Introdução ao Sistema Nervoso

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1 União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande FAC-CG Curso de Fisioterapia Introdução ao Sistema Nervoso Profa. Dra. Narlize Silva Lira Setembro /2014

2 Princípios de Fisiologia e Farmacologia do Sistema Nervoso O sistema nervoso contém mais de 10 bilhões de neurônios. A maioria forma milhares de conexões sinápticas, conferindo-lhe complexidade diferente daquela observada em qualquer outro sistema orgânico; (GOLAN, 2012)

3 Princípios de Fisiologia e Farmacologia do Sistema Nervoso As interações entre os circuitos neuronais medeiam funções que incluem desde reflexos primitivos até linguagem, humor e memória; Estrutural e funcionalmente, o sistema nervoso pode ser dividido em componentes periférico e central;

4 Neuroanatomia Sistema Nervoso Periférico Inclui todos os nervos que conectam o sistema nervoso central aos locais somáticos e viscerais; Funcionalmente é dividido em: 1. Sistema Nervoso autônomo (Involuntário) 2. Sistema Nervoso Sensorial e Somático (Voluntário)

5 Neuroanatomia Sistema Nervoso Central (SNC) É composto de cérebro, diencéfalo, cerebelo, tronco encefálico e medula espinal, e transmite e processa sinais recebidos do sistema nervoso periférico; O processamento resulta em respostas formuladas e retransmitidas à periferia.

6 Neuroanatomia Sistema Nervoso Central (SNC) O SNC é responsável por funções importantes como percepção incluindo processamento sensorial, auditivo e visual estado de vigília, linguagem e consciência.

7 Neuroanatomia Sistema Nervoso Autônomo Regula as respostas involuntárias do músculo liso e do tecido glandular; Controla o tônus vascular, frequência e contratilidade cardíacas, constrição das pupilas, sudorese, salivação, piloereção, contração uterina, motilidade gastrintestinal (GI) e função da bexiga.

8 Neuroanatomia Sistema Nervoso Autônomo É dividido em: 1. Sistema Nervoso Simpático: Responsável pelas respostas de luta ou fuga; 2. Sistema Nervoso Parassimpático: Responsável pelas respostas de repouso e digestão.

9 Neuroanatomia Sistema Nervoso Periférico Sensorial e Somático Transporta sinais sensoriais da periferia para o SNC e sinais motores do SNC para o músculo estriado; esses sinais regulam o movimento voluntário.

10 Neuroanatomia Sistema Nervoso Autônomo As fibras nervosas autônomas interagem com seus órgãos-alvo por uma via de dois neurônios; O primeiro neurônio origina-se no tronco encefálico ou na medula espinal e é denominado neurônio pré-glanglionar. Este faz sinapse fora da medula espinal com um neurônio pós-glanglionar, que inerva o órgão-alvo.

11 Neuroanatomia Sistema Nervoso Simpático É também conhecido como sistema toracolombar, visto que suas fibras préganglionares originam-se do primeiro segmento torácico ao segundo ou terceiro segmento lombar da medula espinhal.

12 Neuroanatomia Sistema Nervoso Simpático A atividade do sistema nervoso simpático é modulada por numerosos agentes farmacológicos. Apresenta uma distribuição de tipos de receptores adrenérgicos específica para órgãos. Essa expressão específica de receptores possibilita aos fármacos modular seletivamente a atividade simpática.

13 Neuroanatomia Sistema Nervoso Simpático Certos agonistas simpáticos, como o Salbutamol, podem dilatar seletivamente os bronquíolos, enquanto determinados antagonistas simpáticos, como o Metoprolol, podem diminuir seletivamente a frequência e a contratilidade cardíacas.

14 Neuroanatomia Sistema Nervoso Parassimpático Quase todos os gânglios localizam-se nos órgãos que inervam ou em sua proximidade. As fibras pré-ganglionares do sistema parassimpático originam-se no tronco encefálico ou nos segmentos sacrais da medula espinhal.

