Introdução à neuroanatomia e neurociência

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Introdução à
neuroanatomia
Aspectos filogênicos do sistema nervoso
Adaptação ao processo evolutivo só foi possível
devido a 3 propriedades básicas:
- Irritabilidade: propriedade de uma célula
de ser sensível ao meio ambiente, dando
origem a um impulso; neurônios
- Condutibilidade: consiste na condução
desse impulso pelo meio interno;
neurônios
- Contratilidade: é a resposta do ser vivo ao
estímulo inicial. Células musculares
primitivas.
Neurônio
Células especializadas na irritabilidade e
condutibilidade. Função de captar a informação,
conduzi-la ao SNC e retransmiti-la para órgãos
alvos no corpo.
Pode ser considerada:
- Aferente ou sensitivo: neurônios, fibras e
nervos que trazem impulsos a uma área
do sistema nervoso
- Eferente ou motor: levam impulso dessa
área para os órgãos efetores
Planos anatômicos
Axial = transversal
Divisões do sistema nervoso
Divisão anatômica
SNC: encéfalo e medula (formam o neuro-eixo)
SNP: tudo que está além do SNC
Encéfalo: porção mais central dentro do crânio;
dividido em cérebro, tronco encefálico e cerebelo.
Cérebro é constituído por telencéfalo e diencéfalo
Tronco encefálico: mesencéfalo + ponte + bulbo
Cerebelo: córtex + núcleos
TELENCÉFALO
Córtex do telencéfalo:
- Sulcos: reentrâncias/depressões laterais,
pontos mais profundos que delimitam os
giros.
- Giros: estruturas entre os sulcos, mais
altas, são partes de substância cinzenta.
Essa organização permite o aumento de sua
superfície sem aumento considerável de volume.
Nas estruturas subcorticais (abaixo do córtex) há
substância branca e núcleos da base (constituídos
de substância cinzenta)
Substância branca: composta por tratos/vias que
vão de cima para baixo (descendentes) e de
baixo para cima (ascendentes).
Núcleos da base/substância cinzenta: ilhas,
conjuntos de corpos neuronais inseridos na
substância branca.
O telencéfalo inclui os dois hemisférios corticais e
a lâmina terminal (constituída pelos núcleos da
base).
Cada hemisfério possui:
- 3 polos (frontal, temporal e occipital);
- 3 margens (superior, medial e inferior);
- 5 lobos (frontal, parietal, temporal,
occipital e insular - o último é escondido
pelo parênquima cortical);
- 3 faces (dorsolateral, medial e inferior).
Ínsula: estrutura mais profunda, podendo ser
considerada outro lobo, geralmente não é
visualizada na maioria dos cortes.
Divisões telencefálicas: lobos cerebrais
Sulco lateral (fissura de Sylvius): marca para
dividir os lobos e outras estruturas. Serve de base
para divisão de lobos).
Sulco parieto-occipital: divide o lobo occipital do
parietal.
Córtex: composto por corpos de neurônios que se
relacionam em camadas corticais. Estruturas
mais profundas (substância branca) são os
prolongamentos dos neurônios.
Sulco central: guia a identificação de outros
sulcos e giros
.
Visão lateral:
Sulco calcarino: ponto importante para
localização da área visual no córtex.
Superiormente à órbita está localizado o giro reto.
Visão medial:
Corpo caloso: comissura/ponte que leva
informações de um hemisfério para o outro.
Contornando o corpo caloso há o giro do cíngulo
Funções do telencéfalo:
Área motora primária: localizada no giro
pré-central; importante e responsável pela
motricidade voluntária, início de um movimento. O
giro pré-central abrange a área 4 de Brodmann.
É dessa área que se originam grande parte das
fibras dos tratos corticoespinhal e corticonuclear,
principais responsáveis pela motricidade
voluntária.
Área sensitiva primária: giro pós-central
Região inferior: região órbito-frontal -
importância para tomada de decisões e juízo
crítico
Região polar (pré-frontal): importante para
inibição e estímulo de comportamentos. Lesões
nessa região levam a alterações importantes de
comportamento.
