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MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV PROBLEMA 3 MORFOFISIOLOGIA DO CEREBELO Fica situado atrás do bulbo e da ponte, contribuindo para a formação do teto do IV ventrículo. Repousa sobre a fossa cerebelar do osso occipital e está separado do lobo occipital do cérebro por uma prega da dura-máter (lenda do cerebelo). Liga-se à medula e ao bulbo pelo pedúnculo cerebelar inferior e à ponte e ao mesencéfalo pelos pedúnculos cerebelares médio e superior. É importante para a manutenção da postura, equilíbrio, coordenação dos movimentos e aprendizagem de habilidades motoras. Estudos recentes demonstraram que está também envolvido em algumas funções cognitivas. ANATOMIA Distingue-se no cerebelo o vérmis, ligado a 2 grandes massas laterais, os hemisférios cerebelares. O vérmis é pouco separado dos hemisférios na face dorsal do cerebelo, o que não ocorre na face ventral, onde 2 sulcos bem evidentes o separam das partes laterais. Sua superfície apresenta sulcos de direção transversal, que delimitam as folhas do cerebelo. Existem também sulcos mais pronunciados, as fissuras do cerebelo, que delimitam lóbulos, cada um deles podendo conter várias folhas. Os sulcos, fissuras e lóbulos, do mesmo modo como ocorre nos do cérebro, aumentam a superfície do cerebelo, sem grande aumento do volume. Ele é constituído de um centro de substância branca, o corpo medular do cerebelo, de onde irradiam as lâminas brancas do cerebelo, revestidas por uma fina camada de substância cinzenta, o córtex cerebelar. A lesão do assoalho do 4° ventriculo, situado logo abaixo, e onde estão os centros respiratório e vasomotor, leva a morte. No interior do corpo medular existem 4 pares de núcleos de substância cinzenta, que são os núcleos centrais do cerebelo: denteado, interpósito, subdividido em emboliforme e globoso, e o fastigial. Os núcleos centrais do cerebelo têm grande importância funcional e clínica. Deles saem todas as fibras nervosas eferentes do cerebelo. LÓBULOS E FISSURAS Os lóbulos do cerebelo recebem denominações diferentes no vérmis e nos hemisférios. A cada lóbulo do vérmis correspondem 2 nos hemisférios. São ao todo 17 lóbulos e 8 fissuras, com denominações próprias. A maioria dessas estruturas não tem importância funcional ou clínica. São importantes e devem ser identificadas nas peças apenas os lóbulos nódulo, flóculo e tonsila, e as fissuras posterolaterais e prima. MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV O nódulo é o último lóbulo do vérmis e fica acima do teto do IV ventrículo. O flóculo é um lóbulo do hemisfério, alongado e com folhas pequenas situadas logo atrás do pedúnculo cerebelar inferior. Liga-se ao nódulo pelo pedúnculo do flóculo, constituindo o lobo flóculo-nodular, separado do corpo do cerebelo pela fissura posterolateral. Ele é importante por ser a parte do cerebelo responsável pela manutenção do equilíbrio. As tonsilas ficam na face ventral do cerebelo, projetando-se medialmente sobre a face dorsal do bulbo. Esta relação é importante, pois, em certas situações, elas podem ser deslocadas, formando uma hérnia de tonsila que penetra no forame magno, comprimindo o bulbo que pode ser fatal. Os lóbulos do cerebelo podem ser agrupados em estruturas maiores, os lobos separados pelas fissuras posterolateral e prima. Assim, tem uma divisão transversal em que a fissura posterolateral divide o cerebelo em um lobo flóculo-nodular e o corpo do cerebelo que é dividido em lobo anterior e lobo posterior pela fissura prima. PEDÚNCULOS CEREBELARES Superior: liga o cerebelo ao mesencéfalo. Médio: é um feixe de fibras que liga o cerebelo à ponte e constitui a parede dorsolateral da metade cranial do IV ventrículo. Inferior: liga o cerebelo à medula. FUNÇÕES