www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO Arlindo Ugulino Netto Tainá Rolim Machado Cornélio Rebeca Isabel Rodrigues Abrantes Nassim Chattah 1 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Tainá Rolim Machado Cornélio; Rebeca Isabel Rodrigues Abrantes Nassim Chattah. O Sistema Nervoso pode ser considerado um dos mais importantes sistemas orgânicos – se não “o mais importante”! Tal afirmação se baseia no fato de que ele, juntamente com o sistema endócrino, controla as funções do corpo praticamente sozinho. Além das funções comportamentais e motoras, o sistema nervoso recebe milhões de estímulos a partir dos diferentes órgãos sensoriais e, então, integra, todos eles, para determinar respostas a serem dadas pelo corpo, permitindo ao indivíduo a percepção e interação com o mundo externo e com o próprio organismo. Talvez por esta razão, o estudo do Sistema Nervoso é tido como complexo por vários estudantes de Medicina. Isso, de fato, condiz com a verdade! Contudo, você verá que, quanto mais você se aprofunda no conhecimento do sistema nervoso, mais você quer aprender sobre ele... Você vai querer saber, por exemplo, porque que o neurônio é considerada uma célula tão singular; porquê nos emocionamos ao ouvir uma música ou sentir um cheiro agradável da infância; porquê um acidente vascular cerebral (AVC) em uma determinada região do cérebro pode causar sinais e sintomas neurológicos do outro lado do corpo... Para isso, este Módulo inicia uma visão anatômica, histológica e fisiológica em relação ao sistema nervoso. Aqui, abordaremos os seguintes assuntos: Embriologia: Embriologia do sistema nervoso; Bioquímica: Catecolaminas; Histologia: Tecido Nervoso e órgãos dos sentidos; Anatomia: Sistema Nervoso, ossos do crânio e coluna, medula espinal, tronco encefálico, diencéfalo, telencéfalo, nervos espinais; Fisiologia: Somestesia e dor, propriocepção, gânglios da base, sistema neurovegetativo, óptica da visão, a audição. BONS ESTUDOS!!! 2 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Tainá Rolim Machado Cornélio. EMBRIOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso origina- se do ectoderma embrionário e se localiza na região dorsal. Durante o desenvolvimento embrionário, o ectoderma sofre uma invaginação, dando origem à goteira neural, que se fecha posteriormente, formando o tubo neural. Este possui uma cavidade interna cheia de líquido, o canal neural. Em sua região anterior (ou superior), o tubo neural sofre dilatação, dando origem ao encéfalo primitivo. Em sua região posterior (ou inferior), o tubo neural dá origem à medula espinhal. O canal neural persiste nos adultos, correspondendo aos ventrículos cerebrais, no interior do encéfalo, e ao canal central da medula, no interior da medula. Quando o tubo neural se forma, há a zona ventricular que irá conter as células neuroepiteliais, essas células vão dar origem as células primitivas da medula e também vão contribuir pra formar as células primitivas do próprio encéfalo que são os neuroblastos(neurônios primitivos) e mioblastos(células da glia primitivas). Durante o desenvolvimento embrionário, verifica-se que, a partir da vesícula única que constitui o encéfalo primitivo, são formadas três outras vesículas: (1) prosencéfalo (encéfalo anterior); (2) mesencéfalo (encéfalo médio); (3) rombencéfalo (encéfalo posterior). O prosencéfalo e o rombencéfalo sofrem estrangulamento, dando origem, cada um deles, a duas outras vesículas. O mesencéfalo não se divide. Desse modo, o encéfalo do embrião é constituído por cinco vesículas em linha reta. O prosencéfalo divide-se em telencéfalo (hemisférios cerebrais) e diencéfalo (tálamo e hipotálamo); o mesencéfalo não sofre divisão e o rombencéfalo divide-se em metencéfalo (ponte e cerebelo) e mielencéfalo (bulbo). Todas as divisões do SNC se definem já na 6ª semana de vida fetal. O SNP é formado a partir das células da crista neural, problemas na formação dessas células ou o déficit em sua migração podem ser responsáveis por uma série de danos em diversas partes do corpo, pois essas células migram diretamente para regiões que formam a cabeça, o pescoço e o aparelho faríngeo. Com relação às anomalias da medula, normalmente, as anomalias acontecem devido ao não fechamento do neuroporo caudal. Para exemplificar, temos a espinha bífida, que inicialmente é uma alteração esquelética que posteriormente gera um dano nervoso. A característica básica de todos os tipos de espinha bífida é o não fechamento dos arcos vertebrais, que deveriam se fundir, abraçando a medula, protegendo-a. A espinha bífida oculta é o caso mais simples, em que apenas um arco não se fecha, do ponto de vista neurológico e motor não ocorre nenhuma alteração. Já na espinha bífida meningocele, o arco não se fecha e a meninge e o LCR se herniam através da abertura causada pelo não fechamento do arco. Na mielomeningocele ocorre a herniação da meninge do LCR e da medula. 3 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Tainá Rolim Machado Cornélio. BIOQUÍMICA DAS CATECOLAMINAS Catecolaminas são compostos químicos derivados do aminoácido tirosina, o qual é sintetizado a partir da fenilalanina pela ação da fenilalanina hidroxilase (presente no fígado). A deficiência dessa enzima gera o acúmulo de 1 fenilalanina, causando a doença conhecida como fenilcetonúria. (Ver OBS ) A tirosina, por sua vez, transforma-se em substâncias importantes para o funcionamento cerebral chamadas de neurotransmissores, como a dopamina e a adrenalina. Como podemos observar na imagem a seguir, a tirosina sofre a ação da enzima tirosina hidroxilase, dando origem à DOPA, que atravessa a barreira hematoencefálica, transformando-se em dopamina a partir da enzima DOPA descarboxilase. A dopamina é um importante neurotransmissor e é responsável por importantes funções do nosso sistema nervoso, como memória e cognição, além disso, aumenta o fluxo sanguíneo renal e participa dos movimentos voluntários do corpo. A deficiência nesse neurotransmissor causa uma doença chamada de Parkinson. A enzima dopamina hidroxilase aumenta o número de hidroxilas na dopamina, transformando-a em noradrenalina (adrenalina sem metil), que possui grande importância para o sistema cardiovascular, pois provoca vasoconstricção. Outra enzima, a n-metil transferase (feniletanolamina n-metil transferase), transfere um metil do aminoácido metionina para a noradrenalina, produzindo adrenalina (epinefrina). A adrenalina (amina produzida próxima aos rins) prepara o corpo para situações de “luta ou fuga”, aumentando a lipólise e a glicogenólise e gerando dois efeitos no coração, o ionotrópico (aumenta a força dos batimentos cardíacos) e o cronotrópico (aumenta a frequência cardíaca). A adrenalina e a noradrenalina agem durante alguns minutos e depois são degradadas pelas enzimas MAO (monoaminaoxidase) e COMPT (catecol o-metil-transferase). Essas enzimas estão presentes, principalmente, no fígado, onde ocorre a degradação dessas substâncias em maior escala. Essas substâncias são transformadas em ácido 3 vanilmandélico, que é excretado na urina. (Ver OBS ) 1 OBS : Na fenilcetonúria, o excesso de fenilalanina é metabolizado em fenilacetato, fenilactato e fenilpiruvato, que são eliminados na urina e no suor, fazendo com que as pessoas acometidas pela doença possuam um odor característico. 2 OBS : O excesso de fenilalanina também inibe a enzima tirosinase, que degrada a tirosina em melanina, então, indivíduos portadores de fenicetonúria, possuem uma quantidade menor de melanina no organismo. 3 OBS : A taxa de ácido vanilmandélico na urina é utilizada para o diagnóstico de Feocromocitoma, tumores presentes em células próximas as adrenais, que aumentam a produção de catecolaminas e, consequentemente, aumentam a sua degradação, aumentando assim, a taxa de ácido vanilmandélico na urina. 4 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Outro neurotransmissor importante é a serotonina, que é produzida a partir do aminoácido triptofano. A serotonina é um substância importante que evita depressão, insônia, obesidade, enxaqueca e outra série de distúrbios 4 OBS : O excesso de fenilalanina também é responsável pela inibição da enzima 5-OH- Triptofano Descarboxilase, diminuindo o nível de serotonina, deixando os fenilcetonúricos mais apáticos e propensos aos distúrbios citados acima. 5 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Rebeca Isabel Rodrigues Abrantes Nassim Chattah. HISTOLOGIA DO SISTEMA NERVOSO O tecido nervoso forma um complexo sistema de comunicações neuronais do corpo. Este tecido é constituído por talvez até um trilhão de neurônios com um número imenso de interconexões. Alguns neurônios têm receptores, terminações complexas especializadas para a recepção de diferentes tipos de estímulo (mecânicos, químicos, térmicos) e transdução em impulsos nervosos capazes de serem conduzidos para centros nervoso superiores. A seguir, estes impulsos são transferidos para outros neurônios nos quais são processados e transmitidos para centros mais altos em que ocorre a percepção de sensações ou é dado início a respostas motoras. Em geral, o tecido nervoso tem como função: Detectar, transmitir, analisar e utilizar as informações geradas pelos estímulos sensoriais; Organizar e coordenar, direta ou indiretamente, o funcionamento de quase todas as funções do organismo. A fim de realizar estas funções, o sistema nervoso está anatomicamente organizado em sistema nervoso central (SNC), que compreende encéfalo e medula espinhal, e no sistema nervoso periférico (SNP), localizado fora do SNC (nervos cranianos, que nascem no encéfalo; nervos espinhais, que nascem na medula; gânglios associados a eles). Funcionalmente, o SNP está dividido em um componente sensitivo (aferente), que recebe e transmite impulsos para o SNC, onde são processados, e um componente motor (eferente), que se origina no SNC e transmite impulsos para órgãos efetores espalhados pelo corpo. O componente motor está, por sua vez, subdividido em: Sistema nervoso somático: impulsos gerados no SNC são transmitidos para os músculos esqueléticos por meio de um único neurônio. Sistema nervoso autônomo: os impulsos do SNC são primeiro transmitidos para um gânglio autônomo por meio de um neurônio pré-ganglionar; um segundo neurônio, originário do gânglio autônomo, chamado de pós-ganglionar, transmite impulsos para músculos lisos, músculo cardíaco ou glândulas. DIVISÃO ANATÔMICA DO SISTEMA NERVOSO 1. Sistema Nervoso Central 1.1. Encéfalo 1.1.1. Cérebro 1.1.1.1. Telencéfalo: dividido em dois hemisférios responsável pelo centro de controle do SN, seja ele a realização de estímulos motores ou a interpretação de estímulos sensitivos. 1.1.1.2. Diencéfalo: dividido em tálamo (recebe todas as fibras aferentes que ascendem na medula) e hipotálamo (responsável pela manutenção da homeostase do corpo). 1.1.2. Tronco Encefálico 1.1.2.1. Mesencéfalo 1.1.2.2. Ponte 1.1.2.3. Bulbo 1.1.3. Cerebelo 1.2. Medula Espinhal: dividida em quatro regiões de acordo com as vértebras que se relaciona: cervical, torácica, lombar e sacral. 2. Sistema Nervoso Periférico 2.1. Nervos: cranianos (que fazem contato com o encéfalo) e espinhais (que fazem contato com a medula). São formados pelo conjunto de axônios de neurônios. 2.2. Gânglios: constituídos pelo conjunto de corpos de neurônios. 6 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 1 OBS : O sistema nervoso periférico é dividido, funcionalmente, em: SN somático e SN autônomo. Este, por sua vez, é divido em SNA simpático e SNA parassimpático, de modo que os dois apresentem certas diferenças: O SN simpático entra em ação quando o corpo necessita de uma resposta rápida a momentos de estresse, como luta e fuga. Sua fibra pré-ganglionar é mais curta que a fibra pós-ganglionar. O SN parassimpático entra em ação em situações geralmente antagonistas ao primeiro, de modo que prepara o corpo para momentos de descanso e digestão. Sua fibra pré-ganglionar é mais longa que a fibra pós-ganglionar. DIVISÃO SOMÁTICA DO SISTEMA NERVOSO Componente sensitivo: transportam o estímulo nervoso (seja ele externo ao corpo ou internamente, relacionado com os órgãos) até o SNC. Componentes motores: presentes tanto no SN somático quanto no autônomo, são responsáveis por transportar impulsos do SNC até os músculos (estriado esquelético, liso ou cardíaco). CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO As células do sistema nervoso são classificadas em duas categorias: neurônios (responsáveis pelas funções de recepção, integração e motoras do sistema nervoso) e células da neuroglia, responsáveis pela sustentação e proteção dos neurônios. As células da neuroglia, localizadas exclusivamente no SNC, incluem astrócitos, oilodentrócitos, micróglia (células microgliais) e células ependimárias. As células de Schwannm apesar de estarem localizadas no SNP, hoje em dia também são consideradas com células da neuroglia. NEURÔNIOS Os neurônios são células altamente diferenciadas, dotadas de propriedades como irritabilidade e condutibilidade, sendo constituídos por três partes distintas: o corpo celular (pericário ou soma), dendritos múltiplos e um axônio. Corpo celular: o corpo celular de um neurônio é a porção central da célula onde ficam o núcleo e o citoplasma perinuclear. Em geral, os neurônios do SNC são poligonais, com superfícies côncavas entre os muitos prolongamentos celulares, enquanto os neurônios do gânglio da raiz dorsal (gânglio sensitivo do SNP) tem um corpo celular redondo do qual sai somente um prolongamento. Eles ficam localizados na substância cinzenta, nos gânglios nervosos e determinados núcleos. Dendritos: pequenos filamentos nervosos que se projetam do corpo celular, sendo eles prolongamentos especializados para a recepção de estímulos vindos de células sensitivas, axônios e de outros neurônios. Axônios: geralmente único, é um prolongamento de diâmetro variável e com até 1 metro de comprimento que, em geral, apresenta dilatações denominadas de terminações do axônio, em sua extremidade, ou perto dela. As terminações axonais, também chamadas de bulbos terminais (botões terminais), são regiões nas quais os impulsos podem ser transmitidos de uma célula para outra. Os neurônios podem ser classificados de acordo com a sua forma e disposição de seus prolongamentos. Neurônios Multipolares: possuem vários arranjos para seus dendritos múltiplos, que saem do soma, e um único axônio. Eles estão presentes em todo o sistema nervoso e, em sua maioria, são neurônios motores. Alguns neurônios multipolares recebem nomes de acordo com sua morfologia (por exemplo, células piramidais), ou recebem o nome do cientista que primeiro os descreveu (por exemplo, células de Purkinje do cerebelo). Neurônios Bipolares: possuem dois prolongamentos que se originam do soma, um menor que forma os dendritos e um axônio. Os neurônios bipolares localizam-se nos gânglios vestibulares e cocleares e no epitélio olfativo da cavidade nasal. 7 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Neurônios Unipolares (antes denominados de neurônios pseudo-unipolares): possuem somente um prolongamento que sai do corpo celular, mas este prolongamento se ramifica mais tarde, dando um ramo periférico e um ramo central. O ramo central penetra no SNC, e o ramo periférico vai para o seu destino no corpo. Os neurônios unipolares estão presentes nos gânglios da raiz dorsal e em alguns dos gânglios dos nervos cranianos. Os neurônios também são classificados em três grupos gerais, de acordo com sua função: Neurônios sensitivos (aferentes): recebem informações sensitivas em suas terminações dendríticas e conduzem impulsos para o SNC, onde estes são processados. Neurônios motores (eferentes): originam-se no SNC e conduzem impulsos para os músculos, glândulas e outros neurônios. Interneurônios: localizados totalmente dentro do SNC, funcionam interligando e integrando os demais neurônios, estabelecendo redes de circuitos neuronais entre os neurônios sensitivos e motores e outros interneurônios. CORPO CELULAR DO NEURÔNIO (SOMA OU PERICÁRIO) O corpo celular é a região mais distinta do neurônio, embora que a maior parte do volume do citoplasma do neuronios está localizada nos prolongamentos, que se originam do corpo celular. O núcleo é grande, em geral de formato esférico a ovoide, e de localização central. O citoplasma do corpo celular tem um retículo endoplasmático granular (REG) abundante com muitas cisternas dispostas em conjuntos paralelos, uma característica especialmente saliente nos grandes neurônios motores. Polirribossomos também estão dispersos por todo o citoplasma. Quando estas cisternas empilhadas do REG e os polirribossomos são corados com corantes básicos, eles aparecem como grumos de material basófilo denominados corpúsculos de Nissl (cisternas + ribossomos), com função de armazenamento de neurotransmissores produzidos pelo neurônio. O REG está ausente no cone de implantação, a região do corpo celular da qual parte o axônio. Apresentam também um abundante retículo endoplasmático agranular disperso por todo o corpo celular e que, quando se estende para os dendritos e para o axônio, formam as cisternas hipolemais (sequestram cálcio e contém proteínas). Além da presença do complexo de Golgi justanuclear proeminente, há numerosas mitocôndrias dispersas por todo o citoplasma do soma, dendritos e axonios. Neurofibrilas, microtúbulos, neurofilamentos e microfilamentos são componentes do citoesqueleto responsáveis não só por dar formato e sustentação à célula, mas também no processo de transporte de moléculas e vesículas contendo neurotransmissores. Além de organelas, há no soma do neurônios inclusões citoplasmática localizadas nos corpos celulares dos neurônios que incluem substancias não vivas, como a melanina e os pigmentos de lipofucsina, assim como gotículas de gordura. Entre as inclusões, temos: Grânulos de Melanina: relacionado com o armazenamento de DOPA (diidroxifenilalanina), o precursor da melanina, bem como de neurotransmissores como dopamina e noradrenalina. Está presente por exemplo na substancia negra do mesencéfalo e no locus ceruleus da ponte. Lipofucsina: remanescente da atividade enzimática de lisossomos. Esses grânulos aumentam com a idade (a partir do depósito de fosfolipídios e gorduras) e podem mesmo deslocar as organelas e o núcleo de um lado da célula, possivelmente afetando as funções celulares. Ferro: pigmentos contendo ferro também podem ser observados em alguns neurônios do SNC e podem se acumular com a idade. Gotículas de lipídios: resultado de um metabolismo defeituoso, ou de reservas de energia. Grânulos de secreção: presentes nas células neurossecretoras; muitos deles contendo moléculas sinalizadoras. DENDRITOS Os dendritos, partes complexas da membrana plasmática receptora do neurônio, recebem estímulos de outras células nervosas. A maioria dos neurônios possui dendritos múltiplos, cada um dos quais parte do corpo celular, geralmente como um tronco único curto que se ramifica várias vezes em ramos cada vez menores, afilando-se nas suas extremidades como os ramos de uma árvore. A base do dendrito parte do corpo celular e contém o complemento usual de organelas, exceto o complexo de Golgi. Afastando-se da base, avançando em direção da extremidade distal do dendrito, na região denominada de gêmula ou espinhas (localizadas na superfície de alguns dendritos permitem-lhes formar sinapses com outros 8 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO neurônios), muitas das organelas tornam-se escassas ou ausentes. Entretanto, as mitocôndrias são abundantes nos dendritos. 2 OBS : Um dendrito das Células de Purkinje, presente no cerebelo, pode apresentar conexões com 200 terminações axônicas. AXÔNIO O axônio origina-se do corpo celular no cone de implantação como um prolongamento único, delgado, que se estende pelo corpo celular por distâncias maiores do que as dos dendritos. Alguns axônios possuem ramos colaterais que saem em ângulo reto do tronco do axônio. No fim, o axônio pode dividir-se formando muitos pequenos ramos (arborização terminal). O cone de implantação (região piramidal do soma que não possui ribossomos) em geral, está localizado no lado oposto dos dendritos. A porção do axônio que vai de seu começo até o início da bainha de mielina é denominada de segmento inicial. É no segmento inicial, também denominado de zona de disparo do pico, que os impulsos de excitação e inibição se somam para determinar se ocorrerá a propagação de um potencial de ação. A sua porção final é denominada de telodendro. O plasmalema de certas células da neuroglia (oligodendrócitos no SNC e células de Schwann no SNP) forma uma bainha de mielina em torno de alguns axônios, tanto do SNC como do SNP, que são denominados axônios mielínicos. A presença de ou ausência de mielina permite subdividir o SNC em substancia branca e substancia cinzenta. 3 OBS : Impulso nervoso. Quando a célula nervosa está em repouso, ou seja, polarizada, apresenta concentrações maiores Na+ no meio extracelular e uma maior de K+ no meio intracelular. Ao receber um estímulo, há o início de uma inversão nessa concentração, com a entrada de Na+ e saída de K+, fazendo com que o interior se torne positivo, caracterizando a fase de despolarização. Ao fim da transmissão do impulso, há um estágio de repolarização, com as concentrações retornando aos gradientes normais. 4 OBS : Além da condução de impulsos, uma função importante do axônio é o transporte axonal de materiais entre o soma e as terminações do axônio. O transporte axonal é tão crucial para as relações tróficas dentro do axônio quanto entre neurônios e músculos e glândulas. São de dois tipos: Transporte anterógrado: direção do movimento é do corpo celular para a terminação do axônio e a proteína envolvida no processo é a quinesina. É usado no transporte de organelas, vesículas, macromoléculas (actina, miosina, e clatrina) e enzimas necessárias a síntese dos neurotransmissores. Transporte retógrado: direção é da terminação do axônio para o corpo celular e a proteína envolvida é a dineína (é um processo geralmente associado a processos patológicos). Os elementos que retornam ao corpo pelo axônio, por meio do transporte retógrado, incluem blocos para construção de proteínas, blocos de neurofilamentos, subunidades de microtúbulos, enzimas solúveis e materiais captados por endocitose (p. ex., vírus e toxinas). 5 OBS : Sinapses nervosas são os pontos onde as extremidades de neurônios vizinhos se encontram e o estímulo passa de um neurônio para o seguinte por meio de mediadores químicos, os neurotransmissores. As sinapses ocorrem no "contato" das terminações nervosas (axônios) com os dendritos. Em outras palavras, é o contato entre um terminal pré- sinaptico e um terminal pós-sinaptico (outro neurônio, célula muscular ou célula glandular), estando eles dividos pela fenda sinaptica. O contato físico não existe realmente, pois as estruturas estão próximas, mas há um espaço entre elas (fenda sináptica). Dos axônios são liberadas substâncias (neurotransmissores), que atravessam a fenda e estimulam receptores nos dendritos e assim transmitem o impulso nervoso de um neurónio para o outro. Alguns tipos neurotransmissores e neuromoduladores: Pequenas moléculas transmissoras: acetilcolina, aminoácidos (glutamato, aspartato, glicina e GABA), aminas biogênicas (serotonina, dopamina, noradrenalina e adrenalina) Neuropeptídios: peptídios opioides (encefalinas e endorfinas), peptídios gastrointestinais (substância P, neurotensina e peptídio intestinal vasoativo - VIP), hormônios hipotalâmicos liberados (hormônio liberador de tirotrofina e somatostatina), hormônios liberados e armazenados pela neuro-hipófise (ADH e oxitocina). Gases: NO e CO. 6 OBS : Tipos de sinapses. Axodendrítica, Axossomática, Axoaxônica, Dendrodendrítica e Células Efetoras. 7 OBS : Sinapses químicas: acontece quando o potencial de ação, ou seja, o impulso é transmitido através de um mecanismo químico: o neurotransmissor. Neste tipo de sinapse, encontramos todos os componentes que comumente são citados, como: membrana pré-sináptica, fenda sináptica e membrana pós-sináptica. Apresenta como características: são mais lentas que as elétricas; o impulso é transmitido em uma única direção, podendo ser bloqueada; apresenta efeitos pós-sinápticos prolongados. 8 OBS : Sinapses elétricas: são menos comuns que as químicas. Neste tipo, as células apresentem um íntimo contato através de junções abertas do tipo GAP que permite o livre transito de íons de uma membrana a outra. Desta maneira, o potencial se propaga de forma bem mais rápida. Apresenta ainda como características: maior velocidade de transmissão; é biderecional; com efeito excitatório; apresente curta duração. 9 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO ASTRÓCITO Os astrócitos são as maiores células da neuroglia e apresentam dois tipos distintos: (1) astrócitos protoplasmáticos da substancia cinzenta do SNC e (2) astrócitos fibrosos presentes principalmente na substancia branca do SNC. Os astrócitos protoplasmáticos são células estreladas dotadas de citoplasma abundante, um núcleo grande e muitos prolongamentos curtos e ramificados. As extremidades de alguns prolongamentos formam os pés vasculares, que entram em contato com vasos sanguíneos. Alguns astrócitos estabelecem contato com a pia-máter, formando a membrana pia-glial. Apresentam prolongamentos pequenos em tamanho mas bastante numerosos. Os astrócitos fibrosos possuem citoplasma eucromático contendo somente algumas organelas, ribossomos livres e glicogênio. Apresentam prolongamentos longos e não ramificados. Estes prolongamentos estão intimamente associados à pia-mater e a vasos sanguíneos, mas estão separados destas estruturas por suas próprias lâminas basais. Apresentam prolongamentos escassos mas de grande tamanho. Os astrócitos agem capturando íons e restos do metabolismo dos neurônios, tais como potássio, glutamato e GABA, que se acumulam no microambiente dos neurônios. Estas células também contribuem para o metabolismo energético do córtex cerebral liberando glicose do glicogênio armazenado. Os astrócitos localizados na periferia do SNC formam uma camada contínua sobre os vasos sanguíneos e podem auxiliar a manutenção da barreia hematoencefálica (impede o contato de substancias tóxicas, antígenos, imunoglobulinas – com exceção do IgG – com o SN). Os astrócitos também são atraídos para áreas lesadas do SNC, onde formam tecido cicatricial celular. MICRÓGLIA Espalhadas por todo o SNC, as células microgliais são pequenas, escutas, assemelhando- se levemente aos oligodendrócitos. Funcionam como fagócitos removendo fragmentos e estruturas lesadas do SNC. Quando ativadas, elas agem como células apresentadoras de antígeno e secretam citocinas. CÉLULAS EPENDIMÁRIAS As células ependimárias são células epiteliais de colunares baixas a cuboides, que revestem os ventrículos encefálicos e o canal da medula espinhal. Em algumas regiões, estas células são ciliadas, uma característica que facilita a movimentação do líquido cefalorraquidiano (LCR). Nos locais em que o tecido neural é delgado, as células ependimárias formam uma membrana limitante interna, revestindo o ventrículo, e uma membrana limitante externa, abaixo da pia-máter. Algumas células ependimárias modificadas dos ventrículos do encéfalo participam da formação do plexo coroide, que é responsável pela secreção e manutenção da composição química do LCR. Os tanicitos, células ependimárias especializadas, lançam prolongamentos para o hipotálamo, onde terminam perto de vasos sanguíneos e de células neurossecretoras. OLIGODENDRÓCITOS Os oligodendrócitos são semelhantes aos astrócitos, mas são menores e contém menor número de prolongamentos com escassas ramificações. Estão localizados tanto na substancia branca como na cinzenta do SNC. Os oligodendrócitos interfasciculares, localizados em fileiras ao lado de feixes de axônios, são responsáveis pela produção e manutenção da mielina em torno dos axônios do SNC, servindo para isolá-los. Ao produzir mielina, os oligodendócitos funcionam de modo semelhante às células de Schwann do SNP, exceto que um único oligodendrócito pode envolver vários axônios com segmentos de mielina, enquanto que uma célula de Schwann envolve com mielina somente um único axônio. Os oligodendrócitos satélites estão intimamente aderidos aos corpos celulares de grandes neurônios. CÉLULAS DE SCHWANN Ao contrário de outras células da neuroglia, as células de Schwann estão localizadas no SNP, onde envolvem axônios. Elas podem formar dois tipos de cobertura sobre estes axônios, mielínicas e amielínicas. A mielina formada pelas células de Schwann organiza-se de modo a formar uma bainha enrolada várias vezes em torno do axônio. Ao longo do comprimento do axônio, ocorrem interrupções na bainha de mielina, expondo-a a intervalos regulares; estas interrupções são denominadas nódulo de Ranvier. 10 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Quando a membrana forma uma espiral em torno do axônio, ela produz uma série de linhas largas, densas, alternadas com linhas menos densas, mais estreitas, que ocorrem em intervalos regulares de 12nm. A linha mais larga é denominada de linha densa principal e representa as superfícies citoplasmáticas fundidas da membrana plasmática da célula de Schwann. A linha intraperiódica, mais estreita, representa a aposição dos folhetos externos da membrana plasmática da célula de Schwann. 9 OBS : O processo de mielinização, processo pelo qual a célula de Schwann ou o oligodendrócito envolve concentricamente sua membrana em torno do axônio formando a bainha de mielina, começa quando a célula mielinizadora envolve o axônio e de alguma maneira enrola sua membrana em torno dele. Durante este processo, o citoplasma é comprimido retornando para o corpo da célula, realizando um espiral na bainha. Uma célula de Shcwann pode mielinizar somente um internódulo de um único axônio (e somente no SNP), enquanto que os oligodendrócitos podem mielinizar um internódulo de vários axônios (e somente no SNC). A partir daí, a fibra pode ser classificada em amielínica (célula produtora da bainha dá uma única volta no axônio ou sem formar uma bainha propriamente dita) ou mielínica (há formação da bainha de mielina e a célula reveste o axônio várias vezes). NERVOS PERIFÉRICOS Os nervos periféricos são feixes de fibras nervosas (axonios) envolvidas por várias bainhas de tecido conjuntivo. Estes feixes (fascículos) podem ser observados a olho nu; os nervos mielínicos aparecem brancos por causa da presença da mielina. ENVOLTÓRIO DE TECIDO CONJUNTIVO Os envoltóros de tecido conjuntivo dos nervos periféricos incluem o epineuro, perineuro e endoneuro. Epineuro: camada mais externa dos três envoltórios de tecido conjuntivo cobrindo os nervos. O epineuro é composto por tecido conjuntivo colagenoso denso não modelado contendo fibras elásticas grossas que embainham totalmente o nervo. As fibras de colageno desta bainha estão alinhadas e orientadas de modo a impedir danos por distenção excessiva no feixe fibroso. O epineuro é mais espesso no local em que é continuo com a dura-mater, que recobre o SNC. Perineuro: camada média das bainhas de tecido conjuntivo que cobre individualmente cada feixe de fibras nervosas dentro do nervo. O perineuro é composto por tecido conjuntivo denso, mas é mais delgado que o epineuro. Sua superfície interna é revestida por várias camadas de células epiletilioides unidas por zônulas de oclusão Endoneuro: camada mais interna dos tres envoltórios de tecido conjuntivo de um nervo, envolvendo fibras nervosas individuais (axonios). O endoneuro, tecido conjuntivo frouxo composto por uma delgada camada de células reticulares (produzidas pelas células de Schwann subjacentes), fibroblastos dispersos, macrófagos fixos, capilares e mastócitos perivasculares. Está em contato direto com a lâmina basal das células de Schwann, separados delas por esta lâmina. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS NERVOS Funcionalmente, as fibras nervosas são classificadas em sensitivas (aferentes) e motoras (eferentes). As fibras nervosas sensitivas levam informações sensitivas das áreas cutâneas do corpo e das vísceras para o SNC. Já as fibras nervosas motoras têm origem no SNC e levam impulsos motores para os órgãos efetores. As raízes sensitivas e as raízes motoras da medula espinhal unem-se formando os nervos periféricos mistos, os nervos espinhais, que contêm fibras nervosas sensitivas e motoras. VELOCIDADE DE CONDUÇÃO A velocidade de condução das fibras nervosas periféricas depede de seu grau de mielinização (bem como de seu calibre). Nos nervos mielínicos, é somente nos nódulos de Ranvier que os íons conseguem cruzar a membrana plasmática do axônio, dando início à despolarização, por dois motivos: os canais de Na+ sensíves à voltagem do plasmalema do axônio agrupam-se principalmente nos nódulos de Ranvier; a bainha de mielina que cobre os internódulos impede o movimento para fora do excesso de Na+. Por esse motivo, o potencial “salta” de nódulo para o nódulo seguinte, um processo denominado condução saltatória. 11 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO As fibras amielínicas não possuem uma bainha de mielina espessa e nódulos de Ranvier. Por isso, a propagação do impulso nas fibras amielínicas ocorre por condução continua, que é mais lenta e exige mais energia do que a condução saltatória das fibras mielínicas. GÂNGLIOS Os ganglios são agregações de corpos celulares de neuronios localizados fora do SNC. Há dois tipos de ganglios: sensitivos e autônomos. Ganglios sensitivos: abrigam corpos celulares de neuronios sensitivos. Eles estão associados aos nervos cranianos V, VII, IX e X e a cada um dos nervos espinhais que saem da medula. Um ganglio sensitivo de um nervo craniano aparece como uma intumescência do nervo dentro da caixa craniana ou em sua saída desta. Os ganglios sensitivos dos nervos espinhais são denominados ganglios da raiz dorsal. Os ganglios sensitivos abrigam corpos celulares unipolares (pseudounipolares) dos nervos sensitivos envoltor por células capsulares cuboide. Essas células capsulares são, então, circundadas por uma cápsula de tecido conjuntivo composto por células satélites e colágeno. Ganglios autônomos: alojam corpos celulares de nervos autônomos pós-ganglionares. Os copos das células nervosas desses ganglios causam contração do musculo liso ou cardíaco, ou secreção glandular. No sistema simpático, as fibras simpáticas pré-ganglionares estabelecem sinapases com os corpos celulares simpáticos pós-ganglionares dos ganglios simpáticos localizados nos ganglios da cadeia simpática, adjacente à medula espinhal, ou nos ganglios colaterais, situados ao longo da aorta abdominal. No sistema parassimpático, as fibras parassimpáticas pré-ganglionares originam-se em um de dois lugares: de alguns nervos cranianos, ou de alguns segmentos da coluna espinhal sacra. SISTEMA NERVOSO CENTRAL O sistema nervoso central, encéfalo e medula espinhal, é constituido pela substancia branca e pela substancia cinzenta sem a interposição de elementos do tecido conjuntivo; por isso, o SNC tem a consistência de um gel semi- sólido. A substância branca é constituida principalmente por fibras nervosas mielínicas, algumas fibras amielinicas e células da neuróglia. Sua cor branca resulta da abundância da mielina que envolve os axonios. Já a substancia cinzenta é constituída por agregações de corpos celulares de neuronios, dendritos e partes amielínicas de axônios, assim como células da neuróglia. A ausencia de mielina é responsável pela cor cinzenta destas regiões de tecido vivo. Está situada na periferia (cortex) do cerebro e do cerebelo e também forma os ganglios basais profundos, enquanto a substância branca está colocada abaixo do córtex e envolve e os ganglios basais. O inverso é verdadeiro na 12 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO medula espinhal; a substancia branca está situada ne periferia da medula espinhal, enquanto a substancia cinzenta está situada mais profundamente, onde aparece sob a forma de um H, em secção transversal. Um pequeno canal central, revestido por células do epêndima e representando a luz do tubo neural original, fica no centro do H. Podemos destacar o seguinte conteúdo de cada uma dessas substâncias: Substância cinzenta: Dendritos, corpos de neurônios, porção inicial não mielinizada dos axônios e células da Glia. Substância branca: Não possui corpos de neurônios. Apresenta axônios mielinizados, oligodendrócitos e outras células da Glia. CÓRTEX CEREBRAL A substancia cinzenta da periferia dos hemisférios cerebrais está dobrada em giros e sulcos denominados córtex cerebral. O córtex cerebral é responsável pelo aprendizado, memória, integração sensorial, análise da informação e início das repostas motoras. O córtex cerebral está dividido em seis camadas compostas por neuronios, cuja morfologia é tipica para cada camada. A camada mais superficial fica logo abaixo da pia-máter, a sexta camada, a mais profunda, faz fronteira com a substância branca do cérebro. As seis camadas e seus componentes são as seguintes: Camada Molecular: constituída principalmente por terminações nervosas, originárias de outras áreas do encéfalo, pelas células horizontais e neuroglia. Camada Granulosa Externa: contém principalmente células granulosas (estreladas) e células da neuroglia. Camada Piramidal Externa: contém células da neuroglia e grandes células piramidais, que se tornam maiores da borda externa para a interna desta camada. Camada Granulosa Interna: é uma camada delgada caracterizada por pequenas células granulosas (estreladas), dispostas de modo compacto, e neuróglia. Esta camada tem a maior densidade celular do córtex cerebral. Camada Piramidal Interna: contem as maiores células piramidais e neuroglia. Esta camada tem a menor densidade celular do córtex cerebral. Camada Multiforme: é constituída por células de várias formas (células de Martinotii) e neuroglia. CÓRTEX CEREBELAR A camada de substancia cinzenta localizada na periferia do cerebelo é denominada de córtex cerebelar. O córtex cerebelar é responsável pela harmonia dos movimentos, equilíbrio, tônus muscular e coordenação motora. Histologicamente, o córtex cerebelar é dividido em três camadas: Camada Molecular: diretamente abaixo da pia-máter e contem células estreladas de localização superficial, dendritos das células de Purkinje, células em cesto e axônios amielínicos da camada granulosa. Camada de Células de Purkinje: contém as grandes células de Purkinje, em forma de frasco, existentes somente no cerebelo. Seus dendritos arborizados projetam-se na camada molecular e seus axônios mielínicos projetam-se na substancia branca. Cada célula de Purkinje recebe centenas de milhares de sinpases, excitatórias e inibitórias que elva deve integrar para formar a resposta adequada. Camada Granulosa: a camada granulosa (mais profunda) é constituída por pequenas células granulosas e glomérulos (ilhotas cerebelares). Os glomérulos são regiões d córtex cerebelar nas quais ocorrem as sinapses entre os axônios que chegam ao cerebelo e as células granulosas. Há a presença constante de micróglias 13 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MEDULA ESPINHAL A medula espinhal, tubo compacto de tecido nervoso em que, diferentemente do encéfalo, a substância branca situa-se perifericamente enquanto que a substancia cinzenta está situada no meio com a forma de um H (em secção transversal). Um pequeno canal central (remanescente da luz do tubo neural original) fica no centro da barra transversal do H. As barras verticais superiores ao H representam os cornos dorsais da medula espinhal, que recebe da medula espinhal, que recebem os prolongamentos centrais dos neurônios sensitivos cujos corpos celulares estão situados no gânglio da raiz dorsal. Os corpos celulares de interneurônios (internunciais) originam-se no SNC e estão totalmente confinados nele, onde formam redes de comunicação para a integração entre neurônios sensitivos e motores. Os interneuronios constituem vasta maioria dos neurônios do corpo. As barras verticais inferiores do H representam os cornos ventrais da medula espinhal, que contêm os corpos de neurônios motores multipolares cujos axônios saem da medula através das raízes ventrais. MENINGES DURA-MÁTER A dura-mater, que recobre o encéfalo, é um tecido conjuntivo colagenoso denso (fibras de colágeno tipo I) constituído por duas camadas intimamente apostas no adulto. A dura-máter perióstea, a camada mais externa, é constituída por células osteoprogenitoras, fibroblastos e feixes organizados de fibras colágenas presas de um modo frouxo á superfície interna do crânio, exceto nas suturas e na base do crânio, locais em que estão presas de um modo firme. É uma camada bem vascularizada. A camada interna da dura, a dura-máter meníngea é constituída por fibroblastos com citoplasma fortemente corado, prolongamentos longos, núcleos ovoides e camadas em lâminas de fibras de colágeno. Esta camada também contém pequenos vasos sanguíneos. Uma camada de células interna à dura-máter meníngea, denominada camada de células da borda, é constituída por fibroblastos achatados dotados de longos prolongamentos que, ocasionalmente, prendem-se uns aos outros por desmossomos e junções comunicantes. 