Região frontal medial: volição/iniciativa. Lesões
geram apatia, dificuldade de iniciar movimento
Área de broca: localizada no giro frontal inferior,
mais posterior - linguagem: fluência no discurso e
fala.
Área de Wernicke: entre o lobo parietal e
temporal - linguagem: compreensão
DIENCÉFALO
É formado por:
- tálamo: grande centro de retransmissão
de fibras entre o córtex e estruturas
subcorticais;
- hipotálamo: grande regulador da
homeostase;
- subtálamo: atua no circuito motor de
forma subsidiária;
- epitálamo: relacionado com a
sincronização do
ritmo circadiano.
Vista medial de um corte
sagital de um encéfalo,
onde temos o diencéfalo
e seus componentes.
Essas estruturas fazem parte do tentório superior
da base do crânio.
CEREBELO
O cerebelo possui dois hemisférios, unidos por um
vérmis, localizado na linha mediana.
O córtex cerebelar é percorrido por sulcos,
delimitando folhas.
Se encontra no compartimento infratentorial do
crânio.
Dividido em lobo flóculo-nodular, lobo anterior e
lobo posterior.
TRONCO ENCEFÁLICO
Importante para o funcionamento da homeostase
do corpo e manutenção da vida (exames que
diagnosticam morte encefálica testam seu
funcionamento).
Profundamente a ele, temos diversos núcleos de
pares cranianos, além da formação reticular.
No sentido crânio-caudal, é dividida
anatomicamente em mesencéfalo, ponte e bulbo.
A ponte está situada entre o mesencéfalo
rostralmente (à frente) e o bulbo caudalmente.
O bulbo é a subdivisão mais caudal do tronco
encefálico, contínua com a medula espinhal.
VENTRÍCULOS ENCEFÁLICOS
Internamente ao encéfalo, há ventrículos
encefálicos, por onde circulam o líquor
cefalorraquidiano (LCR), diminuindo o efeito do
peso do encéfalo, além de fornecer proteção
mecânica a seus
componentes.
São 4 cavidades revestidas
por epitélio epididimário, 2
pares (ventrículos laterais)
e 2 ímpares (terceiro e
quarto ventrículo). São
ligadas umas às outras por
diversos canais, formando o
sistema ventricular.
A análise clínica da
composição e cultura do
líquor pode auxiliar na
identificação de patologias
como a meningite. Assim, o LCR deve ser
recolhido ou por punção occipital (abaixo do
crânio, líquor da cisterna magna) ou por punção
lombar (entre L3-L4 ou L4-L5).
MEDULA ESPINHAL
Massa cilindroide de tecido nervoso situada
dentro do canal vertebral, sem ocupá-lo
completamente.
No homem adulto mede aproximadamente 45
centímetros, sendo um pouco menor na mulher.
Cranialmente, a medula limita-se com o bulbo,
aproximadamente ao nível do forame magno do
osso occipital.
O limite caudal da medula tem importância clínica
e no adulto, situa-se geralmente na segunda
vértebra lombar (L2).
A medula termina afilando-se para formar um
cone, o cone medular, que continua com um
delgado filamento meníngeo, o filamento terminal.
Centro branco medular:
É formado por fibras mielinicas. Distinguem-se
dois grupos de fibras; de projeção e de
associação.
As fibras de projeção ligam o córtex cerebral a
centros subcorticais; as fibras de associação
unem áreas corticais situadas em pontos
diferentes do cérebro.
Entre as fibras de associação, temos aquelas que
atravessam o plano mediano para unir áreas
simétricas dos dois hemisférios.
Constituem as três comissuras telencefálicas:
corpo caloso, comissura anterior, comissura do
fórnix.
As fibras de projeção se dispõem em dois feixes:
o fórnix e a cápsula interna. O fórnix une o córtex
do hipocampo ao corpo mamilar e contribui
pouco para a formação do centro branco
medular. A cápsula interna contém a grande
maioria das fibras que saem ou entram no córtex
cerebral.
SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO
Nervos: cordões esbranquiçados que atuam
unindo o SNC aos órgãos periféricos.
Divisão de acordo com a porção do SNC:
- Cranianos: nervos ligados ao encéfalo
- Espinhais: nervos ligados a medula
espinhal
Divisão de acordo com a função: motores,
sensitivos e nervosos.
Gânglios: aglomerado de corpos de neurônios
localizados fora do SNC. Também classificados
como sensitivos e motores.
Terminações nervosas: localização na extremidade
das fibras que constituem os nervos
- Placa motora: parte motora
- Exteroceptores: parte sensitiva, recebe
estímulos do meio externo
- Visceroceptores: recebem estímulos dos
órgãos internos
- Proprioceptores: informam o SNC sobre a
posição do corpo ouforça necessária
para coordenação
Divisão embriológica
O ectoderma, folheto mais externo, é responsável
pelo desenvolvimento do sistema nervoso. Ao ser
induzido pela notocorda, se espessa e forma a
placa neural.
A placa neural começa a sofrer invaginações
sucessivas, formando a goteira neural. Ao se
fechar, essa goteira se torna o tubo neural,
estrutura responsável pela origem do SNC.
A notocorda atua como eixo de sustentação
craniocaudal na região posterior do embrião,
sendo substituída pela coluna vertebral nos
vertebrados.
A parte cranial do tubo neural formará o
arquencéfalo ou encéfalo primitivo. A parte mais
caudal origina a medula primitiva.
No arquencéfalo, há 3 vesículas encefálicas
primitivas:
- Prosencéfalo: dela se originam mais duas
vesículas - o telencéfalo e o diencéfalo.
- Mesencéfalo: não se modifica durante o
desenvolvimento embrionário
- Rombencéfalo: dará origem ao
metencéfalo (formando a ponte e o
cerebelo) e o mielencéfalo (formando o
bulbo).
Divisão fisiológica
Sistema nervoso dividido em somático e visceral.
Ambos possuem um componente aferente e outro
eferente.
O somático está relacionado com a forma que o
organismo interage com o meio ambiente externo
a ele. Seu componente aferente é responsável por
conduzir ao SNC os impulsos originados nos
receptores periféricos. Já o eferente, leva as
informações processadas nos centros nervosos
até os músculos estriado esqueléticos, realizando
movimentos voluntários. O arco reflexo (imagem a
seguir) é um exemplo de ação cooperativa entre
esses componentes.
O visceral está relacionado com o controle das
vísceras frente a homeostase corpórea. O
componente aferente é responsável por conduzir
impulsos nervosos originados em visceroceptores
até o SNC. O eferente atua levando os impulsos
processados no centro nervoso para as vísceras,
por meio de glândulas, músculos lisos e estriado
cardíaco.
O componente visceral eferente/motor é
denominado sistema nervoso autônomo (SNA),
dividido em simpático e parassimpático.
O simpático responde a situações de estresse,
estimulando taquicardia, taquipneia, hipertensão,
sudorese, hiperglicemia, redução da motilidade e
digestão. É formado pelo tronco simpático, nervos
esplâncnicos e gânglios pré-vertebrais.
O tronco simpático corresponde a cadeia de
gânglios paravertebrais unidos por ramos
interganglionares. Por ele passam fibras
simpáticas pré-ganglionares e pós-ganglionares.
Os nervos esplâncnicos são cordões
esbranquiçados formados por fibras
pré-ganglionares que passam pelo tronco sem
realizar sinapse no nível paravertebral.
Os gânglios pré-vertebrais são um conjunto de
corpos neuronais, anteriormente a coluna
vertebral, onde fibras pré-ganglionares dos nervos
esplâncnicos realizam sinapse.
