NEUROFISIOLOGIA
Professora Claudia Borges
Saúde é sinônimo de homeostasia fisiológica? Dicionário Aurélio “estado do indivíduo cujas funções orgânicas, físicas e mentais se acham em situação normal; estado do que é sadio ou são”. LEI Nº 8.080, DE 19 DE SETEMBRO DE 1990 Art. 3º A saúde tem como fatores determinantes e condicionantes, entre outros, a alimentação, a moradia, o saneamento básico, o meio ambiente, o trabalho, a renda, a educação, o transporte, o lazer e o acesso aos bens e serviços essenciais; os níveis de saúde da população expressam a organização social e econômica do País.
O conceito de SAÚDE transcende o de homeostase fisiológica, significando que a integridade funcional dos mecanismos fisiológicos não depende apenas da sua condição biológica mas da integridade social-cultural do individuo. CIF/OMS
A homeostasia fisiológica é um dos pré-requisitos do estado de saúde de um organismo.
COMUNICAÇÃO CELULAR
PRINCÍPIOS GERAIS DA COMUNICAÇÃO Emissor
MENSAGEM (informação)
Receptor 1
RESPOSTA 1 (informação)
(Célula-alvo)
Receptor 3
Receptor 2
RESPOSTA 3 RESPOSTA 2 (informação) (informação)
FORMAS DE COMUNICAÇÃO INTERCELULAR
QUÍMICA: a mais abundante e diversificada. Direta: Contato-dependente. Autócrina Parácrina Endócrina (hormônio) Nervosa (neurotransmissor)
ELÉTRICA: excitáveis .
restrita
às
células
eletricamente
COMUNICAÇÃO DIRETA
Conexões intercelulares que ocorrem graças a presença das proteínas de membrana – CONEXINAS.
Fluxo de íons e pequenas moléculas.
Ex: Células Musculares Cardíacas – Contração Simétrica
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS VIZINHAS A
B
A) Comunicação autócrina: o mediador age na própria célula que o produziu. Ex: Células endometriais produzem PROSTAGLANDINAS --- Induzem a contração uterina.
B) Comunicação parácrina: o mediador difunde-se e age nas células adjacentes. Ex: Células endoteliais produzem ÓXIDO NÍTRICO (NO) --- Induz o relaxamento das células musculares lisas vasculares --- ↓ Pressão arterial.
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS DISTANTES COMUNICAÇÃO ENDÓCRINA - O mediador age em células que são
alcançadas
via
corrente
sanguínea;
Célula endócrina: Sintetiza e secreta o mediador diretamente na corrente sangüínea
Célula alvo: Células que possuem receptores hormonais
cuja
função
será
controlada pela ação do hormônio.
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS DISTANTES
Comunicação sináptica: o mediador que é denominado neurotransmissor. Com a chegada do impulso nervoso, o NT é liberado pelos terminais axônicos em uma fenda e, por meio de difusão, age na membrana das células póssipápticas.
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS DISTANTES
Comunicação
neuro-endrócrina:
o
mediador
(neuro-hormônio)
sintetizado pelo neurônio que o libera diretamente na corrente sanguínea.
é
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS
SISTEMA NERVOSO
“O sistema nervoso é o primeiro a se diferenciar embriologicamente e o último a completar o seu desenvolvimento” João Manoel Chapon Cordeiro – 1996.
Níveis de análise do SN
1) Cognitivo: comportamental. 2) Sistema: interação entre varias unidades celulares. 3) Celular: propriedades células unitárias.
de
4) Subcelular: biofísica canais iônicos.
de
5) Molecular: mecanismos de ação das proteínas e neurotransmissores.
CARACTERÍSTICAS GERAIS 1. MASSA = 2 KG --- 3% DO PESO TOTAL DO CORPO.
2. REDE FORMADA POR BILHÕES DE NEURÔNIOS.
3. REALIZA 4 FUNÇÕES: SENSORIAL, INTERATIVA, MOTORA,
ADAPTATIVA.
SUBDIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO 1. SOB O PONTO DE VISTA ANATÔMICO: SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC):
a) ENCÉFALO: Úmido e esponjoso. (Cavidade Craniana) Superfície Lateral: cérebro, tronco encefálico e cerebelo. Superfície Medial: tálamo, hipotálamo (diencéfalo),
tecto e tegumento (mesencéfalo), ponte e bulbo (tronco encefálico). Superfície Dorsal: cérebro e corpo caloso.
SUBDIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO 1. SOB O PONTO DE VISTA ANATÔMICO: SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC):
b) MEDULA ESPINHAL: Canal vertebral.
MEDULA SUBSTÂNCIA CINZENTA
MEDULA
SUBSTÂNCIA BRANCA
A substância branca é a região de tráfego de fibras nervosas mielinizadas
1) do encéfalo para a medula (Vias descendentes) 2) da medula para o encéfalo (Vias ascendentes)
3) fibras próprias da medula (Tratos proprioespinhais)
Fibras descendentes (motoras)
Fibras ascendentes (sensitivas)
SUBDIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO 1. SOB O PONTO DE VISTA ANATÔMICO:
SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP): (COLUNA VERTEBRAL)
Nervos espinhais e cranianos Gânglios Sensitivos Sistema nervoso autônomo Receptores Sensoriais Plexo Entérico
SUBDIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO NERVOS CRANIANOS Partem do encéfalo.
10 pares em peixes e anfíbios. 12 pares em répteis, aves e mamíferos. Relacionam-se com: ◦ os órgãos dos sentidos ◦ os músculos da cabeça e pescoço ◦ as vísceras
NERVOS CRANIANOS
NERVOS RAQUIDIANOS Partem da medula espinhal. 31 pares Relacionam-se com:
os músculos esqueléticos os músculos lisos as glândulas endócrinas
SUBDIVISÃO DO SISTEMA NERVOSO 2. SOB O PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO: SISTEMA NERVOSO SOMÁTICO (SNS): VOLUNTÁRIO. SISTEMA NERVOSO VISCERAL (SNV): INVOLUNTÁRIO.
NEURÔNIO - ESTRUTURA DENDRITOS AXÔNIO CORPO CELULAR
NÚCLEO
BAINHA DE MIELINA
CÉLULA DE SCHWANN AXÔNIO
BAINHA DE MIELINA
NÓDULO DE RANVIER
botões terminais vistos à microscopia eletrônica
NEURÔNIO – FUNÇÃO DAS ESTRUTURAS CORPO CELULAR (PERICÁRIO/SOMA): Estrutura esférica localizada na parte central do neurônio.
Centro metabólico do neurônio, contêm o núcleo.
DENDRITOS: Termo derivado da palavra grega usada para “ árvore”. Funciona como uma “antena” capaz de conduzir os
impulsos até o soma. Numerosos, curtos e ramificados.
NEURÔNIO – FUNÇÃO DAS ESTRUTURAS AXÔNIO: Funciona como um fio de telégrafo com a finalidade de conduzir os impulsos do soma de um neurônio para os dentritos de outro neurônio; de um neurônio para uma célula muscular ou de um neurônio para uma célula glandular.
BAINHA DE MIELINA:
Estrutura lipoprotéica que reveste o axônio.
NÓDULO DE RANVIER : Local do axônio mielínico, sem mielina.
NEURÓGLIA OU GLIA • São células lábeis cuja principal função é nutrir os neurônios.
• Não produzem potencial de ação. MICRÓGLIA: Oligodentrócitos Hortegáglia. MACRÓGLIA: Astrócitos Células Ependimárias.
OLIGODENDRÓCITOS: Envolve o axônio central.
Tipo de célula glial que sintetiza a bainha de mielina de vários axônios do SNC.
ASTRÓCITOS: Células em forma de estrela.
Sustentação, Isolamento, Regulação e Nutrição.
CÉLULAS EPENDIMÁRIAS: Células colunares ou cúbicas com cílios e microvilosidades. Revestimento dos ventrículos
espinhal. Barreira hematoliquórica.
cerebrais e do canal
NEURÓGLIA DO SNP CÉLULAS DE SCHWANN: Descobertas por Theodor Schwann (1810-1882).
Envolvem os axônios periféricos. Tipo de célula glial que sintetiza a bainha de mielina de um único axônio. * Mycobacterium leprae (bacilo da hanseníase) – ataca as células de Schwann.
=== NEURÔNIOS=== Quanto à posição NEURÔNIO AFERENTE Conduz o impulso nervoso do receptor para o SNC.
NEURÔNIO EFERENTE Conduz o impulso nervoso do SNC ao efetuador (músculo ou glândula).
NEURÔNIO DE ASSOCIAÇÃO Faz a união entre os dois tipos anteriores. O corpo celular deste está sempre dentro do SNC.
http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores 34
COMO OS NEURÔNIOS SE COMUNICAM ?
