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FISIOLOGIA DO CEREBELO Do ponto de vista fisiológico, o cerebelo difere fundamentalmente do cérebro porque funciona sempre em nível involuntário e inconsciente, sendo sua função exclusivamente motora. Tanto o cerebelo como o cérebro apresentam um córtex que envolve um centro de substância branca (o centro medular do cérebro e o corpo medular do cerebelo), onde são observadas massas de substância cinzenta (os núcleos central do cerebelo e os núcleos da base do cérebro). O verme e os hemisférios representam importantes divisões funcionais. O verme envia eferências para as estruturas do tronco encefálico, que contribuem para as vias espinhais ventromediais descendentes que, como discutimos, controlam a musculatura axial. Hemisférios estão relacionados com outras estruturas encefálicas que contribuem para as vias laterais, sobretudo o córtex cerebral. Alça Motora do cerebelo lateral: apresenta uma projeção do córtex para ponte e depois cerebelo têm cerca de 20 milhões de axônios, com cerca de 20x mais fibras do trato cortico-espinhal, vendo então, sua grande importância. Uma das principais células que compõe o cerebelo, são as células de Purkinje, sendo o maior neurônio do cerebelo e têm um papel importante. Citoarquitetura do córtex cerebelar: é basicamente a mesma em todas as folhas e lóbulos. Da superfície para o interior do órgão, distinguem-se as seguintes camadas: • Camada molecular (1) • Camada de células de Purkinje (2) • Camada granular (3) As células de Purkinje, piriformes e grandes, são dotadas de dendritos que se ramificam na camada molecular e um axônio que sai em direção oposta, terminando em núcleos centrais do cerebelo, onde exercem ação inibitória. Esses axônios constituem as únicas fibras eferentes do córtex do cerebelo. Suas aferências são as células granulares excitatórias, da camada molecular. A camada molecular é formada principalmente por fibras de direção paralela e contém dois tipos de neurônios, as células estreladas e as células em cesto. Essas últimas são assim denominadas por apresentarem sinapses axossomáticas dispostas em torno do corpo das células de Purkinje em forma de um cesto. A camada granular é constituída principalmente pelas células granuçares ou grânulos do cerebelo, células muito pequenas (as menores do corpo humano), cujo citoplasma é reduzido. Essas células são extremamente numerosas, têm vários dendritos e um axônio que atravessa a camada de células de Purkinje e, ao atingir a camada molecular, bifurca-se em T. Os ramos resultantes dessa bifurcação constituem as chamadas fibras paralelas que se dispõem paralelamente ao eixo da folha cerebelar, sendo que essas fibras estabelecem sinapses com os dendritos das células de Purkinje dispostas ao longo da folha cerebelar. Desse modo, cada célula granular faz sinapse com um grande número de células de Purkinje. Na camada granular, existe ainda um outro tipo de neurônio, as células de Golgi, com ramificações muito amplas. Conexões intrínsecas do cerebelo: As fibras que penetram no cerebelo se dirigem ao córtex e são dois tipos: fibras musgosas e fibras trepadeiras. Sabe-se hoje que essas últimas são axônios de neurônios situados no complexo olivar inferior, enquanto as fibras musgosas representam a terminação dos demais feixes de fibras que penetram no cerebelo. As fibras trepadeiras têm esse nome porque terminam enrolando-se em torno dos dendritos das células de Purkinje, sobre as quais exercem uma potente ação excitatória. Já as fibras musgosas, ao penetrar no cerebelo emitem ramos colaterais, que fazem sinapses excitatórias com os neurônios dos núcleos centrais. Em seguida, atingem a camada granular, onde se ramificam, terminando em sinapses excitadoras axodendríticas, com um grande número de células granulares, que através das fibras paralelas, se ligam às Células de Purkinje, constituindo assim um circuito cerebelar básico. Nesse circuito então os impulsos nervosos penetram no cerebelo pelas fibras musgosas ativam sucessivamente os neurônios dos núcleos centrais, as células granulares e as células de Purkinje, as quais, por sua vez, inibem os próprios neurônios dos núcleos centrais. As aferências chegam ao cerebelo de vários setores do sistema nervoso e agem inicialmente sobre os neurônios dos núcleos centrais, de onde saem as respostas eferentes. A atividade desses neurônios é modulada pela ação inibitória das células de Purkinje, que também é modulada por outras três células inibitórias, as células de Golgi, as células do cesto e as células estreladas. Todas essas células agem através da liberação de GABA. Já a célula granular, a única excitatória do córtex cerebelar, tem como neurotransmissor o