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SIIIIIIMMM!!
Os organismos reagem de diversas maneiras, tendo uma coisa em comum: “todas as células são excitáveis ou irritáveis” (STORER, 2005). Em outras palavras, todas as células sofrem algum tipo de estímulo para responder às suas determinadas funções e esses estímulos são todos coordenados por uma rede maior chamada Sistema Nervoso.
O Sistema Nervoso é caracterizado pelos sentidos conscientes e inconscientes. Esse imenso sistema cuida de uma grande cadeia de estímulos e respostas, contando com neurônios, nervos, processos químicos e elétricos.
SISTEMA NERVOSO
Formado por neurônios, fibras nervosas, receptores, neuroglias, meninges, fluídos, cérebro… Constitui um sistema complexo de recepção e envio de estímulos para administrar todas as regiões do corpo.
Para facilitar o estudo de sua estruturação, o Sistema Nervoso está separado em: central e periférico. O primeiro é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. O segundo é formado pelos gânglios, nervos e terminações nervosas sensitivas e motoras.
Figura 1 - Esquema do sistema Periférico e Central no corpo humano
Fonte: Souto (2020)
O Sistema Nervoso Periférico também possui uma partição chamada Sistema Nervoso Autônomo, que está relacionado com o controle das funções vitais do corpo que não dependem de um comando consciente (por isso o nome Autônomo). O sistema nervoso central e o periférico ligam-se através dos neurônios para desempenharem funções. Já o Sistema Nervoso Autônomo divide-se em Simpático e Parassimpático.
Os neurônios pré-ganglionares do sistema Nervoso Parassimpático podem ser localizados no tronco encefálico e na medula sacral, sendo divididos em: parte craniana e parte sacral. Já a principal formação anatômica do Simpático é uma cadeia de gânglios unidos através de ramos chamada Tronco Simpático. Nos humanos, os troncos simpáticos estendem-se de cada lado da base do crânio até o cóccix para unir-se com o lado oposto, assim, tendo gânglios dispostos de cada lado da coluna vertebral em toda a sua extensão (gânglios paravertebrais). Podemos classificar os gânglios de acordo com sua localização, sendo na porção cervical do tronco simpático: cervical superior, cervical médio e cervical inferior. Valendo ressaltar que o gânglio cervical médio é ausente em vários animais domésticos (ANGE; HAERTEL, 2013).
Figura 2 - Órgãos dos sistemas Simpático e Parassimpático no corpo humano.
Fonte: USP (2012)
NEURÔNIOS
Os neurônios são as unidades básicas para haver comunicação nervosa. Eles são separados de acordo com sua função no organismo.
Figura 3 - Desenho representando as partes de um neurônio.
Fonte: Escola Kids (2020)
Neurônios Sensoriais
Também são chamados de Aferentes. De acordo com Ana Lúcia Souto, esses neurônios “se ligam aos receptores de estímulos do corpo e transmitem a informação recebida para o córtex cerebral através dos neurônios presentes na medula espinhal”. Seus receptores detectam estímulos internos e externos. A publicação Zoologia Geral (2005) descreve esses neurônios como responsáveis “pelo controle de movimentos somáticos, regulação dos órgãos viscerais internos, manutenção do estado consciente e percepção sensorial”. Esse sistema é responsável pela sensação de tato, dor, olfação, gustação, audição e visão.
Neurônios Motores
Os neurônios Motores ou Eferentes levam a informação do córtex cerebral para os músculos e órgãos executores.
Neurônios Associativos
Associativos, Conectores ou Interneurônios, o nome diz a função: ligam (associam) os neurônios motores aos sensitivos. Estão localizados no encéfalo e na medula espinal.