15 Neuroanatomia Sistema Nervoso Parassimpático É também denominado sistema craniossacral. A atividade do sistema nervoso parassimpático é modulada por numerosos agentes farmacológicos. O Betanecol, é um parassimpaticomimético que promove a motilidade dos tatos GI e urinários.

16 Neuroanatomia Sistema Nervoso Parassimpático Os antagonistas da atividade parassimpática incluem a Atropina, fármaco utilizado localmente para dilatar as pupilas ou sistematicamente para aumentar a frequência cardíaca, e o Ipratrópio, fármaco utilizado para dilatar os bronquíolos.

17 Neuroanatomia Sistema Nervoso Central É dividido, anatomicamente, em sete regiões principais: 1. Hemisférios cerebrais; 2. Diencéfalo; 3. Cerebelo; 4. Mesencéfalo; 5. Ponte; 6. Bulbo; 7. Medula espinal

18 Sistema Nervoso Central Cérebro Os hemisférios cerebrais constituem a maior divisão do cérebro humano. Essas estruturas contêm diversas subdivisões, incluindo córtex cerebral, sua substância branca subjacente e núcleos da base.

19 Sistema Nervoso Central Cérebro O córtex cerebral é responsável pelas funções de alto nível incluindo percepção sensorial, planejamento e ordenação das funções motoras e cognitivas, como raciocínio abstrato e linguagem

20 Sistema Nervoso Central Cérebro Farmacologicamente, o córtex cerebral constitui um sítio de ação de numerosos fármacos, algumas vezes como parte de seu mecanismo de ação intencional e, outras vezes, como efeito adverso.

21 Sistema Nervoso Central Cérebro Os Barbitúricos e os Benzodiazepínicos são hipnóticos e sedativos comumente prescritos que potencializam a ação dos neurotransmissores inibitórios no córtex. Acredita-se também que os Anestésicos Gerais têm efeitos sobre córtex cerebral.

22 Sistema Nervoso Central Cérebro A substância branca cerebral, transmite sinais entre o córtex e outras áreas do SNC e de uma área do córtex para outra; Consiste basicamente em axônios mielinizados que, apresentam rede vascular associada de pequenas artérias, veias e capilares;

23 Sistema Nervoso Central Diencéfalo É dividido em tálamo e hipotálamo; 1. Tálamo: É composto de vários núcleos distintos, localiza-se medialmente no cérebro e inferiormente ao córtex cerebral; Responsável por filtrar e modular a informação sensorial, determinando, em parte, quais sinais alcançarão a percepção consciente.

24 Sistema Nervoso Central 2. Hipotálamo: Localiza-se ventralmente ao tálamo; Controla o sistema nervoso autônomo, a hipófise e os comportamentos essenciais, como e termoregulação. Acredita-se que o efeito anti-hipertensivo da Clonidina seja mediado por sua ação sobre os receptores presentes em neurônios do tronco encefálico controlados pelo hipotálamo.

25 Sistema Nervoso Central Cerebelo Situa-se inferiormente à extremidade posterior do cérebro e dorsalmente ao tronco encefálico; Compõe-se de três regiões funcionalmente distintas: 1. Verme Cerebelar; 2. Hemisférios Cerebelares; 3. Lóbulo Floculonodular.

26 Sistema Nervoso Central Cerebelo Coordena o movimento voluntário no espaço e no tempo, mantém o equilíbrio, controla os movimentos oculares e desempenha um papel em aprendizagem motora e certas funções cognitivas, como o controle temporal de eventos repetitivos e a linguagem; Poucos fármacos são capazes de afetar primariamente o cerebelo;

27 Sistema Nervoso Central Tronco Encefálico O mesencéfalo, a ponte e o bulbo, em conjunto, são conhecidos como tronco encefálico; Conecta a medula espinal ao tálamo e ao córtex cerebral; Dá origem à maioria dos nervos cranianos. Alguns desses nervos são condutos para as sensações de cabeça e face, incluindo audição, equilíbrio e paladar; Controlam a resposta aos músculos esqueléticos de mastigação, expressão facial, deglutição e movimento ocular; Regula a descarga parassimpática para glândulas salivares e íris.

