centros de comando e de controle -...
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Centros de comando e de controle Os circuitos no cérebro são mais complexos
do que os computadores mais poderosos.
O cérebro dos vertebrados está organizado
em regiões com diferentes funções.
Cada organismo unicelular pode responder aos
estímulos no seu ambiente
Os animais multicelulares e a maioria dos grupos
para responder aos estímulos utilizam
sistemas de neurónios
Sistemas nervosos que consistem em
circuitos de neurónios e células de apoio
Os animais com o sistema nervoso mais simples,
os cnidários, têm neurónios organizados em
redes nervosas que são um conjunto de células
nervosas interligadas.
(a) Hydra (cnidário)
Rede
nervosa
Anel nervoso
Nervo Radial
(b) Estrela do Mar (echinoderme)
Os animais mais complexos têm nervos.
Nervos são feixes que consistem os axónios das
múltiplas células nervosas.
As Estrelas do Mar têm uma rede de nervos em
cada braço ligado por nervos radiais a um anel
nervoso central.
(e) Insect (arthropod)
Segmental
ganglia
Ventral
nerve cord
Brain
(a) Hydra (cnidarian)
Nerve net
Nerve ring
Radial nerve
(b) Sea star (echinoderm)
Anterior
nerve ring
Longitudinal
nerve cords
(f) Chiton (mollusc) (g) Squid (mollusc)
Ganglia
Brain
Ganglia
(c) Planarian (flatworm)
Nerve cords
Transverse nerve
Brain
Eyespot
Brain
(d) Leech (annelid)
Segmental ganglia
Ventral nerve cord
Brain
Spinal
cord
(dorsal
nerve
cord)
Sensory
ganglia
(h) Salamander (vertebrate)
Os animais com simetria bilateral apresentam cefalização.
Cefalização é a aglomeração de órgãos sensoriais na extremidade frontal do corpo.
(c) Planaria (Verme)
Cordões nervosos
Nervo transversal
Cérebro
Sensor ocular Cérebro
(Lesma(annelidea)
Gânglios segmentais
Cordão nervoso vental
Animais cefalizados relativamente simples, tais como vermes, já dispõem de um sistema nervoso central (SNC). O SNC consiste de um cérebro e cordões longitu-dinais nervosos.
Anelídeos e artrópodes têm grupos de neurónios
organizados em segmentos chamados gânglios
(e) Insect (arthropod)
Segmental ganglia
Ventral nerve cord
Brain Anterior nerve ring
Longitudinal
nerve cords
(f) Lapa (mollusc)
Gânglios
A organização do sistema nervoso geralmente
correlaciona-se com estilo de vida do animal.
Moluscos simples (por exemplo, mariscos e
lesmas) têm sistemas simples, enquanto os
moluscos mais complexos (por exemplo, os
polvos e lulas) têm sistemas mais sofisticados
(g) Lula (mollusc)
Ganglia
Brain
Brain
Spinal cord (dorsal nerve cord)
Sensory ganglia
(h) Salamandra (vertebrate)
Nos vertebrados
O sistema nervoso central é constituído pelo
cérebro e da medula espinhal
O sistema nervoso periférico (SNP) é constituído
por nervos e gânglios
Organização do Sistema Nervoso dos
Vertebrados
A espinhal medula transmite informações do
cérebro para o SNP;
A medula espinhal também produz reflexos
independentemente do cérebro.
Um reflexo é a resposta automática do
organismo a um estímulo.
Por exemplo, um médico usa um martelo para
acionar um reflexo patelar
Substância Branca
Cell body of sensory neuron in dorsal root ganglion
Espinal medula (seção transversal)
Substância cinzenta
Hamstring muscle
Músculo Quadricepe
Neurónio Sensorial
Interneurónio ou Neurónio de Associação
Neurónio Motorl
Os Invertebrados costumam ter um cordão
nervoso ventral, enquanto os vertebrados têm
uma medula espinhal dorsal.
