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O sistema nervoso consiste no cérebro, medula espinhal, órgãos sensoriais e todos os nervos que conectam esses órgãos com o resto do corpo. Juntos, esses órgãos são responsáveis pelo controle do corpo e pela comunicação entre suas partes. O cérebro e a medula espinhal formam o centro de controle conhecido como sistema nervoso central (SNC), onde as informações são avaliadas e as decisões tomadas. Os nervos sensoriais e os órgãos dos sentidos do sistema nervoso periférico (SNP) monitoram as condições dentro e fora do corpo e enviam essas informações para o SNC. Os nervos eferentes na SNP transportam sinais do centro de controle para os músculos, glândulas e órgãos para regular suas funções. |  |
Anatomia do Sistema Nervoso
Tecido Nervoso
A maior parte do sistema nervoso é um tecido composto por duas classes de células: neurônios e neuroglia.
Neurônios
Os neurônios, também conhecidos como células nervosas, se comunicam dentro do corpo transmitindo sinais eletroquímicos. Os neurônios parecem bastante diferentes de outras células do corpo devido aos muitos processos celulares longos que se estendem de seu corpo celular central. O corpo celular é a parte aproximadamente redonda de um neurônio que contém o núcleo, as mitocôndrias e a maioria das organelas celulares. Pequenas estruturas semelhantes a árvores chamadas dendritos se estendem do corpo celular para captar estímulos do ambiente, de outros neurônios ou de células receptoras sensoriais. Longos processos de transmissão chamados axônios se estendem do corpo celular para enviar sinais para outros neurônios ou células efetoras no corpo.
Existem 3 classes básicas de neurônios: neurônios aferentes, neurônios eferentes e interneurônios.
Neurônios aferentes. Também conhecidos como neurônios sensoriais, os neurônios aferentes transmitem sinais sensoriais para o sistema nervoso central a partir de receptores no corpo.
Neurônios eferentes. Também conhecidos como neurônios motores, os neurônios eferentes transmitem sinais do sistema nervoso central para efetores no corpo, como músculos e glândulas.
Interneurônios. Os interneurônios formam redes complexas dentro do sistema nervoso central para integrar as informações recebidas dos neurônios aferentes e direcionar a função do corpo através de neurônios eferentes.
Neuroglia
A neuroglia, também conhecida como células gliais, atua como as células "auxiliares" do sistema nervoso. Cada neurônio do corpo é cercado por qualquer lugar de 6 a 60 neuroglias que protegem, alimentam e isolam o neurônio. Como os neurônios são células extremamente especializadas que são essenciais para a função do corpo e quase nunca se reproduzem, a neuroglia é vital para manter um sistema nervoso funcional.
Cérebro
O cérebro, um órgão macio e enrugado que pesa cerca de 3 quilos, está localizado dentro da cavidade craniana, onde o ossos do crânio envolvê-lo e protegê-lo. Os cerca de 100 bilhões de neurônios do cérebro formam o principal centro de controle do corpo. O cérebro e a medula espinhal juntos formam o sistema nervoso central (SNC), onde a informação é processada e as respostas se originam. O cérebro, a sede das funções mentais superiores, como consciência, memória, planejamento e ações voluntárias, também controla as funções inferiores do corpo, como a manutenção da respiração, frequência cardíaca, pressão arterial e digestão.
Medula espinal
O medula espinal é uma massa longa e fina de neurônios agrupados que transporta informações através da cavidade vertebral da coluna vertebral começando no medula oblonga do cérebro em sua extremidade superior e continuando inferiormente à região lombar da coluna vertebral. Na região lombar, a medula espinhal se separa em um feixe de nervos individuais chamados cauda equina | (devido à sua semelhança com a cauda de um cavalo) que continua inferiormente ao sacro e cóccix. A substância branca da medula espinhal funciona como o principal canal de sinais nervosos para o corpo a partir do cérebro. A massa cinzenta da medula espinhal integra reflexos a estímulos.
