Fisiologia III 01 - Neurofisiologia - Completa - Med Resumos (Fev-2012)[1]

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(1)Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. MED RESUMOS 2012 NETTO, Arlindo Ugulino.. FISIOLOGIA III NEUROFISIOLOGIA (Professor Arnaldo Medeiros) O sistema nervoso (SN) é um aparelho único do ponto de vista funcional: o sistema nervoso e o sistema endócrino controlam as funções do corpo praticamente sozinhos. Além das funções comportamentais e motoras, o sistema nervoso recebe milhões de estímulos a partir dos diferentes órgãos sensoriais e, então, integra, todos eles, para determinar respostas a serem dadas pelo corpo, permitindo ao indivíduo a percepção e interação com o mundo externo e com o próprio organismo. De fato, o sistema nervoso é basicamente composto por células especializadas, cuja função é receber os estímulos sensoriais e transmiti-los para os órgãos efetores, tanto musculares como glandulares. Os estímulos sensoriais que se originam no exterior ou no interior do corpo são correlacionados dentro do sistema nervoso, e os impulsos eferentes são coordenados, de modo que os órgãos efetores atuam harmoniosamente, em conjunto, para o bem estar do indivíduo. Ainda mais, o sistema nervoso das espécies superiores tem a capacidade de armazenar as informações sensoriais recebidas durante as experiências anteriores. Em resumo, dentre as principais funções do sistema nervoso, podemos destacar:  Receber informações do meio interno e externo (função sensorial)  Associar e interpretar informações diversas (função cognitiva)  Ordenar ações e respostas (função motora)  Controle do meio interno (devido a sua relação com o sistema endócrino)  Memória e aprendizado (função cognitiva avançada). DIVIS•ES DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista anatômico, podemos dividir o sistema nervoso em duas grandes partes: o sistema nervoso central (S.N.C.) e o sistema nervoso periférico (S.N.P.). O primeiro reúne as estruturas situadas dentro do crânio (encéfalo) e da coluna vertebral (medula espinal), enquanto o segundo reúne as estruturas distribuídas pelo organismo (nervos, plexos e gânglios periféricos). Já do ponto de vista funcional, o sistema nervoso deve ser dividido em sistema nervoso somático (S.N.S.) e sistema nervoso autonômico (S.N.A.), de modo que o primeiro está relacionado com funções submetidas a comandos conscientes (sejam motores ou sensitivos, estando relacionado com receptores sensitivos e com músculos estriados esqueléticos) e o segundo, por sua vez, está relacionado com a inervação inconsciente de glândulas, músculo cardíaco e músculo liso.. 1.

(2) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. DIVISÃO ANATÔMICA DO SISTEMA NERVOSO. 1. Sistema nervoso central (SNC). Anatomicamente, denomina-se sistema nervoso central ou neuroeixo o conjunto representado pelo encéfalo e pela medula espinhal dos vertebrados. Forma, junto ao sistema nervoso periférico, o sistema nervoso como um todo, e tem papel fundamental no controle dos sistemas do corpo. Denomina-se encéfalo a parte do SNC contida no interior da caixa craniana, e medula espinhal a parte que continua a partir do encéfalo no interior do canal vertebral. 1.1. Encéfalo: corresponde ao conjunto de cérebro, tronco encefálico e cerebelo (ou seja, todas as estruturas do SN localizadas dentro da caixa craniana). 1.1.1. Cérebro (telencéfalo + diencéfalo) 1.1.1.1. Telencéfalo: o telencéfalo é dividido em dois hemisférios cerebrais bastante desenvolvidos e constituídos por giros e sulcos que abrigam os centros motores, sensitivos e cognitivos. Dentro do cérebro, estão os ventrículos cerebrais (ventrículos laterais e terceiro ventrículo), cavidades interrelacionadas (que se comunicam ainda com um quarto ventrículo, localizado ao nível do tronco encefálico) que servem como reservatório do líquido céfalo-raquidiano (líquor ou LCR), participando da nutrição, proteção e excreção do sistema nervoso. Estruturalmente, o telencéfalo é formado pelo córtex cerebral, sistema límbico e núcleos de base.  Núcleos da base: conjuntos de corpos de neurônios localizados na base do telencéfalo responsáveis por modular informações provenientes do córtex e que pra ele se dirigem de volta, principalmente do ponto de vista motor.  Sistema Límbico: conjunto de estruturas telencefálicas relacionadas com emoções, memória e controle do sistema nervoso autonômico.  Córtex cerebral: consiste no manto de corpos de neurônios que reveste todo o telencéfalo perifericamente, distribuindo-se ao longo dos dois hemisférios: direito (não verbal) e esquerdo (verbal). Tais neurônios corticais estão dispostos em camadas e, a depender de sua localização no telencéfalo, são responsáveis pela motricidade, sensibilidade, linguagem (parte motora e compreensão), memória, etc. Cada hemisfério é constituído de cinco lobos: Frontal, Parietal, Temporal, Occipital e Lobo da ínsula (esta divisão não se faz do ponto de vista funcional; é meramente anatômica, sendo atribuída de acordo com a relação da respectiva região do telencéfalo com os ossos do crânio). o Lobo Occipital: recebe, praticamente, apenas estímulos visuais direcionados pelos nervos ópticos (II par de nervos cranianos). Contém, portanto, o córtex visual primário. Dele, partem estímulos para os lobos temporais e parietais, onde o estímulo visual será interpretado. o Lobo Temporal: abriga o córtex auditivo primário (giro temporal transverso anterior), servindo como entrada para a maioria dos estímulos auditivos e visuais (abriga boa parte do córtex visual secundário, localizado fora do lobo occipital). Dele, partem estímulos para o sistema límbico e núcleos da base. No lobo temporal, está abrigado o hipocampo, importante estrutura do sistema límbico relacionada com a memória (tardia). o Lobo Parietal: é sede principal de entrada de múltiplos estímulos sensoriais, pois apresenta o córtex somatossensorial primário. Ele estabelece ainda o limite entre o córtex visual e o auditivo, integrando informações afins. No lobo parietal, existe a área posterior (ou sensitiva) da linguagem (área de Wernicke, responsável pela compreensão da linguagem, reconhecimento da fala, reconhecimento da face,. 2.

