Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto

Departamento de Fisiologia Disciplina de Fisiologia Especializada

Clarissa Mota, MSc Doutoranda em Fisiologia (FMRP-USP)

Ribeirão Preto 2017

• Divisões do Sistema Nervoso Autônomo

• Anatomia do Sistema Nervoso Autônomo

– SN Simpático

– SN Parassimpático

– SN Entérico

• Fisiologia do SNA

• Farmacologia do SNA

– Neurotransmissores

– Receptores colinérgicos e adrenérgicos

• Principais Reflexos Autonômicos

• O Sistema Nervoso Entérico

• Controle do Sistema Nervoso Autônomo pelo SN Central (SNC)

Sumário

O SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA)

• O Sistema Nervoso Autônomo (SNA) é a parte do Sistema Nervoso Periférico responsável por regular as funções neurovegetativas cujo controle é involuntário: sistemas respiratório, cardiovascular, renal, digestório e endócrino.

• Desempenha papel principal em manter a homeostase a cada momento diante de diferentes situações e desafios ambientais.

• O SNA é um composto por um sistema que inerva diversos órgãos, glândulas, vasos sanguíneos, músculos liso e cardíaco.

Características básicas do SNA

Divisão geral do sistema nervoso autônomo

Sistema Nervoso

Central Periférico

Autônomo (involuntário/reflexo)

Somático (voluntário/reflexo)

Simpático Parassimpático Entérico

Diferenças entre SN Somático e SN Autônomo

Localização das vias na medula espinal

Informação aferente sensorial

Sinais eferentes para músculos e glândulas

Núcleo eferente

autonômico

Núcleo motor somático

Núcleo sensorial somático

Núcleo sensorial visceral

Sistema Nervoso Autônomo Versus Sistema Nervoso Somático

Sistema Nervoso Somático

Sistema Nervoso Autônomo

Motoneurônio somático

Efetor

Efetores

ACh: contração do músculo esquelético

Ach ou NE: -Contração ou relaxamento do músculo liso -Aumento ou redução da frequência cardíaca e força de contração -Mudança na secreção glandular

Gânglio autonômico

Neurônio pré-ganglionar

Neurônio pós-ganglionar

Neurônios autonômicos

Medula espinal

Medula espinal

Diferenças entre Sn Simpático e

Sn Parassimpático

1) ANATOMIA 2) FISIOLOGIA

3) FARMACOLOGIA

1) Diferenças Anatômicas

SN SIMPÁTICO

TORACOLOMBAR

SN PARASSIMPÁTICO

CRANIOSSACRAL

X

Neurônios autonômicos eferentes

Sistema Nervoso Parassimpático

Sistema Nervoso Simpático

Outras características:

• Neurônio pré-ganglionar longo

• Neurônio pós-ganglionar curto

• Gânglio próximo ao órgão

Outras características:

• Neurônio pré-ganglionar curto

• Neurônio pós-ganglionar longo

• Gânglio próximo ao sistema nervoso central (SNC) Neurônio pré-

ganglionar Neurônio pós-

ganglionar

Efetor Gânglio

simpático SNC

Neurônio pré-ganglionar

Neurônio pós-ganglionar

Efetor Gânglio

parassimpático SNC

Localização dos neurônios pré-ganglionares simpáticos

• Os corpos celulares dos neurônios pré-ganglionares do ramo simpático estão localizados nas colunas de células intermediolaterais toraco-lombares;

• Contribuem com praticamente todos os nervos periféricos.

• OBS: apenas as fibras pré-ganglionares são mielinizadas.

Localização dos neurônios pós-ganglionares simpáticos

• Os corpos celulares dos neurônios pós-ganglionares do ramo simpático podem estar em:

– Gânglios paravertebrais: estão interligados, formando as cadeias simpáticas direita e esquerda

– Gânglios pré-vertebrais: situam-se nos plexos que circundam a origem dos ramos principais da aorta abdominal

Cadeias Ganglionares Simpáticas Paravertebrais

Localização dos neurônios pós-ganglionares

• Os corpos celulares dos neurônios pré-ganglionares do ramo parassimpático estão localizados em núcleos no tronco encefálico e nas colunas intermediolaterais sacrais.

