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Funções bulbares ehipotalâmicas
Profa Geanne Matos de AndradeDepartamento de Fisiologia eFarmacologia- FAMED-UFC
Bulbo- Anatomia
• Conexões aferentesreceptores viscerais especializadosseios carotídeos e aórticoscélulas receptoras do bulbotrato gas trintestinaltrato respiratório
• Conexões eferentesórgãos alvo (coração, pulmão, TGI,
nasofaringe)
Ponte e bulboFunções bulbares
Centros vitais• Controle da respiração,• Freqüência cardíaca• Pressão sanguínea
Controle nervoso da respiração
Sistema de controle• Voluntário - córtex
• Automático – ponte e bulbovias eferentes (medula espinhal)
→→→→ neurônios respiratórios mo tores frênicos (C3 e C5),intercostais externos (medula torácica) - Inspiração
→→→→ intercostais internos (medula torácica)- Expiração
Controle nervoso da respiração
Sistema Bulbares – centro respiratório• Grupo dorsal – núcleo do trato so litário- Inspiração
• Grupo ventral – n. ambíguo e retroambíguo- Expiração e
Inspiração
Influências Pontinas e vagais• Centro pneumo táxico- n. parabraquial – E e I
• Impulsos vagais com a distensão pulmonar- inibem ainspiração
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Controle bulbar e pontino da respiração Áreas quimioseptoras bulbares
Controle químico da respiração
• Corpúsculos carotídeos e aó rticos
• Quimiorreceptores do bulboEstímulos que afetam o centro respiratório
• Q uímico –↑↑↑↑CO2 ↓↓↓↓O2 e ↑↑↑↑H+ - ↑↑↑↑ ventilação• Não químico – aferências vagais das vias aéreas e
pulmõesEstímulos vagais
- Insuflação pulmonar- abrevia inspiração, brocodilataçãoe taquicardia- Hiperinsuflação pulm., histamina, protaglandinas- hiperpnéia
(respiração rápida e profunda), tosse, broncoconstricção, muco- Hiper insuflação pulm. , capsaicina, bradicinina, serotonina- apnéia
seguida de respiração rápida, broncoconstricção, muco
Controle central e periférico da respiração
• Aferências provenientes de centros superioresHipotálamo e sistema límbico – dor e emoção
Neocórtex e bulbo- controle volun tário (poliomielite bulbar -maldição de Ondina)
• Aferências provenientes dos propioceptoresMovimento das articulações – estimulam ven tilação
Baroceptores (arteriais, atriais, ventriculares, pulmonares)-inibem discretamente a respiração
Controle Vasomotor
Centro vasomotor• BulboN. Reticular ventrolateral rostral- Vasoconstricção(céls. C1- ↑↑↑↑ descarga simpática para o coração e vasos)
N. Reticular ventrolateral caudal- Vasodilatação
(céls. A1- ↓↓↓↓ descarga simpática para o coração e vasos)N. do TratoSolitário (área sensorial)- Regula C1 e A1
Aferências – nervo IX e X (barocep tores)Eferências- via bulbo espinhal (ME - neurônios pré-
ganglionares simpáticos
Controlebulbar da
pressãosanguínea
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Controle Vasomotor
Baroceptores- seio carotídeo e arco aórtico ereceptores nas paredes dos átrios (circulaçãopulmonar)
Inibem a descarga tônica dos nervos vasoconstrictores eexcitam a inervação vagal
Sistema vasodilator simpático-síncope desencadeada pela emoções
Controle Vasomotor
Fatores que afetam a a tividade da área vasomotorabulbar
• Estimulação diretaCO2 e hipóxia
• Aferências excitatóriasDo córtex (viahipotálamo)Das vias da dor e dos músculosDos quimioceptores carotídeos e aórticos
• Aferências inibitóriasDo córtex (viahipotálamo)Das vias pulmonaresDos baroceptores carotídeos, aórticos e cardiopulmonares
Influência das vias sensoriaisno controle vasomotor
(reflexo somatossimpático)
Outros reflexos autonômicos bulbares
• Deglutição (inibição da respiração e fechamento daglote)Impulsos a ferentes - nervos V, IX e XIntegração no bulbo- NTS e N. ambíguo
Impulsos eferentes- nervos VII, X, XII →→→→ faringe e língua
• Tosse (irritação do revestimento da traquéia ebrônquios)
• Vômito (zona do vômito)Impulsos a ferentes - TGI, amígdala, sist. vestibular,sangue(área postrema)
Vias aferentes para oreflexo do vômito
Hipotálamo- Anatomia•Relação com a hipófise•Conexões aferentes
tálamo, formação reticular a tivadora, sist.límbico, olhos, córtex, fórnix
Neurotransmissores- NA, Ach, 5-HT•Conexões eferentesFórnix, sis tema límbico, mesen céfalo,neurohipófiseNeurotransmissores- DA, Ach, GABA, ββββ -endorfinas
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Figura15.1. O hipotálamo (em azul) ealgumas estruturasviz inhasa ele podem ser lo calizados nop lano mediano ( ) ou na basedo encéfalo com o tronc o encefálico seccionado ( ). O plano mediano de corte do encéfalo é apontado pela linha tracejadavermelh aem B, e oplano transverso de corted otronco encefálicoé mostrado pela linha vermelha emA.
