Capitulo7 sistema nervoso.pptx

17/12/11

1

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Sistema nervoso   Dois tipos de células no sistema nervoso:

  Neurônios. 100 bilhões   Células de suporte ou Neuroglia. 10X o no de

Neurônios   Sistema nervoso é dividido em:

  Sistema nervoso central (SNC):   Cérebro.   Medula espinhal.

  Sistema nervoso periférico (SNP):   Nervos cranianos.   Nervos espinhais.

17/12/11

2


SISTEMA NERVOSO CENTRAL Encéfalo Medula SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO Nervos espinhais e cranianos Gânglios Sensitivos Sistema nervoso autônomo Receptores Sensoriais Plexo Entérico

O Sistema Nervoso é dividido anatomicamente em:

O tecido nervoso é formado basicamente de dois tipos de células: -  Neurônios -  Gliócitos


O estudo dos diferentes níveis de analise requer ferramentas amplificadoras dos sentidos humanos: microscopia, ressonância, eletrofisiologia, etc.

Estrutura Tamanho Unidade de Medida Aumento

Encéfalo Extensão:

15 cm 1cm = 0,1m 1

Córtex cerebral

Espessura 3mm

1mm = 0,001m X 10

Unidade Celular

Corpo celular 0,1mm

0,1mm = 100 µm X 100

Estrutura subcelular

Axônio e dendrito 10 µm

0,01mm = 10 µm X 1.000

Sinapse

Terminação sináptica 1 µm

1 µm = 10m X 10.000.

Fenda sinaptica

Fenda 20 m

0,1 µm = 100 m X 100.000

Membrana Espessura

5 m 10 m X 1.000.000

Canal iônico Diâmetro do canal

0,5 m 1 m X 10.000.000

17/12/11

3


Neurônios

  Unidades básicas estruturais e funcionais do sistema nervoso.   Não pode dividir-se por mitose.

  Respondem a estímulos físicos e químicos.   Produzir e conduzir impulsos eletroquímicos.   Lançamento reguladores químicos.   Nervo:

  Feixe de axônios localizados fora do SNC.   A maioria composta de motor e fibras sensoriais.


Ao microscópio eletrônico

17/12/11

4


Neurônios

  Corpo celular (pericário):   "Centro de Nutrição."   Corpos celulares dentro do SNC agrupadas em núcleos, e no

PNS em gânglios.   Dendritos:

  Facultar uma área de receptivo.   Transmitem impulsos elétricos ao corpo celular.

  Axônio:   Conduz os impulsos para longe do corpo celular.   Fluxo axoplasmático:

  Proteínas e outras moléculas são transportadas por contrações rítmicas das terminações nervosas.

  Transporte axonal:   Emprega microtúbulos para o transporte.   Pode ocorrer em direção anterógrado ou retrógrado


Neurônios

17/12/11

5


Classificação Funcional de Neurônios

  Com base em impulsos direção conduzida.

  Sensoriais ou aferentes:   Conduzem os impulsos dos

receptores sensoriais para o SNC.

  Motor ou eferente:   Conduzem os impulsos para fora

do SNC, para os órgãos efetores.

  Associação ou interneurônios:   Localizado inteiramente dentro do

CNS.   Atende uma função integrativa.


Classificação estrutural dos Neurônios   Com base no número de

processos que se estendem do corpo celular.   Pseudo-unipolar:

  Processo único e curto, que se ramificam como um T para formar um par de processos mais longos.

  Neurônios sensoriais.   Neurônios bipolares:

  Tem 2 processos.   Retina do olho.

  Multipolar:   Tem vários dendritos e

um axônio.   Neurônio motor

17/12/11

6


NEURÔNIO O neurônio possui tipicamente todos os elementos de uma célula eucariótica


Tipos de Neurônios

Cerebelo Cortex cerebral Medula

Gânglio sensitivo Retina Invertebrado

POLARES

MULTIPOLARES

17/12/11

7


GLIÓCITOS 1 neurônio para 10 a 50 gliócitos!!

Células ependimárias (Plexos corioides)

Astrócitos: nutrição, sustentação e regulação de Kextral Microgliócitos: defesa Oligodendrócitos: síntese de mielina


Os diferentes tipos de células neurológicas. Bainhas de mielina em torno dos axônios são formados no sistema nervoso central por oligodendrócitos. Astrócitos têm extensões que cercam ambos os capilares sanguíneos e neurônios. Microglia são fagocíticas, e as células ependimárias linha dos ventrículos cerebrais e canal central da medula espinhal.