DO CEREBELO O cerebelo e o cérebro são os 2 órgãos que constituem o SN suprassegmentar. O cerebelo possui aproximadamente o mesmo número de neurônios do cérebro. CÓRTEX CEREBELAR Da superfície para o interior distinguem-se as seguintes camadas: A CAMADA MOLECULAR é formada principalmente por fibras paralelas e contém 2 tipos de neurônios, as células estreladas e as células em cesto, que apresentarem sinapses axossomáticas (entre um terminal axonal e o corpo celular de um neurônio) em torno do corpo das células de Purkinje, à maneira de um cesto. A CAMADA MÉDIA é formada por uma fileira de células de Purkinje, são dotadas de dendritos, que se ramificam na camada molecular, e de um axônio que sai em direção oposta, terminando nos núcleos centrais do cerebelo, onde exercem ação inibitória. Esses axônios constituem as únicas fibras eferentes do córtex do cerebelo. A CAMADA GRANULAR constituída principalmente pelas células granulares, que têm vários dendritos e um axônio que atravessa a camada de células de Purkinje e, ao atingir a camada molecular, bifurca-se em T, constituindo as fibras paralelas, que se dispõem paralelamente ao eixo da folha cerebelar. Essas fibras estabelecem sinapses com os dendritos das células de Purkinje, lembrando a disposição dos fios nos postes de luz. Desse modo, cada célula granular faz sinapse com grande número de células de Purkinje. Existe ainda outro tipo de neurônio, as células de Golgi, com ramificações muito amplas. MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV CONEXÕES INSTRÍNSECAS DO CEREBELO As fibras que penetram no cerebelo se dirigem ao córtex e são de 2 tipos: fibras musgosas, que representam a terminação dos feixes de fibras que penetram no cerebelo e as fibras trepadeiras, que são axônios de neurônios no complexo olivar inferior. As fibras trepadeiras têm esse nome porque terminam enrolando-se em torno dos dendritos das células de Purkinje, exercendo potente ação excitatória. As fibras musgosas, ao penetrar no cerebelo, emitem ramos colaterais que fazem sinapses excitatórias com os neurônios dos núcleos centrais, dai atingem a camada granular, onde se ramificam, terminando em sinapses excitatórias axodendríticas com grande número de células granulares, que, através das fibras paralelas, se ligam às células de Purkinje. Constitui-se, assim, um CIRCUITO CEREBELAR BÁSICO, através do qual os impulsos nervosos que penetram no cerebelo pelas fibras musgosas ativam os neurônios dos núcleos centrais, as células granulares e as células de Purkinje, as quais inibem os próprios neurônios dos núcleos centrais. Assim, as informações que chegam ao cerebelo de vários setores do SN agem inicialmente sobre os neurônios dos núcleos centrais de onde saem às respostas eferentes do cerebelo. A atividade desses neurônios é modulada pela ação inibidora das células de Purkinje. Na realidade, as conexões intrínsecas do cerebelo são mais complexas, uma vez que o circuito formado pela união das células granulares com as células de Purkinje é modulado pela ação de 3 outras células inibitórias: as células de Golgi, as células em cesto e as células estreladas, que agem, assim como as células de Purkinje, através da liberação de ácido gama-amino-butírico (GABA). Já a célula granular, única célula excitatória do córtex cerebelar, tem como neurotransmissor o glutamato. A célula de Purkinje recebe sinapses diretamente das fibras trepadeiras e indiretamente das fibras musgosas. Projeta-se depois para os núcleos centrais do cerebelo ou para o núcleo vestibular, no caso do lobo flóculo nodular, sendo estas as vias de saída do cerebelo. NÚCLEOS CENTRAIS E CORPO MEDULAR DO CEREBELO São os seguintes os núcleos centrais do cerebelo: O NÚCLEO FASTIGIAL localiza-se próximo ao plano mediano, em