A
B
Figura 15.2. Ohipotálamoé umconjunto compl exo de núcleos (em diferentes cores) e feixes (em verde) cujas relações podemservis tas esquematicamente no plano mediano da Figura 15.1. Observe, em par ticular, que o feixe prosencefálico medial não éver dadeiramente medial. Ele foi chamado assim em referência ao encéfalo como um todo, já que com refer ência ao hipotálamoele ocupa umaposição lateral.ModificadodeW.J.NautaeW.Haymaker (1969) .C.C. Thomas,EUA.TheHypothal amus
Figura 15.3. Devido à sua participação em múltiplas funções, o hipotálamo recebe conexões afere ntesd e muitasregiões neurais( representadas em bege), eenvia eferentes para váriasoutras(emazul).
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Funções hipotalâmicasRelação com a f unção autonômica
• Estimulação da região ântero-posteriorcontração da bexiga (parassimpático)
• Estimulação da região lateral (emocional)↑↑↑↑ PA, midríase (simpático)
• Estimulação da região dorsal média (raiva,medo)
sistema vasodilatador simpático, ↑↑↑↑ secreção deadrenalina
Funções hipotalâmicasRelação com o sono e com os fenômenos cíclicos
• Estimulação da região dorsalsono
• Estimulação da região posteriorvigília
• núcleo supraquiasmáticoritmos circadiano ssecreção de ACTH, melatonina
Funções hipotalâmicasRelação com a fome
• Ingestão de alimento e saciedade• Dieta
Hipotálamo-regula o ponto fixo para o peso corporal
Centro da fome- hipotálamo lateralCentro da saciedade- Núcleo ventromedial
Mecanismos aferen tesAtividade das cél ulas (glicostatos) é regulada pelo nívelde utilização de glicoseBaixa utilização de glicose- ↓↓↓↓ atividade - fome
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Figura 15.12. Ateoria glicost ática parece ser verdadeira apenas como mecanismo de emergência para situações de gr andecarência nutr icional. Dentre as evidên cias que a sustentam está o exp er imento simples realizado em ratos, através do qual se
verificou a queda da glicemia minutos antesdo início do c omportamento de ingestão alimentar dos animais. Modificado deL.A.Campfield eF.J.Smith (1986) 17: 427-433.Brai n ResearchBull et in
F igura 15.14. Quando o intervalo antes de uma refeição é longo, i sso nãosignifica que o animal comerá mais: por issonão hácor relação entre a ordenada e a abscissa no gráfico . Mas quando o a nimal come mu ito, é bastante provável que o intervalodepois da refeiçãoseja prolongado: neste caso existe correlaçãopositiva entre aordenada ea abscissa do gráfico .