17/12/11

8


SNP células de Suporte

  Células Schwaan:   Embrulhos sucessivos da membrana celular.   Superfície externa envolta em glicoproteína da membrana

basal.   Proporcionam isolamento.

  Nodos de Ranvier:   Áreas amielínicas entre as células Schwaan

adjacentes que produzem impulsos nervosos.   Células satélites:

  Apoio dos corpos celulares dos neurônios dentro gânglios.


SNC Células de Suporte   Oligodendrócitos:

  Processo ocorre principalmente após o nascimento.   Cada um tem extensões que formam bainhas de mielina em

torno de vários axônios.   Isolamento.

17/12/11

9


Regeneração do nervo

  Células de Schwann:   Agir como fagócitos, como a porção distal degenera

neuronal.   Rodeada por membrana basal, tubo de regeneração

forma-se:   Servem como guia para axônio.   Envia para fora produtos químicos que atraem os

axônios em crescimento.   Axônio ligado a ponta do corpo da célula começa a

crescer até o destino.


Regeneração do nervo

  SNC tem capacidade limitada de regeneração:   Ausência de membrana basal

contínua.   Moléculas oligodendrócitos inibem o

crescimento neuronal

17/12/11

10


Neurotrofinas

  Promover o crescimento dos neurônios.   Fatores de crescimento do nervo incluem:

  Fator de crescimento do nervo (FCN),   fator neurotrófico derivado do cérebro (FNDC),   fator neurotrófico derivado glial (FNDG),

neurotrofina-3, e neurotrofina-4/5.   Feto:

  Desenvolvimento embrionário de neurônios sensoriais e gânglios simpáticos (FCN e neurotrofina-3).


Neurotrofinas   Adulto:

  Manutenção de gânglios simpáticos (FCN).   Amadurecer neurônios sensoriais com necessidade de

regeneração.   Obrigados a manter os neurônios motores da coluna

vertebral (FNDG).   Sustentar os neurônios que usam dopamina (FNDG).

  Mielina associada a proteínas inibidoras:   Inibem a regeneração do axônio.

17/12/11

11


SNC Células de suporte

  Astrócitos:   Mais abundante de células gliais.   Processos vasculares terminar no

final de pés que rodeiam os vasos capilares.

  Estimular o tight junctions, contribuindo para a barreira hemato-encefálica.

  Regular o ambiente externo de K+ e pH.

  Tome-se K+ a partir de FEC, NTs liberado de axônios, e ácido l á c t i co ( conve r te r pa ra a produção de ATP).

  Outros ramais adjacentes às sinapses.


SNC Células de Suporte

  Microglia:   Fagócitos, migratórias.

  Células ependimárias:   Secretam liquido cefalorraquidiano (liquor).   Revestem os Ventrículos.   Funcionar como células-tronco neurais.   Podem se dividir e diferenciar progênie.

17/12/11

12


Células ependimárias


Barreira hemato-encefálica

  Capilares no cérebro não tem poros entre as células endoteliais adjacentes.   Unidos por junções apertadas.

  Moléculas dentro dos capilares cerebrais são movidas seletivamente através de células endoteliais por:   Difusão.   Transporte ativo.   Endocitose.   Exocitose

17/12/11

13



Atividade elétrica dos axônios

  Todas as células mantêm um potencial de repouso da membrana (PRM):   Diferença de tensão potencial através da membrana.

  Em grande parte o resultado de carga negativa moléculas orgânicas no interior da célula.

  Difusão limitada de carga positiva íons inorgânicos.

  Permeabilidade da membrana celular:   Gradientes eletroquímicos de Na+ e K+.   Na+/K+ ATPase da bomba.

  Excitabilidade/irritabilidade:   Capacidade de produzir e conduzir impulsos elétricos.

17/12/11

14


Atividade elétrica dos axônios

  Aumento da permeabil idade da membrana para íons específicos pode ser medido colocando dois eletrodos (1 dentro e um fora da célula).

  despolarização:   Diferença de potencial reduzido

(tornar-se mais positivo).   repolarização:

  Voltar ao potencial de repouso da membrana ( to rnam-se ma i s negativo).

  hiperpolarização:   Mais negativa do PRM.


Canais Iônicos nos Axônios   Mudanças no potencial da membrana causada pelo fluxo de íons através

de canais iónicos.   Voltagem Fechada (VF) canais abertos na resposta para carga do

potencial da membrana.   Canais fechados são parte de proteínas que integram o canal.

