Potencial de ação
Essa transição abrupta de potencial elétrico que ocorre durante a despolarização, e cuja
a amplitude é da ordem de 105 mV (de -70mV a +35 MV), é o potencial de ação.
Na área afetada pelo estímulo, a membrana permanece despolarizada, apenas 1,5 ms (milésimo
de segundo). Logo as portas de potássio se abrem, permitindo a saída desse íon, que está em
maior concentração no interior da célula. Com isso, ocorre a repolarização da membrana, que
retorna a condição de repouso.
Propagação do impulso nervoso
O potencial de ação que se estabelece na área da membrana estimulada perturba a área vizinha,
levando à sua despolarização. O estímulo provoca, assim, uma onda de despolarizações e
repolarizações que se propaga ao longo da membrana plasmática do neurônio. Essa onda de
propagação é o impulso nervoso.
O impulso nervoso se propaga em um único sentido na fibra nervosa. Dendritos sempre
conduzem o impulso em direção ao corpo celular. O axônio, por sua vez, conduz o
impulso em direção as extremidades, isto é, para longe do corpo celular.
Lei do tudo ou nada
A estimulação de um neurônio segue a lei do tudo ou nada. Isso significa que ou o estímulo é
suficientemente intenso para excitar o neurônio, desencadeando o potencial de ação, ou nada
acontece. Não existe potencial de ação mais forte ou mais fraco; ele é igual independente da
intensidade do estímulo. O menor estímulo capaz de gerar potencial de ação é
denominado estímulo limiar.
Bainha de mielina e condução do estímulo nervoso
A velocidade de propagação dos estímulo nervoso na membrana de um neurônio
varia entre 10cm/s e 1m/s. Tais velocidades no entanto são insuficientes para
coordenar as ações de animais de grande porte. Em uma girafa, por exemplo, um
impulso que viajasse à velocidade de 1m/s levaria entre três e quatro segundos
para percorrer a distância que vai da pata traseira ao encéfalo. Se fosse essa
realmente a velocidade de condução nervosa na girafa, ela seria um animal lento e
descoordenado, incapaz de enfrentar situações que exigissem respostas rápidas.
A propagação rápida dos impulsos nervosos é garantida pela presença da bainha de mielina que
recobre as fibras nervosas. A bainha de mielina é constituída por camadas concêntricas de
membranas plasmáticas de células da glia, principalmente células de Shwann. Entre as células
gliais que envolvem o axônio existem pequenos espaços, os nódulos de Ranvier, onde a
membrana do neurônio fica exposta.
Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar continuamente pela
membrana do neurônio, pula diretamente de um nódulo de Ranvier para outro. Nesses neurônios
mielinizados , a velocidade de propagação do impulso pode atingir velocidades de até 200 m/s
(720 km/h).
Sinapses: Neurônios em Comunicação
A comunicação de um neurônio com o corpo celular ou dendritos do outro, ou mesmo com a
membrana de uma célula muscular, ocorre através de uma região conhecida como sinapse (do
grego, synapsis = ação de juntar). Nesta, uma diminuta fenda sináptica de aproximadamente 20
nm separa as duas células. A mensagem do axônio é liberada na forma de mediadores químicos,
também conhecidos comoneurotransmissores ou neurormônios, substâncias químicas que
entram em contato com receptores localizados nas membranas pós-sinápticas e desencadeiam
uma alteração no comportamento do segundo neurônio ou célula muscular. Os
neurotransmissores mais conhecidos no sistema nervoso dos vertebrados são a acetilcolina e
a noradrenalina (ou epinefrina).
Arco reflexo
Nenhum outro tecido ilustra tão bem o conceito de trabalho em equipe quanto o tecido nervoso. A
transmissão de informação pelas células nervosas lembra uma verdadeira corrida de revezamento,
em que um neurônio fica conectado a outro, cada qual executando determinado papel no circuito
por eles organizado.
Três tipos de neurônios podem ser reconhecidos com relação à atividade que desenvolvem:
Neurônios sensoriais: transmitem impulsos dos receptores sensoriais (por exemplo, nos
órgãos do sentido) aos outros neurônios do percurso.
Neurônios de associação (interneurônios): recebem a mensagem dos neurônios
sensoriais, processam-na e transferem um comando para as células nervosas seguintes
do circuito. Alguns circuitos nervosos podem não ter esse tipo de neurônio.
Neurônios efetores (ou motores): são os que transmitem a mensagem para as células
efetoras de resposta, isto é, células musculares ou glandulares que respondem por meio
de contração ou secreção, respectivamente.
Suponha que você receba uma pancada no
joelho, logo a baixo da rótula ou da patela
(nomes dados a um osso que fica na frente do
joelho).
