Fisiologia do Sistema Nervoso - Professorprofessor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/5583... · ácido gama aminobutírico – GABA, glicina); ATP Purinas; Gases (óxido

Fisiologia do Sistema Fisiologia do Sistema NervosoNervosoProfa. Ana Maria da Silva Curado Lins, M.Sc.Profa. Ana Maria da Silva Curado Lins, M.Sc.

Componentes do Sistema Componentes do Sistema NervosoNervosoNeurônios (cNeurônios (céélulas Nervosas)lulas Nervosas)Comunicam por sinaisComunicam por sinaisQuQuíímicos micos ElEléétricos e qutricos e quíímicosmicos

ExcitExcitááveis eletricamenteveis eletricamente As membranas transmitem sinais sem perda de As membranas transmitem sinais sem perda de

intensidade atravintensidade atravéés de movimentos de s de movimentos de ííonsonsPropriedades são semelhantes em quase todos os Propriedades são semelhantes em quase todos os

animaisanimais

Ana Maria da Silva Curado Lins, M.Sc.

Diversidade celular Diversidade celular


Estrutura do NeurôniosEstrutura do Neurônios



Os axônios dos neurônios de Os axônios dos neurônios de vertebrados são revestidos vertebrados são revestidos de mielinade mielina




Transmissão de SinaisTransmissão de Sinais


•Recepção de informação•Inervação do soma e dendritos•Mensagens químicas

•Análise de entradas de estímulos (inputs)•Integração de mensagens para determinar a resposta

•Geração de resposta (output) coordenada•Potencial de ação (PA; impulso nervoso)•Zona iniciadora de impulso (~ colo do axônio•Terminais axônicos

A Membrana como um A Membrana como um circuito circuito eletricoeletrico (aplica(aplicaçção ão de um estde um estíímulo contmulo contíínuo)nuo)


A Membrana Como um A Membrana Como um Circuito ElCircuito Eléétricotrico


Propriedades ElPropriedades Eléétricas tricas AtivasAtivas


Propriedades ElPropriedades Eléétricas tricas AtivasAtivas


Canais iônicos controlados por voltagem:- Permitem a passagem de íons através da

membrana em resposta a alterações do campo elétrico através da membrana

- Existem vários tipos de canais iônicos (relacionado a um íon específico)

- Não estão distribuídos uniformemente na membrana nem nas células.

FunFunçção ão NeuronalNeuronal

Recolhe e processa Recolhe e processa a informaa informaççãoão

Analisa as entradas Analisa as entradas (inputs) da (inputs) da informainformaççãoão

Faz com que os Faz com que os transmissores transmissores promovam as promovam as respostas respostas coordenadascoordenadas


Como funcionam os Como funcionam os NervosNervos


PropagaPropagaçção do Potencial de ão do Potencial de AAçção (neurônio ão (neurônio amielamielííniconico))


PropagaPropagaçção do ão do P.A.P.A.


-Axônios de maior diâmetro conduzem o Potencial de Ação mais rapidamente (menos resistência ao fluxo)- Axônio mielinizados conduzem ainda mais rapidamente (a mielina isola o axônio de modo que toda acorrente flui pelos nódulos de Ranvier) – Condução saltatória.

Neurônios Neurônios MielinizadosMielinizados


ConduConduçção ão SaltatSaltatóóriaria


FORMAFORMAÇÇÃO DO TUBO ÃO DO TUBO NEURALNEURAL

EMBRIOGÊNESE DO SNEMBRIOGÊNESE DO SN

DIVISÃO DO SNDIVISÃO DO SN

DIVISÃO DO SNDIVISÃO DO SN

FunFunçção das Sinapsesão das Sinapses


o Receber informações na forma se PAo Isto é, os impulsos nervosos do axônio do neurônio présinapticoo Podem ser múltiplas terminações nervosas a interagir com a sinapse

oA função da sinapse pode ser:oSimplesmente passar a mesma informação para o próximo neurôniooBloquear a transmissão de um impulso oAlterar a informação a ser transmitida de impulsos simples para repetitivosoIntegrar com impulsos de outros neurônios para causar um padrão complicado de impulsos em neurônios subseqüentes