A medula espinhal e do cérebro desenvolvem-se
a partir do cordão nervoso embrionário.
Peripheral nervous system (PNS)
Cranial nerves
Brain
Central nervous system (CNS)
Ganglia outside CNS
Spinal nerves
Spinal cord
White matter
Ventricles
Gray matter
O cérebro e a medula espinhal contêm
A massa cinzenta, que consiste de corpos de
neurónios celulares, dendrites e axónios sem
mielina;
A substância branca, que consiste em feixes de
axónios mielinizados
Oligodendrocyte
Microglial cell
Schwann cells
Ependy- mal cell
Neuron Astrocyte
CNS PNS
Capillary
(a) Glia in vertebrates
VENTRICLE
(b) Astrocytes (LM)
50
µm
Sistema Nervoso Periférico • O SNP transmite informação para e do sistema nervoso
central e regula o movimento e o ambiente interno;
• No SNP, os neurónios aferentes transmitem a
informação para o SNC e os neurónios eferentes
transmitem informação à distância a partir do sistema
nervoso central;
• Nervos cranianos originam-se principalmente no cérebro
e, terminam em órgãos da cabeça e parte superior do
corpo;
• Nervos raquidianos se originam na medula espinhal e se
estendem até as partes do corpo abaixo da cabeça.
Efferent neurons
Locomotion
Motor system
Autonomic nervous system
Afferent (sensory) neurons
PNS
Hearing
Efferent neurons
Locomotion
Motor system
Autonomic nervous system
Afferent (sensory) neurons
PNS
Hearing
Circulation Gas exchange Digestion Hormone
action
Enteric division
Sympathetic division
Parasympathetic division
• O SNP tem dois componentes funcionais: o
sistema motor e do sistema nervoso autónomo
• O sistema motor transmite sinais para os
músculos esqueléticos e é voluntário
• O sistema nervoso autónomo regula o
equilíbrio interno de uma maneira involuntária
• O sistema nervoso autónomo divide-se em
simpático, parassimpático e entérico;
• As divisões simpática e parassimpática ter
efeitos antagónicos nos órgãos-alvo;
• A divisão simpática correlaciona-se com a
resposta de "luta ou fuga“;
• A divisão parassimpática promove um
retorno ao "descansar e digerir“;
• A divisão entérico controla a atividade do
tracto digestivo, o pâncreas e vesícula biliar.
Stimulates glucose
release from liver;
inhibits gallbladder
Dilates pupil of eye
Parasympathetic division Sympathetic division
Action on target organs:
Inhibits salivary gland secretion
Accelerates heart
Relaxes bronchi in lungs
Inhibits activity of stomach and
intestines
Inhibits activity of pancreas
Stimulates adrenal medulla
Inhibits emptying of bladder
Promotes ejaculation and vaginal contractions
Constricts pupil of eye
Stimulates salivary gland secretion
Constricts bronchi in lungs
Slows heart
Stimulates activity of stomach and
intestines
Stimulates activity of pancreas
Stimulates gallbladder
Promotes emptying
of bladder
Promotes erection of genitals
Action on target organs:
Cervical
Sympathetic ganglia
Thoracic
Lumbar
Synapse
Sacral
Dilates pupil of eye
Parasympathetic division Sympathetic division
Action on target organs:
Inhibits salivary gland secretion
Constricts pupil of eye
Stimulates salivary gland secretion
Constricts bronchi in lungs
Slows heart
Stimulates activity of stomach and
intestines
Stimulates activity of pancreas
Stimulates gallbladder
Action on target organs:
Cervical
Sympathetic ganglia
Stimulates glucose
release from liver;
inhibits gallbladder
Parasympathetic division Sympathetic division
Accelerates heart
Relaxes bronchi in lungs
Inhibits activity of stomach and
intestines
Inhibits activity of pancreas
Stimulates adrenal medulla
Inhibits emptying of bladder
Promotes ejaculation and vaginal contractions
Promotes emptying of bladder
Promotes erection of genitals
Thoracic
Lumbar
Synapse
Sacral
A parte exterior do cérebro chamada de córtex
cerebral envolve a maior parte do cérebro.