• Os corpos celulares dos neurônios pós-ganglionares do ramo parassimpático estão localizados nos gânglios parassimpáticos, próximos ou mesmo localizados nas paredes dos órgãos-alvo.

• Corpos celulares dos neurônios pré-ganglionares:

• Neurônios do tronco encefálico: • Núcleo Edinger-Westphal • Núcleos salivatórios • Núcleos do nervo vago: Motor dorsal do nervo Vago

(secretomotor) Ambíguo (visceromotor)

• Neurônios da coluna

intermediolateral sacral

• Os gânglios parassimpáticos distribuem-se difusamente nas proximidades das vísceras.

Núcleos de neurônios do SN Parassimpático

Os nervos vago, glossofaríngeo e facial enviam aferências sensoriais viscerais para o núcleo do trato solitário no tronco encefálico; e daí para o hipotálamo e para núcleos motores do tronco encefálico. Informações viscerais são essenciais para os reflexos vegetativos. Informações conscientes sobre as vísceras são limitadas, (basicamente sobre dor).

Componente sensorial do sistema nervoso autônomo O SNA é regulado por retroalimentação sensorial

• Glândulas sudoríparas, músculos piloeretores, tecido adiposo marrom, vasos sanguíneos, glândulas supra-renais.

Exceções exclusivas do SN Simpático

1- A atividade simpática reduzida 2- Relaxamento do músculo liso vascular 3- Vasodilatação

VASODILATAÇÃO

• Vasos sanguíneos

1- Aumento da atividade simpática 2- Contração do músculo liso vascular 3- Vasoconstrição

VASOCONSTRIÇÃO

Tônus vasomotor

Fibra nervosa simpática

Artéria

Exceções exclusivas do SN Simpático

Adrenalina

• Glândulas supra-renais

(funcionam como gânglios do SN simpático)

Glândula supra-renal

Rim

Cápsula de tecido conjuntivo

Córtex

Medula

Está sob o controle do eixo hipotálamo-hipófise

Está sob o controle do SN Simpático

Exceções exclusivas do SN Simpático

• Glândulas lacrimais

Exceções: inervação com predomínio do SN Parassimpático

Dupla inervação, mas com predomínio parassimpático

2) Funções Parassimpática e Simpática

Parassimpático

Simpático

Vasoconstrição

Secreção

salivar fluida

Secreção

salivar espessa

• https://www.youtube.com/watch?v=BST5-J4xCNE

Human Physiology - Regulation of Digestion: Saliva Synthesis and Secretion

• Atividade do SN Parassimpático: Aumento da secreção glandular. Resultado: secreção fluida

• Atividade do SN Simpático: Constrição dos vasos que inervam as glândulas e redução de fluidos nas secreções. Resultado: redução na secreção e secreção espessa

Controle autonômico da íris

Esfíncter da pupila: (1) É formado por células musculares lisas que são agrupadas em feixes concêntricos no bordo pupilar. (2) Apresenta inervação parassimpática. (3) Ativa a miose (contração pupilar). Músculo dilatador da pupila: (1) É formado por células musculares lisas que são agrupadas em disposição radial que se estende ao longo da íria até o esfíncter. (2) Apresenta inervação simpática. (3) Ativa a midríase (dilatação pupilar).

Luz forte Escuro Luz normal

Esfíncter da pupila Pupila Músculo dilatador da pupila

Equilíbrio Autonômico

Repouso e digestão (prioriza o fluxo sanguíneo para o

trato gastrointestinal)

Luta ou fuga (prioriza o fluxo sanguíneo para os músculos,

sistema cardiovascular e cérebro)

Equilíbrio entre os

dois sistemas

Atividade parassimpática Atividade simpática

A homeostase é um equilíbrio dinâmico entre as subdivisões autonômicas. No caso de situações extremas, ocorre hiperativação do SNS ou do SNP.