relação com o ponto mais alto do teto do IV ventrículo. O NÚCLEO DENTEADO é o maior, assemelha-se ao núcleo olivar inferior e localiza-se mais lateralmente. Entre os núcleos fastigial edenteado, localizam-se os núcleos globoso e emboliforme. Esses 2 núcleos são bastante semelhantes do ponto de vista funcional e estrutural, sendo geralmente agrupados sob o nome de NÚCLEO INTERPÓSITO. MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV Dos núcleos centrais saem às fibras eferentes do cerebelo e neles chegam os axônios das células de Purkinje e colaterais das fibras musgosas. O corpo medular do cerebelo é constituído de substância branca e formado por fibras mielínicas: Fibras aferentes ao cerebelo: penetram pelos pedúnculos cerebelares e se dirigem ao córtex, onde perdem a bainha de mielina; Fibras formadas pelos axônios das células de Purkinje: dirigem-se aos núcleos centrais e, ao sair do córtex, tornam-se mielínicas. Ao contrário do que ocorre no cérebro, existem poucas fibras de associação no corpo medular do cerebelo. Admite-se que essas fibras são ramos colaterais dos axônios das células de Purkinje. DIVISÃO FUNCIONAL DO CEREBELO Além da distribuição transversal, existe também uma divisão longitudinal, em que as partes do corpo do cerebelo se dispõem no sentido mediolateral. Distinguem-se uma zona medial, correspondendo ao vérmis, e, de cada lado, uma zona intermédia paravermiana e uma zona lateral, correspondendo à maior parte dos hemisférios. Os axônios das células de Purkinje da zona lateral projetam-se para o núcleo denteado; os da zona medial para os núcleos fastigial e vestibular lateral, os da zona intermédia, para o núcleo interpósito. As células de Purkinje do lobo floculonodular projetam-se para o núcleo fastigial ou diretamente para os núcleos vestibulares. Esta maneira de se dividir o cerebelo, baseada nas conexões do córtex com os núcleos centrais, dá a base para divisão funcional do cerebelo em 3 partes: VESTÍBULOCEREBELO: compreende o lobo floculonodular e tem conexões com o núcleo fastigial e os núcleos vestibulares; ESPINOCEREBELO: compreende o vérmis e a zona intermédia dos hemisférios e tem conexões com a medula; CEREBROCEREBELO: compreende a zona lateral e tem conexões com o córtex cerebral. CONEXÕES EXTRÍNSECAS Ao contrário do cérebro, o cerebelo influencia os neurônios motores de seu próprio lado. Para isso, tanto suas vias aferentes como eferentes, quando não são homolaterais, sofrem duplo cruzamento, ou seja, vão para o lado oposto e voltam para o mesmo lado. Esse fato tem importância clínica, pois a lesão de um hemisfério cerebelar dá sintomatologia do mesmo lado, enquanto no hemisfério cerebral a sintomatologia é do lado oposto. VESTIBULOCEREBELO CONEXÕES AFERENTES: As fibras aferentes chegam ao cerebelo pelo fascículo vestibulocerebelar, têm origem nos núcleos vestibulares e se distribuem ao lobo floculonodular. Trazem informações originadas na parte vestibular do ouvido interno sobre a posição da cabeça, importantes para manutenção do equilíbrio e da postura básica. CONEXÕES EFERENTES: As células de Purkinje do vestibulocerebelo projetam-se para os neurônios dos núcleos vestibulares medial e lateral. Através do núcleo lateral, modulam os Tratos Vestibulosespinhais lateral e medial que controlam a musculatura axial e extensora dos membros para manter o equilíbrio na postura e na marcha, fazendo parte do sistema motor medial da medula. Projeções inibitórias das células de Purkinje para os núcleos vestibulares mediais controlam os movimentos oculares e coordenam os movimentos da cabeça e dos olhos através do fascículo longitudinal medial. ESPINOCEREBELO CONEXÕES AFERENTES: são representadas principalmente pelos Tratos Espinocerebelar Anterior e Espinocerebelar Posterior, que