(3) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. o. o. reconhecimento da escrita, etc.). Do lobo parietal, partem ainda estímulos para o lobo frontal relacionados com coordenação mão-olho, movimento ocular, atenção, etc. Lobo Frontal: maior lobo telencefálico, é conhecido por abrigar o córtex motor primário. Embora não possua entrada sensorial direta, sua grande porção não-motora (área pré-frontral) está relacionada com diversos aspectos psicossociais (comportamento, planejamento de atitudes, personalidade, juízo, etc.), sendo importantes áreas de planejamento e ações sequenciadas, e memória (recente). Abriga ainda a área anterior (ou motora) da linguagem (área de Broca, que estabelece conexões com a área de Wernicke do lobo temporal e está relacionada com a articulação de fonemas). Lobo da Ínsula: pequeno lobo que evolui menos que os demais durante o desenvolvimento embrionário e, por esta razão, encontra-se encoberto pelo lobo frontal e temporal. Estudos apontam que ele esteja relacionado com a linguagem.. 1. OBS : O corpo caloso é formado por um conjunto de fibras (comissura) que estabelece a comunicação entre os hemisférios, conectando estruturas comparáveis de cada lado. Permite que estímulos recebidos em um lado sejam processados em ambos os hemisférios ou exclusivamente no hemisfério oposto. Além disso, auxilia na coordenação e harmonia entre os comandos motores oriundos dos dois hemisférios. OBS²: A informação sensorial é enviada para hemisférios opostos. O princípio básico é a organização contralateral, de modo que a maioria dos estímulos sensoriais chega ao córtex contralateral cruzando ao longo das vias ascendentes que os conduziu. Como na visão, ocorre o crossover visual: o campo de visão esquerdo é projetado no lobo occipital direito; o campo visual direito é projetado para o lobo esquerdo. Outros sentidos funcionam semelhantemente. Bem como ocorre no que diz respeito às áreas motoras: o hemisfério direito controla o lado esquerdo do corpo e o hemisfério esquerdo controla o direito, uma vez que as fibras motoras oriundas do córtex motor de um lado cruzam para o lado oposto ao nível do bulbo na chamada decussação das pirâmides. 1.1.1.2. Diencéfalo: área localizada na transição entre o tronco encefálico e o telencéfalo, sendo subdividido em hipotálamo, tálamo, epitálamo e subtálamo. Todas as mensagens sensoriais, com exceção das provenientes dos receptores do olfato, passam pelo tálamo (e metatálamo) antes de atingir o córtex cerebral.  Tálamo: é uma massa ovóide predominantemente composta por substância cinzenta localizada no diencéfalo e que corresponde à maior parte das paredes laterais do terceiro ventrículo encefálico. O tálamo atua como estação retransmissora de impulsos nervosos para o córtex cerebral. Ele é responsável pela condução dos impulsos às regiões apropriadas do cérebro onde eles devem ser processados. O tálamo também está relacionado com alterações no comportamento emocional; que decorre, não só da própria atividade, mas também de conexões com outras estruturas do sistema límbico (que regula as emoções). Em resumo, o tálamo está relacionado com a transferência da informação sensorial, função de modulação e retransmissão sensorial, integração da informação motora (cerebelo e núcleos da base), transmissão de informações aos hemisférios cerebrais envolvidas com o movimento.  Hipotálamo: também constituído por substância cinzenta, é o principal centro integrador das atividades dos órgãos viscerais (sistema nervoso autônomo), sendo um dos principais responsáveis pela homeostase corporal. Ele faz ligação entre o sistema nervoso/límbico e o sistema endócrino/visceral, atuando na ativação de diversas glândulas endócrinas. É o hipotálamo que controla a temperatura corporal (termoregulação), regula o apetite e o balanço de água no corpo, o sono e está envolvido na emoção e no comportamento sexual. Em resumo, o hipotálamo é uma pequena região que se situa em posição ventral ao tálamo, compondo o assoalho e parte inferior da parede lateral do terceiro ventrículo, e está relacionado com a regulação de muitos comportamentos que são essenciais para homeostase e reprodução.  Epitálamo: constitui a parede posterior do terceiro ventrículo e nele, está localizada a glândula pineal.. 1.1.2.. Cerebelo: situado posteriormente ao tronco encefálico e inferiormente ao lobo occipital, o cerebelo é, primariamente, um centro responsável pelo controle e aprimoramento (coordenação) dos movimentos planejados e iniciados pelo córtex motor (o cerebelo estabelece inúmeras conexões com o córtex motor e com a medula espinhal). Consiste em dois hemisférios conectados por uma porção média, o vérmis. Porém, ao contrário dos hemisférios cerebrais, o lado esquerdo do cerebelo está relacionado com os movimentos do lado esquerdo do corpo, enquanto o lado direito, com os movimentos do lado direito do corpo (portanto, há uma correspondência ipsilateral). O cerebelo recebe informações do córtex motor e dos gânglios da base de todos os estímulos enviados aos músculos. Desta forma, a partir da ativação que recebe do córtex motor referente a movimentos musculares que devem ser executados e de informações proprioceptivas oriundas de todo o corpo (articulações, músculos, áreas de pressão do corpo, aparelho vestibular e olhos, etc.), o cerebelo refina o movimento a ser executado, selecionando quais os grupos musculares a serem ativados e quais as articulações a serem exigidas. Após o início do movimento, o cerebelo ainda estabelece a comparação entre desempenho e aquilo que se teve em vista realizar. Desta forma, produz estímulos corretivos que são enviados de volta ao córtex para que o desempenho motor real seja igual ao pretendido. Assim, o cerebelo relaciona-se com os ajustes dos movimentos, equilíbrio, postura, tônus muscular e, sobretudo, coordenação motora. O cerebelo, fundamentalmente, apresenta as seguintes estruturas fundamentais: núcleos cerebelares profundos e córtex cerebelar.. 3.

(4) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 1.1.3.. Tronco encefálico: o tronco encefálico interpõe-se entre a medula e o diencéfalo, situando-se ventralmente ao cerebelo. Possui três funções gerais: (1) recebe informações sensitivas de estruturas cranianas e controla a maioria das funções motoras e viscerais referentes a estruturas da cabeça; (2) contém circuitos nervosos que transmitem informações da medula espinhal até outras regiões encefálicas e, em direção contrária, do encéfalo para a medula espinhal (lado esquerdo do cérebro controla os movimentos do lado direito do corpo e vice-versa); (3) regula a atenção, função esta que é mediada pela formação reticular (agregação mais ou menos difusa de neurônios de tamanhos e tipos diferentes, separados por uma rede de fibras nervosas que ocupa a parte central do tronco encefálico). Além destas três funções gerais, as várias divisões do tronco encefálico desempenham funções motoras e sensitivas específicas. O tronco encefálico é subdividido em bulbo, ponte e mesencéfalo.  Bulbo: é a extensão superior direta da medula espinal e assemelha-se a ela na organização e função. Além de outras funções específicas, o bulbo é responsável pela regulação da pressão sanguínea e respiração, paladar, audição, manutenção do equilíbrio, controle dos músculos do pescoço e da face. A maioria destas funções está relacionada à presença maciça de núcleos dos nervos cranianos nesta região do tronco encefálico.  Ponte: está situada em posição rostral ao Bulbo e salienta-se da superfície ventral do tronco encefálico. Está divida em Parte Ventral (retransmite informação acerca do movimento e sensações) e Parte Dorsal (relacionada com funções como respiração, paladar, sono, etc.). Dentre outros núcleos, na ponte, podemos destacar a presença do núcleo motor do nervo facial (responsável pela formação do nervo que controla os movimentos da mímica facial).  Mesencéfalo: está situado em posição mais superior com relação à ponte. Estabelece importantes ligações entre componentes do sistema motor (cerebelo, núcleos da base e hemisférios cerebrais). Sua substância negra envia aferências aos núcleos da base (participa na definição do planejamento motor). Possui importantes núcleos relacionados com os movimentos dos olhos.. 1.2. Medula Espinal: corresponde à porção alongada do sistema nervoso central, estabelecendo as maiores ligações entre o SNC e o SNP. Está alojada no interior da coluna vertebral, ao longo do canal vertebral, dispondo-se no eixo crânio-caudal. Ela se inicia ao nível do forame magno e termina na altura entre a primeira e segunda vértebra lombar no adulto, atingindo entre 44 e 46 cm de comprimento, possuindo duas intumescências, uma cervical e outra lombar (que marcam a localização dos grandes plexos nervosos: braquial e lombossacral).. 4.

(5) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 5.

(6) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 2. Sistema nervoso periférico (SNP) O sistema nervoso periférico é constituído por estruturas localizadas fora do neuroeixo, sendo representado pelos nervos (e plexos formados por eles) e gânglios nervosos (consiste no conjunto de corpos de neurônios fora do SNC). No SNP, os nervos cranianos e espinhais, que consistem em feixes de fibras nervosas ou axônios, conduzem informações para e a partir do sistema nervoso central. Embora estejam revestidos por capas fibrosas à medida que cursam para diferentes partes do corpo, eles são relativamente desprotegidos e são comumente lesados por traumatismos, trazendo déficits motores/sensitivos para grupos musculares/porções de pele específicas. OBS3: Um nervo corresponde a um cordão formado por conglomerados de axônios que, ao longo de seu trajeto, pode projetar diversos axônios que chegarão às estruturas a serem inverdadas (placa motora ou terminal sensitivo).. 2.1. Gânglios nervosos. Dá-se o nome de gânglio nervoso para qualquer aglomerado de corpos celulares de neurônios encontrado fora do sistema nervoso central (quando um aglomerado está dentro do sistema nervoso central, é conhecido como núcleo). Os gânglios podem ser divididos em sensoriais dos nervos espinhais e dos nervos cranianos (V, VII, VIII, IX e X) e em gânglios autonômicos (situados ao longo do curso das fibras nervosas eferentes do SN autônomo).. 2.2. Nervos espinhais. Nos sulcos lateral anterior e lateral posterior, existem as conexões de pequenos filamentos radiculares, que se unem para formar, respectivamente, as raízes ventral e dorsal dos nervos espinhais. As duas, por sua vez, se unem para formar os nervos espinhais propriamente ditos. É a partir dessa conexão com os nervos espinhais que a medula pode ser dividida em segmentos. Estes nervos são importantes por conectar o SNC à periferia do corpo. Os nervos espinhais são assim chamados por se relacionarem com a medula espinhal, estabelecendo uma ponte de conexão SNC-SNP.. Existem 31 pares de nervos espinhais aos quais correspondem 31 segmentos medulares assim distribuídos: 8 cervicais (existe oito nervos cervicais mas apenas sete vértebras pois o primeiro par cervical se origina entre a 1ª vértebra cervical e o osso occipital), 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 1 coccígeo.. 6.