Sinapses ElSinapses Eléétricastricas


•As células estão ligadas diretamente por junções lacunares•São raras no sistema nervoso dos vertebrados•As junções lacunares estão muitas vezes associadas com acoplamento a células musculares (esquelético, cardíaco e liso)

SinapseSinapse


Terminal Axônico e o fluxo axoplasmático

Vesícula de neurotransmissor

Vesícula liberando o neurotransmissor na fenda sinaptica

Membrana pós sinaptica onde estão localizados os receptores (canais ligando dependentes)

Fenda Sinápticaonde o neurotransmissor éliberado

SomaSomaçção Espacial ão Espacial


FotomicrografiaFotomicrografia Eletrônica de Eletrônica de sinapses (somasinapses (somaçção Espacial)ão Espacial)


A transmissão do impulso A transmissão do impulso atravatravéés de uma sinapse qus de uma sinapse quíímica mica envolve 4 passos principais:envolve 4 passos principais:

11--SSííntese e armazenamento do NTntese e armazenamento do NT 22--LibertaLibertaçção do NTão do NT 33--LigaLigaçção NT aos receptoresão NT aos receptores 44--InativaInativaçção do NTão do NT


Todos os NT, com exceTodos os NT, com exceçção dos NT peptão dos NT peptíídicos, são sintetizados e dicos, são sintetizados e armazenados em vesarmazenados em vesíículas no terminal culas no terminal prpréé--sinsináápticoptico. .

Os NT peptOs NT peptíídicos são sintetizados e armazenados em vesdicos são sintetizados e armazenados em vesíículas no culas no soma, as quais são depois transportadas atsoma, as quais são depois transportadas atéé ao terminal ao terminal prpréé--sinsináápticoptico pelo fluxo pelo fluxo axonalaxonal rráápido. pido.

O armazenamento dos NT em vesO armazenamento dos NT em vesíículas fazculas faz--se por transporte ativo se por transporte ativo secundsecundáário, no qual o NT rio, no qual o NT éé transportado por transportado por antiporteantiporte com o H+ com o H+ apapóós a crias a criaçção de um gradiente de H+ão de um gradiente de H+

OBS: OBS: Existem transportadores especExistem transportadores especííficos para os diversos NT: ficos para os diversos NT: VMAT1 VMAT2 para as aminas; VGAT para o a.a inibitVMAT1 VMAT2 para as aminas; VGAT para o a.a inibitóórios; rios; VAchTVAchTpara a para a AchAch; BPN; BPN--1 para o GLT1 para o GLT


..

Nas sinapses quNas sinapses quíímicas, mais numerosas, a transmissão micas, mais numerosas, a transmissão do impulso envolve a libertado impulso envolve a libertaçção por uma cão por uma céélula lula prpréé--sinsináápticaptica de uma substância qude uma substância quíímica chamada mica chamada neurotransmissorneurotransmissor (NT) que ap(NT) que apóós ligars ligar--se se àà ccéélula lula ppóóss--sinsináápticaptica vai alterar o seu potencial de membrana. As vai alterar o seu potencial de membrana. As sinapses qusinapses quíímicas têm algumas diferenmicas têm algumas diferençças importantes as importantes relativamente relativamente ààs s elelééctricasctricas: :

1) a condu1) a conduçção ão éé unidireccionalunidireccional, sempre da c, sempre da céélula lula prpréé--sinsináápticaptica para a cpara a céélula lula ppóóss--sinsináápticaptica; ;

2) sofrem um atraso 2) sofrem um atraso sinsináápticoptico de pelo menos 0,5 de pelo menos 0,5 msms que que corresponde ao tempo necesscorresponde ao tempo necessáário para a libertario para a libertaçção do ão do NT e sua NT e sua actuaactuaççãoão na cna céélula lula ppóóss--sinsináápticaptica; ;

3) permitem a comunica3) permitem a comunicaçção dos ão dos neurneuróóniosnios entre si e entre si e com outras ccom outras céélulas nomeadamente musculares e lulas nomeadamente musculares e endendóócrinas.crinas.