LUTA OU FUGA?

• Liberação de hormônios da glândula supra-renal

• Aumento da PA e FC

• Broncodilatação

• Inibição da motilidade e secreção no TGI

• Aumento do metabolismo de glicose

• Mobilização de energia

• Dilatação de vasos da musculatura esquelética e,

consequentemente, aumento do fluxo sanguíneo

• Dilatação das pupilas

LUTA OU FUGA?

• https://www.youtube.com/watch?v=wANxsM5Q36c

The stress response and your autonomic nervous system

Pergunta...

As funções simpática e parassimpática são antagônicas?

Essas duas divisões do sistema autônomo trabalham de forma coordenada. Em algumas situações, eles agem de forma antagônica, em outras atuam sinergicamente (como na salivação) e, ainda, podem atuar exclusivamente (como a inervação simpática nos vasos, g. sudoríparas e g. supra-renais).

FARMACOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO

AUTÔNOMO

Neurotransmissores atuantes no sistema nervoso autônomo

Os neurotransmissores são mediadores químicos liberados

pelas terminações nervosas na fenda sináptica

Os neurotransmissores irão interagir com seus receptores

específicos, inibindo ou excitando a célula pós-sináptica

Principais neurotransmissores autonômicos:

Acetilcolina (ACh) Noradrenalina (NA) ou

Norepinefrina (NE)

Principais neurotransmissores atuantes no SNA

SN Parassimpático: ACh SN Simpático: NA

SN Parassimpático e Simpático: ACh

Vamos pensar um pouco...

Um neurotransmissor pode exercer efeito inibitório

nos brônquios e efeito excitatório no coração?

Se sim, Por quê?

Simpático Parassimpático

Ach Acetilcolina

Receptor Nicotínico

Receptor Muscarínico

NA Noradrenalina

Receptores Adrenérgicos

Ach

Ach

Ach NA

Principais neurotransmissores atuantes no SNA

Farmacologia do sistema nervoso autônomo Receptores colinérgicos

Acetilcolina (ACh) Receptores • Nicotínicos (diversos subtipos) • Muscarínicos

M1, M2, M3, M4, M5

Receptores Colinérgicos

Lembre-se sempre: o efeito final do neurotransmissor

depende do tipo de receptor!

Nicotínicos Muscarínicos

Encontrados em:

- Todos os gânglios autonômicos

- Todas as junções neuromusculares

- Diversas vias no sistema nervoso central

- São receptores acoplados à proteína G

- Provocam efeitos parassimpáticos no

coração, musculo liso e glândulas

- Redução da

frequência cardíaca

- Miose

- Contração da

musculatura lisa do

trato gastrointestinal

(fechamento de

canais para K+)

(abertura de

canais para K+)

Hiperpolarização Despolarização

Inibição Excitação Excitação

Despolarização

M2 e M4 M1, M3 e

M5

Receptores Colinérgicos Muscarínicos

M1 e M3 ativados

acoplam-se com a

proteína G, induzem a

ativação da fosfolipase

C, que promove a

produção de segundos

mensageiros

(DAG e IP3)

M2 ativado acopla-se à

proteína G, que inibe

a atividade da

adenilciclase e reduz

os níveis intracelulares

de AMP cíclico.

Farmacologia do sistema nervoso autônomo

Receptores adrenérgicos

Adrenalina/Epinefrina Noradrenalina/Norepinefrina

Receptores • Alfa (α) • Beta (β)

Receptores Adrenérgicos

Receptores Adrenérgicos

α

β

α1 α2 β1 β2 β3

Vasoconstrição (consequências: aumento da resistência periférica vascular e da pressão arterial) Midríase (constrição pupilar) Contração do esfíncter interno da bexiga Inibição da secreção de noradrenalina Inibição da secreção de insulina