(7) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2 4. OBS : Na realidade, são 33 pares de Nn. Espinhais se forem considerados os dois pares de nervos coccígeos vestigiais, justapostos ao filamento terminal da medula.. 2.3. Nervos cranianos Os 12 nervos cranianos, também constituintes importantes do sistema nervoso periférico, apresentam funções neurológicas diversificadas. Os sentidos especiais são representados por todo ou por parte da função de cincos nervos cranianos: o olfatório (responsável pela olfação), o nervo óptico (responsável pela visão), o facial, o glossofaríngeo e o vago (responsáveis pelo paladar), o componente coclear do nervo vestíbulo-coclear (responsável pela audição). Outros três nervos cranianos são diretamente responsáveis pelos movimentos coordenados, sincrônicos e complexos de ambos os olhos: o oculomotor, o troclear e o abducente. O nervo primariamente responsável pela expressão facial é o nervo facial. A sensibilidade facial, por sua vez, é servida primariamente pelo nervo trigêmeo; contudo, este é um nervo misto, tendo também uma contribuição motora primária para a mastigação. A capacidade de comer e beber também depende do nervo vago, glossofaríngeo e do hipoglosso, sendo este último relacionado com a motricidade da língua. Os nervos hipoglosso e laríngeo recorrente (ramo do nervo vago) também são importantes para a função mecânica da fala. Por fim, o nervo acessório, cujas raízes nervosas cranianas se unem com o nervo vago para dar origem ao nervo laríngeo recorrente e a sua raiz espinhal é responsável pela inervação motora dos músculos do pescoço e do ombro. Em resumo, temos:. I. Nervo Olfatório: é um nervo totalmente sensitivo que se origina no teto da cavidade nasal e leva estímulos olfatórios para o bulbo e trato olfatório, os quais são enviados até áreas específicas do telencéfalo. II. Nervo Óptico: nervo puramente sensorial que se origina na parte posterior do globo ocular (a partir de prolongamentos de células que, indiretamente, estabelecem conexões com os cones e bastonetes) e leva impulsos luminosos relacionados com a visão até o corpo geniculado lateral e, daí, até o córtex cerebral relacionado com a visão.. 7.

(8) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. III. Nervo Oculomotor: nervo puramente motor que inerva a maior parte dos m€sculos extr•nsecos do olho (Mm. obl•quo inferior, reto medial, reto superior, reto inferior e levantador da p‚lpebra) e intr•nsecos do olho (M. ciliar e esf•ncter da pupila). Indiv•duos com paralisia no III par apresentam dificuldade em levantar a p‚lpebra (que cai sobre o olho), alƒm de apresentar outros sintomas relacionados com a motricidade do olho, como estrabismo divergente (olho voltado lateralmente). IV. Nervo Troclear: nervo motor respons‚vel pela inerva„…o do m€sculo obl•quo superior. Suas fibras, ao se originarem no seu n€cleo (localizado ao n•vel do col•culo inferior do mesencƒfalo), cruzam o plano mediano (ainda no mesencƒfalo) e partem para inervar o m€sculo obl•quo superior do olho localizado no lado oposto com rela„…o † sua origem. Alƒm disso, ƒ o €nico par de nervos cranianos que se origina na parte dorsal do tronco encef‚lico (caudalmente aos col•culos inferiores). V. Nervo Trigêmeo: apresenta fun„…o sensitiva (parte oft‚lmica, maxilar e mandibular da face) e motora (o nervo mandibular ƒ respons‚vel pela motricidade dos m€sculos da mastiga„…o: Mm. temporal, masseter e os pterig‡ideos). Alƒm da sensibilidade som‚tica de praticamente toda a face, o componente sensorial do trigˆmeo ƒ respons‚vel ainda pela inerva„…o exteroceptiva da l•ngua (tƒrmica e dolorosa). VI. Nervo Abducente: nervo motor respons‚vel pela motricidade do m€sculo reto lateral do olho, capaz de abduzir o globo ocular (e, assim, realizar o olhar para o lado), como o pr‡prio nome do nervo sugere. Por esta raz…o, les‰es do nervo abducente podem gerar estrabismo convergente (olho voltado medialmente). VII.Nervo Facial: ƒ um nervo misto e que pode ser dividido em dois componentes: N. facial propriamente dito (raiz motora) e o N. intermƒdio (raiz sensitiva e visceral). Praticamente toda a inerva„…o dos m€sculos da m•mica da face ƒ responsabilidade do nervo facial; por esta raz…o, les‰es que acometam este nervo trar…o paralisia dos m€sculos da face do mesmo lado (inclusive, incapacidade de fechar o olho). O nervo intermƒdio, componente do nervo facial, ƒ respons‚vel, por exemplo, pela inerva„…o das glŠndulas submandibular, sublingual e lacrimal, alƒm de inervar a sensibilidade gustativa dos 2/3 anteriores da l•ngua. VIII. Nervo Vestíbulo-coclear: ƒ um nervo formado por dois componentes distintos (o N. coclear e o N. vestibular); embora ambos sejam puramente sensitivos, assim como o nervo olfat‡rio e o ‡ptico. Sua por„…o coclear traz impulsos gerados na c‡clea (relacionados com a audi„…o) e sua por„…o vestibular traz impulsos gerados nos canais semi-circulares (relacionados com o equil•brio). IX. Nervo Glossofaríngeo: respons‚vel por inervar a glŠndula par‡tida, alƒm de fornecer sensibilidade gustativa para o 1/3 posterior da l•ngua. ‹ respons‚vel, tambƒm, pela motricidade dos m€sculos da degluti„…o. X. Nervo Vago: considerado o maior nervo craniano, ele se origina no bulbo e se estende atƒ o abdome, sendo o principal representante do sistema nervoso autŒnomo parassimp‚tico. Com isso, est‚ relacionado com a inerva„…o parassimp‚tica de quase todos os ‡rg…os tor‚cicos e abdominais. Traz ainda fibras aferentes som‚ticas do pavilh…o e do canal auditivo externo. XI. Nervo Acessório: inerva os Mm. esternocleidomast‡ideo e trapƒzio, sendo importante tambƒm devido as suas conex‰es com n€cleos dos nervos oculomotor e vest•bulo-coclear, por meio do fasc•culo longitudinal medial, o que garante um equil•brio do movimento dos olhos com rela„…o † cabe„a. Na verdade, a parte do nervo acess‡rio que inerva esses m€sculos ƒ apenas o seu componente espinhal (5 primeiros segmentos medulares). O componente bulbar do acess‡rio pega apenas uma “carona” para se unir com o vago, formando, em seguida, o nervo laríngeo recorrente. XII.Nervo Hipoglosso: inerva a musculatura da l•ngua. DIVISÃO FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista funcional, podemos dividir o sistema nervoso em somático e autonômico. Basicamente, o SN Somático depende da vontade do indiv•duo (volunt‚rio) e o SN Autônomo independe da vontade do indiv•duo (involunt‚rio). Para isso, o SNP conecta o SNC †s diversas partes do corpo, sendo mediado por neurŒnios motores (eferentes) e neurŒnios sensitivos (aferentes), alƒm de nervos mistos. 1. Sistema nervoso somático (SNS). O SN Som‚tico (“soma” = parede corporal) ƒ constituido por estruturas controlam a„‰es volunt‚rias, como a contra„…o de um m€sculo estriado esquelƒtico, ou modalidades sensitivas elementares e facilmente interpretadas (conduzidas por fibras aferentes som‚ticas, levando est•mulos relacionados com tato, press…o, dor, temperatura, etc.). Dentre estruturas relacionadas com esta parte da divis…o funcional do sistema nervoso, podemos destacar estruturas centrais (c‡rtex motor prim‚rio, c‡rtex motor secund‚rio, n€cleos da base, cerebelo, c‡rtex somatossensorial prim‚rio e secund‚rio, t‚lamo, etc.) e estruturas perifƒricas (parte motora e sensitiva dos principais nervos do corpo, principalmente daqueles que se destacam dos plexos braquial e lombossacral, alƒm dos nervos cranianos que conduzem fibras eferentes som‚ticas).. 2. Sistema nervoso autonômico (SNA). O sistema nervoso autonŒmico ƒ a parte do sistema nervoso relacionada com a inerva„…o das estruturas involunt‚rias, tais como o cora„…o, o m€sculo liso e as glŠndulas localizadas ao longo do corpo. Est‚, portanto, relacionado com o controle da vida vegetativa, controlando fun„‰es como a respira„…o, circula„…o do sangue, controle de temperatura e digest…o, etc. ‹ distribu•do por toda parte nos sistemas nervosos central (hipot‚lamo, sistema l•mbico, forma„…o reticular, n€cleos viscerais dos nervos cranianos) e perifƒrico (nervos cranianos com fibras eferentes e aferentes viscerais e nervos distribu•dos ao longo do corpo e v•sceras, principalmente aqueles oriundos de plexos viscerais). O SNA pode ser subdividido em duas partes: o SNA simpático e o SNA parassimpático, e em ambas existem fibras nervosas aferentes e eferentes. Basicamente, as atividades da parte simp‚ticfa do SNA preparam o corpo para as emergˆncias (luta e fuga); as atividades da parte parassimp‚tica do SNA s…o voltadas para a conserva„…o e a restaura„…o das energias (repouso e digest…o).. 8.

