MEIO INTERIOR E EXTERIOR

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1 IMPORTÂNCIA SENSORIAL Interação organismo-meio Adaptação SISTEMA NERVOSO CENTRAL S. Sensorial MEIO INTERIOR E EXTERIOR SNA S. Motor

2 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO OU VEGETATIVO EXTENSA REDE DE CONEXÕES RESPONSÁVEIS PELO CONTROLE SIMULTÂNEO DE MUITOS ÓRGÃOS INTERNOS, VASOS SANGUÍNEOS E GLÂNDULAS SISTEMA AUTOMÁTICO (?) DE CONTROLE DE ASPECTOS NECESSÁRIOS PARA MANUTENÇÃO DE ESTADOS CORPORAIS. Há dependência de regiões neurais supramedulares! (ex. hipotálamo; tronco encefálico) HOMEOSTASE- PERMANENTE TENDÊNCIA DOS ORGANISMOS DE MANTER A CONSTÂNCIA DO MEIO INTERNO. -MANUTENÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL -MOBILIZAÇÃO DE RESERVAS ENERGÉTICAS

3 ORGANIZAÇÃO DOS EFERENTES NEURAIS O Sistema motor (sistema somático) e o SNA constituem todas as eferências neurais do SNC. Fight or Flight X Rest and digest Conceito questionável... Convergências e divergências Via monossináptica Via bissináptica + Divisão Gastro- Entérica?!

4 CONTROLE AUTÔNOMO DA SUBDIVISÃO GASTROENTÉRICA 80 a 100 milhões de neurônios! (semelhante a toda medula espinhal) PLEXOS INTRAMURAIS: Plexo Mioentérico- mov. Peristálticos Plexo Submucoso- secreção glandular

5 O SNA INERVA TRÊS TIPOS DE TECIDOS: GLÂNDULAS MÚSCULO LISO MÚSCULO CARDÍACO DIVISÕES APRESENTAM DISTRIBUIÇÃO COMPLEMENTAR: SNS- A PARTIR DO TERÇO MEDIAL DA MEDULA ESPINHAL SNP- EM DOIS SETORES SEPARADOS- TRONCO ENCEFÁLICO E MEDULA SACRA. Neurônios pós-ganglionares simpáticos têm seus corpos celulares na cadeia simpática que se localiza próximo a coluna vertebral ou gânglios colaterais dentro da cavidade abdominal. Gânglios parassimpáticos normalmente se localizam no próprio órgão alvo ou próximo. APRESENTAM TAMBÉM ROTAS DISTINTAS QUANTO À ESTRUTURA E AOS NEUROTRANSMISSORES. PEPTÍDEOS TB!

6 DIFERENÇAS ENTRE SIST. NERVOSO SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO: ANATÔMICA: -qto a localização do neurônio central SNS- A PARTIR DO TERÇO MEDIAL DA MEDULA ESPINHAL SNP- EM DOIS SETORES SEPARADOS- TRONCO ENCEFÁLICO E MEDULA SACRA. -Qto a localização dos gânglios -Qto ao comprimento das fibras BIOQUÍMICA: - neurotransmissores: Simpático: ACh e NA. Parassimpático: ACh e ACh. Resposta tb pode ser: (1) modulada por neuromoduladores secretados pelas fibras; (2) dependente de diferentes classes de receptores expressos nas células efetoras. FUNCIONAL: Podem possuir alvos comuns : nesse caso a ação pode ser ANTAGONISTA (maioria dos casos; ex. miocárdio) ou SINERGISTA (ex. Glândula salivar). Alvos podem ser inervados apenas por um deles: efeito ON/OFF (musc. vasos, simpática).

7 RESUMINDO A NEUROQUÍMICA DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Tb participam neuromoduladores! Respostas são dependentes dos receptores expressos!

8 Há ainda diferentes subtipos de receptores para neurotransmissores e neuromoduladores expressos nas células efetoras. Ex. coraçãoxvasos sanguíneos coraçãoxbrônquiosxtecido adiposo Figura A transmissão sináptica nos gânglios autonômicos é mais complexa do que se imaginava. A. Muitas sinapses são colinérgicas e contêm também moduladores peptídicos (como, por exemplo, o LHRH, um hormônio de liberação hipotalâmico). Os receptores pós-sinápticos são bastante variados, o que resulta em diferentes efeitos. B. A ativação do receptor nicotínico provoca um potencial pós-sináptico excitatório (PPSE) rápido (observe a escala à direita do gráfico). A ativação do receptor muscarínico provoca um potencial inibitório (PPSI) mais lento, e do receptor peptidérgico um PPSE ainda mais lento que os anteriores. Modificado de L.Y. Jan e Y.N. Jan (1986) Trends in Neuroscience 6:

9 ORGANIZAÇÃO DA SUBDIVISÃO SIMPÁTICA

10 Tabela Os gânglios simpáticos e seus alvos* Cadeia ou grupo Gânglio Principais alvos Cervical superior ou plexo solar Musculatura lisa dos olhos, vasos dos músculos cranianos e vasos cerebrais; glândulas salivares, glândulas lacrimais Cervical médio Cervical inferior ou estrelado Musculatura estriada do coração, musculatura lisa dos pulmões e brônquios Para-vertebral Musculatura estriada do coração; musculatura lisa Torácicos dos pulmões, brônquios, vasos sangüíneos e pelos do tórax e membros superiores; glândulas sudoríparas Lombares Musculatura lisa dos vasos sangüíneos e pelos do abdome e membros inferiores; glândulas sudoríparas Sacros Musculatura lisa dos vasos sangüíneos e pelos da pelve; glândulas sudoríparas Celíaco Musculatura lisa e glândulas do estômago, fígado, baço, rins e pâncreas Mesentérico superior Musculatura lisa e glândulas do intestino delgado e colo ascendente Pré-vertebral Mesentérico inferior Musculatura lisa e glândulas de parte do colo transverso Pélvico-hipogástrico Musculatura lisa e glândulas do colo descendente e vísceras pélvicas Medula adrenal ---

11 TRAJETO DAS FIBRAS PRÉ- GANGLIONARES E FIBRAS PÓS-GANGLIONARES SIMPÁTICAS Fibras amielínicas Fibras mielínicas Figura As fibras pré-ganglionares simpáticas emergem da medula pela raiz ventral, misturadas às fibras motoras somáticas. Logo em seguida deixam os nervos espinhais pelos ramos comunicantes brancos e fazem sinapses com os neurônios pós-ganglionares. Os axônios pós-ganglionares da cadeia paravertebral retornam aos nervos espinhais pelos ramos comunicantes cinzentos, e depois se incorporam aos nervos periféricos, enquanto os dos gânglios pré-vertebrais formam nervos periféricos diretamente. Alguns axônios préganglionares inervam diretamente a medula adrenal, que nesse sentido é um gânglio simpático modificado.

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13 ORGANIZAÇÃO DA SUBDIVISÃO PARASSIMPÁTICA

14 Tabela 14.2 Os núcleos parassimpáticos, seus gânglios e seus alvos Núcleo pré-ganglionar Nu. Edinger-Westphal Nu. salivatório superior Nu. salivatório inferior Nu. dorsal do vago e Nu. ambíguo ou ventral do vago Fibra préganglionar Gânglio N. oculomotor Ciliar (III) Ptérigo-palatino N. facial (VII) Submandibular N. glossofaríngeo Ótico (IX) N. vago (X) Gânglios parassimpáticos e plexos intramurais Alvos Músculos ciliar e circular da íris Glândulas lacrimais e mucosas nasais e palatais Glândulas salivares e mucosas orais Parótida e mucosas orais Musculatura lisa e glândulas das vísceras torácicas (respiratórias e digestivas) e abdominais (digestivas até o colo ascendente), musculatura estriada da faringe, laringe e esôfago; musculatura estriada do coração Coluna intermédiolateral sacra (S2 a S4) N. esplâncnicos pélvicos Plexo pélvico Colo transverso e descendente, vísceras pélvicas

15 Figura Da mesma forma que no caso da divisão simpática, quase todos os órgãos do corpo s ã o f u n c i o n a l m e n t e influenciados pelas fibras p ó s - g a n g l i o n a r e s pa ra s s i mp á ti c a s ( em v er me l ho ). Estas s e originam de neurônios situados em gânglios ou plexos situados próximo aos efetores. Os neurônios p r é - g a n g l i o n a r e s parassimpáticos (em azul) s i t ua m -s e no t ro nco encefálico e em segmentos sacros da medula espinhal. P o r i s s o a d i v i s ã o p a r a s s i m p á t i c a é conhecida também como crânio-sacra. Compare com a Tabela 14.1.

16 DEFINIÇÃO DE ESTRATÉGIAS SISTEMA MOTOR SOMÁTICO: EFETOR É SEMPRE EXCITATÓRIO. INIBIÇÃO TERÁ Q SE DAR NO NEURÔNIO MOTOR. SISTEMA AUTÔNOMO: EFETORES PODEM SER INIBITÓRIOS OU EXCITATÓRIOS Ação antagonista.