Nervos
Os nervos são feixes de axônios no sistema nervoso periférico (SNP) que atuam como rodovias de informação para transportar sinais entre o cérebro e a medula espinhal e o resto do corpo. Cada axônio é envolto em uma bainha de tecido conjuntivo chamada endoneurium. Os axônios individuais do nervo são agrupados em grupos de axônios chamados fascículos, envoltos em uma bainha de tecido conjuntivo chamada perineurium. Finalmente, muitos fascículos são envoltos em outra camada de tecido conjuntivo chamada epineúrio para formar um nervo inteiro. O envolvimento dos nervos com tecido conjuntivo ajuda a proteger os axônios e aumentar a velocidade de sua comunicação dentro do corpo.
Nervos Aferentes, Eferentes e Mistos. Alguns dos nervos do corpo são especializados para transportar informações em apenas uma direção, semelhante a uma rua de mão única. Os nervos que transportam informações dos receptores sensoriais apenas para o sistema nervoso central são chamados de nervos aferentes. Outros neurônios, conhecidos como nervos eferentes, transportam sinais apenas do sistema nervoso central para efetores, como músculos e glândulas. Finalmente, alguns nervos são nervos mistos que contêm axônios aferentes e eferentes. Os nervos mistos funcionam como ruas de 2 vias, onde os axônios aferentes atuam como faixas em direção ao sistema nervoso central e os axônios eferentes atuam como pistas que se afastam do sistema nervoso central.
Nervos cranianos. Estendendo-se do lado inferior do cérebro são 12 pares de nervos cranianos. Cada par de nervos cranianos é identificado por um algarismo romano de 1 a 12 com base em sua localização ao longo do eixo anteroposterior do cérebro. Cada nervo também tem um nome descritivo (por exemplo, olfativo, óptico, etc.) que identifica sua função ou localização. Os nervos cranianos fornecem uma conexão direta com o cérebro para os órgãos sensoriais especiais, músculos da cabeça, pescoço e ombros, coração e trato gastrointestinal.
Nervos Espinhais. Estendendo-se a partir dos lados esquerdo e direito da medula espinhal são 31 pares de nervos espinhais. Os nervos espinhais são nervos mistos que transportam sinais sensoriais e motores entre a medula espinhal e regiões específicas do corpo. Os 31 nervos espinhais são divididos em 5 grupos nomeados para as 5 regiões da coluna vertebral. Assim, existem 8 pares de nervos cervicais, 12 pares de nervos torácicos, 5 pares de nervos lombares, 5 pares de nervos sacrais e 1 par de nervos coccígeos. Cada nervo espinhal sai da medula espinhal através do forame intervertebral entre um par de vértebras ou entre a vértebra C1 e o osso occipital do crânio.
Meninge
As meninges são as coberturas protetoras do sistema nervoso central (SNC). Eles consistem em três camadas: a dura-máter, a matéria aracnoide e a pia-máter.
Dura mater. A dura-máter, que significa "mãe dura", é a camada mais espessa, mais resistente e mais superficial de meninges. Feito de tecido conjuntivo irregular denso, contém muitas fibras de colágeno resistentes e vasos sanguíneos. A dura-máter protege o SNC de danos externos, contém o líquido cefalorraquidiano que envolve o SNC e fornece sangue ao tecido nervoso do SNC.
Mater aracnoide. A máter aracnoide, que significa "mãe parecida com uma aranha", é muito mais fina e delicada do que a dura-máter. Ele reveste o interior da dura-máter e contém muitas fibras finas que o conectam à pia-máter subjacente. Essas fibras atravessam um espaço cheio de fluido chamado espaço subaracnóideo entre a matéria aracnoide e a pia-máter.
Pia mater. A pia-máter, que significa "mãe tenra", é uma camada fina e delicada de tecido que repousa do lado de fora do cérebro e da medula espinhal. Contendo muitos vasos sanguíneos que alimentam o tecido nervoso do SNC, a pia-máter penetra nos vales dos sulcos e fissuras do cérebro, pois cobre toda a superfície do SNC.
Líquido cefalorraquidiano
O espaço ao redor dos órgãos do SNC é preenchido com um fluido claro conhecido como líquido cefalorraquidiano (LCR). O LCR é formado a partir do plasma sanguíneo por estruturas especiais chamadas plexos coroides. Os plexos coroides contêm muitos capilares revestidos com tecido epitelial que filtra o plasma sanguíneo e permite que o fluido filtrado entre no espaço ao redor do cérebro.