A pancada estimula um receptor localizado no
interior do músculo da coxa (o quadríceps).
Esse receptor está ligado aos dendritos de um
neurônio sensorial – aferente – também
chamado de neurônio sensitivo, que recebe
a mensagem e a encaminha para o corpo
celular e, deste, para o axônio. Por sua vez, o
axônio do neurônio sensorial estabelece uma
sinapse com um neurônio motor – eferente
(um neurônio de resposta).
O axônio do neurônio motor é conectado ao
músculo quadríceps e encaminha a resposta
“mexa-se”. De imediato, esse músculo se
contrai e você movimenta a perna. Perceba
que o ato de mexer a perna para frente
envolve o trabalho de apenas dois neurônios: o
sensorial e o motor. No entanto, para que isso
possa acontecer, é preciso que o músculo
posterior da coxa permaneça relaxado.
Então, ao mesmo tempo, o axônio do neurônio
sensorial estabelece uma sinapse com um
interneurônio (neurônio de associação) que,
por sua vez, faz uma conexão com um
segundo neurônio motor. O axônio desse
neurônio motor se dirige para o músculo
posterior da coxa, inibindo a sua contração.
Organização do Sistema Nervoso
Dois grandes componentes fazem parte do sistema nervoso humano: sistema nervoso central
(SNC) e o sistema nervos periférico (SNP).
O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O encéfalo é
composto por vários órgãos, entre eles os dois hemisférios cerebrais (conjuntamente conhecidos
como “cérebro”), o diencéfalo, o cerebelo e o bulbo. O encéfalo e a medula espinhal são os locais
para onde são encaminhadas todas as informações captadas pelo organismo, quer se originem no
meio externo, quer surjam no próprio organismo. São também os centros de processamento
dessas informações e de elaboração de respostas.
O sistema nervoso periférico inclui os receptores espalhados pelo corpo, além dos gânglios
nervosos e todos os nervos que chegam aos órgãos centrais trazendo informações ou que deles
se originam, levando respostas.
Sistema Nervoso Central (SNC)
Nos vertebrados, o encéfalo se aloja no interior do crânio e a medula espinhal, no interior de um
canal existente na coluna vertebral. O encéfalo e a medula são formados por células da glia, por
corpos celulares de neurônios e por feixes de dendritos e axônios.
Substância branca e cinzenta
A camada mais externa do encéfalo tem cor cinzenta e é formada principalmente por corpos
celulares de neurônios. Já a região encefálica mais interna tem a cor branca e é constituída
principalmente por fibras nervosas (dendritos e axônios). A cor branca se deve à bainha de
mielina que reveste as fibras.
Na medula espinhal, a disposição das substâncias cinzenta e branca se inverte em relação ao
encéfalo: a camada cinzenta é interna e a branca, externa.
Meninges
Tanto o encéfalo quanto a medula espinhal são protegidos por três camadas de tecido
conjuntivo, genericamente denominadas meninges. A meninge externa, mais espessa, é
a dura-máter; a meninge mediana é a aracnóide; e a mais interna é a pia-máter, firmemente
aderida ao encéfalo e à medula. A pia-máter contém vasos sanguíneos, responsáveis pela nutrição
e oxigenação das células do sistema nervoso central.
Entre as membranas aracnóides e pia-máter há um espaço preenchido pelo líquido
cerebrospinal (oulíquido cefaloraquidiano), que também circunda nas cavidades internas do
encéfalo e da medula. O liquido cefalorraquidiano amortece os choques mecânicos do sistema
nervoso central contra os ossos do crânio e da coluna vertebral.
Partes do encéfalo
O encéfalo de todos os vertebrados, desde peixes até mamíferos, tem a mesma estrutura básica.
Suas partes fundamentais são o lobo olfativo, o cérebro, o tálamo, o lobo óptico,
o cerebelo e o bulbo raquidiano (ou medula ablonga).
O tamanho relativo e a complexidade de cada uma dessas partes variam nos diferentes
grupos de vertebrados e essa variação está relacionada à evolução de cada grupo e ao
seu modo de vida.
Principais órgãos do sistema nervoso central
Bulbo
O bulbo (ou medula ablonga) é o órgão que
está em contato direto com a medula espinhal,
é via de passagem de nervos para os órgãos
localizados mais acima.
No bulbo estão localizados corpos celulares de
neurônios que controlam funções vitais, como
os batimentos cardíacos, o ritmo
respiratório e a pressão sanguínea. Também
contém corpos celulares de neurônios
relacionados ao controle da deglutição, da tosse
e do vômito.
