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SISTEMA NERVOSO ✓ Disciplina: Fisiologia ✓ Professora: Dra Karina Elisa ✓ E-mail: karymachado@hotmail.com karinaelisa@univali.br Percebe e identifica as condições ambientais externas e as condições internas do organismo. Sistema Nervoso Principal Característica COINDUZIR IMPULSO NERVOSO Sistema Nervoso Organização do Sistema Nervoso O sistema nervoso pode ser dividido em duas partes: O Sistema Nervoso Central (SNC), que consiste no encéfalo e na medula espinhal; O Sistema Nervoso Periférico (SNP) consiste nos neurônios aferentes (ou sensoriais) e nos neurônios eferentes. A informação flui pelo Sistema Nervoso Células do Sistema Nervoso Neurônio Neurônios são as células responsáveis pela transmissão dos impulsos nervosos e constituem cerca de 10% do tecido nervoso. Células do Sistema Nervoso As células da glia são células com as diversas funções, entre elas estão proteger e nutrir neurônios Células da Glia Células do Sistema Nervoso Tipos de Neurônios Neurônios sensitivos ou aferentes conduzem impulsos de receptores sensitivos para SNC Neurônios motores ou efetores conduzem impulsos do SNC para os órgãos efetores (músculos e glândulas) Interneurônios estão totalmente localizados no SNC e servem às funções associativas ou integradoras. Tipos de Neurônios A função primária de um axônio é transmitir sinais elétricos do centro integrador do neurônio para a extremidade do axônio. Na extremidade distal do axônio, o sinal elétrico usualmente é traduzido em uma mensagem química, pela secreção de um neurotransmissor, neuromoduladores ou neurohomônios. Neurônios - Axônio • Os neurônios que secretam neurotransmissores e neuromoduladores terminam perto da célula-alvo, as quais geralmente são outros neurônios, músculos ou glândulas. A região onde o terminal axônico se encontra com sua célula-alvo é denominada sinapse. O neurônio que libera o sinal na sinapse é conhecido como célula pré-sináptica, e a célula que recebe o sinal é denominada célula pós-sináptica. Neurônios - Axônio O estreito espaço entre as duas células é denominado fenda sináptica. Neurônios – Pré e Pós Sináptico Neurônios - Axônio Neurônios – Transporte Axonal Célula da Glia Célula da Glia Sistema Nervoso tem característica de ser um tecido excitável PROPAGA SINAIS ELÉTRICOS Movimento dos ÍONS gera sinais elétricos Sistema Nervoso O Movimento dos íons gera sinais elétricos O potencial de membrana em repouso de células vivas é determinado primariamente pelo gradiente de concentração K + e pela permeabilidade da célula em repouso ao Na + , ao K + e ao Cl- . Uma mudança tanto no gradiente de concentração do K + quanto nas permeabilidades iônicas altera o potencial de membrana. Por exemplo, em repouso, a membrana celular de um neurônio é bem pouco permeável ao Na + . Entretanto, se a membrana subitamente aumenta sua permeabilidade ao Na +, este entra na célula a favor do seu gradiente eletroquímico. O Movimento dos íons gera sinais elétricos A adição do Na+ positivo ao líquido intracelular despolariza a membrana celular e gera um sinal elétrico. O movimento de íons através da membrana também pode hiperpolarizar uma célula. Se a membrana celular subitamente se tronar permeável ao K +, sua carga positiva é perdida de dentro da célula e esta se torna mais negativa (Hiperpolariza). Uma célula também pode hiperpolarizar se íons com carga negativa, como Cl- , entrarem na célula a partir do líquido extracelular. Como uma célula muda sua permeabilidade iônica? Abertura dos canais iônicos existentes na membrana plasmática dependentes das condições intra e extracelular Impulso Nervoso Mecanicamente – neurônios sensoriais Ligantes – neurotransmissores; neuromoduladores ou moléculas sinalizadoras intracelulares Voltagem – mudanças no potencial de ação