Figura 4 - Tipos de neurônios
Fonte: Centro de Mídias (2020)
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA)
Focando mais no sistema Nervoso Autônomo, sua função no geral está em auxiliar o corpo a manter um ambiente interno constante ou balanço fisiológico das funções (homeostase), utilizando ações compensatórias. Um bom exemplo dessas ações são a regulação do tamanho da pupila a diferentes intensidades de luz ou mesmo a constrição dos vasos sanguíneos da pele em resposta ao frio. Esse sistema também propicia ajustes neurovegetativos que dão suporte à execução de comportamentos motivados: comportamento defensivo, alimentar, sexual e, por essa razão, também é conhecido como Sistema Nervoso Vegetativo.
O professor Luiz Felipe Castro Graeff Vianna (2017) afirma que “O SNA é dividido de acordo com a origem da fibra pré-ganglionar em: toracolombar (Simpático) e craniossacral (Parassimpático)”. As diferenças entre os sistemas simpático e parassimpático podem ser: anatômicas (localização dos neurônios pré-ganglionares e dos gânglios autonômicos e extensão das fibras pré-ganglionares e pós-ganglionares), farmacológicas (fibras colinérgicas e fibras noradrenérgicas) ou fisiológicas (agem antagonicamente e sinergicamente no controle harmônico da atividade visceral) (TRACY et al, 2005).
A figura abaixo resume funções, comunicação do sistema com o Central, origem, anatomia e estruturas:
Figura 5 - Resumo gráfico do Sistema Nervoso Autônomo
Fonte: Nerd Cursos (2020)
Simpático x Parassimpático
Como já colocado anteriormente, simpático e parassimpático possuem funções inversas e, não apenas em suas funções, constituem uma série de diferenças entre eles. Robert Lent (2010, p.503) cita algumas dessas diferenças:
A organização básica dessas duas divisões inclui uma população de neurônios centrais situados no tronco encefálico e na medula, cujos axônios emergem do SNC e constituem nervos que terminam em uma segunda população de neurônios, estes periféricos, situados em gânglios ou distribuídos em plexos nas paredes das vísceras. Os axônios desses últimos inervam as estruturas efetoras já mencionadas. Considerando os gânglios como pontos de referência, chamamos os neurônios centrais (e seus axônios) de pré-ganglionares, e os periféricos de pós-ganglionares
Lent ainda completa que há diferença estrutural entre as duas divisões: os axônios pré-ganglionares do Simpático são curtos e terminam em gânglios próximos à coluna vertebral, já os do Parassimpático são longos e incorporam-se aos nervos e estendem-se por todo o organismo até os órgãos-alvo (LENT, 2010). Em geral, neurônios pré-ganglionares secretam acetilcolina e os pós-ganglionares secretam noradrenalina na comunicação com os órgãos.
Funcionamento e exceções
Dentro de um organismo, “grande maioria dos órgãos e tecidos é inervada tanto pelo simpático como pelo parassimpático e o controle do SNA sobre o órgão ocorre através de ações antagônicas” (NISHIDA, 2007). Existem algumas exceções, como as glândulas salivares que funcionam de maneira sinergética, onde “o parassimpático estimula a produção de uma secreção abundante e bem fluida, apropriada para a mastigação do alimento e o simpático produz uma secreção seca” (NISHIDA, 2007). Outra exceção ocorre nos órgãos que possuem inervação exclusiva, como as glândulas sudoríparas, que são controladas somente pelo Parassimpático. Quanto à parte química, neurônios pós-ganglionares que inervam vasos sanguíneos de músculos esqueléticos e glândulas sudoríparas secretam acetilcolina (vasodilatação), pré-ganglionares que inervam diretamente a medula suprarrenal, a qual secreta adrenalina (em maior quantidade) e noradrenalina na corrente sanguínea e o no Parassimpático existem neurônios pré e pós-ganglionares que secretam acetilcolina.
