Organização do Sistema Nervoso e Sinapses

Organização do Sistema
Nervoso e Sinapses
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Introdução
• O sistema nervoso (SN) e o sistema endócrino são
responsáveis pela maior parte das funções de controle
do corpo:
o No geral, SN controla as atividades rápidas do corpo – Contração muscular e
eventos viscerais, por exemplo.
• SN recebe milhões de informações dos órgãos
sensoriais, filtra esta informação, integra para
determinar todas as respostas;
• Plano geral do SN:
o
o
o
o
Divisão sensorial;
Divisão motora;
Função integradora;
Armazenamento da informação – Memória.
•
• Divisão sensorial – Receptores sensoriais
A maior parte das atividades do SN são iniciadas pela
experiência sensorial:
o
o
o
•
• Divisão motora – Os efetores
Papel de controle nas várias atividades corporais:
o
o
o
•
•
Contração do músculo esquelético (efetores);
Contração do músculo liso (efetores);
Secreção das glândulas exócrinas e endócrinas (efetores);
• Processamento da informação – Função integradora
Receber a informação e processar:
o
o
o
•
Receptores sensoriais são transdutores;
Exemplos: Receptores visuais, auditivos, táteis, dor;
Pode causar uma informação imediata ou originar memória a ser armazenada.
99% de todas as informações sensoriais podem ser descartadas;
Após a filtração, as informações relevantes são enviadas as áreas apropriadas do SN;
As sinapses apresentam um importante papel neste processo;
• Armazenamento das informações – Memória
A maior parte da informação é armazenada no córtex cerebral.
Regiões mais basais do encéfalo também podem guardar
informação;
As sinapses são importantes para o processo de memória devido
ao processo de Facilitação e Memórias das sensações.
Divisões anatômicas do
SN e suas funções
•
Sistema nervoso central – SNC e Sistema nervoso periférico – SNP:
o
o
•
O SNC pode ser dividido em medula espinal e encéfalo:
o
o
o
•
Os nervos (feixes de axônio) no SNP com função aferente (sensorial), eferente (motora) ou mista;
Gânglios: Corpos celulares localizados fora do SNC;
Córtex: Organização em camadas;
A parte interna é formada por substância cinzenta e contêm os corpos celulares dos neurônios, a
parte externa é formada por substância branca e contém agregados de axônios e dendritos;
A medula espinal não só tem função de condução das informações;
Os 3 principais níveis de função do SNC:
o
o
o
Nível da medula espinal:
• Circuitos neurais nesta região podem causar, i. movimento de marcha, ii. Reflexo de
retirada do corpo de objetos dolorosos, iii. Enrijecimento das pernas, iv. Controle dos vasos
sanguíneos locais, v. movimentos gastrintestinais e mictórios;
Nível cerebral inferior:
• Bulbo, ponte, mesencéfalo e hipotálamo – Controle subconsciente da pressão arterial,
respiração e reflexos da alimentação;
Nível cerebral superior:
• Processos de pensamento (comportamento) e memória.
Telencéfalo
Divisões anatômicas segundo a embriologia
1. Rombencéfalo:
a)
b)
c)
2.
3.
Mesencéfalo:
a)
Teto e tegumento sendo responsáveis pelo processamento e
resposta às informações visuais, auditivas e táteis;
Prosencéfalo:
1.
2.
•
Bulbo (Mielencéfalo) - Gera o ritmo respiratório, regula a
frequência cardíaca e a pressão arterial;
Ponte (Metencéfalo)- fibras que conduzem impulsos de um
lado ao outro do cérebro;
Cerebelo (Metencéfalo) - Locomoção, agilidade e equilíbrio;
Diencéfalo:
a)
Tálamo com função de integração da informação
sensorial que faz parte do sistema límbico responsável
pelas emoções, motivação e memória;
b)
Hipotálamo que controla as funções autônomas como
sede, fome, desejo sexual, temperatura corporal e ritmo
circadiano;
Telencéfalo formado pelos hemisférios cerebrais que controla
os movimentos musculares voluntários, amígdalas (emoções),
hipocampo (memória), bulbo olfatório;
Ainda, ocorre diferenciação no hemisfério
esquerdo e direito nos seres humanos, o
esquerdo é responsável pelo
desenvolvimento da linguagem,
capacidades matemáticas e de aprendizado
e processos sequenciais do pensamento. O
direito é responsável pelas atividades
espaciais, musicais, artísticas e perceptivas.
Rombencéfalo
Sinapses no SNC
• Funções sinápticas dos neurônios:
o A transmissão pode ser bloqueada de um neurônio para o outro;
o Pode ser modificado de um impulso único a impulsos repetitivos;
o Pode ser integrado com impulsos provenientes de outros neurônios.
