Fisiologia do Sistema Nervoso

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1 Fisiologia do Sistema Nervoso Profa. Componentes do Sistema Nervoso Neurônios (células Nervosas) Comunicam por sinais Químicos Elétricos e químicos Excitáveis eletricamente As membranas transmitem sinais sem perda de intensidade através s de movimentos de íons Propriedades são semelhantes em quase todos os animais

2 Diversidade celular Estrutura do Neurônios

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4 Os axônios dos neurônios de vertebrados são revestidos de mielina

5 Transmissão 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

6 A Membrana como um circuito eletrico (aplicação de um estímulo contínuo) nuo) A Membrana Como um Circuito Elétrico

7 Propriedades Elétricas Ativas Propriedades Elétricas Ativas 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.

8 Função Neuronal Recolhe e processa a informação Analisa as entradas (inputs) da informação Faz com que os transmissores promovam as respostas coordenadas Como funcionam os Nervos

9 Propagação do Potencial de Ação (neurônio amielínico nico) Propagação do 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.

10 Neurônios Mielinizados Condução Saltatória

11 FORMAÇÃO DO TUBO NEURAL EMBRIOGÊNESE DO SN

12 DIVISÃO DO SN DIVISÃO DO SN

13 Função das Sinapses o Receber informações na forma se PA o Isto é, os impulsos nervosos do axônio do neurônio présinaptico o Podem ser múltiplas terminações nervosas a interagir com a sinapse oa função da sinapse pode ser: osimplesmente passar a mesma informação para o próximo neurônio obloquear a transmissão de um impulso oalterar a informação a ser transmitida de impulsos simples para repetitivos ointegrar com impulsos de outros neurônios para causar um padrão complicado de impulsos em neurônios subseqüentes Sinapses Elétricas 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)

14 Sinapse Terminal Axônico e o fluxo axoplasmático Vesícula de neurotransmissor Fenda Sináptica onde o neurotransmissor é liberado Vesícula liberando o neurotransmissor na fenda sinaptica Membrana pós sinaptica onde estão localizados os receptores (canais ligando dependentes) Somação Espacial

15 Fotomicrografia Eletrônica de sinapses (somação Espacial) A transmissão do impulso através s de uma sinapse química envolve 4 passos principais: 1-Síntese e armazenamento do NT 2-Libertação do NT 3-Ligação NT aos receptores 4-Inativação do NT

16 O armazenamento dos NT em vesículas faz-se por transporte ativo secundário, no qual o NT é transportado por antiporte com o H+ após s a criação de um gradiente de H+. OBS: Existem transportadores específicos para os diversos NT: VMAT1 VMAT2 para as aminas; VGAT para o a.a inibitórios; VAchT para a Ach; ; BPN-1 1 para o GLT Todos os NT, com exceção dos NT peptídicos, são sintetizados e armazenados em vesículas no terminal pré-sin sináptico. Os NT peptídicos são sintetizados e armazenados em vesículas no soma, as quais são depois transportadas até ao terminal pré- sináptico pelo fluxo axonal rápido. Nas sinapses químicas, mais numerosas, a transmissão do impulso envolve a libertação por uma célula c pré- sináptica de uma substância química chamada neurotransmissor (NT) que após s ligar-se à célula pós- sináptica vai alterar o seu potencial de membrana. As sinapses químicas têm algumas diferenças importantes relativamente às eléctricas ctricas: 1) a condução é unidireccional,, sempre da célula c pré- sináptica para a célula c pós-sináptica; 2) sofrem um atraso sináptico de pelo menos 0,5 ms que corresponde ao tempo necessário para a libertação do NT e sua actuação na célula c pós-sináptica; 3) permitem a comunicação dos neurónios nios entre si e com outras células c nomeadamente musculares e endócrinas.

17 Transmissão em sinapses químicas Como Funciona o Receptor ligando dependentes da Acetilcolina

18 Sinapses Químicas Rápidas Neurotransmissores ligam-se a canais iônicos provocando a sua abertura e gerando uma pequena corrente na membrana pós-sináptica Sinapse de transmissão rápida

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20 Observações 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, hiperpolarização da membrana ou alteração da membrana a hiperpolarização ou despolarização. Transmissão química lenta (sistema de segundos mensageiros)

21 Receptores envolvidos na transmissão lenta Sinapses químicas lentas ou 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

22 SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO RICO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO NERVOS SOMÁTICO AUTÔNOMO VOLUNTÁRIO INVOLUNTÁRIO ANTAGÔNICOS SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO Neurotransmissores podem ser: Neurotransmissores de Molécula pequena: Acetilcolina; aminoácidos (Excitat( Excitatórios: glutamato- ácido glutâmico; aspartato ácido aspártico rtico.. Inibitórios: ácido gama aminobutírico GABA, glicina); ATP Purinas; Gases (óxido( nítrico n NO, Gás G s Hilariante óxido nitroso N2O, Monóxido de carbono CO)

23 Neurotransmissores podem ser: Aminas Biogênicas: são aminoácidos descarboxilados Norepinefrina (noradrenalina) Epinefrina (adrenalina); Dopamina OBS: também m são chamadas de catecolaminas e são sintetizadas a partir da tirosina e degradadas pela catecol-o- metiltransferase COMT ou pela Monoaminooxidase-MAO MAO); Serotonina Neurotransmissores podem ser: Neuropeptídeos deos: neurotransmissores constituídos de 3 a 40 aminoácidos Encefalinas Endorfinas Dinorfinas Substância P Hormônios de liberação ou inibição hipotalâmicos Angitensina II Colecistoquinina (CCK)