28 Sistema Nervoso Central Medula Espinal É a divisão mais caudal do sistema nervoso central; Estende-se da base do tronco encefálico (bulbo), no nível da primeira vértebra cervical, até a primeira vértebra lombar; Os neurônios na medula espinal podem ser definidos por sua localização espacial em relação à substância cinzenta em formato H.

29 Organização Celular do Sistema Nervoso Envolve um número limitado de neurônios que estabelecem poucas conexões; Embora o SNC apresente imensa complexidade em nível de conectividade neuronal são utilizados três formatos principais para organizar os neurônios em unidades funcionais no sistema nervoso: 1. Trato Longo; 2. Circuito Local; 3. Divergente de Fonte Única.

30 Organização Celular do Sistema Nervoso 1. Trato Longo; Envolve vias neurais que conectam áreas distantes do sistema nervoso entre si; Trata-se da organização utilizada pelo sistema periférico, que, no sistema nervoso central, é importante para a transmissão de sinais de uma região para outra.

31 Organização Celular do Sistema Nervoso 2. Circuito Local; Mantêm conectividade primariamente dentro da área imediata; Em geral, são responsáveis pela modulação da transmissão de sinais; Enquanto a informação flui para uma camada e sai de uma camada diferente pelas conexões de trato longo, as ligações entre as camadas processam os sinais e interpretam os influxos.

32 Organização Celular do Sistema Nervoso 3. Divergente de Fonte Única; Os núcleos no tronco encefálico, no hipotálamo e no prosencéfalo basal seguem a organização em circuito divergente de fonte única, em que os neurônios que se originam de um núcleo inervam numerosas células-alvo; Em lugar de estimular diretamente seus alvos, os neurônios divergentes em geral exercem influência moduladora ao utilizar neurotransmissores normalmente aminas biogênicas.

33 Organização Celular do Sistema Nervoso 3. Divergente de Fonte Única; TABELA 8.1 Sistemas neuronais divergentes de fonte única. ORIGEM NEUROTRANSMISSOR FUNÇÕES Substância negra (mesencéfalo) Dopamina Possibilita o movimento voluntário; a emoção, o pensamento, o armazenamento da memória Locus ceruleus (ponte) Norepinefrina Vigilância; capacidade de responder a estímulos inesperados Núcleos da rafe (bulbo, ponte e mesencéfalo) Serotonina Percepção de dor; respostas dos neurônios corticais; humor (?) Núcleo basal de Meynert Acetilcolina Estado de alerta Núcleo pedunculopontino Acetilcolina Ciclo de sono/vigília Núcleo tuberomamilar (hipotálamo) Histamina Reatividade do prosencéfalo

34 Neurotransmissores O Sistema Nervoso Periférico utiliza apenas dois neurotransmissores: acetilcolina e norepinefrina. Já o SNC utiliza não apenas ampla variedade de pequenas moléculas neurotransmissoras, incluindo acetilcolina e norepinefrina, mas também numerosos peptídios neuroativos. As pequenas moléculas de neurotransmissores podem ser organizadas em várias categorias.

