Fisiologia I

Módulo de Neurofisiologia

Aula 01: Introdução a Neurofisiologia

1. O Sistema Nervoso

O sistema nervoso (SN) é aquele que permite que nosso organismo interaja com o meio externo e

interno. Então, a comunicação que acontece com tudo que se passa em volta e tudo que se passa no

interior do corpo é feita através do SN. Simplificadamente, o SN funciona através de um tráfego

constante de informações. Essas informações são, em geral, captadas por receptores especializados

(existem receptores específicos para cada tipo de informação, por exemplo: quimiorreceptores,

barorreceptores e etc.) e conduzidas através de fibras nervosas até o SNC e lá essas informações são

trabalhadas e geram uma resposta que é trazida de volta. Então, é esse “leva e traz” de informações que

constitui o funcionamento básico do SN. Didaticamente, o SN é subdividido sob o ponto de vista

anatômico e sob o funcional.

Do ponto de vista anatômico tem-se o SNC (central) e o SNP (periférico). O SNC é onde efetivamente

chegam as informações quem vem fornecidas através da periferia (antes da periferia do meio externo e

meio interno do corpo) e onde essas informações são processadas e são geradas as respostas que serão

levadas aos chamados efetores. O SNP é feito pelas vias por onde trafegam as informações, de modo

mais simples ainda, é constituído pelos nervos. Então, em resumo , o SNC recebe, analisa e gera a

resposta enquanto o SNP se limita a transportar as informações que chegam e que saem do SNC. Dessa

função do SNP surgem dois termos muito utilizados: AFERENTE – toda informação que esta se

dirigindo da periferia para o centro é aferente e para isso existem vias a ferentes que carregam os

impulsos para o SNC; EFERENTE- toda informação que está se dirigindo do centro para o efetor é

eferente e para isso existem as vias e ferentes.

Do ponto de vista funcional, é dividido em SNS (somático) e SNA (autônomo). O SNA coordena as

ações involuntárias do nosso corpo como a contração e relaxamento da musculatura lisa, série de

secreções de substancias etc., atuando principalmente na musculatura lisa e glândulas. Enquanto que o

SNS é o que coordena as ações que estão de acordo com a nossa vontade (voluntárias) como mover a

perna, o braço e etc.

2. Organização do SN

SNC

O SNC se subdivide em encéfalo, que é a parte do sistema nervoso que fica dentro da caixa craniana, e

em medula espinhal que fica dentro da coluna vertebral e é a “autopista” dos impulsos nervosos que

vão e que vem de todas as partes do corpo. O encéfalo tem sua própria subdivisão (de cima para baixo):

Telencéfalo, Diencéfalo e Tronco cerebral.

O Telencéfalo, que são os dois hemisférios cerebrais (direito e esquerdo) é constituído pelo chamado

córtex cerebral - que é a porção mais externa formada por substancia cinzenta (corpos celulares); e a

substancia branca, que está logo abaixo do córtex, sendo formada por axônios (fibras nervosas). A

coloração esbranquiçada característica é devida a mielina que envolve essas fibras.

O Diencéfalo é composto por Tálamo e Hipotálamo. O

Tálamo funciona como uma grande via de tráfego de

informações para cima e para baixo, sendo o local onde são

organizadas as informações que vem da periferia de forma

que elas sejam distribuídas para irem exatamente aos setores

certos, funcionando como um distribuidor. Nessa região

também existem estruturas (fibras) relacionadas à formação

reticular envolvidas no ciclo de sono-vigília. O Hipotálamo é uma grande glândula endócrina que

produz substâncias hormonais como a ocitocina e o ADH que são secretados pela hipófise posterior

(neurohipófise). Nessa região ainda estão localizados várias regiões de controle da homeostasia do

corpo, por exemplo, o centro termorregulador (determina a manutenção da temperatura corpórea) e o

centro da sede.

O tronco cerebral ou tronco encefálico, de cima para baixo, é formado por mesencéfalo, ponte e bulbo.

Existem estruturas extremamente importantes no mesencéfalo como as relacionadas aos movimentos

oculares. Na ponte também existem estruturas relacionadas ao olho e ao centro respiratório e essa região

funciona como uma ponte (como o próprio nome diz) entre o córtex cerebral e as estruturas periféricas e

também esta relacionada a uma estrutura chamada de cerebelo. O cerebelo fica mais posterior ao tronco

cerebral e as funções principais dessa estrutura estão relacionadas ao equilíbrio e a coordenação motora

minuciosa como, por exemplo, o movimento de levar a mão diretamente à ponta do nariz. As fibras que

passam pelo cerebelo passam pela ponte, então lesões na ponte podem causar danos motores devido a

essa relação.

o Diagnóstico topográfico : Sabendo as funções de cada região do sistema nervoso é

possível identificar o local de uma lesão nesse sistema pelos sintomas que apresentam.