  Pode ser aberto ou fechado em resposta à carga.   2 tipos de canais para K+:

  1 sempre aberto.   1 fechado na célula em repouso.

  Canal para Na+:   Sempre fechado nas células em repouso.

  Alguns Na+ acidentamente entrão na célula.

17/12/11

15


Canais Iônicos nos Axônios

Canal inativado durante o período refratário

Canal fechado no potencial

de repouso da membrana

Canal aberto pela despolarização (potencial de ação)


Potenciais de ação (PAs)   Estímulo provoca despolarização ao limiar.   VF Na+ abrem os canais.

  Gradiente eletroquímico para dentro.   ciclo de feedback (+).

  Rápida reversão do potencial de membrana de -70 a + 30 mV.   VF Na+ canais são inativados.

  VF K+ abrem os canais.   Gradiente eletroquímico para fora.

  Ciclo de feedback (-).   Restaura o potencial de repouso da membrana original.

17/12/11

16


Potenciais de ação (PAs)


Permeabilidade da membrana

  PA é produzido por um aumento da permeabilidade Na+.

  Após pequeno atraso, aumento da permeabilidade K+.

17/12/11

17


Potenciais de ação (PAs)

  Despolarização e repolarização ocorre através de difusão, não necessitam de transporte ativo.   Uma vez concluída PA, Na+/K+ ATPase Na+ bomba de extrusão, e

recupera K+.   Tudo ou nada:

  Quando alcançado o limiar, a carga máximo potencial ocorre.   Amplitude normalmente não se tornar mais positivo do que +30 mV

porque VF canais de Na+ se fechar rapidamente, e VF K+ abrem os canais.

  Duração é a mesma, aberta apenas por um período fixo de tempo.   Codificação para a intensidade do estímulo:

  Aumento da frequência de PA indica a intensidade do estímulo maior.   Recrutamento:

  Estímulos fortes pode ativar axônios ainda mais a um limiar mais elevado.


Períodos refratários

  Período refratário absoluto:   Membrana do axônio é incapaz

de produzir um outro PA.

  Período refratário relativo:   VF do canal iônico, altera

forma no nível molecular.   VF de canais K+ estão abertos.   Membrana do axônio pode

produzir um outro potencial de ação, mas requer fortes estímulo.

17/12/11

18


Propriedades cabo de Neurônios

  Capacidade do neurônio para transmitir carga através citoplasma.

  Propriedades do cabo do Axônio são pobres:   Resistência interna elevada.   Muitas acusações de vazamento para fora do axônio

através da membrana.   Um PA não percorrem o axônio inteiro.   Cada PA é um estímulo para produzir outro PA na

região próxima da membrana com canais VF.


Condução de um Axônio amielínico

  E s p a l h a r c a b o d e despolarização com influxo de Na+ despolar iza a região ad jacente da membrana, propagando a AP.

  Taxa de condução é lenta.   PA devem ser produzidos em cada

fração micrômetrica.

  Ocorre em 1 direção; região anterior está no seu período refratário.

17/12/11

19


Condução nos axônios mielinizados   Mielina impede o movimento

de Na+ e K+ através da membrana.

  Interrupção da mielina (Nodes of Ranvier) contêm VF Na+ e canais de K+.

  PA ocorre apenas nos nós.   PA nó em uma membrana

despolariza para alcançar o limiar no nó seguinte.

  Condução saltatória (saltos).   Ritmo rápido de condução.


Sinapse

  Conexão funcional entre um neurônio e outra célula ou neurônio efetor.

  Transmissão em uma única direção.   Axônio do primeiro (pré-sináptica) para neurônio (pós-

sináptica) segundo.   Transmissão sináptica é através de um canal fechado

química.   Te rm ina l p r é - s i n áp t i c o ( bo t ão ) l i b e r a um

neurotransmissor (NT)

17/12/11

20


Sinapse Elétrica

  Impulsos podem ser regenerados, sem interrupção nas células adjacentes.

  Junções:   Células adjacentes acopladas

electricamente através de um canal.

  Cada junção gap é composta de 12 proteínas conexinas.

  Exemplos:   Músculos lisos e cardíacos,

cérebro e células gliais.


Sinapse Química

  Terminal botão é separada da célula pós-sináptica pela fenda sináptica.

  NTs são liberados da vesículas sinápticas.

  Vesículas se fundem com membrana do axônio e NT liberado por exocitose.

  Quantidade de NTs liberado depende de freqüência de PA

17/12/11

21


Transmissão Sináptica   NT liberação é rápida porque muitas vesículas formam complexos

de fusão de "sítio de encaixe."   PA percorre axônio para botão.   VF Ca2+ canais abertos.