• Condução unidirecional das sinapses:
o Neurônio pré-sináptico e pós-sináptico;
• As terminações pré-sinápticas:
1. Presença de Canais de Ca2+
sensíveis a voltagem
2. Abertura destes canais e influxo
de Ca2+ para dentro da Célula
3. A vesícula com o
neurotransmissor se fixa a
membrana realizando um processo
de exocitose
Vídeo
• Ação da substância transmissora sobre o neurônio póssináptico:
o Presença de receptores de membrana (proteínas):
• Componente de fixação para o neurotransmissor;
• Componente ionóforo:
o Canais iônicos ou Segundos mensageiros;
• Substâncias químicas que funcionam como
neurotransmissores:
o Acetilcolina: Secretada em muitas áreas do encéfalo, SN parassimpático e neurônios
motores. Efeito excitatório (inibitório sobre a frequência cardíaca);
o Norepinefrina: Secretada no tronco cerebral, hipotálamo, SN simpático. Efeito
excitatório (inibitório sobre a peristalse grástrica);
o Dopamina: SNC, Efeito variado. Sensação de prazer e motivação;
o Glicina: Medula espinhal, inibidor;
o Ácido gama-aminobutírico (GABA): Córtex e Medula, inibidor;
o Glutamato: Vias sensoriais, efeito excitatório;
o Serotonina: SNC, inibidor das vias da dor, controle sobre o humor.
o Neuropeptídeos – Não são sintetizadas nas terminações pré-sinápticas:
• Hormônios hipotalâmicos;
• Peptídeos hipofisários (Ex. vasopressina ou ADH);
• Peptídeos do sono: promover o sono
Membrana em potencial de
repouso
Sinapse excitatório (influxo de
Na+)
Sinapse inibitória (influxo de
Cl-) – Hiperpolarização.
O potencial de ação se
iniciará no axônio do
neurônio pós-sináptico e
não no corpo celular.
• Inibição pré-sináptica:
o Inibição de fibras adjacentes nas vias sensoriais
onde ao chegar uma sinapse inibitória em um
neurônio, os adjacentes também serão inibidos –
Uma etapa do processo de filtração sensorial;
o O GABA libera canais aniônicos que
hiperpolarizam a membrana, os novos impulsos
que chegarem não serão propagados devido a
hiperpolarização.
• Somação espacial:
o A excitação de uma única terminação présináptica não é suficiente para propagar o
impulso adiante. É necessário a estimulação de
várias terminações;
o Muitos terminações são estimuladas ao mesmo
tempo e seus efeitos são SOMADOS.
• Somação temporal:
o A cada terminação ativa com liberação (um
milissegundo) de neurotransmissor, mas o
potencial pós-sináptico dura até 15
milissegundos;
o Devido a esta “espera” de tempo, pode ocorrer
um aumento dos potenciais pós-sinápticos
Funções especiais dos dendritos na excitação
dos neurônios
• Grande campo espacial:
o Dendritos dos neurônios motores são grandes
e se estendem em todas as direções – aumento
da somação dos sinais provenientes de muitas
fibras nervosas;
• Muitos dendritos não transmitem
potenciais de ação:
o Corrente eletrotônica – Espalhamento da
corrente nos líquidos dos dendritos sem
transmissão de potencial de ação, não
apresentam grandes quantidades de canais de
Na+ dependentes de voltagem;
• Decremento da condução nos
dendritos:
o Potenciais pós-sinápticos podem ser perdidos
antes de atingir o corpo celular;
o Dendritos são delgados e permeáveis aos íons
cloreto;
As sinapses excitatórios mais
próximas do corpo celular serão
menos afetadas.
Ocorre vazamento da corrente
elétrica nos dendritos
• Fadiga sináptica:
o Grande quantidade de sinapses excitatórias a uma frequência muito rápida;
o As descargas pós-sinápticas serão muito grandes, mas decairão ao longo do
tempo;
o Áreas superexcitadas podem ser estabilizadas depois de um tempo;
o Convulsão epiléptica pode ser cessada desta forma;
o Como funciona a fadiga?
• Exaustão das reservas de neurotransmissores nas terminações sinápticas;
• Normalmente cada terminação pode transmitir até 10.000 sinapses, acima
disso ocorre fadiga.
• Efeito de drogas sobre a transmissão sináptica:
o Aumentam a excitabilidade: Cafeína, teofilina,
teobromina;
• Reduz o limiar de excitação do neurônio;
o Outras drogas podem reduzir o efeito de
sinapses inibitórias (estricnina);
• Pode ocasionar graves espasmos musculares;
o A maior parte dos anestésicos aumentam o limiar de
Excitação da membrana reduzindo a transmissão sináptica.
Fonte: http://clubalfa.abril.com.br/wp-content/uploads/2012/09/cafe-e-cia.jpg
Fonte: http://www.fzrm.com/herbextract/herbalimage/herbimage/strychnos%20nux-vomica%20L..jpg
Referências:
Guyton, C.A., Hall, E.J. 6ed. 2003;
Curi, J., Procopio, J. 2011;
Hikman, C.P. 11ed. 2004.