Impulso Nervoso Abertura ( ATIVAÇÃO) dos canais iônicos são controlados: A permeabilidade da membrana axônica ao Na+ e K+ é regulada por portas, que abrem em resposta à estimulação. A difusão líquida desses íons ocorre em dois estágios: 1. O Sódio (Na+)se move para o interior do axônio 2. Em seguida o potássio (K+) se move para fora. Esse fluxo de íons e as consequentes alterações do potencial de membrana constituem um evento denominado POTENCIAL de AÇÃO Atividade ELÉTRICA DOS AXONIOS O potencial de membrana em repouso de células vivas é determinado primariamente pelo gradiente de concentração do K+ e pela permeabilidade da célula em repouso ao Na+, ao K+ e ao Cl-. Uma mudança tanto no gradiente de concentração do K+ quanto nas permeabilidades iônicas altera o potencial de Membrana. Sinais elétricos Impulso Nervoso Potencial Graduado são alterações que acontecem num ponto da membrana do neurônio, que não tem força suficiente para despolarizar toda membrana e transferir o impulso para o neurônio pós-sináptico, havendo a geração de um potencial de ação. Potencial de ação é uma despolarização que ocorre de maneira muito rápida, fenômeno eletro-químico, ocorre na membrana do neurônio, pode ser medido em um osciloscópio. Pode também ser definido como uma alteração rápida no potencial de membrana de repouso ( -70mv) para um valor positivo (+40mv), seguido pelo retorno ao potencial de repouso, invertendo as cargas da membrana temporariamente, deixando-a positiva por dentro e negativa por fora. Impulso Nervoso Potenciais Graduados: Alterações que acontecem num ponto da membrana do neurônio, que não tem força suficiente para despolarizar toda membrana e transferir o impulso para o neurônio pós-sináptico, não havendo a geração de um potencial de ação. Potencial de ação: É uma despolarização que ocorre de maneira muito rápida, fenômeno eletroquímico, ocorre na membrana do neurônio, pode ser medido em um osciloscópio. Sinal Elétrico Potencial Graduado Percorre Distâncias Curtas Potencial de Ação Grandes Despolarização – Grandes Distâncias Impulso Nervoso Por que os potenciais graduados perdem força à medida que se move através do citoplasma? 1. Vazamento de corrente: Alguns íons positivos vazam de volta através da membrana, à medida que a onda de despolarização se move pela célula. A membrana do corpo da célula do neurônio não é um bom isolante e tem canais de vazamento abertos que permitem que as cargas positivas saiam para o líquido extracelular 2. Resistencia citoplasmática: O próprio citoplasma gera resistência ao fluxo da eletricidade, assim como a água causa a resistência que diminui as ondas geradas a partir da pedra. A combinação do vazamento de corrente e da resistência citoplasmática indica que a força do sinal dentro da célula diminui com a distância. Impulso Nervoso Por que os potenciais graduados perdem força à medida que se move através do citoplasma? ✓ Potenciais graduados, que são fortes o suficiente, finalmente atingem a região do neurônio conhecida como zona de disparo. ✓ Em neurônios eferentes e interneurônios, a zona de disparo é o cone axônio e a primeira parte do axônio, uma região conhecida como segmento inicial. ✓ Em neurônios sensoriais, a zona de disparo é imediatamente adjacente ao receptor, onde os dendritos se unem no axônio. Impulso Nervoso Impulso Nervoso Impulso Nervoso + + + + + + ✓ Sempre no sentido: dendrito corpo celular axônio. Potencial de Ação Em repouso: membrana polarizada = -70mV Potencial de Repouso ✓ Desigualdade de íons em ambos os lados da membrana plasmática (MP). ✓ A MP é mais permeável ao Potássio (K), do que para Sódio (Na). ✓ Em repouso: ✓ O nível de K é maior internamente ✓ O nível de Na é maior externamente. ✓ Impulso nervoso ou potencial de ação: causado peladespolarização da membrana = +30mV ✓ Abertura