penetram no cerebelo pelos Pedúnculos Cerebelares Superior e Inferior e terminam no córtex das zonas medial e intermédia. MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV Através do Trato Espinocerebelar Posterior, o cerebelo recebe sinais sensoriais originados em receptores proprioceptivos e, em menor grau, de outros receptores somáticos, o que lhe permite avaliar o grau de contração dos músculos, a tensão nas cápsulas articulares e nos tendões, assim como as posições e velocidades do movimento das partes do corpo. As fibras do Trato Espinocerebelar Anterior são ativadas principalmente pelos sinais motores que chegam à medula pelo Trato Corticoespinhal, permitindo ao cerebelo avaliar o grau de atividade nesse trato. CONEXÕES EFERENTES: Os axônios das células de Purkinje da zona intermédia fazem sinapse no núcleo interpósito, de onde saem fibras para o núcleo rubro e para o tálamo do lado oposto. Através das primeiras, o cerebelo influencia os neurônios motores pelo Trato Rubroespinhal, constituindo-se a via interpósito-rubroespinhal. Já os impulsos que vão para o tálamo seguem para as áreas motoras do córtex cerebral (via interpósito- tálamo-cortical), onde se origina o Trato Corticoespinhal. Assim, através desses 2 tratos, o cerebelo exerce sua influência sobre os neurônios motores da medula situados do mesmo lado. A ação do núcleo interpósito se faz diretamente sobre os neurônios motores do grupo lateral da coluna anterior, que controlam os músculos distais dos membros responsáveis por movimentos delicados. Os axônios das células de Purkinje da zona medial fazem sinapse nos núcleos fastigiais, de onde sai o Trato Fastigiobulbar com 2 tipos de fibras: fastígio- vestibulares que fazem sinapse nos núcleos vestibulares, a partir dos quais os impulsos nervosos, através do Trato Vestíbulo-Espinhal se projetam sobre os neurônios motores e os fastígio-reticulares, que terminam na formação reticular, a partir da qual os impulsos atingem pelos Tratos Reticuloespinhais, os neurônios motores. Em ambos os casos, a influência do cerebelo se exerce sobre os neurônios motores do grupo medial da coluna anterior, que controlam a musculatura axial e proximal dos membros, no sentido de manter o equilíbrio e a postura. CEREBROCEREBELO CONEXÕES AFERENTES: As fibras pontinas têm origem nos núcleos pontinos, penetram no cerebelo pelo pedúnculo cerebelar médio, distribuindo-se ao córtex da zona lateral dos hemisférios. Fazem parte da via córtico-ponto-cerebelar, através da qual chegam ao cerebelo informações oriundas de áreas motoras e não motoras do córtex cerebral. CONEXÕES EFERENTES: Os axônios das células de Purkinje da zona lateral do cerebelo fazem sinapse no núcleo denteado, de onde os impulsos seguem para o tálamo do lado oposto e daí para as áreas motoras do córtex cerebral (via dento-tálamo- cortical), onde se origina o Trato Corticoespinhal, que através dele, o núcleo denteado participa da atividade motora, agindo sobre a musculatura distal dos membros responsáveis por movimentos delicados. MÓDULO 10 – PERCEPÇÃO, CONSCIENCIA E EMOÇÃO Lúria Niemic Onofre – Medicina, turma XXXIV ASPECTOS FUNCIONAIS MANUTENÇÃO DO EOUILÍBRIO E DA POSTURA: Essas funções se fazem pelo vestíbulo-cerebelo, que promove a contração adequada dos músculos axiais e proximais dos membros, de modo a manter o equilíbrio e a postura normal, mesmo nas condições em que o corpo se desloca. A influência do cerebelo é transmitida aos neurônios motores pelos Tratos Vestibuloespinhais. CONTROLE DO TÔNUS MUSCULAR: Os núcleos centrais, em especial o dendeado e interposto mantêm, mesmo na ausência de movimento, certo nível de atividade espontânea, que agindo sobre os neurônios motores das vias laterais (Tratos Corticoespinhal e Rubroespinhal) é também