TIPOS DE SINAPSES Um neurônio faz sinapse com muitos neurônios
Tipos de Sinapse Nervosas
1 e 1’ 2 3 4
axo-dendritica axo-axonica dendro-dendrítica axo-somática
TIPOS DE SINAPSES a) Sinapse Elétrica
Sem mediadores químicos Nenhuma modulação Rápida, raras (SNC)
b) Sinapse Química
Presença de mediadores químicos Controle e modulação da transmissão Lenta
NEUROTRANSMISSORES
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MECANISMO DA NEUROTRANSMISSÃO QUÍMICA
1.
Chegada do impulso nervoso ao terminal
2.
Abertura de Canais de Ca Voltagem dependentes
3.
Influxo de Ca (2o mensageiro)
4.
Exocitose dos NT
5.
Interação NT- receptor póssinaptico causando abertura de canais iônicos NT dependentes
6.
Os NT são degradados por enzimas (6)
Existem fibras nervosas em que se verifica predomínio de determinado neurotransmissor e que, por isso, constituem alguns sistemas específicos do SNC:
Noradrenérgico – norepinefrina. Colinérgico – acetilcolina.
Dopaminérgico – dopamina. Serotoninérgico – serotonina. Opióides endógenos - endorfinas e dinorfinas.
DOPAMINA (DA) - Neurotransmissor derivado da tirosina ou fenilalanina (aminoácidos captados no sangue); sintetizado no SNC e na medula das glândulas adrenais. Tirosina hidroxilase – Ferro, Oxigênio. Descarboxilase – Vitamina B6.
NEURÔNIOS DOPAMINÉRGICOS - MESENCÉFALO
DOPAMINA - Mecanismos de Ação Central: a) Neurônios dopaminérgicos --- Músculo esquelético: Controle dos movimentos.
b) Neurônios dopaminérgicos --- Sistema límbico: Controle do humor e da cognição.
c) Neurônios dopaminérgicos --- Hipotálamo: Inibe a secreção de prolactina (leite).
DOPAMINA - Mecanismos de Ação Periférica: a) Doses baixas (0,5 a 2 mcg/kg/min): Vasodilatação mesentérica, esplênica, coronariana. Vasodilatação renal (↑ excreção do Na/ ↑ volume urinário).
b) Doses baixas a moderadas (2 a 10 mcg/kg/min): ↑ Contração do miocárdio (↑ Pressão arterial).
c) Doses altas (> 10 mcg/kg/min): Vasoconstricção e aumento da resistência periférica*. * Retorno venoso.
DOPAMINA
Doença de Parkinson: Degeneração dos neurônios dopaminérgicos. Diminuição na síntese
e liberação de DA. Tremores e paralisia espástica*.
* Flacidez dos músculos.
Psicose: Hiperatividade dos neurônios dopaminérgicos. Aumento na síntese e liberação de DA.
Aumento dos nĂveis de dopamina
Uma Mente Brilhante
Dopamina Bomba de Recaptaçâo
Receptor dopaminérgico
O que a cocaína faz? Impede a recaptação da dopamina e prolonga a sua ação pós-sináptica
DOPAMINA – NÍVEIS INSUFICIENTES • falta de concentração na maior parte do tempo; • procrastinar coisas importantes, fazendo tudo em cima da hora;
• dificuldade para conseguir dormir; • a memória fica falha, esquecendo-se de coisas menores, como por exemplo, quando alguém acaba de te pedir para fazer algo e você esquece em questão de poucos minutos;
DOPAMINA – NÍVEIS INSUFICIENTES • se sente desmotivado a todo momento; • não sente prazer em quase nada; • baixa na libído; • agir de forma mais agressiva ou ficar sempre na defensiva.
ACETILCOLINA - Neurotransmissor derivado da colina e acetilCoA; sintetizado no SNC nos neurônios localizados no cerebelo, tálamo, córtex cerebral.
- Colina: Cátion Orgânico (Estrutura das Vitaminas do Complexo B).
EFEITOS: - Sistema cardiovascular: Vasodilatação, ↓ Frequência Cardíaca; ↓ Força de Contração do Músculo Cardíaco; ↓ Condução Nervosa nas Céls de Purkinje.
ACETILCOLINA EFEITOS: - Encéfalo: Aprendizado/ Memória.
- Sistema Respiratório: Broncoconstricção.
-Nariz: Rinorréia. - Gerais: ↑ Motilidade Intestinal, Dilatação dos Esfíncteres; Sudorese, Salivação, Miose.
ACETILCOLINA (ACh) • Efeitos: Mente – ↓ACh (falta de concentração e esquecimento).
