Saude e Ciencia Artigos Sistema Nervoso

September 28th, 2012, 04:09:40 Saude e Ciencia

FACULDADE PITÁGORAS IPATINGA
Nutrição 2º Período – 2º Bim. 2012

Sistema Nervoso

O Sistema Nervoso é a rede de comunicações eletroquímicas internas do corpo. Suas principais partes são o cérebro, a medula espinhal e os nervos. O cérebro e a medula espinhal formam o sistema nervoso central (SNC), o centro de controle e coordenação do corpo. Bilhões de longos neurônios, a maioria agrupados em nervos, perfazem o sistema nervoso periférico, transmitindo impulsos nervosos entre o SNC e as demais regiões do corpo. Cada neurônio possui três partes : um corpo celular, ramos dentríticos que recebem os sinais químicos de outros neurônios, e um axônio, em forma de tubo, que conduz estes sinais na forma de impulsos elétricos.
No sistema nervoso, a recepção dos estímulos é a função de células sensitivas especiais, os receptores. Os elementos condutores são células chamadas neurônios, que podem desenvolver uma atividade lenta e generalizada ou podem ser unidades condutoras rápidas, de grande eficiência. A resposta específica do neurônio chama-se impulso nervoso (ver Neurofisiologia).

Os receptores encontram-se na pele e captam os diferentes estímulos, transformando-os em um sinal elétrico. Quando ativados, estes neurônios sensitivos mandam os impulsos até o sistema nervoso central e transmitem a informação para outros neurônios, chamados neurônios motores, cujos axônios estendem-se de novo para a periferia. Através destas últimas células, os impulsos se dirigem às terminações motoras dos músculos, excitando-os e provocando a contração e o movimento adequado.

Há grupos de fibras motoras que levam os impulsos nervosos aos órgãos que se encontram nas cavidades do corpo, como o estômago e os intestinos. Estas fibras constituem o sistema nervoso vegetativo.