14 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A dura-máter da coluna vertebral não está aderida às paredes da coluna vertebral, mas ela forma um tubo continuo do forame magno ao segundo segmento do sacro e é perfurada pelos nervos espinhais. O espaço epidural, o espaço entre a dura e as paredes ósseas do canal vertebral, está cheio de gordura epidural e um por plexo venoso. ARACNOIDE A camada aracnoide das meninges é avascular, apesar e vasos sanguíneos passarem por ela. Esta camada intermediária das meninges é constituída por fibroblastos, fibras colágenas e algumas fibras elásticas. Os fibroblastos formam junções comunicantes e desmossomos uns com os outros. A aracnoide é composta por duas camadas: (1) a primeira é uma membrana achatada semelhante a uma lamina em contato com a dura; (2) a segunda, região mais profunda, semelhante a uma teia composta pelas células trabeculares da aracnoide (fibroblastos modificados) dispostas frouxamente, juntamente com fibras de colágeno. Estas trabéculas da arcanoide ocupam o espaço subaracnoide, isto é, o espaço entre a parte semelhante a uma lamina da aracnoide e a pia. A interface entre a dura e a aracnoide, o espaço subdural, é considerado um espaço potencial, pois somente aparece após lesão que cause hemorragia subdural quando, então, o sangue força a separação dessas duas camadas. PIA-MÁTER A pia-máter, a camada mais interna das meninges, está intimamente associada ao tecido encefálico, acompanhando todos os seus contornos. Entretanto, a pia-máter não chega a entrar em contato com o tecido nervoso, pois sempre há uma delgada camada de prolongamentos neurogliais interposta entre eles. A pia-máter é constituída por uma delgada camada de fibroblastos modificados, achatados (Tec. conjuntivo frouxo), que se assemelham às células trabeculares da aracnoide. Os vasos sanguíneos abundantes nesta camada, estão envolvidos por células da pia entremeadas com macrófago, mastócito e linfócito. Entre a pia e o tecido nervoso, há delicadas fibras colágenas e elásticas. PLEXO COROIDE O plexo coroide, constituído por dobras de pia-máter dentro dos ventrículos encefálicos, produz o LCR. As dobras da pia-máter, que contem um grande numero de capilares intercalados por tecido conjuntivo frouxo vascularizado e são envolvidas por um epitélio cuboide simples (ependimário) que as reveste, estendem-se pelos ventrículos encefálicos, terceiro, quarto e laterais, formando o plexo coroide. O plexo coroide produz o LCR, que enche os ventrículos encefálicos e o canal central da medula espinhal. O LCR banha o SNC ao circular pelo espaço subaracnoideo. O LCR circula pelos ventrículos encefálicos, espaço subaracnoideo, espaço perivascular e canal central da medula. Apresenta baixo teor de proteínas, mas é rico em íons sódio, potássio e cloreto. É constituído em cerca de 90% de água e íons, contendo algumas células descamadas e linfócitos ocasionais. Realiza as seguintes funções: Proteção do SNC contra traumatismo (coxim); Via de eliminação de produtos do metabolismo do SNC; Defesa contra agentes infecciosos; Usado para diagnósticos de Infecções, Hemorragias, Doenças Degenerativas e Doenças Neoplásicas. REGENERAÇÃO DOS NERVOS Os neurônios destruídos por um traumatismo não são substituídos, pois os neurônios não proliferam. Por isso que uma lesão ao SNC é permanente. Entretanto, quando uma fibra nervosa periférica é lesada ou seccionada, o neurônio tenta reparar o dano, regenerando o prolongamento e restaurando a função através de uma série de eventos estruturais e metabólicos, coletivamente denominados de reação axonal. As reações ao trauma localizam-se, de um modo característico, em três regiões do neurônio: (1) no local do dano (mudanças locais); (2) distais ao local do dano (mudanças anterógradas); e (3) proximais ao local do dano (mudanças retrógradas). REAÇÃO LOCAL A reação local à lesão envolve reparação e remoção de detritos por células da neuroglia. As extremidades seccionadas expandem-se por causa do acúmulo de material trazido pelo axoplasma. Macrófagos e fibroblastos infiltram 15 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO a área lesada, secretam citocinas e fatores de crescimento, e supra-regulam a expressão destes receptoes. Macrófagos invadem a lâmina basal e, ajudados de um modo limitado pelas células de Schwann, fagocitam os detritos. REAÇÃO ANTERÓGRADA A porção do axônio distal à lesão degenera e é fagocitada. O axônio sofre mudanças anterógradas da seguinte maneira: 1. A terminação do axônio se hipertrofia e degenera dentro de uma semana; consequentemente, acaba o contato com a membrana pós-sináptica. Células de Schwann proliferam e fagocitam restos da terminação do axônio, e as células de Schwann recém-formadas ocupam o espaço sináptico. 2. A porção distal do axônio sofre degeneração walleriana (degeneração ortógrada), na qual o axônio e a mielina distais à lesão desintegram, células de Schwann se desdiferenciam e a síntese de mielina é interrompida. Além disso, macrófagos e, em cerca extensão, células de Schwann fagocitam os restos desintegrados. 3. Células de Schwann proliferam formando uma coluna de células de Schwann (tubos de Schwann) contidos dentro da lamina basal original do endoneuro. REAÇÃO RETRÓGRADA E REGENERAÇÃO A porção proximal do axônio lesado degenera e, a seguir, ocorre o brotamento de um novo axônio cujo crescimento é orientado pelas células de Schwann. A parte do axônio proximal à lesão passa pelas seguintes transformações: 1. O pericário do neurônio lesado se hipertrofia (com o acúmulo de neurotransmissores), seus corpos de Nissl se dispersam e seu núcleo fica deslocado. Estes eventos, denominados cromatólise, podem durar vários meses. Enquanto isso, o soma produz ativamente ribossomos livres e sintetiza proteínas e várias macromoléculas, incluindo RNA. Durante este período, o coto proximal do axônio e a mielina que o envolve degeneram até o axônio colateral mais próximo. 2. Vários brotos do axônio emergem do coto proximal do axônio, penetram no endoneuro, e são dirigidos pelas células de Schwann para sua célula alvo. Para que a regeneração ocorra, devem estar presentes células de Schwann, macrófagos e fibroblastos, assim como a lâmina basal. Estas células produzem fatores de crescimento e citocinas e supra-regulam a expressão dos receptores destas moléculas sinalizadoras. 3. O broto é dirigido pelas células de Schwann que se rediferenciam e começam a produzir mielina em torno do axônio em crescimento, ou, nos axônios amielínicos, formam uma bainha de células de Schwann. O broto que alcança primeiro as células alvo forma uma sinapse, enquanto os outros brotos degeneram. O processo de regeneração progride de 3 a 4 mm/dia. CORRELAÇÕES CLÍNICAS Meningite: é uma inflamação das meninges, incluindo a pia-máter e a membrana-aracnoide, e do líquido cefalorraquideano (LCR). Apesar de a causa mais comum ser infecciosa (através de bactérias, vírus ou mesmo fungos), alguns agentes químicos e mesmo células tumorais poderão provocar meningite. A meningite bacteriana é uma doença grave, que deve ser tratada como uma emergência clínica. Pacientes que recebem o diagnóstico e o tratamento adequado têm um bom prognóstico (cerca de 90% de chance de cura). As bactérias são sem dúvida os agentes etiológicos mais importantes na meningite. Diversas espécies bacterianas têm capacidade de invadir a barreira hemato-encefálica, sendo que as mais importantes são: Estreptococos beta- hemolíticos (cocos Gram positivos); Haemophilus influenzae (bacilo Gram negativo); Streptococcus pneumoniae. A princípio os sintomas resultam da infecção e a seguir do aumento na pressão intracraniana: dor de cabeça alta; febre alta e vômitos; Cefaleia, irritabilidade, confusão, delírio e convulsões; Rigidez da nuca, ombro ou das costas; Aparecimento de petéquias (geralmente nas pernas), podendo evoluir até grandes lesões equimóticas ou purpúricas; Resistência à flexão do pescoço. Para uma maior eficiência, o tratamento deve ser específico para o agente etiológico envolvido. No caso de meningites virais não há tratamento específico, mas essas tendem a ser infecções menos graves e auto- limitadas. Para as infecções bacterianas o tratamento deve ser o mais rápido possível por meio de antibióticos. Doença de Parkinson: doença incapacitante relacionada à ausência de dopamina em algumas regiões do encéfalo. Caracteriza-se por rigidez muscular, tremor constante, bradicinesia (movimentos lentos) e, finalmente, uma face semelhante a uma máscara e dificuldade de realizar movimentos voluntários. Como a dopamina é incapaz de atravessar a barreira hematoencefálica, a terapia é feita com L-dopa, que alivia o problema, apesar de os neurônios da área afetada continuarem a morrer. Os esforços para transplantar tecido de adrenal fetal em pessoas com esta doença somente trouxeram alívio temporário. Coreia de Huntington (CH): condição geneticamente hereditária, que se inicia em torno da terceira ou quarta década de vida. Ela começa por movimentos involuntários e desordenados das articulações que progridem para distorções graves, demência e disfunção motora. Acredita-se que esta condição esteja relacionada à perda de células produtoras de GABA, um neurotransmissor inibitório. Sem o GABA, os movimentos são descontrolados. 16 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Acredita-se que a demência associada a esta doença esteja relacionada à perda subsequente de células secretoras de acetilcolina. Doença de Alzheimer (mal de Alzheimer): é uma doença degenerativa do cérebro caracterizada por uma perda das faculdades cognitivas superiores, manifestando-se inicialmente por alterações da memória episódica. Estes défices amnésicos agravam-se com a progressão da doença, e são posteriormente acompanhados por déficites visuo-espaciais e de linguagem. A base histopatológica da doença foi descrita pela primeira vez pelo neuropatologista alemão Alois Alzheimer em 1909, que verificou a existência juntamente com placas senis (hoje identificadas como agregados de proteína beta-amiloide), de emaranhados neurofibrilares (hoje associados a mutação da proteína tau, no interior dos neurotúbulos). Caracteriza-se clinicamente pela perda progressiva da memória. O cérebro de um paciente com a doença de Alzheimer, quando visto em necrópsia, apresenta uma atrofia generalizada, com perda neuronal específica em certas áreas do hipocampo mas também em regiões parieto-occipitais e frontais. Esclerose múltipla: doença relativamente comum que afeta a mielina, sendo mais comum em mulheres que em homens. Usualmente, ela ocorre entre os 15 e os 45 anos de idade e sua principal característica patológica é a dismielinização do SNC (nervo óptico, cerebelo e substancia branca do cérebro, da medula espinhal e dos nervos cranianos e espinhais). Esta doença caracteriza-se por apresentar episódios de inflamação multifocal ao acaso, edema e desmielinização subsequente de axônios do SNC, seguidos por períodos de remissão. Como se acredita que esta desmielinização resulte de um processo autoimune (como consequência de um agente infeccioso), a terapia mais comum para esclerose múltipla é a imunossupressão com corticoesteroides, apesar de se acreditar que a atividade anti-inflamatória da terapia seja a que cause os maiores benefícios. SENTIDOS ESPECIAIS Do ponto de vista biológico e de ciências cognitivas, os sentidos representam o meio pelo qual os seres vivos percebem e reconhecem outros organismos, além das características do meio ambiente em que se encontram, garantindo a melhor adaptação ao mesmo e facilitando a sobrevivência da espécie. As terminações nervosas periféricas auxiliam no processo de codificação sensorial, podendo ser de dois tipos: Axonais; que transmitem impulsos do SNC para os músculos esqueléticos ou para glândulas (terminações motoras ou secretoras) Dendríticas; Recebem diversos estímulos e emitem para o SNC (sensitivas ou receptores) Os receptores sensoriais podem ser: Exteroceptores: situados na superfície do corpo, são especializados para recepção de estímulos do ambiente externo. Proprioceptores: Transmitem informações sensitivas para o SNC e estão localizados nas cápsulas de articulações, tendões e fibras intrafusais. Interoceptores: Recebem estímulos sensitivos originários de dentro de alguns órgãos do corpo. RECEPTORES PERIFÉRICOS ESPECIALIZADOS As terminações dendríticas de alguns receptores sensitivos são especializadas na recepção de determinados estímulos, ajudando o dendrito a responder. Por isso, esses receptores são classificados: Mecanorreceptores: Respondem ao tato; Termorreceptores: Respondem ao frio e ao calor; Nociceptores: Respondem à dor. MECANORRECEPTORES Os mecanorreceptores respondem a estímulos mecânicos capazes de deformar o receptor ou os tecidos que o envolvem. Não-encapsulados: são mecanorreceptores simples e amielínicos. Terminações nervosas peritriquiais: São a forma mais simples dos mecarreceptores, estão localizadas na epiderme da pele – especialmente em regiões muito sensíveis. Funcionam na percepção do tato relacionado à deformação dos pelos. Discos de Merkel: São mais complexos e especializados no tato discriminatório. Estão localizados nas regiões mais sensíveis do tato. Encapsulados: são mecanorreceptores mielinizados com estruturas características e que estão presentes em locais específicos. Corpúsculos de Meissner: Especializados na discriminação tátil e encontrados na porção sem pelos dos dedos e das palmas das mãos, pálpebras, lábios, língua. 17 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Corpúsculos de Pacini: Situados na derme dos dedos das mãos e nas mamas, são especializados na recepção de pressão, tato e vibrações. Corpúsculos de Krause: Situados na região papilar da derme, têm função desconhecida. 10 OBS : Os fusos musculares e os órgãos tendinosos de Golgi são mecanorreceptores encapsulados que participam da propriocepção. Informam as mudanças de comprimento do músculo durante a contração e monitoram a tensão e a velocidade durante o movimento, respectivamente. TERMORRECEPTORES Os termorreceptores são receptores para calor e frio e, portanto, são nociceptores sensíveis à temperatura. NOCICEPTORES Os nociceptores são responsáveis pela percepção da dor e são terminações nuas de fibras nervosas mielínicas que se dividem em 3 grupos: os que respondem à tensão mecânica, os que respondem a extremos de calor ou frio e os respondem a compostos químicos. OLHO Os olhos estão situados dentro de órbitas ósseas ocas. São órgãos fotossensíveis do corpo; a luz que entra atinge o globo ocular, que é composto por três túnicas: fibrosa, vascular e nervosa, formando a informação visual que é transmitida pelo nervo óptico para o cérebro. O globo ocular é composto por três túnicas: - Túnica fibrosa: formada por esclera e córnea; - Túnica vascular: formada por coroide, corpo ciliar e íris; - Túnica nervosa: formada pela retina. TÚNICA FIBROSA É a camada mais externa do olho, formada, na parte posterior, pela esclera – branca e opaca- e, na parte anterior, pela córnea – transparente e incolor. A esclera é constituída por uma camada de tecido conjuntivo denso não-modelado e é, praticamente, avascular. Está ligada a uma delgada camada de tecido conjuntivo frouxo, a episclera. É também constituída por feixes entrelaçados de colágeno tipo I, que dá forma ao olho, isso é mantido pela pressão intraocular dada pelo humor aquoso e corpo vítreo. 18 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A córnea é a porção transparente avascular e altamente inervada da túnica fibrosa. É a mais espessa e constituída por cinco camadas: ● Epitélio corneano: Tecido epitelial pavimentoso estratificado não-queratinizado. Suas células possuem microvilosidades, zona de oclusão, interdigitações e desmossomos. É um epitélio ricamente inervado. ● Membrana de Bowman: Possui fibras de colágeno tipo I de forma aleatória atravessada por fibras nervosas que inervam o epitélio corneano. ● Estroma: É a camada mais espessa da córnea, transparente, com tecido conjuntivo de fibras colágenas tipo I dispostas em lamelas, apresenta espaços que formam a rede trabecular que conduz ao canal de Schlemm. ● Membrana de Descemet: Espessa membrana basal. ● Endotélio corneano: Epitélio simples pavimentoso responsável pela síntese de proteínas necessárias à secreção e manutenção da membrana de Descemet. A qualidade refrativa da córnea é mantida graças ao transporte de sódio, cloro e água; assim, o excesso de líquido no estroma é reabsorvido, TÚNICA VASCULAR É a túnica média do olho constituída por coroide, corpo ciliar e íris. Coroide é a camada pigmentada da túnica vascular, localizada na porção posterior do globo ocular, vascularizada e constituída por tecido conjuntivo frouxo contendo numerosos fibroblastos e outras células do tecido conjuntivo, sendo ricamente suprida por vasos sanguíneos, que nutrem a retina. Corpo ciliar é a extensão do coroide, ocupando o espaço entre a retina e a íris. É constituído por tecido conjuntivo frouxo contendo numerosas fibras elásticas, vasos sanguíneos e melanócitos. Sua superfície medial se projeta em direção ao cristalino, formando os processos ciliares, cujas células transportam um filtrado do plasma para a câmara posterior do olho, formando, assim, o humor aquoso, que fornece oxigênio e nutrientes para o cristalino e córnea. Íris é a extensão mais anterior da coroide, controla a abertura pupilar e é colorida por conta dos melanócitos no epitélio e estroma, dando cor aos olhos. Sua parte anterior é constituída por uma camada de células pigmentadas e de fibroblastos; logo abaixo, há o estroma de tecido conjuntivo, pouco vascularizado, contendo numerosos fibroblastos e melanócitos. Já sua superfície posterior, é lisa e está coberta pela continuação de duas camadas do epitélio da retina que cobrem o corpo ciliar. As células epiteliais voltadas para o estroma da íris têm extensões que formam o músculo dilatador da pupila que, juntamente com a contração do músculo esfíncter da pupila, modifica o diâmetro da pupila, que muda inversamente à quantidade de luz que nela penetra. Cristalino é um disco transparente e biconvexo, flexível, constituído por células epiteliais e seus produtos de secreção e por três partes: Cápsula do cristalino: Lâmina basal contendo colágeno tipo IV e glicoproteína; Epitélio subescapular: Revestido por uma camada de células cuboides, que se comunicam por junções comunicantes; Fibras do cristalino. Corpo vítreo é um gel transparente que preenche a cavidade vítrea situada atrás do cristalino, constituído por água, fibras de colágeno e ácido hialurônico. TÚNICA NERVOSA A retina faz parte da túnica mais interna do olho que contém as células fotorreceptoras: cones e bastonetes. O disco óptico é o local de saída do nervo óptico e, por não conter células fotorreceptoras, é considerado o ponto cego da retina. Localizada mais lateralmente, está a mácula lútea e, centralmente, a fóvea central. 19 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A retina é constituída por dez camadas: Epitélio pigmentar: constituído por células cuboides a colunares, cujos núcleos situam-se basalmente. Eesta camada absorve a luz após o estímulo dos fotorreceptores, evitando a reflexão pelas demais túnicas e fagocitam discos membranosos descartados pelos bastonetes. Camada de cones e bastonetes: a base dessas células faz sinapses com as células bipolares subjacentes. o Cones: Quando ativados pela luz intensa, produzem uma grande asciduidade visual. São longos e estreitos na fóvea central. o Bastonetes: Células alongadas que são ativadas pela luz fraca, incapazes de perceber cores. Respondem mais lentamente que os cones. Membrana Limitante Externa: É uma zona de adesão das células de Müller, que são células da neuroglias modificadas que dão sustentação para as células da retina nervosa. Camada Nuclear Externa: Núcleos dos cones e bastonete Camada Plexiforme Externa: Realizam sinapses axodendríticas entre células fotorreceptoras e os dendritos das células bipolares e horizontais subjacentes Camada Nuclear Interna: o Neurônios bipolares: interpostos entre as células receptoras e as células ganglionares. o Células horizontais: estabelecem sinapses com as junções sinápticas entre as células fotorreceptoras e as células bipolares. o Células amácrinas: seus dendritos terminam em complexos sinápticos entre as células fotorreceptoras e ascélulas bipolares e estabelecem sinapses com células interplexiformes. o Células de Müller: células da neuróglia modificadas, se estendendo do corpo vítreo até os segmentos internos dos cones e dando sustentação para as células da retina nervos. Camada Plexiforme Interna: os prolongamentos das células amácrinas, das bipolares e das ganglionares se misturam na camada plexiforme interna e as sinapses axodendríticas entre os axônios das células bipolares e os dendritos das células ganglionares e das células amácrinas também estão situadas nessa camada Camada de Células Ganglionares: corpos celulares de grandes neurônios multipolares das células ganglionares da retina estão situados nessa camada. Camada de Fibras Do Nervo Óptico: axônios amielínicos das células ganglionares Membrana Limitante Interna: lâmina basal das células de Müller ESTRUTURAS ACESSÓRIAS DOS OLHOS As estruturas acessórias do olho incluem a conjuntiva, a pálpebra e o aparelho lacrimal. Conjuntiva é uma membrana mucosa transparente que reveste a superfície interna das pálpebras e cobre a esclera da parte anterior do olho, é constituída por epitélio colunar estratificado contendo células caliciformes e que se assenta sobre uma lâmina basal e uma lâmina própria composta por tecido conjuntivo frouxo. A secreção das células caliciformes faz parte da película lacrimal, que ajuda a lubrificar e proteger o epitélio do aspecto anterior do olho. As pálpebras formam uma barreira protetora para a superfície anterior do olho, sendo constituída por epitélio pavimentoso estratificado. Glândulas sudoríparas, pelos e glândulas sebáceas estão localizados na pele das pálpebras. As glândulas de Meibomian, glândulas sebáceas modificadas, abrem-se na borda livre das pálpebras e secretam uma substância oleosa que é incorporada na película lacrimal e acaba por impedir a evaporação das lágrimas. O aparelho lacrimal é constituído pela glândula lacrimal, que secreta o fluido lacrimal; pelos canalículos lacrimais, que removem o fluido lacrimal da superfície do olho; pelo saco lacrimal, que é uma porção dilatada do sistema de dutos e pelo ducto nasolacrimal, que leva o fluido lacrimal para a cavidade nasal. ORELHA O funcionamento da orelha interna objetiva a interpretação de sons e, para isso, baseia-se na dinâmica dos fluidos contidos em dois labirintos: ósseo e membranoso. 20 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A energia sonora, depois de conduzida ao longo da orelha externa, estimula o movimento dos ossículos da orelha média, fazendo com que o estribo estimule a propagação sonora pela perilinfa, a partir da janela oval. Como a janela oval se abre na rampa vestibular, este é o primeiro espaço a receber as vibrações da base do estribo. A rampa média (representada pelo próprio ducto coclear) está entre a rampa vestibular e a rampa timpânica e está preenchida por endolinfa, como vimos anteriormente. Esta rampa tem duas fronteiras: membrana de Reissner e a membrana basilar. A membrana de Reissner (vestibular) separa a rampa vestibular da rampa média. Atendendo à sua espessura (por ser muito fina), não oferece obstáculo à passagem das ondas sonoras. Deste modo, a compressão e propagação do som ao longo da perilinfa é facilmente propagada à endolinfa dentro do ducto coclear, onde está contido o órgão de Corti. O órgão de Corti consiste em: membrana basilar; membrana tectorial; e células ciliadas entre as duas membranas, apresentando ainda células de suporte. As células ciliadas são as receptoras do sinal vibratório, capazes de transformar a energia sonora propagada pela endolinfa em impulso nervoso. Este impulso será propagado através do componente coclear do N. vestíbulo-coclear, percorrendo a via auditiva, até o córtex auditivo, onde acontecerá a interpretação do som. ORELHA EXTERNA Constituído pelo pavilhão da orelha (composto por uma placa de cartilagem elástica), meato auditivo externo(revestido por pele, contendo folículos pilosos, glândulas sebáceas e sudoríparas modificadas denominadas glândulas ceruminosas, que produzem cerume, que, juntamente com os pelos, impedem a penetração profunda de objetos no meato) e membrana timpânica, cuja superfície externa é coberta por uma epiderme delgada e interna, por epitélio simples pavimentoso ou cuboide. ORELHA MÉDIA Espaço cheio de ar revestido por epitélio pavimentoso simples que contém os ossículos: martelo, bigorna e estribo, que cobrem a distância entre a membrana timpânica e a membrana da janela oval. A cavidade timpânica é revestida por epitélio simples pavimentoso, entretanto, mais profundamente, aproximando-se da tuba auditiva, o osso da cavidade timpânica é substituído por cartilagem e seu revestimento epitelial torna-se um epitélio colunar pseudoestratificado ciliado. 11 OBS : Ao deglutir, assoar o nariz ou bocejar, o orifício da tuba auditiva abre-se permitindo uma equalização da pressão do ar, aliviando a pressão do ouvido durante o voo ou em lugares com elevadas altitudes. O martelo, a bigorna e o estribo estão articulados em série por meio de articulações sinoviais revestidas por epitélio pavimentoso simples. O martelo está preso à membrana timpânica, a bigorna está entre ele e o estribo e este, por sua vez, está ligado à janela oval, que junto com a janela redonda, une a cavidade do ouvido médio com o ouvido interno. O músculo tensor do tímpano e o estapédio auxiliam os movimentos da membrana timpânica e dos ossículos. Ao vibrar, a membrana timpânica movimenta os ossículos, dessa forma, as oscilações são ampliadas, fazendo vibrar a membrana da janela oval, colocando em movimento o líquido dentro da cóclea. ORELHA INTERNA A orelha interna é constituída pelo labirinto ósseo, uma cavidade irregular, situada na porção petrosa do temporal, e pelo labirinto membranoso. O labirinto ósseo é revestido por endósteo e está separado do labirinto membranoso pelo espaço perilinfático, que é preenchido por um líquido claro denominado perilinfa. O vestíbulo é a parte central do labirinto ósseo situada entrea a cóclea, que ocupa uma posição anterior, e os canais semicirculares, que ocupam uma posição posterior. Sua de parede lateral contém a janela oval e janela redonda. Contendo também regiões especializadas do labirinto membranoso: utrículo e sáculo. 21 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO LABIRINTO MEMBRANOSO O labirinto membranoso está preenchido pela endolinfa, possui o sáculo e o utrículo, os dutos semicirculares e o duto coclear. SÁCULO E UTRÍCULO O sáculo e o utrículo estão ligados entre si por meio do duto utriculossacular. São constituídos por uma delgada camada vascular externa de tecido conjuntivo e uma camada interna de epitélio simples pavimentoso ou cuboide. Suas regiões especializadas percebem a orientação da cabeça em relação à gravidade(sáculo) e aceleração(utrículo),agindo como receptores, que são denominados mácula do sáculo e mácula do utrículo. As máculas são constituídas por dois tipos de células neuroepiteliais: células pilosas tipo I e tipo II, cada célula pilosa possui um único quinocíclio (cílio móvel) e vários estereocílios e por células de sustentação, que se assentam sobre uma lâmina basal. 12 OBS : A inervação das células pilosas é derivada da divisão vestibular do nervo Vestibulococlear. DUTOS SEMICIRCULARES O duto semicircular é uma continuação do labirinto membranoso que parte do utrículo, são em três e a extremidade deles é dilatada, essa região expandida é denominada ampola, que contém as cristas ampolares, áreas de receptores especializados. A cúpula é uma massa glicoproteica gelatinosa com função de cobrir as cristas ampulares. DUCTO COCLEAR E ÓRGÃO DE CORTI O duto coclear – também chamado de escala média- é uma porção do labirinto membranoso. É um órgão receptor, cuneiforme, contido na cóclea óssea e envolvido por perilinfa, separado por duas membranas: membrana vestibular (de Reissner) e membrana basilar. LABIRINTO ÓSSEO O sistema ou aparelho vestibular é o conjunto de órgãos do ouvido interno dos vertebrados responsáveis pela manutenção do equilíbrio. No homem, é formado pelos três canais semicirculares (que abrigam os ductos semiciculares) e o vestíbulo (que contém o sáculo e o utrículo). Ao vestíbulo, encontra-se igualmente ligada a cóclea que é a sede do sentido da audição. Ao conjunto destas estruturas, dá-se o nome labirinto ósseo (canais semicirculares, vestíbulo e cóclea), devido à complexidade da sua forma tubular e constituição calcificada (e dentro do labirinto ósseo, está presente o labirinto membranoso, representado pelos ductos semicirculares, sáculo, utrículo e ducto coclear). O compartimento, cheio de perilinfa, situado acima da membrana vestibular é denominado escala vestibular e o situado abaixo da membrana basilar, chamado escala timpânica. Esses compartimentos comunicam-se através do helicotrema, que se localiza no ápice da cóclea. A membrana vestibular é constituída por duas camadas de epitélio pavimentoso, que são separadas uma da outra por uma lâmina basal. A membrana basilar, que se estende da lâmina espiral no modíolo até a parede lateral, sustenta o órgão de Corti e é constituída por duas zonas: a zona arqueada e a zona pectinada. A zona arqueada, mais delgada e mais mediai, sustenta o órgão de Corti e a zona pectinada é semelhante a uma malha fibrosa contendo alguns fibroblastos. 22 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO CÓCLEA A cóclea funciona na percepção do som. As ondas sonoras colhidas pelo ouvido externo vão para o meato auditivo externo e são recebidas pela membrana timpânica, que é posta em movimento. A membrana timpânica converte ondas sonoras em energia mecânica. As vibrações da membrana timpânica movimentam o martelo e, conseqüentemente, os dois ossículos restantes. Por causa de uma vantagem mecânica conferida pelas articulações dos três ossículos, a energia mecânica é ampliada cerca de 20 vezes ao chegar à base do estribo, onde movimenta a membrana da janela oval. Os movimentos da janela oval dão início a ondas de pressão na perilinfa contida na escala vestibular. Como os líquidos (neste caso a perilinfa) são incompressíveis, a onda é transmitida pela escala vestibular, através do helicotrema, para a escala timpânica. A onda de pressão da perilinfa da escala timpânica causa a vibração da membrana basilar. O órgão de Corti está firmemente aderido à membrana basilar, por isso um movimento oscilatório desta membrana é traduzido em um movimento de cisalhamento sobre os estereocílios das células pilosas, que estão imersas na membrana tectorial rígida que os cobre. Quando a força de cisalhamento produz uma deflexão dos estereocílios em direção dos estereocílios mais altos, a célula torna-se despolarizada gerando, assim, um impulso que é transmitido através de fibras nervosas aferentes. 23 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Rebeca Isabel Rodrigues Abrantes Nassim Chattah. ANATOMIA DO SISTEMA NERVOSO O sistema nervoso consiste no conjunto de órgãos constituídos pelo tecido nervoso, responsáveis por controlar as reações do animal no ambiente externo, e também pelo controle visceral. Na espécie humana, ainda acumula as funções de cognição, aprendizado, memória, e personalidade. IMPORTÂNCIA FUNCIONAL E CLÍNICA Sua relevante capacidade funcional, associada a grande variedade de patologias que podem comprometê-lo, faz com que o sólido conhecimento de sua morfologia e respectivas correlações funcionais podem influenciar decisivamente para um diagnóstico precoce, tratamento e, consequentemente, prognóstico favorável para o paciente. O sistema nervoso pode estar relacionado, por exemplo, com as seguintes especialidades da área de saúde: Neuroanatomia Neurologia Neurocirurgia Psiquiatria Psicologia Fisioterapia Enfermagem Fonoaudiologia Pedagogia Um exemplo prático se faz nos casos de fratura da base do crânio, mais especificamente na fossa anterior: pode ocorrer comprometimento do osso etmoide, cursando com lesão menígea e rinorreia (extravasamento de líquido pelo nariz – neste caso, líquor ou líquido cérebro-espinhal), podendo o paciente evoluir com meningite. Outro exemplo diz respeito à importância do chamado diagnóstico topográfico em neurologia: lesões em locais específicos do sistema nervoso periférico e/ou central podem causar síndromes motoras ou sensitivas específicas que, somente através da análise clínica do paciente, se torna possível presumir a região acometida com grande precisão (como é nos casos de hemissecção medular ou síndrome de Brown-Serquard, poliomielite, lesões mediais do bulbo ou síndrome de Dejerine, lesões da base do pedúnculo cerebral do mesencéfalo ou síndrome de Weber, etc.). TECIDO NERVOSO O tecido nervoso é constituído, basicamente, por neurônios (e suas fibras ou axônios) e células da Glia. Neurônios: são células (cerca de 100 bilhões) altamente especializadas e sem poder de regeneração (ou com pouco poder). Os corpos dos neurônios estão localizados na chamada substância cinzenta e seus axônios (ou fibras) estão localizados na substância branca. As principais funções ou propriedades dos neurônios são: o Excitabilidade: utilizada na percepção das mais sutis modificações ocorridas nos ambientes externo e interno. Como resposta ao estímulo o neurônio desencadeia um impulso nervoso. o Condutibilidade: capacidade de transmitir os impulsos nervosos. Células da Glia: com uma população celular 10 vezes maior que a do neurônio, tem funções coordenadas para auxiliar à tarefa dos neurônios. Possuem maior potencial de regeneração. As principais células são: o Astrócitos: barreira Hematoencefálica o Oligodendrócitos: bainha de Mielina no SNC. o Micróglia: função fagocítica. o Células ependimárias: Plexos Corioides o Células de Schwann: Bainha de Mielina no SNP. DIVISÕES DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista anatômico, podemos dividir o sistema nervoso em duas grandes partes: o sistema nervoso central (S.N.C.) e o sistema nervoso periférico (S.N.P.). O primeiro reúne as estruturas situadas dentro do crânio (encéfalo) e da coluna vertebral (medula espinal), enquanto o segundo reúne as estruturas distribuídas pelo organismo (nervos, plexos e gânglios periféricos). Já do ponto de vista funcional, o sistema nervoso deve ser dividido em sistema nervoso somático (S.N.S.) e sistema nervoso autonômico (S.N.A.), de modo que o primeiro está relacionado com funções submetidas a comandos conscientes (sejam motores ou sensitivos, estando relacionado com receptores sensitivos e com músculos estriados esqueléticos) e o segundo, por sua vez, está relacionado com a inervação inconsciente de glândulas, músculo cardíaco e músculo liso. 24 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO DIVISÃO ANATÔMICA DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista anatômico, o sistema nervoso pode ser dividido em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). Por definição didática, temos: SNC: conjunto de órgãos do sistema nervoso que se encontra protegido pelos ossos do esqueleto axial da cabeça e coluna (formando o chamado neuroeixo). Ele Recebe os estímulos, avalia e desencadeia respostas. Basicamente, é constituído por dois representantes: o encéfalo (conjunto de estruturas nervosas abrigadas dentro do crânio) e medula espinhal. SNP: espalhado pelo corpo, percebe as modificações ocorridas nos ambientes externo e interno, e conduz estas informações para a parte central. É basicamente constituído pelos nervos e gânglios nervosos. MENINGES Antes de adentrar no estudo propriamente dito da estruturas que compõem o sistema nervoso central, devemos entender que todas elas são revestidas por envoltórios de natureza conjuntiva, que tem a função de revestir e proteger (mecanicamente) esses importantes órgãos. São denominadas, de fora para dentro: Dura-Máter; Aracnoide; Pia-máter. • Dura-Máter: é a mais espessa e externa das três. • Aracnoide: está situada entre as meninges Dura e Pia-Máter. • Pia-Máter: é dentre as meninges a mais delicada, encontra-se aderida ao tecido nervoso (nas peças de laboratório, inclusive, torna-se difícil de disseca-la). Separando a Dura-máter da Aracnoide, encontramos o Espaço Subdural; Entre a Aracnoide e a Pia-Máter existe o espaço Subaracnóideo. Neste espaço, circula o Líquido cerebrospinal (LCR ou líquor), cuja função é formar uma barreira mecânica de proteção entre o Tecido Nervoso e o meio externo. 