SISTEMA NERVOSO
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Tecido Nervoso Principais funções do Sistema Nervoso Detectar, transmitir, analisar e utilizar as informações geradas pelos estímulos sensoriais representados pelo calor, luz, energia mecânica e modificações químicas do ambiente externo e interno Organizar e coordenar, directa ou indirectamente, o funcionamento de quase todas as funções do organismo, entre as quais as funções motoras, viscerais, endócrinas e psíquicas Assim: O SN estabiliza as condições intrínsecas do organismo, como a pressão sanguínea, pO2 e de CO2, teor de glicose, de hormonas e do pH do sangue e participa nos padrões de comportamento, como os relacionados com a alimentação, reprodução, defesa e interacção com outros seres vivos !!!! Principais estruturas do Sistema Nervoso Cérebro, nervos cranianos, espinal medula, nervos espinais, gânglios, plexos entéricos e receptores sensoriais O tecido nervoso encontra-se distribuído pelo organismo, interligando-se e formando uma rede de comunicações que constitui o sistema nervoso Sistema nervoso central (SNC): constituído pelo encéfalo e espinal medula Sistema nervoso periférico (SNP): formado pelos nervos e por pequenos agregados de células nervosas (gânglios nervosos), glia e gânglios Conjunto de fibras nervosas, constituídos por prolongamentos de neurónios Sistema nervoso central Sistema nervoso periférico Neurónios motores e Neurónios sensoriais Controlam órgãos efectores: Glândulas endócrinas Recebem estímulos sensoriais do meio ambiente e do próprio organismo Glândulas exócrinas Fibras musculares Interneurónios A: neurónio motor; B: neurónio sensorial Neurónios sensoriais (aferentes) conduzem sinais dos receptores ao SNC Interneurónios (neurónios de associação) estão limitados ao SNC Neurónios motores (eferentes) conduzem sinais do SNC aos efectores: músculos, glândulas Sistema nervoso periférico Sistema Nervoso Central SISTEMA NERVOSO Sistema nervoso periférico (SNP) Nervos e gânglios Sistema nervoso central (SNC) Cérebro e espinal medula Sistema nervoso periférico (SNP) Nervos e gânglios Organização do Sistema Nervoso SNC: cérebro e espinal medula SNP: estruturas restantes O Tecido Nervoso apresenta dois componentes principais: ♦ Células Nervosas (Neurónios): celulas que possuem longos prolongamentos ♦ Vários tipos de celulas da glia ou nevróglia: sustentam os neurónios e participam noutras funções importantes • Substância cinzenta: é formada principalmente por corpos celulares dos neurónios e células da glia. Contém também alguns prolongamentos • Substância branca: não contém corpos celulares de neurónios, sendo constituída por prolongamentos de neurónios e por células da glia Neurónios Os neurónios são “células excitáveis” pois têm a capacidade de responder a estímulos, com modificação da diferença de potencial eléctrico da sua membrana Os neurónios reagem automaticamente a estímulos e a modificação do potencial pode restringir-se ao local do estímulo ou propagar-se ao resto da célula através da membrana Impulso nervoso • Unidade funcional do sistema nervoso • Existem + de 100 milhares de milhão no SN humano • Têm capacidade de produzir potenciais de acção: Excitabilidade eléctrica • Existem 3 tipos de neurónios: nios ► Sensoriais ► Motores ► Interneurónios Quase todos apresentam 3 componentes: 1. Dendrites: prolongamentos numerosos, especializados na função de receber os estímulos do meio ambiente, de células epiteliais sensoriais ou de outros neurónios 2. Corpo celular ou pericário: é o centro da célula e é também capaz de receber estímulos (excitatórios ou inibitórios) 3. Axónio: prolongamento único, especializado na condução de impulsos que transmitem informações do neurónio para outras células (nervosas, musculares, glandulares) Desenho esquemático de um neurónio motor Pericário = corpo celular (-dendrites) Axolema = membrana plasmática ↓ Fluxo anterógrado (cinesina) ↑ Fluxo retrógrado (dineína) Dendrites Aumentam muito a superfície celular, permitindo receber e integrar impulsos vindos de inúmeros terminais axónicos de outros neurónios São pequenos e não mielinizados A composição do citoplasma da base das dendrites é semelhante à do corpo celular, mas não possuem Complexo de Golgi A grande maioria dos impulsos que chegam ao neurónio são recebidos por pequenas