NEUROTRANSMISSORES
São estruturas responsáveis pela captação da energia do estímulo e sua conversão em um sinal biológico. Em geral, os neurotransmissores funcionam como mensageiros químicos ou elétricos. De acordo com Cooper e Hausman (2011), neurotransmissores são: “um grupo diverso de moléculas pequenas, hidrofílicas que incluem a acetilcolina, dopamina, epinefrina (adrenalina), serotonina, histamina, glutamato-glicina e ácido gama-aminobutírico (GABA)”.
Os neurotransmissores, em geral, são armazenados em vesículas sinápticas, liberados no terminal axonal após um potencial de ação e atuam ligando-se a receptores de membrana da célula pós-sináptica. Existem alguns critérios para que uma molécula seja considerada um neurotransmissor. De acordo com Bear, Connors e Paradiso (2017), esses critérios são: “a molécula deve ser sintetizada e estocada no neurônio pré-sináptico [...], deve ser liberada pelo terminal axonal pré-sináptico sob estimulação” E como último critério: “quando aplicada experimentalmente, deve produzir na célula pós-sináptica uma resposta que mimetiza a resposta produzida pela liberação do neurotransmissor do neurônio pré-sináptico” (BEAR; CONNORS; PARADISO, 2017).
Os neurotransmissores em nervos simpáticos possuem fibras pós-ganglionares que secretam acetilcolina (neurônios colinérgicos) que se liga ao receptor adrenérgico e as fibras dos neurônios do sistema parassimpático secretam (principalmente) noradrenalina (neurônios adrenérgicos) que se liga ao receptor muscarínico.
Figura 6 - Neurotransmissores e neurotransmissões
Fonte: Mundo Molecular (2019).
Os neurônios pré-ganglionares são todos colinérgicos e as células cromafins da medula da suprarrenal (glândula supra renal) são neurônios pós-ganglionares sem axônios que, ao serem estimulados pelo Autônomo simpático, secreta tanto adrenalina como noradrenalina.
A velocidade da síntese de noradrenalina e adrenalina depende de a tirosina (precursora de alguns neurotransmissores) ser transportada para o neurônio adrenérgico, onde é hidroxilada a diidrofenilalanina (DOPA) pela tirosina hidroxilase. Um sistema de transporte de aminas carrega a dopamina para ser hidroxilada para formar a noradrenalina pela enzima dopamina-β-hidroxilase. Ao chegar na supra renal, a noradrenalina é transformada em adrenalina (KAHLE; FROTSCHER, 2003). Castelli (2017) afirma que: “neurotransmissores na fenda ligam-se e desligam-se dos seus receptores. Quando livres [...] após se desligarem do receptor [...], eles podem se perder ([...] degradados [...]) ou podem ser recaptados pela célula pré-sináptica. O tipo de receptor vai definir a sinapse ”.
De maneira geral, eles podem atuar como mensageiros de sinais inibitórios ou excitatórios para o neurônio pós-sináptico. De acordo com Faria (2018), os neurotransmissores “produzem uma hiperpolarização ou uma despolarização de sua membrana, embora a mesma molécula possa inibir ou excitar. Isso acontece porque há certo número de neurotransmissores, mas uma grande variedade de receptores em diferentes tipos de células”.
Figura 7 - Esquema de transmissão de sinal no sistema nervoso
Acetilcolina
Foi o primeiro neurotransmissor descoberto, “é único [...] utilizado no sistema nervoso somático e um dos muitos neurotransmissores do sistema nervoso autônomo. É também o neurotransmissor de todos os gânglios autonômicos” (FARIA, 2018). Possui função no equilíbrio de determinados processos cognitivos, como a aprendizagem e memória.