25 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MEDULA ESPINAL A medula espinal (ou, como chamada por alguns autores, “espinal”) é uma massa cilíndrica e alongada de tecido nervoso, apresentando calibre variável, localizada no interior do canal vertebral (no chamado canal vertebral, formado pelo empilhamento dos forames vertebrais). Seu limite superior é o forame magno do osso occipital (onde passa a se continuar na forma do bulbo), e seu limite inferior se dá ao nível de L2 ou segunda vértebra lombar (onde se continua na forma de terminações nervosas que constituem a chamada cauda equina). Tem um comprimento médio de 45 cm e é dividida em segmentos imaginários a partir de cada nervo espinhal que dela parte. As principais funções da medula são: • Centro Nervo para Ações Reflexas: integra e “interpreta” de maneira imediata alguns estímulos (geralmente nocivos) que entram pelos nervos espinhais. • Via nervosa: a medula é transpassada por inúmeras fibras (leia-se, axônios de neurônios) que sobem (levando estímulos ao encéfalo) ou descem (levando estímulos indiretamente aos músculos e vísceras). A topografia vértebro-medular é, por muitas vezes, utilizada na prática clínica, sobretudo na anestesia ou na coleta de líquor para análise laboratorial: como a medula, na maioria das pessoas, se encerra ao nível da 2ª vértebra lombar e o canal espinhal (e as meninges) continuam até o final deste canal (aproximadamente na altura da 2ª vértebra sacral ou S2), podemos abordar os espaços meníngeos, utilizando como referência os paços entre os processos espinhais das vértebras abaixo de L2 (no intuito de desviar a agulha da massa compacta que compõe a medula): Espaço Epidural: utilizado para anestesias peridurais Espaço Subaracnóideo: utilizado para coleta de Líquido Cérebro-espinhal, Punções e Anestesias Raquidianas. No que diz respeito à composição histológica da medula, devemos tomar nota que seus neurônios (leia-se, “corpos dos neurônios”) estão localizados mais centralmente na medula, enquanto que suas fibras (leia-se, axônios destes neurônios) localizam-se mais perifericamente. TRONCO ENCEFÁLICO O tronco encefálico interpõe-se entre a medula e o diencéfalo, situando-se ventralmente ao cerebelo. Possui, basicamente, duas funções gerais: Recebe informações sensitivas de estruturas cranianas e controla a maioria das funções motoras e viscerais referentes a estruturas da cabeça; Contém circuitos nervosos que transmitem informações da medula espinhal até outras regiões encefálicas e, em direção contrária, do encéfalo para a medula espinhal (lado esquerdo do cérebro controla os movimentos do lado direito do corpo e vice-versa). Além destas duas funções gerais, as várias divisões do tronco encefálico desempenham funções motoras e sensitivas específicas. O tronco encefálico é subdividido em bulbo, ponte e mesencéfalo. 26 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO BULBO O bulbo constitui a porção mais caudal do tronco encefálico, localizado na cavidade craniana, deitado sobre o clívo do osso Occipital. Seu limite superior se dá no sulco bulbo-pontino (que o separa da ponte na sua face anterior) e seu limite inferior se dá ao nível do forame magno do osso Occipital. As principais funções do bulbo são: via nervosa; centro nervoso (tosse; espirro; secreção lacrimal e piscar; deglutição; sucção; secreção salivar); centro cárdio-inibitório; centro respiratório, etc. No que diz respeito a sua função de via nervosa, destacamos a relação do bulbo com a principal via de fibras nervosas motoras (eferentes) do sistema nervoso: o trato córtico-espinhal, um feixe de fibras nervosas que partem do córtex motor voluntário do cérebro em direção à medula espinal (para estimular, assim, a musculatura estriada esquelética). No bulbo, as fibras do trato córtico-espinhal descem pelas chamadas pirâmides bulbares (elevações na face anterior do bulbo, produzidas pela passagem do trato) e, mais inferiormente, cruzam para o lado oposto de onde se originaram na chamada decussação das pirâmides (ponto que marca o cruzamento oblíquo de fibras do trato cortico- espinal para o lado oposto). Esse cruzamento explica, por exemplo, o fato de que o hemisfério direito controla a motricidade do lado esquerdo do corpo, e vice-versa. OBS: Perceba que o trato córtico-espinhal não é única via nervosa do sistema nervoso – na verdade, é apenas uma (das mais importantes) vias descendentes (motoras) e ascendentes (sensitivas) do sistema nervoso. Este não é o momento de falar deles, mas é importante que o estudante de medicina, que inicia agora o seu conhecimento anatômico, entenda um importante conceito: a formação de um trato necessita de, basicamente, dois a três neurônios apenas (em geral). Isso significa que, nos tratos descendentes (como o trato córtico-espinhal, que já conhecemos), o primeiro neurônio (ou “neurônio motor superior”) localiza-se no córtex e ele projeta um longo axônio (que parte nas fibras do trato) para alcançar o segundo neurônio (ou “neurônio motor inferior”) localizado na medula – portanto, o estudante deve esquecer o conceito errôneo que a maioria tem em pensar que, do cérebro até a inervação motora, vários neurônios vão se conectando até alcançar o destino final. 27 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO PONTE A ponte constitui uma massa cuboide de tecido nervoso, e representa a parte média do Tronco Encefálico. É limitada superiormente sulco ponto-mesencefálico (que o limita do mesencéfalo) e inferiormente e pelo sulco bulbo- pontino (que o limita do bulbo). As principais funções da ponte são: via nervosa; centro nervoso para alguns atos reflexos emocionais: expressões faciais; riso; lágrimas; etc. IV VENTRÍCULO Durante o desenvolvimento embrionário, a luz do tubo neural dá origem a ventrículos, que nada mais são que cavidades localizadas dentro do encéfalo. Estes ventrículos se comunicam entre si, e dentro deles é formado e circula o líquor. Ao nível do tronco encefálico, na região posterior da ponte e do bulbo, encontra-se o IV ventrículo, uma cavidade losangular, situada dorsalmente ao Bulbo e a Ponte, e ventralmente ao Cerebelo. O IV ventrículo se comunica com o III ventrículo através do Aqueduto do Mesencéfalo, e se comunica com o Espaço Subaracnóideo através das aberturas laterais e mediana do IV Ventrículo (por onde o LCR escorre dos ventrículos para este espaço meníngeo). MESENCÉFALO O mesencéfalo constitui a porção mais cranial do tronco encefálico. Seu limite superior e impreciso (admite-se que seja em uma linha imaginária traçada desde a glândula pineal até os corpos mamilares) e seu limite inferior se dá no próprio sulco ponto-mesencefálico. Ele é atravessado longitudinalmente pelo Aqueduto do Mesencéfalo (canal que comunica o III ventrículo ao IV). Este aqueduto divide o mesencéfalo em duas grandes partes: pedúnculo cerebral (que é dividido em tegmento e base) e teto do mesencéfalo (onde estão presentes os colículos). CEREBELO O cerebelo consiste em uma subdivisão do rombencéfalo (juntamente à ponte) e está localizado nas Fossas Cerebelares do Osso Occipital, dorsalmente ao mensencéfalo, a ponte e ao bulbo, contribuindo para formação do teto do IV Ventrículo. É responsável pelo controle da motricidade, coordenação, tônus muscular e equilíbrio, dentre outras funções. O cerebelo, assim como o telencéfalo, é dividido em dois hemisférios, o esquerdo e o direito; entretanto, diferentemente dele, o cerebelo apresenta uma formação mediana denominada de vermis do cerebelo, que assim como seus hemisférios, também é dividido em lóbulos. Sua ligação com os órgãos do Tronco Encefálico se faz através de 03 feixes de fibras nervosas, de nominados pedúnculos Cerebelares: Pedúnculo cerebelar superior Mesencéfalo Pedúnculo cerebelar médio (braço da ponte) Ponte Pedúnculo cerebelar inferior Bulbo CÉREBRO O cérebro é constituído pelo telencéfalo e pelo diencéfalo. DIENCÉFALO O diencéfalo consiste em uma área localizada na transição entre o tronco encefálico e o telencéfalo, sendo subdividido em hipotálamo, tálamo, epitálamo e subtálamo. Todas as mensagens sensoriais, com exceção das provenientes dos receptores do olfato, passam pelo tálamo (e metatálamo) antes de atingir o córtex cerebral. O diecéfalo é quase que completamente encoberto pelos hemisférios cerebrais. Suas porções delimitam o III Ventrículo, que se comunica com o IV ventrículo através do aqueduto cerebral e com os ventrículos laterais através dos forames interventriculares. 28 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Tálamo: é uma massa ovoide predominantemente composta por substância cinzenta localizada no diencéfalo e que corresponde à maior parte das paredes laterais do terceiro ventrículo encefálico. O tálamo atua como estação retransmissora de impulsos nervosos para o córtex cerebral. Anatomicamente, encontramos na região do hipotálamo estruturas como: o quiasma óptico e a glândula hipófise. Hipotálamo: também constituído por substância cinzenta, é o principal centro integrador das atividades dos órgãos viscerais (sistema nervoso autônomo), sendo um dos principais responsáveis pela homeostase corporal. Ele faz ligação entre o sistema nervoso/límbico e o sistema endócrino/visceral, atuando na ativação de diversas glândulas endócrinas. Nele, encontramos estruturas anatômicas importantes, como o Corpo Geniculado Medial (que se comunica com os colículos inferiores do mesencéfalo, integrando a Via Auditiva); e o Corpo Geniculado Lateral (que se comunica com os colículos superiores do teto do mesencéfalo, integrando a Via Óptica). Epitálamo: constitui a parede posterior do terceiro ventrículo e nele, está localizada a glândula pineal. TELENCÉFALO O telencéfalo corresponde ao conjunto dos hemisférios cerebrais (lobos, giros, sulcos e substância branca adjacente), núcleos da base e os ventrículos laterais. Em cada hemisfério, identificamos um Ventrículo Lateral. Os hemisférios correspondem a porção superior e lateral do Cérebro, apresentando-se em número de dois, sendo um direito e outro esquerdo. A separação entre os hemisférios cerebrais se faz por uma ampla fissura, de direção ântero-posterior, denominada fissura longitudinal do cérebro. Para estudo anatômico, devemos dividir os hemisférios em faces: Face supero-lateral: face completamente convexa em toda sua extensão. Em Posição Anatômica está voltada para os ossos da calvária. Face Medial: apresenta aspecto plano. Em Posição Anatômica, está voltada para o plano mediano. 29 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Face Inferior: apresenta aspecto irregular, está apoiada na Base do Crânio. Cada uma das faces dos hemisférios Cerebrais encontra-se dividida em regiões menores: os Lobos Cerebrais. Os mais evidentes (sobretudo na face supero-lateral do cérebro) são os lobos frontais, temporais, parietais e occipitais. Mais profundamente aos demais lobos, é possível identificar o chamado lobo da ínsula (para observá-lo, retira-se o “opérculo fronto-parieto-temporal”). De forma sucinta, as funções de cada lobo são: Lobo Occipital: contém o córtex visual primário e recebe estímulos dos nervos ópticos. Relacionado, portanto, pela captação da visão. Lobo Temporal: abriga o córtex auditivo primário, servindo como entrada para a maioria dos estímulos auditivos. Nele, está abrigado ainda o hipocampo, importante estrutura do sistema límbico relacionada com a memória (tardia). Lobo Parietal: é sede principal de entrada de múltiplos estímulos sensoriais, pois apresenta o córtex somatossensorial primário. Lobo Frontal: maior lobo telencefálico, é conhecido por abrigar o córtex motor primário. Está relacionado ainda com diversos aspectos psicossociais (comportamento, planejamento de atitudes, personalidade, juízo, etc.), sendo importantes áreas de planejamento e ações sequenciadas, e memória (recente). Do lado esquerdo, abriga ainda a área anterior (ou motora) da linguagem (área de Broca, que estabelece conexões com a área de Wernicke do lobo temporal e está relacionada com a articulação de fonemas). Lobo da ínsula: está envolvido na composição do lobo límbico, responsável pelo controle emocional e pelo armazenamento da memória recente. OBS: O sistema límbico, citado anteriormente, consiste em um conjunto de estruturas telencefálicas relacionadas com emoções, memória e parte do controle visceral. Cada lobo cerebral é repartido em giros e sulcos (estratégia evolutiva que fez com que o cérebro humano fosse capaz de armazenar uma maior quantidadede neurônios, mesmo em um volume encefálico relativamente pequeno): Sulcos: são depressões encontradas em nível da superfície do telencéfalo, têm como função aumentar a Superfície do Córtex Cerebral. Alguns sulcos são utilizados como referências seguras para localização dos lobos, e para individualização de áreas do córtex denominadas de Giros. Giros: são faixas do Córtex do Telencéfalo que apresentam correspondência funcional. Sua individualização nos Lobos é feita com auxílio dos Sulcos. 30 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Principais giros e sulcos cerebrais Face supero-lateral Lobo frontal Sulco central: inicia-se na face medial do cérebro e segue até a fissura lateral (as vezes separada dela por uma pequena prega de córtex). Giro pré-central: corresponde a toda porção do Lobo Frontal, situada entre os Sulcos Central e Pré-Central. Apresenta o centro cortical responsável pela Motricidade voluntária do Corpo Humano. Sulcos frontais superior e inferior Giro frontal superior Giro frontal médio Giro frontal inferior: corresponde a porção do Lobo Frontal situada abaixo do Sulco Frontal Inferior, e acima do Sulco Lateral. Pode ser dividido em três partes (parte orbital, triangular e opercular), abrigando o Centro Cortical responsável pela Palavra Falada. Lobo parietal Sulco pós-central Giro Pós-Central: corresponde a toda porção do Lobo parietal, situada entre os Sulcos Central e Pós- Central. Corresponde ao centro cortical responsável sensibilidade geral (tato, pressão, temperatura, dor, etc). Sulco intraparietal Giro Supramarginal: Situado abaixo do sulco intraparietal, no lóbulo parietal inferior, mais especificamente na ponta posterior da fissura lateral do cérebro. Corresponde ao centro cortical da compreensão da linguagem tateada (leitura braile). Giro Angular: Situado por trás do giro supramarginal, está relacionado com a compreensão da linguagem visual. Lobo temporal Sulco lateral. Sulcos temporais superior e inferior. Giro temporal superior: corresponde a toda porção da face súpero-lateral localizada abaixo do sulco lateral e por diante de uma linha imaginária que une o início do sulco parieto-occipital à incisura pré-occipital. Abriga o córtex auditivo primário. Giro temporal médio e inferior. Face medial Comissuras: são feixes de fibras que comunicam os dois hemisférios cerebrais, cruzando o plano mediando de forma horizontal. Corpo caloso (maior delas): rostro, joelho, corpo e esplênio Comissura anterior Comissura posterior Ventrículos laterais Cornos (partes) frontal, parietal, occipital e temporal Septo pelúcido Lobo occipital Sulco calcarino: começa abaixo do esplênio do corpo caloso e continua em um trajeto arqueado até o polo occipital. O Córtex que margeia o Sulco Calcarino corresponde ao Centro Cortical da Visão. Cúneo Lobo frontoparieal Giro frontal superior, lóbulo paracentral e pré-cúneo Sulco do cíngulo Giro do cíngulo Sulco do corpo caloso 31 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Face inferior Lobo frontal Giro reto Sulco olfatório (e trato e bulto olfatórios) Giros orbitais Lobo parieto-occipital Giro para-hipocampal e uncos Sulco colateral Giro occipito-temporal medial Sulco occipito-temporal Giro occipito-temporal lateral O acidente vascular cerebral (AVC) ou encefálico (AVE) acontece quando uma determinada área do encéfalo é privada de suprimento arterial e de O2 além de um determinado tempo (5 minutos, em média), de tal forma que acontece um infarto cerebral com lesão irreversível dos neurônios nela localizada. O AVC pode ser de dois tipos: hemorrágico ou isquêmico. A depender da área acometida, o paciente desenvolverá uma síndrome neurológica específica. O AVC é denominado hemorrágico quando uma Artéria se rompe (geralmente por um pico hipertensivo) e ocorre paralisa a circulação do sangue para determinado território. O AVC é denominado isquêmico quando um êmbolo (ateroma) "entope" uma artéria do cérebro e o fluxo sanguíneo é obstruído para determinado território. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO O sistema nervoso periférico é constituído por estruturas localizadas fora do neuroeixo, sendo representado pelos nervos (e plexos formados por eles) e gânglios nervosos (consiste no conjunto de corpos de neurônios fora do SNC). No SNP, os nervos cranianos e espinhais, que consistem em feixes de fibras nervosas ou axônios, conduzem informações para e do sistema nervoso central. Nervos: cordões esbranquiçados formados pelos axônios dos neurônios e seus envoltórios conjuntivos. Plexos: conjunto de nervos formados para mesclar axônios originados em segmentos diferentes da medula espinhal. Gânglios: dilatações presentes no trajeto de um nervo, formadas por corpos de neurônio (corresponde, portanto, aos neurônios localizados fora do neuroeixo). Terminações Nervosas: estruturas especializadas encontradas na extremidade de um Nervo, com função de receber os estímulos (terminações sensitivas); ou na transmissão para um órgão efetor (Terminações Motoras). NERVOS ESPINHAIS Existem 31 pares de nervos espinhais aos quais correspondem 31 segmentos medulares assim distribuídos: 8 cervicais (existe oito nervos cervicais mas apenas sete vértebras pois o primeiro par cervical se origina entre a 1ª vértebra cervical e o osso occipital), 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 1 coccígeo. 32 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO NERVOS CRANIANOS Os 12 nervos cranianos, também constituintes importantes do sistema nervoso periférico, apresentam funções neurológicas diversificadas. I. Nervo Olfatório: é um nervo totalmente sensitivo que se origina no teto da cavidade nasal e leva estímulos olfatórios para o bulbo e trato olfatório, os quais são enviados até áreas específicas do telencéfalo. II. Nervo Óptico: nervo puramente sensorial que se origina na parte posterior do globo ocular (a partir de prolongamentos de células que, indiretamente, estabelecem conexões com os cones e bastonetes) e leva impulsos luminosos relacionados com a visão até o corpo geniculado lateral e, daí, até o córtex cerebral relacionado com a visão. 33 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO III. Nervo Oculomotor: nervo puramente motor que inerva a maior parte dos músculos extrínsecos do olho (Mm. oblíquo inferior, reto medial, reto superior, reto inferior e levantador da pálpebra) e intrínsecos do olho (M. ciliar e esfíncter da pupila). Indivíduos com paralisia no III par apresentam dificuldade em levantar a pálpebra (que cai sobre o olho), além de apresentar outros sintomas relacionados com a motricidade do olho, como estrabismo divergente (olho voltado lateralmente). IV. Nervo Troclear: nervo motor responsável pela inervação do músculo oblíquo superior. Suas fibras, ao se originarem no seu núcleo (localizado ao nível do colículo inferior do mesencéfalo), cruzam o plano mediano (ainda no mesencéfalo) e partem para inervar o músculo oblíquo superior do olho localizado no lado oposto com relação à sua origem. Além disso, é o único par de nervos cranianos que se origina na parte dorsal do tronco encefálico (caudalmente aos colículos inferiores). V. Nervo Trigêmeo: apresenta função sensitiva (parte oftálmica, maxilar e mandibular da face) e motora (o nervo mandibular é responsável pela motricidade dos músculos da mastigação: Mm. temporal, masseter e os pterigóideos). Além da sensibilidade somática de praticamente toda a face, o componente sensorial do trigêmeo é responsável ainda pela inervação exteroceptiva da língua (térmica e dolorosa). VI. Nervo Abducente: nervo motor responsável pela motricidade do músculo reto lateral do olho, capaz de abduzir o globo ocular (e, assim, realizar o olhar para o lado), como o próprio nome do nervo sugere. Por esta razão, lesões do nervo abducente podem gerar estrabismo convergente (olho voltado medialmente). VII. Nervo Facial: é um nervo misto e que pode ser dividido em dois componentes: N. facial propriamente dito (raiz motora) e o N. intermédio (raiz sensitiva e visceral). Praticamente toda a inervação dos músculos da mímica da face é responsabilidade do nervo facial; por esta razão, lesões que acometam este nervo trarão paralisia dos músculos da face do mesmo lado (inclusive, incapacidade de fechar o olho). O nervo intermédio, componente do nervo facial, é responsável, por exemplo, pela inervação das glândulas submandibular, sublingual e lacrimal, além de inervar a sensibilidade gustativa dos 2/3 anteriores da língua. VIII. Nervo Vestíbulo-coclear: é um nervo formado por dois componentes distintos (o N. coclear e o N. vestibular); embora ambos sejam puramente sensitivos, assim como o nervo olfatório e o óptico. Sua porção coclear traz impulsos gerados na cóclea (relacionados com a audição) e sua porção vestibular traz impulsos gerados nos canais semicirculares (relacionados com o equilíbrio). IX. Nervo Glossofaríngeo: responsável por inervar a glândula parótida, além de fornecer sensibilidade gustativa para o 1/3 posterior da língua. É responsável, também, pela motricidade dos músculos da deglutição. X. Nervo Vago: considerado o maior nervo craniano, ele se origina no bulbo e se estende até o abdome, sendo o principal representante do sistema nervoso autônomo parassimpático. Com isso, está relacionado com a inervação parassimpática de quase todos os órgãos torácicos e abdominais. Traz ainda fibras aferentes somáticas do pavilhão e do canal auditivo externo. XI. Nervo Acessório: inerva os Mm. esternocleidomastoideo e trapézio, sendo importante também devido as suas conexões com núcleos dos nervos oculomotor e vestíbulo-coclear, por meio do fascículo longitudinal medial, o que garante um equilíbrio do movimento dos olhos com relação à cabeça. Na verdade, a parte do nervo acessório que inerva esses músculos é apenas o seu componente espinhal (5 primeiros segmentos medulares). O componente bulbar do acessório pega apenas uma “carona” para se unir com o vago, formando, em seguida, o nervo laríngeo recorrente. XII. Nervo Hipoglosso: inerva a musculatura da língua. 34 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO MÓDULO: SISTEMA NERVOSO 2015 Arlindo Ugulino Netto; Tainá Rolim Machado Cornélio. NEUROFISIOLOGIA O sistema nervoso (SN) é um aparelho único do ponto de vista funcional: o sistema nervoso e o sistema endócrino controlam as funções do corpo praticamente sozinhos. Além das funções comportamentais e motoras, o sistema nervoso recebe milhões de estímulos a partir dos diferentes órgãos sensoriais e, então, integra, todos eles, para determinar respostas a serem dadas pelo corpo, permitindo ao indivíduo a percepção e interação com o mundo externo e com o próprio organismo. De fato, o sistema nervoso é basicamente composto por células especializadas, cuja função é receber os estímulos sensoriais e transmiti-los para os órgãos efetores, tanto musculares como glandulares. Os estímulos sensoriais que se originam no exterior ou no interior do corpo são correlacionados dentro do sistema nervoso, e os impulsos eferentes são coordenados, de modo que os órgãos efetores atuam harmoniosamente, em conjunto, para o bem estar do indivíduo. Ainda mais, o sistema nervoso das espécies superiores tem a capacidade de armazenar as informações sensoriais recebidas durante as experiências anteriores. Em resumo, dentre as principais funções do sistema nervoso, podemos destacar: Receber informações do meio interno e externo (função sensorial) Associar e interpretar informações diversas (função cognitiva) Ordenar ações e respostas (função motora) Controle do meio interno (devido a sua relação com o sistema endócrino) Memória e aprendizado (função cognitiva avançada) DIVISÕES DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista anatômico, podemos dividir o sistema nervoso em duas grandes partes: o sistema nervoso central (S.N.C.) e o sistema nervoso periférico (S.N.P.). O primeiro reúne as estruturas situadas dentro do crânio (encéfalo) e da coluna vertebral (medula espinal), enquanto o segundo reúne as estruturas distribuídas pelo organismo (nervos, plexos e gânglios periféricos). Já do ponto de vista funcional, o sistema nervoso deve ser dividido em sistema nervoso somático (S.N.S.) e sistema nervoso autonômico (S.N.A.), de modo que o primeiro está relacionado com funções submetidas a comandos conscientes (sejam motores ou sensitivos, estando relacionado com receptores sensitivos e com músculos estriados esqueléticos) e o segundo, por sua vez, está relacionado com a inervação inconsciente de glândulas, músculo cardíaco e músculo liso. DIVISÃO ANATÔMICA DO SISTEMA NERVOSO 35 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 1. SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC) Anatomicamente, denomina-se sistema nervoso central ou neuroeixo o conjunto representado pelo encéfalo e pela medula espinhal dos vertebrados. Forma, junto ao sistema nervoso periférico, o sistema nervoso como um todo, e tem papel fundamental no controle dos sistemas do corpo. Denomina-se encéfalo a parte do SNC contida no interior da caixa craniana, e medula espinhal a parte que continua a partir do encéfalo no interior do canal vertebral. 1.1. Encéfalo: corresponde ao conjunto de cérebro, tronco encefálico e cerebelo (ou seja, todas as estruturas do SN localizadas dentro da caixa craniana). 1.1.1. Cérebro (telencéfalo + diencéfalo) 1.1.1.1. Telencéfalo: o telencéfalo é dividido em dois hemisférios cerebrais bastante desenvolvidos e constituídos por giros e sulcos que abrigam os centros motores, sensitivos e cognitivos. Dentro do cérebro, estão os ventrículos cerebrais (ventrículos laterais e terceiro ventrículo), cavidades interrelacionadas (que se comunicam ainda com um quarto ventrículo, localizado ao nível do tronco encefálico) que servem como reservatório do líquido céfalo-raquidiano (líquor ou LCR), participando da nutrição, proteção e excreção do sistema nervoso. Estruturalmente, o telencéfalo é formado pelo córtex cerebral, sistema límbico e núcleos de base. Núcleos da base: conjuntos de corpos de neurônios localizados na base do telencéfalo responsáveis por modular informações provenientes do córtex e que pra ele se dirigem de volta, principalmente do ponto de vista motor. Sistema Límbico: conjunto de estruturas telencefálicas relacionadas com emoções, memória e controle do sistema nervoso autonômico. Córtex cerebral: consiste no manto de corpos de neurônios que reveste todo o telencéfalo perifericamente, distribuindo-se ao longo dos dois hemisférios: direito (não verbal) e esquerdo (verbal). Tais neurônios corticais estão dispostos em camadas e, a depender de sua localização no telencéfalo, são responsáveis pela motricidade, sensibilidade, linguagem (parte motora e compreensão), memória, etc. Cada hemisfério é constituído de cinco lobos: Frontal, Parietal, Temporal, Occipital e Lobo da ínsula (esta divisão não se faz do ponto de vista funcional; é meramente anatômica, sendo atribuída de acordo com a relação da respectiva região do telencéfalo com os ossos do crânio). o Lobo Occipital: recebe, praticamente, apenas estímulos visuais direcionados pelos nervos ópticos (II par de nervos cranianos). Contém, portanto, o córtex visual primário. Dele, partem estímulos para os lobos temporais e parietais, onde o estímulo visual será interpretado. o Lobo Temporal: abriga o córtex auditivo primário (giro temporal transverso anterior), servindo como entrada para a maioria dos estímulos auditivos e visuais (abriga boa parte do córtex visual secundário, localizado fora do lobo occipital). Dele, partem estímulos para o sistema límbico e núcleos da base. No lobo temporal, está abrigado o hipocampo, importante estrutura do sistema límbico relacionada com a memória (tardia). o Lobo Parietal: é sede principal de entrada de múltiplos estímulos sensoriais, pois apresenta o córtex somatossensorial primário. Ele estabelece ainda o limite entre o córtex visual e o auditivo, integrando informações afins. No lobo parietal, existe a área posterior (ou sensitiva) da linguagem (área de Wernicke, responsável pela compreensão da linguagem, reconhecimento da fala, reconhecimento da face, reconhecimento da escrita, etc.). Do lobo parietal, partem ainda estímulos para o lobo frontal relacionados com coordenação mão-olho, movimento ocular, atenção, etc. o Lobo Frontal: maior lobo telencefálico, é conhecido por abrigar o córtex motor primário. Embora não possua entrada sensorial direta, sua grande porção não-motora (área pré-frontral) está relacionada com diversos aspectos psicossociais (comportamento, planejamento de atitudes, personalidade, juízo, etc.), sendo importantes áreas de planejamento e ações sequenciadas, e memória (recente). Abriga ainda a área anterior (ou motora) da linguagem (área de Broca, que estabelece conexões com a área de Wernicke do lobo temporal e está relacionada com a articulação de fonemas). o Lobo da Ínsula: pequeno lobo que evolui menos que os demais durante o desenvolvimento embrionário e, por esta razão, encontra-se encoberto pelo lobo frontal e temporal. Estudos apontam que ele esteja relacionado com a linguagem. 1 OBS : O corpo caloso é formado por um conjunto de fibras (comissura) que estabelece a comunicação entre os hemisférios, conectando estruturas comparáveis de cada lado. Permite que estímulos recebidos em um lado sejam processados em ambos os hemisférios ou exclusivamente no hemisfério oposto. Além disso, auxilia na coordenação e harmonia entre os comandos motores oriundos dos dois hemisférios. OBS²: A informação sensorial é enviada para hemisférios opostos. O princípio básico é a organização contralateral, de modo que a maioria dos estímulos sensoriais chega ao córtex contralateral cruzando ao longo das vias ascendentes que os conduziu. Como na visão, ocorre o crossover visual: o campo de visão esquerdo é projetado no lobo occipital direito; o campo visual direito é projetado para o lobo esquerdo. Outros sentidos funcionam semelhantemente. Bem como ocorre no que diz respeito às áreas motoras: o hemisfério direito controla o lado esquerdo do corpo e o hemisfério esquerdo controla o direito, uma vez que as fibras motoras oriundas do córtex motor de um lado cruzam para o lado oposto ao nível do bulbo na chamada decussação das pirâmides. 1.1.1.2. Diencéfalo: área localizada na transição entre o tronco encefálico e o telencéfalo, sendo subdividido em hipotálamo, tálamo, epitálamo e subtálamo. Todas as mensagens sensoriais, com exceção das provenientes dos receptores do olfato, passam pelo tálamo (e metatálamo) antes de atingir o córtex cerebral. 36 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Tálamo: é uma massa ovoide predominantemente composta por substância cinzenta localizada no diencéfalo e que corresponde à maior parte das paredes laterais do terceiro ventrículo encefálico. O tálamo atua como estação retransmissora de impulsos nervosos para o córtex cerebral. Ele é responsável pela condução dos impulsos às regiões apropriadas do cérebro onde eles devem ser processados. O tálamo também está relacionado com alterações no comportamento emocional; que decorre, não só da própria atividade, mas também de conexões com outras estruturas do sistema límbico (que regula as emoções). Em resumo, o tálamo está relacionado com a transferência da informação sensorial, função de modulação e retransmissão sensorial, integração da informação motora (cerebelo e núcleos da base), transmissão de informações aos hemisférios cerebrais envolvidas com o movimento. Hipotálamo: também constituído por substância cinzenta, é o principal centro integrador das atividades dos órgãos viscerais (sistema nervoso autônomo), sendo um dos principais responsáveis pela homeostase corporal. Ele faz ligação entre o sistema nervoso/límbico e o sistema endócrino/visceral, atuando na ativação de diversas glândulas endócrinas. É o hipotálamo que controla a temperatura corporal (termoregulação), regula o apetite e o balanço de água no corpo, o sono e está envolvido na emoção e no comportamento sexual. Em resumo, o hipotálamo é uma pequena região que se situa em posição ventral ao tálamo, compondo o assoalho e parte inferior da parede lateral do terceiro ventrículo, e está relacionado com a regulação de muitos comportamentos que são essenciais para homeostase e reprodução. Epitálamo: constitui a parede posterior do terceiro ventrículo e nele, está localizada a glândula pineal. 1.1.2. Cerebelo: situado posteriormente ao tronco encefálico e inferiormente ao lobo occipital, o cerebelo é, primariamente, um centro responsável pelo controle e aprimoramento (coordenação) dos movimentos planejados e iniciados pelo córtex motor (o cerebelo estabelece inúmeras conexões com o córtex motor e com a medula espinhal). Consiste em dois hemisférios conectados por uma porção média, o vérmis. Porém, ao contrário dos hemisférios cerebrais, o lado esquerdo do cerebelo está relacionado com os movimentos do lado esquerdo do corpo, enquanto o lado direito, com os movimentos do lado direito do corpo (portanto, há uma correspondência ipsilateral). O cerebelo recebe informações do córtex motor e dos gânglios da base de todos os estímulos enviados aos músculos. Desta forma, a partir da ativação que recebe do córtex motor referente a movimentos musculares que devem ser executados e de informações proprioceptivas oriundas de todo o corpo (articulações, músculos, áreas de pressão do corpo, aparelho vestibular e olhos, etc.), o cerebelo refina o movimento a ser executado, selecionando quais os grupos musculares a serem ativados e quais as articulações a serem exigidas. Após o início do movimento, o cerebelo ainda estabelece a comparação entre desempenho e aquilo que se teve em vista realizar. Desta forma, produz estímulos corretivos que são enviados de volta ao córtex para que o desempenho motor real seja igual ao pretendido. Assim, o cerebelo relaciona-se com os ajustes dos movimentos, equilíbrio, postura, tônus muscular e, sobretudo, coordenação motora. O cerebelo, fundamentalmente, apresenta as seguintes estruturas fundamentais: núcleos cerebelares profundos e córtex cerebelar. 1.1.3. Tronco encefálico: o tronco encefálico interpõe-se entre a medula e o diencéfalo, situando-se ventralmente ao cerebelo. Possui três funções gerais: (1) recebe informações sensitivas de estruturas cranianas e controla a maioria das funções motoras e viscerais referentes a estruturas da cabeça; (2) contém circuitos nervosos que transmitem informações da medula espinhal até outras regiões encefálicas e, em direção contrária, do encéfalo para a medula espinhal (lado esquerdo do cérebro controla os movimentos do lado direito do corpo e vice-versa); (3) regula a atenção, função esta que é mediada pela formação reticular (agregação mais ou menos difusa de neurônios de tamanhos e tipos diferentes, separados por uma rede de fibras nervosas que ocupa a parte central do tronco encefálico). Além destas três funções gerais, as várias divisões do tronco encefálico desempenham funções motoras e sensitivas específicas. O tronco encefálico é subdividido em bulbo, ponte e mesencéfalo. Bulbo: é a extensão superior direta da medula espinal e assemelha-se a ela na organização e função. Além de outras funções específicas, o bulbo é responsável pela regulação da pressão sanguínea e respiração, paladar, audição, manutenção do equilíbrio, controle dos músculos do pescoço e da face. A maioria destas funções está relacionada à presença maciça de núcleos dos nervos cranianos nesta região do tronco encefálico. Ponte: está situada em posição rostral ao Bulbo e salienta-se da superfície ventral do tronco encefálico. Está divida em Parte Ventral (retransmite informação acerca do movimento e sensações) e Parte Dorsal (relacionada com funções como respiração, paladar, sono, etc.). Dentre outros núcleos, na ponte, podemos destacar a presença do núcleo motor do nervo facial (responsável pela formação do nervo que controla os movimentos da mímica facial). Mesencéfalo: está situado em posição mais superior com relação à ponte. Estabelece importantes ligações entre componentes do sistema motor (cerebelo, núcleos da base e hemisférios cerebrais). Sua substância negra envia aferências aos núcleos da base (participa na definição do planejamento motor). Possui importantes núcleos relacionados com os movimentos dos olhos. 37 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 38 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 1.2. Medula Espinal: corresponde à porção alongada do sistema nervoso central, estabelecendo as maiores ligações entre o SNC e o SNP. Está alojada no interior da coluna vertebral, ao longo do canal vertebral, dispondo-se no eixo crânio-caudal. Ela se inicia ao nível do forame magno e termina na altura entre a primeira e segunda vértebra lombar no adulto, atingindo entre 44 e 46 cm de comprimento, possuindo duas intumescências, uma cervical e outra lombar (que marcam a localização dos grandes plexos nervosos: braquial e lombossacral). 2. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP) O sistema nervoso periférico é constituído por estruturas localizadas fora do neuroeixo, sendo representado pelos nervos (e plexos formados por eles) e gânglios nervosos (consiste no conjunto de corpos de neurônios fora do SNC). No SNP, os nervos cranianos e espinhais, que consistem em feixes de fibras nervosas ou axônios, conduzem informações para e a partir do sistema nervoso central. Embora estejam revestidos por capas fibrosas à medida que cursam para diferentes partes do corpo, eles são relativamente desprotegidos e são comumente lesados por traumatismos, trazendo déficits motores/sensitivos para grupos musculares/porções de pele específicas. 3 OBS : Um nervo corresponde a um cordão formado por conglomerados de axônios que, ao longo de seu trajeto, pode projetar diversos axônios que chegarão às estruturas a serem inverdadas (placa motora ou terminal sensitivo). 39 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 2.1. Gânglios nervosos. Dá-se o nome de gânglio nervoso para qualquer aglomerado de corpos celulares de neurônios encontrado fora do sistema nervoso central (quando um aglomerado está dentro do sistema nervoso central, é conhecido como núcleo). Os gânglios podem ser divididos em sensoriais dos nervos espinhais e dos nervos cranianos (V, VII, VIII, IX e X) e em gânglios autonômicos (situados ao longo do curso das fibras nervosas eferentes do SN autônomo). 2.2. Nervos espinhais. Nos sulcos lateral anterior e lateral posterior, existem as conexões de pequenos filamentos radiculares, que se unem para formar, respectivamente, as raízes ventral e dorsal dos nervos espinhais. As duas, por sua vez, se unem para formar os nervos espinhais propriamente ditos. É a partir dessa conexão com os nervos espinhais que a medula pode ser dividida em segmentos. Estes nervos são importantes por conectar o SNC à periferia do corpo. Os nervos espinhais são assim chamados por se relacionarem com a medula espinhal, estabelecendo uma ponte de conexão SNC-SNP. Existem 31 pares de nervos espinhais aos quais correspondem 31 segmentos medulares assim distribuídos: 8 cervicais (existe oito nervos cervicais mas apenas sete vértebras pois o primeiro par cervical se origina entre a 1ª vértebra cervical e o osso occipital), 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 1 coccígeo. 4 OBS : Na realidade, são 33 pares de Nn. Espinhais se forem considerados os dois pares de nervos coccígeos vestigiais, justapostos ao filamento terminal da medula. 