24 NERVOS NERVO é a reunião de várias v fibras nervosas, que podem ser formadas de axônios ou de dendritos. As fibras nervosas, formadas pelos prolongamentos dos neurônios e seus envoltórios, organizam-se em feixes. Cada fibra nervosa é envolvida por uma camada conjuntiva endoneuro. Cada feixe é envolvido por uma bainha conjuntiva perineuro. Vários feixes agrupados formam um nervo envolvido por uma bainha de tecido conjuntivo epineuro. Em nosso corpo existe um número n muito grande de nervos seu conjunto forma a rede nervosa. Sistema Nervoso Autônomo (SNA) É a parte do sistema nervoso que controla as funções viscerais do organismo. Ex: Ajuda a controlar a pressão arterial, a motilidade e secreção gastrointestinal,, a sudorese, etc. SNA é ativado principalmente por centros na medula espinhal, no tronco cerebral e no hipotálamo.

25 SNPA E JUNÇÕES NEUROMUSCULARES Nas junções neuromusculares,, tanto nos gânglios do sistema simpático como nos do parassimpático, ocorrem sinapses químicas entre os neurônios pré e pósganglionares. Nos dois casos, a substância neurotransmissora é a acetilcolina. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Fibras pós-ganglionares dos sistemas simpático e parassimpático normalmente secretam diferentes neurotransmissores: Simpático: noradrenalina neurônios adrenérgicos rgicos. Glândulas supra-renais renais (adrenais) Aumento da secreção de adrenalina Parassimpático: acetilcolina neurônios colinérgicos rgicos. A noradrenalina e a acetilcolina têm a capacidade de excitar alguns órgãos e inibir outros, de maneira antagônica.

26 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Um nervo motor do SNP autônomo contém m dois tipos de neurônios: pré-ganglionar ganglionar; pós-ganglionar. O corpo celular do neurônio pré-ganglionar fica localizado dentro do SNC e seu axônio vai até um gânglio, onde o impulso nervoso é transmitido sinapticamente ao neurônio pós-ganglionar. O corpo celular do neurônio pós-ganglionar fica no interior do gânglio nervoso e seu axônio conduz o estímulo nervoso até o órgão efetuador,, que pode ser um músculo m liso ou cardíaco. aco. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNPA) Também m chamado SNP visceral ou vegetativo. Relacionado à regulação dos órgãos internos, glândulas e vascularização. Divisão: SNPA simpático: inclui a cadeia de gânglios que se estende ao longo da coluna vertebral comunicam-se com os nervos espinhais, um com o outro, e com um grande número n de órgãos internos. SNPA parassimpático: a maior parte da inervação parassimpática das vísceras v origina-se do nervo vago, que emerge do bulbo. A outra fonte de fibras parassimpáticas são os nervos espinhais sacrais.

27 SNA SIMPÁTICO É composto por: duas cadeias ganglionares simpáticas para vertebrais (localizadas nos dois lados da coluna vertebral) Dois gânglios pré-vertebrais - celíaco e hipogástrico (localizados no interior do abdome) SNA PARASIMPÁTICO As fibras parassimpáticas deixam o sistema nervoso central principalmente pelos nervos cranianos (III, VII, IX e X) e o 2 0 e 3 0 sacrais. Cerca de 75% das fibras parassimpáticas estão nos nervos vagos, passando para as regiões torácias e abdominais do corpo.

28 Os neurônios préganglionares em alguns casos passam sem interrupção por todo o trajeto para o órgão a ser controlado, onde se localizam os neurônios pósganglionares. Quanto ao Neurotransmissores Os neurormônios ou neurotransmissores: liberados são; acetilcolina (fibras colinérgicas rgicas) norepinefrina (adrenérgicas)

29 Todos os neurônios pré-ganglionares são colinérgicos rgicos,, tanto simpáticos quanto parassimpáticos. Todos os neurônios prós-ganglionares são colinérgicos rgicos,, no SNA parassimpático. A grande maioria os neurônios prós- ganglionares são adrenérgicos rgicos,, no SNA simpático. Síntese e liberação da Norepinefrina 1. TIROSINA DOPA (hidroxilação) 2. DOPA DOPAMINA (descarboxilação) 3. TRANSPORTE DE DOPAMINA PARA AS VESÍCULAS 4. DOPAMINA NOREPINEFRINA (hidroxilação) 5.NOREPINEFRINA EPINEFRINA (por metilação 80% da norepinefrina é convertida em epinefrina na medula da suprarenal)

30 A norepinefrina após s ser liberada é removida de três formas : recaptação para as terminações nervosas (50% a 80%) difusão para os líquidos l corporais adjacentes e para o sangue. destruição por enzimas (monoamina( oxidase nas terminações nervosas, catecol-o- metil transferase nos tecidos) Quanto aos receptores A acetilcolina excita dois tipos diferentes de receptores: muscarínicos (muscarina): são encontrados em todas as células c efetoras estimuladas pelas fibras pós-ganglionares parassinpático e simpáticos. nicotínicos nicos (nicotina): são encontrados entre as sinapses dos neurônios pré e pós-ganglionares dos sistemas simpático e parassinpático e nas fibras esqueléticas na junção neuromuscular.

31 A nerepinefrina e a epinefrina excitam dois tipos de receptores: Receptores alfa Receptores beta OBS: Norepinefrina: : excita principalmente receptores alfa e menos beta Epinefrina: : excita ambos, alfa e beta, com mesma intensidade. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO 2