O parassimpático realiza ações de calma como
bradicardia, bradipneia, anidríase, hipoglicemia,
aumento da motilidade e digestão. Formado pelo
núcleos de alguns pares cranianos e nervos
esplâncnicos pélvicos.
Núcleos:
- Núcleo de Edinger-Westphal - nervo
oculomotor (III): inerva os músculos
intrínsecos da pupila;
- Núcleo salivatório superior - nervo facial
(VII): inerva glândulas submandibulares e
sublinguais;
- Núcleo lacrimal - nervo facial (VII): inerva
a glândula lacrimal;
- Núcleo salivatório inferior - nervo
glossofaríngeo (IX): inerva as glândulas
parótidas;
- Núcleo motor dorsal do vago - nervo
vago (X): inervação parassimpática do
trato digestório e cardiorrespiratório.
- Núcleo ambíguo - nervo vago (X): inerva
laringe e faringe
*Acetilcolina também está no simpático como
neurotransmissor visceral nas glândulas
sudoríparas e vasculatura dos músculos estriados.
Divisão com base na segmentação (metameria)
Metameria: organização do corpo animal em
segmentos semelhantes ao longo de seu
comprimento.
Divisão em:
- Sistema nervoso segmentar: porções do
SNC relacionadas diretamente com os
nervos, tronco encefálico, medula e SNP.
Não possui córtex, substância cinzenta
localizadas no interior na substância
branca, formando núcleos (organização
não restrita ao segmentar - núcleos da
base). Surgiu antes e está funcionalmente
subordinado ao segundo.
- Sistema nervoso suprassegmentar:
estruturas superiores ao segmentar que
não possui metameria, sendo formado
pelo cérebro e cerebelo. Córtex de
substância cinzenta externamente a
substância branca.
Exceção dessa divisão: nervos olfatório e óptico,
com fibras partindo do cérebro (telencéfalo e
diencéfalo, respectivamente).
Hierarquia
As áreas “de cima” (cérebro – geralmente
telencéfalo) mandam, controlam, inibem/ativam,
modulam as áreas “de baixo” (tronco encefálico e
medula).
Só que não é tão simples assim, pois trata-se de
circuitos paralelos e concomitantes que se
interconectam, mas onde cada um faz uma parte
do todo
Exemplo de funcionamento hierárquico
Neurônio I ( Cortical )
Neurônio II (Núcleos TE – tronco encefálico)
Neurônio III ( Efetor Muscular
Neurociência
CIÊNCIA QUE ESTUDA O DESENVOLVIMENTO
QUIMICO, ESTRUTURAL, FUNCIONAL,
COMPORTAMENTAL, COGNITIVO, MOLECULAR E
CELULAR DO SISTEMA NERVOSO
Neurociência molecular – Estudo físico químico,
trocas iônicas nas sensações, planejamento,
entendimento, compreensão, relacionamento, e
demais funções humanas
Neurociência celular – Distinção, forma e
funcionamento celular – funções neuronais –
processamento, transporte, transmissão de
informações
Neurociência dos sistemas – Estuda grupos
neuronais com função comum dentro de sistema.
Neurociencia cognitiva – Estuda pensamentos,
aprendizado, memória, linguagem e memoria
para desempenho e desenvolvimento de
habilidades motoras
Medula espinal
Caso clínico
Parestesia = formigamento – compressão
posterior da medula espinal (sensitiva); se fosse
anterior, os sintomas seriam motores
Tapis dorsali: lesão do próprio posterior – saber
onde estão as partes do corpo
Secção esquemática transversal da medula
• Calibre não uniforme
• Intumescência cervical: C5 e T1
• Intumescência lombar: L1 e L5
• Forame magno à L2
• Cone medular
Cauda equina
conjunto de raízes nervosas (segmentos
medulares) mais caudais
Nomenclaturas
Formação reticular: agregado de neurônios
separados por fibras nervosas que não
correspondem às substâncias branca ou cinzenta
e ocupa a parte central do tronco encefálico
Córtex: substância cinzenta que se dispõe em
uma camada fina na superfície do cérebro e do
cerebelo
Trato: feixe de fibras nervosas com
aproximadamente a mesma origem, função e
destino. Exemplo de nomenclatura: trato
corticoespinhal lateral – trato cujas fibras se
originam no córtex cerebral, terminam na medula
espinal e se localiza no funículo lateral da medula.