17 DUPLA INERVAÇÃO Ach mach NA β1-adren.

18 AÇÃO ADRENÉRGICA AO NÍVEL DOS VASOS SANGUÍNEOS (INERVAÇÃO EXCLUSIVA) Expressão de diferentes tipos de receptores permite a ação de drogas específicas em cada alvo.

19 INTER-RELAÇÃO SENSÓRIO-MOTORA DA SUBDIVISÃO GASTROENTÉRICA

20 Tabela 14.3 Ações do simpático e do parassimpático Órgão ou tecido Ativação simpática Ativação parassimpática Mecanismo Enchimento (relaxamento da Esvaziamento (contração da Bexiga imusculatura lisa e contração do musculatura lisa e relaxamento e Antagonista esfíncter interno) do esfíncter interno) Brônquios e e Broncodilatação (relaxamento da musculatura lisa) ou broncoconstrição Taquicardia e aumento da força contrátil Acomodação para longe (relaxamento do músculo ciliar) Fechamento (contração da e musculatura lisa) Broncoconstrição (contração da musculatura lisa) i i Antagonista Coração Bradicardia e diminuição da Antagonista força contrátil Cristalino Acomodação para perto Antagonista (contração do músculo ciliar) Esfíncteres Abertura (relaxamento da Antagonista digestivos musculatura lisa) i Fígado Aumento de liberação de glicose Armazenamento de glicogênio Antagonista Glândulas digestivas i Diminuição da secreção Aumento da secreção e Antagonista Glândulas lacrimais Lacrimejamento (vasodilatação e Diminuição do lacrimejamento Antagonista secreção) (vasoconstrição) Glândulas salivares Salivação viscosa Salivação fluida Sinergista Glândulas Sudorese* --- Sinergista ou sudoríparas exclusiva Íris Midríase (contração das fibras Miose (contração das fibras Antagonista radiais) circulares) Órgãos linfóides Imunossupressão (redução da Imunoativação (aumento da Antagonista (timo, baço e nodos) produção de linfócitos) produção de linfócitos) Pâncreas endócrino Redução da secreção de insulina Aumento da secreção de insulina Antagonista Pênis e clitóris Supressão da ereção e do Ereção e entumescimento Antagonista entumescimento após o orgasmo (vasodilatação) Tecido adiposo Lipólise e liberação de ácidos --- Exclusivo graxos Trato gastrointestinal Diminuição do peristaltismo Ativação do peristaltismo Antagonista (relaxamento da musculatura (contração da musculatura lisa) Vasos sangüíneos em geral Vasos sangüíneos pélvicos e de algumas glândulas (salivares, digestivas) e lisa) Vasoconstrição -- Exclusivo Vasoconstrição Vasodilatação i Antagonista

21 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO AUTÔNOMO MESMO? O ALTO COMANDO DAS FUNÇÕES ORGÂNICAS. Regulação das funções autonômicas também possui uma hierarquia de comando. (uma ou mais destas estruturas superiores podem atuar) Córtex, regiões prosencefálicas associadas (ex. amígdala) e tálamo. (apreciação consciente das sensações viscerais comp. motivados) Estruturas do Mesencéfalo e Diencéfalo (núcleo parabraquial, grísea periaquedutal, hipotálamo) Núcleos do tronco Encefálico (componente chave: núcleo do trato solitário) Neurônios pré-ganglionares Reflexos emergenciais: Tosse, espirro, vômito.

22 CONTROLE DA DIGESTÃO: 1. DETECÇÃO da presença do bolo alimentar. Aferentes (pex. N Vago para trato solitario) Resposta Parassimpática 2. ATIVAÇÃO PARASSIMPÁTICA DE GLÂNDULAS COM AÇÃO LUBRIFICANTE E SOLUBILIZANTE (gl. Salivares e mucosas do trato) 3. ATIVAÇÃO PARASSIMPÁTICA E INTRAMURAL DE MOV. PERISTÁLTICOS aferentes 4. ABERTURA E FECHAMENTO DE ESFÍNCTERES (NÃO ILUSTRADO)- participam aí parass, simpático e plexos intramurais. 5. ATIVAÇÃO PARASSIMPÁTICA E INTRAMURAL DE GL. DIGESTIVAS (EX. do estomago assim como pancreas e fígado) 6. INTERRUPÇÃO DA MOTILIDADE E SECREÇÃO PELO SN SIMPÁTICO. Rest and Digest??? Fica claro que parassimpático não trabalha sozinho! + Papel de Reflexos locais (plexos submucoso e mioentérico) + ações hormonais locais e sistêmicas + atividade simpática.