(9) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 2.1 Sistema Nervoso Autonômico Simpático: prepara o corpo para respostas de “lutar ou fugir” por meio da libera„…o de neurotransmissores como a adrenalina e noradrenalina. ‹ respons‚vel, por exemplo, pelo aumento da press…o arterial, do trabalho e da potˆncia do m€sculo card•aco. Desta forma, o fluxo sangu•neo aumenta para os m€sculos esquelƒticos e ocorre inibi„…o das fun„‰es digestivas. Anatomicamente, sua fibra prƒ-ganglionar ƒ curta, enquanto que a p‡s-ganglionar ƒ longa. 2.2 Sistema Nervoso Autonômico Parassimpático: prepara o corpo, de uma maneira geral, para o repouso e digest…o, acomodando o corpo para manter e conservar energia metab‡lica: diminui o trabalho card•aco, a respira„…o e a press…o sangu•nea. Sua fibra prƒ-ganglionar ƒ longa, enquanto que o p‡s-ganglionar ƒ curta, de modo que o gŠnglio parassimp‚tico localiza-se pr‡ximo ou dentro da v•scera que ele inerva (como no trato digestivo, existe os plexos de Meissner e Auerbach).. EMBRIOG‚NESE DO S ISTEMA N ERVOSO O sistema nervoso originase do ectoderma embrion‚rio e se localiza na regi…o dorsal. Durante o desenvolvimento embrion‚rio, o ectoderma sofre uma invagina„…o, dando origem † goteira neural, que se fecha posteriormente, formando o tubo neural. Este possui uma cavidade interna cheia de l•quido, o canal neural. Em sua regi…o anterior (ou superior), o tubo neural sofre dilata„…o, dando origem ao encéfalo primitivo. Em sua regi…o posterior (ou inferior), o tubo neural d‚ origem † medula espinhal. O canal neural persiste nos adultos, correspondendo aos ventrículos cerebrais, no interior do encƒfalo, e ao canal central da medula, no interior da medula. Durante o desenvolvimento embrion‚rio, verifica-se que, a partir da ves•cula €nica que constitui o encƒfalo primitivo, s…o formadas trˆs outras ves•culas: (1) prosencéfalo (encƒfalo anterior); (2) mesencéfalo (encƒfalo mƒdio); (3) rombencéfalo (encƒfalo posterior). O prosencƒfalo e o rombencƒfalo sofrem estrangulamento, dando origem, cada um deles, a duas outras ves•culas. O mesencƒfalo n…o se divide. Desse modo, o encƒfalo do embri…o ƒ constitu•do por cinco ves•culas em linha reta. O prosencƒfalo divide-se em telencƒfalo (hemisfƒrios cerebrais) e diencƒfalo (t‚lamo e hipot‚lamo); o mesencƒfalo n…o sofre divis…o e o rombencƒfalo divide-se em metencƒfalo (ponte e cerebelo) e mielencƒfalo (bulbo). Todas as divis‰es do SNC se definem j‚ na 6• semana de vida fetal.. CƒLULAS DO SISTEMA NERVOSO O neurônio ƒ a unidade sinalizadora do sistema nervoso, correspondendo † principal cƒlula deste sistema. ‹ uma cƒlula especializada e dotada de v‚rios prolongamentos para a recep„…o de sinais e um €nico para a emiss…o de sinais. S…o basicamente divididos em trˆs regi‰es: o corpo celular (ou soma), os dendritos (canal de entrada para os est•mulos) e o axŒnio (canal de sa•da). Existem outros tipos de cƒlulas que est…o ligadas diretamente ao suporte e prote„…o dos neurŒnios, que em grupo, s…o designadas como neuróglia ou células da Glia. 5. OBS : Todo o SN ƒ organizado em substŠncia cinzenta e branca. A substância cinzenta consiste em corpos de cƒlulas nervosas infiltradas na neuroglia; tem cor cinzenta. A substância branca consiste em fibras nervosas (axŒnios) tambƒm infiltradas na neur‡glia; tem cor branca, devido † presen„a do material lip•dico que comp‰e a bainha de mielina de muitas das fibras nervosas. Alƒm disso, quando falarmos de núcleo do SN, estaremos nos referindo a um grande conjunto isolado de corpos de neurŒnio isolados e circundados por substŠncia branca.. 9.

(10) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. NEURÔNIOS Os neurônios são as células responsáveis pela recepção e retransmissão dos estímulos do meio (interno e externo), possibilitando ao organismo a execução de respostas adequadas para a manutenção da homeostase. Seu funcionamento depende, 9 exclusivamente, da glicólise (metabolismo aeróbio; ver OBS ). Para exercerem tais funções, contam com duas propriedades fundamentais: a irritabilidade (também denominada excitabilidade ou responsividade) e a condutibilidade. Irritabilidade é a capacidade que permite a uma célula responder a estímulos, sejam eles internos ou externos. Portanto, irritabilidade não é uma resposta, mas a propriedade que torna a célula apta a responder. Essa propriedade é inerente aos vários tipos celulares do organismo. No entanto, as respostas emitidas pelos tipos celulares distintos também diferem umas das outras. A resposta emitida pelos neurônios assemelha-se a uma corrente elétrica transmitida ao longo de um fio condutor: uma vez excitados pelos estímulos, os neurônios transmitem essa onda de excitação - chamada de impulso nervoso - por toda a sua extensão em grande velocidade e em um curto espaço de tempo. Este fenômeno deve-se à propriedade de condutibilidade. Partindo de uma classificação funcional, têm-se três tipos de neurônios:  Sensorial ou aferente: propaga o potencial de ação para o SNC  Motor ou eferente: prapaga o potencial de ação a partir do SNC  Interneurônios ou neurônios de associação: funcionam dentro do SNC, conectanto um neurônio a outro.. CÉLULAS DA GLIA. Astrócitos. Os astrócitos são as celulas da neuróglia que possuem as maiores dimensões. Existem dois tipos de astrócitos: os protoplasmasticos (predominantes na substância cinzenta) e os fibrosos (predominantes na substância branca). Estas células desempenham funções muito importantes, como a sustentação e a nutrição dos neurônios. Outras funções que desempenham são:  Preenchimento dos espaços entre os neurônios.  Regulação da concentração de diversas substâncias com potencial para interferir nas funções neuronais normais (ex.: concentrações extracelulares de potássio).  Regulação dos neurotransmissores (restringem a difusão de neurotransmissores liberados e possuem proteínas especiais em suas membranas que removem os neurotransmissores da fenda sináptica).  Regulam a composição extracelular do fluído cerebral.  Promovem tight junctions para formar a barreira hemato-encefálica (BHE): sua membrana emite pseudópodes que revestem o capilar sanguíneo, associando as membranas das células endoteliais e dos astrócitos, determinando a BHE, criando uma resistência para penetração de substâncias tóxicas através do parênquima cerebral. Quanto mais hidrofóbica (mais lipídica e menos polar) for a substância que alcançar a circulação cerebral, mais fácil será sua difusão através da BHE.. 10.