O Encéfalo
O encéfalo coordena e realiza atividades de
informação entre os centros cerebrais;
Tem três partes: o cérebro, o cerebelo e o bolbo
raquidiano.
Fig. 49-UN2
Fig. 49-10
Input from touch,
pain, and temperature
receptors
Reticular formation
Eye Input from nerves
of ears
Speech
Occipital lobe
Vision
Temporal lobe
Frontal lobe Parietal lobe
Somatosensory association area
Frontal association area
Visual association area
Reading
Taste
Hearing
Auditory association area
Speech
Smell
O Cerebelo
O cerebelo é importante para a coordenação e
verificação de erros durante as atividades:
motora, de perceção, e funções cognitivas
Ele também está envolvido na aprendizagem e
memória das capacidades motoras
Fig. 49-13
Corpus callosum
Thalamus
Left cerebral hemisphere
Right cerebral hemisphere
Cerebral cortex
Basal nuclei
Aumento da complexidade do
sistema nervoso
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
gânglio
cerebróide cordão
nervoso
ventral
minhoca
(anelídeo)
gânglio
cerebróide
cordão nervoso
ganglionar ventral
gafanhoto
(artrópode)
tubo nervoso
dorsal coelho
(vertebrado)
gânglio
cerebróide
cordões
nervosos
longitudinais
unidos por
nervos transversais
planária
(platelminto)
rede
nervosa
difusa
hidra
(cnidário)
Sistema nervoso central
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
crânio meninges
diencéfalo
cérebro
(hemisfério esquerdo) corpo caloso tálamo
hipotálamo
medula espinhal
cerebelo hipófise
bulbo
Sistema nervoso central - medula
espinho
neural canal neural
da vértebra pia-máter
dura-máter aracnóide
medula
espinhal
raiz e
gânglio
dorsais
substância
cinzenta raiz
ventral ramo comunicante
nervo espinhal
gânglio
simpático
vértebra
substância
branca
Neurónio: a célula nervosa
dendritos
corpo
celular axônio
Impulso nervoso
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
• Diferença de potencial
• Potencial de repouso
• Despolarização
• Potencial de ação
área de
despolarização Na+ K+ Na+
Impulso nervoso
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
K+ Na+ K+ Na+
Impulso nervoso
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
• Sentido: dos dendritos para o corpo celular e deste para o axônio
• Função da bainha de mielina
• Condução saltatória
sentido da
despolarização
bainha de
mielina nódulo de
Ranvier
condução
saltatória
área do
potencial
de ação
Os Neurónios
Sinapse
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
impulso
nervoso vesícula
pré-sináptica
axônio
membrana
pós-sináptica
membrana
pré-sináptica molécula de
neurotransmissor
neurônio
pós-sináptico
receptores de
membrana
Arco-reflexo
CAP. 30 “SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DOS ÓRGÃOS DOS SENTIDOS”
interneurônio 2. neurônio sensorial
neurônios motores este
músculo
relaxa
5. você
estende
a perna
3. neurônio sensorial
faz sinapse com interneurônio,
e este com o neurônio motor na medula
4. neurônio motor envia
mensagem para o músculo
extensor, causando contração 1. receptor
(a) As sinapses são fortalecidos ou enfraquecidos como resposta à atividade
N2
(b) Se duas sinapses são frequentemente activas ao mesmo tempo, a força da resposta pós-sináptica pode ser maior em ambas as sinapses.
N1
N2
N1
Mg2+
Na+
(a) Synapse antes da potenciação de longo prazo
NMDA receptor (open)
Glutamate
Stored AMPA receptor
NMDA receptor (closed)
Ca2+
(b) Estabilização
1
3
2
Fig. 49-20c
(c) Synapse exhibiting LTP
1
2
3
4