O LCR recém-criado flui através do interior do cérebro em espaços ocos chamados ventrículos e através de uma pequena cavidade no meio da medula espinhal chamada canal central. O LCR também flui através do espaço subaracnóideo ao redor do exterior do cérebro e da medula espinhal. O LCR é constantemente produzido nos plexos coroides e é reabsorvido pela corrente sanguínea em estruturas chamadas vilosidades aracnoides.
O líquido cefalorraquidiano fornece várias funções vitais para o sistema nervoso central:
O LCR absorve choques entre o cérebro e o crânio e entre a medula espinhal e as vértebras. Esta absorção de choque protege o SNC de golpes ou mudanças bruscas na velocidade, como durante um acidente de carro.
O cérebro e a medula espinhal flutuam dentro do LCR, reduzindo seu peso aparente através da flutuabilidade. O cérebro é um órgão muito grande, mas macio, que requer um alto volume de sangue para funcionar de forma eficaz. O peso reduzido no líquido cefalorraquidiano permite que os vasos sanguíneos do cérebro permaneçam abertos e ajuda a proteger o tecido nervoso de se esmagar sob seu próprio peso.
O LCR ajuda a manter a homeostase química dentro do sistema nervoso central. Contém íons, nutrientes, oxigênio e albuminas que suportam o equilíbrio químico e osmótico do tecido nervoso. O LCR também remove os resíduos que se formam como subprodutos do metabolismo celular dentro do tecido nervoso.
Órgãos dos Sentidos
Todos os muitos órgãos dos sentidos do corpo são componentes do sistema nervoso. O que é conhecido como os sentidos especiais – visão, paladar, olfato, audição e equilíbrio – são todos detectados por órgãos especializados, como o olho, Paladar e epitélio olfatório. Receptores sensoriais para os sentidos gerais, como toque, temperatura e dor, são encontrados na maior parte do corpo. Todos os receptores sensoriais do corpo estão conectados a neurônios aferentes que transportam suas informações sensoriais para o SNC para serem processadas e integradas.
Fisiologia do Sistema Nervoso
Funções do Sistema Nervoso
O sistema nervoso tem 3 funções principais: sensorial, de integração e motora.
Sensorial. A função sensorial do sistema nervoso envolve a coleta de informações de receptores sensoriais que monitoram as condições internas e externas do corpo. Esses sinais são então passados para o sistema nervoso central (SNC) para processamento adicional por neurônios aferentes (e nervos).
Integração. O processo de integração é o processamento dos muitos sinais sensoriais que são passados para o SNC a qualquer momento. Esses sinais são avaliados, comparados, usados para a tomada de decisões, descartados ou comprometidos com a memória, conforme considerado apropriado. A integração ocorre na massa cinzenta do cérebro e da medula espinhal e é realizada por interneurônios. Muitos interneurônios trabalham juntos para formar redes complexas que fornecem esse poder de processamento.
Motor. Uma vez que as redes de interneurônios no SNC avaliam a informação sensorial e decidem sobre uma ação, elas estimulam os neurônios eferentes. Os neurônios eferentes (também chamados de neurônios motores) transportam sinais da massa cinzenta do SNC através dos nervos do sistema nervoso periférico para as células efetoras. O efetor pode ser tecido muscular liso, cardíaco ou esquelético ou tecido glandular. O efetor então libera um hormônio ou move uma parte do corpo para responder ao estímulo.
Infelizmente, é claro, nosso sistema nervoso nem sempre funciona como deveria. Às vezes, isso é o resultado de doenças como Doença de Alzheimer e doença de Parkinson. Você sabia que o teste de DNA pode ajudá-lo a descobrir seu risco genético de adquirir certas condições de saúde que afetam os órgãos do nosso sistema nervoso? Alzheimer de início tardio, doença de Parkinson, degeneração macular.