(11) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 6. OBS : Os atrocitomas, tumores cerebrais oriundos dos astrócitos, constituem o grupo neoplásico mais comum do SN. Infelizmente, o glioblastoma multiforme (GBM) é um dos piores tumores do ponto de vista prognóstico, mas sendo o astrocitoma mais comum.. Células epidermóides (Ependimárias). Recebem esse nome por lembrarem o formato de células epiteliais. Margeiam os ventrículos cerebrais e o canal central da medula espinhal e ajudam formar o plexo coróide, estrutura responsável por secreta e produzir o líquor (LCR).. Micróglia. Os microgliócitos ou micróglia são as menores células da neuróglia, mas sendo muito ramificadas. Possuem poder fagocitário e desenvolvem, no tecido nervoso, um papel semelhante ao dos macrófagos.. Oligodendrócitos. Os oligodendrócitos (ou oligodendróglia) são as células da neuróglia responsáveis pela formação e manutenção das bainhas de mielina dos axônios dentro do SNC, função executada pelas células de Schwann no SNP (só que apenas um oligodendrócito contribui para formação de mielina em varios neurônios, ao contrario da célula de Schwann, que mieliniza apenas parte de um axônio). Sem os oligodendrócitos, os neurônios não sobrevivem em meio de cultura. Em suas características físicas, os oligodendrócitos mostram um corpo celular arredondado e pequeno, com poucos prolongamentos, curtos, finos e pouco ramificados (daí o termo: oligo= pouco; dendro= ramificação). Assim, como em diversas células do corpo humano, os oligodendrócitos podem ser geradores neoplasias (tumores), que neste caso são os oligodedrogliomas.. Células de Schwann. Células semelhantes aos oligodendrócitos, mas que se enrolam em torno de uma porção de um axônio de 7 neurônios do SNP, formando a bainha de mielina nesta divisão do SN (ver OBS ).. Células satélites. Encontradas eventualmente no SNP envolvendo o corpo celular de neurônios nos gânglios, para fornecer suporte estrutural e nutricional. 7. OBS : Os axônios atuam como condutores dos impulsos nervosos. Em toda extensão de alguns neurônios periféricos, o axônio é envolvido por um tipo celular denominado célula de Schwann. Em muitos axônios, as células de Schwann determinam a formação da bainha de mielina - invólucro lipídico que atua como isolante elétrico e facilita a transmissão do impulso nervoso. Entre uma célula de Schwann e outra, existe uma região de descontinuidade da bainha de mielina, que acarreta a existência de uma constrição (estrangulamento) denominada nódulo de Ranvier. A parte celular da bainha de mielina, onde estão o citoplasma e o núcleo da célula de Schwann, constitui o neurilema. Portanto, os axônios podem ser mielinizados (a mielina protege e isola os axônios) ou amielinizados. 8 OBS : Por vezes, o axônio sofre degeneração, mas pode realizar regeneração. O crescimento do neurônio se dá de forma caudal: na extremidade axônica, existe uma secreção de fatores de crescimento (hormônios como o NCAM) que estimulam a diferenciação dessa região, partindo então do soma (corpo) em direção à extremidade do axônio. Os axônios periféricos têm capacidade regenerativa relativamente maior que os corticais. A neuroexcitotoxicidade é um caso de excitação exacerbada no crescimento do axônio, havendo então uma destruição dessa extremidade axônica. Isso acontece porque, nestes casos, há uma diminuição do pH na extremidade do axônio. 9 OBS : Como o SNC depende exclusivamente do metabolismo aeróbico, quando o neurônio realiza glicólise por metabolismo anaeróbico, produz grandes concentrações de ácido láctico. Por esta razão, ocorre degeneração ácida das células nervosas, diminuindo a capacidade de regeneração do axônio. Isso exemplifica os quadros de sequelas por falta de oxigenação cerebral. 10 OBS : Caso a degeneração seja em nível de gânglios, a regeneração passa a ser mais precária, uma vez que se trata de uma região com alta concentração de corpos neuronais, região de maior complexidade da célula. 11 OBS : A oximetria é um parâmetro fundamental para o SNC, uma vez que suas células principais realizam quase que exclusivamente o metabolismo aeróbico da glicose, ou seja, via Ciclo de Krebs. Essa é a explicação do fato de os. 11.

(12) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. neurŒnios possu•rem grandes quantidades de mitocŒndrias. Para que o Ciclo de Krebs (CK) funcione adequadamente e o SNC produza ATP em quantidade ideal, ƒ necess‚ria uma grande quantidade de O2, uma vez que o CK produz uma grande quantidade de coenzimas reduzidas que necessitam do oxigˆnio para aceptar seus elƒtrons e, s‡ assim, oxidarem novamente para participarem de um novo CK. Isso explica o fato de um êmbolo na corrente sangu•nea cerebral (causando um acidente vascular cerebral) poder prejudicar diretamente a funcionalidade de uma determinada regi…o: o CK tende a parar devido a carˆncia de O2 para restaurar as coenzimas. A €nica maneira que a cƒlula teria de renovar as coenzimas nessa situa„…o seria transformar piruvato em ‚cido l‚ctico, realizando, assim, glic‡lise anaer‡bica, o que ƒ uma situa„…o de risco para o SNC.. FISIOLOGIA DAS SINAPSES NERVOSAS E NEUROTRANSMISSORES Sinapse ƒ a defini„…o para a jun„…o celular que medeia a transferˆncia de informa„‰es de um neurŒnio para outro neurŒnio ou para uma cƒlula efetora, como por exemplo, na placa miomotora, que determina a a„…o da cƒlula muscular ap‡s um impulso nervoso. As sinapses dependem de duas classes de neurŒnios: um neurônio pré-sináptico (que conduz o impulso para a sinapse) e um neurônio pós-sináptico (transmite o impulso para alƒm da sinapse). A transmiss…o do est•mulo sin‚ptico pode ocorrer de v‚rias formas, a depender das estruturas neuronais envolvidas na sinapse e da natureza da sinapse (elƒtrica ou qu•mica).. TIPOS DE SINAPSES  Axodendrítica: sinapse entre o axŒnio de um neurŒnio e o dendrito de outro.  Axosomática: sinapse entre o axŒnio de um neurŒnio e a soma (corpo) de outro.  Outros tipos de sinapses incluem:  Axoaxônica (axŒnio – axŒnio)  Dendrodendrítica (dendrito – dendrito)  Dendrosomática (dendritos – soma). SINAPSES ELÉTRICAS S…o menos comuns do que as sinapses qu•micas. Neste tipo de sinapse, as cƒlulas possuem um •ntimo contato atravƒs jun„‰es abertas ou do tipo gap junctions, que permitem o livre trŠnsito de •ons de uma membrana a outra. Desta maneira, o potencial de a„…o passa de uma cƒlula para outra de um modo muito mais r‚pido do que na sinapse qu•mica, mas de uma forma que n…o pode ser bloqueada. Ocorre, por exemplo, em m€sculos lisos e card•aco, nos quais a contra„…o ocorre como um todo, em todos os sentidos. No SNC, s…o importantes para as seguintes fun„‰es: despertar do sono; aten„…o mental; emo„…o e mem‡ria; homeostase da ‚gua e •ons; etc.. SINAPSES QUÍMICAS ‹ caracterizada pela propaga„…o do potencial de a„…o, ou seja, do impulso atravƒs de um mensageiro qu•mico, chamado de neurotransmissor, que se liga a um receptor (prote•na) localizado na membrana p‡ssinaptica. O impulso ƒ transmitido em uma €nica dire„…o, podendo ser bloqueado, diferentemente do que ocorre com as sinapses elƒtricas. Contudo, a sinapse qu•mica ƒ muito mais lenta. Em outras palavras, s…o sinapses especializadas em liberar e captar neurotransmissores. Quase todas as sinapses do SNC s…o qu•micas. Tipicamente, as sinapses s…o compostas por duas partes:  O terminal axŒnico do neurŒnio prƒ-sin‚ptico contƒm ves•culas sin‚pticas;  Regi…o receptora no(s) dendrito(s) ou soma do neurŒnio p‡s-sin‚ptico.. 12.