de canais de Na Potencial de Ação Na vai entrar Impulso Nervoso Membrana Polarizada Potencial de membrana em repouso:-70mV/ (- dentro K /+ fora Na) Membrana Despolarizada Potencia de membrana em ação: +30mV/ (+dentro Na/ - fora K) Restauração do potencial da membrana em repouso: Torna-se mais permeável a K Meio interno negativo Meio externo positivo Repolarização Sentido: dendrito corpo celular axônio Estado de repouso: neurônio polarizado Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de K+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de K+ dentro do axônio Condução do Impulso Nervoso Na presença de estímulo – despolarização da membrana, aumento de permeabilidade da membrana pelo Na+ e entrada deste no axônio Condução do Impulso Nervoso Repolarização da membrana: aumento de permeabilidade da membrana pelo K+ e saída deste no axônio Hiperpolarização Condução do 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 Alta [ ] de Na+ e baixa [ ] de K+ no meio extracelular Baixa [ ] de Na+ e alta [ ] de K+ dentro do axônio Condução do Impulso Nervoso A bomba usa energia do ATP para trocar o Na+, que entra na célula, pelo K+ , que sai da célula. Entretanto, esta troca não precisa acontecer antes que o próximo potencial de ação dispare, porque o gradiente de concentração iônica não foi significativamente alterado por um potencial de ação. Um neurônio sem bomba de Na+-K+ funcional pode disparar mil ou mais potenciais de ação antes que ocorra uma mudança significativa nos gradientes iônicos, Condução do Impulso Nervoso o Geralmente, os íons que se movem para dentro e para fora da célula durante os potenciais de ação são rapidamente devolvidos aos seus compartimentos originais pela Na+-K+ - ATPase (também conhecida como bomba de Na e K). Canais de Sódio Canais de Sódio Impulso Nervoso A quantidade do neurotransmissor liberado no terminal axônico está diretamente relacionada ao número total de potenciais de ação que chegam ao terminal por unidade de tempo. Muitas vezes, uma salva de potenciais de ação que chega ao terminal resulta em um aumento na liberação do neurotransmissor. o Entretanto, em alguns casos de atividade contínua, a liberação do neurtransmissor pode diminuir porque o axônio não cconsegue repor seu estoque de neutransmissor suficientemente rápido Contínua: o impulso passa por toda extensão do axônio. Ocorre em neurônios sem bainha de mielina e é mais lenta. Saltatória: ocorre há despolarização da membrana apenas nos Nós de Ranvier. Em neurônios com bainha de mielina, é mais rápida Tipos de Condução Condução Saltatória Os neurônios mielínicos conduzem os impulsos mais rapidamente que os amielínicos POTENCIAL DE AÇÃO - CARACTERÍSTICAS Interneuronais: neurônio –neurônio Neuromusculares: neurônio –músculo Neuroglandulares: neurônio –célula glandular Sinapses Neurotransmissores estão presentes em vesículas na terminação do axônio. Chegada do impulso na terminação resulta na liberação dos neurotransmissores na fenda sináptica Os neurotransmissores atingem o outro neurônio desencadeando impulso nervoso A terminação axonal possui ramificações e cada ramificação forma uma sinapse com outros dendritos ou corpos celulares. O TERMINAL AXONAL E AS SINAPSES Os neurônios comunicam-se com outros neurônios, fibras musculares e glândulas. Apresenta dois lados: Neurôniopré-sináptico: que envia a mensagem Neurônio pós-sináptico: que recebe a mensagem. (suas membranas não se tocam, estão separados pela Fenda Sináptica) Na fenda sináptica é liberado substâncias químicas – Neurotransmissores ou mediadores químicos Sinapses A comunicação entre neurônios não é sempre um evento um-para-um. Algumas vezes, um único neurônio pré- sináptico se ramifica, e seus colaterais fazem sinapse com vários neurônios-alvo. Esse padrão é conhecido como divergência. Se um