Aula 2 _ Sistema Nervoso

04/03/2015

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AULA 2 SISTEMA NERVOSO (PARTE 1)

ESTRUTURA DO SISTEMA NERVOSO

Fisiologia Comparada

Prof. Luiz Henrique Cruz de Mello

Clulas nervosas

Neurnio

Clula comum a todo sistema nervoso existente no reino

Animalia.

Utiliza uma combinao de sinais qumicos e eltricos.

Especializada em transmitir sinais eltricos.

uma clula excitvel.

Neurnios Estrutura bsica:

Corpo celular: Parte mais volumosa da clula onde se localizam o

ncleo e a maioria das organelas.

Dendritos: Prolongamentos finos e ramificados, que conduzem os

estmulos captados do ambiente ou de outras clulas em direo

ao corpo celular.

Axnio: Prolongamento extenso e fino que transmite para as

outras clulas os impulsos nervosos vindos do corpo celular.

Neurnios Variam em estrutura e propriedades, mas todos usam o

mesmo mecanismo bsico. Papis especficos

fun

es

tipos

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Neurnios Tipos:

Sensorial (aferente): da extremidade para o sistema nervoso

central;

Interneurnios: dentro do SNC, conduzem sinais de um neurnio a

outro;

Eferente (Motor ou no): do SNC para uma extremidade ou rgo;

Potencial de ao

Potencial de ao

Inverso do potencial de membrana que percorre uma

clula.

Essenciais para a vida animal Transportam rapidamente informaes entre as clulas dos diferentes

tecidos.

ATENO!!! Possuem polaridade especfica: sinais percorrem

sempre um mesmo caminho (corpo celular para axnio)

Se

ntid

o d

a

pro

pa

ga

o d

o

sin

al

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Axnios

Tamanho varivel, normalmente pequenos (alguns

milmetros);

Em grandes mamferos podem ter vrios metros;

Axnios Bainha de Mielina: Dobras mltiplas e em espiral em

torno do axnio.

Ajuda na transmisso dos impulsos evitando que eles se percam.

Presente sempre nos neurnios motores de vertebrados;

Invertebrados Bainhas ausentes. Axnios envolvidos com mltiplas camadas de membrana celular reforada por protenas.

Terminaes dos Axnios Regio ramificada

Contato com outros neurnios ou outras clulas (p.ex.: muscular)

Regio das sinapses: transforma sinal eltrico em qumico

(neurotransmissor; vertebrados Acetilcolina)

Desenvolvimento dos Sistemas Nervosos

Aumento progressivo da complexidade dos sistemas

nervosos

No h correlao clara entre a complexidade de um

organismo e a complexidade de seus neurnios;

Exceto em Cnidaria, SN organizado em 3 divises

funcionais:

Sensorial (aferente)

Centros de integrao

Eferente

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Primeiro sistema nervoso Cnidrios

Rede nervosa: Trama de clulas na

epiderme e abaixo dela.

Neurnios no especializados (funcionam de

diferentes maneiras)

Sinais emitidos: Multidirecionais. No

obedecem polaridade especfica**

Anis nervosos Surpreendem por respostas concentradas.

Presena de rgos sensoriais:

Estatocistos e ocelos.


Associao entre simetria bilateral e

surgimento da cefalizao

Surgiu em Platelmintos

Primeira percepo de sistemas

nervoso central e perifrico.

Sistema nervoso ganglionar: 2

gnglios anteriores (reg. Ceflica)

de onde se ramificam dois cordes

principais.


Aneldeos

Crebro bilobado ligado a um cordo nervoso duplo

ligado a gnglios segmentares e neurnios aferentes

(sensoriais) e eferentes (motores) distintos.

Moluscos

Maioria possui 3 pares de gnglios

definidos

Cefalpodes Centros nervosos especializados

rgos sensoriais altamente

desenvolvidos

Grande quantidade de neurnios Capacidade de aprendizado

(Polvo mais de 160 milhes).


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Axnios gigantes das lulas

Maiores axnios conhecidos

Dimetro centenas de vezes maior que qualquer do que axnios normais de mamferos

50 vezes maior do que axnios gigantes de outros invertebrados

Conhecimento das sinapses eltricas por Hodgkin e Huxley (1939)


Artrpodes:

Semelhante aos aneldeos porm com gnglios maiores

e mais desenvolvidos.