Dopamina
Encontrada principalmente nos gânglios da base, como núcleo caudado e estriado, no sistema mesolímbico, na região do hipotálamo, hipófise e também na medula espinhal. É produzida em duas áreas do sistema nervoso central: substância negra e área tegumentar ventral. Ela também pode ser produzida fora do sistema nervoso na medula das glândulas adrenais. A dopamina tem papel muito importante no sistema cardiovascular (FARIA, 2018). Controla a motivação e o sistema de recompensa, sono, humor, atenção, aprendizagem, controle do vômito, dor, movimento e amamentação. (FARIA, 2018)16
Noradrenalina
Principal neurotransmissor do autônomo simpático periférico. Possui ação depressora sobre os neurônios do córtex cerebral e é encontrada no tronco cerebral e hipotálamo. Tendo sua produção no locus coeruleus, quando no sistema nervoso central, ela “nasce” da metabolização da dopamina. Junto da serotonina, dopamina e adrenalina, controla o humor, ansiedade, sono e alimentação. Ela também regula os batimentos cardíacos, pressão arterial, conversão de glicogênio em energia e outros. (FARIA, 2018)
Serotonina
Possui tanto ação excitatória quanto inibitória e pode ser encontrada no mesencéfalo, tálamo, hipotálamo e amígdala cerebral. Atua na regulação do ritmo circadiano, sono e apetite. Muitos são os medicamentos com atuação nas vias serotoninérgicas que tratam ansiedade, depressão, enxaqueca e esquizofrenia. (FARIA, 2018)
Glutamato
Aminoácido livre de maior abundância no Sistema Nervoso Central. É o principal neurotransmissor excitatório e está ligado ao desenvolvimento neural, plasticidade sináptica, aprendizado e memória. Quando produzido em excesso, o glutamato é tóxico para as células nervosas. (FARIA, 2018)
Ácido gama-aminobutírico (GABA)
É encontrado no córtex cerebral, sendo o principal neurotransmissor inibitório do SNC, sendo presente em aproximadamente 20% das sinapses. O GABA é responsável pela sintonia fina, coordenação dos movimentos e regulação do tônus muscular. Medicamentos específicos para aumentar a atuação deste neurotransmissor são capazes de reduzir a ansiedade e produzir relaxamento muscular. (FARIA, 2018)
RECEPTORES SENSORIAIS
Os receptores constituem um conjunto de estruturas que reconhecem estímulos externos ou de um organismo e, auxiliados por transdutores, os convertem em impulsos nervosos através de terminais localizados nos órgãos dos sentidos. Os receptores sensoriais podem ser: quimiorreceptores (paladar e olfato), mecanorreceptores (vibração, pressão, som, aceleração e gravidade), fotorreceptores (luz) e termorreceptores (temperatura).
Receptores Colinérgicos
Esses receptores só possuem efeito quando se ligam à acetilcolina. Estão no gânglio e nos órgãos efetores (parte parassimpática) e, sua parte simpática está apenas no gânglio.
Receptores Colinérgicos Nicotínicos
Seu receptor é um canal iônico. Possuem alguns subtipos, como Castelli (2017) explica:
Os que estnos músculos esqueléticos (placa terminal e junão ção neuromuscular) são os nicotínicos musculares (tipo 1) e os que estão no gânglio autônomo receptor nicotínico (sistema nervoso) e na medula adrenal (simpático) são nicotínicos neurais (tipo 2). Esses receptores têm subunidades beta, gama e alfa (que é a parte principal, onde tem o sítio para que o neurotransmissor se ligue) mas o canal só se ativa se duas acetilcolinas se ligarem a ele. Esse canal cria um potencial despolarizante que pode atingir o limiar de excitabilidade, gerando um potencial de ação.
Receptores Colinérgicos Muscarínicos
No parassimpático, estão localizados entre o neurônio pós-ganglionar e os órgãos alvos. É um receptor ligado à proteína G e possui cinco tipos diferentes, sendo os principais M1, M2 e M3.