O bulbo é onde fica o centro vital. Nele está a maior parte do centro respiratório, o centro das estruturas

autonômicas que controla, por exemplo, a pressão arterial que modulam a frequência cardíaca.

SNP

Sistema nervoso periférico é constituído principalmente pelos nervos que são aglomerados de fibras

nervosas (prolongamentos de neurônios – axônios e dendritos) e que podem ser compostos por fibras

tanto aferentes como eferentes (nervos mistos), por fibras que são predominantemente aferentes (nervos

sensitivos) ou ainda por fibras predominantemente eferentes (nervo motor). Os nervos são ainda

divididos em nervos cranianos (12 pares) e espinhais (31 pares).

Os nervos espinhais emergem de duas raízes, uma ventral e outra dorsal. Os nervos da medula são

mistos, pois as raízes dorsais são sensitivas (formada por fibras aferentes) enquanto que as raízes

ventrais são motoras (fibras eferentes).

Além dos nervos, o SNP é formado também pelos gânglios (agrupamentos de corpos celulares) e

receptores.

Nervos Cranianos

12 pares

I- Olfatório

II- Óptico

III- Óculo-motor

IV- Troclear

V- Trigêmeo

VI- Abducente

VII- Facial

VIII- Glossofaríngeo

IX- Vestíbulo-coclear

X- Vago

XI- Acessório

XII- Hipoglosso

3. Células do SN

As principais células do SN (células funcionais) são os

neurônios. Esses são formados pelo corpo celular ou

pericárdio em forma normalmente estrelar e pelos

prolongamentos por onde vão trafegar as informações. Os

prolongamentos que vão levar a informação para fora do

neurônio são chamados de axônios (normalmente o

neurônio só tem um) e os que trazem para o neurônio são os dendritos, logo, a informação é passada no

sentido: dendrito 1 → corpo celular 1 → axônio 1 → dendrito 2 → corpo celular 2 → axônio 2 e assim

por diante.

A substancia cinzenta é composta pelos corpos celulares dos neurônios. Quando há agrupamentos

isolados de substancia cinzentos dentro do SNC, estes são chamados de núcleos. Cada nervo tem seu

núcleo, por exemplo, núcleo do hipoglosso, núcleo do trigêmeo e etc. Quando há agrupamentos isolados

de substancia cinzenta no SNP, estes são chamados de gânglios.

o Por exemplo, as células visuais, cones e bastonetes, que reconhecem (são sensíveis) a luz

e transformam–na em processo de despolarização de membrana celular para ser transportada

como um impulso, fazem parte do sistema nervoso, pois são estruturas neurais efetivamente.

As terminações nervosas livres são estruturas que estão localizadas no corpo e que causam a

sensação dolorosa são receptores que fazem parte do SNP.

O próprio axônio pode ter prolongamentos chamados de colaterais axônicas e normalmente os axônios

(principalmente os mais calibrosos) são envolvidos por células de Schwann que fazem parte do grupo de

células de sustentação. Este grupo de células permite e auxilia o funcionamento adequado dos neurônios

e ao contrário destes, que tem uma capacidade limitadíssima de mitose, podem realizar divisão celular.

o A grande maioria dos tumores cerebrais do SNC não é causada por neurônios, e sim por

células de sustentação já que o tumor é formado por mitoses anormais (proliferação

anormal) de um determinado grupo celular. Então existem Schwannomas,

oligodendrogliomas, astrocitogliomas...

As células de Schwann são células que produzem a mielina que é a substancia que funciona como

isolante das fibras nervosas. No SNP, estas células envolvem as fibras se enrolando no axônio em

intervalos regulares protegendo o axônio e formando a bainha de mielina. Nas regiões envolvidas por

estas células não há canais iônicos (ou há poucos) e entre uma célula de Schwann e outra há um

pequeno espaço denominado de nodo de Ranvier. É a nível dessas localidades que acontece a

polarização e despolarização da membrana, sendo esse tipo de progressão do impulso chamada de

CONDUÇÃO SALTATÓRIA que faz com que o impulso seja conduzido de forma MUITO mais rápida

(por volta de 300m/s). As células de Schwann estão também envolvidas na regeneração do axônio.

Quando ocorre ruptura de um axônio, a célula de Schwann se prolifera criando um túbulo chamado de

túbulo axional por onde este axônio pode crescer para poder seguir o trajeto anterior. Cirurgicamente é

possível reconectar nervos a partir da utilização dessas células de sustentação. No SNC, como não há

células de Schwann é muito mais complicada a regeneração.

Os oligodendrócitos são células que exercem função semelhante a das células de Schwann, que é

também produzir mielina só que dentro do SNC. Outra diferença está no fato de que enquanto no SNP,

há inúmeras células de Schwann para um axônio, no SNC, há, em geral, um único oligodendrócito que

se emite como se fosse pseudópodos envolvendo vários axônios simultaneamente.