(13) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. Na sinapse química, o potencial de ação se move em ambos os lados da membrana e, quando chega à região adjacente à fenda sináptica, ativa canais de cálcio que, através da despolarização da membrana, se abrem deslocando cálcio para dentro da célula. Este influxo de cálcio nas imediações da membrana pré-sináptica causará, por atração iônica, o movimento de vesículas com neurotransmissores na direção da membrana pré-sináptica onde os neurotransmissores serão liberados para a fenda sináptica por exocitose. Esse movimento se dá a partir da interação do citoesqueleto (microtúbulo) do axônio, carreando as vesículas, com os íons cálcio. Na membrana pós-sinaptica, existe um grande número de proteínas receptoras de neurotransmissores; estes receptores sensíveis à voltagem são canais iônicos permeáveis ao íon sódio (quando o impulso é excitatório) e/ou ao íon cloreto (quando o impulso é inibitório). Portanto, se os neurotransmissores ligarem-se aos canais iônicos permeáveis ao sódio, ocorrerá o influxo de sódio para dentro da célula. Consequentemente, será desencadeado um potencial de ação nesta célula. Se o neurotransmissor se ligar a canais iônicos permeáveis ao cloreto, causará o influxo deste íon para dentro da célula. Como o cloreto é um ânion, ele não deixará que a célula gere um potencial de ação (uma vez que, para isso, o interior da célula deve estar repleto de cátions, e isento de ânions), promovendo, assim, um impulso inibitório. 12. OBS : Etapas de liberação do neurotransmissor. Despolarização  Entrada de cálcio no botão sináptico  Cálcio se liga aos sítios de liberação da membrana pré-sináptica  Exocitose da vesícula com neurotransmissores  Receptores deixam os neurotransmissores passarem  Reciclagem das vesículas com neurotransmissores  Remoção dos neurotransmissores do botão sináptico.. FENDA SINÁPTICA A fenda sináptica é um espaço preenchido de fluído que separa os neurônios pré- dos pós-sinápticos. A transmissão através da fenda sináptica, na maioria das vezes, se faz através de um evento químico (quando em oposição a um evento elétrico) e garante a comunicação unidirecional entre os neurônios. A transmissão do impulso se dá na seguinte sequência:  O impulso nervoso alcança o terminal axônico do neurônio présináptico e abre canais de cálcio;  O neurotransmissor é liberado na fenda via exocitose;  O neurotransmissor atravessa a fenda e liga-se ao receptor no neurônio pós-sináptico;  Mudanças na permeabilidade da membrana pós-sináptica causam um efeito excitatório ou inibitório.. CANAIS IÔNICOS  Canais livres: sempre abertos e responsáveis pela permeabilidade da membrana e quase sempre específico para um tipo de íon.  Canais iônicos com comporta: uns dependem do ligante (abrem ou fecham na presença do ligante); outros dependem de voltagem (abrem ou fecham na presença de pequena variação da voltagem da membrana). 13. OBS : Existem neurotransmissores excitatórios (que quando se liga ao seu receptor, abre canais de sódio que despolarizam a fibra pós-sináptica, propagando o estímulo nervoso) e inibitórios (que quando se liga ao seu receptor, abrem-se canais voltagem-dependentes de cloreto, hiperpolarizando a fibra pós-sináptica, retardando a propagação do impulso). O glutamato e o aspartato são aminoácidos que funcionam como neurotransmissores excitatórios que aumentam de concentração nas fendas sinápticas de pessoas epiléticas. O GABA e a glicina são os principais neurotransmissores inibitórios. É importante tomar conhecimento disso no estudo de medicamentos como os ansiolíticos (calmantes), como os Benzodiazepínicos, pois eles se ligam aos canais de GABA e potencializam a sua ação, fazendo com que o indivíduo torne-se menos excitado.. POTENCIAL DE REPOUSO, DE AÇÃO E IMPULSO NERVOSO A membrana plasmática do neurônio transporta alguns íons ativamente, do líquido extracelular para o interior da fibra, e outros, do interior, de volta ao líquido extracelular. Assim funciona a bomba de sódio e potássio, que bombeia ativamente o sódio para fora, enquanto o potássio é bombeado ativamente para dentro. Porém esse bombeamento não é equitativo: para cada três íons sódio bombeados para o líquido extracelular, apenas dois íons potássio são bombeados para o líquido intracelular. Somando-se a esse fato, em repouso a membrana da célula nervosa é praticamente impermeável ao sódio, impedindo que esse íon se mova a favor de seu gradiente de concentração (de fora para dentro); porém, é muito permeável ao potássio, que, favorecido pelo gradiente de concentração e pela permeabilidade da membrana, se difunde livremente para o meio extracelular.. 13.

(14) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. Como a sa•da de s‡dio n…o ƒ acompanhada pela entrada de pot‚ssio na mesma propor„…o, estabelece-se uma diferen„a de cargas elƒtricas entre os meios intra e extracelular: h‚ dƒficit de cargas positivas dentro da cƒlula e as faces da membrana mantˆm-se eletricamente carregadas. O potencial eletronegativo criado no interior da fibra nervosa devido † bomba de s‡dio e pot‚ssio ƒ chamado potencial de repouso da membrana, ficando o exterior da membrana positivo e o interior negativo. Dizemos, ent…o, que a membrana est‚ polarizada. Ao ser estimulada, uma pequena regi…o da membrana tornase perme‚vel ao s‡dio (abertura dos canais de s‡dio). Como a concentra„…o desse •on ƒ maior fora do que dentro da cƒlula, o s‡dio atravessa a membrana no sentido do interior da cƒlula. A entrada de s‡dio ƒ acompanhada pela pequena sa•da de pot‚ssio. Esta invers…o vai sendo transmitida ao longo do axŒnio, e todo esse processo ƒ denominado onda de despolarização. Os impulsos nervosos ou potenciais de ação s…o causados pela despolariza„…o da membrana alƒm de um limiar (n•vel cr•tico de despolariza„…o que deve ser alcan„ado para disparar o potencial de a„…o). Os potenciais de a„…o assemelham-se em tamanho e dura„…o e n…o diminuem na medida em que s…o conduzidos ao longo do axŒnio, ou seja, s…o de tamanho e dura„…o fixos. A aplica„…o de uma despolariza„…o crescente a um neurŒnio n…o tem qualquer efeito atƒ que se cruze o limiar e, ent…o, surja o potencial de a„…o. Por esta raz…o, diz-se que os potenciais de a„…o obedecem † "lei do tudo ou nada". Imediatamente ap‡s a onda de despolariza„…o ter se propagado ao longo da fibra nervosa, o interior da fibra torna-se carregado positivamente, uma vez que um grande n€mero de •ons s‡dio se difundiu para o interior. Essa positividade determina a parada do fluxo de •ons s‡dio para o interior da fibra, fazendo com que a membrana se torne novamente imperme‚vel a esses •ons. Por outro lado, a membrana torna-se ainda mais perme‚vel ao pot‚ssio, que + migra para o meio interno. Devido † alta concentra„…o do Na no interior, muitos •ons se difundem, ent…o, para o lado de fora. Isso cria novamente eletronegatividade no interior da membrana e positividade no exterior – processo chamado repolarização, pelo qual se restabelece a polaridade normal da membrana.. A repolariza„…o normalmente se inicia no mesmo ponto onde se originou a despolariza„…o, propagando-se ao longo da fibra. Ap‡s a repolariza„…o, a bomba de s‡dio bombeia novamente os •ons s‡dio para o exterior da membrana, criando um dƒficit extra de cargas positivas no interior da membrana, que se torna temporariamente mais negativo do que o normal. A eletronegatividade excessiva no interior atrai •ons pot‚ssio de volta para o interior (por difus…o e por transporte ativo). Assim, o processo traz as diferen„as iŒnicas de volta aos seus n•veis originais. 14. OBS : Em resumo, tem-se que canais de K+ que s…o abertos a favor de um gradiente. Com isso, h‚ entrada de K+ (•on intracelular) e sa•da de Na+ (•on extracelular). Quando h‚ um potencial de a„…o, ocorre o inverso: h‚ efluxo de K+ e influxo de Na+, abrindo tambƒm, canais de c‚lcio, que s…o respons‚veis por causar mudan„as conformacionais em microt€bulos do citoesqueleto do axŒnio que, por sua vez, movem as ves•culas com neurotransmissores em dire„…o † membrana prƒ-sin‚ptica, para ent…o, serem liberados.. 14.