2.3. Nervos cranianos Os 12 nervos cranianos, também constituintes importantes do sistema nervoso periférico, apresentam funções neurológicas diversificadas. Os sentidos especiais são representados por todo ou por parte da função de cincos nervos cranianos: o olfatório (responsável pela olfação), o nervo óptico (responsável pela visão), o facial, o glossofaríngeo e o vago (responsáveis pelo paladar), o componente coclear do nervo vestíbulo-coclear (responsável pela audição). Outros três nervos cranianos são diretamente responsáveis pelos movimentos coordenados, sincrônicos e complexos de ambos os olhos: o oculomotor, o troclear e o abducente. O nervo primariamente responsável pela expressão facial é o nervo facial. A sensibilidade facial, por sua vez, é servida primariamente pelo nervo trigêmeo; contudo, este é um nervo misto, tendo também uma contribuição motora primária para a mastigação. A capacidade de comer e beber também depende do nervo vago, glossofaríngeo e do hipoglosso, sendo este último relacionado com a motricidade da língua. Os nervos hipoglosso e laríngeo recorrente (ramo do nervo vago) também são importantes para a função mecânica da fala. Por fim, o nervo acessório, cujas raízes nervosas cranianas se unem com o nervo vago para dar origem ao nervo laríngeo recorrente e a sua raiz espinhal é responsável pela inervação motora dos músculos do pescoço e do ombro. Em resumo, temos: I. Nervo Olfatório: é um nervo totalmente sensitivo que se origina no teto da cavidade nasal e leva estímulos olfatórios para o bulbo e trato olfatório, os quais são enviados até áreas específicas do telencéfalo. II. Nervo Óptico: nervo puramente sensorial que se origina na parte posterior do globo ocular (a partir de prolongamentos de células que, indiretamente, estabelecem conexões com os cones e bastonetes) e leva impulsos luminosos relacionados com a visão até o corpo geniculado lateral e, daí, até o córtex cerebral relacionado com a visão. III. Nervo Oculomotor: nervo puramente motor que inerva a maior parte dos músculos extrínsecos do olho (Mm. oblíquo inferior, reto medial, reto superior, reto inferior e levantador da pálpebra) e intrínsecos do olho (M. ciliar e esfíncter da pupila). Indivíduos com paralisia no III par apresentam dificuldade em levantar a pálpebra (que cai 40 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO sobre o olho), além de apresentar outros sintomas relacionados com a motricidade do olho, como estrabismo divergente (olho voltado lateralmente). IV. Nervo Troclear: nervo motor responsável pela inervação do músculo oblíquo superior. Suas fibras, ao se originarem no seu núcleo (localizado ao nível do colículo inferior do mesencéfalo), cruzam o plano mediano (ainda no mesencéfalo) e partem para inervar o músculo oblíquo superior do olho localizado no lado oposto com relação à sua origem. Além disso, é o único par de nervos cranianos que se origina na parte dorsal do tronco encefálico (caudalmente aos colículos inferiores). V. Nervo Trigêmeo: apresenta função sensitiva (parte oftálmica, maxilar e mandibular da face) e motora (o nervo mandibular é responsável pela motricidade dos músculos da mastigação: Mm. temporal, masseter e os pterigoideos). Além da sensibilidade somática de praticamente toda a face, o componente sensorial do trigêmeo é responsável ainda pela inervação exteroceptiva da língua (térmica e dolorosa). VI. Nervo Abducente: nervo motor responsável pela motricidade do músculo reto lateral do olho, capaz de abduzir o globo ocular (e, assim, realizar o olhar para o lado), como o próprio nome do nervo sugere. Por esta razão, lesões do nervo abducente podem gerar estrabismo convergente (olho voltado medialmente). VII. Nervo Facial: é um nervo misto e que pode ser dividido em dois componentes: N. facial propriamente dito (raiz motora) e o N. intermédio (raiz sensitiva e visceral). Praticamente toda a inervação dos músculos da mímica da face é responsabilidade do nervo facial; por esta razão, lesões que acometam este nervo trarão paralisia dos músculos da face do mesmo lado (inclusive, incapacidade de fechar o olho). O nervo intermédio, componente do nervo facial, é responsável, por exemplo, pela inervação das glândulas submandibular, sublingual e lacrimal, além de inervar a sensibilidade gustativa dos 2/3 anteriores da língua. VIII. Nervo Vestíbulo-coclear: é um nervo formado por dois componentes distintos (o N. coclear e o N. vestibular); embora ambos sejam puramente sensitivos, assim como o nervo olfatório e o óptico. Sua porção coclear traz impulsos gerados na cóclea (relacionados com a audição) e sua porção vestibular traz impulsos gerados nos canais semicirculares (relacionados com o equilíbrio). IX. Nervo Glossofaríngeo: responsável por inervar a glândula parótida, além de fornecer sensibilidade gustativa para o 1/3 posterior da língua. É responsável, também, pela motricidade dos músculos da deglutição. X. Nervo Vago: considerado o maior nervo craniano, ele se origina no bulbo e se estende até o abdome, sendo o principal representante do sistema nervoso autônomo parassimpático. Com isso, está relacionado com a inervação parassimpática de quase todos os órgãos torácicos e abdominais. Traz ainda fibras aferentes somáticas do pavilhão e do canal auditivo externo. XI. Nervo Acessório: inerva os Mm. esternocleidomastoideo e trapézio, sendo importante também devido as suas conexões com núcleos dos nervos oculomotor e vestíbulo-coclear, por meio do fascículo longitudinal medial, o que garante um equilíbrio do movimento dos olhos com relação à cabeça. Na verdade, a parte do nervo acessório que inerva esses músculos é apenas o seu componente espinhal (5 primeiros segmentos medulares). O componente bulbar do acessório pega apenas uma “carona” para se unir com o vago, formando, em seguida, o nervo laríngeo recorrente. XII. Nervo Hipoglosso: inerva a musculatura da língua. DIVISÃO FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO Do ponto de vista funcional, podemos dividir o sistema nervoso em somático e autonômico. Basicamente, o SN Somático depende da vontade do indivíduo (voluntário) e o SN Autônomo independe da vontade do indivíduo (involuntário). Para isso, o SNP conecta o SNC às diversas partes do corpo, sendo mediado por neurônios motores (eferentes) e neurônios sensitivos (aferentes), além de nervos mistos. 1. Sistema nervoso somático (SNS). O SN Somático (“soma” = parede corporal) é constituido por estruturas controlam ações voluntárias, como a contração de um músculo estriado esquelético, ou modalidades sensitivas elementares e facilmente interpretadas (conduzidas por fibras aferentes somáticas, levando estímulos relacionados com tato, pressão, dor, temperatura, etc.). Dentre estruturas relacionadas com esta parte da divisão funcional do sistema nervoso, podemos destacar estruturas centrais (córtex motor primário, córtex motor secundário, núcleos da base, cerebelo, córtex somatossensorial primário e secundário, tálamo, etc.) e estruturas periféricas (parte motora e sensitiva dos principais nervos do corpo, principalmente daqueles que se destacam dos plexos braquial e lombossacral, além dos nervos cranianos que conduzem fibras eferentes somáticas). 2. Sistema nervoso autonômico (SNA). O sistema nervoso autonômico é a parte do sistema nervoso relacionada com a inervação das estruturas involuntárias, tais como o coração, o músculo liso e as glândulas localizadas ao longo do corpo. Está, portanto, relacionado com o controle da vida vegetativa, controlando funções como a respiração, circulação do sangue, controle de temperatura e digestão, etc. É distribuído por toda parte nos sistemas nervosos central (hipotálamo, sistema límbico, formação reticular, núcleos viscerais dos nervos cranianos) e periférico (nervos cranianos com fibras eferentes e 41 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO aferentes viscerais e nervos distribuídos ao longo do corpo e vísceras, principalmente aqueles oriundos de plexos viscerais). O SNA pode ser subdividido em duas partes: o SNA simpático e o SNA parassimpático, e em ambas existem fibras nervosas aferentes e eferentes. Basicamente, as atividades da parte simpáticfa do SNA preparam o corpo para as emergências (luta e fuga); as atividades da parte parassimpática do SNA são voltadas para a conservação e a restauração das energias (repouso e digestão). 2.1 Sistema Nervoso Autonômico Simpático: prepara o corpo para respostas de “lutar ou fugir” por meio da liberação de neurotransmissores como a adrenalina e noradrenalina. É responsável, por exemplo, pelo aumento da pressão arterial, do trabalho e da potência do músculo cardíaco. Desta forma, o fluxo sanguíneo aumenta para os músculos esqueléticos e ocorre inibição das funções digestivas. Anatomicamente, sua fibra pré-ganglionar é curta, enquanto que a pós-ganglionar é longa. 2.2 Sistema Nervoso Autonômico Parassimpático: prepara o corpo, de uma maneira geral, para o repouso e digestão, acomodando o corpo para manter e conservar energia metabólica: diminui o trabalho cardíaco, a respiração e a pressão sanguínea. Sua fibra pré-ganglionar é longa, enquanto que o pós-ganglionar é curta, de modo que o gânglio parassimpático localiza-se próximo ou dentro da víscera que ele inerva (como no trato digestivo, existe os plexos de Meissner e Auerbach). CÉLULAS DO SISTEMA NERVOSO O neurônio é a unidade sinalizadora do sistema nervoso, correspondendo à principal célula deste sistema. É uma célula especializada e dotada de vários prolongamentos para a recepção de sinais e um único para a emissão de sinais. São basicamente divididos em três regiões: o corpo celular (ou soma), os dendritos (canal de entrada para os estímulos) e o axônio (canal de saída). Existem outros tipos de células que estão ligadas diretamente ao suporte e proteção dos neurônios, que em grupo, são designadas como neuróglia ou células da Glia. 5 OBS : Todo o SN é organizado em substância cinzenta e branca. A substância cinzenta consiste em corpos de células nervosas infiltradas na neuroglia; tem cor cinzenta. A substância branca consiste em fibras nervosas (axônios) também infiltradas na neuróglia; tem cor branca, devido à presença do material lipídico que compõe a bainha de mielina de muitas das fibras nervosas. Além disso, quando falarmos de núcleo do SN, estaremos nos referindo a um grande conjunto isolado de corpos de neurônio isolados e circundados por substância branca. NEURÔNIOS Os neurônios são as células responsáveis pela recepção e retransmissão dos estímulos do meio (interno e externo), possibilitando ao organismo a execução de respostas adequadas para a manutenção da homeostase. Seu funcionamento depende, 9 exclusivamente, da glicólise (metabolismo aeróbio; ver OBS ). Para exercerem tais funções, contam com duas propriedades fundamentais: a irritabilidade (também denominada excitabilidade ou responsividade) e a condutibilidade. Irritabilidade é a capacidade que permite a uma célula responder a estímulos, sejam eles internos ou externos. Portanto, irritabilidade não é uma resposta, mas a propriedade que torna a célula apta a responder. Essa propriedade é inerente aos vários tipos celulares do organismo. No entanto, as respostas emitidas pelos tipos celulares distintos também diferem umas das outras. A resposta emitida pelos neurônios assemelha-se a uma corrente elétrica transmitida ao longo de um fio condutor: uma vez excitados pelos estímulos, os neurônios transmitem essa onda de excitação - chamada de impulso nervoso - por toda a sua extensão em grande velocidade e em um curto espaço de tempo. Este fenômeno deve-se à propriedade de condutibilidade. CÉLULAS DA GLIA ASTRÓCITOS Os astrócitos são as celulas da neuróglia que possuem as maiores dimensões. Desempenham funções muito importantes como: Sustentação e nutrição dos neurônios Preenchimento dos espaços entre os neurônios. Regulação da concentração de diversas substâncias com potencial para interferir nas funções neuronais normais (ex.: concentrações extracelulares de potássio). 42 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Regulação dos neurotransmissores (restringem a difusão de neurotransmissores liberados e possuem proteínas especiais em suas membranas que removem os neurotransmissores da fenda sináptica). Regulam a composição extracelular do fluído cerebral. Promovem tight junctions para formar a barreira hemato-encefálica (BHE): sua membrana emite pseudópodes que revestem o capilar sanguíneo, associando as membranas das células endoteliais e dos astrócitos, determinando a BHE, criando uma resistência para penetração de substâncias tóxicas através do parênquima cerebral. Quanto mais hidrofóbica (mais lipídica e menos polar) for a substância que alcançar a circulação cerebral, mais fácil será sua difusão através da BHE. 6 OBS : Os atrocitomas, tumores cerebrais oriundos dos astrócitos, constituem o grupo neoplásico mais comum do SN. Infelizmente, o glioblastoma multiforme (GBM) é um dos piores tumores do ponto de vista prognóstico, mas sendo o astrocitoma mais comum. CÉLULAS EPIDERMOIDES (EPENDIMÁRIAS) Recebem esse nome por lembrarem o formato de células epiteliais. Margeiam os ventrículos cerebrais e o canal central da medula espinhal e ajudam formar o plexo coroide, estrutura responsável por secreta e produzir o líquor (LCR). MICRÓGLIA Os microgliócitos ou micróglia são as menores células da neuróglia, mas sendo muito ramificadas. Possuem poder fagocitário e desenvolvem, no tecido nervoso, um papel semelhante ao dos macrófagos. OLIGODENDRÓCITOS Os oligodendrócitos (ou oligodendróglia) são as células da neuróglia responsáveis pela formação e manutenção das bainhas de mielina dos axônios dentro do SNC, função executada pelas células de Schwann no SNP. Sem os oligodendrócitos, os neurônios não sobrevivem em meio de cultura. Em suas características físicas, os oligodendrócitos mostram um corpo celular arredondado e pequeno, com poucos prolongamentos, curtos, finos e pouco ramificados (daí o termo: oligo= pouco; dendro= ramificação). Assim, como em diversas células do corpo humano, os oligodendrócitos podem ser geradores neoplasias (tumores), que neste caso são os oligodedrogliomas. CÉLULAS DE SCHWANN Células semelhantes aos oligodendrócitos, mas que se enrolam em torno de uma porção de um axônio de 7 neurônios do SNP, formando a bainha de mielina nesta divisão do SN (ver OBS ). CÉLULAS SATÉLITES Encontradas eventualmente no SNP envolvendo o corpo celular de neurônios nos gânglios, para fornecer suporte estrutural e nutricional. 7 OBS : Os axônios atuam como condutores dos impulsos nervosos. Em toda extensão de alguns neurônios periféricos, o axônio é envolvido por um tipo celular denominado célula de Schwann. Em muitos axônios, as células de Schwann determinam a formação da bainha de mielina - invólucro lipídico que atua como isolante elétrico e facilita a transmissão do impulso nervoso. Entre uma célula de Schwann e outra, existe uma região de descontinuidade da bainha de mielina, que acarreta a existência de uma constrição (estrangulamento) denominada nódulo de Ranvier. A parte celular da bainha de mielina, onde estão o citoplasma e o núcleo da célula de Schwann, constitui o neurilema. Portanto, os axônios podem ser mielinizados (a mielina protege e isola os axônios) ou amielinizados. 8 OBS : Por vezes, o axônio sofre degeneração, mas pode realizar regeneração. O crescimento do neurônio se dá de forma caudal: na extremidade axônica, existe uma secreção de fatores de crescimento (hormônios como o NCAM) que estimulam a diferenciação dessa região, partindo então do soma (corpo) em direção à extremidade do axônio. Os axônios periféricos têm capacidade regenerativa relativamente maior que os corticais. A neuroexcitotoxicidade é um caso de excitação exacerbada no crescimento do axônio, havendo então uma destruição dessa extremidade axônica. Isso acontece porque, nestes casos, há uma diminuição do pH na extremidade do axônio. 9 OBS : Como o SNC depende exclusivamente do metabolismo aeróbico, quando o neurônio realiza glicólise por metabolismo anaeróbico, produz grandes concentrações de ácido láctico. Por esta razão, ocorre degeneração ácida das células nervosas, diminuindo a capacidade de regeneração do axônio. Isso exemplifica os quadros de sequelas por falta de oxigenação cerebral. 10 OBS : Caso a degeneração seja em nível de gânglios, a regeneração passa a ser mais precária, uma vez que se trata de uma região com alta concentração de corpos neuronais, região de maior complexidade da célula. 11 OBS : A oximetria é um parâmetro fundamental para o SNC, uma vez que suas células principais realizam quase que exclusivamente o metabolismo aeróbico da glicose, ou seja, via Ciclo de Krebs. Essa é a explicação do fato de os neurônios possuírem grandes quantidades de mitocôndrias. Para que o Ciclo de Krebs (CK) funcione adequadamente e o SNC produza ATP em quantidade ideal, é necessária uma grande quantidade de O 2, uma vez que o CK produz uma grande quantidade de coenzimas reduzidas que necessitam do oxigênio para aceptar seus elétrons e, só assim, 43 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO oxidarem novamente para participarem de um novo CK. Isso explica o fato de um êmbolo na corrente sanguínea cerebral (causando um acidente vascular cerebral) poder prejudicar diretamente a funcionalidade de uma determinada região: o CK tende a parar devido a carência de O2 para restaurar as coenzimas. A única maneira que a célula teria de renovar as coenzimas nessa situação seria transformar piruvato em ácido láctico, realizando, assim, glicólise anaeróbica, o que é uma situação de risco para o SNC. NEUROTRANSMISSORES Os neurotransmissores são substâncias químicas sintetizadas pela maioria das células nervosas e utilizadas para comunicação entre os neurônios que estabelecem sinapses químicas. Existem cerca de 50 neurotransmissores conhecidos atualmente que podem ser classificados do ponto de vista químico (acetilcolina, derivados de aminoácidos, próprios aminoácidos, peptídeos, ATP e gases dissolvidos como NO e CO) ou funcional (excitatórios ou inibitórios). 1. Acetilcolina (ACh): A acetilcolina é um éster que controla a atividade de áreas cerebrais relaciondas à atenção, aprendizagem e memória. Neurônios que secretam ou produzem acetilcolina são chamados de colinérgicos. Também é liberado no SNA e na junção neuromuscular. Ele é o neurotransmissor pré-ganglionar do SNA simpático e parassimpático e pós-ganglionar apenas do SNA parassimpático. Além do SNP, ele atua também no SNC. Este hormônio é produzido a partir da união do grupamento ácido do acetil-CoA com a função álcool da colina por meio da ação da enzima acetilcolinasintetase, formando um éster, que pode ser degradado pela enzima acetilcolinesterase (presente na membrana pós-sináptica), liberando acetil e colina (que pode ser usada na produção de um novo neurotransmissor). Portadores da doença de Alzheimer apresentam, tipicamente, baixos níveis de ACh no córtex cerebral, e as drogas que aumentam sua ação podem melhorar funções cognitivas em tais pacientes. 12 OBS : A intoxicação por organofosforados (parassimpatomiméticos de ação indireta) leva a inibição da enzima acetilcolinesterase, gerando um efeito parassimpático exacerbado (miose, lacrimejamento, salivação, excesso de secreção brônquica, broncoespasmo, bradicardia, vômitos, diarreia e incontinência urinária) devido ao acúmulo de acetilcolina. O tratamento de emergência do intoxicado vai desde a lavagem gástrica com carvão ativado e hidratação venosa até a utilização de drogas parasimpatolíticas, sendo também necessário medidas para tratar a sintomatologia associada ao quadro clínico do paciente. Os sintomas em nível de sistema nervoso autonômico são tratados com o uso da Atropina (atropinização), um bloqueador muscarínico antagonista competitivo das ações da acetilcolina. Para tratar os sintomas de fraqueza muscular, usa-se a Pralidoxima (30mg/kg para adultos e 50mg/kg para crianças), a qual age removendo o grupo fosforil da enzima colinesterase inibida, provocando a reativação da enzima. 2. Aminas: neurotransmissores que são sempre derivados de aminoácidos. Incluem: catecolaminas (dopamina, norepinefrina e epinefrina) e indolaminas (serotonina e histamina). Amplamente distribuídas no cérebro, desempenham papel fisiológico no comportamento emocional e no “relógio biológico” (sistema circadiano). a) Dopamina, Noradrenalina e Adrenalina (catecolaminas): são monoaminas derivadas do aminoácido fenilalanina. São classificadas como catecolaminas pois possuem um grupo aromático com duas hidroxilas (catecol) e uma amina. Dopamina: neurotransmissor excitatório. Controla a estimulação/modulção cortical e os níveis do comando motor. Está presente, basicamente, em quatro vias encefálicas: a via nigro-estriatal, a via mesolímbica, a via mesocortical e o tracto túbero-infundibular. Quando os níveis estão baixos na via nigro-estriatal (como na doença de Parkinson), os pacientes não conseguem se mover adequadamente ou passam a apresentar uma amplitude reduzida de movimentos. Presume-se que o LSD e outras drogas alucinógenas atuem no sistema dopaminérgico. Acredita-se que os pacientes esquizofrênicos possuem uma expressão aumentada de receptores pós-sinapticos dopaminérgicos em determinadas regiões do SNC (como na via mesolímbica); tanto que, todas as principais drogas antipsicóticos são antagonistas dos receptores dopaminérgicos (como o Aloperidol). Noradrenalina (norepinefrina): é reconhecida como uma substância química que induz a excitação física e mental, além do “bom humor”. É um neurotransmissor pós-sináptico do SNA simpático, além de ser 44 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO neurotransmissor excitatório na região central do SNC. A produção é centrada na área do cérebro chamada de locus ceruleus, que é um dos muitos candidatos ao chamado centro de "prazer" do cérebro e da indução ativa do sono. A medicina comprovou que a norepinefrina é uma mediadora dos batimentos cardíacos, pressão sanguínea, a taxa de conversão de glicogênio em energia, assim como outros benefícios físicos. É produzida a partir de uma oxidação da dopamina por meio da enzima oxidase dependente de vitamina C. Adrenalina (epinefrina): é um hormônio produzido a partir da metilação da noradrenalina, que acontece por meio da enzima metiltransferase (existente apenas nas células cromafins da medula da glândula suparrenal). Em momentos de estresse (físico ou psicológico, como pelo medo), as suprarenais são estimuladas pelo SN simpático a secretar quantidades abundantes deste hormônio, responsável por preparar o organismo para a realização de grandes esforços físicos: aumento da frequência dos batimentos cardíacos (ação cronotrópica positiva) e do volume de sangue ejetado por batimento cardíaco; aumento da pressão sanguínea; elevação do nível de glicose no sangue (ação hiperglicemiante); aumento do fluxo sanguíneo para os músculos estriados esqueléticos dos membros; aumento do metabolismo de gordura contida nas células adiposas; etc. Isto faz com que o corpo esteja preparado para uma reação imediata, como responder agressivamente ou fugir, por exemplo. É utilizada também pela medicina como droga auxiliar nas ressuscitações nos casos de parada cardíaca ou para aumentar a duração da ação de anestésicos locais (devido ao seu efeito vasoconstrictor). Pode afetar tanto os receptores β1-adrenérgicos (cardíacos) e β2-adrenérgicos (pulmonares). Possui propriedades α-adrenérgicas que resultam em vasoconstrição. A adrenalina também tem como principais efeitos terapêuticos a broncodilatação, o controle da frequência cardíaca e aumento da pressão arterial. 13 OBS : Pacientes com deficiência da fenilalanina hidroxilase (fenilcetonúria) podem apresentar distúrbios como a má produção de tirosina (desenvolvendo hipotireodismo e, consequentemente, baixa atividade metabólica basal), de noradrenalina e dopamina (promovendo uma baixa atividade cerebral), adrenalina (apresentando-se letárgicos) e de melanina (o que explica a pele muito clara). Para esses pacientes, a tirosina passa a ser classificada como aminoácido condicionalmente essencial. A fenilalanina, quando em excesso por acúmulo, é convertida em fenilpiruvato, que por sua vez, é convertida em fenilactato, causando uma acidose metabólica (por diminuição do pH sanguíneo). b) Serotonina (5-HT): parece ter funções diversas, como o controle da liberação de alguns hormônios e a regulação do ritmo circadiano, do sono e do apetite. Diversos fármacos que controlam a ação da serotonina como neurotransmissor são atualmente utilizados, ou estão sendo testados, em patologias como a ansiedade, depressão, obesidade, enxaqueca e esquizofrenia, entre outras. Drogas como o "ecstasy" e o LSD mimetizam alguns dos efeitos da serotonina em algumas células alvo. Por esta razão, é um neurotransmissor incrementado por muitos antidepressivos tais com a Fluoxetina (Prozac®), e assim tornou-se conhecido como o “neurotransmissor do bem-estar”. Ela tem um profundo efeito no humor, na ansiedade e na agressão. c) Histidina e Histamina: A histidina é um dos aminoácidos codificados pelo código genético, sendo, portanto, um dos componentes fundamentais das proteínas dos seres vivos. Tem muita importância nas proteinas básicas, e é encontrado na hemoglobina. A histamina é a amina biogênica envolvida em processos bioquímicos de respostas imunológicas, assim como desempenhar função reguladora fisiológica intestinal e respiratória, além de atuar como neurotransmissor. 45 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 3. Aminoácidos: Incluem: ácido gama-aminobutírico (GABA), Glicina, Aspartato e Glutamato; sendo eles encontrados apenas no SNC. a) Glutamato e GABA (ácido γ-aminobutírico): o glutamato (ácido glutâmico) é o principal neurotransmissor excitatório do sistema nervoso e atua em duas classes de receptores: os ionotrópicos (quando ativados, exibem grande condutividade para correntes iônicas) e os metabotrópicos (agem ativando vias de segundos mensageiros). Os receptores ionotrópicos de glutamato do tipo N-metil-D-aspartato (NMDA) são implicados como protagonistas em processos cognitivos que envolvem a aquisição de memória e o aprendizado. Já o GABA é um neurotransmissor importante, atuando como inibidor neurossináptico, por ligar-se a receptores inibidores específicos. Como neurotransmissor peculiar, o ácido gama- aminobutírico induz a inibição do sistema nervoso central (SNC), causando a sedação. Isso porque ele se liga aos receptores específicos nas células neuronais, abrem-se canais por onde entram íons cloreto na célula, fazendo com que a ela fique hiperpolarizada, dificultando a despolarização e, como consequência, ocorre a diminuição da condução neuronal, provocando a inibição do SNC. b) Glicina: a glicina é um neurotransmissor inibitório no sistema nervoso central, especialmente em nível da medula espinal, tronco cerebral e retina. Quando receptores de glicina são ativados, o ânion cloreto entra no neurônio através de receptores ionotrópicos, causando um potencial pós-sináptico inibitório. A estricnina atua como antagonista nos receptores ionotrópicos de glicina. A glicina é, junto com o glutamato, um co-agonista de receptores NMDA; esta ação facilita a atividade excitatória dos receptores glutaminérgicos, em contraste com a atividade inibitória da glicina. c) Aspartato: é um aminoácido não-essencial em mamíferos, tendo uma possível função de neurotransmissor excitatório no cérebro. Como tal, existem indicações que o ácido aspártico possa conferir resistência à fadiga. É também um metabolito do ciclo da ureia e participa na gliconeogénese. 4. Peptídeos: Atuam como opiáceos naturais e modulam (como neuromoduladores) a percepção da dor. Incluem: a) Substância P: mediador do sinal doloroso. b) Beta endorfina, dimorfina e encefalinas. c) Peptídeos GI: somatostatina e colecistocinina (atuam como neuromoduladores de áreas de saciedade). 5. Novos mensageiros: a) ATP: é encontrado no SNC e SNP e produz resposta excitatória ou inibitória a depender do receptor pós- sináptico. Está associado com a sensação de dor. b) NO (Óxido Nítrico): além de ser um potente vasodilatador periférico, ativa o receptor intracelular da guanilato ciclase e está envolvido no processo de aprendizagem e memória. c) Monóxido de carbono (CO): É o principal regulador do cGMP no cérebro. É um neuromodulador da produção de ácido nítrico. 20 OBS : Classificação funcional dos neurotransmissores: Excitatórios causam despolarização (Ex: glutamato) Inibitórios causam hiperpolarização (Ex: GABA e glicina) MECANISMO DE AÇÃO DOS NEUROTRANSMISSORES Os neurotransmissores são produzidos na célula transmissora e são acumulados em vesículas, as vesículas sinápticas. O seu funcionamento pode ocorrer por ação direta de uma substância química, como um hormônio, sobre receptores celulares pré-sinápticos ou por ação indireta. Ação direta: o neurotransmissor age diretamente sobre um canal iônico, o qual se abre logo em seguida (figura a). Promovem respostas rápidas Exemplos: ACh e AA Ação indireta: atuam por meio de segundos mensageiros (figura b). Promovem efeitos de longa duração. Exemplos: aminas, peptídeos, gases dissolvidos. Desta forma, quando um potencial de ação ocorre, as vesículas se fundem com a membrana plasmática, liberando os neurotransmissores na fenda sináptica. Estes neurotransmissores agem sobre a célula receptora, através 46 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO de proteínas que se situam na membrana plasmática desta, os receptores celulares pós-sinápticos. Os receptores ativados abrem canais iônicos diretamente ou geram modificações no interior da célula receptora, através dos segundos mensageiros (cAMP, cGMP, etc). Estas modificações são as responsáveis pela resposta final desta celula. INTEGRAÇÃO NEURAL Uma fibra pré-sináptica pode orientar várias terminações axônicas, que entram em contato com grupos de neurônios que, a partir de suas funções, podem ser distribuidos em duas zonas: zona facilitadora (que auxilia na estimulação dos neurônios de descarga por meio da liberação de mediadores) e zona de descarga (onde o fluxo do potencial de ação vai realmente fluir). A partir daí, os neurônios podem se relacionar um com os outros nos seguintes tipos de circuitos: SENSIBILIDADE SOMÁTICA O Sistema Nervoso Aferente tem o objetivo de captar informações do meio externo por meio de receptores específicos e fornecer estímulos para o sistema nervoso. Além disso, cabe também ao sistema nervoso realizar a transdução de sinal, isto é: converter uma forma de energia (como luz, calor, atrito, etc.) em outra (despolarização). Além disso, ocorre conversão de parte desta energia convertida em “armazenamento da informação” (padrão espaço-temporal dos potenciais de ação), o que permite ao indivíduo saber diferenciar o que é perigoso e que possa causar dor. Os receptores sensoriais, por meio dos órgãos dos sentidos, são específicos para cada tipo de energia transformada: Somático – sensibilidade mecânica, térmica, dolorosa. Visual – captação de ondas luminosas (luz). Auditiva – captação das ondas sonoras. Olfativa – sensação do odor. Gustativa – sensação do paladar (sabor). Para a maioria desses sentidos, há receptores especiais responsáveis pela captação desses estímulos. Esse mesmo sistema é capaz de realizar o armazenamento dos estímulos similares por meio de três propriedades básicas: (1) Amplitude ou quantidade do estímulo (velocidade dos potenciais de ação e número de receptores ativados); (2) Aspectos qualitativos do estímulo (cor, tom, cheiro, etc.); (3) Localização espacial do estímulo (somática, visão, audição). No que diz respeito à sensibilidade, faremos, inicialmente, uma alusão aos receptores somáticos relacionados com o sentido do tato e, em seguida, um tópico a parte abordará a neurofisiologia relacionada aos sentidos especiais. FISIOLOGIA DOS RECEPTORES SOMÁTICOS Dentre as sensações somáticas (o que podemos chamar de sensações táteis), temos: toque, pressão, estiramento, vibração, temperatura, dor (nocicepção) e propriocepção (percepção do movimento das articulações e das partes do corpo entre si). 47 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A informação espacial é codificada por campos receptivos (receptive fields ou RF) que consistem em regiões periféricas específicas capazes de alterar a atividade neuronal quando estimuladas e ativadas (Ex: campo visual; área da pele; etc). Seu conhecimento é importante durante avaliações neurológicas (ver 14 OBS ). É importante que uma área da pele seja controlada por vários RF, isso para que o indivíduo tenha uma ideia espacial melhor de onde ocorre o estímulo. Os RFs têm como particularidades: O tamanho do RF varia com o tipo de receptor e localização do receptor. Por definição neurofisiológica, cada área é monitorizada por um único receptor. Quanto maior a área, mais difícil será a localização do estímulo. 14 OBS : Como vimos anteriormente, o campo receptivo determina uma região específica de estimulação de um potencial de ação. Por isso, o RF é muito utilizado na avaliação neurológica, uma vez que ele é capaz de diferenciar a discriminação de dois pontos distintos na pele através do teste da descriminação de dois pontos. Por exemplo, sem que o paciente veja, usa-se um instrumento duplamente pontiagudo (como um compasso) para determinar a distância mínima em que o paciente é capaz de diferenciar dois campos receptivos, ou seja, a distância mínima para perceber dois estímulos como distintos até o paciente referir como um único. Para isso, toca-se o paciente com as duas pontas do instrumento e vai, gradativamente, diminuindo a distância entre as duas pontas, enquanto o paciente ainda consegue reconhecer os dois toques. A partir do momento que o paciente só percebe um toque (mesmo com as duas pontas em contato direto com sua pele), significa dizer que as duas pontas se encontram em um único RF, e a distância mínima de percepção de dois RF distintos do paciente é estimada pela medida da distância entre as pontas no último momento em que o paciente sentiu as duas separadamente. De preferência, faz-se esse teste simetricamente, de lados contralaterais. Este tipo de sensibilidade depende da integração da sensibilidade superficial (tato, pressão, dor) e da sensibilidade profunda (propriocepção consciente). O limiar varia em várias partes do nosso organismo: é proporcional ao número de receptores e ao grau de convergência dos neurônios sensitivos primários, ou seja ao campo receptivo dos neurônios de segunda ordem. 15 OBS : O fato dos campos sensoriais nos dedos serem extremamente pequenos, tendo assim, uma maior especificidade de percepção, explica a capacidade dos deficientes visuais de sentir e diferenciar sinais em braile só com um simples toque. 16 OBS : Grafestesia é a capacidade que paciente tem de, mesmo com os olhos fechados, perceber apenas pelo tato, letras ou desenhos feitos na sua pele. Agrafestesia – uma lesão parietal contralateral – representa a incapacidade do paciente de realizar essa função. 17 OBS : Estereognosia é a capacidade que o paciente tem, mesmo com olhos fechados, de reconhecer objetos apenas com o tato. Ao pressionar o objeto, o paciente estimula uma série de mecanoreceptores e, em sequência, estimula a região de memória de seu cérebro, determinando que ele já conhece o objeto que porta, demonstrando uma integralidade somato-central-funcional. NEURÔNIOS AFERENTES SOMATOSENSORIAIS Os corpos celulares da maioria dos neurônios somatosensoriais localizam-se em gânglios compreendidos na raiz dorsal da medula (no caso dos nervos espinhais) ou do tronco encefálico (no caso de nervos cranianos). Como mostra o esquema ao lado, observe que o neurônio somatosensorial apresenta uma projeção periférica – que o conecta ao receptor periférico – e uma projeção central – que o conecta a neurônios localizados no SNC. Trata-se, portanto, de neurônios 18 pseudounipolares (ver OBS ). 48 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 18 OBS : Quanto aos tipos de neurônios aferentes somatosensoriais (vide figura ao lado): Unipolar: fibra funciona com axônio e dendritos. Pseudounipolar: dois axônios partem de um único prolongamento a partir do corpo celular. Bipolar: dois axônios saem diretamente do soma. Estrelado ou multipolar: múltiplos dendritos e um único axônio. TRANSDUÇÃO DOS ESTÍMULOS SENSORIAIS EM IMPULSOS NERVOSOS Para que haja a percepção absoluta do meio externo pelo sistema sensorial, é importante que todo tipo de estímulo – seja ele químico ou físico – seja transformado em um advento neuronal, ou seja, em um potencial de ação. Este mecanismo de conversão é conhecido como transdução de sinal. Todos os receptores sensoriais têm uma característica em comum: qualquer que seja o tipo de estímulo que ative o receptor, seu efeito imediato é de alterar o potencial elétrico da membrana da célula estimulada, alterando, assim, a permeabilidade do canal iônico. Esta alteração é chamada de potencial do receptor. Para produzir potenciais, os diferentes receptores podem ser excitados por várias maneiras: por deformação mecânica do receptor; pela aplicação de substância química à membrana; pela alteração da temperatura da membrana; pelo efeito da radiação eletromagnética, como o da luz, sobre o receptor. Todos esses estímulos abrem canais iônicos ou alteram as características da membrana, permitindo que os íons fluam através dos canais da membrana. Em todos os casos, a causa básica da alteração do potencial de membrana é a alteração da permeabilidade da membrana do receptor, que permite que os íons se difundam, mais ou menos prontamente, através da membrana e, deste modo, alterem o potencial transmembranoso. A regra geral é: quanto maior o estímulo, mais canais serão abertos e, em consequência disso, maior será a despolarização (mais rápida será a resposta). LOCALIZAÇÃO DOS ESTÍMULOS Receptores externos: sensíveis a estímulos que surgem fora do corpo: Tato, pressão, dor, sentidos especiais. Receptores viscerais: sensíveis a estímulos que surgem dentro do corpo: Variações de pH, temperatura interna, estiramento tecidual. Proprioceptores: sensíveis a estímulos internos localizados nos músculos esqueléticos, tendões, articulações e ligamentos. ADAPTAÇÃO Adaptação consiste no mecanismo caracterizado pela redução da sensibilidade na presença de um estímulo constante e continuado. Para entender tal mecanismo, observemos os seguintes receptores: Receptores tônicos: Estão sempre ativos para receber estímulos. Receptores fásicos: Normalmente inativos, mas podem ser ativados por um curto tempo quando estimulados. Ativam-se quando recebem estímulo suficiente. Receptores de adaptação rápida: Respondem como os receptores fásicos (odor e sabor). Receptores de adaptação lenta: respondem como receptores tônicos (propioceptores e nociceptores), mas guardam memória da injúria e, mesmo após longo tempo, passam a funcionam como receptores tônicos por adaptação. Os mecanorreceptores, por exemplo, diferem um dos outros de acordo com a sua resposta temporal: Receptores de adaptação rápida: Com o estímulo continuado, a taxa do PA diminui de maneira rápida e curta. Receptores de adaptação lenta: Com o estímulo continuado, a taxa do PA diminui de maneira lenta e longa. TIPOS DE FIBRAS E RECEPTORES SOMÁTICOS As fibras nervosas (ou axônios) podem ser classificadas de acordo com os seguintes parâmetros: diâmetro, grau de mielinização e velocidade de condução. Receptores especializados: baixo limiar de potencial de ação (despolarizam-se mais facilmente). Ia, II: Sensório-muscular: fuso muscular, órgãos tendinosos de Golgi. Aβ: Tato (fibras abertas): Merkel, Meissner, Paccini e Ruffini. Extremidades nervosas livres: alto limiar de potencial de ação. 49 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Aδ: captam dor, temperatura. Levam a sensação de dor rápida e lancinante, como a causada por uma injeção ou corte profundo. As sensações alcançam o SNC rapidamente e frequentemente desencadeia um reflexo somático. É retransmitida para o córtex sensorial primário e recebe atenção consciente. C: captam dor, temperatura, prurido (coceira). Por não serem mielinizadas, possuem uma condução mais lenta. Levam a sensação de dor lenta ou em queimação e dor contínua. O indivíduo torna-se consciente da dor, mas apenas tem uma ideia vaga da localização precisa da área afetada. 