Os astrócitos são extremamente importantes no funcionamento adequado do SNC. Elas têm esse nome

por apresentar um formato estrelado, com prolongamentos. Estas células revestem inteiramente todos os

capilares do SNC que se caracterizam por não serem fenestrados e cujas células estão muito juntas. Essa

estrutura relacionada aos capilares e os astrócitos é chamada de BARREIRA HEMATO-

ENCELFÁLICA. Portanto, não é tudo que passa para o SN. Para que uma substancia penetre ela tem

que se difundir ou ser englobada por vesículas de pinocitose das células capilares e ainda tem que passar

pelo filtro dos astrócitos que captam a substancia e a fornecem aos neurônios de acordo com a

necessidade. Os astrócitos têm bombas iônicas que ajudam a manter o PH ideal no interstício do cérebro

e, portanto, sua função é manter o ambiente favorável no SNC para que os neurônios possam funcionar

perfeitamente.

o Se um individuo está com uma meningoencefalite (meningite), tem que ser administrado

um antibiótico que tenha a capacidade de passar pela barreira hemato-encefálica. Qualquer

droga/medicamento para atuar no SNC tem que ter a essa capacidade. Caso contrario, não

adianta e pode acabar intoxicando o paciente. A BARREIRA HEMATO-ENCELFÁLICA

funciona como uma grande proteção para o SNC.

Outras duas células de sustentação são as micróglias e as satélites. As micróglias são fagocíticas.

Estruturas anormais que eventualmente penetram no SNC ou mesmo resíduos celulares são fagocitados

e digeridos por estas células. Já as células satélites não estão localizadas no SNC e elas têm função

parecida com os astrócitos, no entanto atuam nos gânglios, ou seja, no SNP.

Além das células supracitadas, existem ainda as células ependimais. O SNC é oco e tanto no encéfalo

quanto na medula existem cavidades (ventrículos) Esses ventrículos são preenchidos por um líquido

denominado líquido cefalorraquidiano ou líquor que são produzidas por células existentes em seu

interior que são em sua maioria células ependimais. Estudos mais recentes tem mostrado que elas têm

propriedades regenerativas funcionando como células-tronco primordiais. Em casos de lesões no SNC,

as células ependimais tem a capacidade de diferenciar e transformar em outros tipos de células.

4. Sinapses e Neurotransmissores

Os neurônios se comunicam entre si através de sinapses. As sinapses podem ser de dois tipos: as

elétricas em que as membranas das células estão juntas entre si e o impulso elétrico passa diretamente

de uma célula para a outra (exemplo: entre as células do miocárdio); ou químicas que são aquelas em

que existe a secreção de neurotransmissores na membrana pré-sináptica que atravessam a fenda

sináptica e estimulam receptores na membrana pós-sináptica deflagrando o potencial de ação. No SN

as sinapses, essencialmente, são químicas Elas ainda podem ser excitatórias (que despolarizam a

membrana pós-sináptica) ou inibitórias (que hiperpolarizam). A despolarização ocorre pela abertura de

canais de sódio e na hiperpolarização há a abertura de canais de cloro (entrada de íons negativos na

célula fazendo com que ela fique mais eletronegativa).Um mesmo neurônio pode receber sinapses

inibitórias ou excitatórias. Então, o equilíbrio entre estes estímulos que ocorrem nos inúmeros neurônios

que há no corpo, é que faz com que haja toda a coordenação desse funcionamento.

Existem infinidades de neurotransmissores. Alguns exemplos deles são:

Acetilcolina

Monoaminas

o Norepinefrina

o Serotonina (Importante neurotransmissor do SNC que está relacionado ao humor. O

tratamento de depressão é feito a partir do controle desse neurotransmissor. São utilizados

medicamentos inibidores da recaptação da serotonina promovendo o excesso desta substancia e

consequentemente bem-estar).

o Dopamina (Está vinculada à motricidade/coordenação motora. Existe uma doença

chamada de Parkinson que esta relacionada à destruição de neurônios dopaminérgicos localizados numa

região do cérebro chamada de substancia negra. Um dos tratamentos é a administração de levodopa.

Não se administra dopamina porque ela não atravessa a barreira hemato-encefálica, mas a levodopa

sim.)

Glutamato

Glicina (neurotransmissor inibitório)

GABA (assim como a glicina é um dos principais neurotransmissores inibitórios)

Óxido nítrico

β-endorfina (Tem estrutura molecular semelhante a da endorfina. É um opióide, ou seja, tem a

capacidade de diminuir a sensibilidade à dor e promover bem estar. Quando se faz exercício físico

intenso, o bem estar que acontece depois é provocado pela produção no SNC de β-endorfina. A mulher

durante o trabalho de parto também tem grande liberação desse neurotransmissor).