Transmissão em sinapses Transmissão em sinapses ququíímicasmicas


Como Funciona o Receptor Como Funciona o Receptor ligando dependentes da ligando dependentes da AcetilcolinaAcetilcolina


Sinapses QuSinapses Quíímicas micas RRáápidaspidas


Neurotransmissores ligam-se a canais iônicos provocando a sua abertura e gerando uma pequena corrente na membrana pós-sináptica


Sinapse de transmissão rápida



ObservaObservaççõesões


•Os neurotransmissores podes ter ação excitatória ou inibitória sobre a membranas pós sinapticas.•Então os neurotransmisores são classificados como excitatórios ou inibitórios.•Os mecanismos de ação envolvem despolarização da membrana, hiperpolarizaçãoda membrana ou alteração da membrana a hiperpolarização ou despolarização.

Transmissão quTransmissão quíímica lenta mica lenta (sistema de segundos (sistema de segundos mensageiros)mensageiros)


Receptores envolvidos na Receptores envolvidos na transmissão lentatransmissão lenta


Sinapses quSinapses quíímicas lentas micas lentas ou indiretasou indiretas


Os transmissores lentos influenciam a célula pós-sinaptica ativando receptores que alteram os níveis de sinalizadores celulares dentro da célula pós-sinaptica, que eventualmente modifica canais iônicos, em vez de alterar diretamente a condutância através de canais ativados por ligando

SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO PERIFPERIFÉÉRICORICO

NERVOS

VOLUNTÁRIO

SOMÁTICO

ANTAGÔNICOS

SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO

INVOLUNTÁRIO

AUTÔNOMO

SISTEMA NERVOSOPERIFÉRICO

NeurotransmissoresNeurotransmissores podem podem ser:ser: NeurotransmissoresNeurotransmissores de Molde Moléécula pequena:cula pequena: AcetilcolinaAcetilcolina;; aminoaminoáácidos (cidos (ExcitatExcitatóóriosrios: : glutamatoglutamato-- áácido cido

glutâmico; glutâmico; aspartatoaspartato ––áácido cido aspaspáárticortico. Inibit. Inibitóórios: rios: áácido gama cido gama aminobutaminobutííricorico –– GABAGABA, , glicinaglicina););

ATPATP Purinas;Purinas; Gases (Gases (óóxido nxido níítrico trico –– NO, GNO, Gáás Hilariante s Hilariante –– óóxido xido

nitroso N2O, Monnitroso N2O, Monóóxido de carbono xido de carbono –– CO)CO)

NeurotransmissoresNeurotransmissores podem podem ser:ser:

Aminas Biogênicas: são aminoAminas Biogênicas: são aminoáácidos cidos descarboxiladosdescarboxilados NorepinefrinaNorepinefrina (noradrenalina)(noradrenalina) EpinefrinaEpinefrina (adrenalina);(adrenalina); DopaminaDopamina OBS: tambOBS: tambéém são chamadas de catecolaminas e m são chamadas de catecolaminas e

são sintetizadas a partir da tirosina e degradadas são sintetizadas a partir da tirosina e degradadas pela pela catecolcatecol--OO-- metiltransferasemetiltransferase –– COMT ou pela COMT ou pela MonoaminooxidaseMonoaminooxidase--MAOMAO);); SerotoninaSerotonina

NeurotransmissoresNeurotransmissores podem podem ser:ser:

NeuropeptNeuropeptíídeosdeos: : neurotransmissoresneurotransmissoresconstituconstituíídos de 3 a 40 aminodos de 3 a 40 aminoáácidoscidos EncefalinasEncefalinas EndorfinasEndorfinas DinorfinasDinorfinas Substância PSubstância P Hormônios de liberaHormônios de liberaçção ou inibião ou inibiçção ão hipotalâmicoshipotalâmicos AngitensinaAngitensina IIII ColecistoquininaColecistoquinina (CCK)(CCK)

NERVOSNERVOS NERVO NERVO éé a reunião de va reunião de váárias fibras rias fibras

nervosas, que podem ser formadas de nervosas, que podem ser formadas de axônios ou de dendritos. axônios ou de dendritos.

As As fibras nervosas,fibras nervosas, formadas pelos formadas pelos prolongamentos dos neurônios e seus prolongamentos dos neurônios e seus envoltenvoltóórios, organizamrios, organizam--se em feixes. se em feixes.

Cada fibra nervosa Cada fibra nervosa éé envolvida por uma envolvida por uma camada conjuntiva camada conjuntiva endoneuroendoneuro. .

Cada feixe Cada feixe éé envolvido por uma bainha envolvido por uma bainha conjuntiva conjuntiva perineuroperineuro. .

VVáários feixes agrupados formam um rios feixes agrupados formam um nervo nervo envolvido por uma bainha de envolvido por uma bainha de tecido conjuntivo tecido conjuntivo epineuroepineuro..

Em nosso corpo existe um nEm nosso corpo existe um núúmero mero muito grande de nervos muito grande de nervos seu conjunto seu conjunto forma a rede nervosa.forma a rede nervosa.

Sistema Nervoso Sistema Nervoso Autônomo (SNA)Autônomo (SNA) ÉÉ a parte do sistema nervoso que a parte do sistema nervoso que

controla as funcontrola as funçções viscerais do ões viscerais do organismo. Ex: Ajuda a controlar a organismo. Ex: Ajuda a controlar a pressão arterial, a pressão arterial, a motilidademotilidade e secree secreçção ão gastrointestinalgastrointestinal, a sudorese, etc., a sudorese, etc. SNA SNA éé ativado principalmente por ativado principalmente por

centros na medula espinhal, no tronco centros na medula espinhal, no tronco cerebral e no hipotcerebral e no hipotáálamo.lamo.


SNPA E JUNSNPA E JUNÇÇÕES ÕES NEUROMUSCULARESNEUROMUSCULARES Nas junNas junçções ões neuromuscularesneuromusculares, tanto nos gânglios do sistema , tanto nos gânglios do sistema

simpsimpáático como nos do parassimptico como nos do parassimpáático, ocorrem sinapses tico, ocorrem sinapses ququíímicas entre os neurônios micas entre os neurônios prpréé e e ppóósganglionaressganglionares. .

Nos dois casos, a substância Nos dois casos, a substância neurotransmissoraneurotransmissora éé a a acetilcolinaacetilcolina..

SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO AUTÔNOMO

Fibras Fibras ppóóss--ganglionaresganglionares dos sistemas simpdos sistemas simpáático e tico e parassimpparassimpáático normalmente secretam diferentes tico normalmente secretam diferentes neurotransmissoresneurotransmissores:: SimpSimpáático:tico: noradrenalinanoradrenalina neurônios neurônios adrenadrenéérgicosrgicos..

Glândulas supraGlândulas supra--renais (adrenais)renais (adrenais)

Aumento da secreAumento da secreçção de adrenalinaão de adrenalina

ParassimpParassimpáático:tico: acetilcolinaacetilcolina neurônios neurônios colincolinéérgicosrgicos..

A noradrenalina e a A noradrenalina e a acetilcolinaacetilcolina têm a capacidade de têm a capacidade de excitar alguns excitar alguns óórgãos e inibir outros, de maneira rgãos e inibir outros, de maneira antagônica.antagônica.

SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO AUTÔNOMO Um nervo motor do SNP autônomo contUm nervo motor do SNP autônomo contéém dois tipos m dois tipos

de neurônios: de neurônios: prpréé--ganglionarganglionar;; ppóóss--ganglionarganglionar. .

O corpo celular do neurônio O corpo celular do neurônio prpréé--ganglionarganglionar fica fica localizado dentro do SNC e seu axônio vai atlocalizado dentro do SNC e seu axônio vai atéé um um gânglio, onde o impulso nervoso gânglio, onde o impulso nervoso éé transmitido transmitido sinapticamentesinapticamente ao neurônio ao neurônio ppóóss--ganglionarganglionar. .

O corpo celular do neurônio O corpo celular do neurônio ppóóss--ganglionarganglionar fica no fica no interior do gânglio nervoso e seu axônio conduz o interior do gânglio nervoso e seu axônio conduz o estestíímulo nervoso atmulo nervoso atéé o o óórgão rgão efetuadorefetuador, que pode ser , que pode ser um mum múúsculo liso ou cardsculo liso ou cardííaco.aco.

SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNPA)(SNPA) TambTambéém chamado SNP visceral m chamado SNP visceral

ou vegetativo.ou vegetativo. Relacionado Relacionado àà regularegulaçção dos ão dos

óórgãos internos, glândulas e rgãos internos, glândulas e vascularizavascularizaçção.ão.

Divisão:Divisão: SNPA simpSNPA simpáático:tico: inclui a inclui a cadeia de gânglios que se cadeia de gânglios que se estende ao longo da coluna estende ao longo da coluna vertebral vertebral comunicamcomunicam--se com se com os nervos espinhais, um com o os nervos espinhais, um com o outro, e com um grande noutro, e com um grande núúmero mero de de óórgãos internos.rgãos internos. SNPA parassimpSNPA parassimpáático:tico: a a maior parte da inervamaior parte da inervaçção ão parassimpparassimpááticatica das vdas víísceras sceras originaorigina--se do nervo vago, que se do nervo vago, que emerge do bulbo. A outra fonte emerge do bulbo. A outra fonte de fibras de fibras parassimpparassimpááticasticas são os são os nervos espinhais nervos espinhais sacraissacrais..

SNA SIMPSNA SIMPÁÁTICOTICO

ÉÉ composto por:composto por: duas cadeias duas cadeias ganglionaresganglionares simpsimpááticas ticas

para vertebrais (localizadas nos dois para vertebrais (localizadas nos dois lados da coluna vertebral)lados da coluna vertebral) Dois gânglios prDois gânglios préé--vertebrais vertebrais -- celcelííaco e aco e

hipoghipogáástricostrico (localizados no interior do (localizados no interior do abdome)abdome)


SNA PARASIMPSNA PARASIMPÁÁTICOTICO

As fibras As fibras parassimpparassimpááticasticas deixam o deixam o sistema nervoso central principalmente sistema nervoso central principalmente pelos nervos cranianos (III, VII, IX e X) e pelos nervos cranianos (III, VII, IX e X) e o 2o 200 e 3e 300 sacraissacrais.. Cerca de 75% das fibras Cerca de 75% das fibras

parassimpparassimpááticasticas estão nos nervos vagos, estão nos nervos vagos, passando para as regiões passando para as regiões tortorááciascias e e abdominais do corpo.abdominais do corpo.


Os neurônios Os neurônios prprééganglionaresganglionares em em alguns casos passam sem interrupalguns casos passam sem interrupçção ão por todo o trajeto para o por todo o trajeto para o óórgão a ser rgão a ser controlado, onde se localizam os controlado, onde se localizam os neurônios neurônios ppóósganglionaressganglionares..