19 OBS : Tipo de Estímulo Receptor Deformado pela força Mecanoreceptor Variação na temperatura Termoreceptor Energia luminosa Fotoreceptor Substâncias químicas Quimioreceptor Dor Nociceptor TERMINAÇÕES NERVOSAS SENSITIVAS A classificação dos receptores é assunto bastante controvertido. Uma forma bastante comum está apresentada 19 na OBS . Outra maneira de classificação foi proposta por Sherrington, que leva em conta a localização e a natureza de ativação do receptor. Desta forma, temos: Exteroceptores: localizam-se na superfície externa do corpo, onde são ativados por agentes externos como calor, frio, tato, pressão, luz e som. Proprioceptores: localizam-se mais profundamente, situando-se nos músculos, tendões, ligamentos e cápsulas articulares. Os impulsos proprioceptivos podem ser conscientes ou inconscientes (estes últimos não despertam nenhuma sensação, sendo utilizados pelo sistema nervoso central apenas para regular a atividade dos vários centros envolvidos na atividade motora, em especial, o cerebelo). Visceroceptores (interoceptores): localizam-se nas vísceras e nos vasos sanguíneos, e dão origem às diversas formas de sensações viscerais, geralmente pouco localizadas, como a fome, a sede, o prazer sexual ou 24 a dor visceral (ver OBS ). Usando como critério estímulos mais adequados para ativar os vários receptores, podemos classificá-los da seguinte forma: Receptores gerais: estão presentes em todo o corpo, havendo maior localização na pele e, em pequena parte, nas vísceras. Suas informações são levadas ao SNC por fibras aferentes somáticas gerais e viscerais gerais. o Termorreceptores: receptores capazes de detectar frio e calor. São terminações nervosas livres e são conectados às mesmas fibras que conduzem a sensação dolorosa (C e Aδ) e seguem na medula pelo trato espino-talâmico lateral. o Nociceptores (do latim, nocere = prejudicar): são receptores ativados em situações em que há lesões de tecido, causando dor. Também são terminações nervosas livres. 50 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO o Mecanorreceptores: são receptores sensíveis a estímulos mecânicos e constituem o grupo mais diversificado. Neste grupo, podemos incluir os receptores de equilíbrio do ouvido interno, os barorreceptores do seio carotídeo, os proprioceptores e os receptores cutâneos responsáveis pela sensibilidade de tato, pressão e vibração. o Barorreceptores: também são classificados como mecanorreceptores. São receptores localizados, principalmente, no seio carotídeo e que monitoram a pressão hidrostática no sistema circulatório e transmitem esta informação ao sistema nervoso central. Esta informação gera respostas do sistema nervoso autônomo, modulando o funcionamento da circulação sanguínea, aumentando ou diminuindo a pressão arterial. o Osmorreceptores: receptores capazes de detectar variação da pressão osmótica. o Quimiorreceptores: são receptores especializados localizados nos corpos carotídeos (próximo à origem da artéria carótida interna de cada lado do pescoço) e corpos aórticos (entre os principais ramos do + arco aórtico). Os receptores são sensíveis a variação do pH, CO 2, O2 e Na (osmoreceptores) no sangue arterial. Quando a pressão de CO2 aumenta, por exemplo, estes quimioreceptores são despolarizados e estimulam fibras aferentes viscerais gerais do nervo glossofaríngeo e vago, que ativam e estimulam centros da formação reticular do bulbo a aumentar a frequência respiratória. Receptores especiais: são mais complexos, relacionando-se ao neuroepitélio (retina, órgão de Corti, etc.), epitélio olfativo ou gustatório, e fazem parte dos chamados órgãos especiais dos sentidos. Suas informações são levadas ao SNC por fibras aferentes somáticas especiais (sentidos físicos: visão e audição) ou por fibras aferentes viscerais especiais (sentidos químicos: olfação e gustação). Os fotorreceptores, por exemplo, são receptores sensíveis à luz, como os cones e bastonetes da retina. Com finalidade didática, fugiremos um pouco das controvérsias, dando ênfase à conceituação atualmente mais aceita dos receptores, dando ênfase, inicialmente, aos principais receptores somáticos (receptores gerais do tato e proprioceptores) e, somente em um tópico a parte, enfatizar os receptores relacionados aos órgãos dos sentidos especiais. TIPOS DE RECEPTORES SOMÁTICOS GERAIS Outra forma bastante prática de dividir os receptores somáticos pode ser feita da seguinte maneira: (1) os receptores do tato fornecem a sensação do toque, pressão, vibração, dor e temperatura; (2) enquanto que os proprioceptores monitoraram a variação da posição de articulações e músculos, dando ao indivíduo, uma noção de localização de seu próprio corpo. RECEPTORES SOMÁTICOS GERAIS DO TATO Variam de extremidades nervosas livres até complexos sensoriais especializados com células acessórias e estruturas de suporte. Estão relacionados com a percepção de sensações táteis em geral, como dor, calor, toque, pressão, vibração, etc. Os principais receptores de tato são: Extremidades nervosas livres: são os receptores mais frequentes na pele. São sensíveis ao toque, dor e temperatura. Estão localizadas entre as células da epiderme e articulações. Plexus da raiz capilar: monitora a distorção e movimentos na superfície corporal onde os cabelos estejam localizados. São de adaptação rápida. Células de Merkel: de adaptação lenta, de alta resolução e localização superficial. Presentes nas pontas dos dedos e correspondem a 25% dos mecanoreceptores da mão. Estão relacionados com percepção de pressão. Corpúsculo de Meissner: mais abundantes nas sobrancelhas, lábios, mamilos, genitália externa, ponta dos dedos, na pele espessa das mãos e pés. São receptores de tato e pressão. Corpúsculo de Vater-Pacini: receptores de adaptação rápida. Presentes em cápsulas de tecido conjuntivo e na mão. Durante muito tempo, acreditou-se que eram receptores relacionados à pressão. Hoje, sabe-se que são relacionados com sensibilidade vibratória (estímulos mecânicos repetitivos). Corpúsculo de Ruffini: de adaptação lenta, estão localizados nas papilas dérmicas, ligamentos e tendões. Durante muito tempo, acreditou-se que seriam sensíveis ao calor. Sabe-se hoje que são receptores de tato e pressão, sendo sensíveis a estiramentos, movimentos e distorções da pele. 51 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 20 OBS : Padrão de leitura Braile: Merkel: Padrão. Meissner: Baixa resolução, alta atividade. Ruffini: Baixa resolução, baixa atividade. Pacini: Sem padrão, alta atividade. PROPRIOCEPTORES Localizam-se mais profundamente, e fornecem informações acerca da posição dos membros no espaço, permitindo ao indivíduo que localize o posicionamento de uma parte de seu corpo mesmo estando ele com seus olhos fechados. Seus receptores estão localizados nos músculos esqueléticos e tendões. São responsáveis por dar a noção de localização ou de movimentação de qualquer que seja a parte do corpo. Podem ser encontrados em músculos estriados esqueléticos, nos tendões e nas articulações. São tipos de proprioceptores: Fuso muscular: Presente nos músculos esqueléticos (compreendido por 4 – 8 fibras musculares intra-fusais), sendo envoltos por uma cápsula de tecido conjuntivo cartilaginoso e fibras colágenas. As fibras intra-fusais conectam-se a neurônios gama (mais finos e curtos). Sua posição é paralela às fibras extra-fusais (responsáveis, de fato, pela motricidade muscular), constituídas por neurônios alfa. O fuso muscular é sensível à variação no comprimento da fibra muscular: quando o músculo é alongado, ocorre abertura de canais iônicos e a despolarização, que gera um PA, permitindo a percepção do movimento. Sofre inervação aferente por fibras Ia (adapatação rápida e fornece o senso de velocidade e direção do movimento) e por Fibras II (resposta sustentada e fornece o senso da posição estática). A atividade muscular de contração e alongamento (movimento e percepção do corpo no espaço) é dada pela conjunção neuronal motora e sensitiva de cada fibra muscular do organismo, que varia para cada indivíduo – o que prova que pessoas podem movimentar determinados músculos (como os da face) e outras não, justamente devido às diferenças na distribuição dessas fibras fusais. Órgãos tendinosos de Golgi: Presentes na junção músculo-tendão, em série com as fibras extrafusais. São proprioceptores que detectam mudanças na tensão muscular. Os ramos aferentes Ib estão distribuídos entre as fibras colágenas dos tendões. Receptores articulares: terminações nervosas livres localizadas nas cápsulas articulares, que detectam pressão, tensão e movimento em nível articular. São capazes também de realizar nocicepção (captar dor), importante na identificação de degeneração das cartilagens articulares. 21 OBS : A fadiga muscular é definida pela incapacidade de contração da fibra muscular causada pelo cansaço da mesma, sendo determinada por fatores genéticos ou por falta de substrato energético (falta de glicose, ácido graxo ou O2). A cãibra é um espasmo muscular sustentado que pode ser causado por vários fatores: concentrações de Cálcio ou Potássio não adequadas, inervações defeituosas (a fibra contraiu e não relaxou por falta de inervação proprioceptora adequada), etc. Quando o músculo é alongado de maneira voluntária, o espasmo motor da cãibra é, geralmente, relaxado devido à estimulação de fusos musculares de natureza sensitiva que inibe o estímulo motor que suporta o espasmo muscular causador da cãibra. Isso ocorre porque o alongamento estimula a abertura de canais iônicos, que regulam esses espasmos. Por esta razão, atletas que sofrem com cãibras após esforços musculares vigorosos costumam alongar ou estender o membro acometido para aliviar o espasmo muscular. SUBSTÂNCIA BRANCA DA MEDULA ESPINHAL E TRATOS SENSORIAIS (VIAS ASCENDENTES) Como sabemos, a medula espinhal, em um corte transversal, é dividida em duas grandes regiões: substância cinzenta (corpos de neurônios) e substância branca (axônios). As fibras que atravessam a substância branca correm em 3 direções: ascendente, descendente e transversalmente. Essa mesma região da substância branca é dividida em 3 funículos: posterior, lateral, anterior. Cada funículo apresenta fibras de vários tratos e fascículos (conjuntos de axônios de mesma função), cujo nome revela a origem e o destino do mesmo. 52 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Portanto, enquanto que a substância cinzenta representa uma região onde existe uma maior concentração de corpos de neurônios e fibras amielinizadas, a substância branca, por sua vez, representa uma região rica em axônios mielinizados. Na medula espinhal, em especial, a substância branca representa uma via de passagem para vários tratos e fascículos: a maioria que sobe é representada por tratos sensitivos (vias ascendentes), pois levam informações sensoriais para o cérebro; a maioria que desce é motora (vias descendentes), pois levam informações motoras dos centros corticais para os nervos periféricos. As demais vias conectam segmentos da própria medula. 22 OBS : É fato que o comportamento das vias que se encontram na medula espinhal é muito mais complexo do que o apresentado aqui. Além disso, suas funções e peculiaridades clínicas também devem ser melhor detalhadas. Um maior detalhamento é feito na sessão de anatomia do Sistema Nervoso. A maioria dos tratos sensitivos quase sempre decussam (cruzam) ainda na medula (outros, apenas no tronco encefálico). Além disso, boa parte das vias sensitivas da medula é constituída por três neurônios: 1ª, 2ª e 3ª ordem. Desta forma, a hierarquia dos tratos se baseia nos seguintes tipos de neurônios: Neurônio de primeira ordem (I): neurônio cujo corpo celular está localizado no gânglio da raiz dorsal ou em gânlios cranianos (no caso de nervos cranianos sensitivos). Eles conduzem impulsos dos receptores/propriceptores para a medula ou do tronco encefálico, onde fazem sinapse com neurônios de 2ª ordem. Faz exceção a esta regra as vias do funículo posterior da medula (os fascículos grácil e cuneiforme), pois o seu primeiro neurônio está localizado no bulbo. Neurônio de segunda ordem (II): seu corpo celular está localizado no corno (coluna) dorsal da medula ou nos núcleos dos nervos cranianos (no caso de nervos cranianos sensitivos): Transmitem impulsos para o tálamo ou cerebelo onde fazem sinapse. Neurônio de terceira ordem (III): seu corpo está localizado do tálamo e conduz impulsos diretamente para o córtex somatosensório do cérebro. As principais vias somatosensoriais (ascendentes) da medula são: tratos do funículo posterior, trato espinotalâmico e trato espinocerebelar. 53 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Tratos do funículo posterior da medula: o funículo posterior da medula abrange o fascículo grácil e fascículo cuneiforme, estando ambos relacionados com a transmissão da sensação de tato discriminativo, propriocepção consciente (capacidade consciente de localizar uma parte do corpo no espaço, mesmo sem o auxílio da visão), sensibilidade vibratória e estereognosia (capacidade de perceber com as mãos a forma e tamanho de um objeto). o O fascículo grácil (mais medial) inicia-se no limite caudal da medula e é formado por fibras que penetram na medula pelas raízes coccígea, sacrais, lombares e torácicas baixas, terminando no núcleo grácil, situado no tubérculo do núcleo grácil do bulbo. Conduz, portanto, impulsos provenientes dos membros inferiores, da metade inferior do tronco e pode se identificado em toda a extensão da medula. o O fascículo cuneiforme (mais lateral), evidente apenas a partir da medula torácica alta, é formado por fibras que penetram pelas raízes cervicais e torácicas superiores, terminando no núcleo cuneiforme, situado no tubérculo do núcleo cuneiforme do bulbo. Conduz, portanto, impulsos originados nos membros superiores e na metade superior do tronco. As fibras destes fascículos continuam até seus respectivos núcleos (onde estão localizados seus neurônios de 2ª ordem) homônimos situados no bulbo e, a partir deles, por meio das chamadas fibras arqueadas internas, cruzam o plano mediano e formam o lemnisco medial, o qual se continua até o tálamo (onde estão localizados os neurônios de 3ª ordem desta via) e, deste, para o córtex sensitivo. Trato espino-talâmico: é um trato anterolateral que fornece, de um modo geral, a sensação de tato, pressão, dor e temperatura, podendo ser dividido nos seguintes componentes: o No funículo anterior, localiza-se o trato espino-talâmico anterior, formado por axônios que cruzam o plano mediano e fletem-se cranialmente para terminar no tálamo e levar impulsos de pressão e tato leve (tato protopático). A sensibilidade tátil tem, pois, duas vias na medula: uma direta (que segue no funículo posterior) e outra cruzada (no funículo anterior). Por esta razão, dificilmente se perde toda a sensibilidade tátil nas lesões medulares, exceto, é obvio, naquelas em que há transecção total do órgão. o No funículo lateral, localiza-se o importante trato espino-talâmico lateral, formado por neurônios cordonais de projeção situados na coluna posterior, que emitem axônios que cruzam o plano mediano na comissura branca, ganham o funículo lateral da medula do outro lado e fletem cranialmente para constituir o tracto de fato. Suas fibras terminam no tálamo e daí, para o córtex. O tracto espino-talâmico lateral conduz impulsos de temperatura e dor (representando dores agudas e bem localizadas na superfície corporal). Por isso, em certos casos de dor decorrente principalmente de câncer, aconselha- se o tratamento cirúrgico por secção do tracto espino-talâmico lateral, técnica denominada de cordotomia. Como a comissura branca é uma região situada entre a substância cinzenta central intermédia e a fissura mediana anterior, em casos de dilatação do canal central da medula, esse tracto pode ser comprimido, e o paciente sentirá anestesia dos dois lados da região abaixo do segmento acometido pela compressão (condição conhecida como siringomielia). Observe que em ambos os tratos espino-talâmicos, o neurônio de 1ª ordem (localizado no gânglio dorsal) faz conexão com o neurônio de 2ª ordem imediatamente quando entra na coluna posterior da medula. O axônio do neurônio de 2ª ordem cruza o plano mediano na região da comissura branca anterior e segue ascendendo até o tálamo (daí, o termo espino-talâmico). 54 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Trato espino-cerebelar: o cerebelo, com apenas neurônios de duas ordens, recebe informação proprioceptiva acerca da posição dos músculos esqueléticos, tendões e articulações, além de informações eletrofisiológicas dos tratos motores da medula. O trato espinocerebelar pode ser dividido em anterior e posterior (embora ambos seguem no funículo lateral da medula): o As fibras do trato espino-cerebelar posterior seguem no funículo lateral do mesmo lado e penetram no cerebelo pelo pedúnculo cerebelar inferior, levando impulsos de propriocepção inconsciente originados em fusos neuromusculares e órgãos neurotendinosos (sensação que nos ajuda a manter-se em pé ou rígidos mesmo involuntariamente). o As fibras do trato espino-cerebrelar anterior ganham o funículo lateral do mesmo lado ou do lado oposto e penetram no cerebelo, principalmente pelo pedúnculo cerebelar superior. Admite-se que as fibras cruzadas na medula tornam a se cruzar ao entrar no cerebelo. O trato espino-cerebelar anterior informa ao cerebelo e aos centros corticais dados sobre eventos eletrofisiológicos que ocorrem dentro da própria medula relacionados com a atividade elétrica do trato córtico-espinhal (principal trato motor da medula). Essa informação é utilizada pelo cerebelo para controle e modulação da motricidade somática (daí a importância do cerebelo para o comando motor). 23 OBS : A somatotopia define que cada fibra aferente (sensitiva) que chega à raiz dorsal da medula é responsável por uma região específica do corpo (dermátomos), obedecendo a segmentação medular, assim como mostrado na figura abaixo. É baseando-se neste conhecimento que um neurologista é capaz de determinar, por meio de um simples exame clínico, o exato nível medular acometido por um traumatismo raquimedular, determinando, a partir do nível da lesão, qual a perda funcional, motora ou sensitiva, deste paciente. 24 OBS : Dor visceral x Dor referida. A dor referida pode ser definida como uma sensação dolorosa superficial localizada a distância da estrutura profunda (visceral ou somática). Por vezes, um paciente pode referir dor em determinada região do corpo, mas cuja origem esteja relacionada a uma outra víscera ou estrutura. Como por exemplo, um paciente que sofre um infarto agudo do miocárdio pode não sentir dor no peito, mas referir apenas dor difusa na região do pescoço ou na face medial do braço (esquerdo, principalmente). A explicação para este fenômeno se dá devido à convergência de impulsos dolorosos viscerais e somáticos para interneurônios nociceptivos comuns localizados no corno dorsal da medula espinhal. Este interneurônio ativa, então, a mesma via ascendente, a qual leva ao cérebro, praticamente, a mesma informação de dor. Como as vias que levam essas informações a uma área de projeção 55 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO cortical são praticamente as mesmas, o córtex somestésico interpreta como sendo originada de uma única região (que seria a que mais apresenta nociceptores). Como a região que capta a dor somática é muito mais rica em terminações nervosas nociceptivas, o cérebro (e, portanto, nós) interpretamos a dor visceral como sendo uma dor superficial em determinada região da pele. São exemplos de dor referida: dor na face medial do braço (dermátomo de T1) nos pacientes com infarto agudo do miocárdio; dor epigástrica ou periumbilical (dermátomos de T6 a T10) na apendicite; dor no ombro direito (dermátomo de C4) nos indivíduos com doença do diafragma ou da própria vesícula biliar (cujas afecções seguem pelo nervo frênico); etc. VIAS SOMATOSENSORIAIS DOS NERVOS CRANIANOS Do ponto de vista somático, apenas o nervo trigêmeo (V par de nervos cranianos) é responsável por levar informações da sensibilidade da pele (da cabeça, essencialmente) no que diz respeito a todos os nervos cranianos (alguns outros, como o VII, IX e o X, levam informações somáticas de uma pequena região do pavilhão auricular). Por esta razão, as fibras sensitivas do nervo trigêmeo são conhecidas como fibras aferentes somáticas gerais. Os demais nervos cranianos sensitivos estão relacionados com a inervação de vísceras da cabeça e do restante do corpo (fibras aferentes viscerais gerais), além de levar ao SNC informações referentes aos sentidos especiais (fibras aferentes somáticas especiais e viscerais especiais). Estes serão detalhados em um tópico específico, logo adiante neste capítulo. Portanto, no que diz respeito à inervação somática da pele da cabeça, falemos da importância do nervo trigêmeo, V par de nervos cranianos. Ele é dividido em três grandes ramos: o nervo oftálmico (V1), o nervo maxilar (V2) e o nervo mandibular (V3). De um modo geral, temos: O nervo oftálmico, além de trazer informações sensitivas da pele da fronte (testa), está relacionado com a inervação somática da conjuntiva e esclera do globo ocular (e, portanto, de nada tem a ver com o sentido especial da visão). Ele é responsável por levar ao SNC estímulos dolorosos e táteis de objetos que tocam o olho, por exemplo. O nervo maxilar está relacionado com a inervação da pele de boa parte das bochechas (região malar) e do lábio superior. O nervo mandibular é um nervo misto: sua parte sensitiva está relacionada com a inervação da parte inferior das bochechas, lábio inferior e queixo; sua parte motora está relacionada com a inervação da musculatura da mastigação. Acredita-se que a sensibilidade somática da língua (como a dor por uma mordida, por exemplo) também é veiculada ao SNC por este ramo do V par craniano. Além deste componente exteroceptivo, o nervo trigêmeo também apresenta vias proprioceptivas. Tais vias (relacionadas com o núcleo mesencefálico do trigêmeo) são responsáveis por captar informações nervosas oriundas de receptores na articulação temporomandibular e nos dentes (os quais veiculam informações sobre a posição da mandíbula e da força da mordida) e na língua (levando ao SNC informações sobre a posição da língua na boca). SENTIDOS ESPECIAIS Do ponto de vista biológico e de ciências cognitivas, os sentidos representam o meio pelo qual os seres vivos percebem e reconhecem outros organismos, além das características do meio ambiente em que se encontram, garantindo a melhor adaptação ao mesmo e facilitando a sobrevivência da espécie. Dentre os sentidos especiais e seus respectivos órgãos, podemos destacar: Audição, relacionada com a captação de ondas sonoras pela cóclea, localizada no ouvido interno. O equilíbrio, que também pode ser considerado como um sentido especial, está relacionado ao aparelho vestibular, que está associado à cóclea também no ouvido interno. Olfação, relacionada com a captação de partículas aromáticas pelo epitélio olfatório especial, localizado no teto da cavidade nasal, traduzindo, em nível do SNC, o cheiro. Gustação (paladar), relacionada com a captação de partículas químicas de determinadas substâncias e alimentos pelas papilas gustativas da língua, traduzindo, em nível central, o gosto. Visão, relacionada com a captação de ondas luminosas pelo epitélio neurossensorial da retina, localizada no globo ocular. 56 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Observe que existem receptores, altamente especializados, capazes de captar estímulos diversos e localizados nos respectivos órgãos dos sentidos. Tais receptores, chamados receptores sensoriais especiais, são formados por células nervosas capazes de traduzir ou converter esses estímulos em impulsos elétricos ou nervosos que serão processados e analisados em centros específicos do SNC, onde será produzida uma resposta (voluntária ou involuntária). A estrutura e o modo de funcionamento destes receptores nervosos especializados são diversos. AUDIÇÃO A audição é a capacidade de reconhecer o som emitido pelo ambiente. O órgão responsável pela audição é o ouvido e suas estruturas internas (principalmente, a cóclea), capaz de captar sons até uma determinada distância. Uma das funções mais nobres do ser humano é a linguagem – o único ser vivo capaz de expressar seus sentimentos e vontades através de palavras é o homem. Contudo, o indivíduo incapaz de ouvir perde parte desta conexão com o mundo: ele não perde apenas a audição, mas também perde a capacidade de se expressar e de ser entendido. Até porque a linguagem gestual ou leitura labial trata-se de modalidades de linguagem consideradas “frias”, incompletas. O indivíduo incapaz de ouvir nunca será capaz, por exemplo, de saber a diferença entre a entonação vocal de gratificação, de negação, de carinho, etc. UNIDADES DE MEDIDAS DE SOM O som é transmitido por ondas sonoras. A intensidade do som é determinada pela sua frequência (distância entre picos consecutivos) da onda: o número de ciclos de uma onda sonora. A audição é determinada pela amplitude da onda, ou seja, pela altura da onda sonora. O timbre (interação de ondas diferentes) é determinado pela complexidade e forma das ondas sonoras, que confere ao som sua qualidade única. A frequência auditiva (se o som é grave ou agudo) é medida em Hertz (Hz). A intensidade do som (se o som está “alto” ou “baixo”) é medida em Decibel (dB). Em resumo, temos as seguintes medidas do som: Frequência (Hertz ou Hz): mede a quantidade de oscilações por segundo que as ondas das moléculas de ar fazem em uma onda sonora (1 Hz = 1 ciclo/segundo). A frequência auditiva é a grandeza que determina se o som é agudo ou grave: o Baixa frequência – tons graves o Alta frequência (relacionada com a discriminação dos sons e entendimento dos fonemas) – tons agudos o A capacidade média da população de interpretar frequência sonora é de 200 a 10000 - 20000 Hz. Intensidade sonora (Decibel ou dB): mede o que chamamos vulgarmente de “altura do som”. Zero dB não quer dizer a “ausência de som”, mas sim, a intensidade mínima do som necessária para que o ouvido normal perceba o som. É considerado um indivíduo de audição normal aquele que consegue captar com intensidade de zero até 25 dB. Zero decibel não significa, portanto, ausência de som: trata-se da capacidade mínima que o indivíduo normal tem de discriminar a intensidade do som. Acima de 25 dB, passa a existir um limiar doloroso e uma faixa de som potencialmente lesiva para audição (que ocorre por volta de 80 dB). 25 OBS : Ondas sonoras. O som é a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda mecânica; esta onda se propaga de forma circuncêntrica, apenas em meios materiais - que têm massa e elasticidade, como os sólidos, líquidos ou gasosos. Os sons naturais são, na sua maior parte, combinações de sinais, mas um som puro monotónico, representado por uma senoide pura, possui uma velocidade de oscilação ou frequência que se mede em hertz (Hz) e uma amplitude ou energia que se mede em décibeis. Os sons audíveis pelo ouvido humano têm uma frequência entre 20 Hz e 20.000 Hz. Acima e abaixo desta faixa estão ultrassom e infrassom, respectivamente. DIVISÃO ANATÔMICA E FUNCIONAL DO OUVIDO (ORELHA) O aparelho auditivo, a grosso modo, é composto por três regiões: orelha externa, orelha média e orelha interna. De um modo geral, todas estas estruturas trabalham no intuito de amplificar o som até ele ser transformado em energia nervosa para alcançar o sistema nervoso central. A primeira parte, a orelha externa, se estende desde o pavilhão auditivo até a membrana timpânica. A segunda parte, a orelha média, corresponde a uma pequena cavidade no osso temporal, se estendendo desde a membrana timpânica até o chamado promontório (eminência marcada pela espira basal da cóclea). É formada por uma pequena câmara cheia de ar na porção petrosa do osso temporal denominada de cavidade do 57 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO tímpano. Essa cavidade comunica-se com a nasofaringe por um canal osteocartilaginoso chamado tuba auditiva. Em resumo, estão contidos nesta região: martelo, bigorna, estribo, células da mastoide, músculo estapédio, músculo do martelo, tuba auditiva, etc. A terceira porção, a orelha interna, consiste em um intricado conjunto de cavidades e canais no interior da porção petrosa do osso temporal, conhecidos como labirinto ósseo, dentro dos quais existem delicados ductos e vesículas membranosas, designadas, no seu conjunto, labirinto membranáceo, o qual contém as estruturas vitais da audição e do equilíbrio. Em resumo, estão contidos nesta região: sistema vestíbulo-coclear, responsável pelo equilíbrio (canais semicirculares, vestíbulo e sáculo) e audição (cóclea). Destas estruturas, nascem os segmentos aferentes para formar o nervo vestíbulo-coclear (VIII par craniano). No ouvido externo, a pina (pavilhão auditivo) coleta e direciona o som através do canal auditivo (meato acústico externo). O canal auditivo amplifica e afunila o som até a membrana timpânica que, por sua vez, coleta o som e faz vibrar os ossículos do ouvido médio, obedecendo a seguinte ordem: o martelo bigorna estribo. Este, então, vibra contra a janela oval da cóclea. 26 OBS : Ossículos do Ouvido. A membrana timpânica é responsável por converter a propagação área do som em propagação mecânica, a partir do momento em que ela vibra em direção ao martelo, que é divido em duas regiões: cabeça do martelo e corpo do martelo. O martelo faz uma articulação com a bigorna (constituída de corpo, processo maior e processo menor). O processo maior da bigorna faz conexão com o estribo (prolongamento anterior e prolongamento posterior, que se assenta na platina do estribo). A platina do estribo, por sua vez, se conecta com a janela oval da cóclea, responsável por converter a propagação mecânica do som em propagação líquida (graças à endolinfa dentro da cóclea), que será convertida, em nível da cóclea, em impulso elétrico, o qual seguirá até o córtex, onde haverá a interpretação do impulso. No ouvido interno, tem-se um órgão fundamental à audição chamado de cóclea. A cóclea, na realidade, consiste em um estojo ósseo em formato espiral (componente do labirinto ósseo) que abriga o chamado ducto coclear (componente do labirinto membranoso) que, por sua vez, abriga o órgão de Corti (unidade morfofuncional do ouvido, responsável por realização a transdução do estímulo sonoro em impulso elétrico). A cóclea (particularmente, a porção em forma de concha: o corpo da cóclea) é dividida em três canais ou rampas: rampa vestibular que é separada por uma membrana da rampa média e a rampa timpânica, que é separada pela membrana basilar da rampa média. Ela é preenchida por um fluido chamado de endolinfa, responsável por propagar a vibração que foi transmitida pelos ossículos, de modo que as células ciliadas captem a 27 propagação dessa vibração (ver OBS ). As células ciliadas no órgão de Corti traduzem as ondas sonoras e as converte em impulsos nervosos. 27 OBS : O labirinto membranoso está presente dentro do labirinto ósseo e é preenchido por endolinfa (líquido similar aos líquidos intracelulares com alta concentração de K+ e baixa concentração de Na+). Já, dentro do labirinto ósseo, existe a perilinfa (de composição similar ao líquido extracelular, com baixa concentração de K+ e elevada concentração de Na+), que banha, por fora, o labirinto membranoso. 28 OBS : Acoplado à cóclea, existe ainda o vestíbulo e os canais semicirculares (dispostos em três planos de direção), que constituem, juntos, o aparelho vestibular (que também apresenta células ciliadas), estando relacionado ao equilíbrio. É a este conjunto (cóclea, vestíbulo e canais semicirculares) que se dá o nome de labirinto ósseo. HIDRODINÂMICA DA AUDIÇÃO O funcionamento da orelha interna é praticamente baseado nesta dinâmica dos fluidos contidos nos dois 27 labirintos e mostrados na OBS . Assim que o estribo realiza o movimento de pistão sobre a janela oval, ocorre uma compressão da perilinfa, a qual é deslocada na forma de uma onda de choque. Esta onda se propaga até o nível da janela redonda, onde o impacto é amortecido e, assim, a perilinfa é descomprimida. 58 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO No mecanismo da audição, devemos levar em consideração, neste momento, a perilinfa localizada nas rampas cocleares. Esquematicamente, como podemos ver no desenho abaixo, temos a rampa vestibular em contato com a janela oval e a rampa timpânica em contato com a janela redonda. Entre as duas rampas, está situado o ducto coclear (rampa ou escala média), componente auditivo do labirinto membranoso, contendo o órgão de Corti. Em resumo, a energia sonora, depois de conduzida ao longo da orelha externa, estimula o movimento dos ossículos da orelha média, fazendo com que o estribo estimule a propagação sonora pela perilinfa, a partir da janela oval. Como a janela oval se abre na rampa vestibular, este é o primeiro espaço a receber as vibrações da base do estribo. A rampa média (representada pelo próprio ducto coclear) está entre a rampa vestibular e a rampa timpânica e está preenchida por endolinfa, como vimos anteriormente. Esta rampa tem duas fronteiras: membrana de Reissner e a membrana basilar. A membrana de Reissner (vestibular) separa a rampa vestibular da rampa média. Atendendo à sua espessura (por ser muito fina), não oferece obstáculo à passagem das ondas sonoras. Deste modo, a compressão e propagação do som ao longo da perilinfa é facilmente propagada à endolinfa dentro do ducto coclear, onde está contido o órgão de Corti. ÓRGÃO DE CORTI A figura ao lado mostra um corte axial com relação a uma das voltas espirais da cóclea, demonstrando, no detalhe, a unidade anátomo-funcional da orelha: o órgão de Corti. O órgão de Corti consiste em: membrana basilar; membrana tectorial; e células ciliadas entre as duas membranas, apresentando ainda células de suporte. As células ciliadas são as receptoras do sinal vibratório, capazes de transformar a energia sonora propagada pela endolinfa em impulso nervoso. Este impulso será propagado através do componente coclear do N. vestíbulo-coclear, percorrendo a via auditiva, até o córtex auditivo, onde acontecerá a interpretação do som. Os cílios projetam-se no topo de cada célula ciliada até a membrana tectorial. Portanto, quando as ondas sonoras se propagam desde a perilinfa até a endolinfa, a membrana tectorial se move, provocando também um movimento ciliar, o que gera um potencial de ação e abertura de canais iônicos. Dois tipos de células ciliadas se encontram no órgão de Corti humano: Células ciliadas internas: (~ 3500): formam uma única camada de células ao longo da membrana basilar, estando elas localizadas mais medialmente com relação à membrana tectórica. Células ciliadas externas: (~ 12.000): são organizadas em colunas ao longo da membrana basilar. Estão relacionadas com a porção mais lateral da membrana tectórica, sendo esta porção a que mais se move na ocasião de onda de choque sonora. Lesão destas células causa disacusia neurossensorial grave. 59 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO TRANSDUÇÃO AUDITIVA As extremidades ciliares são unidas por uma ligação. O movimento ciliar gerado pelo deslocamento da membrana tectorial produz tensão nos cílios, capaz de abrir canais iônicos na extremidade adjacente. Desta forma, íons de cálcio e sódio fluem para dentro dos cílios e produzem uma despolarização e condução do impulso nervoso. A intensidade do sinal sonoro determina o sentido da vibração dos cílios das células ciliadas dos órgãos de Corti. Em outras palavras, cada cílio é interligado ao outro por meio de um cross- link que, dependendo da intensidade vibratória, esta mesma ligação é responsável + 2+ por abrir um canal iônico, entrando Na e Ca , levando a geração de um potencial de ação e, eventualmente, de um impulso nervoso, que segue pelo nervo coclear até seus respectivos núcleos no tronco encefálico. VIA AUDITIVA Depois que o estímulo sonoro na forma mecânica é convertido em uma transmissão eletroquímica – graças à ação do cílio das células ciliadas do órgão de Corti – o impulso chega até neurônios de 1ª ordem localizados no gânglio espiral (de Corti), os quais formam o componente coclear do nervo vestíbulo-coclear (VIII par craniano). O impulso é então levado para neurônios de 2ª ordem dos núcleos cocleares dorsal e ventral, localizados na ponte. Os axônios destes neurônios cruzam para o lado oposto (constituindo o corpo trapezoide), contornam o núcleo olivar superior e inflectem- se cranialmente para formar o lemnisco lateral do lado oposto. As fibras do lemnisco lateral terminam fazendo sinapse com os neurônios III no colículo inferior. Existe um certo número de fibras provenientes dos núcleos cocleares que penetram no lemnisco lateral do mesmo lado, sendo, por conseguinte, homolaterais. A partir do colículo inferior, a via prossegue até o núcleo geniculado medial, onde estão neurônios de 4ª ordem. Por fim, o trajeto dessas vias continua pela radiação auditiva até o córtex auditivo, localizado principalmente no giro temporal transverso anterior (áreas 41 e 42 de Brodmann). Conclui-se, portanto, que os sinais a partir de ambos os ouvidos são transmitidos para os dois lados do encéfalo, com predominância da transmissão pela via contralateral. 29 OBS : No sistema auditivo, existe uma representação tonotópica do som, de modo que as células ciliadas localizadas mais no topo do espiral da cóclea são responsáveis por captar mais graves, enquanto que a base da cóclea está relacionada a sons mais agudos. Também existe uma representação tonotópica em nível do córtex auditivo primário. APARELHO VESTIBULAR O sistema ou aparelho vestibular é o conjunto de órgãos do ouvido interno dos vertebrados responsáveis pela manutenção do equilíbrio. No homem, é formado pelos três canais semicirculares (que abrigam os ductos semiciculares) e o vestíbulo (que contém o sáculo e o utrículo). Ao vestíbulo, encontra-se igualmente ligada a cóclea que, como vimos, é a sede do sentido da audição. Ao conjunto destas estruturas, dar-se o nome labirinto ósseo (canais semicirculares, vestíbulo e cóclea), devido à complexidade da sua forma tubular e constituição calcificada (e dentro do labirinto ósseo, está presente o labirinto membranoso, representado pelos ductos semicirculares, sáculo, utrículo e ducto coclear). 