Divisões do Sistema Nervoso
Sistema Nervoso Central
O cérebro e a medula espinhal juntos formam o sistema nervoso central, ou SNC. O SNC atua como o centro de controle do corpo, fornecendo seus sistemas de processamento, memória e regulação. O SNC absorve todas as informações sensoriais conscientes e subconscientes dos receptores sensoriais do corpo para ficar ciente das condições internas e externas do corpo. Usando essa informação sensorial, ele toma decisões sobre ações conscientes e subconscientes a serem tomadas para manter a homeostase do corpo e garantir sua sobrevivência. O SNC também é responsável pelas funções superiores do sistema nervoso, como linguagem, criatividade, expressão, emoções e personalidade. O cérebro é a sede da consciência e determina quem somos como indivíduos.
Sistema Nervoso Periférico
O sistema nervoso periférico (SNP) inclui todas as partes do sistema nervoso fora do cérebro e da medula espinhal. Essas partes incluem todos os nervos cranianos e espinhais, gânglios e receptores sensoriais.
Sistema Nervoso Somático
O sistema nervoso somático (SNS) é uma divisão do SNP que inclui todos os neurônios eferentes voluntários. O SNS é a única parte conscientemente controlada do SNP e é responsável por estimular os músculos esqueléticos do corpo.
Sistema Nervoso Autônomo
O sistema nervoso autônomo (SNA) é uma divisão do SNP que inclui todos os neurônios eferentes involuntários. O SNA controla efetores subconscientes, como tecido muscular visceral, tecido muscular cardíaco e tecido glandular.
Existem 2 divisões do sistema nervoso autônomo no corpo: as divisões simpática e parassimpática.
Simpático. A divisão simpática forma a resposta de "luta ou fuga" do corpo ao estresse, perigo, excitação, exercício, emoções e constrangimento. A divisão simpática aumenta a respiração e a frequência cardíaca, libera adrenalina e outros hormônios do estresse e diminui a digestão para lidar com essas situações.
Parassimpático. A divisão parassimpática forma a resposta de "descansar e digerir" do corpo quando o corpo está relaxado, descansando ou se alimentando. O parassimpático trabalha para desfazer o trabalho da divisão simpática após uma situação estressante. Entre outras funções, a divisão parassimpática trabalha para diminuir a respiração e a frequência cardíaca, aumentar a digestão e permitir a eliminação de resíduos.
Sistema Nervoso Entérico
O sistema nervoso entérico (SNE) é a divisão do SNA que é responsável por regular a digestão e a função dos órgãos digestivos. O ENS recebe sinais do sistema nervoso central através das divisões simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo para ajudar a regular suas funções. No entanto, o ENS funciona principalmente independentemente do SNC e continua a funcionar sem qualquer entrada externa. Por esta razão, o ENS é muitas vezes chamado de "cérebro do intestino" ou "segundo cérebro" do corpo. O ENS é um sistema imenso – quase tantos neurônios existem no ENS quanto na medula espinhal.
Potenciais de Ação
Os neurônios funcionam através da geração e propagação de sinais eletroquímicos conhecidos como potenciais de ação (APs). Um AP é criado pelo movimento de íons sódio e potássio através da membrana dos neurônios. (Ver Água e Eletrólitos.)
Potencial de Repouso. Em repouso, os neurônios mantêm uma concentração de íons de sódio fora da célula e íons de potássio dentro da célula. Esta concentração é mantida pela bomba de sódio-potássio da membrana celular que bombeia 3 íons de sódio para fora da célula para cada 2 íons de potássio que são bombeados para a célula. A concentração de íons resulta em um potencial elétrico de repouso de -70 milivolts (mV), o que significa que o interior da célula tem uma carga negativa em comparação com seus arredores.
Limiar Potential. Se um estímulo permitir que íons positivos suficientes entrem em uma região da célula para fazer com que ela atinja -55 mV, essa região da célula abrirá seus canais de sódio dependentes de voltagem e permitirá que os íons de sódio se difundam na célula. -55 mV é o potencial limiar para os neurônios, pois esta é a tensão de "gatilho" que eles devem atingir para cruzar o limiar para formar um potencial de ação.