  Ca2+ entra no botão com baixo gradiente de concentração.   Difusão interna desencadeia fusão rápida das vesículas

sinápticas e a liberação de NTs.   Ca2+ ativa a calmodulina, que ativa a proteína quinase.   Proteína quinase fosforila as sinapsinas.

  Ajuda as sinapsinas na fusão das vesículas sinápticas.


Transmissão Sináptica

  NTs são liberados e se difundem através da fenda sináptica.

  NT (ligante) se liga a proteínas receptoras específicas na membrana da célula pós-sináptica.

  Quimicamente regulada a passagem nos canais iônicos abertos.   EPSP (potencial pós-sináptico excitatório): despolarização.   IPSP (potencial pós-sináptico inibitório): hiperpolarização.

  Neurotransmissor inativado para acabar com a transmissão.

17/12/11

22


Chemical Synapses

  EPSP (potencial pós-sináptico excitatório):   Despolarização.

  IPSP (potencial pós-sináptico inibitório):   Hiperpolarização


Acetilcolin (ACh) um NT

  ACh é tanto um NT excitatórios e inibitórios, dependendo dos órgãos envolvidos.   Causa a abertura de canais iônicos química fechado.

  ACh nos receptores nicotínicos:   Encontrada em gânglios autonômicos e fibras musculares

esqueléticas.

  Receptores muscarínicos ACh:   Encontrada na membrana plasmática de células musculares

lisas e cardíacas e em células das glândulas particular.

17/12/11

23


Ligante-Ativo nos Canais de Ach   Mais direto mecanismo.   Canal iônico funciona através do

receptor.   Receptor tem cinco subunidades

polipeptídicas que encerram canal iônico.

  2 subunidades contêm sítios ACh ligados.

  Canal se abre quando ambos os sítios se ligam a ACh.   Permite a difusão de Na+ e K+

para fora da célula pós-sináptica.

  Fluxo interno de Na+ predomina.   Produz EPSPs.


G Protein-Ativa no canal de Ach

  Apenas uma subunidade.   Canais iônicos são proteínas

separados localizados longe dos receptores.

  Ligação da ACh ativa subunidade G-proteína.

  Dissocia subunidade alfa.   Subunidade alfa ou o

complexo beta-gama, se difunde através da membrana, até que se liga ao canal iônico, abri-lo.

17/12/11

24


Acetilcolinesterase (AChE)

  Enzima que inativa a ACh.   Presentes na membrana pós-sináptica ou imediatamente fora da

membrana.

  Impede a estimulação continuada.


Ach no SNC

  Neurônios colinérgicos:   Use ACh como NT.   Sinapses com dendritos axônio botão ou corpo celular de

outro neurônio.

  Canais de primeira VG estão localizados na colina do axônio.

  EPSPs espalhados por propriedades do cabo para o segmento inicial do axônio.

  Gradações na força da EPSPs acima do limiar determinam a freqüência dos PAs produzido no axônio hillock.

17/12/11

25


Ach no SNP

  Motor somático sinapse os neurônios com fibras de músculo esquelético.   Liberação de ACh a partir de botões.   Produz potencial de placa terminal (EPSPs).

  Despolarização abre canais VF adjacente à placa terminal.


Monoaminas NT

  NTs monoaminas:   Epinefrina.   Norepinefrina.   Serotonina.   Dopamina.

  Liberado por exocitose a partir de vesículas pré-sinápticas.

  Difundem através da fenda sináptica.   Interagem com receptores específicos na membrana

pós-sináptica.

17/12/11

26


Inibição das Monoaminas como NT

  Recaptação de monoaminas na membrana pré-sináptica.   Degradação enzimática de

monoaminas na membrana pré-sináptica pela MAO.

  Degradação enzimática de catecolaminas na membrana pós-sináptica pela COMT.


Mecanismo de Ação

  NT monoamina não abre diretamente os canais iônicos.

  Agir através de mensageiro secundário, como cAMP.

  Ligação da norepinefrina estimula a dissociação da proteína G-subunidade alfa.

  Subunidade alfa se liga a adenilato ciclase, convertendo ATP em cAMP,

  cAMP ativa a proteína quinase, fosforilar outras proteínas.

  Abrir os canais de íons.

17/12/11

27


Serotonina um NT   NT (derivado da L-triptofano) para os neurônios com corpos

celulares nos núcleos da rafe.   Regulação do humor, comportamento, apetite, e da circulação

cerebral.   ISRS (inibidores específicos da recaptação da serotonina):

  Inibem a recaptação de serotonina e destruição, prolongando a ação do NT.

