Aulas Introdução ao sistema nervoso

BioeletrogêneseParte 1

Profa Mariana S. Silveira

De acordo com a doutrina da FRENOLOGIA (sec XIX),traços complexos da personalidadecomo o combate, a espiritualidadee a consciência eram controladas poráreas especificas cerebrais.

Fig ura 1.12 . N o século 19, os localizacion istas atribuíam ao cérebro funções im aginárias em locais im aginários ( ), acreditando que elas causavam as irregularidades observadas no crânio, e m ais: acreditando poder prever a personalidade de um ind ivíduo pela pa lpação craniana. O s m apas funcionais da atualidade ( ) se baseiam em dados científicos obtidos em anim ais experimenta is, e confirm ados em seres hum anos através do estudo de lesões e das técnicas de im agem funcional.

AB

B modificado de M .J. Nichols e W.T. Newsome (1999) 402 (suppl.), C35-C38.Nature

A FRENOLOGIA E A LOCALIZAÇÃO DE FUNÇÕES MENTAIS

Morfologia adaptada a função.

•Corpo Celular:–corpos celulares no SNC estão organizados em núcleos e no SNP em gânglios

•Dendritos:–área receptora.–Transmite impulsos elétricos para o corpo celular.

•Axônio:- conduz os impulsos elétricos

Teoria Neuronal... nem sempre foi tão óbvio.Premio Nobel de Medicina e Fisiologia- 1906.

Camillo Golgi & Ramon y CajalTeoria Reticular X Teoria Celular

CONTINUIDADE X CONTIGÜIDADE

• Unidade estrutural e funcional do Sistema Nervoso;

• Responde a estímulos físicos e químicos;• Produz e conduz impulsos

eletroquímicos;• Libera reguladores químicos;

• Organizam-se na forma de nervos:– Feixes de axônios localizados dentro

ou fora do SNC– Maioria composta por fibras

sensoriais e motoras

NEURÔNIO

• 2 tipos de células- neurônios

- células gliais. sustentação. constituem ponte metabólica. regulação da concentração de íons. bainha de mielina (oligodendrócitos-SNC; células de Schwann- SNP). modulação sináptica

SISTEMA NERVOSO

ORGANIZAÇÃO ANATÔMICA

TOPOGRAFIA MEDULAR

CITOARQUITETURA : Áreas de Brodmann (1907)

SISTEMA NERVOSO CENTRALSISTEMA NERVOSO CENTRAL

MEIO INTERIORE EXTERIOR S. MotorS. Motor

SNASNAS. SensorialS. Sensorial

Interação Interação organismo-meioorganismo-meio

AdaptaçãoAdaptação

ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO

– Baseada na direção do impulso conduzido:

– Aferentes ou sensoriais:• conduzem os impulsos

dos receptores sensoriais para o SNC.

– Eferentes ou motores:• Conduzem os impulsos

para fora do SNC a órgãos ou estruturas efetoras.

– Interneurônios:• Localizados no SNC.• Possuem função

integrativa.

CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS NEURÔNIOS

• Baseada no número de processos que se estendem a partir do corpo celular:

- Pseudounipolar: prolongamento único que se ramifica na forma de T.

ex. neurônios sensoriais

- Bipolar: dois prolongamentos.

ex. subtipo de neurônio da retina.

- Multipolar: tem inúmeros dendritos e um axônio.

ex. neurônio motor

CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS NEURÔNIOS

COMO ESTUDAR O SISTEMA NERVOSO?

ESCOLHA DO METODO:resolução temporal x espacial

FUNÇÕES

Esquema aproximado e necessariamente incompleto

Lesões : afasia

ESCOLHA DO MÉTODO:resolução temporal x espacial

CAJAL E O ESTUDO DO SNC – MÉTODO DE GOLGI

ESCOLHA DO METODO:resolução temporal x espacial

REGISTRO ELETROFISIOLOGICO DO SISTEMA NERVOSO

ESCOLHA DO METODO:resolução temporal x espacial

Tomografia por emissão de pósitrons

Ressonância magnética funcional Alteração no fluxo sanguíneo e oxigenação- conversão de oxihemoglobina para desoxihemoglobina.

ESCOLHA DO METODO:resolução temporal x espacial

Eletroencefalografia

FISIOLOGIA NEURONAL:Potencias de Membrana

Corpo celular do neurônio motor

Corpo celular do neurônio sensorial

Para o cérebro

Medula espinhal

Axônio do neurônio motor

Axônio do neurônio sensorial

Para compreender como se dá a geração e condução do impulso nervoso é necessário estudar as características da membrana neuronal responsáveis pelo estabelecimento do POTENCIAL DE REPOUSO.

COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO

CONSTITUINTES FUNDAMENTAIS:- membrana lipídica;- solução salina intra- e extracelular;- proteínas localizadas na membrana.

TRANSPORTE ATIVO X TRANSPORTE PASSIVO* Tb Transportador de Cl- (pex.co-transporte K+)

PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS CANAIS IÔNICOS

Algumas características importantes da bomba de sódio/potássio.

(Na+/K+ ATPase)

• Acoplamento obrigatório: 3 Na+ (p/ fora), 2 K+ (p/ dentro) e 1 ATP.

•Atividade regulada pela concentração intracelular de Na+.

• Atividade bloqueada por ouabaína ou diminuída por baixa [ATP]i ou resfriamento.

• Eletrogênica, gera diretamente algo em torno de -2 a -20mV.

• Mantém o potencial osmótico da célula sob controle evitando turgescência.

+ Canais de Repouso: permanentemente abertos.

POTENCIAL DE REPOUSO

QUAIS AS BASES IÔNICAS PARA O ESTABELECIMENTO DESTE POTENCIAL DE MEMBRANA?

Potencial de membrana pode ser medido com um eletrodo.

Membrana é polarizada.

DIFUSÃO EMMEMB. PERMEÁVEL

• membrana é impermeável a passagem de íons

• presença de canais permite o movimento através dos dois compartimentos por difusão (gradiente químico).

• equilíbrio é atingido qdo a concentração iônica estiver igualmente distribuída nos dois compartimentos.• movimento é determinado somente pelo gradiente de concentração.

MEMB. COM PERMEABILIDADE

SELETIVA

Neste caso o movimento de íons será determinado por dois fatores: difusão e eletricidade (gradiente elétrico).

Chega-se a um estado de equilíbrio qdo essas duas forças são iguais e contrárias.

Nessas condições o potencial de membrana = potencial de equilíbrio (E) do potássio (-80mV).(Equação de Nerst)

Soluções eletricamenteNeutras=> Vm=0mV.

20X

* Gradiente elétrico+ gradiente químico.

DISTRIBUIÇÃO DE ÍONS ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR

Na+

K+

Cl-

K+

Na+

Cl-

Equação de Goldman=

Leva em consideração a permeabilidade

relativa a diferentes íons.

<5nm

A membrana neuronal apresenta permeabilidade seletiva a diferentes íons que determina que o potencial de repouso de um neurônio típico seja –65mV.Principais fatores que contribuem:- permeabilidade a íons (maior permeabilidade ao K+ que a qualquer outro íon);- distribuição de íons nas duas faces da membrana (ação da Na+/K+ ATPase; Ca2+ ATPase).

* Mencionar o Pot. Repouso da célula glial=EK.