Células da Glia Funções das células da Glia

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1 Estrutura e Função do Sistema Nervoso Controle Nervoso do Movimento Células do Sistema Nervoso Células da glia (gliais ou neuróglias) Células neurais (neurônios) 2 Células da Glia Funções das células da Glia Sustentação Isolamento Produção de mielina Remoção de detritos Direção do crescimento dos neurônios Revestimento de capilares e vênulas (barreira hematoencefálica) Nutrição dos neurônios (sugere-se) 4

2 O Neurônio Classificação funcional dos neurônios: Sensoriais (percepção e coordenação motora) Motores (músculos e glândulas) Interneurônios Tipos de Neurônios Sinais Neurais As células neurais sensoriais ou motoras geram 4 tipos diferentes de sinais em regiões distintas da célula: Sinal de entrada Sinal de integração (gatilho) Sinal condutor Sinal de saída

3 Potencial de Repouso da Membrana Para entender como estes sinais são formados (um após o outro) é preciso se familiarizar com as propriedades elétricas da membrana celular. 1 Propriedades elétricas da Membrana Os neurônios mantém uma diferença de carga elétrica de mv, através de sua membrana externa. Essa diferença é chamada de POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA. O que causa o Potencial de Repouso da Membrana? Distribuição desigual de ions Na+ (sódio) K+ (potassio), Cl - (cloreto) e A+ (anions orgânicos) através da membrana das células 1 12

4 Potencial de Repouso da Membrana Esses fatores fazem com que o interior da célula nervosa tenha uma diferença de carga elétrica de - 70mV em relação ao exterior. Essa diferença pode variar em diferentes células neurais e estar entre -40 mv e -80 mv. Nas células musculares o PRM é de -90 mv Potencial de Repouso da Membrana Distribuição dos principais íons através de uma membrana neural em repouso: o axônio gigante de lula Espécie iônica Citoplasma (mm) Líquido extra-celular (mm) K+ Na+ Cl- A- (ânion orgânico)

5 Potencial de repouso da membrana Nas Células neurais: entre -40 mv e -80 mv Nas Células musculares : -90 mv Fatores que determinam a distribuição desigual de íons na membrana em repouso: Alta permeabilidade da membrana ao K+ e baixa ao Na+ Ação da Bomba de sódio-potássio (uma enzima) (a concentração de íons na membrana pode ser alterada...)

6 BOMBA DE Na + e K + Alterações na concentração iônica da célula geram alterações no potencial de repouso da membrana: Um estímulo chega à célula aumenta permeabilidade da sua membrana (abertura de canais) entrada ou saída de íons 2 22 Sendo que: Quando: Abrem-se canais de Na + há entrada de Na + na célula torna o potencial menos negativo: ex: -70 mv para -60 mv = Despolarização Quando: São abertos canais de K + e Cl - há saída de K + e entrada de Cl - o que torna o potencial da membrana mais negativo: ex: -70mV para -80 mv = Hiperpolarização 2 24

7 A abertura de grandes quantidades de canais de Na+ pode levar a inversão da polaridade: Despolarização acima de 15 a 20mV é necessária para gerar um potencial de ação. Ou seja, uma despolarização que leve o potencial de repouso da membrana de -70 mv para -55 a -50 mv. Limiar de Excitação Potencial de Ação A abertura de grandes quantidades de canais de Na+ pode levar a inversão da polaridade: Despolarização acima de 15 a 20mV é necessária para gerar um potencial de ação. Ou seja, uma despolarização que leve o potencial de repouso da membrana de -70 mv para -55 a -50 mv. Limiar de Excitação Potencial de Ação Despolarizações abaixo do limiar não geram potenciais de ação. 2 2 Potencial de ação: 2 2

8 2 3 Propagação do potencial de ação Depende de dois fatores: Mielinização: Nódulos de Ranvier condução saltatória Fibras mielinizadas velocidade pode ser 50 vezes maior que em não mielinizadas Diâmetro do neurônio Qto maior o diâmetro do neurônio, maior a velocidade de propagação do potencial de ação 3 32

9 Componentes neurais e seus respectivos sinais Sinal de entrada: Neurônio sensorial: Potencial do receptor Neurônio motor e interneurônio: Potencial sináptico Obs: Quando o Limiar do spike é ultrapassado: potencial do receptor/ potencial sináptico potencial de ação (Para entender como se formam os quatro tipos de sinais é preciso 3 conhecer as propriedades elétricas da O local de conexão entre células neurais denomina-se: Sinapse 34 Na realidade não existe contato entre as células envolvidas em uma sinapse 3 3

10 Existem diferentes tipos de Sinapses: - Sinapses axodendríticas: - conexão entre o axônio de um neurônio com a haste ou também com a espícula (de um dendrito) de outro neurônio - Sinapses axoaxônicas: - conexão entre axônios de diferentes neurônios - Sinapses axossomáticas - conexão entre o axônio de um neurônio e o soma do outro 3 3 As sinapses podem ter características: Substâncias Neurotransmissoras Excitatórias: Potencial Pós-Sináptico Excitatório (PPSE) (abertura de canais de Na+ despolarização supra limar P.A.) Inibitórias: Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI) (abertura dos canais de K+ e Cl- hiperpolarização NÃO há P.A.) 3 Excitatórias: acetilcolina, noradrenalina, dopamina e serotonina Inibitórias: ácido gama-aminobutírico (GABA), glicina 4