A
B Modificadode
D .W. ThomaseJ. Mayer(19 68) 66: 642-653.Journal ofComparati ve Physiologi cal Psycho l ogy
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Papel dos hormônios gastrintestinais naingestão de alimentos
• CCK e calcitonina- dimi nuem o apetite (ação
periférica e central)• grelina- induz a fome• leptina- tamanho do depósito de gordura↓↓↓↓ apetite
• frio- ↑↑↑↑ apetite• distensão do tubo digestivo- ↓↓↓↓ apetite
Regulação do apetite a longo prazo
Funções hipotalâmicasRelação com a sede
Regulada pela osmolalidade plasmáticae volume do LECOsmorreceptores- hipotálamo anterior
Barorreceptores - angiotensina II, órgãosubfornical, org anum vasculosum da laminaterminal
Funções hipotalâmicasRelação com a neurohipófise
Liberação de ocitocina evasopressinaNúcleo supra-óptico
Núcleo paraventricular
Regulação da temperatura
- Produção de calor- exercício, a limentação,metabolismo energético, horm. da tireóide- Perda de calor- radiação (ambiente frio),condução, vaporização de água nas viasrespiratórias e na pele, micção, defecação
Temperatura corporal normal- adulto jovem- 36,6-37,1 °°°°C (oral, matinal)
escroto- 32 °°°°C , retal-37 °°°°C , extremidades(varia com o ambiente- 25-34 °°°°C )
sono- mais baixamulheres- aumenta durant e a ovulação
emoção- 38,5 °°°°C
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Mecanismo hipotalâmicos de regulação datemperatura
Mecanismos ativados pelo f rio(hipotálamo posterior)-↑↑↑↑ produção de calor
tremores, fome,↑↑↑↑ ativ. voluntária,↑↑↑↑secreção de NA e A- ↓↓↓↓ Perda de calor-
vasoconstricção cutânea, posiçãoencolhida, piloereção
Mecanismo hipotalâmicos de regulação datemperatura
Mecanismos ativados pelo calor (hipotálamoanterior, área pré-óptica)-↑↑↑↑ perda de calor
vasodilatação cutânea, sudorese, ↑↑↑↑ respiração- ↓↓↓↓ produção de calor-
anorexia, apatia, inércia
FebreEndotoxinas, inflamação
Monócitos, macrófagos
Área pré-óptica
Temperatura aumentaPonto fixo acimade 37°°°°C
HipotermiaHomem tolerade 21 a 24°°°°C↓↓↓↓ FC, PA, r espir ação
citocinas
Prostagla ndinas no hipotálamo
Febre
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Funções hipotalâmicasComportamento sexual
Interação entre sinais neurais e químicos
• comportamento de atração• comportamento de cópula
•Áreas envol vidas• Homem- área pré-óptica, córtex fron tal, amígdala , ME• Mulher- n. ventromedial, subst. cinzenta periaquedutal,bulbo, ME
• Influências- estróg eno, testosterona
Figura 15.18 .A B
C
O dim orfism o sexual se expressa em alguns núcleosd oh ipotálamo, em particular na área pre-óptica ( SDN- POA) .Ratos machos ( ) apresentam e sse núcleo com volume bem maior que na sfêmeas( ). Nas fêmeas tratadascom testosterona( ), a área pr é-óptica adquire volume semelhante à dos machos.O desenho à esquerda mostra o nívelequivalente dos cortes, nocér ebro hum ano. AC = comissura anterior; OC = quiasma ópti co; SCN = núcle o supraquiasmático; V= ventrículo.FotosA-C
reproduzidas de R.Gorsky( 1987), em (J.M. Reinische outros,Orgs.).OxfordUniversity Press,Inglaterra.Mascul ini ty/Femi nity: Basic Perspecti v es .
Figura15.19 . Tant omachos como fêmeas apresentam receptores moleculares para oestradiol(ma snão paraa testosteron a) no SNC. No entanto, o estradiol circulante nãopassa a barreira hemato-encefál ica, o que ocorre com a testosterona. Par ece umparadoxo, mas não é: o SNC dos machos expressa aromatase, que transforma a
testosteronaem estradiol, permitindoa sua açãodiferenciadora.
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F igura (Quadro 15.3). No exper im ento de James Olds, o rato recebia uma corrente elétrica diminuta através de um eletródioimplantado no crânio, todavez quepressiona sse a barra. DeJ. Olds(1956)Em pp.183-188.. W.H. Freeman, EUA.Psychobiol ogy,