23 Controle da circulação sanguínea - Reflexo barorreceptor (n. pré-ganglionares parassimpáticos) 1 -Não há apenas resposta reflexa- -Modo de Comando: -Forte emoção==> Papel do hipotálamo na ativação simpática e amplificação sistêmica pela secreção de catecolaminas pela medula adrenal. 4 4 coração Figura O reflexo barorreceptor é um dos m o d o s d e c o n t r o l e autonômico do sistema cardiovascular. Como o n o m e i n d i c a, t u d o começa com a ativação d o s b a r o r re c e p t ores aórticos e carotídeos, s e g u i n d o - s e o p r o c e s s a m e n t o d a informação no tronco encefálico e depois a ativação diferencial dos eferentes autonômicos que inervam o tecido cardíaco. Maiores detalhes no texto.

24 MICÇÃO: AÇÃO INVOLUNTÁRIA DO SNA + AÇÃO VOLUNTÁRIA DO SISTEMA MOTOR SOMÁTICO Centro da Micção: Inibe a divisão Simpática e Ativa a Parassimpática Alvos do SNA: Musc. Detrusor (β) Esfíncter interno (α)

25 Tabela 14.3 Ações do simpático e do parassimpático Órgão ou tecido Ativação simpática Ativação parassimpática Mecanismo Enchimento (relaxamento da Esvaziamento (contração da Bexiga imusculatura lisa e contração do musculatura lisa e relaxamento e Antagonista esfíncter interno) do esfíncter interno) Brônquios e e Broncodilatação (relaxamento da musculatura lisa) ou broncoconstrição Taquicardia e aumento da força contrátil Acomodação para longe (relaxamento do músculo ciliar) Fechamento (contração da e musculatura lisa) Broncoconstrição (contração da musculatura lisa) i i Antagonista Coração Bradicardia e diminuição da Antagonista força contrátil Cristalino Acomodação para perto Antagonista (contração do músculo ciliar) Esfíncteres Abertura (relaxamento da Antagonista digestivos musculatura lisa) i Fígado Aumento de liberação de glicose Armazenamento de glicogênio Antagonista Glândulas digestivas i Diminuição da secreção Aumento da secreção e Antagonista Glândulas lacrimais Lacrimejamento (vasodilatação e Diminuição do lacrimejamento Antagonista secreção) (vasoconstrição) Glândulas salivares Salivação viscosa Salivação fluida Sinergista Glândulas Sudorese* --- Sinergista ou sudoríparas exclusiva Íris Midríase (contração das fibras Miose (contração das fibras Antagonista radiais) circulares) Órgãos linfóides Imunossupressão (redução da Imunoativação (aumento da Antagonista (timo, baço e nodos) produção de linfócitos) produção de linfócitos) Pâncreas endócrino Redução da secreção de insulina Aumento da secreção de insulina Antagonista Pênis e clitóris Supressão da ereção e do Ereção e entumescimento Antagonista entumescimento após o orgasmo (vasodilatação) Tecido adiposo Lipólise e liberação de ácidos --- Exclusivo graxos Trato gastrointestinal Diminuição do peristaltismo Ativação do peristaltismo Antagonista (relaxamento da musculatura (contração da musculatura lisa) Vasos sangüíneos em geral Vasos sangüíneos pélvicos e de algumas glândulas (salivares, digestivas) e lisa) Vasoconstrição -- Exclusivo Vasoconstrição Vasodilatação i Antagonista

26 MOTIVAÇÕES, AJUSTES CORPORAIS E COMPORTAMENTOS MOTIVADOS COMER BEBER COMPORTAMENTOS RELACIONADOS A TERMORREGULAÇÃO BUSCA DE PRAZER HIPOTÁLAMO!

27 HIPOTÁLAMO: COORDENADOR DA HOMEOSTASIA (não atua isoladamente!) Reaçoes emocionais Intensa Comunicação com: - áreas corticais de controle, que se encarregam dos estados motivacionais; - sistemas motores somáticos que comandam os comportamentos correspondentes; -sistemas eferentes neurais e humorais: SNA, sist. Endócrino; imunológico (indiretamente). -Recebe informações de todos os órgãos que controla. Informações provenientes das vísceras. Além desses circuitos neurais, a atividade hipotalâmica também é regulada por hormônios circulantes. -Coordena os comportamentos consumatórios.