11 Excitação e Inibição Além do tipo de neurotransmissor liberado, outro fator que determina se uma sinapse será excitatória ou inibitória é o tipo de receptor da membrana pós-sináptica. Esse receptor pode estar associado a um canal de cloreto, o que levaria ao influxo desse íon e a conseqüente hiperpolarização da célula. Conexão entre nervo e músculo: Junção Neuromuscular 4 42 Diferenças entre sinapse e junção neuromuscular: Varias fibras musculares são inervadas por um único neurônio; O músculo recebe somente entradas excitatórias; A excitação muscular é mediada por um único neurotransmissor, a acetilcolina, que ativa o mesmo tipo de canal. A sinalização neurônio/ músculo é mais eficiente, quase sempre produz um potencial de ação no músculo. 4 44

12 O Sistema Nervoso Divisão do Sistema Nervoso a) Central Encéfalo Medula Espinhal b) Periférico Nervos Cranianos (12 pares) Nervos periféricos (31pares) Organização do Sistema Nervoso Central: - encéfalo - medula espinhal Sistema Nervoso Somático (informações sensitivas): -neurônios sensoriais -receptores sensoriais Periférico: - ganglios (grupos de neurônios) - nervos periféricos Autonômico: sistema motor das visceras, músculos e glândulas exócrinas Simpático Parassimpático Entérico 4 4 Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Central e Periférico 4 4

13 Interconexão entre SNC e Periférico Divisão Motora (autonômico) Sistema nervoso autônomo Simpático Parassimpático Entérico 4 5 Divisão Sensorial (somático) Receptores Sensoriais Especiais: Proprioceptores Conduz a informação para o SNC através dos neurônios sensoriais; Os neurônios sensoriais por sua vez recebem a informação de cinco tipos principais de receptores sensoriais: Estão localizados nas articulações e nos músculos: Receptores articulares cinestésicos (bulbos terminais de Krause, corpúsculos de Pacini e órgãos terminais de Ruffini): ângulos articulares, taxa de modificação dos ângulos; Mecanorreceptores (pressão, toque, vibração e estiramento) Termorreceptors (alterações da temperatura) Nociceptores (respondem aos estímulos dolorosos) Fotorreceptores (respondem à radiação) Quimiorreceptores (respondem à estímulos químicos) 5 Fusos musculares: velocidade e magnitude de estiramento muscular; Órgãos tendinosos de Golgi: tensão do músculo sobre o tendão durante a contração. 52

14 Proprioceptores: Fusos Musculares e OTG Fusos Musculares e SNC 5 54 Órgãos Tendinosos de Golgi e SNC Reflexo Miotático, de Estiramento ou Extensor 5 5

15 Reflexo miotático inverso (reflexo inibitório) Reflexo de Retirada ou Flexor: 5 5 Unidade Motora (UM) Reflexo Flexor e o Reflexo de Extensão Cruzada: é considerado por alguns autores como um outro tipo de reflexo É composta por um neurônio motor e pelas fibras musculares inervadas por ele: Podem apresentar diferentes relações fibra:nervo. ex: 10:1, 1000:1 (determinada pela precisão necessária no movimento) 5 6

16 Distribuição das fibras pertencentes a uma UM Classificação das Unidades Motoras É feita em função da tensão produzida em um único abalo e pela fatigabilidade do músculo: lenta e resistente à fadiga rápida e resistente à fadiga rápida e fatigável 6 62 Gradação da Força Acontece em função: Da variação do número de UM ativadas: Somação de Múltiplas Unidades Motoras Da variação da freqüência de ativação das UM: Somação por ondas 6 64

17 Somação de múltiplas unidades motoras Somação por ondas Tétano 6 Freqüência de disparos versus tensão 6 Somação dos abalos musculares sucessivos em razão de uma alta freqüência de descarga de PA. Pode ser: Perfeito imperfeito 6 6

18 Freqüência de disparos versus tensão O recrutamento das UM obedece o Princípio do Tamanho : Primeiro são ativadas as UM menores, depois as maiores. 6 7 Integração Sensório-motora Centros de Integração É a comunicação entre os sistemas sensorial e motor a qual permite o corpo responder à um estímulo. Sua realização depende da atuação em conjunto desses sistemas, obedecendo uma seqüência de eventos: Receptores sensoriais percebem estímulo; Impulso é transmitido ao longo dos neurônios sensoriais até o SNC; O SNC interpreta a informação aferente e determina a resposta mais adequada; Os sinais da resposta são transmitidos do SNC ao logo dos neurônios motores; O impulso é transmitido a um músculo e a resposta ocorre. Zonas onde os impulso sensoriais terminam. São nesses locais que o sistema sensorial é ligado ao motor. Os centros de integração possuem funções variadas: produção de movimentos reflexos; controle postural sentado, em pé ou em movimento coordenação e suavização dos movimentos conscientização das condições externas e internas 7 72

19 Os sistemas motores geram diferentes tipos de movimentos: Reflexos (simples e involuntários) patelar, retirada da mão do fogo, deglutição Voluntários (complexos) Dirigir, pentear o cabelo, dançar Rítmicos (atos reflexos e voluntários) caminhar, correr, mastigar 7

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