número maior de neurônios pré- sinápticos fornece informação para um número menor de neurônios pós- sinapticos, o padrão é conhecido como convergência Integração da Transferência da Informação Neural Todos os exemplos de modulação já discutidos ocorrem no lado pós-sináptico de uma sinapse, mas a atividade das células pré-sinapticas também pode ser alterada. Quando um neurônio modulador (inibitório ou excitatório) termina no terminal axônico de uma célula pré-sináptica ou próximo dele, seus PEPSs ou PIPSs podem alterar e o potencial de ação que alcança o terminal e geram uma modulação pré-sináptica. Se a atividade no neurônio modulador diminui a liberação do neutransmissor, a modulação é chamada de inibição pré-sináptica. A inibição pré-sináptica permite a modulação seletiva dos colaterais e seus alvos. A atividade sináptica pode ser modulada Um colateral pode ser inibido ao passo que outros não são afetados. Na facilitação pré-sináptica, a entrada modulatória aumenta a liberação de neurotransmissor pela célula pré sináptica A modulação pré-sináptica fornece um meio mais preciso de controle do que a modulação pós-sináptica. Na modulação pós-sináptica, se um neurônio modulatório faz sinapse nos detritos ou no corpo celular de um neurônio, a responsividade de todo o neurônio pós-sináptico é alterada. Nesse caso, todas as células-alvo do neurônio pós-sináptico são afetadas igualmente. A atividade sináptica também pode ser alterada mudando-se a responsividade da célula-alvo ao neurotransmissor. A atividade sináptica pode ser modulada Isso pode ser efeito alterando-se a identidade, a afinidade ou o número de receptores do neurotransmissor Os moduladores podem alterar todos esses parâmetros influenciando a síntese de enzimas, de transportadores de membrana e de receptores. A maior parte dos neurotransmissores atua usando sistemas de segundo mensageiro que alteram proteínas existentes, e seus efeitos duram muito mais do que os dos neutransmissores. Uma molécula sinalizadora pode atuar como neutransmissor ou como neuromodulador dependendo do seu receptor. A atividade sináptica pode ser modulada A atividade sináptica pode ser modulada Sistema Nervoso Central Função: processamento e integração das informações. Formado pelo encéfalo (alojado no crânio) e pela medula espinhal (interior das vértebras –coluna vertebral). Sistema Nervoso Periférico Função: conectar o SNC as diversas partes corpo do animal. Constituído de nervos e gânglios ✓Nervos: feixes de fibras nervosas envoltas por tecido conjuntivo ✓Gânglios: aglomerados de corpos de neurônios fora do SNC SISTEMA NERVOSO SOMÁTICO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Sistema Nervoso Periférico Tem como efetores os músculos esqueléticos. Produzem movimentos voluntários conscientes. Liberam como neurotransmissor acetilcolina. Sistema Nervoso Somático Controla o Músculo Liso, Músculo Cardíaco e Glândulas Impulsos provenientes do Hipotálamo e do Tronco Encefálico A maioria dos órgão recebe inervação dupla Geralmente um causa inibição e outra, excitação. Liberam como neurotransmissor: Acetilcolina (Ach) Noradrenalina (NA) ou norepinefrina(NE) Sistema Nervoso Autônomo Sistema Nervoso Simpático Sistema Nervoso Parassimpático Na maioria das vezes o que o SNA Simpático estimula o SNA Parassimpático inibe. OBS.: mas não considera-se uma regra, e sim um exemplo. Conforme os neurotransmissores liberados, em algumas situações o Simpático libera Noradrenalina e o Parasimpático libera Acetilcolina. Simpático: Noradrenalina Parassimpático: Acetilcolina Sistema Nervoso Autônomo Origina-se tronco encefálicoe no segmentos sacrais. Cadeia de gânglios que se estende ao longo da coluna vertebral T1 a L2 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62 Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67