  Utilizada como um antidepressivo.   Tratamento reduz o apetite, para a ansiedade, o

tratamento para a enxaqueca.


Dopamina um NT   NT para os neurônios com corpos celulares no mesencéfalo.   Axônios projeto em:

  Sistema de dopamina nigroestriatal:   Neurônios na substância negra enviam fibras para striatum corpus.   Início do movimento do músculo esquelético.   Doença de Parkinson: degeneração dos neurônios na substantia

nigra.   Sistema dopaminérgico mesolímbico:

  Neurônios originam no mesencéfalo, enviam axônios para o sistema límbico.

  Envolvidos no comportamento e recompensa.   Drogas que causam dependência:

  Promover a atividade no núcleo accumbens.

17/12/11

28


Norepinefrina (NE) um NT

  NT em ambos os SNP e do SNC.   SNP:

  Músculos lisos, músculo cardíaco e glândulas.   Aumento da pressão arterial, constrição das artérias.

  SNC:   Comportamento geral.


Amino Ácidos NT   Ácido glutâmico e ácido aspártico:

  Principais NTs excitatórios no sistema nervoso central.   Ácido glutâmico:

  Receptor NMDA envolvidos no armazenamento de memória.   Glicina:

  Inibitória, produz IPSPs.   Abertura de canais de Cl- na membrana pós-sináptica.   Hiperpolarização.

  Ajuda a controlar os movimentos do esqueleto.   GABA (ácido gama-aminobutírico):

  NT mais prevalente no cérebro.   Inibitória, produz IPSPs.

  Hiperpolariza membrana pós-sináptica.   Funções motoras no cerebelo.

17/12/11

29


Polipeptídeos NT

  CCK (colecistoquinina):   Promover a saciedade refeições seguintes.

  Substância P:   NT importante na sensação de dor.

  Plasticidade sináptica (efeitos neuromodulador):   Neurônios podem liberar NT clássica ou o NT

polipeptídeo.


Polipeptídeos NT

  Opióides endógenos:   Cérebro produz a sua própria analgésicos endógenos semelhantes à

morfina compostos, bloqueando a liberação de substância P.   Beta-endorfina, encefalina, dinorfina.

  Neuropeptídeo Y:   Neuropeptídeo mais abundante no cérebro.   Inibe glutamato no hipocampo.   Poderoso estimulador de apetite.

  NO:   Exerce seus efeitos pela estimulação do cGMP.   Macrófagos liberam NO ajuda a matar bactérias.   Envolvidas na memória e aprendizagem.   Relaxamento da musculatura lisa.

17/12/11

30


Os canabinóides endógenos, Monóxido de Carbono

  Endocanabinóides:   Se ligar ao receptor mesma THC.   Agem como analgésicos.   Funcionar como NT retrógrada.

  Monóxido de carbono:   Estimular a produção de cGMP dentro dos neurônios.   Promove a adaptação odor em neurônios olfativos.   Podem estar envolvidos na regulação neuroendócrina

no hipotálamo.


17/12/11

31


EPSP - Potencial pós-sináptico excitatório

  Sem limite.   Diminui o potencial

de repouso da membrana.   Mais próximo do

limiar.

  Graduada em magnitude.

  Não tem período refratário.

  Pode somar.


Integração sináptica

  EPSPs pode somam, produzindo PA.   Soma espacial:

  Botões numerosos convergem para um único neurônio pós-sináptico (distância).

  Somação temporal:   Sucessivas ondas de

liberação do neurotransmissor (tempo).

17/12/11

32


Potenciação de longa duração

  Pode favorecer a transmissão ao longo freqüentemente usados vias neurais.

  Neurônio é estimulado em alta freqüência melhorando, excitabilidade de sinapse.   Melhora a eficácia da transmissão sináptica.

  Vias neurais no hipocampo usa glutamato, o que ativa os receptores NMDA.   Envolvidas na memória e aprendizagem.


Inibição sináptica   Inibição pré-sináptica:

  Quantidade de NT excitatórios liberado é reduzido pelos efeitos de segundo neurônio, cujos axônios fazem sinapse com axônio do neurônio primeiro.

  Inibição pós-sináptica   (IPSPs):

  Sem limite.   Hiperpolarizar membrana pós-

sináptica.   Aumentar o potencial de

membrana.   Pode consumar.   Nenhum período refratário.

Documents

Capitulo7 sistema nervoso.pptx