importante para a manutenção do tônus. CONTROLE DOS MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS: Lesões do cerebelo têm como sintomatologia uma grave ataxia, ou seja, falta de coordenação dos movimentos voluntários decorrentes de erros na força, extensão e direção do movimento. O mecanismo através do qual o cerebelo controla o movimento envolve 2 etapas: urna de planejamento do movimento e outra de correçãodo movimento já em execução. O planejamento do movimento é elaborado no CEREBROCEREBELO, a partir de informações trazidas, pela via córtico-ponto- cerebelar, de áreas do córtex cerebral ligadas a funções psíquicas superiores (áreas de associação) e que expressam a intenção do movimento. O plano motor é então enviado às áreas motoras de associação do córtex cerebral pela via dento-tálamo- cortical. Essas áreas (pré-motora e área motora suplementar) associam os dados do plano motor do cerebelo com seus próprios dados, resultando em um plano motor comum que é, então, colocado em execução através da ativação dos neurônios da área motora primária, que vai ativar os neurônios motores medulares através do Trato Corticoespinhal. Uma vez iniciado o movimento, ele passa a ser controlado pelo espinocerebelo, que através de suas inúmeras aferências sensoriais, especialmente as que chegam pelos Tratos Espinocerebelares, é informada das características do movimento em execução e, através da via interpósito-tálamo-cortical, promove as correções devidas, agindo sobre as áreas motoras e o Trato Corticoespinhal. Para isso, o espinocerebelo compara as características do movimento em execução com o plano motor, promovendo as correções e ajustamentos necessários para que o movimento se faça de maneira adequada. Assim, o espinocerebelo recebe aferências espinhais e corticais e o cerebrocerebelo recebe apenas estas últimas. Estudos com ressonância magnética funcional mostram que o núcleo denteado (ligado ao planejamento motor) é ativado antes do início do movimento, enquanto o núcleo interpósito (ligado à correção do movimento) só é ativado depois que este se inicia. Fato interessante é que em certos movimentos muito rápidos (movimentos balísticos), como o de bater à máquina, apenas o cerebrocerebelo é ativado, pois não há tempo do espinocerebelo receber informações sensoriais que lhe permitam corrigir o movimento. APRENDIZAGEM MOTORA: O SN aprende a executar as tarefas motoras repetitivas, que envolve modificações +- estáveis em circuitos nervosos. O cerebelo participa desse processo através das fibras olivocerebelares, que chegam ao córtex cerebelar como fibras trepadeiras e fazem sinapses com as células de Purkinje. As fibras trepadeiras modificam por tempo prolongado as respostas das células de Purkinje aos estímulos das fibras musgosas. As fibras trepadeiras fornecem o sinal de erro durante o movimento que deprimiria as fibras paralelas ativas, permitindo que os movimentos certos surgissem. Através de sucessivos movimentos, um padrão de atividade cada vez mais apropriado surgiria ao longo do tempo. As fibras trepadeiras detectariam diferenças entre informações sensoriais esperadas e as que ocorrem na realidade, ao invés de só monitorizar a informação aferente. A lesão, tanto do cerebelo como da oliva inferior, prejudica o aprendizado motor em que prática, tentativa e erro levam à execução perfeita e automática do movimento. FUNÇÕES NÃO MOTORAS: São executadas principalmente pelo cerebrocerebelo. Além de suas conexões relacionadas com a motricidade, tem também conexões com a área pré-frontal do córtex, evidenciando funções não motoras, como resolver quebra-cabeças, associar palavras a verbos, resolver mentalmente operações aritméticas, reconhecer figuras complexas.
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