projecções das dendrites: espinhas ou gémulas As espinhas são o 1º local de processamento dos impulsos nervosos que chegam ao neurónio Este mecanismo de processamento localiza-se num complexo de diversas proteínas, presas à superfície citoplasmática sináptica da membrana: a membrana pós- Corpo celular • Possui o núcleo com o nucléolo e citoplasma a rodear • Rico em RER, que forma agregados de cisternas paralelas, entre as quais ocorrem numerosos ribossomas livres. Ao conjunto das cisternas e ribossomas dá-se o nome de Corpúsculos de Nissl • Contém também Complexo Neurofilamentos e Microtúbulos de Golgi, Mitocondrias, Fotomicrografia de um neurónio motor, uma célula muito grande da espinal medula cujo citoplasma apresenta muitos grânulos de Nissl O prolongamento celular (parte superior) é uma dendrite. No centro do corpo celular observa-se o núcleo grande, com um nucléolo esférico Axónio • O axónio nasce de uma estrutura piramidal do corpo celular: o cone de implantação • Nos neurónios cujos axónios são mielinizados, a parte do axónio entre o cone de implantação e o início da baínha de mielina é denominada de segmento inicial – imp. p/ gerar impulsos nervosos!!! • Podem dar origem a ramificações em ângulo recto: ramificações colaterais (> dendrites, início no cone implantação) •O citoplasma (axoplasma) é pobre em organelos (mitocôndrias, REL, microtúbulos), mas rico em neurofilamentos • A porção final do axónio em geral é muito ramificada e recebe o nome de telodendro • Ao longo do axónio existe um movimento muito activo de moléculas e organelos • O centro de produção de proteínas é o corpo celular e as moléculas proteicas migram (fluxo sintetizadas pelos axónios anterógrado) diversas velocidades a Além do fluxo anterior, existe também um fluxo retrógrado: transporte de substâncias e material captado por endocitose do axónio para o corpo do neurónio São reutilizadas no corpo celular! Proteínas motoras envolvidas nos fluxos axonais: - Dineína: participa no fluxo retrógrado - Cinesina: participa no fluxo anterógrado Caminham dentro de microtúbulos Desenho esquemático de um neurónio motor ↓ Fluxo anterógrado (cinesina) ↑ Fluxo retrógrado (dineína) Partes constituintes dos Neurónios 2 4 1 – Axónios / dendrites 2 – Células da Glia 3 – Corpo Celular 4 – Núcleo com nucléolo 1 3 Corte transversal de um axónio De acordo com a sua morfologia, os neurónios podem ser classificados nos seguintes tipos: Neurónios multipolares: apresentam mais de 2 prolongamentos celulares (um axónio e varias dendrites) Neurónios bipolares: possuem uma dendrite e um axónio Neurónios pseudo-unipolares: apresentam, próximo ao corpo celular, um prolongamento único que se divide logo em 2, dirigindose um ramo para a periferia e outro para o sistema nervoso central Representação simplificada da morfologia dos 3 tipos principais de neurónios Os neurónios podem ainda ser classificados segundo a sua função: Neurónios motores (eferentes): transportam informação motora aos órgãos efectores, tais como glândulas exócrinas e endócrinas e fibras musculares Neurónios sensoriais (aferentes): transportam informação sensorial proveniente do meio ambiente e do próprio organismo (vísceras, músculos, etc) Interneurónios (de associação): estabelecem conexões entre os neurónios motores e os sensoriais, formando circuitos complexos Neurónios de Associação ou Interneurónios O funcionamento do Sistema Nervoso só é possível devido a duas propriedades muito desenvolvidas nos neurónios: • Irritabilidade: os neurónios captam com facilidade os estímulos que recebem • Condutibilidade: os efeitos destes estímulos viajam rapidamente através do corpo celular e dos prolongamentos comunicação rápida entre neurónios (sinapse) Potenciais de membrana 1. Célula nervosa: possui bombas ou canais na membrana, para o transporte de iões para dentro ou para fora do citoplasma 2. Na+: existe em > quantidade no fluido extracelular 3. K+: existe em > quantidade no axoplasma Existe uma ≠ de potencial de – 65 mV através da membrana, sendo o interior negativo em relação ao exterior Potencial de repouso da membrana 4. Neurónio estimulado: os canais iónicos abrem-se e ocorre um influxo de Na+ extracelular 5. Modificação do potencial de repouso de -65mV para +30mV 6. O interior do axónio torna-se + em relação ao meio extracelular Potencial de acção ou