Organização anatômica do sistema nervoso
Para entendermos os diferentes mecanismos envolvidos na construção dos diferentes estados comportamentais se faz necessário compreendermos como o SN é organizado anatômica e funcionalmente. Embora de grande complexidade, esta organização obedece a alguns princípios básicos.
1) O sistema nervoso tem um componente central e outro periférico
O sistema nervoso central (SNC) é composto pelo cérebro e pela medula espinhal, enquanto que o sistema nervoso periférico (SNP) consiste de gânglios e nervos periféricos que estão situados fora dessas 2 estruturas. Embora separados anatomicamente, esses 2 sistemas interagem funcionalmente.
1a) O sistema nervoso periférico (SNP) é divido em somático (SNS) e viceral (SNV).
O SNS inclui neurônios sensoriais, cujos corpos celulares estão localizados nos gânglios da raiz dorsal e nos gânglios dos nervos cranianos. Estes neurônios são responsáveis pela inervação da pele, dos músculos e das articulações, e fornecem informações ao SNC sobre a o meio interno, meio externo e sobre a posição espacial dos músculos e dos membros. Também inclui os axônios dos neurônios motores que se projetam para a periferia e que inervam os músculos esqueléticos embora estes façam parte de células nervosas cujos os corpos estão medula espinhal.
A divisão visceral do SNP compreende a parte sensorial que inerva as vísceras e outra subdivisão denominada de sistema nervoso autônomo (SNA) responsável pela inervação motora das vísceras, músculos lisos e cardíacos e glândulas exócrinas do corpo. O SNA é por sua vez subdividido em sistema parassimpático, simpático e entérico que se encontram segregados espacialmente. O SN simpático participa das respostas do corpo ao estresse (fuga e luta), enquanto que o parassimpático atua para a conservação dos recursos do corpo (repouso e digestão), e para a manutenção da homeostase. O sistema entérico controla o funcionamento dos músculos do intestino.
1b) O sistema nervoso central (SNC) compreende 6 regiões principais e é organizado ao longo de 2 eixos básicos que se estabelecem cedo no desenvolvimento em (1) um eixo longitudinal rostral-caudal e (2) um eixo dorso-ventral.
1. Medula espinhal;
2. Medula oblonga (ou bulbo);
3. Ponte e cerebelo;
4. Mesencéfalo;
5. Diencéfalo;
6. Hemisférios cerebrais;
1. A medula espinhal é a parte mais simples (ou menos complexa, como preferir) e mais caudal do SNC se estendendo da base do osso occipital até a primeira vértebra lombar. Ela recebe informações sensoriais da pele, articulações e músculos do tronco e membros e também contem os corpos dos motoneurônios responsáveis pelos movimentos voluntários e reflexos. Ela também recebe informações sensoriais dos órgãos internos e possui agrupamentos de neurônios que controlam as funções viscerais. A medula espinhal possui uma clara segmentação externa em humanos com 31 pares de nervos espinhais que são nervos periféricos formados pela junção das raízes ventrais e dorsais. As raízes dorsais trazem para o SNC as informações sensoriais dos músculos, pele e vísceras, enquanto que nas raízes ventrais encontramos os axônios que inervam os músculos esqueléticos e axônios pré-ganglionares simpáticos e parassimpáticos. No interior da medula espinhal encontramos agrupamentos ordenados e específicos de células sensoriais que recebem os inputs da periferia e de células motoras que controlam grupos musculares específicos. Além destes grupos celulares, a medula contem vias ascendentes através das quais as informações sensoriais chegam ao cérebro e vias descendentes oriundas do cérebro que atuam sobre os neurônios motores. Padrões motores rítmicos e reflexos também têm seu lugar nos circuitos celulares medulares.
As 3 outras porções mais distais, o bulbo, a ponte e o mesencéfalo, assim como o cerebelo formam o que se chama de tronco cerebral. As vias sensoriais e motoras do tronco cerebral estão relacionadas aos nervos cranianos que são funcionalmente análogos aos nervos espinhais. Enquanto a medula carreia sensações oriundas do tronco e membros superiores e inferiores e controla os seus músculos, o tronco cerebral está relacionado com as sensações oriundas da pele e articulações da cabeça, pescoço, face e com os sentidos da audição, gosto e equilíbrio. Os motoneurônios do tronco cerebral controlam os músculos da cabeça e pescoço. O tronco cerebral também contem vias ascendentes e descendentes que levam ou trazem informações sensoriais e motoras para os centros nervosos superiores e destes para a periferia. Também possui uma rede de neurônios que se estende pelo bulbo, ponte e mesencéfalo, chamada formação reticular que está associada ao estado de vigília.
2. O bulbo é uma estrutura com organização funcional muito semelhante a da medula. Junto com a ponte, ela participa regulando a pressão arterial e a respiração.
3. A ponte contem um grande número de neurônios que retransmitem a informação vinda dos hemisférios cerebrais para o cerebelo. Este último participa da coordenação dos movimentos dos músculos esqueléticos, no equilíbrio e manutenção da postura, pois integra as informações oriundas das vias somato-sensoriais da medula, das vias motoras do córtex cerebral e dos órgãos vestibulares do ouvido interno.