glutamato. Resumindo... Temos, assim, a situação em que as informações que chegam ao cerebelo de vários setores do sistema nervoso agem inicialmente sobre os neurônios dos núcleos centrais de onde saem as respostas eferentes do cerebelo. A atividade desses neurônios, por sua vez, é modulada pela ação inibidora das células de Purkinje. Núcleos Centrais e corpo medular do cerebelo: • Núcleo denteado: é o maior dos núcleos centrais do cerebelo, assemelha-se ao núcleo olivar inferior e localiza-se mais lateralmente. • Núcleo emboliforme • Núcleo globoso • Núcleo fastigial: localiza-se próximo ao plano mediano, em relação com o ponto mais alto do teto do IV ventrículo. Entre os núcleos fastigial e o denteado, localizam- se os núcleos globoso e emboliforme. Sendo esses dois núcleos muito semelhantes do ponto de vista funcional e estrutural, sendo frequentemente agrupado sob o nome de núcleo interpósito. Desses núcleos centrais saem as fibras eferentes do cerebelo e neles chegam os axônios das células de Purkinje e colaterais das fibras musgosas, e cada núcleo recebe os axônios das células de Purkinje originadas em partes específicas do cerebelo. O corpo medular do cerebelo é constituído de substância branca e formado por fibras mielínicas, que são principalmente: • 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 mielínicos. No corpo medular, existem poucas fibras de associação. Admite-se que essas fibras são ramos colaterais dos axônios das células de Purkinje. Divisão funcional do cerebelo: o cerebelo é dividido nas seguintes partes, o arquicerebelo, correspondendo ao lobo floculonodular; o paleocerebelo correspondendo ao lobo anterior, à úvula; e o neocerebelo, que corresponde ao restante dos hemisférios cerebelares. Mais recentemente foi proposta uma nova divisão, em que as partes se orientam longitudinalmente e se dispõe no sentido médio- lateral. • Zona medial: ímpar, corresponde ao vérmis, com seus axônios projetando-se para o núcleo fastigial e vestibular lateral • Zona intermédia: é uma zona paraverniana, e seus axônios projetam-se para o núcleo interpósito • Zona lateral: corresponde à maior parte dos hemisférios e seus axônios projetam-se para o núcleo denteado A zona lateral e a zona intermédia, não se separam por nenhum elemento visível na superfície do cerebelo. 1) Vestibulocerebelo: conexões com núcleo fastigial e núcleos vestibulares. Compreende o lobo floculonodular e tem conexões com o núcleo fastigial e os núcleos vestibulares. 2) Espinocerebelo: conexões com a medula. Compreende o vérmis e a zona intermédia dos hemisférios e tem conexões com a medula. 3) Cerebrocerebelo: conexões com o córtex cerebral. Compreende a zona lateral e tem conexões com o córtex cerebral. CONEXÕES EXTRÍNSECAS:o cerebelo influencia os neurônios motores do seu próprio lado. Para isso, tanto suas vias aferentes como eferentes, quando não são homolaterais, sofrem um duplo cruzamento, ou seja, vão para o lado oposto e voltam para o mesmo lado. Aferentes: terminam no córtex como fibras trepadeiras ou musgosas. As primeiras orginam-se no complexo olivar inferior e distribuem-se a todo o cerebelo. Já as segundas, distribuem-se a áreas específicas do cerebelo e originam-se fundamentalmente de três regiões: os núcleos vestibulares, a medula espinhal e os núcleos pontinos. Eferentes: não age diretamente sobre os neurônios motores da medula, mas sempre através de relés intermediários, situados em áreas do tronco encefálico, do tálamo ou das próprias áreas motoras do córtex cerebral. As fibras eferentes do cerebelo saem dos três núcleos centrais, os quais, por sua vez, recebem os axônios das células de Purkinje de cada uma das três zonas longitudinais do corpo do cerebelo. VESTIBULOCEREBELO: Essas fibras chegam ao cerebelo pelo fascículo vestíbulo-cerebelar, cujas fibras têm origem nos núcleos vestibulares e se distribuem principalmente ao arquicerebelo e em parte à zona medial (vérmis). Trazem informações originadas na parte vestibular do ouvido interno, sobre a posição da cabeça, importantes para a manutenção do equilíbrio e da postura básica. Células de Purkinje do vestibulocerebelo atuam nos núcleos vestibulares medial e lateral: • Núcleo lateral: modulam os tratos vestibuloespinais lateral e medial, que controlam a musculatura axial e extensora dos membros (equilíbrio na postura e na marcha: sistema motor medial da medula). • Núcleo medial: controlam os movimentos oculares e coordenam os movimentos da cabeça e dos olhos, através do fascículo longitudinal medial. E: Os axônios das células de Purkinje da zona medial (vérmis) fazem sinapse nos núcleos fastigiais, de onde sai o trato fastigiobulbar com dois tipos de fibras: fastígio-vestibulares e fastígio-reticulares. As primeiras fazem sinapse