Vertebrados

Esquema bsico:

Tubo nervosos dorsal oco terminado em um encfalo

Aumento do tamanho, configurao alterada, aumento da

capacidade funcional Encefalizao

Capacidade de formar associaes entre eventos

passados, presentes e futuros (Mais acentuado em

humanos)

ORIGEM

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ORIGEM

- espessamento da ectoderme (placa

neural), acima da notocorda;

- elementos sensitivos do SNP surgem das

cristas neurais que aparecem de cada lado do

tubo neural;

- poro cranial do tubo neural dilata

formando encfalo primitivo (arquencfalo);

- poro caudal do tubo neural no modifica

e origina medula;

CRANIAL CAUDAL

MEDULA ARQUENCFALO

TUBO NEURAL

ARQUENCFALO

PROSENCFALO

MESENCFALO

ROMBENCFALO

EVOLUO DO ARQUENCFALO

Arquencfalo origina:

Vesculas primrias: prosencfalo, mesencfalo e rombencfalo

EVOLUO DO ARQUENCFALO

Cada vescula primria origina outras partes:

ARQUENCFALO

PROSENCFALO

MESENCFALO

ROMBENCFALO

TELENCFALO

DIENCFALO CREBRO

METENCFALO

MIELENCFALO

CEREBELO

PONTE

BULBO

MESENCFALO

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Vesculas embrionrias

Mesencfalo Ponte

Bulbo

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Sistema Nervoso

Sistema nervoso central (SNC) a) Encfalo

I) Crebro

Constitui cerca de 90% da massa enceflica Sua superfcie bastante pregueada (aumento da

superfcie)

Dividido em dois hemisfrios (esquerdo e direito) Dividido em duas partes:

o Crtex (externo) substncia cinzenta (corpos neuronais)

o Regio interna substncia branca (dendritos, axnios e cls. da glia)

Encefalizao dos vertebrados

Levou a concretizao total de diversas capacidades funcionais

Resposta rpidas

Alta capacidade de armazenar informaes

Aumento na complexidade e flexibilidade do comportamento

Habilidade de fazer associaes entre eventos passados, presentes e (pelo menos nos seres humanos) futuros.

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crebro cerebelo

medula

Bulbo olfatrio

anfbio

rptil

ave

mamfero

Peixe sseo

Peixe cartilaginoso

lampria

agnata

p. sseo salamandra

sapo

cobra galinha

AGNATAS Sem delimitao clara dos ncleos da base e do crtex cerebral (no h clara

distino entre substncia cinzenta e

branca);

Bulbos olfativos so bem desenvolvidos;

Cerebelo ausente ou pouco desenvolvido;

Lamprias o lobo ptico proeminente;

Feiticeiras lobo muito pequeno/ausente

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O sistema nervoso e sensorial das lamprias: encfalo (massa anterior ao tubo nervoso) com 3 regies pouco diferenciadas

relacionadas a bulbos olfativos extremamente grandes;

Com relao aos nervos medulares e cranianos (10 pares) com desenvolvimento relacionado a regio anterior.

O sistema nervoso autnomo controla o nmero de batimentos cardacos.

AGNATAS PEIXE - CREBRO

Maioria j apresenta diviso em 2

hemisfrios

rea sensorial primitiva

Pallium rea dorsal

rea Motora

Subpallium rea ventral

Globo plido (globus pallidus)

Condrcties

Possuem 2 bulbos olfativos grandes correspondentes a

um sentido extremamente

aguado;

2 lobos pticos, 2 hemisfrios cerebrais;

Nas espcies muito ativas o cerebelo proeminente.

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Crebro de pequenas dimenses;

Muito sensveis a pequenas variaes na constituio qumica dos elementos dissolvidos na gua;

Condrcties

ANFBIOS - CREBRO

Parecido com o dos peixes (pallium e globus

pallidus)

Dividido em 2 hemisfrios

Anfbios anuros

Constitudo por um sistema nervoso central e um sistema nervoso perifrico;

O telencfalo: principalmente olfatrio, e clulas nervosas invadindo o plio = aumento dos hemisfrios cerebrais;

A viso o principal tipo de sensibilidade dos anfbios.