60 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Portanto, o sistema vestibular é constituído por uma estrutura óssea dentro da qual se encontra um sistema de tubos membranosos cheios de líquido (endolinfa) cujo movimento – provocado pelo deslocamento da cabeça – estimula células ciliadas que enviam impulsos nervosos ao cérebro ou diretamente a centros que controlam o movimento dos olhos ou os músculos que mantêm o corpo numa posição de equilíbrio. Além da endolinfa, no sáculo e no utrículo encontram-se os otólitos, que são corpúsculos rígidos cujo movimento estimula igualmente os nervos que controlam a postura do animal. Podemos, então, diferenciar três componentes do aparelho vestibular: Saco vestibular (vestíbulo): componente do labirinto ósseo que abriga um grupo de órgãos receptores (o utrículo e o sáculo) em cada ouvido interno e que detecta a inclinação da cabeça. Canais semicirculares: anéis ósseos que abrigam ductos semicirculares membranosos dispostos nas três dimensões do plano, sendo capazes de detectar mudanças na rotação da cabeça. Ampolas: consiste em dilatações ou alargamento dos canais semicirculares rente ao vestíbulo. A ampola contém a cúpula gelatinosa, que se move em resposta ao movimento da endolinfa no interior dos canais. Nas ampolas, existem pequenos ossículos ou cristais denominados otólitos que circundam livres em uma matriz gelatinosa em contato com a extremidade apical das células ciliadas. Estas células, como foi visto, produzem um impulso nervoso a partir dos movimentos desses cílios, que será propagado por meio do componente vestibular no N. vestíbulo-coclear até os núcleos vestibulares localizados na ponte (tronco encefálico). As células receptoras do aparelho vestibular, portanto, são similares às células ciliadas encontradas na cóclea, apresentando mecanismo de transdução semelhante. Vale ressaltar que o consumo de glicose (para produção de ATP) por estas células é altíssimo. Pacientes que têm resistência à insulina apresentam problemas de vertigem (tontura) devido à carência energética nessas células. O gânglio vestibular (de Scarpa) é a sede dos corpos dos neurônios bipolares (de 1ª ordem) que levam a informação do aparelho vestibular para os núcleos vestibulares (neurônios de 2ª ordem) e, deste, para o cérebro e cerebelo (daí a relação do cerebelo com o equilíbrio). 30 OBS : A labirintite é uma desordem que causa desequilíbrio, tontura e náusea. Ela está relacionada com processos inflamatórios e infecciosos do labirinto, que contém o aparelho vestibular, relacionado ao equilíbrio. VISÃO A visão é considerada um dos principais aparatos que permitem aos seres vivos aprimorarem suas percepções do mundo. No entanto, há de se referir que muitos neurocientistas consideram que a visão engloba dois sentidos, já que são diferentes os receptores responsáveis pela percepção da cor (pela estimativa da frequência dos fótons de luz), os cones e pela percepção da luminosidade (pela estimativa do número de fótons de luz incidente), os bastonetes. Contudo, divergências a parte, a visão é um tipo de sentido físico relacionado com a captação de ondas luminosas, graças à ação de um neuroepitélio especial conhecido como retina. Esta, considerada por muitos estudiosos como uma projeção direta do SNC, é composta por várias camadas, das quais se destaca a camada dos fotorreceptores: os cones e os bastonetes. No que diz respeito à visão, dois conceitos devem ser revistos: (1) o processo de transdução ou sensação, que consiste na conversão da energia física luminosa em energia elétrica nos neurônios; (2) percepção, que diz respeito à seleção, organização e interpretação de estímulos a partir dos órgãos sensoriais que ocorre no córtex cerebral. Tomando como base estes conceitos, nota-se que a visão perfeita deve estar relacionada com a integridade destes dois mecanismos, além de vários outros fatores neurofisiológicos. ASPECTOS FÍSICOS DA LUZ A amplitude de uma onda de luz identifica a sua intensidade: quanto maior a sua amplitude, maior será a percepção da cor. Ondas com amplitudes menores serão menos nítidas, ou seja, mais sombrias. É válido ressaltar ainda que só existe cor quando o comprimento de onda luminosa incide em uma matéria que apresente ressonância (ligações duplas alternadas), de modo que haja excitação de elétrons π. Como a ressonância acontece de modo instável, o elétron tende a retornar ao seu estado natural. Esse retorno gera um comprimento específico de onda, que chega ao olho para ser transformado em um impulso elétrico através da transdução neuronal. 61 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO PROPRIEDADES ÓPTICAS DO OLHO No seu trajeto até a retina, as ondas luminosas atravessam os seguintes maios refrativos do bulbo do olho: córnea, humor aquoso, lente ou cristalino e humo vítreo. Córnea: constitui a calota transparente de curvatura convexa da parte anterior do bulbo ocular. Ela se difere da esclera principalmente em termos da regularidade da organização das fibras colágenas que as compõem e do grau de hidratação de cada uma. Esta diferença faz com que a córnea seja transparente e nos possibilite a visão ou mesmo reconhecer a cor da íris de um indivíduo (e assim, atribuir a “cor do olho” de alguém). É uma estrutura avascular, e sua transparência é mantida pelo estado de desidratação realizado pela membrana de Bowman que reveste a face externa da córnea e um epitélio sobrejacente. E a parte interna é recoberta por uma membrana elástica (Descemet) responsável pelo bombeamento de água da córnea. Humor aquoso: é um dialisado plasmático que preenche todo espaço ocular entre a córnea e o cristalino (segmento anterior do olho), banhando as duas faces da íris. Lente ou cristalino: situa-se posteriormente à Iris e anteriormente ao humor vítreo do corpo vítreo. É uma estrutura biconvexa e transparente, formada por fibras colágenas e encerrada por uma cápsula. É sustentada pelo corpo ciliar, onde se fixam os músculos ciliares responsáveis pelo reflexo da acomodação desta lente, aumentando ou diminuindo o seu poder de refração. O cristalino é responsável por dividir os dois segmentos principais do bulbo ocular: o segmento anterior (preenchido por humor aquoso e dividido, por meio da íris, em câmara anterior e posterior) e segmento posterior (preenchido por humor vítreo) Humor vítreo: é um líquido gelatinoso e transparente (formado por proteínas vitreínicas higroscópicas) localizado posteriormente à lente (na câmara posterior do bulbo ocular). Além de transmitir a luz, o humor vítreo mantém a retina no lugar e sustenta a lente. Retina: neuroepitélio que compõe parte da túnica interna do globo ocular. Seus principais elementos histológicos são as células nervosas fotossensíveis (fotorreceptores): os cones e bastonetes. 31 OBS : Outros componentes anatômicos do globo ocular podem ser ressaltados: Conjuntiva bulbar: tecido bastante fino e vascularizado chamado que reveste o globo ocular desde as margens do epitélio da córnea, recobrindo a superfície escleral do olho até a região onde se rebate na forma de um ângulo. Esclera: é a parte opaca e resistente da túnica fibrosa (camada externa) do bulbo do olho que cobre os cinco sextos posteriores do bulbo do olho (o restante é revestido anteriormente pela própria córnea). A parte anterior da esclera é visível através da conjuntiva bulbar transparente como “a parte branca do olho”. Íris e Pupila. Se comparássemos o globo ocular a uma máquina fotográfica, a íris funcionaria como o diafragma e sua abertura, a pupila. Isso porque a íris representa um importante componente da túnica média do olho dotada de pigmentos e fibras musculares lisas que controlam, através da abertura da pupila (orifício entre as fibras musculares da íris), a quantidade de feixes luminosos que penetram o olho. O diâmetro pupilar pode variar de 2 mm (quando a luminosidade é intensa) a 8 mm (quando a luminosidade é fraca). o Músculo circular (esfíncter da pupila): é um músculo inervado pelo N. oculomotor (III par craniano e componente do sistema nervoso parassimpático) que, ao se contrair, promove a miose (contração da pupila). o Músculo radial da íris: inervado por fibras do sistema nervoso simpático que, ao se contrair, promove a midríase (dilatação da pupila). 62 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Úvea: no vocabulário médico, e o conjunto das seguintes estruturas: íris, corpo ciliar e coroide (parte do olho responsável pela vascularização de várias estruturas). É sede das uveítes, doenças muito relacionadas com transtornos reumáticos. Disco óptico: a área deprimida e circular localizada no fundo do olho é denominada de disco do nervo óptico (papila óptica ou, simplesmente, disco óptico), onde os axônios das células ganglionares se unem para constituir o N. óptico e deixar o globo ocular através da lâmina crivosa (que atravessa o forame escleral posterior ou canal escleral), conduzindo, além das fibras sensitivas relacionadas com a visão, os vasos que entram no bulbo do olho (como a artéria central da retina, um ramo da artéria oftálmica). Mácula lútea: lateralmente ao disco óptico, ocupando exatamente o pólo posterior do globo ocular, encontramos a mácula lútea (do latim, ponto amarelo), uma pequena área oval da retina, com cones fotorreceptores especiais e em maior número, sendo assim, uma área especializada para acuidade visual. No centro da mácula lútea, há uma pequena depressão denominada de fóvea central (do latim, depressão central), a área de visão mais aguda e apurada (tanto é que o objetivo da focalização ocular é projetar a imagem dos objetos justamente na mácula lútea). Os motivos que fazem com que a mácula lútea seja a área de melhor acuidade visual são: Presença de um maior número de cones fotorreceptores especiais. Proporção de um cone para cada célula ganglionar. Nas demais regiões da retina, existem vários bastonetes convergindo para uma única célula bipolar. Presença da fóvea, que nada mais é que o afastamento centrífugo das demais camadas retinianas, fazendo com que a luz incida diretamente na camada de células fotorreceptoras. ETAPAS CRÍTICAS DA VISÃO Para entendermos o mecanismo fisiológico da visão, devemos tomar conhecimento que a visão é dividida em três etapas: A etapa óptica, que depende basicamente dos sistemas de lentes do bulbo ocular (córnea, humor aquoso, cristalino e humor vítreo); A etapa fotoquímica, em que o estímulo luminoso é convertido em impulso nervoso, em nível das células fotorreceptoras; A etapa neurossensorial, que representa o percurso que o estímulo nervoso atravessa ao longo do sistema nervoso, desde as fibras do nervo óptico até os lábios do sulco calcarino do lobo occipital. RETINA A retina consiste em um epitélio nervoso transparente especializado, sendo formada essencialmente por fibras nervosas, que cobre a face interna do globo ocular. Constituinte da camada interna do globo ocular, a retina é formada por várias camadas – em torno de 10. Contudo, em todas estas camadas, três grupos de células se destacam – são elas: células fotorreceptoras ou fotossensíveis (neurônios de 1ª ordem), células bipolares (neurônios de 2ª ordem) e células ganglionares (neurônios de 3ª ordem). Destas, brotam os axônios que formam o nervo óptico. Como vimos anteriormente, a região de maior acuidade visual se faz na chamada fóvea central da retina, onde encontramos a maior concentração das células responsáveis pela captação da luz: Cones (6 milhões): células mais centrais, com baixa sensibilidade à luz, sendo responsáveis pela percepção das cores. Apresentam alta acuidade e alta concentração na fóvea. Bastonetes (125 milhões): células mais periféricas, com alta intensidade à luz, e não são sensíveis à cor. Apresentam baixa acuidade e alta concentração na periferia da retina. 63 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Conhecendo a distribuição das células nas três principais camadas da retina, podemos perceber que o trajeto do raio luminoso se faz de modo contrário ao trajeto do impulso nervoso: as ondas luminosas passam por todas as camadas da retina para, só então, alcançarem a camada dos fotorreceptores. Ao chegar nesta camada, ocorre a etapa fotoquímica da visão, em que há a transdução do sinal luminoso – a energia luminosa é convertida em impulso nervoso. Daí, os cones e bastonetes funcionam como neurônio de 1ª ordem e se conectam às células bipolares, que funcionam como neurônios de 2ª ordem e que se ligam às células ganglionares, que funcionam como neurônios de 3ª ordem e formam os axônios do nervo ótico, que percorre toda a camada côncava da retina para convergir na papila óptica e deixar o globo ocular e seguir o caminho da via óptica. TRANSDUÇÃO DO SINAL LUMINOSO A transdução do sinal corresponde à etapa fotoquímica da visão. Graças a ela, a energia luminosa é convertida em estímulo eletro-químico por meio das células fotorreceptoras: os cones e os bastonetes. No nosso organismo, o β-caroteno que ingerimos na dieta é clivado dando origem a duas moléculas chamadas de retinol (vitamina A). Este retinol, por ser lipossolúvel, é absorvido no intestino junto aos quilomícrons e transportado até o fígado. Este órgão é capaz de produzir uma substância capaz de transportar o retinol para todo o corpo. Nos demais tecidos, o retinol sofre oxidação, saindo da forma alcoólica para uma forma aldeídica (retinal), podendo ser transformado também em uma forma ácida (ácido retinoico). No olho, o retinol também se transforma em retinal, composto insaturado que pode se apresentar em uma configuração trans ou cis (sendo mais comumente classificado como retinal 11- cis, em que a dupla ligação está entre o carbono 11 e 12). Na membrana plasmática das células receptoras existe uma proteína chamada opsina, que tem uma afinidade pelo retinal 11- cis. Ao se ligar a este composto, forma a conhecida rodopsina, que é uma proteína de membrana que possui o retinal 11-cis em sua constituição. Quando a luz incide na retina, o retinal perde sua configuração cis e passa a apresentar uma conformação trans, perdendo a afinidade pela opsina. Com isso, a opsina sofre uma mudança conformacional, formando a metarrodopsina, que ativa uma proteína G, ativando a subunidade alfa, que por sua vez, ativa a guanilato ciclase, controlando a concentração de GMPc. Contudo, diferentemente das demais células excitáveis, as fotorreceptoras se ativam quando estão hiperpolarizadas, obtendo este estado por meio do fechamento de canais de sódio e da excreção ativa destes íons, o que faz com que o interior da célula torne-se mais negativo que o comum. VIA ÓPTICA A retina pode ser dividida em duas porções: uma mais medial, chamada de retina nasal (que capta raios luminosos do campo temporal); e uma mais lateral, chamada de retina temporal (que capta raios luminosos do campo nasal). Os sinais nervosos visuais partem das retinas, passando retrogradamente pelos nervos ópticos (II par craniano). Dentro do crânio, os dois nervos ópticos se unem no chamado quiasma óptico, onde ocorre o cruzamento das fibras oriundas da retina nasal; as fibras oriundas da retina temporal não cruzam no quiasma, e seguem do mesmo lado em que se formaram. Após o quiasma óptico, formam-se os tratos ópticos, com fibras já cruzadas da retina nasal. As fibras de cada trato óptico, em seguida, fazem sinapse com neurônios de 4ª ordem no núcleo geniculado lateral (localizado no mesencéfalo), e, daí, partem as fibras que formam a radiação óptica (ou trato geniculocalcarino) que segue até o córtex visual primário, nos lábios do sulco calcarino do lobo occipital (área 17 de Brodmann). 64 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Outra parte das fibras oriundas do corpo geniculado lateral também seguem para o colículo superior, também no mesencéfalo, estabelecendo conexões importantes para o controle dos movimentos direcionais rápidos dos dois olhos. SISTEMA DE LENTES DO OLHO Todas as lentes que compõem o sistema de lentes do olho devem agir em conjunto e em harmonia para que o feixe luminoso seja projetado exatamente sobre na retina. Para esta função, como vimos anteriormente, disponibilizamos de vários meios refringentes, tais como: córnea, humor aquoso, cristalino e humor vítreo. Cada um impõe uma unidade refrativa diferente. Para que a luz oriunda do infinito seja projetada exatamente na retina, necessitamos de um conjunto de lentes 32 que, juntas, apresentem o poder de 59 dioptrias (ver OBS ). 32 OBS : Dioptrias é a unidade de medida que afere o poder de refração de um sistema óptico. Exprime a capacidade de um meio transparente de modificar o trajeto da luz. Na Óptica, é a unidade de medida da potenção de uma lente corretiva (popularmente conhecido como grau). Matematicamente, a dioptria é -1 o inverso da distância focal (m ), sendo este a metade do raio de curvatura da lente: D = 1/F = 2/R. Assim: Uma lente com distância focal de 0,5 metros = 1/0,5 = 2 dioptrias. O olho humano tem um poder refrativo de 59 dioptrias. Um objeto, se suficientemente grande, pode ser visto sem acomodação a uma distância de 6m. PONTO PRÓXIMO, PONTO M ÁXIMO E PROCESSO DE ACOMODAÇÃO O processo de acomodação consiste em um reflexo autonômico do sistema nervoso simpático que está relacionado com o aumento do poder refrativo do cristalino na medida em que a imagem ou um objeto é aproximado do olho. Este reflexo envolve um componente aferente, que é enviado ao cérebro pelas fibras do nervo óptico, e um componente eferente, que envolve as fibras do N. oculomotor (III par craniano) que, além de convergir o eixo ocular para dentro (focalizando melhor a imagem), ativa a musculatura do corpo ciliar, o qual aumenta a espessura do cristalino e amplia o seu poder refrativo, garantindo maior nitidez da imagem. O ponto próximo é o ponto mais perto do olho cuja imagem – com o máximo de acomodação – pode ser vista com nitidez. O ponto máximo, por sua vez, é o ponto mais distante do olho cuja imagem pode ser vista com nitidez. A distância entre o ponto máximo e o olho diminui com a idade. Esta diminuição se deve ao enrijecimento do cristalino e perda da elasticidade de sua cápsula (com consequente diminuição do reflexo de acomodação). A perda da acomodação é de cerca 0,3 dioptrias por ano (essa perda natural é o que chamamos de presbiopia). ANORMALIDADES E DEFEITOS ÓPTICOS Emetropia: é o olho normal, sem acomodação, capaz de focalizar raios paralelos sobre a retina. No olho emétrope, os raios luminosos são adequadamente projetados na região da mácula lútea. Qualquer condição que se desvie deste estado normal do olho: ametropia. o Miopia: Os raios são focalizados em um ponto anterior à retina, devido ao aumento da distância axial do globo ocular. Objetos próximos são bem visíveis, enquanto os distantes são mal focalizados. A correção é feita com lentes bicôncavas. o Hipermetropia: Os raios convergem para um foco situado atrás (posteriormente) da retina. O indivíduo enxerga mal de perto e melhor objetos distantes. Sua correção é feita com lentes biconvexas. É o transtorno oftalmológico mais comum. o Astigmatismo: Quando a superfície corneana não é perfeitamente esférica. Os raios luminosos não convergem para um foco único. No astigmatismo acontece uma curvatura imperfeita da córnea, que origina uma imagem desfocalizada. Sua correção é feita com lentes cilíndricas. A imagem é imperfeita tanto próximo quanto distante do indivíduo. o Presbiopia: fenômeno no qual o cristalino perde com o tempo seu poder de acomodação. Ocorre em cerca de 90% dos indivíduos com mais de 50 anos e sua correção é feita com lentes convergentes. Esta relacionada com uma dificuldade progressiva de enxergar de perto devido à dificuldade de acomodação do cristalino. o Glaucoma: distúrbio originado a partir do aumento da pressão do humor aquoso, podendo causar cegueira. o Catarata: distúrbio originado quando o cristalino torna-se opaco, não permitindo a passagem da luz. Sua correção é feita por intervenção cirúrgica o Conjuntivite: é a inflamação da conjuntiva ocular devido, principalmente, a vírus. 65 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 33 OBS : Correção das refrações. • No olho míope, a distância axial é maior do que no emétrope, pois o foco é antes da retina. Deve-se, então, aumentar a distância do foco utilizando lentes bicôncavas. Por convenção, as lentes biconcavas são numeradas com valores refrativos negativos de dioptrias Ex: – 2,5D • No olho hipermétrope, a distância axial é menor do que no emétrope, pois o foco é atrás da retina. Deve-se diminuir a distância do foco utilizando lentes convexas. Por convenção, as lentes convexas são numeradas com valores refrativos positivos de dioptrias. Ex: + 2,5D • No olho com astigmia utiliza-se lentes cilíndricas ou esféricas de forma a equalizar a refração de menor ou maior curvatura. REFLEXO FOTOMOTOR 31 Como vimos na OBS , além da transparência do sistema de lentes do olho, é necessário um ajuste “automático” da quantidade de luz que adentra o olho para que a visão seja adequadamente calibrada. Este ajuste acontece graças à inervação autonômica da íris que, em resposta ao estímulo luminoso captado pelo N. óptico, a pupila se dilata ou se contrai. Quando a luz que incide na retina é muito intensa, o nervo óptico conduz o estímulo até a área pré-tectal do mesencéfalo, de onde partem axônios que se comunicam com o núcleo autônomo do N. oculomotor, dos dois lados. Em resposta, ocorre contração bilateral do músculo esfíncter da pupila, o que causa o fechamento da pupila (miose). Quando a luminosidade é pouco intensa – como ocorre no escuro – o N. óptico envia as informações para a chamada área tectal, de onde fibras se comunicam com o tracto retículo-espinhal e levam informações até o tronco simpático cervical que, por meio do gânglio simpático cervical superior e do plexo carotídeo, promovem a abertura da pupila (midríase). 34 OBS : Os sentidos especiais que passaremos a estudar agora são também conhecidos como sentidos químicos. São eles: sentido da gustação (responsável pela captação do sabor) e da olfação (responsável pela sensação do cheiro). Seus quimioreceptores respondem a substâncias químicas em soluções aquosas: Sabor – Substâncias dissolvidas na saliva (rica em potássio e moléculas orgânicas como as mucinas e pobre em sódio); Odor – Substâncias dissolvidas em fluídos da mucosa nasal OLFAÇÃO O órgão responsável pelo olfato é o epitélio olfatório, o qual recobre a parte mais alta da cavidade nasal. Os receptores olfatórios são neurônios bipolares com cílios olfatórios que são revestidos por uma membrana celular que contém partículas intermembranosas. Em torno dos receptores, existem células de suporte e células basais, que são semelhantes a neuroblastos, compondo a camada inferior do epitélio olfatório. O ar inalado, ao carrear moléculas aromáticas, é obrigado a circular por entre as conchas nasais. Na região superior da fossa nasal, estão os cílios (com seus microrreceptores) das células olfatórias mergulhadas em um muco próprio da mucosa nasal. As partículas aromáticas mergulham neste muco que reveste a cavidade nasal. Receptores específicos (que variam de pessoa para pessoa) se ligam a cada partícula aromática, gerando uma complexa transdução de sinal químico em impulso nervoso, o qual alcança o bulbo olfatório, passando pela lâmina crivosa (cribriforme) do osso etmoide. 66 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Os receptores olfatórios respondem a inúmeras substâncias químicas que produzem odor (substâncias odoríferas). Quando associadas aos receptores, há um desencadeamento de resposta mediada por proteína G, com o AMPc como segundo mensageiro. O AMPc abre canais de sódio e cálcio, causando uma despolarização da membrana do receptor que desencadeia um potencial de ação neural. 35 OBS : O contato permanente com partículas de natureza irritante predispõe à destruição dos cílios do epitélio olfatório, trazendo prejuízos à captação dos estímulos olfatórios. PROCESSO DE TRANSDUÇÃO DE SINAL OLFATÓRIO A transdução do sinal olfatório é algo complexo. Em resumo: a substância odorífera que se dissolve no muco epitelial estabelece conexões com microrreceptores presentes nos cílios das células olfatórias. No momento desta conexão, os microrreceptores sofrem uma mudança conformacional que ativa uma proteína G por meio de sua subunidade alfa, a qual converte GDP por GTP que, por sua vez, ativa a enzima adenilato ciclase, que converte ATP em AMPc. O AMPc ativa canais iônicos por meio da PKA (fosforilando o canal iônico), iniciando, assim, uma despolarização. Devemos ter em mente que toda subunidade alfa de uma proteína G é inativa quando ela está ligada ao GDP. Portanto, para que ela seja ativada, deve haver a quebra da ligação entre o GDP e a ligação subsequente a uma molécula de GTP livre no citoplasma. 36 OBS : Existem certos tumores que são causados por mutações na subunidade alfa, fazendo com que esta perca a sua capacidade GTP-ásica. Desse modo, a adenilato ciclase sempre estará ativada, e os níveis de AMPc sempre estarão altos, desencadeando assim, uma exacerbação da ativação da PKA, que tem como uma de suas funções a ativação da transcrição gênica. Cada vez que a célula tumoral se divide mais rapidamente, passando mais rapidamente pela fase S, ela passa a reparar erros inatos cada vez menos, atingindo, assim, um fenótipo neoplásico. VIA OLFATÓRIA As próprias células olfatórias representam os neurônios de 1ª ordem da via olfatória – são neurônios bipolares localizados na mucosa olfatória cujos prolongamentos periféricos são muito pequenos e que apresentam os receptores da olfação. Seus prolongamentos centrais agrupam-se em feixes que, em conjunto, formam o nervo olfatório. Estes filamentos atravessam a lâmina cribriforme do osso etmoide e fazem sinapse com as chamadas células glomerulares mitrais (neurônios de 2ª ordem), localizadas no bulbo olfatório (formando o glomérulo olfatório). Os axônios destas células mitrais seguem pelo tracto olfatório e ganham as estrias olfatórias laterais e mediais. Admite-se que os impulsos olfatórios conscientes seguem pela estrita olfatória lateral e terminam na área cortical de projeção para a sensibilidade olfatória, situada na parte anterior do úncos e do giro para-hipocampal (mais especificamente, nas áreas pré-piriforme e peri- amigdaloide), relacionando-se com a noção consciente da olfação. As fibras da estria olfatória medial incorporam-se à comissura anterior, área septal e áreas próximas ao corpo amigdaloide (integrante do sistema límbico, relacionado com a emoção), estando este componente mais relacionado com o princípio emotivo e prazeroso do estímulo olfatório. 67 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO GUSTAÇÃO (PALADAR) Estima-se que existam mais de 10.000 brotamentos gustativos na língua. Os brotamentos gustativos são encontrados nas papilas na mucosa da língua. As papilas podem ser de três tipos: folhadas, fungiformes e circunvaladas; mas apenas as papilas fungiformes e circunvaladas contêm brotamentos gustativos. O brotamento gustativo apresenta uma extremidade dendrítica (que representa um axônio que seguirá por algum nervo craniano que, dependendo da região da língua, pode ser o facial, glossofaríngeo ou vago) e outra extremidade receptora. Cada brotamento gustativo é formado por três tipos básicos de células: Células de suporte: que isolam o receptor. Célula basal: de alto índice mitótico. Células gustativas: responsáveis pelo sabor. Quando a substância química se liga ao seu receptor, há um desencadeamento nervoso que, por meio de componentes sensitivos de alguns nervos cranianos, leva o impulso até o córtex para que seja interpretada a sensação gustativa. O ser humano é capaz de distinguir quatro tipos básicos de sensações de sabor: doce (açúcar, sacarina, álcool e alguns aminoácidos); salgado (íons metálicos); ácido (íons de hidrogênio); e amargo (alcaloides como nicotina). Qualquer que seja a sensação, ou seja, qualquer que seja a partícula gustativa, ela deve se ligar a um receptor específico de um brotamento gustativo, para aumentar os níveis de AMPc, favorecendo a abertura de canais iônicos, geração de uma despolarização e criação de um impulso nervoso. FISIOLOGIA DO SABOR Para que uma substância possa ser sentida como sabor, ela deve ser dissolvida na saliva e deve interagir com as terminações gustativas. A ligação de uma substância química despolariza a membrana do receptor gustativo, que conduz a liberação do neurotransmissor e desencadeia um potencial de ação, gerando um impulso nervoso que viaja até o córtex cerebral específico. TRANSDUÇÃO DO SINAL GUSTATÓRIO O estímulo do sabor é convertido em impulso nervoso, basicamente, por + + meio dos seguintes mecanismos: influxo de Na para os sabores salgados; ligação de íons H aos receptores e fechamento dos canais de potássio para os sabores ácidos; a capacidade da gustaducina em aumentar AMPc para os sabores doces e de diminuir AMPc para os sabores amargos. Desta forma, temos: Salgado: o Na+ entra normalmente, levando a uma despolarização da membrana. Ácido: o H+ entra normalmente na célula gustativa, levando a uma despolarização da membrana. Amargo: nas terminações nervosas da sensação amarga há a presença da gustaducina, enzima que ativa uma fosfodiesterase, que destrói o AMPc no momento em que a partícula de caráter amargo se liga ao seu receptor. Com a destruição do AMPc, ocorre o fechamento dos canais de K+, que leva a uma despolarização e a geração de um impulso elétrico. Doce: a gustaducina relacionada a partículas de caráter doce aumenta os níveis de AMPc, abrindo-se os canais iônicos de uma maneira diferente da do sabor amargo, a partir do momento que a partícula se liga ao seu receptor. VIA GUSTATIVA Em resumo, os pares VII, IX e X cranianos (a depender da região da língua) levam impulsos dos brotamentos gustativos até o núcleo do trato solitário no bulbo. Estes impulsos trafegam para o tálamo e, deste, para o córtex gustativo (onde ocorre a interpretação do sabor) e para o hipotálamo e sistema límbico (onde ocorre a apreciação emotiva do sabor). Minuciosamente, os impulsos gustatórios oriundos dos dois terços anteriores da língua passam primeiramente pelo nervo lingual e, através do nervo da corda do tímpano, chega ao nervo facial (VII) e, finalmente para o núcleo do trato solitário no tronco encefálico. As sensações gustatórias oriundas das papilas circunvaladas, na parte posterior da língua e outras posteriores da boca, são transportadas pelo nervo glossofaríngeo também para o trato solitário. Finalmente, alguns sinais gustatórios são transmitidos para o trato solitário a partir da base da língua e de outras partes da região faríngea pelo nervo vago. 68 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Todas as fibras gustatórias fazem sinapse nos núcleos do trato solitário e enviam neurônios de segunda ordem para uma área pequena do núcleo medial posterior ventral do tálamo, localizado medialmente ao lemnisco medial (que traz informações táteis e proprioceptivas da medula). A partir do tálamo, neurônios de terceira ordem são transmitidos para a ponta inferior do giro pós-central no córtex parietal e do interior da área opérculo-insular. Esta se situa ligeiramente lateral, ventral e rostral à área da língua. NEUROFISIOLOGIA MOTORA O sistema nervoso somático, além de seu componente sensitivo, apresenta um fundamental componente motor, que tem como funções básicas a locomoção (movimento), manutenção da postura, equilíbrio e comunicação. É através do sistema motor somático que se faz possível estabelecer ações e respostas aos estímulos sensitivos, garantindo ao indivíduo uma eficaz interação com o meio em que ele vive. Quanto aos tipos de movimento, podemos destacar: Movimentos voluntários: são ações complexas, propositais, conscientes e, na maioria das vezes, com objetivo pré-definido. Por exemplo: ler, escrever, mover um membro, tocar piano, etc. Tais ações são aprendidas e melhoram com a prática. Movimentos involuntários ou reflexos: são ações involuntárias, rápidas, estereotipadas e, na maioria das vezes, com objetivo improvisado. Por exemplo: piscar, tossir, retirada brusca da mão sob uma chapa quente, movimento de chute com a perna quando mediante a percussão do joelho pelo neurologista. São, na maioria das vezes, desencadeados por determinados estímulos sensitivos. Mistos ou posturais: são fenômenos rítmicos, pois combinam ações voluntárias e reflexos. Por exemplo: mascar chiclete, correr, andar, etc. São assim classificados pois são iniciados e terminados por decisão voluntária; mas uma vez iniciados, tornam-se repetitivos, reflexivos e envolvem outros grupos musculares que não necessitam de nosso comando voluntário. A motricidade é, contudo, resultado de uma complexa interação entre estruturas que compõem o sistema motor somático. Este sistema tem, evidentemente, a contribuição cerebral associada a componentes medulares e musculares. Entretanto, a realização de um simples movimento requer o recrutamento de diversas entidades, como, basicamente: PLANEJAMENTO Córtex motor secundário Núcleos da base e Cerebelo Córtex motor primário Vias descendentes Neurônios motores do corno ventral da medula espinhal ou do tronco encefálico Nervos Junção neuromuscular Músculo AÇÃO O movimento, ao ser iniciado, envolve estruturas articulares e grupos musculares oponentes, de modo que os músculos agonistas são os iniciadores do movimento e os músculos antagonistas exercem ação contrabalanceadora, que desacelera e regula o movimento. Vale ressaltar que, na medula, os nervos motores apresentam seus corpos celulares (motoneurônios) agrupados no corno anterior (ventral) da medula espinhal, mantendo uma relação topográfica, de modo que: o pool de neurônios motores mais mediais do corno ventral, inervam a musculatura proximal; já os neurônios localizados mais lateralmente no corno ventral, inervam a musculatura distal dos membros (vide figura ao lado e observe a representação topográfica dos motoneurônios da medula espinhal). TIPOS DE NEURÔNIOS MOTORES Neurônios motores anteriores (neurônios radiculares somáticos): estão localizados em cada segmento dos cornos anteriores da substância cinzenta da medula espinhal. Eles dão origem às fibras dos nervos motores que se originam da medula espinhal, deixando-a através das raízes anteriores, sendo responsáveis por inervar fibras musculares esqueléticas. Os neurônios podem ser de dois tipos: neurônios motores alfa e neurônios motores gama. 69 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO o Neurônios motores alfa: dão origem as grandes fibras nervosas motoras que se ramificam muitas vezes após entrarem no músculo e que inervam as grandes fibras musculares esqueléticas, estimulando a contração das mesmas. o Neurônios motores gama: menores que os motores alfa, ficam localizados nos cornos anteriores da medula espinhal juntamente a eles. Essas fibras constituem o chamado fuso muscular, responsáveis pela inervação motora das fibras intrafusais. Tem papel fundamental na regulação da sensibilidade dos fusos neuromusculares. Interneurônios: são neurônios de axônio curto, localizados sempre dentro da substância cinzenta da medula espinhal. Tem a função de estabelecer interconexões entre os neurônios motores. Além disso, seus prolongamentos estabelecem conexões entre as fibras aferentes, que penetram pelas raízes dorsais, e os neurônios motores, interpondo-se, assim, em vários arcos-reflexos medulares. UNIDADE MOTORA Uma fibra muscular é inervada por um único motoneurônio, mas um motoneurônio pode enervar várias fibras musculares (o que prova que a secção de apenas um segmento medular não corresponde, obrigatoriamente, à paralisia de um músculo, mas apenas uma paresia, ou seja, fraqueza). Portanto, uma unidade motora pode ser definida como um só neurônio motor alfa e as fibras musculares que ele inerva. As fibras musculares de uma mesma unidade motora ficam muito dispersas por todo o músculo. Quando é necessário um controle muscular fino e preciso, tal como nos músculos extraoculares ou nos pequenos músculos da mão, as unidades motoras só têm poucas fibras musculares. Entretanto, nos grandes músculos dos membros, tais como o glúteo máximo, onde não é necessário controle preciso, um nervo motor único pode inervar várias centenas de fibras musculares. Dos diversos tipos de unidade, podemos destacar: Unidade motora R ou Fast fatigable (FF): fibra muscular de grande força e baixo tempo contrátil; larga, grande e “branca”. Apresenta motoneurônios grandes com axônios calibrosos, com alto limiar de excitabilidade, de condução e de frequência de disparo. Contudo, apresentam baixa resistência à fadiga. Realizam, praticamente, um metabolismo anaeróbico (sendo muito pobre em mitocôndrias e em mioglobinas e, por esta razão, são chamadas de fibras brancas), convertendo glicose até lactato. Unidade motora L ou Slow (S): fibra muscular de pequena força e tempo contrátil; curta, fina e “vermelha”. Apresenta motoneurônios pequenos com axônios finos, com baixo limiar de excitabilidade, de condução e de frequência de disparo. Contudo, apresenta alta resistência à fadiga. Faz metabolismo aeróbico (apresenta mitocôndrias e mioglobina, demonstrando-se avermelhada), que quebra a glicose por meio do ciclo de Krebs e Cadeia respiratória. São capazes também de consumir ácidos graxos por meio da β-oxidação. Unidade motora Intermediária ou Fast, Fatigable Resistent (FFR): intermediária entre as anteriores. 37 OBS : O treinamento constante faz com que a fibra muscular produza mitocôndrias cada vez mais, o que gera um condicionamento físico adaptativo. Isto quer dizer que, com o passar do desenvolver da atividade física, o indivíduo se torna cada vez mais capaz de realizar tal atividade com mais facilidade e menos desgaste físico. A regulação da força muscular se dá por meio do recrutamento progressivo das unidades motoras, por exemplo: S (em pé) → FR (caminhando) → FF (correndo). Essas etapas atendem ao princípio do tamanho: menor o neurônio motor → menor o limiar → maior a resistência. Pela variação da frequência, a somação de sucessivas contrações leva: contração → Clonus variável → Clonus sustentado. MOTONEURÔNIOS Como vimos anteriormente, os motoneurônios α apresentam grandes somas e uma vasta árvore dendrítica. Seu corpo celular está localizado no corno anterior da medula espinhal e seu axônio emerge através das raízes ventrais medulares até chegaram aos seus músculos correspondentes. Antes de emergirem do SNC, emitem ramos colaterais chamados de recorrentes, que fazem sinapses com interneurônios da região do corno ventral que possuem função regulatória (as células de Renshaw). Como a população de motoneurônios de cada músculo se estende por diversos segmentos da coluna, os axônios que inervam um mesmo músculo podem emergir de raízes ventrais diferentes. 38 OBS : Lesão de uma raiz ventral não causa necessariamente paralisia do músculo, mas sim, uma paresia do grupo muscular correspondente. Isso porque a fibra muscular pode ser inervada por outros neurônios oriundos de uma coluna anterior de outro segmento da medula. 70 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO JUNÇÕES NEUROMUSCULARES NO MÚSCULO ESQUELÉTICO Assim que cada grande fibra mielinizada alfa chega a um músculo esquelético, ele se ramifica por várias vezes. O número de ramos depende das dimensões da unidade motora. Um ramo isolado, em seguida, termina sobre uma fibra muscular, no local referido como junção neuromuscular (mioneural) ou placa motora. A maioria das fibras musculares é inervada por apenas uma placa motora. Ao chegar à fibra muscular, a fibra nervosa perde sua bainha de mielina e se ramifica em terminações muito finas. O axônio expandido e sem revestimento ocupa uma goteira na superfície da fibra muscular (cada goteira é formada pela invaginação do sarcolema). O assoalho desta goteira é formado por numerosas pregas (pregas juncionais) que servem para aumentar a área de superfície do sarcolema que fica próxima do axônio sem revestimento. A placa motora é reforçada pela bainha de tecido conjuntivo da fibra nervosa, o endoneuro, que se torna contínua com a bainha de tecido conjuntivo da fibra muscular, o endomísio. ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO Na placa motora (ou mioneural), região em que há a relação do neurônio motor α com a fibra muscular por ele inervada, assim que 2+ chega o potencial de ação (com abertura de canais de Ca regulados por voltagem no axônio), ocorre a liberação de vesículas contendo acetilcolina. A região muscular associada à placa motora apresenta receptores nicotínicos que levam a abertura de canais de Na+, levando a uma despolarização da célula motora (potencial da placa 2+ motora). Este potencial de ação leva a abertura de canais de Ca volt- dependentes nos túbulos T, que promovem um efluxo considerável destes íons a partir dos retículos sarcoplasmáticos, gerando uma mudança na conformação da actina e miosina que compõe a fibra muscular, o que determina a contração. Uma vez que a acetilcolina tenha cruzado a fenda sináptica e ativado os canais iônicos na membrana pós-sináptica, ela é imediatamente hidrolisada pela enzima acetilcolinesterase (AchE). Após a redução das concentrações de ACh na fenda, os canais iônicos se fecham. O sequestro de cálcio para o retículo sarcoplasmático por meio de ATPases faz com que a contração seja interrompida. 39 2+ OBS : Na medida em que se acrescentam maiores concentrações de Ca na fibra muscular, esta apresenta, cada vez mais, uma maior força de concentração, até chegar ao seu limite específico. 40 OBS : A sequência de eventos que ocorrem na placa motora pela estimulação do nervo motor pode ser resumida do modo a seguir: ACh Receptor para ACh do tipo nicotínico e abertura dos canais regulados pela ACh + Influxo de Na Geração do potencial da placa motora. + Potencial da placa motora (se for suficientemente grande) Abertura dos canais regulados de Na + Influxo de Na Geração de potencial de ação muscular. 2+ Potencial de ação muscular Liberação aumentada de Ca Contração da fibra muscular. Hidrólise imediata da acetilcolina pela AchE Fechamento dos canais regulados pela ACh Repolarização da fibra muscular. 41 OBS : No caso de fármacos tendo estrutura semelhante à da acetilcolina chegarem ao sítio receptor da placa, eles podem produzir as mesmas alterações que a acetilcolina, imitando suas ações. Dois exemplos deste tipo de fármacos são a nicotina e a carbeminocolina. Outros fármacos competem com a acetilcolina (agentes bloqueadores competitivos), tais como a tubocurarina, que faz com que o músculo esquelético relaxe e não se contraia. REFLEXOS As informações que chegam à medula por meio de neurônios aferentes podem ser processadas de duas maneiras: podem tomar uma trajetória ascendente e serem processadas no encéfalo ou podem ser, de modo instantâneo, avaliadas na própria medula. Esta ultima opção é chamada de reflexo. Os reflexos representam uma vantagem evolutiva muito importante para a manutenção da integridade do corpo. Ao se discutir a atividade reflexa do músculo esquelético, é importante se compreender a lei da inervação recíproca (de Sherrington), a qual afirma que a musculatura flexora e extensora de um mesmo membro envolvido em um reflexo não pode contrair ao mesmo tempo. Para que esta lei funcione, é necessário que as fibras nervosas 71 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO aferentes responsáveis pela ação muscular flexora reflexa, tenham ramos que façam sinapses com neurônios motores extensores do mesmo membro, fazendo com que sejam inibidos (e, obviamente, vice-versa). Outra propriedade interessante dos reflexos medulares é o fato de que a evocação de um reflexo, em um dos lados do corpo, causa efeito oposto sobre o membro no outro lado do corpo. Esse efeito é dito reflexo de extensão cruzada. A partir dessas duas propriedades, temos os seguintes mecanismos reflexos: Reflexo Miotático: quando se faz o estiramento de um músculo, ocorre o estiramento e excitação de fibras intrafusais (Ia e II) paralelas às fibras extrafusais, que geram um estímulo que chegam ao corno dorsal, onde fazem sinapses com um motoneurônio (por meio de interneurônios), que determinam a contração do músculo estirado. Na medula, os interneurônios também fazem sinapses com ramos recorrentes que enviam sinais inibitórios para o músculo antagonista. Reflexo miotático inverso: a contração isométrica de um músculo, aumenta a tensão no tendão estimulando as fibras Ib dos órgãos tendinosos de Golgi, que geram um potencial que chega na medula. Na medula, estes terminam em interneurônios inibitórios que causam o relaxamento da musculatura agonista e, por meio de interneurônios excitatórios, provocam excitação da musculatura antagonista. Isso acontece, por exemplo, quando o indivíduo segura um peso por muito tempo e por, reflexo miotático inverso, a musculatura antagonista faz com que o indivíduo solte o aparelho, evitando uma fadiga prejudicial ao músculo. Reflexo protetor (flexão) e suavizador dos movimentos: os aferentes cutâneos são ativados por um estímulo nociceptivo. Na medula terminam em interneurônios excitatórios de vários segmentos medulares que promovem a contração simultânea de diferentes músculos flexores e a inibição da musculatura antagonista. Este mecanismo favorece a retirada do membro ameaçado pelo estímulo doloroso. Reflexo protetor e suavizador cruzado: o reflexo protetor que levou a retirada exige a ativação simultânea do reflexo extensor do membro oposto, por exemplo, para que o indivíduo não caia. O circuito é cruzado envolvendo interneurônios excitatórios e inibitórios da contração muscular. ORGANIZAÇÃO DO ALTO COMANDO MOTOR Na realidade, a realização de um movimento não é tão simples como se imagina – não só depende do córtex motor primário e de suas conexões via medula espinhal até o músculo. O comando motor depende da integração de vários centros, responsáveis pelo planejamento do ato motor, ajustes, organização e execução. Para isso, o SN lança mão de um sistema responsável pela organização do comando motor que inclui o córtex motor (primário e secundário), núcleos da base, cerebelo e vias descendentes motoras, basicamente, de modo que haja uma hierarquia funcional entre eles. Mais adiante neste capítulo, ainda nesta seção, depois de revisarmos os principais envolvidos na fisiologia do comando motor, abordaremos no tópico SISTEMA MOTOR: VISÃO GERAL E PRINCÍPIOS a função específica e integrada de cada centro motor. Em resumo, a hierarquia do controle motor corresponde às seguintes funções: Centros superiores são requeridos para iniciação dos movimentos voluntários e regulação da frequência, força e suavidade dos movimentos. São eles: Córtex motor, cerebelo e núcleos da base. Tratos descendentes controlam a função motora. São eles: Trato córtico-espinhal e trato córtico-nuclear. Trato ascendentes fornecem informação sensorial e controle motor por feedback. São eles: trato espino- cerebelar. 72 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO HIERARQUIA DO COMANDO MOTOR Como vimos anteriormente, há uma hierarquia que deve ser obedecida para a realização do comando motor. Em resumo, o responsável por elaborar o planejamento motor é o córtex motor secundário ou associativo (área motora suplementar); este envia tal planejamento para ser processado e mais bem elaborado no cerebelo e nos núcleos da base; o a programação motora é então enviada de volta para o córtex motor primário, o qual realiza a execução do movimento através do trato córtico-espinhal. Enquanto este executa o movimento, entra em ação tractos cerebelares ascendentes que estabelecem a revisão, controle e correção do movimento já iniciado, deixando-o ainda mais refinado e objetivo. Em resumo, podemos destacar as seguintes fases da hierarquia motora, que serão detalhadas mais adiante neste capítulo: Função Estruturas Estratégia ou Planejamento Áreas associativas do neocórtex Tática ou Programação Hemisférios cerebelares e núcleos da base Execução Córtex motor primário e vias descendentes (tronco encefálico e medula) Controle e Correção Tracto espino-cerebelar anterior e Cerebelo intermediário Portanto, embora o córtex motor seja responsável pelo planejamento e execução do ato motor, é necessário que ele estabeleça conexões com o cerebelo e os núcleos da base para que o movimento seja perfeito. Os núcleos da base e cerebelo são grandes coleções de corpos de neurônios que modificam e regulam o planejamento motor constantemente. O córtex motor envia informações para os núcleos da base e do cerebelo, e estes núcleos reenviam informações de volta via tálamo. A saída do cerebelo é excitatória, enquanto que as do os núcleos da base são inibitórias. O balanço entre os estes dois sistemas permitem um movimento coordenado e fino, ao passo que em que perturbação em qualquer nível de um destes sistemas conduz a distúrbios do movimento. Portanto, os núcleos da base e o cerebelo se comunicam com o córtex motor por meio de uma via talâmica, de modo que aqueles enviam ao córtex sinapses inibitórias, e este envia sinapses excitatórias, estabelecendo um controle da ação do tracto córtico-espinhal. Existe, portanto, uma correlação estreita entre núcleos da base, cerebelo e córtex motor. Quando se tem distúrbios nesses circuitos diretos e indiretos, pode-se ter uma bradicinesia ou taquicinesia. Veremos, neste momento, pormenores dos três principais centros motores: o córtex motor cerebral, os núcleos da base e o cerebelo. Ao fim desta explicação, detalharemos as vias descendentes do SNC relacionadas com a motricidade. Logo então, veremos a relação mais detalhada entre eles. CÓRTEX MOTOR CEREBRAL O córtex motor ocupa, principalmente, uma área relativamente pequena no lobo frontal do telencéfalo. Funcionalmente, o córtex motor pode ser classificado em: Córtex motor primário (M1): corresponde a uma área de projeção e, portanto, está relacionado com a execução do comando motor. Ocupa a parte posterior do giro pré-central correspondente a área 4 de Brodmann. Do ponto de vista citoarquitetal, é um isocórtex heterotípico agranular, com a presença das células piramidais gigantes (destas células, brotam o importante tracto córtico-espinhal e o tracto córtico-nuclear). A estimulação elétrica da área 4 determina movimentos de grupos musculares do lado oposto, por exemplo, da mão, do braço, etc, obedecendo uma somatotopia pré-determinada (representada pelo homúnculo de Penfield, como mostra a figura abaixo). 73 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Córtex motor secundário (áreas motoras de associação): adjacentes à área motora primária, existem áreas motoras secundárias com as quais ela se relaciona sendo responsáveis por enviar o planejamento motor ao cerebelo e núcleos da base (onde o planejamento será processado, modulado e reenviado para a área motora primária para que, só então, o programa ou projeto motor seja, enfim, executado). Lesões dessas frequentemente causam apraxias, que são quadros clínicos correspondentes às agnosias já descritas a propósito das áreas sensitivas secundárias. Nas apraxias há incapacidade de executar determinados atos voluntários, sem que exista qualquer déficit motor. o Área motora suplementar (SMA): ocupa a parte mais alta da área 6 de Brodmann, situada na face medial do giro frontal superior. Suas principais conexões são com o corpo estriado (núcleo caudado e núcleo lentiforme), via tálamo e com a área motora primária. Do ponto de vista funcional, está relacionada com o planejamento do ato motor voluntário. o Área pré-motora (PMA): localiza-se no lobo frontal, adiante da área motora primária, e ocupa toda a extensão da área 6, situada na face lateral do hemisfério cerebral. É muito menos excitável que a área motora primária, exigindo correntes elétricas mais intensas para que se obtenham respostas motoras. 42 OBS : Além do trato córtico-espinhal (que conecta o córtex motor aos neurônios motores da medula espinhal) e do trato córtico-nuclear (que conecta o córtex motor aos núcleos motores dos nervos cranianos), o córtex motor envia fibras ainda para as seguintes regiões: Sinais de controle inibitórios do córtex para áreas motoras adjacentes; Fibras para o núcleo caudado e putâmen (Núcleos da Base); Fibras para o núcleo rubro – trato rubroespinhal; Fibras para áreas reticular e núcleo vestibular onde se originam outros tratos como reticuloespinhal, vestibuloespinhal, reticulocerebelar e vestibulocereberalar; Fibras para o núcleo pontino – trato pontocerebelar; Fibras pra o núcleo olivar inferior – trato olivocerebelar. 43 OBS : O córtex motor também recebe aferências que, quase sempre, estão relacionadas ao comando motor. As principais origens destas conexões são: Fibras subcorticais a partir de outras áreas corticais: frontal, visual, auditiva, somatossensorial; Fibras subcorticais do córtex contralateral através do corpo caloso; Fibras do tálamo, núcleos da base e cerebelo. NÚCLEOS DA BASE Os núcleos da base são massas de corpos de neurônios imersos em substância branca na região da base do telencéfalo. Em geral, temos como núcleos da base: claustrum, corpo amigdaloide, núcleo caudado, putâmen e globo pálido (interno e externo). O putâmen e o globo pálido, em conjunto, formam o núcleo lentiforme; o núcleo caudado, em conjunto com o núcleo lentiforme (que consiste em putâmen e globo pálido), forma o corpo estriado; já o conjunto da cabeça do núcleo caudado com o putâmen forma o striatum. Veja o esquema a seguir, que mostra o conjunto dos núcleos da base: São, portanto, núcleos de localização profunda do cérebro, importantes na coordenação da ação motora, da postura e planejamento (via dopamina). Além dos núcleos telencefálicos (corpo estriado e globo pálido), podemos citar outros núcleos relacionados a eles, como os mesencefálicos (substância negra) e diencefálicos (núcleos subtalâmicos). A maioria das fibras aferentes que chegam aos núcleos da base vem do cérebro e a maioria dos eferentes vai para o cérebro. O fato de os núcleos da base estarem relacionados com a motricidade somática faz com que eles sejam, portanto, conectados às áreas motoras do córtex (via tálamo); contudo, não estabelecem conexão direta com motoneurônios. As conexões dos núcleos da base e o córtex via tálamo podem acontecer de forma excitatória (que iniciam o movimento) ou inibitória (finalizam o movimento). 74 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Em resumo, o circuito se dá na seguinte maneira: o córtex, inicialmente, manda conexões para o corpo estriado (núcleo caudado e putâmen, que já pode se conectar com a substância negra), seguindo para o globo pálido (que se comunica o núcleo subtalâmico), para depois seguir ao tálamo, de onde saem informações excitatórias ou inibitórias para o córtex, por meio do tracto córtico-espinhal, iniciar ou finalizar o movimento. FISIOLOGIA DOS CIRCUITOS ENTRE OS NÚCLEOS DA BASE As funções do corpo estriado são exercidas através de um circuito básico que o liga ao córtex cerebral, o qual, por sua vez, é modulado ou modificado por circuitos subsidiários (satélites) que a ele se ligam. Ao entendermos o funcionamento fisiológico destes circuitos envolvendo os núcleos da base, notaremos que eles apresentam um único objetivo: diminuir o efeito excitatório natural do tálamo sobre o córtex motor. 1. Circuito básico: origina-se no córtex cerebral e, através das fibras córtico-estriatais, liga-se ao striatum, de onde os impulsos nervosos passam para o globo pálido. Este, por sua vez, através das fibras pálido-talâmicas, liga-se aos núcleos ventral anterior e ventral lateral (VA e VL) do tálamo, os quais se projetam de volta para o córtex cerebral. Fecha-se, assim, o circuito em alça córtico-estriado-tálamo-cortical, considerado o circuito básico do corpo estriado. Neste circuito, as fibras córtico-estriatais originam-se em virtualmente todas as áreas do córtex cerebral, enquanto as fibras tálamo-corticais convergem para a área motora suplementar do córtex e para a própria área motora, onde tem origem o tracto córtico-espinhal. Acredita-se que este circuito tenha função importante no planejamento motor, assim como o cerebelo também mantém com o córtex cerebral. O corpo estriado pode também influenciar áreas não motoras do córtex, como a área pré-frontal ligada exclusivamente a funções psíquicas. 2. Circuitos subsidiários: podemos citar dois circuitos subsidiários que se ligam ao circuito básico: Circuito nigro-estriato-nigral: estabelece uma conexão recíproca entre a substância negra do mesencéfalo e o córtex cerebral. Fato importante é que as fibras nigro-estriatais são dopaminérgicas e exercem ação puramente moduladora sobre o circuito básico, fazendo sinapses com os chamados neurônios espinhosos do neoestriado. Lesões das fibras nigro-estriatais causam a síndrome de Parkinson. Circuito pálido-subtalálamo-palidal: por meio deste, o núcleo subtalâmico é capaz de modificar a atividade do circuito básico, agindo assim diretamente sobre a motricidade somática. Por esta razão, lesões do núcleo subtalâmico causam o hemibalismo, doença em que há grave perturbação da atividade motora. Note que entre a via de entrada (striatum) e a via de saída (globo pálido medial/substância negra pars reticulada) há duas vias de comunicação (vias estriato-palidais): a via direta e a via indireta. A primeira não tem estações intermediárias (isto é: os estímulos passam do striatum diretamente para o globo pálido interno), enquanto que a via indireta tem conexões (“estações”) com o globo pálido externo e o núcleo subtalâmico de Luys antes de atingir a via de 75 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO saída. A via direta tem função inibitória e a via indireta tem função excitatória sobre o pálido interno – este equilíbrio mantém o funcionamento fisiológico dos núcleos da base. 44 OBS : Papel da dopamina. A via nigroestriatal tem um efeito excitatório (receptores D1) sobre o corpo estriado na via direta e ao mesmo tempo um efeito inibitório nos neurônios estriatais (D2) na via indireta. Logo, a dopamina pode influenciar no corpo estriado tanto na ação do movimento como na inibição do movimento. Portanto, o controle fino da alça direta ou da alça indireta é dada pela secreção de dopamina entre o corpo estriado e a substância negra, por meio dos receptores D1 e D2. FUNCIONAMENTO FISIOLÓGICO DOS NÚCLEOS DA BASE Em termos de normalidade, o complexo pálido medial/substância negra (pars reticulata) deve agir inibindo o tálamo de uma forma adequada (tálamo este que, por si só, exerce grande excitação cortical). Contudo, para isso, esse complexo trabalha mediante o equilíbrio de estímulos excitatórios (exercidos pela via indireta) e inibitórios (exercidos pela via direta). Se os estímulos excitatórios sobre o complexo se sobressaírem, instala-se um quadro de hipocinesia (pois o tálamo e, consequentemente, o córtex vão ser mais inibidos); já no predomínio de estímulos inibitórios sobre o complexo, instala-se um quadro de hipercinesia (pois o tálamo será pouco inibido pelo complexo e o córtex, por sua vez, muito excitado pelo tálamo). SÍNDROMES HIPOCINÉTICAS – LESÃO DA SUBSTÂNCIA NEGRA As síndromes hipocinéticas, que tem o parkinsonismo como protótipo, ocorrem devido a uma depleção dos neurônios dopaminérgicos da substância negra. Em decorrência desta lesão, os receptores D1 do striatum deixam de ser ativados, e passam a inibir o GPM de forma inadequada. Já os receptores D2 deixam de ser inibidos, e passam a reduzir a ação inibitória que o GPL exerce sobre o núcleo subtalâmico. Desta forma, o núcleo subtalâmico passa a exercer uma ação hiperexcitatória sobre o GPM. Ao final de tudo, tem-se um balanço excitatório entre a via direta e a via indireta, de modo que o GPM passa a ser mais excitado do que inibido. Como a função do GPM é inibir o tálamo, ele passará a inibir de forma exagerada o tálamo, fazendo com que este estimule de maneira deficiente o córtex motor primário, caracterizando a bradicinesia (diminuição da amplitude e rapidez dos movimentos) característico das síndromes hipocinéticas. SÍNDROMES HIPERCINÉTICAS – LESÃO DO NÚCLEO SUBTALÂMICO Na destruição dos núcleos subtalâmicos, como o que ocorre nas síndromes hipercinéticas (hemibalismo, por exemplo), haverá ao final um efeito inibitório que se sobressai no GPM, de modo que este permite que o tálamo exerça sua função excitatória sobre o córtex motor. Isso ocorre porque, com a lesão do núcleo subtalâmico, este deixa de ativar o GPM. Como o GPM ainda recebe a ação inibitória da via direta (pelos neurônios dopaminérgicos do striatum), ele passa a trabalhar de maneira diminuída e, portanto, deixa de inibir o tálamo. Como sabemos, o tálamo apresenta uma fisiologia excitatória, e passa a estimular de forma exagerada do córtex motor, gerando os quadros que se caracterizam pelo aumento da amplitude e rapidez dos movimentos, como ocorre no hemibalismo. Como podemos observar, quando ocorre lesão no núcleo subtalâmico, o tálamo passa a trabalhar de forma desinibida, como se não existissem os núcleos da base. 76 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO CEREBELO O cerebelo e o cérebro são os dois órgãos que constituem o sistema nervoso suprassegmentar, apresentando uma organização bastante semelhante e completamente diferente da dos órgãos do sistema nervoso segmentar (como a medula e o tronco encefálico). Porém, do ponto de vista fisiológico, o cerebelo difere fundamentalmente do cérebro porque funciona sempre em nível involuntário e inconsciente, sendo sua função exclusivamente motora, embora estudos demonstrem funções sensitivas realizadas pelo cerebelo. O cerebelo contribui para a coordenação fina da atividade motora. Com uma intensa aferência sensorial, o cerebelo rapidamente dá informações inconscientes sobre o posicionamento corporal e estabelece reajustes da atividade motora já iniciada. Contribui na predição dos movimentos dos objetos, seleção de grupos musculares ou articulares a serem movidos, estabelece a distinção entre palavras similares e intensidade sonora, além do planejamento e organização de tarefas. Nos movimentos voluntários, o cerebelo corrige irregularidades motoras; controla movimentos balísticos; compara a “intenção” motora centra com a “performance” periférica. Na postura e no equilíbrio, o cerebelo é responsável pela coordenação com a medula, córtex e aparelho vestibular. NÚCLEOS CENTRAIS E CORPO MEDULAR DO CEREBELO São os seguintes os núcleos centrais do cerebelo: Núcleo Denteado Núcleo interpósito Núcleo Emboliforme e Núcleo Globoso Núcleo Fastigial O núcleo fastigial localiza-se próximo ao plano mediano, enquanto que o núcleo denteado, maior dos núcleos centrais do cerebelo (assemelhando-se ao núcleo olivar inferior), localiza-se mais lateralmente. Entre estes núcleos, localizam-se os núcleos globoso e emboliforme, bastante semelhantes do ponto de vista funcional e estrutural, sendo frequentemente agrupados sob o nome de núcleo interpósito. Nos núcleos centrais chegam os axônios das células de Purkinje, e deles partem as fibras eferentes do cerebelo. O corpo medular do cerebelo é constituído de substância branca e é formado por fibras mielínicas, que são principalmente as seguintes: Fibras aferentes ao cerebelo: penetram pelos pedúnculos cerebelares e se dirigem ao córtex, onde perdem a bainha de mielina. Podem ser fibras trepadeiras (que se originam do complexo olivar inferior, localizado no bulbo) e fibras musgosas (oriundas das demais regiões do SN, como: núcleos vestibulares, medula espinhal e núcleos pontinos). Fibras formadas pelos axônios das células de Purkinje: axônios que se originam das células de Purkinje (células grandes e ramificadas) e que se dirigem aos núcleos centrais do cerebelo. DIVISÕES DO CEREBELO Antes de detalharmos as conexões que o cerebelo estabelece (e, consequentemente, suas funções), devemos estabelecer o modo de divisão para estudo do cerebelo (conhecer tal divisão se faz importante principalmente no momento do estudo das conexões extrínsecas do cerebelo). Desta forma, de forma didática, podemos dividir o cerebelo do ponto de vista filogenético (organização transversal) ou anatômico (organização longitudinal). 77 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO A divisão filogenética do cerebelo, baseada nas três etapas da história evolutiva o órgão, permitiu distinguir as seguintes partes do mesmo: arquicerebelo (correspondendo ao lobo floculonodular); paleocerebelo (correspondendo ao lobo anterior, à pirâmide e à úvula); e o neocerebelo (corresponde ao restante dos hemisférios cerebrais). Porém, com base no estudo das conexões eferentes do córtex cerebelar com os núcleos centrais, foi proposta uma nova divisão do cerebelo, em que as partes se orientam longitudinalmente e se dispõem no sentido médio-lateral. Distinguem-se uma zona medial, ímpar, correspondendo ao vérmis; e, de cada lado, uma zona intermédia paraverminana e uma zona lateral, correspondendo à maior parte dos hemisférios. Os axônios das células de Purkinje da zona medial projetam-se para o núcleo fastigial, os da zona intermédia para o núcleo interpósito, e os da zona lateral para o núcleo denteado. CONEXÕES INTRÍNSECAS DO CEREBELO (CIRCUITO CEREBELAR BÁSICO) O estudo das conexões intrínsecas do cerebelo diz respeito às relações entre as fibras e os núcleos do próprio cerebelo no momento em que chegam impulsos aferentes ou quando saem impulsos eferentes. As fibras que penetram no cerebelo e se dirigem ao seu córtex e são de dois tipos: fibras musgosas e fibras trepadeiras. Sabe-se hoje que estas últimas são axônios de neurônios situados no complexo olivar inferior, enquanto as fibras musgosas representam a terminação dos demais feixes de fibras que penetram no cerebelo. As fibras trepadeiras têm esse nome porque terminam enrolando-se em torno dos dendritos das células de Purkinje, exercendo uma potente ação excitatória sobre elas. Já as fibras musgosas, ao penetrar no cerebelo, emitem ramos colaterais que fazem sinapses excitatórias com os neurônios dos núcleos centrais. Em seguida, atingem a camada granular, onde se ramificam, terminando em sinapses excitadoras axodendríticas, com um grande número de células granulares, que, através das fibras paralelas, se ligam às células de Purkinje. Constitui-se assim um circuito cerebelar básico, através do qual os impulsos nervosos que penetram no cerebelo pelas fibras musgosas, ativam sucessivamente os neurônios dos núcleos centrais, as células granulares e as células de Purkinje, as quais, por sua vez, inibem os próprios neurônios dos núcleos centrais. O equilíbrio entre os potenciais deste circuito garante o bom funcionamento cerebelar. CONEXÕES EXTRÍNSECAS DO CEREBELO Chegam ao cerebelo milhões de fibras nervosas trazendo informações dos mais diversos setores do sistema nervoso, as quais são processadas pelo órgão, cuja resposta, veiculada através de um complexo sistema de vias eferentes, vai influenciar os neurônios motores. Um princípio geral é que, ao contrário do cérebro, o cerebelo influencia os neurônios motores do lado ipsilateral. Para isso, tanto suas vias aferentes como eferentes, quando não são homolaterais, sofrem um duplo cruzamento, ou seja, vão para o lado oposto e voltam para o mesmo lado. De um modo geral, temos: 78 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Conexões cerebelares aferentes: estão relacionadas com a divisão filogenética do cerebelo. Conexões cerebelares eferentes: estão relacionadas com a divisão longitudinal do cerebelo. 1. Conexões cerebelares aferentes. As fibras aferentes do cerebelo terminam no córtex como fibras trepadeiras (originam-se no complexo olivar inferior e distribuem-se a todo cerebelo) ou musgosas (originam-se fundamentalmente de três regiões: núcleos vestibulares, medula espinhal e núcleos pontinos; e distribuem-se para áreas específicas do cerebelo). Fibras trepadeiras (climber fibers): são axônios oriundos de neurônios do complexo olivar inferior (que recebem informações oriundas do córtex cerebral, da medula espinhal e do núcleo rubro), entram no cerebelo pelo pedúnculo cerebelar inferior e se projetam difusamente para todo o córtex cerebelar, realizando ação moduladora sobre os neurônios cerebelares. Acredita-se que estas fibras tenham função relacionada com aprendizado motor. Fibras musgosas: são os fascículos vestíbulo-cerebelares, espino-cerebelares e ponto-cerebelares. o Fibras aferentes de origem vestibular: estas fibras chegam ao cerebelo pelo fascículo vestíbulo-cerebelar, cujas fibras têm origem nos núcleos vestibulares e se distribuem principalmente ao arquicerebelo. Trazem informações (oriundas da parte vestibular do ouvido interno) sobre a posição da cabeça, importantes para a manutenção do equilíbrio e da postura básica. o Fibras aferentes de origem medular: são representadas principalmente pelos tratos espino-cerebelares anterior e posterior, que penetram no cerebelo respectivamente pelos pedúnculos cerebelares superior e inferior e terminam no córtex do paleocerebelo. Através do trato espino-cerebelar posterior, o cerebelo recebe sinais sensoriais originados em receptores proprioceptivos que permite avaliar o grau de contração dos músculos, a tensão nas cápsulas articulares e tendões, assim como as posições e velocidades do movimento das partes do corpo. Já as fibras do tracto espino- cerebelar anterior são ativadas principalmente pelos sinais motores que chegam à medula pelo trato córtico-espinhal, permitindo ao cerebelo avaliar o grau de atividade desse tacto (permitindo o controle e correção do comando motor já iniciado). Convém lembrar, entretanto, que essas áreas sensoriais do cerebelo são diferentes das que existem no córtex cerebral, pois os impulsos que aí chegam não se tornam conscientes. o Fibras aferentes de origem pontina (fibras ponto-cerebelares): têm origem nos núcleos pontinos, penetrando neocerebelo pelo pedúnculo cerebelar médio, distribuindo-se principalmente ao córtex do neocerebelo. Fazem parte da via córtico-ponto-cerebelar, através da qual chegam ao cerebelo informações oriundas do córtex de todos os lobos cerebrais, em especial da área motora suplementar (a qual envia ao cerebelo e aos núcleos da base o planejamento motor). Fibras monoaminérgicas: estabelecem conexões ainda não tão conhecidas entre o cerebelo e o tronco cerebral por meio de fibras noradrenérgicas, dopaminérgicas, serotoninérgicas. A maioria das fibras aferentes cerebelares termina como as fibras trepadeiras ou fibras musgosas. Todas as vias aferentes cerebelares acabam convergindo para as células de Purkinje, que por sua vez formam a “via final comum” eferente do cerebelo, com todos os seus axônios convergindo para os para núcleos cerebelares profundos. O efeito das células de Purkinje é inibitório, e o neurotransmissor responsável pelo seu efeito inibitório é o GABA. Todas as fibras trepadeiras e musgosas são excitatórias, ao passo que as sinapses de todas as outras células do córtex cerebelar são inibitórias. 2. Conexões cerebelares eferentes. Através de suas conexões eferentes, o cerebelo exerce influência sobre os neurônios motores da medula, não agindo diretamente sobre eles, mas sempre através de relés intermediários, situados em áreas do tronco encefálico, do tálamo ou das próprias áreas motoras do córtex cerebral. Conexões eferentes da Zona Medial: os axônios das células de Purkinje da zona medial (vérmis) fazem sinapse nos núcleos fastigiais, de onde sai os tratos fastígio-vestibulares e fastígio-reticulares. Em ambas os casos, a influência do cerebelo se exerce sobre os neurônios motores do grupo medial da coluna anterior, os quais controlam a musculatura axial e proximal dos membros, no sentido de manter o equilíbrio. Conexões eferentes da Zona intermédia: os axônios das células de Purkinje localizadas na zona intermédia fazem sinapses com o núcleo interpósito, de onde saem fibras para o núcleo rubro e para o tálamo do lado oposto. Através das primeiras, o cerebelo influencia os neurônios motores pelo trato rubro-espinhal, constituindo-se a via interpósito-rubro- espinhal. Já os impulsos que vão para o tálamo (núcleo ventro-lateral) seguem para as áreas motoras do córtex cerebral (via interpósito-tálamo-cortical), onde se origina o trato córtico-espinhal. Assim, através desse trato, o cerebelo exerce sua influência sobre os neurônios motores. Conexões eferentes da Zona lateral: os axônios das células de Purkinje da zona lateral do cerebelo fazem sinapse no núcleo denteado, de onde os impulsos seguem para o tálamo (núcleo ventral lateral), do lado oposto e daí, para as áreas 79 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO motoras do córtex cerebral (via dendo-tálamo-cortical), onde se origina o trato córtico-espinhal. Através desse trato, o núcleo denteado participa da atividade motora. ASPECTOS FUNCIONAIS DO CEREBELO Conhecendo todas as conexões cerebelares, torna-se fácil o entendimento das principais funções do cerebelo, que incluem: manutenção do equilíbrio, controle dos movimentos voluntários e aprendizagem motora. Manutenção do equilíbrio: função do arquicerebelo e da zona medial (vérmis), que promovem a contração adequada e inconsciente dos músculos axiais e proximais dos membros. A influência do cerebelo é transmitida aos neurônios motores pelos tratos vestíbulo-espinhais e retículo-espinhais. Tais tractos se originam, respectivamente nos núcleos vestibulares (que recebe fibras fastígio-vestibulares) e na formação reticular (que recebe fibras fastígio-reticulares). Controle do tônus muscular: os núcleos centrais, em especial o núcleo denteado e interpósito, mantêm, mesmo na ausência de movimento, um certo nível de atividade espontânea. Essa atividade, agindo sobre os neurônios motores via tratos córtico-espinhal e rubro-espinhal, é importante para a manutenção do tônus. Controle dos movimentos voluntários: lesões do cerebelo têm como sintomatologia uma grave ataxia, ou seja, falta de coordenação dos movimentos voluntários decorrentes do erro na força, extensão e direção do movimento. O mecanismo através do qual o cerebelo controla o movimento envolve duas etapas: uma de planejamento do movimento e outra de correção do movimento já em execução. O planejamento do movimento é elaborado na zona lateral do órgão, a partir de informações trazidas, pela via córtico-ponto-cerebelar, de áreas do córtex cerebral ligadas a funções psíquicas superiores (áreas de associação) e que expressam a intenção do movimento. O ‘plano’ motor é então enviado às áreas motoras do córtex cerebral pela via dento-talâmica-cortical e colocado em execução através da ativação dos neurônios apropriados dessas áreas, os quais, por sua vez, ativam os neurônios motores medulares através do trato córtico-espinhal. Uma vez iniciado, o movimento passa a ser controlado pela zona intermédia do cerebelo. Esta, através de suas inúmeras aferências sensoriais, especialmente as que chegam pelos tratos espino-cerebelares, é informada das características do movimento em execução e, através da via interpósito-tálamo-cortical, promove as correções devidas, agindo sobre as áreas motoras e o trato córtico-espinhal. Assim, o papel da zona intermédia é diferente da zona lateral, o que pode ser correlacionado com o fato de que a zona intermédia recebe aferências espinhais e corticais, enquanto a zona lateral recebe apenas estas últimas. Aprendizagem motora: o sistema nervoso é capaz de aprender a executar tarefas motoras repetitivas cada vez melhor, o que provavelmente envolve modificações mais ou menos estáveis em circuitos nervosos. Admite-se que o cerebelo participa desse processo através das fibras olivo-cerebelares, que chegam ao córtex cerebelar como fibras trepadeiras e fazem sinapses diretamente com as células de Purkinje. Essas fibras podem modular a excitabilidade das células de Purkinje, em resposta aos impulsos que elas recebem do sistema de fibras musgosas e paralelas. Tal ação parece ser muito importante para a aprendizagem motora. NEUROFISIOLOGIA DA LINGUAGEM A linguagem verbal é um fenômeno complexo do qual participam áreas corticais e subcorticais. Porém, sem menor dúvida, o córtex cerebral tem o papel mais importante. Admite-se, pois, a existência de apenas duas áreas corticais para a linguagem: uma anterior e outra posterior, sendo ambas de associação. A área anterior da linguagem corresponde à própria área de Broca (44 e 45 de Brodmann), estando relacionada com a expressão da linguagem. A área posterior da linguagem situa-se na junção entre os lóbulos temporal e parietal e corresponde à parte mais posterior da área 22 de Brodmann (Área de Wernicke), estando relacionada basicamente com a percepção da linguagem. Estas duas áreas estão ligadas pelo fascículo longitudinal superior (fascículo arqueado), através do qual, informações relevantes para a correta expressão da linguagem passam da área de Wernicke para a área de Broca. Na fala, a região de Broca ativa as regiões da boca e da língua do giro pré-central (córtex motor). O giro angular coordena, por sua vez, as entradas no córtex visual, auditivo e somestésico para influenciar a região de Wernicke. Lesões dessas áreas dão origem a distúrbios de linguagem denominados de afasias. Nas afasias, as perturbações da linguagem não podem ser atribuídas a lesões das vias sensitivas ou motoras envolvidas na fonação, mas apenas lesão das áreas corticais de associação responsáveis pela linguagem. Distinguem-se alguns tipos básicos de afasias: Afasia motora (afasias de expressão ou de Broca): a lesão ocorre na área de Broca, em que o indivíduo é ainda capaz de compreender a linguagem falada ou escrita (pois a área de Wernicke está intacta), mas tem dificuldade de se expressar adequadamente, falando ou escrevendo. Nos casos mais comuns, ele consegue apenas produzir poucas palavras com dificuldade e tende a encontrar as frases falando ou escrevendo de maneira telegráfica. 80 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Afasia sensitiva ou de percepção (afasias de Wernicke): a compreensão da linguagem tanto falada quanto escrita é deficiente. Há também algum déficit na expressão da linguagem, uma vez que o perfeito funcionamento da área de Broca depende de informações que recebe da área de Wernicke, através do fascículo arqueado. Afasia de condução: lesão do fascículo arqueado, em que a compreensão da linguagem é normal (pois a área de Wernicke está integra), mas existe um déficit de expressão devido à incapacidade de transporte de impulsos até a área de Broca. 