Mente – Dose moderadas de ACh (consolidação da memória).
SEROTONINA (5-HT) - Neurotransmissor derivado do triptofano; sintetizado no SNC nos núcleos da Rafe.
- Triptofano: aminoácido (hidroxilação/carboxilação).
EFEITOS: - SNC: Diminuição Ansiedade, agressividade, depressão; Insônia (leite/triptofano), fadiga, menos atividade sexual, mais dor. * A elevação de 5-HT ↓ apetite.
GABA - Ácido gama aminobutírico*.
* Principal neurotransmissor inibitório do SNC. * Efeito de sedação. * Fora do SNC ele diminui o tônus muscular.
- Neurônios GABAérgicos --- Hipocampo. - Receptores GABAA e GABAB --- entrada de cloro. - Sintetizado a partir do glutamato (descarboxilação).
- O álcool potencializa os efeitos do GABA.
GABA - Inibição na síntese pode levar a convulsões*.
* Estado excitatório.
* Recaptado (neurônio e astrócitos) ou desativado enzimaticamente
(gaba-transaminase).
* Agonistas: Baclofen, Muscimol. * Antagonistas: Bicuculim, Faclofen.
GLUTAMATO - Aminoácido não essencial*.
* Fonte: dieta e conversão do α-cetoglutarato (ciclo de Krebs) * Principal neurotransmissor excitatório do SNC.
- Neurônios glutamatérgicos. - Receptores NMDA E AMPA*. * Hipocampo, corpo amigdalóide e núcleos da base.
* Fundamental para o processo da memória e plasticidade neural. * Excesso induz a apoptose --- influxo de cálcio. * Epilepsia, latirismo, mal de Alzheimer.
ROTA DO GLUTAMATO
ENDORFINAS E DINORFINAS - Encéfalo: Semelhante à Morfina. - Princípio ativo da Papaver somniferum.
a) Analgesia: - Modulam a dor.
b) Euforia.
POTENCIAL DE AÇÃO IMPULSO NERVOSO Definição: Conjunto de eventos que altera a polarização
da membrana plasmática.
Fases:
Despolarização e Repolarização.
POTENCIAL DE AÇÃO IMPULSO NERVOSO Sentido: dendrito corpo celular axônio Estado de repouso: neurônio polarizado. Na+ K+
Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de K+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de K+ dentro do axônio
POTENCIAL DE AÇÃO IMPULSO NERVOSO Na presença de estímulo – despolarização da membrana, aumento de permeabilidade da membrana pelo Na+ e entrada deste no axônio. Na+
K+
++++++++----------+++++ -+- - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - -+- + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + + +
Despolarização: Abertura dos canais de Na (entrada)
POTENCIAL DE AÇÃO IMPULSO NERVOSO Re-polarização da membrana: aumento de permeabilidade da membrana pelo K+ e saída deste no axônio. Na+ K+
++++++++++++++++ ++++ -+- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Repolarização:Abertura dos canais de K (saída)
POTENCIAL DE AÇÃO IMPULSO NERVOSO Bomba de Na+ e K+: restabelece as concentrações de Na+ e K+ dentro e fora do axônio após a passagem do impulso – transporte ativo.
Na+ K+
Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de K+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de K+ dentro do axônio
Período refratário e hiperpolarização: Bomba de sódio e potássio reestabelece potencial de repouso.
NEUROTOXINAS ANESTÉSICOS LOCAIS Tetrodotoxina (TTX) – Baiacu Japonês. Termo-estável. Bloqueia os canais de sódio --- Inibe a despolarização.
Lidocaína – Anestésico local. Bloqueia os canais de sódio – Inibe a despolarização. Procedimentos odontológicos.
TIPOS DE CONDUÇÃO • Contínua:
O
impulso
passa
por
toda
extensão do axônio. Ocorre em neurônios sem bainha de mielina e é mais lenta.
• Saltatória: Ocorre em neurônios com bainha de mielina, há despolarização da membrana apenas nos nódulos de Ranvier. É mais rápida.
======= NEURÔNIO ======
Quanto à velocidade de condução TIPO A => Grande calibre mielinizadas. Alfa => Proprioceptores dos músculos esqueléticos. Beta => Mecanorreceptores da pele (tato). Gama => Dor e frio TIPO B => Médio calibre - pré-ganglionares do SNA. TIPO C => Pequeno calibre - pós-ganglionares do SNA. Quanto maior o calibre.......... Maior a velocidade de condução.