Sistema nervoso mais desenvolvido que o dos peixes;

Existem 10 pares de nervos cranianos.

ROMBENCFALO: responsvel pela audio e equilbrio

aparelho auditivo mais desenvolvido (aparecimento do ouvido mdio ou caixa timpnica);

Apresentam movimentos lentos e vagarosos = cerebelo pequeno.

Anfbios anuros

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RPTIL - CREBRO

Crebro grande comparado ao dos anfbios

Aumento das paredes laterais

Recebe estmulos visuais, auditivos e sensoriais

Rpteis: H rudimentos de neocrtex associado:

considerado o mais alto nvel de hierarquia motora;

A substncia cortical se tornou tipicamente externa e delgada;

O tlamo dorsal maior ainda e mais complexo do que nas aves e poro ventral apresenta praticamente todas as organizaes presentes nos mamferos. Coerente com um sentido visual aguado, os lobos pticos so bem desenvolvidos;

Com total independncia da vida aqutica, no possuem linha lateral.

Ocorre uma mudana do centro de atividade enceflica que nos anfbios estava situado no mesencfalo e nos rpteis muda para os hemisfrios cerebrais (crebro);

Isto resultado da invaso do palio por muitas clulas nervosas (camada cinzenta) para comear a formar o neopalio;

O cerebelo dos rpteis mais desenvolvido do que dos anfbios porm no se compara ao das aves e mamferos.

Rpteis: Sistema nervoso e sensorial

Sistema nervoso comparvel ao dos anfbios.

Viso, de modo geral muito boa.

Olfato, em alguns grupos bem desenvolvidos.

Em serpentes, h o rgo de Jacobson, que lhes

permitem sentir o gosto do ar.

As serpentes so surdas, mas podem captar

vibraes do solo por meio dos ossos do crnio.

Nas serpentes peonhentas h um rgo

sensvel ao calor, a fosseta loreal.

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AVES - CREBRO

Similar ao dos rpteis

Parte especial para processar informaes do voo

Processa informaes visuais

Utilizado em migrao e corte (reproduo)

Aves

Sistema nervoso bastante desenvolvido, principalmente as estruturas relacionadas com o equilbrio e com a orientao espacial, como o cerebelo;

Lobos olfativos do crebro so pequenos;

Os lobos pticos so grandes, o que parece estar relacionado com a viso aguada que as aves possuem;

Em algumas aves, j foram encontrados cristais de magnetita nos msculos do pescoo. Provavelmente, esses cristais devam estar associados com alguma forma de orientao magntica, como "bssolas internas", importantes para as aves que executam longos vos migratrios.

MAMFERO - CREBRO

Ventrculos (cavidades) laterais bem expandidos

Neocrtex

Garante faculdades mentais mais complexas

Sulcos e giros

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Mamferos

Mamferos: o bulbo e trato olfatrio dos mamferos variam bastante de muito pequenos (primatas) a bem grandes (tamandu).

O amplo desenvolvimento do neocrtex a marca registrada do grupo e corresponde ao mais alto nvel da hierarquia funcional. O amplo desenvolvimento do neocrtex resulta numa nova e grande comissura, o corpo caloso que interliga os dois hemisfrios neocorticais. O tlamo bastante proeminente a estao de retransmisso principal.

Os lobos pticos nos mamferos se encontram bastante reduzidos, participando apenas na integrao de reflexos visuais. A ponte bastante proeminente interligando o paleo e neocerebelo s reas motoras neocorticais, atravs do tlamo.

O sistema nervoso dos mamferos bem mais

complexo que o dos demais vertebrados. Tal

complexidade est associada a formao da camada

de substncia cinzenta e a subseqente

especializao desta camada para formar o neoplio.

Os dois hemisfrios cerebrais, resultantes desta

evoluo, so originrios do telencfalo e possuem

muitas circunvolues na sua superfcie,

caracterizando a maior complexidade dos crebros

dos mamferos. Estes dois hemisfrios esto ligados

entre si pelo corpo caloso.

