses executam ação seletiva, algumas vezes bloqueando sinais fracos,
enquanto permitem que sinais fortes passem e, em outros momentos, selecionando
e amplificando determinados sinais fracos, e com frequência transmitindo tais sinais
em muitas direções em vez de restringi-los à direção única.
Armazenament
o de 
Informações
O armazenamento da informação é o processo chamado 
memória e é também função exercida pelas sinapses
A maior parte desse armazenamento ocorre no córtex 
cerebral e mesmo as regiões subcorticais do encéfalo e a 
medula espinhal podem armazenar pequenas 
quantidades de informação.
Uma vez que as informações tenham sido armazenadas 
no sistema nervoso sob a forma de memória, elas 
passam a ser parte do mecanismo do processamento do 
cérebro, para uso futuro sob a forma do “pensamento” 
Os processos cognitivos cerebrais comparam as novas 
experiências sensoriais com as memórias armazenadas
Principais Níveis Funcionais do Sistema 
Nervoso Central
Medula espinhal Cerebral inferior ou 
nível subcortical 
Cerebral superior ou 
nível cortical
Nível Medular
movimentos de marcha
reflexos que afastam partes 
do corpo de objetos que 
causam dor
reflexos que enrijecem as 
pernas para sustentar o corpo 
contra a gravidade 
reflexos que controlam os 
vasos sanguíneos locais, 
movimentos gastrointestinais 
ou excreção urinária
Os circuitos neurais intrínsecos da medula podem ser responsáveis 
por:
Nível Cerebral Inferior 
ou Subcortical
Muitas, senão a maioria, das que
chamamos de atividades subconscientes
do corpo são controladas por regiões
encefálicas subcorticais:
• no bulbo
• na ponte
• no mesencéfalo
• no hipotálamo
• no tálamo
• no cerebelo
• nos gânglios da base
Nível Cerebral Superior 
ou Cortical
O córtex cerebral é a região
extremamente grande de
armazenamento de memórias!
O córtex nunca funciona sozinho e sim
sempre em associação com as
estruturas subcorticais do sistema
nervoso central.
Sem o córtex cerebral, as funções dos
centros subcorticais são em geral
imprecisas. O vasto reservatório de
informação cortical normalmente
converte essas funções em operações
determinadas e precisas.
Sinapses do 
Sistema Nervoso 
Central
 Cada impulso nervoso pode ser:
1. bloqueado, na sua transmissão de um
neurônio para o outro
2. transformado de impulso único em
impulsos repetitivos
3. integrado a impulsos vindos de outros
neurônios, para gerar padrões de
impulsos muito complexos em
neurônios sucessivos.
 Há dois tipos de sinapses:
 químicas: quase todas as sinapses
utilizadas para a transmissão de sinais no
sistema nervoso central da espécie
humana. Neurônio pré-sináptico →
Neurônio pós-sináptico
 elétricas: As sinapses elétricas, em
contraste, são caracterizadas por canais
que conduzem eletricidade de uma célula
para a próxima.
Terminais Pré-
sinápticos
 Os terminais têm formas
anatômicas variadas mas a maioria
se assemelha a pequenos botões
redondos ou ovalados.
 O terminal tem dois tipos de
estruturas internas importantes para
a função excitatória ou inibitória da
sinapse:
 Vesículas transmissoras – contêm a
substância transmissora.
 Mitocôndrias – fornece ATP e supre
a energia necessária para sintetizar
novas moléculas da substância
transmissora.
O papel dos Íons-
Cálcio
 A membrana pré-sináptica tem grande
número de canais de cálcio dependentes
de voltagem.
 Quando o potencial de ação despolariza
a membrana pré-sináptica, esses canais
de cálcio se abrem e permitem a
passagem de inúmeros íons cálcio para o
terminal pré-sináptico.
 A quantidade de substância transmissora
que é então liberada na fenda sináptica é
diretamente proporcional ao número de
íons cálcio que entram!
Função das Proteínas
Receptoras
Ação da substância transmissora sobre o
neurônio pós-sináptico
As moléculas desses receptores têm dois
componentes importantes:
 Componente de ligação – local onde se
liga o neurotransmissor
 Componente ionóforo – atravessa toda a
membrana pós-sináptica até alcançar o
interior do neurônio pós-sináptico
Tipos de Canais Iônicos
 Catiônicos: se abrem e permitem a entrada de íons sódio com carga
positiva, suas cargas positivas irão, por sua vez, excitar o neurônio.
Portanto, a substância transmissora que abre os canais catiônicos é
chamada transmissor excitatório.
 Aniônicos: permite a passagem de cargas elétricas negativas, o que
inibe o neurônio. Desse modo, as substâncias transmissoras que abrem
esses canais são chamadas transmissores inibitórios.
Sistema de “Segundos Mensageiros"
• Muitas funções do sistema
nervoso - por exemplo, o
processo da memória -
requerem mudanças
prolongadas nos neurônios, com
a duração de segundos a meses
após a substância transmissora
inicial já se ter dissipado.