nos núcleos vestibulares, a partir dos quais os impulsos nervosos, através do trato vestíbulo- espinhal, se projetam sobre os neurônios motores, e as segundas terminam na formação reticular, a partir da qual os impulsos atingem, pelo trato retículo-espinhal, os neurônios motores. Em ambos os casos, os neurônios motores exercem função sobre o grupo medial da coluna anterior, os quais controlam a musculatura axial e proximal dos membros, no sentido de manter o equilíbrio e a postura. Fibras fastígio-reticulares... ESPINOCEREBELO: As aferências tem fibras representadas pelos trato espino-cerebelar anterior e espino-cerebelar posterior que penetram no cerebelo respectivamente pelos pedúnculos cerebelares superior e inferior e terminam no córtex do paleocerebelo. Através do trato espino-cerebelar 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 tendões, assim como as posições e velocidades do movimento das partes do corpo. Já através do trato espino-cerebelar anterior são ativadas principalmente pelos sinais motores que chegam à medula pelo trato córtico-espinhal, permitino ao cerebelo avaliar o grau de atividade nesse trato. Estimula os receptores cutâneos em diferentes partes do corpo. E convém lembrar, que essas áreas sensoriais do cerebelo são diferentes das que existem no córtex cerebral, pois os impulsos que aí chegam não se tornam conscientes. E: 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 pela trato rubro-espinhal, constituindo a via interpósito-rubro-espinhal. Já os que vão para o tálamo seguem para áreas motoras do córtex cerebral (via interpósito-tálamo-cortical), onde se origina o trato córtico-espinhal. A ação do núcleo interpósito se faz sobre os neurônios motores do grupo lateral da coluna anterior, que controlam os músculos distais dos membros responsáveis por movimentos delicados. CEREBELOCEREBELO: as fibras pontinas, também chamadas de pontino-cerebelares, têm origem nos núcleos pontinos, penetram no cerebelo pelo pedúnculo cerebelar médio, distribuindo-se principalmente ao córtex do neocerebelo. Fazem parte da via cortico-ponto-cerebelar através da qual chegam ao cerebelo informações oriundas do córtex de todos os lobos cerebrais. E: 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 do trato córtico- espinhal. Através desse trato, o núcleo denteado participa da atividade motora, agindo sobre a musculatura distal, responsável por movimentos delicados. ASPECTOS FUNCIONAIS • Manutenção do equilíbrio e da postura: essa função se faz basicamente pelo arquicerebelo e pela zona medial (vérmis), que promovem 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 vestíbulo- espinhal e retículo-espinhal. • Controle do tônus muscular: Um dos sintomas da descerebelização é a perda do tônus muscular, que pode ocorrer também por lesão dos núcleos centrais. Sabe-se que esses núcleos, em especial o denteado e interposto mantêm, mesmo na ausência de movimento, certo nível de atividade espontânea. Essa atividade, 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 duas etapas: uma de planejamento do movimento e outra de correção do movimento já em execução. Desse modo, o papel do cerebelocerebelo é diferente daquele do espinocerebelo: • CEREBROCEREBELO: recebe apenas aferências corticais. Estabelece um plano motor comum às áreas motoras do cérebro. • ESPINOCEREBELO: recebe aferências espinhais e corticais. Uma vez iniciado o movimento, ele passa a ser controlado pelo espinocerebelo. • Aprendizagem Motora: fato conhecido que, quando executamos uma mesma atividade motora várias vezes, ela passa a ser feita de maneira cada vez mais rápida e com menos erros. O cerebelo participa desse processo através das fibras olivocerebelares, que chegam ao córtex cerebelar como fibras trepadeiras e fazem sinapses diretamente com as células de Purkinje. Há evidência de que as fibras trepadeiras podem modular a excitabilidade das células de Purkínje, em resposta aos impulsos que essas células recebem do sistema de fibras musgosas e paralelas. 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 simultaneamente ativas, permitindo que os movimentos certos surgissem. CORRELAÇÕES ANATOMOCLÍNICAS Do ponto de vista puramente clínico, e tendo em vista principalmente a localização de tumores cerebelares, os neurologistas costumam distinguir dois quadros patológicos do cerebelo:lesões do vérmis e lesões dos hemisférios. As lesões hemisféricas manifestam-se nos membros do lado lesado e dão sintomatologia relacionada, pois, à coordenação dos movimentos. Já a lesão do vérmis manifesta-se principalmente por perda do equilíbrio, com alargamento da base de sustentação e alterações na marcha (marcha atáxica) e na fala.
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