Cerebelo
Órgão que regula o equilíbrio e a postura corporal no ambiente. Está ligado a receptores
periféricos, localizados no ouvido interno (labirinto), que enviam mensagens ao centro de controle
do equilíbrio localizados no cerebelo. O sucesso de um equilibrista que cruza dois prédios, apoiado
em um simples fio esticado entre eles, depende de uma boa atividade cerebelar.
Atenção! O álcool interfere nas atividades cerebelares, o que é fácil notar em pessoas
que abusam da bebida.
Diencéfalo
Órgão encefálico formado principalmente pelo tálamo e hipotálamo. O hipotálamo contém
centros de controle da temperatura corporal, do apetite, da sede, do sono e de certas
emoções. Principal intermediário entre o sistema nervoso e o sistema hormonal, o hipotálamo está
ligado à hipófise, principal glândula endócrina. Quando o hipotálamo detecta alterações no corpo,
libera neurotransmissores que atuam sobre a hipófise. Por sua vez, esta libera ou inibe a secreção
de seus próprios hormônios que regulam diversas atividades metabólicas.
Cérebro
É o centro do intelecto, da memória, da consciência e da linguagem. Controla as nossas
sensações e funções motoras. Cerca de 70% das células nervosas do encéfalo estão localizadas,
no cérebro, a parte mais desenvolvida do nosso sistema nervoso e que é separada em dois
hemisférios, unidos um ao outro por uma região conhecida como corpo caloso. Cada hemisfério
cerebral, por sua vez, possui inúmeras invaginações chamadas sulcos.
Sulcos mais profundos dividem cada hemisfério em quatro regiões denominada lobos: o frontal, o
parietal, o temporal e o occipital. O sulco central é o mais acentuado e separa os lobos frontal e
parietal.
Córtex Cerebral
A superfície do cérebro, de 2mm a 4mm de espessura, é conhecida como córtex cerebral, e
consiste de várias camadas de corpos celulares de milhões de neurônios, dando a essa região uma
coloração acinzentada, de onde vem a dominação de substância cinzenta do cérebro.
As fibras (axônios e dendritos) dos neurônios que saem e chegam ao córtex cerebral estão
localizados mais internamente, e constituem a substância branca do cérebro, em função da
existência de mielina que envolve essas fibras.
Medula espinhal
Cortada transversalmente, a medula espinhal
revela uma estrutura em forma de H que
corresponde à substância cinzenta e onde
estão localizados corpos celulares de
neurônios. Externamente a esse H medular,
fica a substância branca, compostas de fibras
mielinizadas que levam informações às partes
superiores do SNC e de outras que trazem as
respostas destinadas aos órgãos motores.
Note que a disposição interna da substância
cinzenta e externa da substância branca é o
oposto da encontrada no cérebro.
Ao longo da medula, há 31 pares de nervos. Cada nervo está ligado à medula como um “Y”, isto
é, apresenta duas raízes: como uma raiz dorsal na qual existe um gânglio (dilatação), que contém
os corpos celulares de neurônios sensoriais provenientes da periferia do corpo, e uma raiz ventral
pela qual emergem feixes de axônios de neurônios motores, cujos corpos celulares estão
localizados na substância cinzenta da medula. Essas duas raízes se juntam formando o “cabo”
único do “Y”, percorrido tanto pelos feixes sensitivos como pelos feixes motores.
Sistema Nervoso Periférico
O sistema nervoso periférico é constituído pelos nervos e pelos gânglios nervosos, e sua função
é conectar o sistema nervoso central às diversas partes do corpo do animal.
Nervos e gânglios nervosos
Nervos são feixes de fibras nervosas envoltos
por uma capa de tecido conjuntivo. Nos nervos,
há vasos sanguíneos responsáveis pela nutrição
das fibras nervosas.
As fibras presentes nos nervos podem ser tanto
dendritos como axônios, que conduzem,
respectivamente, impulsos nervosos das
diversas regiões do corpo ao sistema nervoso
central. Os gânglios aparecem como pequenas
dilatações em certos nervos.
Nervos sensitivos, motores e mistos
De acordo com o tipo de fibras nervosas que
apresentam, os nervos podem ser classificados
em sensitivos (ou aferentes), motores (ou
eferentes) e mistos.
Nervos sensitivos são os que contêm
somente fibras sensitivas, ou seja, que
conduzem impulsos dos órgãos dos
sentidos para o sistema nervoso central.
Nervos motores são os que contêm
somente fibras motores, que conduzem
impulsos do sistema nervoso central até
os órgãos efetuadores (músculos ou
glândulas).
Já os nervos mistos contêm tanto
fibras sensitivas quanto motoras e
conduzem impulsos nos dois sentidos,
das diversas regiões do corpo para o
sistema nervoso central e vice-versa.