• Os canais iônicos não são
capazes de provocar alterações
prolongadas no neurônio pós-
sináptico, porque esses canais se
fecham em milissegundos após a
substância transmissora não
estar mais presente.
1) Abertura dos canais de sódio
2) Condução reduzida pelos canais de 
cloreto ou potássio ou de ambos
3) Diversas alterações no metabolismo 
do neurônio pós-sináptico
1) Abertura dos canais para íon cloreto
na membrana neuronal pós-
sináptica.
2) Aumento na condutância dos íons
potássio para o exterior dos
neurônios.
3) Ativação de enzimas receptoras que
inibem as funções metabólicas
celulares
Substâncias Químicas que Atuam como Transmissores Sinápticos 
MOLÉCULAS 
PEQUENAS E DE 
AÇÃO RÁPIDA
MOLÉCULAS 
MAIORES OU 
NEUROPEPTÍDIOS
Moléculas 
pequenas e de 
ação rápida
 Os neurotransmissores com moléculas
pequenas e de ação rápida são os que
induzem as respostas mais agudasdo sistema
nervoso, como a transmissão de sinais
sensoriais para o encéfalo e dos sinais motores
do encéfalo para os músculos.
 A acetilcolina é típico neurotransmissor de
moléculas pequenas de ação rápida que
obedece aos princípios de síntese e de
liberação já citados.
 As vesículas que armazenam e liberam os
neurotransmissores de molécula pequena são
continuamente recicladas e utilizadas por vezes
repetidas.
NORADRENALINA
A norepinefrina é 
secretada por terminais de 
diversos neurônios cujos 
corpos celulares estão 
localizados no tronco 
cerebral e no hipotálamo. 
Especificamente, os 
neurônios secretores de 
norepinefrina, localizados 
no locus ceruleus situado 
na ponte, enviam fibras 
nervosas para áreas 
encefálicas muito 
disseminadas do encéfalo 
auxiliando no controle da 
atividade geral e na 
disposição da mente, tal 
como o aumento do nível 
de vigília. 
A norepinefrina é 
secretada também pela 
maioria dos neurônios pós-
ganglionares do sistema 
nervoso simpático, onde 
excita alguns órgãos e inibe 
outros.
Dopamina
A DOPAMINA É SECRETADA POR 
NEURÔIOS QUE SE ORIGINAM NA 
SUBSTÂNCIA NEGRA. 
A dopamina é secretada 
por neurônios que se 
originam na substância 
negra
Esses neurônios se 
projetam principalmente 
para a região estriatal dos 
gânglios da base
O efeito da dopamina é 
em geral inibitório
 Secretada por núcleos que se originam
na rafe mediana do tronco cerebral e se
projetam para diversas áreas encefálicas
e da medula espinhal, especialmente
para os cornos dorsais da medula
espinhal e para o hipotálamo.
 Ela age como inibidor das vias da dor na
medula espinhal, e acredita-se que sua
ação inibitória nas regiões superiores do
sistema nervoso auxilie no controle do
humor do indivíduo, possivelmente até
mesmo provocando o sono.
Serotonina
GLICINA É SECRETADA PRINCIPALMENTE NAS
SINAPSES DA MEDULA ESPINHAL. ACREDITA-SE QUE
SEMPRE ATUE COMO NEUROTRANSMISSOR
INIBITÓRIO.
GLUTAMATO É SECRETADO POR TERMINAIS PRÉ-
SINÁPTICOS, EM MUITAS VIAS SENSORIAIS
AFERENTES, ASSIM COMO EM DIVERSAS ÁREAS DO
CÓRTEX CEREBRAL. SEU EFEITO,PROVAVELMENTE É
SEMPRE EXCITATÓRIO.
GABA {ÁCIDO GAMA-AMINOBUTÍRICO) É SECRETADO
POR TERMINAIS NERVOSOS SITUADOS NA MEDULA
ESPINHAL, NO CEREBELO, NOS GÂNGLIOS DA BASE E
EM DIVERSAS ÁREAS DO CÓRTEX. ACREDITA-SE QUE
TENHA SEMPRE EFEITO INIBITÓRIO.
Outros 
neurotransmissores
Neuropeptídeos
 Os neuropeptídeos, ao contrário, geralmente
provocam ações mais prolongadas, como
mudanças a longo prazo do número de
receptores neuronais, abertura ou fechamento
por longos períodos de certos canais iônicos e
possivelmente também as mudanças a longo
prazo do número ou dimensão das sinapses.
 Os neuropeptídeos são sintetizados de outro
modo e têm ações que são em geral lentas e
muito diferentes das dos neurotransmissores de
molécula pequena.
 Outra característica importante dos
neuropeptídeos é que eles por vezes provocam
ações muito mais prolongadas.
PIPS: Potencial Inibitório Pós-Sináptico
PEPS: Potencial Excitatório Pós-Sináptico