(15) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. CONDUÇÃO SALTATÓRIA O axônio é envolvido por células de Schwann, cuja a membrana é rica em uma lipoproteína mielina (um isolante elétrico). Contudo, entre uma bainha de mielina e outra, encontramse os nodos de Ranvier, um espaço isento de mileina. É através desses nodos que ocorre a despolarização, na forma de impulsos saltatórios. Esta condução saltatória faz com que o impulso se propage mais rapidamente, e conserva energia para o axônio. Em doenças desmielinizantes (como a esclerose múltipla ou a síndrome de Guillain-Barré), o neurônio perde seu isolamentro elétrico e os nodos de Ranvier, de modo que o trajeto do impulso torna-se mais alongado e a velocidade de propagação reduzida, trazendo sinais e sintomas clínicos importantes. PERÍODO REFRATÁRIO É o período de tempo em que a fibra está conduzindo um potencial de ação (e, portanto, se encontra despolarizada). Durante este período, a fibra nervosa não poderá ser estimulada até que sofra a repolarização. Então, o período refratário é o tempo que a fibra demora para se repolarizar. Portanto, em outras palavras, o período refratário é o intervalo de tempo correspondente entre as fases em que a membrana do neurônio está sensível a um novo potencial de ação, sendo esse tempo variavel de neurônio para neurônio. Durante este período, a membrana apresenta-se em um estado mais polarizado possível.. EFEITO FINAL DO NEUROTRANSMISSOR E TEMPO SINÁPTICO (SYNAPTIC DELAY) A quebra da ligação do receptor pós-sinaptico com o seu neurotransmissor deve ser feita de maneira rápida e eficiente. A permanência do neurotransmissor em seu receptor pós-sináptico determina a eficiência da geração da transmissão desse potencial de ação. Para entender a reversão da ligação neurotransmissor-receptor, devemos ter idéia do seguinte: o neurotransmissor se adapta a um sítio de ligação em seu receptor pós-sinaptico que seja correspondente espacialmente a sua estrutura tridimensional conformacional. A interação entre os neurotransmissores e os receptores se dá por interações entre cadeias laterais dos aminoácidos destes com grupos químicos daqueles, e essas interações nunca são covalente (portanto, são fracas: interações hidrofóbicas, pontes de hidrogênio, atrações eletrostáticas) e, desta forma, são reversíveis. Assim, no momento em que o neurotransmissor interage com o receptor, acontece todo o processo já conhecido: este sofre uma mudança conformacional, ativando-se e, por estar associado a canais iônicos voltdependentes, desencadeia um novo potencial de ação através da saída de sódio e entrada de potássio e cálcio na célula. Com isso, a mensagem vai sendo trasmitida. Por fim, como o receptor interage por meio de ligações fracas com o seu receptor, ele é facilmente desvencilhado do mesmo, desativando, assim, a mensagem sináptica. O tempo de permanência do receptor na fenda sináptica é fundamental para transmissão da informação. Portanto, o neurotransmissor, quando ligado a um neurônio pós-sináptico:  Produz um efeito pós-sináptico contínuo;  Bloqueia a recepção de mensagens adicionais enquanto ele estiver ligado;  Deve ser removido do seu receptor. A remoção do neurotransmissor ocorre quando:  São degradados por enzimas localizadas na membrana pós-sináptica;  São recaptados por astrócitos ou neurônios pré-sinápticos;  São difundidos pela fenda sináptica: isso ocorre principalmente com alguns neurotransmissores que são de natureza gasosa, que se difundem pelo parênquima cerebral e podem ser captados por outras células que não são, necessariamente, um neurônio. 15. OBS : Há drogas (como o antidepressivo Fluoxetina), por exemplo, que funcionam como inibidores seletivos da recaptação de serotonina. Assim como muitos outros neurotransmissores, a serotonina é retirada da fenda présinaptica e da membrana pós-sinaptica a partir da recaptação por transportadores da membrana pré-sinaptica. Esses inibidores agem se ligando aos receptores da membrana pré-sináptica que fazem a recaptação desse neurotransmissor e desativando-os, o que aumenta as concentrações do neurotransmissor na fenda sináptica. Os neurotransmissores devem ser liberados da membrana pré-sináptica, atravessar a fenda, ligarem-se ao receptor pós-sináptico e serem desligados logo depois. O tempo sináptico (conhecido como Synaptic Delay) é o intervalo de tempo necessário pra que este fenômeno ocorra (cerca de 0,3 - 5,0 ms). O Synaptic Delay é o passo limitante da transmissão neural.. 15.

(16) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. POTENCIAIS PÓS-SINÁPTICOS Os potenciais p‡s-sin‚pticos, de acordo com a rea„…o que ocorre entre os receptores e os neurotransmissores, induzem mudan„as no potencial de membrana do neurŒnio, a depender da:  Quantidade de neurotransmissor liberada  Quantidade de tempo que o neurotransmissor permanece ligado ao seu receptor p‡s-sin‚ptico.. . . Os dois tipos de potenciais p‡s-sin‚pticos s…o: Potencial pós-sináptico excitatório (excitatory postsynaptic potential ou EPSP): se o neurotransmissor liberado pela cƒlula prƒ-sinaptica apresentar uma natureza qu•mica excitat‡ria (como a epinefrina e a + acetilcolina), ele estimula a cƒlula p‡s-sin‚ptica a abrir os canais de Na , gerando assim um potencial de a„…o nesse segundo neurŒnio, dando continuidade ao impulso. Os EPSP s…o, portanto, potenciais graduais que podem iniciar um potencial de a„…o em um axŒnio caracterizados por:  Usar apenas canais quimicamente abertos (canais ionotr‡picos) + +  Na e K fluem em dire„‰es opostas ao mesmo tempo Potencial pós-sináptico inibitório (inhibitory postsynaptic potential ou IPSP): se os neurotransmissores apresentarem natureza qu•mica inibit‡ria (como a glicina e o GABA), ocorre bloqueio do potencial de a„…o, + fazendo com que a cƒlula p‡s-sinaptica seja mais perme‚vel ao Cl e ao K , desencadeando uma hiperpolarização, “negativando” ainda mais o potencial interno da membrana, deprimindo o neurŒnio, deixandoo absolutamente incapaz de propagar o impulso. Portanto, um neurotransmissor, ao ligar-se ao receptor em uma sinapse inibit‡ria:  Induz a membrana tornar-se mais perme‚vel aos •ons pot‚ssio e cloreto  Faz com que a superf•cie da membrana torne-se mais negativa  Reduz a possibilidade de o neurŒnio p‡s-sin‚ptico desencadear um potencial de a„…o.. 16. OBS : Os benzodiazep•nicos (como o Diazepam e o Midazolam) s…o medicamentos que atuam nas sinapses inibit‡rias, aumentando a afinidade dos canais p‡s-sin‚pticos inibit‡rios, hiperpolarizando os neurŒnios e bloqueando o impulso, ocasionando assim a seda„…o do SNC e um eventual relaxamento.. SOMAÇÃO TEMPORAL E SOMAÇÃO ESPACIAL Um €nico EPSP n…o pode deflagrar um potencial de a„…o. Por esta raz…o, os EPSPs devem ser somados temporal ou espacialmente para gerar um potencial de a„…o. Desta forma, temos:  Somação temporal: neurŒnios prƒ-sin‚pticos transmitem impulsos em alta velocidade, de modo que o per•odo refrat‚rio torna-se extremamente curto, fazendo com que in€meros potenciais de a„…o possam ser disparados em um curto per•odo de tempo.  Somação espacial: o neurŒnio p‡s-sin‚ptico ƒ estimulado por um grande n€mero de terminais axŒnicos ao mesmo tempo.. 16.

