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1 Organização do Sistema Nervoso e Sinapses Fonte:

2 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 Divisão sensorial; o Divisão motora; o Função integradora; o Armazenamento da informação Memória.

3 Divisão sensorial Receptores sensoriais A maior parte das atividades do SN são iniciadas pela experiência sensorial: o Receptores sensoriais são transdutores; o Exemplos: Receptores visuais, auditivos, táteis, dor; o Pode causar uma informação imediata ou originar memória a ser armazenada. Divisão motora Os efetores Papel de controle nas várias atividades corporais: o Contração do músculo esquelético (efetores); o Contração do músculo liso (efetores); o Secreção das glândulas exócrinas e endócrinas (efetores); Processamento da informação Função integradora Receber a informação e processar: o 99% de todas as informações sensoriais podem ser descartadas; o Após a filtração, as informações relevantes são enviadas as áreas apropriadas do SN; o 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.

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5 Divisões anatômicas do SN e suas funções Sistema nervoso central SNC e Sistema nervoso periférico SNP: o Os nervos (feixes de axônio) no SNP com função aferente (sensorial), eferente (motora) ou mista; o Gânglios: Corpos celulares localizados fora do SNC; O SNC pode ser dividido em medula espinal e encéfalo: o Córtex: Organização em camadas; o 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; o A medula espinal não só tem função de condução das informações; Os 3 principais níveis de função do SNC: 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; o Nível cerebral inferior: Bulbo, ponte, mesencéfalo e hipotálamo Controle subconsciente da pressão arterial, respiração e reflexos da alimentação; o Nível cerebral superior: Processos de pensamento (comportamento) e memória.

6 Divisões anatômicas segundo a embriologia 1. Rombencéfalo: a) Bulbo (Mielencéfalo) - Gera o ritmo respiratório, regula a frequência cardíaca e a pressão arterial; b) Ponte (Metencéfalo)- fibras que conduzem impulsos de um lado ao outro do cérebro; c) Cerebelo (Metencéfalo) - Locomoção, agilidade e equilíbrio; 2. Mesencéfalo: a) Teto e tegumento sendo responsáveis pelo processamento e resposta às informações visuais, auditivas e táteis; 3. Prosencéfalo: 1. 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; 2. 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. Telencéfalo Rombencéfalo

7 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 Ca 2+ sensíveis a voltagem 2. Abertura destes canais e influxo de Ca 2+ para dentro da Célula 3. A vesícula com o neurotransmissor se fixa a membrana realizando um processo de exocitose Vídeo

8 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

9 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.

10 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

11 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

12 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 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: Fonte:

13 Referências: Guyton, C.A., Hall, E.J. 6ed. 2003; Curi, J., Procopio, J. 2011; Hikman, C.P. 11ed

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