Fascículo: trato mais compacto; prolongamentos
centrais de neurônios sensitivos situados nos
gânglios espinais.
Lemnisco (=fita): feixe de fibras sensitivas que
levam impulsos nervosos ao tálamo.
Funículo (=cordão): substância branca da medula
espinal contendo vários tratos ou fascículos.
Decussação: fibras nervosas que cruzam
obliquamente o plano mediano e têm
aproximadamente a mesma direção (exemplo –
pirâmides).
Comissura: fibras nervosas que cruzam
perpendicularmente o plano mediano e têm
direções diametralmente opostas (exemplo corpo
caloso)
Fibras de projeção: fibras que saem fora dos
limites de alguma área ou órgão do SNC.
Fibras de associação: associam pontos mais ou
menos distantes de uma área ou órgão do SNC
sem abandoná-lo.
Modulação: mudança de excitabilidade de um
neurônio causada por axônios de outros
neurônios não relacionados com a função do
primeiro.
Neuroimagem funcional: técnica que permite
estudar o estado funcional de áreas do SNC em
indivíduos sem anestesia. Neurônios ativados
geram aumento do metabolismo e do fluxo
sanguíneo.
Sulcos no eixo vertical
Fissura Mediana Anterior
Sulcos laterais anteriores
Sulcos laterais posteriores
Sulco mediano posterior
Sulcos intermédios posteriores
Substâncias
Coluna lateral: encontrada nos segmentos
medulares T1-L2 – subst. Cinzenta com corpos
celulares de neurônios motores (sistema nervoso
autônomo).
Substância cinzenta: fibras amielínicas e corposde neurônios – colunas anteriores, posteriores e
laterais, substância cinzenta intermédia
Substância. Branca: conjunto e tratos e fascículos
(funículo); fibras mielínicas e neuroglia – tratos,
fascículos nervosos - funículo anterior, lateral e
posterior
A substância cinzenta é circundada pela branca,
constituindo, de cada lado, funículos anterior,
lateral e posterior. O posterior compreende os
fascículos grácil e cuniforme. Entre a fissura
mediana e anterior e a substância cinzenta,
localiza-se a comissura branca, local de
cruzamento de fibras.
Nervos espinais emergem pelo forame
intervertebral
Núcleos e lâminas da substância cinzenta
Coluna anterior – neurônios motores comáticos
• Núcleos do grupo medial – inervação de
musculatura axial
• Núcleos do grupo lateral inerva
musculatura distal, apendicular
Citoarquitetura da substância cinzenta em lâminas
I – V: sensibilidade e aferência (coluna posterior)
IX: motricidade (coluna anterior)
Substância branca: tratos ascendentes e
descendentes da medula espinal
Nervos espinais (31)
8 cervicais, 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 1
coccígeo.
• 8 cervicais, sendo que há 7 vértebras
cervicais; emergem inferior à sua vértebra
correspondente
• Origem aparente do nervo espinal no
forame intervertebral
Segmento medular: parte da medula espinal
relacionada a um par de nervo espinal.
Medula espinal no adulto termina na vértebra L2
Diferença de tamanho da medula espinal para a
coluna vertebral
T4 – qual o segmento medular correspondente?
+2 = segmento T6
Formação do nervo espinal
Raiz Ventral (fibras eferentes) + Raiz Dorsal (fibras
aferentes) = Nervo misto
Dermátomos
Faixa de pele da qual um nervo espinhal é
responsável pela sensibilidade.
Até o queixo: trigêmeo
C1: vestigial, não inerva nada
C2: parte de traz da cabela
C3: pele acima do trapézio
C4:
C5: acima do deltoide