47 OBS : Um fato importante é que, na maioria dos indivíduos, as áreas corticais da linguagem se localizam apenas no lado esquerdo devido à presença de uma assimetria das funções corticais (como veremos logo adiante). CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DO CÓRTEX O córtex cerebral tem sido objetivo de meticulosas investigações histológicas, com base na sua composição e características das diversas camadas, espessura total e espessura das camadas, disposição e espessura das raias e estrias, etc. Embora o estudo detalhado do telencéfalo e a listagem das respectivas funções de cada uma de suas áreas sejam objetivos da Neuroanatomia Funcional, vamos ao menos listar a divisão funcional desta estrutura, tendo em vista que tal divisão foi muitas vezes citadas ao longo do nosso estudo. A divisão mais aceita da estrutura cortical é a realizada por Brodmann, que identificou 52 áreas citoarquiteturais designadas por números. As áreas de Brodmann são muito conhecidas e amplamente utilizadas na clínica e na pesquisa médica: ÁREAS DE BRODMANN As áreas de Brodmann são clinicamente significativas, constituindo mapas citoarquitetônicos do cérebro humano. Em resumo, as mais importantes são: Áreas 3,1 e 2 de Brodmann: trata-se do córtex somatossensorial primário (isocórtex heterotípico granular). Áreas 4 de Brodmann: córtex motor primário (isocórtex heterotípico agranular). Áreas 5 e 7 de Brodmann: córtex somatossensorial secundário. Área 6 de Brodmann: área motora suplementar e área pré-motora. Área 8 de Brodmann: campo ocular frontal, responsável, em parte, pelo reflexo de acomodação do cristalino. Áreas 9, 10, 11, 12, 32 e 47 de Brodmann: córtex pré-frontal (parte não-motora do lobo frontal). Área 17 de Brodmann: córtex visual primário (lobo occipital). Áreas 18, 19 (lobo occipital), 20, 21 e 37 (lobo temporal) de Brodmann: córtex visual secundário. Área 40 e parte da área 39 de Brodmann: giro supramarginal e angular, respectivamente. Áreas 41 e 42 de Brodmann: áreas auditivas primárias (giro temporal transverso anterior). Áreas 22 de Brodmann: áreas auditivas secundárias (na sua porção posterior, encontramos a área de Wernicke). Área 43 de Brodmann: córtex gustatório (próximo a representação somestésica da língua no giro pós-central). Área 44 e parte da área 45 de Brodmann: trata-se a área de Broca no hemisfério dominante. Área 27, 28 e 34 de Brodmann: olfatória primária (área entorrinal). ASSIMETRIA DAS FUNÇÕES CORTICAIS Desde o século passado, os neurologistas sempre constataram que as afasias estão quase sempre associadas a lesões no hemisfério esquerdo e que lesões do lado direito só excepcionalmente causam distúrbios de linguagem. Com isso, do ponto de vista funcional, pode-se chegar à conclusão que os hemisférios cerebrais não são simétricos e que na maioria dos indivíduos as áreas da linguagem estão localizadas apenas do lado esquerdo. 81 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Existe, portanto, uma assimetria nas funções corticais: o hemisfério esquerdo está mais relacionado com a linguagem, tanto na parte motora quanto na compreensão, além de apresentar relações com o comportamento intelectual e inteligência; já o hemisfério direito está mais relacionado com as tendências musicais, artísticas e noções espaciais (pessoal e extrapessoal). Surgiu assim o conceito de que o hemisfério esquerdo seria o hemisfério dominante, enquanto o hemisfério direito exerceria um papel secundário. Na realidade, sabe-se que, se o hemisfério esquerdo é mais importante do ponto de vista da linguagem e do raciocínio matemático, o direito é ‘dominante’ no que diz respeito ao desempenho de certas habilidades artísticas como música e pintura, à percepção de relações espaciais ou ao reconhecimento da fisionomia das pessoas. Convém assinalar que a assimetria funcional dos hemisférios cerebrais se manifesta apenas nas áreas de associação, uma vez que o funcionamento das áreas das áreas de projeção, tanto motoras como sensitivas, é igual dos dois lados. HIPOTÁLAMO O hipotálamo forma o assoalho e a parte inferior das paredes laterais do terceiro ventrículo. Apesar de apresentar menos de 4g, o hipotálamo é importante por suas inúmeras e variadas funções, principalmente no que diz respeito ao controle visceral e endócrino. Ele ocupa a porção mais ventral do diencéfalo e, quando visto pela base do encéfalo, é encoberto pelo quiasma óptico e se estende para trás até a borda do mesencéfalo. Logo atrás do quiasma emerge uma haste de tecido neural que conecta o hipotálamo com a hipófise, chamada de infundíbulo, onde hipófise fica dentro de uma estrutura osteomeníngea de abertura estreita que a retém (sela turca). Por trás do infundíbulo, fica uma pequena elevação chamada de tubérculo cinzento (tuber cinerium) e, a seguir, duas saliências esféricas chamadas de corpos mamilares. Tais estruturas anatômicas facilitam a localização do hipotálamo. O hipotálamo é constituído fundamentalmente de substância cinzenta e se agrupa em núcleos. É percorrido pelo fórnix, que corre de cima para baixo terminando no respectivo corpo mamilar, dividindo o hipotálamo em duas regiões: uma medial e outra lateral. A porção medial abriga os principais núcleos hipotalâmicos e, a depender da relação da parede hipotalâmica com as suas respectivas estruturas anatômicas, podemos dividir o hipotálamo medial da seguinte maneira: Supra-óptico: abriga os núcleos supraquiasmático, supra-óptico e paraventricular. Tuberal: abriga os núcleos ventromedial, dorsomedial e núcleo arqueado. Mamilar: abriga os núcleos mamilares e o núcleo posterior do hipotálamo. CONEXÕES DO HIPOTÁLAMO O hipotálamo estabelece importantes conexões com vários centros nervosos. Tais conexões, sejam elas eferentes ou aferentes, explicam as diversas funções desta pequena porção do diencéfalo. Em resumo, temos: Conexões com o sistema límbico: o hipotálamo se conecta ao hipocampo (através do fórnix), corpo amigdaloide (através da estria terminal e da via amigdalofugaventral) e à área septal (através do feixe prosencefálico medial), estruturas que integram o famoso circuito de Papez do sistema límbico. As conexões do hipotálamo ao sistema límbico (cujas principais funções se relacionam com as memórias e emoções) explicam algumas manifestações viscerais perante certas emoções. Núcleos eferentes dos nervos cranianos: tais conexões explicam manifestações mediadas por nervos cranianos (como rir, chorar, suar, etc.) perante emoções também relacionadas ao sistema límbico e ao hipotálamo. Formação reticular: esta consiste em uma formação difusa localizada no tronco encefálico que também estabelece vastas ligações entre o sistema límbico e o hipotálamo aos núcleos dos nervos cranianos. 82 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Conexões com a área pré-frontal: tais conexões apresentam o mesmo sentido funcional das conexões estabelecidas com o sistema límbico, visto que o córtex da área pré-frontal também se relaciona com o comportamento emocional. A área pré-frontal se mantém conexões com o hipotálamo através do núcleo dorsomedial do tálamo. Conexões viscerais: o hipotálamo mantém conexões aferentes e eferentes com os neurônios viscerais da medula e do tronco encefálico, proporcionando seu papel básico de controlador das funções viscerais. o Conexões viscerais aferentes: por meio de suas conexões diretas com o núcleo do tracto solitário (fibras solitário-hipotalâmicas), o hipotálamo recebe informações de toda a sensibilidade visceral, tanto geral como especial (como a gustação), que entra no SNC pelos nervos facial, glossofaríngeo e vago. o Conexões viscerais eferentes: o hipotálamo controla o sistema nervoso autônomo direta (por meio da conexão direta dos núcleos hipotalâmicos com a coluna eferente visceral geral do tronco encefálico) ou indiretamente (por meio da formação reticular) agindo sobre os neurônios pré-ganglionares dos sistemas simpático e parassimpático. Conexões com a hipófise: o hipotálamo tem apenas conexões eferentes com a hipófise, sendo estas conexões geralmente associadas à síntese e secreção de hormônios. Elas são estabelecidas através dos tractos hipotálamo-hipofisário e túbero-infundibular. Graças a estas conexões, o hipotálamo é capaz de produzir alguns hormônios e armazenar na neuro-hipófise (por meio do tracto hipotálamo-hipofisário) ou comandar a produção de hormônios pela própria hipófise (tracto túbero-infundibular). Conexões com a retina: fibras retino-hipotalâmicas destacam-se do quiasma óptico e ganham o núcleo supraquiasmáico do hipotálamo, sendo esta conexão de fundamental importância para a regulação dos ritmos circadianos biológicos. PRINCIPAIS NÚCLEOS HIPOTALÂMICOS E SUAS RESPECTIVAS FUNÇÕES Núcleo pré-óptico: relacionado com o controel da temperatura, atividade cardíaca, pressão sanguínea, controle da bexiga, sexual, etc. Núcleo supra-óptico: relacionado com a produção da vasopressina (ADH), hormônio que é armazenado na neurohipófise. Núcleo paraventricular: também relacionado com a produção da vasopressina (ADH) e da ocitocina, estando assim responsável pela manutenção do volume hídrico. Núcleo supraquiasmático: relacionado com o controle dos ritmos circadianos. Núcleo ventromedial: saciedade, sexual. Núcleo hipotalâmico lateral: área da fome, sede, pressão sanguínea, atividade cardíaca. FUNÇÕES INTEGRATIVAS DO HIPOTÁLAMO Em resumo, podemos destacar as seguintes funções do hipotálamo: Regulação do sistema nervoso autônomo; Regulação do sistema endócrino; Regulação da ingestão do alimento; Regulação da ingestão de água; Regulação da temperatura corporal; Comportamento emocional; Controle do sono e vigília. As funções hipotalâmicas são, portanto, diversas. Contudo, note que, basicamente, o hipotálamo é o principal centro regulador do sistema endócrino e do sistema nervoso autônomo (do hipotálamo, saem eferências para os núcleos dos nervos cranianos parassimpáticos e eferências para os núcleos pré-ganglionares medulares simpáticos e parassimpáticos, fazendo com que o hipotálamo controle, deste modo, toda a estimulação autônoma). Dos principais mecanismos fisiológicos que apresentam participação do hipotálamo, destacamos: Controle da Respiração Regulação da pressão arterial e da atividade cardíaca Regulação endócrina: o Adenohipófise: sofre influência de hormônios produzidos pelos núcleos peri e paraventriculares (GRH, TRH, GRH, etc.), que estimulam ou inibem a secreção de hormônios da adenohipófise (GH, TSH, ACTH, etc.) via sistema porta-hipotálamo-hipofisário; o Neurohipófise: armazena e secreta hormônios previamente produzidos pela neurohipófise (ADH e ocitocina). Regulação da fome (ver OBS ): 48 Núcleo hipotalâmico ventromedial – Centro saciedade: lesões nesta região causam hiperfagia (obesidade hipotalâmica). 83 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Área hipotalâmica lateral – Centro da fome: a destruição do centro da fome com lesões no centro da saciedade (anorexia). O Centro da Fome é cronicamente ativo e é inibido pelo centro da saciedade por meio da ingestão do alimento (glicose). O neuropeptídio Y, Orexina A, e Orexina B são produzidos pelo hipotálamo lateral e portanto são orexígenos. O α- MSH inibem a ingestão do alimento via receptor MC4-R. A leptina inibe a produção de neuropeptídio Y e controla a ingestão de alimentos. A grelina estimula o centro da fome. 48 OBS : Experimentos com animais confirmaram a presença do centro da fome e da saciedade em região distintas do hipotálamo. A estimulação do hipotálamo lateral faz com que o animal se alimente vorazmente, enquanto a estimulação do núcleo ventromedial do hipotálamo causa total saciedade, ou seja, o animal recusa-se a comer mesmo na presença de alimento. Regulação da ingestão de água: Em situação de privação de água: ocorre desidratação celular (volume intracelular diminui por privação de líquido ou por soluções hipertônicas) Em situação de hiperosmolaridade: ocorre aumento da atividade dos osmoreceptores (hipotálamo anterior) pela desidratação das células hipotalâmicas; aumenta a atividade do núcleo supra-óptico; aumenta a secreção do ADH; aumento da reabsorção de água e/ou a atividade do centro sede (N. Hipotalâmico Lateral); aumento da ingestão de água. Em situação de hipovolemia: aumento da atividade dos barorreceptores cardiopulmonares pela queda da pressão arterial; aumento da atividade simpática; aumento da liberação de renina; aumento da produção de angiotensina II; vasocontrição e excreção diminuída de sal e água pelos rins; a angiotensina II também atua no N. supra-óptico do hipotálamo (ADH) e Centro da Sede (N. Hipotalâmico Lateral); aumento da pressão e da volemia. 84 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Regulação da temperatura: o hipotálamo anterior previne o aumento da temperatura (sudorese, vasodilatação, respiração). O hipotálamo posterior previne a perda da temperatura (piloereção, vasoconstrição, calafrios). O “termostato” hipotalâmico é afetado por drogas, interleucinas, toxinas. o Em situações de frio, o hipotálamo faz com que o organismo lance mão dos seguintes mecanismos: Produção de calor: calafrios e exercícios musculares (trabalho muscular – consumo de glicose e ácidos graxos), liberação de adrenalina, liberação dos hormônios da tireoide. Conservação do calor: vasocostrição cutânea (os capilares sob a pele se tornam contraídos, afastando o sangue da superfície da pele de modo que menos calor é perdido), piloereção (os pelos aprisionam uma camada de ar próximo a pele a qual é aquecida pelo calor do corpo e o ar torna-se uma camada isolante, fazendo com que menos calor seja perdido). Comportamental: Buscar o aquecimento, posição fetal. o Em situações de calor, o hipotálamo faz com que o organismo lance mão dos seguintes mecanismos: Perda de calor: evaporação cutânea, sudorese (para realizar este processo é necessário calor, que é obtido a partir da pele; quando a pele perde calor, o corpo esfria). Vasodilatação: isto aproxima o sangue para a superfície da pele de modo que mais calor pode ser perdido (isto é a razão de ficarmos “vermelhos” quando estamos com calor). Comportamental: buscar de sombra, redução da atividade muscular. Controle emocional: O hipotálamo juntamente com o sistema límbico e a área pré-frontal, tem papel importante no controle emocional como raiva, medo, prazer. O sistema límbico também chamado de cérebro emocional. Lesões no Núcleo hipotalâmico ventromedial produz crueldade, comportamento viciado e de ira intensa. Comportamento sexual: duas regiões hipotalâmicas estão associadas com o comportamento sexual: a área pré-óptica e o hipotálamo ventromedial. Nestas regiões encontram-se numerosos receptores para os hormônios gonodais. Nas fêmeas o Núcleo ventromedial controla os comportamentos de posicionamento para cópula. Nos machos o Núcleo pré-óptico comanda o comportamento para montada na fêmea. 49 OBS : Hipótese da aromatização e comportamento sexual. Existem vários núcleos hipotalâmicos tanto em machos como em fêmeas que apresentam receptores para os estrogênios. E, portanto, é o estrogênio que masculiniza o hipotálamo. Não ocorre masculinização nas fêmeas devido a AFP que sequestra o estrogênio na vida fetal, não permitindo sua passagem para o tecido cerebral pela barreira hemato-encefálica. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO O sistema nervoso autônomo (SNA), também conhecido como visceral ou da vida vegetativa, é responsável por coordenar a inervação das estruturas viscerais, sendo ele muito importante para a integração da atividade das vísceras no sentido da manutenção da homeostase. O componente aferente deste sistema é responsável por conduzir impulsos nervosos originados em receptores viscerais (visceroceptores) a áreas específicas do sistema nervoso central. O componente eferente leva impulsos de certos centros até as estruturas viscerais, terminando, pois, em músculos lisos, músculo cardíaco ou glândulas. Por definição neuroanatômica, denomina-se sistema nervoso autônomo apenas o componente eferente deste sistema visceral, que se divide em simpático e parassimpático. O principal objetivo deste tópico é, pois, apontar as principais características das vias eferentes do SNA. GENERALIDADES DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO O sistema nervoso autônomo está diretamente relacionado com o controle das funções corporais, pois é o responsável pelas respostas reflexas de natureza automática e controla a musculatura lisa, a musculatura cardíaca e as glândulas exócrinas. Desta maneira, é ele quem realiza, por exemplo, o controle da pressão arterial, aumento da frequência respiratória, os movimentos peristálticos, a excreção de determinadas substâncias, entre outros fenômenos. Apesar de ser denominado como sistema nervoso autônomo, ele não é independente do restante do sistema nervoso: na verdade, ele é interligado ao hipotálamo e á formação reticular, centros que coordenam respostas comportamentais e viscerais para garantir a homeostasia do organismo. Portanto, o SNA controla toda a nossa fisiologia interna, regulando a atividade de órgãos, sistemas e glândulas. Neurônios pré e pós-ganglionares são os elementos fundamentais da organização do componente periférico do sistema nervoso autônomo. No tronco encefálico, os corpos dos neurônios pré-ganglionares se agrupam formando alguns núcleos de origem de alguns nervos cranianos, como o nervo vago (tais núcleos estão organizados na chamada coluna eferente visceral geral). Na medula, eles ocorrem do 1º ao 12º segmentos torácicos (T1 a T12), nos dois primeiros segmentos lombares (L1 e L2) e nos segmentos sacrais S2, S3 e S4. Cada axônio pré-ganglionar (quase sempre fibras B mielinizadas de condução lenta, que fazem sinapse com corpos celulares localizados fora do SNC) diverge para cerca de oito ou nove neurônios pós-ganglionares. Os axônios pós-ganglionares (compostos, principalmente, por fibras C não mielinizadas) terminam nos órgãos viscerais. A eferência 85 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO autônoma é dividida em Simpática e Parassimpática, que no trato gastrointestinal as duas se comunica com o sistema nervoso entérico. Convém lembrar que existem áreas no telencéfalo e no diencéfalo que regulam as funções viscerais, sendo o hipotálamo e o chamado sistema límbico os mais importantes. Impulsos nervosos neles originados são levados por fibras especiais (da formação reticular) que terminam fazendo sinapse com os neurônios pré-ganglionares do tronco encefálico e da medula. Por este mecanismo, o sistema nervoso central influencia o funcionamento das vísceras. ARCO REFLEXO AUTÔNOMO E UNIDADE FUNCIONAL DO SNA O SNA é organizado com base no arco reflexo: impulsos iniciados nos receptores viscerais são transmitidos para o SNC por vias específicas, integrados e interpretados. Feito isso, vias eferentes são responsáveis por transmitir respostas para os efetores viscerais (que são, basicamente, o músculo liso, cardíaco e glândulas). Desta forma, podemos resumir que a unidade funcional do SNA se resume nos dois neurônios principais de suas vias eferentes: O primeiro neurônio (chamado de pré-ganglionar) tem seu corpo celular localizado no cérebro ou na medula espinal. Seu axônio deixa o SNC para fazer sinapse com o 2º neurônio localizado em gânglios nervosos autonômicos. O segundo neurônio (chamado de pós-ganglionar) tem seu corpo celular localizado em gânglios fora do SNC. Seus axônios alcançam o órgão visceral. DIVISÃO DO SNA E DIFERENÇAS ENTRE O SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO E PARASSIMPÁTICO Como já foi mostrado antes, o SNA apresenta dois componentes: a divisão simpática e a divisão parassimpática. Ambas as partes coordenam os aspectos fisiológicos que ocorrem continuamente no dia-a-dia do ser humano, adaptando-o as mais adversas situações que ocorrem no meio. Embora sejam duas partes de um mesmo sistema, os componentes simpático e parassimpático diferem em muitos pontos, sejam eles anatômicos, bioquímicos ou funcionais. Basicamente, o SNA simpático medeia reações de luta e estresse, enquanto que o SNA parassimpático medeia reações de repouso e digestão. Em resumo, falemos agora das principais diferenças entre estes dois componentes, ressaltando: Diferenças anatômicas; Diferenças bioquímicas ou farmacológicas; Diferenças funcionais ou fisiológicas. DIFERENÇAS ANATÔMICAS Do ponto de vista anatômico, as duas divisões do sistema nervoso autônomo podem ser diferenciadas observando-se a localização dos seus neurônios pré-ganglionares, o tamanho de cada uma de suas fibras e a localização dos neurônios pós-ganglionares. 86 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Posição dos neurônios pré-ganglionares: no sistema nervoso simpático, os neurônios pré-ganglionares localizam-se no corno lateral da medula torácica e lombar alta (entre T1 e L2). Diz-se, pois, que o sistema nervoso simpático é tóraco-lombar. No sistema nervoso parassimpático, eles se localizam no tronco encefálico (dentro do crânio, em núcleos eferentes viscerais gerais dos nervos cranianos) e na medula sacral (S2, S3 e S4). Diz-se, pois, que o sistema nervoso parassimpático é crânio-sacral. Posição dos neurônios pós-ganglionares: no sistema nervoso simpático, os neurônios pós-ganglionares, ou seja, os gânglios, localizam-se longe das vísceras-alvo e próximo da coluna vertebral, formando os gânglios paravertebrais e pré-vertebrais. No sistema nervoso parassimpático, os neurônios pós-ganglionares localizam- se próximo ou dentro das vísceras (como ocorre com o plexo de Meissner e o de Auerbach, situados na própria parede do tubo digestivo). Tamanho das fibras pré e pós-ganglionares: em consequência da posição dos gânglios, o tamanho das fibras pré e pós-ganglionares dos dois sistemas são diferentes: a pré-ganglionar do SN simpático é curta e a pós é longa; a pré-ganglionar do SN parassimpático é longa e a pós é curta. DIFERENÇAS BIOQUÍMICAS As diferenças bioquímicas são as mais importantes do ponto de vista farmacológico, pois dizem respeito à ação das drogas em nível do SNA: as drogas que imitam a ação do sistema nervoso simpático são denominadas simpatomiméticas, ao passo em que as drogas que imitam ações do parassimpático são chamadas de parassimpatomiméticas. Podemos destacar as seguintes diferenças bioquímicas: Neurotransmissores: Os neurotransmissores do simpático são predominantemente representados pela noradrenalina (com afinidade significativa pelos receptores α1, α2 e β1). Note que não se tem fibras adrenérgicas no SNP, apenas no SNC. Porém, as células cromafins da medula adrenal têm a capacidade de secretar adrenalina diretamente na corrente sanguínea (e não em outras fibras nervosas), isso devido a presença da enzima fenilalanina-metil-transferase. Já o parassimpático apresenta como neurotransmissor predominante a acetilcolina (tanto na transmissão ganglionar quanto na estimulação do órgão efetor), apresentando então, ambas as fibras colinérgicas. Fibras: a partir da natureza do neurotransmissor secretado, a fibra nervosa pode ser classificada especificamente: as fibras nervosas que liberam acetilcolina são chamadas colinérgicas e que liberam noradrenalina, adrenérgicas. As fibras pré-ganglionares, tanto simpáticas como parassimpáticas, e as fibras pós-ganglionares parassimpáticas são colinérgicas. Contudo, a maioria das fibras pós-ganglionares do sistema simpático é adrenérgica. Fazem exceção as fibras que inervam as glândulas sudoríparas e os vasos dos músculos estriados esqueléticos que, apesar de simpáticas, são colinérgicas. Receptores: O SNA simpático apresenta, nas fibras pós-sinapticas, receptores nicotínicos (classificados como colinérgicos, que receptam a Ach de fibras pré-ganglionares e que também estão presentes nas células cromafins da medula da glandula adrenal) e, na superfície dos órgãos efetores, apresentam receptores noradrenérgicos (que receptam noradrenalinda secretada pelas fibras pós-ganglionares do simpático): α1 e α2; β1, β2 e β3. Embora não haja fibras adrenérgicas no SNP, há receptores com grande afinidade pela adrenalina, sendo esta liberada pelas células cromafins da glândula suprarrenal. Os receptores do parassimpático são do tipo colinérgicos: receptores nicotínicos (presentes nos gânglios) e receptores muscarínicos (presentes predominantemente na musculatura lisa de órgãos efetores e nos gânglios, tendo estes uma função secundária), dos tipos M1, M2, M3, M4 e M5. Note que também encontramos receptores nicotínicos em músculos estriados esqueléticos, mas estes, representam órgãos efetores do sistema nervoso somático. DIFERENÇAS FISIOLÓGICAS De um modo geral, agora do ponto de vista fisiológico, o sistema simpático tem ação antagônica à do parassimpático em um determinado órgão: classicamente, diz-se que o SNA simpático é responsável por preparar o corpo para a luta ou para fuga; ao passo em que o SNA parassimpático faz o contrário, preparando o corpo para o repouso. Esta afirmação, entretanto, não é válida em todos os casos. Assim, por exemplo, nas glândulas salivares, os dois sistemas aumentam a secreção, embora a secreção produzida por ação parassimpática seja mais fluida e muito mais abundante. De fato, a inervação autônoma é mista para a maioria dos órgãos, ou seja: recebem tanto um componente simpático como um parassimpático que, no geral, realizam funções antagonistas. Entretanto, alguns órgãos têm inervação puramente simpática, como as glândulas sudoríparas, os músculos eretores do pêlo e o corpo pineal de vários animais. Em resumo, podemos destacar as seguintes diferenças funcionais: 87 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO O coração recebe inervação simpática via receptores β1, que determinam cronotropismo e inotropismo positivo (aumento da velocidade e da força de contração), enquanto que recebe inervação parassimpática via receptores M2, a qual diminui ambos. Os vasos sanguíneos recebem inervação simpática direta via receptores α1 (que determina vasoconstrição a partir de sua maior afinidade com a noradrenalina) e β2 (que determina vasodilatação a partir de sua maior afinidade com a adrenalina secretada pelas células cromafins da adrenal). Há ainda a influência do fator de relaxamento endotélio dependente (FRED, representado pelo próprio óxido nítrico). Os brônquios só recebem inervação direta parassimpática (receptores M), cuja ação realiza broncoespasmo (redução da luz da árvore respiratória); porém, os bronquios apresentam receptores adrenérgicos (β2, com afinidade adrenérgica maior que noradrenérgica) em sua musculatura lisa que, captando adrenalina via corrente sanguínea, determina efeito broncodilatador. Os rins recebem uma inervação única e simpática, através de estímulo por receptores β3, importante na liberação da renina para a conversão do angiotensinogênio em angiotensina I (no sistema renina-angiotensina). Em nível do trato gastrintestinal, de um modo geral, o sistema nervoso simpático inibe a motilidade (promovendo menor esvaziamento gástrico e menor peristaltismo) por meio de receptores β (cuja estimulação exagerada pode causar constipação). Já o SN parassimpático, por meio de receptores M1, favorece a digestão, aumentando o esvaziamento gástrico e o peristaltismo intestinal (quando muito estimulado, pode causar diarreiras). Em nível da bexiga, temos dois músculos (o músculo destrusor e esfincteriano da bexiga) cuja contração é estimulada pelos dois sistemas: o sistema nervoso simpático, via receptores α1, realiza a contração do musculo esfincteriano da bexiga e o relaxamento do destrusor (determinando, portanto, retenção urinária); o sistema nervoso parassimpático, via receptores M, realiza a contração do destrusor e o relaxamento do esfincteriano (determinando, portanto, a micção). No entanto, quando há uma grande liberação de adrenalina (em casos de clima luta ou fuga intensos), existe uma compensação automática do tônus vagal estimulando o SN parassimpático, o que desencadeia a liberação da urina. Na pupila, assim como na bexiga, ambos os sistemas estimulam a contração de músculos justapostos, mas a contração de cada um exerce um efeito diferente no diâmetro da pupila: por meio da inervação simpática (oriunda de fibras pré-ganglionares do gânglio cervical superior do tronco simpático) e receptores α1, ocorre a contração do musculo radial da pupila, resultando em midríase (aumento da pupila). A inervação parassimpática (proveniente de fibras viscerais do III par de nervos cranianos, o N. Oculomotor), por meio da estimulação de receptores M, ocorre a contração do músculo esfinceteriano, resultando em miose (diminuição da pupila). A glândula supra-renal (adrenal) é uma excessão geral há alguns aspectos da inervação autônoma: ela recebe apenas uma longa fibra colinérgica simpática que faz sinapse com as células cromafins localizadas em sua medula, uma vez que estas apresentam a mesma origem embriológica das fibras pós-ganglionares do SNA simpático, apresentando a mesma funcionalidade. As células cromafins (que são catecolinérgicas: secretam 20% de noradrenalina e 80% de adrenalina), sobre estímulo simpático e captação via receptores nicotínicos (N), secretam catecolaminas diretamente na corrente sanguínea. As glândulas salivares também recebem inervação dual, mas não antagônicas: enquanto que o sistema nervoso simpático estimula a secreção de uma saliva mais rica em enzimas (mais mucosa), o sistema nervoso parassimpático estimula a secreção de água na mesma (saliva mais diluida). As glândulas sudoríparas também são exceção, pelo fato receber inervação simpática exclusiva, mas ambas as fibras são colinérgicas (diferentemente dos demais órgãos de inervação simpática, cuja fibra pós-sinaptica é noradrenérgica). Órgãos Inervação simpática Inervação parassimpática Outros Coração β1 Cronotropismo e Inotropismo positivos M2 Cronotropismo e inotropismo (taquicardia). negativos (bradicardia). Vasos α1 (+ NA) Vasocontricção Receptores muscarínicos no endotélio (+ sanguíneos β2 (+Adrenalina) Vasodilatação Ach) FRED Relaxamento (vasodilatação) Rins β3 Liberação de Renina - Brônquios β2 (+ Adrenalina) broncodilatação M (+Ach) Broncoconstricção Histamina Broncoconstricção Trato gastro- β1 (+ NE) Inibe o esvaziamento gástrico e M1 Estimula o esvaziamento gástrico intestinal motilidade intestinal e a motilidade instestinal. Estimula a produção de HCl Bexiga α Contração do músculo esfincteriano M contração do músculo destrusor (retenção urinária) (micção) Pupila α1 Contração do músculo radial da pupila M contração do musculo esfincter da (midríase) pupula (miose) Glângula Receptores Nicotínicos das células cromafins supra-renal (+ Ach) liberação de catecolaminas (20% - de NA e 80% de Adrenalina) 88 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO TIPOS DE FIBRAS NEVOSAS DO SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO E RECEPTORES As fibras nevosas simpáticas e parasimpáticas são classificados de acordo com o tipo de neurotransmissor liberado na fenda sinaptica: Fibras adrenégicas: secretam o neurotransmissor noradrenalina (sua captação é feita por receptores alfa e beta). Fibras colinérgicas: secretam o neurotransmissor acetilcolina (sua captação se dá por receptores muscarínicos e nicotínicos). Quanto aos receptores, podem ser de três tipos: Receptor nicotínico: receptor para fibras colinérgicas estimulado pela nicotina, que capta ACh. Está presente nos receptores das fibras pós-ganglionares tanto do SN simpático quanto do parassimpático. Quanto aos órgãos alvo, estão presentes apenas no músculo estriado esquelético (sistema nervoso somático). Receptor muscarínico: receptor para fibras colinérgicas estimulado pela muscarina, que também capta ACh. Nos órgãos alvo, estão presentes: glândula sudorípara (simpático), músculo liso e glândulas (parassimpático). Receptor adrenérgico: receptor para fibras adrenérgicas (que secretam noradrenalina), podendo ser de dois tipos: receptores alfa (1 e 2) e beta (1 e 2). NEUROTRANSMISSORES DO SNA Ambos os sistemas, simpático e parassimpático, apresentam fibras pré-ganglionares colinérgicas, ou seja, que liberam acetilcolina (ACh). A fibra pós-ganglionar parassimpática libera ACh (sinapses colinérgicas). A fibra pós-ganglionar simpática libera noradrenalina (NE), mas algumas liberam ACh (sinapses adrenérgicas ou colinérgicas simpáticas). 89 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 50 OBS : Outros neurotransmissores do SNA. Alguns neurônios pós-ganglionares não utilizam nem a noradrenalina ou a acetilcolina e são, portanto, chamados de fibras não-adrenérgicas ou não-colinérgicas. Utilizam como NT o ATP, VIP, o óxido nítrico (NO) - este causa relaxamento da musculatura lisa. CONTROLE DO SNA PELO SNC O tronco encefálico (bulbo) controla diretamente a atividade do SNA. No bulbo encontram-se núcleos de controle cardiopulmonar, urinário, reprodutor e digestório. Todos eles estão localizados na chamada formação reticular, que estabelece conexões diretas com os núcleos eferentes viscerais gerais dos nervos cranianos ou com neurônios viscerais localizados na medula espinhal (através do tracto retículo-espinhal). O hipotálamo possui núcleos que controlam a temperatura corpórea, fome, sede, etc. De um modo geral, experimentos mostraram que o hipotálamo anterior está relacionado com a eferência parassimpática, enquanto que o hipotálamo posterior e lateral, com a eferência simpática. O sistema límbico é responsável pelas respostas viscerais que refletem estados emocionais. O córtex cerebral e o cerebelo também possuem influencia sobre as respostas viscerais, principalmente as motoras. SISTEMA NEVOSO AUTÔNOMO SIMPÁTICO (SNA TÓRACO-LOMBAR) O sistema nervoso simpático é o responsável por estimular ações que permitem ao organismo responder a situações de estresse, como a reação de lutar ou fugir. Essas ações são: aumento da frequência cardíaca (efeito cronotrópico positivo), aumento da contratilidade cardíaca (efeito inotrópico positivo), vasoconstrição generalizada, aumento da pressão arterial, o aumento da secreção de adrenalina pela medula da adrenal, da concentração de açúcar no sangue (glicemia) e da ativação do metabolismo geral do corpo; tudo isso se processa de forma automática, independentemente da nossa vontade. Anatomicamente, ele é formado por dois grupos de neurônios pré e pós-ganglionares. Seus neurônios pré- ganglionares se situam na medula espinhal, mais precisamente nos níveis de T1 a L2. Já os seus neurônios pós- ganglionares se situam próximo a coluna vertebral (em gânglios pré-vertebrais e paravertebrais). Isso faz com que o SNA simpático apresente uma fibra pré-ganglionar curta e uma pós-ganglionar longa, que percorre um longo trajeto até seu órgão-alvo. Seu principal neurotransmissor nas fibras pré-ganglionares é a acetilcolina, já em suas fibras pós- ganglionares é a noradrenalina. Então, dois tipos de neurônios unem o SNC ao órgão efetor: 90 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO Neurônio Pré-ganglionar: corpo celular localiza-se na medula espinhal e a fibra pré-ganglionar (curta) vai para um ganglio da cadeia simpática paravertebral. Formam fibras colinérgicas (secretam acetilcolina). Neurônio Pós-ganglionar: corpo celular localiza-se nos ganglios da cadeia simpática e a fibra pós- ganglionar (longa) dirige-se aos órgãos efetores. Formam fibras adrenérgicas (secretam noradrenalina, na maioria das vezes, inclusive para o coração). As fibras pré-ganglionares simpáticas passam pela raiz ventral do ramo comunicante branco para a cadeia simpática, onde fazem sinapse com as fibras pós-ganglionares nos gânglios paravertebrais e pré-vertebrais. Existem dois grandes gânglios pré-vertebrais no abdome: celíaco e hipogastrico. As mensagens viajam através do SNS em um fluxo bidirecional. As mensagens eferentes podem desencadear mudanças em diferentes partes do corpo simultaneamente. Por exemplo, o sistema nervoso simpático pode acelerar os batimentos cardíacos; dilatar as passagens dos brônquios; diminuir a motilidade do intestino grosso; constringir vasos sanguíneos; aumentar o peristaltismo do esôfago; causar a dilatação da pupila, piloereção e transpiração; além de aumentar a pressão sanguínea. As mensagens aferentes podem transmitir sensações como calor, frio ou dor. A primeira sinapse (na cadeia sináptica) é mediada por receptores nicotínicos fisiologicamente ativados pela acetilcolina, e a sinapse-alvo é mediada por receptores adrenégicos fisiologicamente ativados por norepinefrina ou epinefrina. Uma exceção são as glândulas sudoríparas que recebem inervação simpática, mas possuem receptores de acetilcolina muscarínicos, que são normalmentes encontrados no sistema nervoso periférico. Outra exceção é a de alguns vasos sanguíneos de músculos, que possuem receptores de acetilcolina e se dilatam (ao invés de se constringir) com o aumento da estimulação simpática. Em situações de estresse, o coração sofre ação do sistema nervoso simpático, que aumenta a frequência cardíaca, enviando assim, mais sangue para o cérebro para que os pensamentos e decisões fluam mais rapidamente. Isso acontece ao mesmo tempo em que o sistema nervoso simpático retarda os movimentos peristálticos e o processo da digestão, desviando o sangue necessário à realização deste mecanismo para órgãos nobres, como o coração e o cérebro. 51 OBS : Durante exercícios físicos, a atividade simpática aumenta o fluxo sanguíneo para o coração (aumento da frequência cardíaca e da frequência respiratória), desviando sangue do aparelho digestivo, para que esta bomba envie suprimento arterial para necessário ao cérebro, para que este ógão adapte o restante do corpo a novas taxas de metabolismo. SISTEMA NEVOSO AUTÔNOMO PARASSIMPÁTICO (SNA CRANIO-SACRAL) Chama-se sistema nervoso parassimpático a parte do sistema nervoso autônomo cujos neurônios se localizam no tronco cerebral ou na medula sacral, segmentos S2, S3 e S4. No tronco cerebral, o sistema nervoso parasimpático é formado mais especificamente pelos seguintes núcleos de nervos cranianos, que por sua vez participam da formação dos seguintes pares de nervos cranianos: núcleo de Edinger-Westphal - nervo oculomotor (III) ; núcleo salivatório superior - nervo facial (VII); núcleo salivatório inferior - nervo glossofaríngeo (IX); núcleo motor dorsal do vago - nervo vago (X); núcleo ambíguo - nervo vago (X). Assim como o sistema nervoso simpático, o parassimpático também apresenta uma via com dois neurônios (em que ambos são colinérgicos por secretar acetilcolina): Neurônio pré-ganglionar: corpo celular localiza-se no SNC e fibra pré-ganglionar é longa. Neurônio pós-ganglionar: corpo celular localiza-se próximo ou dentro da víscera e a fibra pós-ganglionar é curta. A localização dos gânglios pertencentes ao sistema parassimpático, porém, é geralmente perto dos órgãos-alvo, podendo chegar até a estarem dentro destes órgãos. O neurotransmissor tanto da fibra pré-ganglionar como da pós- ganglionar é a acetilcolina, e os receptores podem ser nicotínicos ou muscarínicos. 91 www.medresumos.com Arlindo Ugulino Netto ● MEDRESUMOS 2015 ● NERVOSO 52 OBS : Em situações relaxantes, a atividade parassimpática reduz a frequência cardíaca (reduzindo a pressão sanguínea) e a frequência respiratória, baixando o metabolismo do corpo, desviando o sangue para o sistema digestivo para obtenção contínua de nutrientes na digestão, para uma possível ação futura do sistema nervoso simpático. RESUMO DA DISTRIBUIÇÃO ANATÕMICA E FUNCIONAL DO SNA CONSIDERAÇÕES FINAIS Ao término deste capítulo, fica claro o quão complexa e importante é a Fisiologia do Sistema Nervoso. Seu conhecimento durante a graduação é essencialmente singular, principalmente no que diz respeito à formação do acadêmico de medicina. Isso porque a realização de um adequado Exame Neurológico, fundamental para qualquer especialidade médica, depende do entedimento básico do que foi exposto neste capítulo. Uma vez realizado da forma correta, o Exame Neurológico pode poupar o paciente de ser submetido a exames que, além de caros, podem ser desnecessários. Portanto, para encerrar o capítulo referente à Neurofisiologia, optamos por trazer algumas definições importantes que foram apresentadas ao longo deste material e, logo então, algumas aplicações clínicas básicas, para que então o aprendizado seja estabelecido e fundamentado a partir de uma prática clínica. 92