M1 encontra-se no gânglio autônomo, no tecido gástrico, SNC, hipocampo e células piramidais. É um estimulatório (gera despolarização). Quando a acetilcolina se liga aos receptores M1, desencadeia uma via de sinalização que provoca aumento da concentração de cálcio na célula que estimula uma excitação (no neurônio) ou uma secreção (numa glândula gástrica). (CASTELLI, 2017)
M2 está no coração, pulmão, íleo e no neurônio pré-sináptico (regulando a liberação de acetilcolina). É acoplado à proteína Gi. Quando a acetilcolina se liga aos receptores M2, hiperpolariza a célula (concentração intracelular de AMPc, baixando a concentração de cálcio e subindo a condutância ao potássio) diminuindo a excitabilidade da célula. Também pode estar na célula pré-ganglionar, regulando ou inibindo a acetilcolina. (CASTELLI, 2017)
M3 pode ser encontrado no estômago, no músculo liso visceral, nas glândulas exócrinas, no endotélio vascular e na liberação de insulina. Gera despolarização (estimulatório) e está acoplado à proteína Gq. Sua relação com a acetilcolina é desencadear uma via de sinalização Gq que aumenta a concentração de cálcio no interior da célula que estimula a secreção e no tecido muscular liso estimula a contração. No vaso sanguíneo (simpático) estimula a produção de óxido nítrico que promove a vasodilatação, além de aumentar a contração da bexiga e o relaxamento do esfíncter, miose, aumento das secreções glandulares, aumento do peristaltismo e promove a ereção. (CASTELLI, 2017)
Receptores Adrenérgicos
São proteínas que se ligam à epinefrina e/ou norepinefrina e desencadeiam mudanças intracelulares. Possuem duas principais classes: α (alfa) e a β (beta), diferenciadas pela afinidade dos neurotransmissores pelos receptores em um determinado órgão.
Receptores Adrenérgicos α
Seus efeitos mais comuns são: vasoconstrição das veias e artérias coronárias e diminuição da motilidade do trato gastrointestinal (músculo liso). Dividem-se em α1 e α2. O primeiro está associado à proteína G, libera cálcio retido para o citoplasma e participa da contração do músculo liso, provocando vasoconstrição em muitos vasos sanguíneos. Possui efeitos no músculo eretor de pelo, útero, uretra, canal deferente, vasos sanguíneos, bronquíolos, reserva de glicogênio do fígado, secreção de glândulas sudoríparas, reabsorção de Na+ nos rins e a glicogenólise e a gliconeogênese a partir do tecido adiposo. Já os receptores α2 estão ligados a uma proteína Gi, e atuam na liberação de glucagon do pâncreas, contração dos esfíncteres no trato gastrointestinal, feedback negativo nas sinapses neuronais e inibição da insulina no pâncreas. (ELLIOT, J., 1997)
Receptores Adrenérgicos β
Está dividido em β1, β2 e β3. Os efeitos mais comuns do primeiro são: aumento do débito cardíaco, lipólise no tecido adiposo e liberação de renina nas células justa glomerulares. O segundo é encontrado nos músculos lisos ligados ao relaxamento visceral, seus efeitos comuns são: lipólise do tecido adiposo, relaxamento dos esfíncteres, relaxamento da parede da bexiga, aumento da secreção de renina dos rins, dilatação das artérias do músculo esquelético, aumento da secreção salivar, relaxamento da musculatura lisa, inibição da liberação de histamina, glicogenólise e gliconeogênese. (FITZPATRICK; PURVES; AUGUSTINE; LAMANTIA; HALL; WHITE, 2004).
A terceira separação (β3) é mais comum em efeitos metabólicos. Localizado principalmente em tecido adiposo, mas também na vesícula biliar, regula a lipólise em tecidos adiposos e contribui na termogênese em musculatura esquelética. Alguns estudos apontam que β3 causa relaxamento da bexiga e prevenção da micção. (RITTER; FLOWER; HENDERSON; LOKE; MACEWAN; RANG, 2019) .