4. O mesencéfalo é a menor parte do tronco cerebral situado rostralmente à ponte. Ele possui diversas áreas que controlam o movimento dos olhos e outras que estão envolvidas no controle motor dos músculos esqueléticos. Também no mesencéfalo existem núcleos de projeção dos sistemas visual e auditivo (colículos superior e inferior).
O tálamo e o hipotálamo juntos formam o diencéfalo. O tálamo processa e distribui quase todas as informações sensoriais e motoras que vão para o córtex cerebral e está envolvido em alguns aspectos perceptivos e emocionais das experiências sensoriais. O hipotálamo, situado ventralmente ao tálamo, regula o SNA e as sensações hormonais através da glândula hipófise e possui intensas conexões aferentes e eferentes com o tálamo, mesencéfalo, e algumas áreas corticais que recebem informações do SNA. Outras duas estruturas relacionadas são o epitálamo e o subtálamo. O primeiro está relacionado com a produção de melatonina através da glândula pineal e o segundo participa do controle motor junto com os núcleos da base.
Os hemisférios cerebrais constituem a parte mais extensa do cérebro. Eles são formados pelos córtices cerebrais, a substância branca subjacente e 3 núcleos profundos que formam os gânglios da base, a formação hipocampal, e a amígdala. Os hemisférios cerebrais são separados pela fissura inter-hemisférica. Eles estão funcionalmente relacionados com a percepção, cognição, memória e emoções, e funções motoras elaboradas.
Córtex cerebral: Os hemisférios cerebrais apresentam um aspecto enrugado formando o que se chama de convoluções, e as suas superfícies são recobertas por uma fina camada celular de 2mm de espessura chamada córtex cerebral. As convoluções, ou circunvoluções, são formadas por sulcos que separam regiões mais elevadas chamadas de giros. Como a posição de certos sulcos se repete em todos os seres humanos, podemos dividir o córtex em 4 lobos que são denominados conforme os ossos do crânio suprajacentes: frontal, parietal, temporal e occipital. Duas outras áreas do córtex representam subdivisões comparáveis aos lobos. O córtex insular não é visível na superfície do cérebro, e ocupa a parede medial do sulco lateral. O lobo límbico que consiste nas porções mediais dos lobos frontal, parietal e temporal que formam uma faixa contínua de córtex cobrindo a parte mais rostral do tronco cerebral e do diencéfalo. O lobo límbico também é chamado de sistema límbico devido ao fato de seus neurônios formarem complexos circuitos que possuem um papel fundamental na aprendizagem, memória e emoção. O córtex cerebral é dividido em áreas que são relativas a sua função. Por exemplo, existem áreas do córtex que processam informações predominantemente de uma modalidade sensorial específica – (córtex visual, auditivo, somático sensorial, gustativo, etc.). Outras são mais diretamente envolvidas no controle dos movimentos (córtex motor). Existem ainda áreas corticais chamadas áreas de associação, cuja função é integrar informações de outras áreas corticais e são envolvidas nas três principais funções do cérebro – percepção, movimento e motivação. Por exemplo, a área cortical de associação parieto-temporal-occipital recebe informações sensoriais somáticas, auditivas e visuais combinando-as para criar percepções complexas.
Qualquer comportamento simples envolve a atividade dos sistemas sensorial, motor e motivacional. Assim, poderemos entender como os três sistemas interagem para produção de uma ação voluntária se imaginarmos um simples gesto como o de agarrar uma bola. Podemos observar que para a execução desta ação precisamos processar informações de vários sistemas sensoriais específicos (como informações visuais sobre o movimento da bola; informações táteis sobre o impacto da bola sobre a mão; informações proprioceptivas sobre a posição dos nossos braços, pernas, tronco, etc.) que vão alimentar as áreas de associação do córtex cerebral onde o movimento é planejado. A partir deste estágio a informação é transmitida para o sistema motor que gera comandos para a movimentação dos músculos adequados dos braços, costas, pernas, etc. Desta forma, todos os movimentos devem ser coordenados de maneira a ocorrer a contração e o relaxamento dos grupos musculares apropriados em momentos certos e devem regular a postura do corpo como um todo. Finalmente, o sistema motor deve ser capaz de acertar, a cada instante, o desempenho dos músculos como um todo, baseado em contínuas informações sensoriais. Por outro lado, o estímulo para iniciar e completar a ação de pegar a bola deve ser fornecida pelo sistema motivacional que modula a ação do sistema motor. Por exemplo, o grau de eficiência com que a bola será apanhada dependerá do grau de motivação do indivíduo (se excitado, se desinteressado, se distraído, etc.). O sistema motivacional também atuará sobre o sistema autônomo controlando, por exemplo, os sinais fisiológicos da excitação (como suor, taquicardia, etc.).
Quatro princípios governam a organização dos principais sistemas funcionais:
Cada sistema possui subestações de retransmissão sinápticas (Hierarquia): Os três sistemas são interrompidos usualmente em vários pontos, por sinapses, que não são simples conexões entre neurônios pré- e pós-sinápticos. Nessas sinapses, a informação neural é modificada entre os dois neurônios e sofre influências de inputs de centros superiores, influências essas, que convergem para uma “subestação” onde será regulado o fluxo de informação através dela. Esses núcleos contêm interneurônios locais, cujos axônios estão confinados a este núcleo, e interneurônios de projeção, cujos longos axônios se conectam as células do córtex ou a outras presentes em outros núcleos.
Cada sistema é composto de várias vias distintas (Paralelismo): Os sistemas sensorial, motor e motivacional possuem, cada um, subsistemas anatômica e funcionalmente distintos para realizar cada tarefa específica. Por exemplo, cada modalidade sensorial é mediada por um subsistema ou via distinta (por exemplo: visual, auditivo, somato-sensorial, etc.). Esses subsistemas são por sua vez subdivididos em outros mais especializados. Por exemplo, o sistema visual tem vias separadas para a percepção de objetos que se movem e de objetos estáticos. Essas vias, porém, juntas nos dão a percepção dos objetos em movimento. Da mesma forma, vias anatômicas separadas conduzem para o córtex cerebral a sensação de toque, de dor ou de pressão provenientes de receptores sensoriais distintos e específicos situados na mesma região da pele.
Cada via é organizada topograficamente (Topografia):A característica mais marcante dos sistemas sensoriais é que as relações espaciais que ocorrem na superfície receptiva periférica (retina, superfície da pele, etc.) são preservadas dentro do SNC. Por exemplo, grupos de células vizinhas na retina se projetam sobre grupos vizinhos de células no tálamo e por sua vez se projetam sobre regiões vizinhas no córtex visual (como se fosse um mapa do campo visual). Porém nem todas as partes da retina são igualmente representadas no SNC. A região central da retina, área de maior acuidade visual, é representada por uma região cortical muito maior por causa do grande número de neurônios e sinapses envolvidas. De maneira semelhante, a superfície do corpo é representada por neurônios no córtex sensorial que tem a mesma relação especial do que os receptores da pele (mapa somatotópico). Nesse mapa, porém, regiões de especial importância para a discriminação sensorial (ponta dos dedos, lábios, etc.) ocupam maior área. O mesmo ocorre no sistema motor.
A maior parte das vias cruzam a linha média (Contralateralidade): A maior parte das vias neurais são bilateralmente simétricas e cruzam para o lado contralateral no cérebro e na medula. Disso resulta que os eventos sensoriais e motores de um lado do corpo são controlados pelo hemisfério cerebral do lado oposto. Esses cruzamentos ocorrem em pontos diferentes para os diferentes sistemas.
A Citologia dos Neurônios
1. Introdução
As células do sistema nervoso são mais diversificadas do que as células de qualquer outro tecido. Embora haja diferenças significativas entre os diferentes tipos de células nervosas, elas compartilham aspectos comuns mas que as distinguem das células dos outros tecidos. As células neuronais apresentam-se polarizadas de forma a que suas diferentes estruturas podem ser facilmente distinguidas da seguinte maneira:
O corpo celular, que contém o núcleo e as organelas onde ocorre a síntese de RNA e das proteínas, respectivamente. Essa é uma das partes mais importante do neurônio e constitui, na maioria das vezes, 1/10 do volume total celular. O restante do volume, está nos dendritos e no axônio.
• Os dendritos, que são prolongamentos finos e ramificados que recebem as informações vindas de outras células (“inputs”).
• O axônio, geralmente único, é outro processo delgado, porém mais comprido que se origina do corpo e leva impulsos elétricos (“outputs”) por uma distância considerável para outras células nervosas, ou para órgãos alvos.
• Os neurônios diferem da maior parte das células por serem excitáveis e isto se deve basicamente apresença de proteínas especificas e características das membranas neurais (bombas e canais). Além disso, os neurônios possuem especializações responsáveis pela transmissão sináptica. Estas especializações são chamadas de botões sinápticos, ou terminais pré-sinápticos.
A diversidade neuronal é mais bem explicitada no cerebelo onde, por um lado, temos células de Purkinje muito grandes, as maiores do SN, com corpos celulares com até 80 mm de diâmetro e dendritos que se arborizam extensamente. Por outro lado, temos células granulares pequenas com corpos celulares apresentando diâmetro de 6 a 8 mm que consistem de um núcleo envolvido por uma fina camada de citoplasma e com processos dendríticos que se estendem a pouca distância do corpo. Esta diversidade citológica é conseqüência da diferenciação celular, a qual se deve à expressão gênica diferenciada. Cada célula sintetiza somente certas macromoléculas específicas e não sintetiza outras. Em suma, cada célula pode ser identificada e diferenciada a partir das macromoléculas que elas sintetizam, embora várias moléculas são comuns a todas as células do corpo. Portanto, cada neurônio consiste de uma combinação de moléculas específicas e de moléculas comuns às outras células.


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