35 Neurotransmissores TABELA 8.2 Neurotransmissores de pequenas moléculas no sistema nervoso central. NEUROTRANSMISSOR SUBTIPO DE RECEPTOR MODELO DO RECEPTOR MODELO DO RECEPTOR GABA GABA A GABA B Ionotrópico Metabotrópico AMPc Condutância do Cl Condutância de K +, Cl Glicina Subunidades α, β Inotrópico Condutância do Cl Glutamato, aspartato Dopamina AMPA Cainato NMDA mglu (1 a 7) D1, D5 D2, D3, D4 Norepinefrina α 1 α 2 β 1, β 2, β 3 Serotonina 5-HT 1 5-HT 2 5-HT 3 Histamina H 1 H 2 Acetilcolina 5-HT 4-7 Adenosina P 1 P 2X P 2Y H 3 Nicotínico Muscarínico Ionotrópico Ionotrópico Ionotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Ionotrópico Metabotrópico Metabotrópico Metabotrópico Desconhecido Ionotrópico Metabotrópico Metabotrópico Ionotrópico Metabotrópico Condutância de Na +, K + Condutância de Na +, K + Condutância de Na +, K +, Ca 2+ AMPc IP 3 /DAG/Ca 2+ AMPc AMPc; K +, condutância do Ca 2+ IP 3 /DAG/Ca 2+ AMPc; K +, condutância do Ca 2+ AMPc AMPc; condutância do K + IP 3 /DAG/Ca 2+ Condutância de Na +, K + AMPc IP 3 /DAG/Ca 2+ AMPc Desconhecido Condutância de Na +, K +, Ca 2+ IP 3 /DAG/Ca 2+ AMPc; condutância do K + AMPc; Ca 2+, condutância do K + Condutância de Ca 2+, K +, Na + IP 3 /DAG/Ca 2+ Os neurotransmissores podem ser organizados em várias categorias, incluindo aminoácidos, aminas biogênicas, acetilcolina, adenosina e óxido nítrico. Cada neurotransmissor pode ligar-se a um ou mais receptores. À exceção do receptor de NO, intracelular (não mostrado), todos os outros receptores de moléculas pequenas localizam-se na superfície celular. Estes podem ser ionotrópicos ou metabotrópicos. O mecanismo de ação de cada receptor está indicado. Além dos neurotransmissores de pequenas moléculas, foram identificados mais de 50 peptídios neuroativos. Os receptores AMPA, cainato e NMDA foram designados após os agonistas que seletivamente os ativam. AMPA = a-amino-3-hidróxi-5-metil-4-ácido isoxazoledrônico; NMDA = N-metil-D-aspartato; AMPc = adenosina-3,5 -monofosfato cíclico; DAG = diacilglicerol; IP 3 = inositol-1,4,5-trifosfato.

36 Neurotransmissores Aminoácidos Neurotransmissores; Constituem os principais neurotransmissores excitatórios e inibitórios do SNC; São utilizados dois tipos: os ácidos, glutamato e aspartato. Primariamente excitatórios, e os neutros, GABA e glicina, primariamente inibitórios. O Glutamato é o principal neurotransmissor excitatório, que atua sobre receptores tanto ionotrópicos (canais iônicos) quanto metabotrópicos (acoplados a proteína G).

37 Neurotransmissores Aminas Biogênicas São sintetizadas a partir de precursores de aminoácidos; Com base neles, podem ser divididas em três categorias: 1. Catecolaminas ( Dopamina, norepinefrina e epinefrina); 2. Indolamina Serotonina 3. Histamina Outros Neurotransmissores de Pequenas Moléculas Acetilcolina desempenha um importante papel na neurotransmissão periférica;

38 Neurotransmissores Neuropeptídios Constituem a última classe importante de neurotransmissores. Os principais exemplos de famílias de peptídios neuroativos são opioides, taquicininas, secretinas, insulinas e gastrinas. Também englobam os fatores de liberação e inibição dos hormônios hipofisários, como hormônio de liberação da corticotrofina (CRH), hormônio de liberação da tireotrofina (TRH), hormônio de liberação crescimento (GRH) e somatostatina.

39 Neurotransmissores Neuropeptídios A família de peptídios opioides abrange encefalinas, dinorfinas e endorfinas. Os receptores de opioides, amplamente distribuídos em áreas da medila ewspinal e do cérebro envolvidas na sensação de dor, constituem os principais alvos farmacológicos dos analgésicos opioides, como a morfina e de algumas drogas de abuso, como a heroína.

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