O diencfalo o mais importante centro de "reles"

entre as reas sensoriais de diversas modalidades e

dos centros cerebrais superiores.

Mamferos

O mesencfalo dos mamferos menos importante do que o dos outros vertebrados. Esta regio est subdividida em quatro tubrculos quadrigmeos. Os dois tubrculos superiores esto relacionados a viso, enquanto que os dois inferiores esto relacionados com a audio

O cerebelo dos mamferos o mais desenvolvido entre todos os vertebrados, e o centro de controle dos movimentos e do equilbrio. Outra estrutura tpica do crebro dos mamferos a ponte, um centro de reles.

Outra caracterstica dos primatas o grande desenvolvimento dos hemisfrios cerebrais, mais pronunciado no gnero Homo.

Mamferos

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RGOS DOS SENTIDOS AGNATAS Apresentam linha lateral rudimentar relacionada ao

sistema sensorial;

rgos sensoriais de paladar, olfato e audio

presentes mas mais ou menos desenvolvidos de

acordo com o hbito de vida do animal;

Canais semicirculares (ouvido interno): um ou dois

Lampria feiticeira

PEIXES CONDRCTIES Lobos pticos e olfativos

denunciam os sistemas mais

usados;

Presena de linha lateral no

corpo e na cabea; mecano

receptores (neuromastos)=

vibraes na gua

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PEIXES CONDRCTIES Canais semicirculares 3 pares: boa audio

Presena de ampolas de Lorenzini; principalmente na

cabea; so receptores eltricos= recebem impulsos

eltricos

Ordem de utilizao:

1. Olfato

2. Linha lateral

3. Viso

4. Ampolas de Lorenzini

PEIXES OSTECTIES Canais semicirculares 3 pares: boa

audio

Lobos olfatrio e ptico bem

desenvolvidos

Linha lateral muito similar aos

cartilaginosos;

ANFBIOS Grandes mudanas decorrentes do hbito aqutico e terrestre

Olfato: um dos sentidos dominantes

O crebro em si no muito requisitado;

Viso fundamental (grandes lobos pticos);

olhos com glndulas lacrimais, plpebras, sendo mantidos midos e protegidos

Retina com cones e bastonetes;

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ANFBIOS Linha lateral: s em larvas e alguns totalmente aquticos;

sem utilidade em terra firme;

Audio: membrana timpnica e ouvido mdio e interno;

Cerebelo, para equilbrio, pouco desenvolvido;

Receptores qumicos e tteis na pele;

Papilas gustativas;

RPTEIS Dotados de comportamentos complexos: exige crebro e

rgos dos sentidos bem desenvolvidos;

Maioria dos lagartos tem plpebras; cobras no tem (placa transparente);

Lagartos com boa viso diurna; lagartixas com viso noturna;

Maioria dos lagartos com ouvido externo; serpentes no, mas no so totalmente surdas pois tem ouvido interno que sente vibraes;

RPTEIS Viso deficiente nas cobras;

Lagartos e as tuataras tm uma rea semitransparente e sensvel luz no topo do crnio (terceiro olho) cuja funo parece relacionada com o controle metablico diurno e sazonal, de acordo com o fotoperodo.

Olfato muito apurado.

Lngua bifurcada nas cobras e maioria dos lagartos: transporta informaes qumicas para o rgo de Jacobson, localizado na zona anterior do palato e em comunicao com a cavidade bucal por ductos, onde so detectadas.

A bifurcao permite lngua detectar um gradiente nas substncias detectadas, localizando a sua origem. Uma chanfradura na mandbula permite a deslocao da lngua.

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rgos dos Sentidos

Fossetas loreais

Algumas cobras

apresentam dos lados

da maxila fossetas

termorreceptoras

especializadas na

deteco de calor, o que

lhes permite detectar as

presas de sangue

quente.

Fosseta loreal Exemplo da viso combinada com sensao trmica

Viso apenas viso infravermelha (calor) viso combinada

AVES E MAMFEROS Maior arma o crebro muito desenvolvido

Os rgos dos sentidos complementam a

sensibilidade, fornecendo informaes completas para

o crebro processar;

ECOLOCALIZAO: morcegos e cetceos

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