Taquicardia Aumento da lipólise Aumento da contratilidade do miocárdio Broncodilatação Aumento da gliconeogênese muscular e hepática Aumento da liberação de glucagon Relaxamento do músculo liso uterino Termogênese no tecido adiposo marrom

Reflexos Autonômicos

Reflexos Autonômicos

• Reflexo de Contração Pupilar (Fotomotor)

• Controle da Pressão Arterial a curto prazo

(barorreflexo)

• Reflexo de Esvaziamento da Bexiga (micção)

Barorreflexo

Barorreceptores: sensores da pressão arterial

Barorreceptor do seio

carotídeo

Barorreceptor do arco aórtico

Sinais neurais para o centro de controle cardiovascular no

bulbo

Aorta

Pressão arterial (mmHg)

Disparos de neurônios aferentes

Aumentado Normal

Tempo

Os barorreceptores estão localizados nos seios carotídeos (dilatações das artérias carótidas

direita e esquerda) e no arco da artéria aorta.

Reflexos autonômicos: O Barorreflexo

↑PA Barorreflexo ↓ Atividade simpática ↓PA e FC

(barorreceptores) ↑ Atividade vagal cardíaca

Centro cardioregulador

no bulbo

• https://www.youtube.com/watch?v=pj1VkA9m0-w

Baroreflex regulation of blood pressure, animation

Reflexo de esvaziamento da bexiga/micção

Reflexos autonômicos: micção

• A bexiga é constituída pelo músculo detrusor e apresenta inervações simpática e parassimpática.

• Ela tem a capacidade de cumprir duas funções: “armazenamento” e “esvaziamento”

Inervação da bexiga

Músc. detrusor da bexiga

Músc. liso da uretra

Músc. detrusor da bexiga

Esfíncter uretral estriado e músc. estriado do assoalho pélvico

Centro da micção no

tronco encefálico

Córtex cerebral

Simpático

Parassimpático

Somático

Micção: ação reflexa do SNA + ação voluntária do sistema motor somático Centro da micção no tronco encefálico: inibe a atividade simpática e ativa a parassimpática Alvos da ação simpática: • Músculo detrusor

(receptores β-adrenérgicos) • Esfíncter interno (α-

adrenérgicos)

Alvo da ação parassimpática: • Músculo detrusor

(receptores M3)

• Na primeira fase, passiva, o armazenamento eficaz da urina é dependente dos seguintes fatores:

– Complacência vesical – capacidade da bexiga para se adaptar progressivamente ao aumento dos volumes de urina, sem um aumento correspondente da pressão intravesical;

– Estabilidade do detrusor – ausência de contrações não inibidas do detrusor;

– Competência do esfíncter uretral – para evitar perdas de urina;

– Sensibilidade vesical adequada – para sentir o enchimento e quando necessário ir ao banheiro;

Reflexos autonômicos: micção Armazenamento da urina

• Condição ideal para urinar

• Bloqueio dos estímulos inibitórios centrais, assim como o fim da atividade eferente do nervo pudendo

• A diminuição do estímulo simpático (toraco-lombar) sobre a bexiga e o aumento da atividade parassimpática (sacral) e somática permitem o relaxamento da musculatura dos esfíncteres e a contração do músculo detrusor, ocorrendo assim a micção

Reflexos autonômicos: micção Esvaziamento da bexiga

Reflexos autonômicos: micção

Normalmente, verifica-se uma predominância da ação inibitória dos centros neurológicos superiores sobre o centro sacral (parassimpático e responsável pela micção) e o músculo do detrusor.

(mecanoreceptores)

Receptores M3 - presentes no Músc. detrusor da bexiga Efeito excitatório forte (M3), fechamento de canais para K+

Micturition Reflex - Neural Control of Urination Animation Video

• https://www.youtube.com/watch?v=US0vNoxsW-k

Sistema Nervoso Entérico

• O sistema nervoso entérico está localizado ao longo de todo o trato gastrointestinal, além estar presente no pâncreas e na vesícula biliar.