(17) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 17. OBS : Partindo deste princípio demonstrado anteriormente, os IPSPs podem somar-se aos EPSPs (e vice-versa), cancelando um ao outro, prevalecendo aquele que tiver maior somação.. NEUROTRANSMISSORES Os neurotransmissores são substâncias químicas sintetizadas pela maioria das células nervosas e utilizadas para comunicação entre os neurônios que estabelecem sinapses químicas. Existem cerca de 50 neurotransmissores conhecidos atualmente que podem ser classificados do ponto de vista químico (acetilcolina, derivados de aminoácidos, próprios aminoácidos, peptídeos, ATP e gases dissolvidos como NO e CO) ou funcional (excitatórios ou inibitórios). 1. Acetilcolina (ACh): A acetilcolina é um éster que controla a atividade de áreas cerebrais relaciondas à atenção, aprendizagem e memória. Neurônios que secretam ou produzem acetilcolina são chamados de colinérgicos. Também é liberado no SNA e na junção neuromuscular. Ele é o neurotransmissor pré-ganglionar do SNA simpático e parassimpático e pós-ganglionar apenas do SNA parassimpático. Além do SNP, ele atua também no SNC. Este hormônio é produzido a partir da união do grupamento ácido do acetil-CoA com a função álcool da colina por meio da ação da enzima acetilcolinasintetase, formando um éster, que pode ser degradado pela enzima acetilcolinesterase (presente na membrana pós-sináptica), liberando acetil e colina (que pode ser usada na produção de um novo neurotransmissor). Portadores da doença de Alzheimer apresentam, tipicamente, baixos níveis de ACh no córtex cerebral, e as drogas que aumentam sua ação podem melhorar funções cognitivas em tais pacientes. 18. OBS : A intoxicação por organofosforados (parassimpatomiméticos de ação indireta) leva a inibição da enzima acetilcolinesterase, gerando um efeito parassimpático exacerbado (miose, lacrimejamento, salivação, excesso de secreção brônquica, broncoespasmo, bradicardia, vômitos, diarréia e incontinência urinária) devido ao acúmulo de acetilcolina. O tratamento de emergência do intoxicado vai desde a lavagem gástrica com carvão ativado e hidratação venosa até a utilização de drogas parasimpatolíticas, sendo também necessário medidas para tratar a sintomatologia associada ao quadro clínico do paciente. Os sintomas em nível de sistema nervoso autonômico são tratados com o uso da Atropina (atropinização), um bloqueador muscarínico antagonista competitivo das ações da acetilcolina. Para tratar os sintomas de fraqueza muscular, usa-se a Pralidoxima (30mg/kg para adultos e 50mg/kg para crianças), a qual age removendo o grupo fosforil da enzima colinesterase inibida, provocando a reativação da enzima.. 17.

(18) Arlindo Ugulino Netto – FISIOLOGIA III – MEDICINA P3 – 2008.2. 2. Aminas: neurotransmissores que s…o sempre derivados de amino‚cidos. Incluem: catecolaminas (dopamina, norepinefrina e epinefrina) e indolaminas (serotonina e histamina). Amplamente distribu•das no cƒrebro, desempenham papel fisiol‡gico no comportamento emocional e no “rel‡gio biol‡gico” (sistema circadiano). a) Dopamina, Noradrenalina e Adrenalina (catecolaminas): s…o monoaminas derivadas do amino‚cido fenilalanina. S…o classificadas como catecolaminas pois possuem um grupo arom‚tico com duas hidroxilas (catecol) e uma amina.  Dopamina: neurotransmissor excitat‡rio. Controla a estimula„…o/modul„…o cortical e os n•veis do comando motor. Est‚ presente, basicamente, em quatro vias encef‚licas: a via nigro-estriatal, a via mesol•mbica, a via mesocortical e o tracto t€bero-infundibular. Quando os n•veis est…o baixos na via nigro-estriatal (como na doen„a de Parkinson), os pacientes n…o conseguem se mover adequadamente ou passam a apresentar uma amplitude reduzida de movimentos. Presume-se que o LSD e outras drogas alucin‡genas atuem no sistema dopaminƒrgico. Acredita-se que os pacientes esquizofrˆnicos possuem uma express…o aumentada de receptores p‡s-sinapticos dopaminƒrgicos em determinadas regi‰es do SNC (como na via mesol•mbica); tanto que, todas as principais drogas antipsic‡ticos s…o antagonistas dos receptores dopaminƒrgicos (como o Aloperidol).  Noradrenalina (norepinefrina): ƒ reconhecida como uma substŠncia qu•mica que induz a excita„…o f•sica e mental, alƒm do “bom humor”. ‹ um neurotransmissor p‡s-sin‚ptico do SNA simp‚tico, alƒm de ser neurotransmissor excitat‡rio na regi…o central do SNC. A produ„…o ƒ centrada na ‚rea do cƒrebro chamada de locus ceruleus, que ƒ um dos muitos candidatos ao chamado centro de "prazer" do cƒrebro e da indu„…o ativa do sono. A medicina comprovou que a norepinefrina ƒ uma mediadora dos batimentos card•acos, press…o sangu•nea, a taxa de convers…o de glicogˆnio em energia, assim como outros benef•cios f•sicos. ‹ produzida a partir de uma oxida„…o da dopamina por meio da enzima oxidase dependente de vitamina C.  Adrenalina (epinefrina): ƒ um hormŒnio produzido a partir da metila„…o da noradrenalina, que acontece por meio da enzima metiltransferase (existente apenas nas cƒlulas cromafins da medula da glŠndula suparrenal). Em momentos de estresse (f•sico ou psicol‡gico, como pelo medo), as suprarenais s…o estimuladas pelo SN simp‚tico a secretar quantidades abundantes deste hormŒnio, respons‚vel por preparar o organismo para a realiza„…o de grandes esfor„os f•sicos: aumento da frequˆncia dos batimentos card•acos (a„…o cronotr‡pica positiva) e do volume de sangue ejetado por batimento card•aco; aumento da press…o sangu•nea; eleva„…o do n•vel de glicose no sangue (a„…o hiperglicemiante); aumento do fluxo sangu•neo para os m€sculos estriados esquelƒticos dos membros; aumento do metabolismo de gordura contida nas cƒlulas adiposas; etc. Isto faz com que o corpo esteja preparado para uma rea„…o imediata, como responder agressivamente ou fugir, por exemplo. ‹ utilizada tambƒm pela medicina como droga auxiliar nas ressuscita„‰es nos casos de parada card•aca ou para aumentar a dura„…o da a„…o de anestƒsicos locais (devido ao seu efeito vasoconstrictor). Pode afetar tanto os receptores β1-adrenƒrgicos (card•acos) e β2-adrenƒrgicos (pulmonares). Possui propriedades α-adrenƒrgicas que resultam em vasoconstri„…o. A adrenalina tambƒm tem como principais efeitos terapˆuticos a broncodilata„…o, o controle da frequˆncia card•aca e aumento da press…o arterial.. 19. OBS : Pacientes com deficiˆncia da fenilalanina hidroxilase (fenilcetonúria) podem apresentar dist€rbios como a m‚ produ„…o de tirosina (desenvolvendo hipotireodismo e, consequentemente, baixa atividade metab‡lica basal), de noradrenalina e dopamina (promovendo uma baixa atividade cerebral), adrenalina (apresentando-se let‚rgicos) e de melanina (o que explica a pele muito clara). Para esses pacientes, a tirosina passa a ser classificada como amino‚cido condicionalmente essencial. A fenilalanina, quando em excesso por ac€mulo, ƒ convertida em fenilpiruvato, que por sua vez, ƒ convertida em fenilactato, causando uma acidose metab‡lica (por diminui„…o do pH sangu•neo).. 18.