28 HIPOTÁLAMO E SUA RELAÇÃO COM A HIPÓFISE Capilares fenestrados Figura Os comandos químicos emitidos pelo hipotálamo são hormônios q u e o s a x ô n i o s hipotalâmicos secretam na eminência mediana e na neuro-hipófise, e que são levados à circulação através da rede capilar formada pelas artérias hipofisárias. Na neurohipófise (à direita) esses hormônios seguem direto para órgãos distantes, mas na adeno-hipófise (á esquerda) eles saem de novo para o tecido através da rede capilar formada pelos vasos-porta, e influenciam a secreção hormonal das células hipofisárias. Os hormônios dessas células, então, reentram a circulação para serem levados aos órgãosalvos.

29 Comandos Neuroendócrinos do Hipotálamo -Eixo hipotálamo-hipófise Reduz secreção de somatotrofina Capilares renais M. lisa do útero Figura É extensa a influência do hipotálamo sobre os órgãos através do sistema endócrino. Os hormônios hipotalâmicos liberados na neuro-hipófise estão representados em a z u l. O s h ormô n i o s hipotalâmicos de liberação e i n i b i ç ã o e s t ã o r e p r e s e n t a d o s e m vermelho. Em verde estão r e p r e s e n t a d o s o s hormônios secretados pela adeno-hipófise, e em roxo preto aqueles produzidos pelos diversos órgãos-alvos.

30 REGULAÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL Hipotálamo posterior HIPOTÁLAMO É O INTEGRADOR Aumento da taxa metabólica Hipotálamo anterior - Informaçoes proveniente da pele e algumas vísceras (termoceptores periféricos) e do sangue (termoceptores centrais). - Tecido adiposo marrom Hipotálamo tb aciona regiões corticais para comportamentos motivados. Simp. Estudos de lesões! Figura As regiões termorreguladoras do h i p o t á l a m o a c i o n a m mecanismos diferentes quando a temperatura cai (à esquerda) ou se eleva (à direita). A resposta ao frio é comandada pelo hipotálamo posterior e núcleos pontinos e medulares (neurônios vermelhos), enquanto a r e s p o s t a a o c a lo r é comandada pelo hipotálamo anterior, regiões bulbares e medulares (neurônios azuis). Modificado de M.R. Rosenzweig e colaboradores a (1999) Biological Psychology (2 edição). Sinauer Associates, EUA.

31 Figura Pode-se sentir sêde por perda de líquido (seta vermelha em A ) o u p o r i n g e s t ã o excessiva de sal ( B). Nesses casos, o hipotálamo é i n f o r m a d o r e s p e c t i v a m e n t e p o r b a r o r r e c e p t o r e s o u o s m o r r e c e p t o r e s periféricos e centrais ( C), e providencia a diminuição da d i u r e s e e o s c o m p o r t a m e n t o s consumatórios de ingestão de líquidos. Modificado de M.R. Rosenzvweig e colaboradores (1999) Biological Psychology. Sinauer Associates, EUA.

32 SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO OU VEGETATIVO EXTENSA REDE DE CONEXÕES RESPONSÁVEIS PELO CONTROLE SIMULTÂNEO DE MUITOS ÓRGÃOS INTERNOS, VASOS SANGUÍNEOS E GLÂNDULAS SISTEMA AUTOMÁTICO (?) DE CONTROLE DE ASPECTOS NECESSÁRIOS PARA MANUTENÇÃO DE ESTADOS CORPORAIS. Há dependência de regiões neurais supramedulares! (ex. hipotálamo; tronco encefálico) HOMEOSTASE- PERMANENTE TENDÊNCIA DOS ORGANISMOS DE MANTER A CONSTÂNCIA DO MEIO INTERNO. -MANUTENÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL -MOBILIZAÇÃO DE RESERVAS ENERGÉTICAS HIPOTÁLAMO- comportamentos consumatórios mais automáticos/reflexos (comer, vestir agasalho, ato sexual). SISTEMA MESOLÍMBICO- comportamentos apetitivos aprendidos (atos preparatórios para a satisfação da necessidade, ex. Procura de alimento, busca de agasalho, sedução de parceiro sexual )

33 SISTEMA MESOLÍMBICO -CIRCUITOS ASSOCIADOS AO PRAZER E EXPECTATIVA DE PRAZER Circuitos associados aos Comportamentos Apetitivos -Reforço positivo- associado a dependência de drogas - comportamentos obsessivos --NEUROTRANSMISSÃO DOPAMINÁERGICA Figura O feixe prosencefálico medial inclui diferentes sistemas de fibras, destacadamente axônios dopaminérgicos originados de neurônios da área tegmentar ventral do mesencéfalo, e que projetam ao hipotálamo, ao núcleo acumbente e a regiões corticais. Esses circuitos definem o chamado sistema mesolímbico.