• PLEXOS ENTÉRICOS:

– Contém vários tipos neuronais, incluindo os neurônios motores (influenciam a atividade do músculo e secreções glandulares), interneurônios (integrativos), e neurônios aferentes primários intrínsecos (condições mecânicas e químicas), que reflexamente controlam as funções gastrintestinais.

Características do sistema nervoso entérico (SNE)

Plexos do SNE: plexo mioentérico e plexo submucoso

A rede neural do plexo mioentérico (ou de Auerbach) está predominantemente envolvida com a regulação reflexa das atividades contráteis da musculatura externa. Localiza-se entre as camadas muscular longitudinal externa e muscular circular interna.

A rede neural do plexo submucoso (ou de Meissner) está relacionada com o controle das atividades secretomotora e vasomotora da túnica mucosa.

• Independência do SNE:

O controle neural da função gastrointestinal é predominantemente regido pelos neurônios intrínsecos do SNE, embora possa haver modulação por parte de neurônios extrínsecos provenientes do sistema nervoso simpático, parassimpático e neurônios sensoriais. O SNE controla a motilidade gastrointestinal, secreção, absorção de nutrientes, o fluxo sanguíneo e processos inflamatórios.

• Diversos neurotransmissores estão envolvidos no funcionamento do SNE: acetilcolina (ACh), colecistoquinina (CCK), serotonina (5-HT), neuropeptídeo Y (NPY), peptídeo intestinal vasoativo (VIP, etc.

Características do sistema nervoso entérico (SNE)

http://www.medicinageriatrica.com.br/

Características do sistema nervoso entérico (SNE)

Inervação simpática e parassimpática do SNE

A atividade do SN Autônomo modula a atividade no SN Entérico. Parassimpática: facilita a digestão, ativando a produção de fluidos e a motilidade Simpática: predomina na inibição da digestão

Segmento lombar

Inervação simpática e parassimpática do SNE

Estado emocional

Sistema nervoso central Aroma, sabor,

tato, visão

Neurônios aferentes Neurônios eferentes autonômicos Reflexos longos

Quimiorreceptores, osmoreceptores ou mecanoreceptores

Parede gastrointestinal

Músculo liso ou

glândula

Plexos nervosos

Estímulo Lúmen gastrointestinal Resposta

Reflexos curtos

Vias de reflexos curtos e longos do SNE

Hierarquia do Sistema Nervoso Autônomo

O controle central da função autonômica

O principal centro de controle visceral é o HIPOTÁLAMO

(centro integrador e de manutenção da homeostase).

O córtex cerebral regula reações viscerais involuntárias:

a. rubor em resposta a estímulo conscientemente embaraçador;

b. vasoconstrição e palidez em resposta ao medo;

c. respostas vegetativas a situações sexuais

Está fortemente relacionado com a experiência (memória) e

com a expressão emocional.

Hierarquia do sistema nervoso autônomo Controle central da função autonômica

Reflexos: respiração, vômito e micção

Córtex cerebral

Amigdala Tálamo Hipotálamo

Centros autonômicos no tronco encefálico

Neurônios pré-ganglionares no

tronco encefálico e medula espinal

Motoneurônios primários no gânglio

autonômico

Órgãos efetores (músculo liso, músculo cardíaco e glândulas)

Gânglios sensoriais

Núcleo do trato solitário

(bulbo)

CONTROLE DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO PELO SN CENTRAL

Tronco Cerebral (Bulbo e Ponte)

Amígdala

Córtex cerebral

Hipotálamo: CENTRO

INTEGRADOR

Eferências

• Purves, Dale. Neurociências - 4ª Ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.

• Bear, Mark F. Neurociências: desvendando o sistema nervoso. Porto Alegre: Artmed, 2002.

• Lent, Roberto. Cem bilhões de neurônios: conceitos fundamentais de Neurociências. Atheneu, 2001.

CONTATO: clarissadm@usp.br

BIBLIOGRAFIA PARA ESTUDO