TRANSMISSÃO SINÁPTICA
É a transmissão de impulsos (sinapses) entre uma célula nervosa e outra, garantindo sua comunicação, podendo ser tanto química como elétrica. A comunicação elétrica dá-se por uma junção comunicante (canal iônico), já a química é pela fenda sináptica. Algumas sinapses são tanto químicas quanto elétricas. Nessas sinapses, a resposta elétrica ocorre antes da resposta química.
Podem ser: Simétricas ou Assimétricas. De acordo com o professor Édisom de Souza Moreira (2017): “As sinapses simétricas são, em geral, inibitórias” e “sinapses assimétricas são, em geral, excitatórias”. De acordo com a obra Princípios de Neurociências: “Com algumas exceções, a sinapse consiste em três componentes: o terminal do axônio pré-sináptico, o alvo na célula pós-sináptica e a zona de aposição entre as células".
A comunicação ocorre quando os impulsos partem do axônio de um neurônio de um e são recebidos pelo dendrito de outro. Ligações mais incomuns também ocorrem, como entre dois axônios, dois dendritos, axônio para o corpo celular ou uma célula muscular. (TRISTÃO, 2019)
Potencial de Ação
Sobre os impulsos nervosos, Tristão (2019) explica que:
Os tais impulsos nervosos que realizam a comunicação dos neurônios com o resto do corpo, bem como com o meio externo, são sinais elétricos. Esses estímulos são íons transmitidos por meio de mudanças de carga elétrica e passam por toda a célula nervosa. Sendo assim, este fenômeno é chamado de potencial de ação.
O potencial de ação ocorre na comunicação entre os neurônios nos botões pré-sinápticos presentes nas extremidades de seus axônios logo ao lado da fenda sináptica. A membrana dos axônios gera o sinal que cai na fenda e é chamada de pré-sináptica, e a que recebe o estímulo, de pós-sináptica. Nesses botões existem os neurotransmissores que levam íons de uma célula para a outra, alterando a permeabilidade do neurônio pós-sináptico. Os neurotransmissores (mediadores químicos) são liberados na fenda após a chegada do sinal e chegam nas células alvo ligando-se às suas membranas, fazendo com que haja potencial de ação, tendo função excitatória (levar impulsos) ou inibitória. (TRISTÃO, 2019)
Transmissão Química
Nas sinapses químicas são liberados neurotransmissores (mensageiro químico) através de um potencial de ação na fenda sináptica da célula seguinte. Esses neurotransmissores se ligam às proteínas receptoras na célula pós-sináptica, causando a ativação de receptores pós-sinápticos que leva à abertura ou fechamento de canais iônicos na membrana celular, tornando a célula positiva ou negativa. Depois os neurotransmissores são eliminados da fenda sináptica, liberando a célula para fazer novos impulsos. Cada neurônio pode ter várias ramificações, assim permitindo a ele fazer várias comunicações (receber e enviar sinais) com células ao mesmo tempo. (KANDEL; SCHWARTZ; JESSELL, 1995)
Figura 8 - Representação da sinapse química, mostrando a liberação de neurotransmissores que promovem a abertura de canais para Na + (despolarizando a célula pós-sináptica)
Fonte: Researchgate (2020).
Transmissão Elétrica
Na transmissão elétrica não se produz neurotransmissores para a mensagem de uma célula chegar à outra. Isso ocorre através de uma junção. Ela se difere da química também pelo espaço entre os elementos pré e pós-sinápticos ser muito menor. (CONTESSI, 2020)
Figura 9 - Comparativo entre sinapse química e elétrica
Existe uma conexão física em todas as sinapses elétricas entre os neurônios pré e pós-sinápticos. Nessa conexão existe um canal ligante para que as informações passem de uma célula para a outra. Por esse tipo de transmissão, as sinapses elétricas acabam sendo mais rápidas que as químicas, mas, diferente das químicas, as elétricas não podem transformar um sinal excitatório de um neurônio em um sinal inibitório em outro. (LOEWI, 1936)
REFERÊNCIAS
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