Quanto ao Quanto ao NeurotransmissoresNeurotransmissores

Os Os neurormôniosneurormônios ou ou neurotransmissoresneurotransmissores: : liberados são;liberados são; acetilcolinaacetilcolina (fibras (fibras colincolinéérgicasrgicas)) norepinefrinanorepinefrina ((adrenadrenéérgicasrgicas))


Todos os neurônios Todos os neurônios prpréé--ganglionaresganglionaressão são colincolinéérgicosrgicos, tanto simp, tanto simpááticos quanto ticos quanto parassimpparassimpááticos.ticos. Todos os neurônios Todos os neurônios prpróóss--ganglionaresganglionares

são são colincolinéérgicosrgicos, no SNA , no SNA parassimpparassimpáático.tico. A grande maioria os neurônios A grande maioria os neurônios prpróóss--

ganglionaresganglionares são são adrenadrenéérgicosrgicos, no SNA , no SNA simpsimpáático.tico.


SSííntese e liberantese e liberaçção da ão da NorepinefrinaNorepinefrina 1. TIROSINA1. TIROSINA ___________ DOPA ___________ DOPA

((hidroxilahidroxilaççãoão)) 2. DOPA __________ DOPAMINA 2. DOPA __________ DOPAMINA

((descarboxiladescarboxilaççãoão)) 3. TRANSPORTE DE DOPAMINA PARA AS 3. TRANSPORTE DE DOPAMINA PARA AS

VESVESÍÍCULAS CULAS 4. DOPAMINA _______ NOREPINEFRINA 4. DOPAMINA _______ NOREPINEFRINA

((hidroxilahidroxilaççãoão)) 5.NOREPINEFRINA _________ EPINEFRINA 5.NOREPINEFRINA _________ EPINEFRINA

(por (por metilametilaççãoão 80% da 80% da norepinefrinanorepinefrina éé convertida em convertida em epinefrinaepinefrina na medula da na medula da suprarenalsuprarenal))


A A norepinefrinanorepinefrina apapóós ser s ser liberada liberada éé removida de três removida de três formas :formas : recaptarecaptaççãoão para as terminapara as terminaçções ões

nervosas (50% a 80%)nervosas (50% a 80%) difusão para os ldifusão para os lííquidos corporais quidos corporais

adjacentes e para o sangue.adjacentes e para o sangue. destruidestruiçção por enzimas (ão por enzimas (monoaminamonoamina

oxidase nas terminaoxidase nas terminaçções nervosas, ões nervosas, catecolcatecol--OO-- metilmetil transferasetransferase nos tecidos) nos tecidos)


Quanto aos receptoresQuanto aos receptores

A A acetilcolinaacetilcolina excita dois tipos diferentes de excita dois tipos diferentes de receptores:receptores: muscarmuscaríínicosnicos ((muscarinamuscarina): são encontrados em ): são encontrados em

todas as ctodas as céélulas lulas efetorasefetoras estimuladas pelas fibras estimuladas pelas fibras ppóóss--ganglionaresganglionares parassinpparassinpááticotico e simpe simpááticos.ticos.

nicotnicotíínicos (nicotina): são encontrados entre as nicos (nicotina): são encontrados entre as sinapses dos neurônios sinapses dos neurônios prpréé e e ppóóss--ganglionaresganglionares dos dos sistemas simpsistemas simpáático e tico e parassinpparassinpááticotico e nas fibras e nas fibras esquelesquelééticas na junticas na junçção ão neuromuscularneuromuscular..


A A nerepinefrinanerepinefrina e a e a epinefrinaepinefrinaexcitam dois tipos de excitam dois tipos de receptores:receptores: Receptores alfa Receptores alfa Receptores betaReceptores beta OBS: OBS: NorepinefrinaNorepinefrina: excita : excita

principalmente receptores alfa e menos principalmente receptores alfa e menos betabeta EpinefrinaEpinefrina: excita ambos, alfa e beta, : excita ambos, alfa e beta,

com mesma intensidade.com mesma intensidade.


SISTEMA NERVOSO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 2AUTÔNOMO 2

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