impulso nervoso 7. O potencial de +30 mV fecha os canais de Na+ e a membrana axonal torna-se impermeável a este ião 8. A abertura dos canais de K+ vai modificar esta situação iónica, uma vez que o K+ vai ter tendência para sair do axónio por difusão Potencial de membrana volta a ser de –65 mV, logo deixa de haver potencial de acção 9. O potencial de acção propaga-se ao longo do axónio, i. e., as alterações eléctricas abrem canais de Na+ vizinhos e, em seguida, abrem-se os de K+ 10. Assim, o potencial de membrana propaga-se rapidamente ao longo do axónio 11. Quando o potencial de membrana chega às terminações do axónio, promove a libertação de neurotransmissores armazenados Vao estimular ou inibir outros neurónios ou células não neurais (ex. células musculares e certas glândulas) Células da Glia ou Nevróglia Incluem vários tipos celulares presentes no SNC ao lado dos neurónios O tecido nervoso tem apenas uma quantidade mínima de material extracelular mas… As células da glia fornecem um microambiente adequado para os neurónios e desempenham outras funções • Células mais pequenas que os neurónios • 50 X mais numerosas • No SNC existem 4 tipos: Astrócitos; oligodendrócitos; microglia e células ependimárias • No SNP existem 2 tipos: Células de Schawnn e células satélite Oligodendrócitos • Produzem as baínhas de mielina que servem de isolantes eléctricos para os neurónios do SNC • Possuem prolongamentos que se enrolam à volta dos axónios, produzindo a baínha de mielina Células de Schwann • Possuem a mesma função dos oligodendrócitos, mas dispõem-se à volta dos axónios do SNP • Contrariamente às celulas anteriores (que envolvem diversos axónios), cada célula de Schwann produz mielina em redor de um segmento de um único axónio Astrócitos • São células em forma de estrela com múltiplas ramificações, que irradiam do corpo celular • São as células da glia mais numerosas e com > diversidade funcional • Apresentam feixes de filamentos intermediários constituídos pela proteina fibrilar ácida da glia, que reforça a estrutura celular • Os astrócitos ligam os neurónios aos capilares sanguíneos e à piamater Astrócitos fibrosos: possuem prolongamentos menos numerosos e mais longos e localizam-se na substância branca Astrócitos protoplasmáticos: encontram-se na substância cinzenta e apresentam > número de prolongamentos (curtos e ramificados) Astrócitos fibrosos BV = VS Corte de cérebro impregnado pela prata a evidenciar astrócitos fibrosos com prolongamentos terminais na superfície externa de vasos sanguíneos • Além da função de sustentação, os astrócitos participam no controlo da composição iónica e molecular do ambiente extracelular dos neurónios • Alguns astrócitos apresentam prolongamentos que se expandem sobre os capilares sanguíneos: pés vasculares Transferem moléculas e iões do sangue para os neurónios • Participam na regulação de diversas actividades dos neurónios • Podem influenciar a actividade e sobrevivência dos neurónios, graças à sua capacidade de controlar os constituintes do meio extracelular, absorver excessos localizados de neurotransmissores e sintetizar moléculas neuroactivas • Transportam compostos ricos em energia do sangue para os neurónios e metabolizam glicose até ao estado de lactato, que é passada para os neurónios • Os astrócitos comunicam entre si através de junções comunicantes Células Ependimárias • São células epiteliais cilíndricas que revestem os ventrículos do cérebro e o canal central da espinal medula • Produzem o líquido cefalorraquidiano (LCR) • Em alguns locais, as células ependimárias são ciliadas, o que facilita a movimentação do líquido cefalorraquidiano Microglia • São células pequenas e alongadas, com prolongamentos curtos e irregulares • São facilmente identificáveis devido aos seus núcleos escuros e alongados • São células fagocitárias que derivam de precursores trazidos da MO pelo sangue • Participam na inflamação e na reparação do SNC • Quando activadas, estas células retraem os seus prolongamentos, assumem a forma de macrófagos e tornam-se fagocitárias e apresentadoras de antigénios • Regulam processos imunitários e removem os restos celulares que surgem nas lesões do SNC Células Satélite • Células lisas que rodeiam os corpos celulares neuronais nos gânglios periféricos • Dão suporte aos neurónios presentes nos gânglios do SNP