Despolarização. O sódio carrega uma carga positiva que faz com que a célula se torne despolarizada (carregada positivamente) em comparação com sua carga negativa normal. A voltagem para a despolarização de todos os neurônios é de +30 mV. A despolarização da célula é o AP que é transmitido pelo neurônio como um sinal nervoso. Os íons positivos se espalham para regiões vizinhas da célula, iniciando um novo AP nessas regiões à medida que atingem -55 mV. O AP continua a se espalhar pela membrana celular do neurônio até atingir o final de um axônio.
Repolarização. Depois que a tensão de despolarização de +30 mV é atingida, os canais iônicos de potássio dependentes de voltagem se abrem, permitindo que os íons positivos de potássio se difundam para fora da célula. A perda de potássio, juntamente com o bombeamento de íons de sódio de volta para fora da célula através da bomba de sódio-potássio, restaura a célula ao potencial de repouso de -55 mV. Neste ponto, o neurônio está pronto para iniciar um novo potencial de ação.
Sinapses
Uma sinapse é a junção entre um neurônio e outra célula. Sinapses podem se formar entre 2 neurônios ou entre um neurônio e uma célula efetora. Existem dois tipos de sinapses encontradas no corpo: sinapses químicas e sinapses elétricas.
Sinapses químicas. No final do axônio de um neurônio há uma região aumentada do axônio conhecida como terminal do axônio. O terminal axônico é separado da próxima célula por uma pequena lacuna conhecida como fenda sináptica. Quando um AP atinge o terminal axônico, ele abre canais de íons de cálcio dependentes de tensão. Os íons cálcio fazem com que as vesículas contendo substâncias químicas conhecidas como neurotransmissores (NT) liberem seu conteúdo por exocitose na fenda sináptica. As moléculas NT atravessam a fenda sináptica e se ligam às moléculas receptoras da célula, formando uma sinapse com o neurônio. Essas moléculas receptoras abrem canais iônicos que podem estimular a célula receptora a formar um novo potencial de ação ou podem inibir a célula de formar um potencial de ação quando estimulada por outro neurônio.
Sinapses elétricas. As sinapses elétricas são formadas quando 2 neurônios são conectados por pequenos orifícios chamados junções gap. As junções gap permitem que a corrente elétrica passe de um neurônio para o outro, de modo que um AP em uma célula seja passado diretamente para a outra célula através da sinapse.
Mielinização
Os axônios de muitos neurônios são cobertos por um revestimento de isolamento conhecido como mielina para aumentar a velocidade da condução nervosa em todo o corpo. A mielina é formada por 2 tipos de células gliais: células de Schwann no SNP e oligodendrócitos no SNC. Em ambos os casos, as células gliais envolvem sua membrana plasmática ao redor do axônio muitas vezes para formar uma espessa cobertura de lipídios. O desenvolvimento dessas bainhas de mielina é conhecido como mielinização.
A mielinização acelera o movimento de APs no axônio, reduzindo o número de APs que devem se formar para que um sinal atinja o final de um axônio. O processo de mielinização começa a acelerar a condução nervosa no desenvolvimento fetal e continua no início da idade adulta. Os axônios mielinizados aparecem brancos devido à presença de lipídios e formam a substância branca do cérebro interno e da medula espinhal externa. A substância branca é especializada para transportar informações rapidamente através do cérebro e da medula espinhal. A massa cinzenta do cérebro e da medula espinhal são os centros de integração não mielinizados onde a informação é processada.
Reflexos
Os reflexos são respostas rápidas e involuntárias a estímulos. O reflexo mais conhecido é o reflexo patelar, que é verificado quando um médico bate no joelho de um paciente durante um exame físico. Os reflexos são integrados na massa cinzenta da medula espinhal ou no tronco cerebral. Os reflexos permitem que o corpo responda a estímulos muito rapidamente, enviando respostas aos efetores antes que os sinais nervosos atinjam as partes conscientes do cérebro. Isso explica por que as pessoas muitas vezes afastam as mãos de um objeto quente antes de perceberem que estão com dor.
Funções dos nervos cranianos
Cada um dos 12 nervos cranianos tem uma função específica dentro do sistema nervoso.
O nervo olfatório (I) transporta informações olfativas para o cérebro a partir do epitélio olfatório no teto da cavidade nasal.
O nervo óptico (II) transporta informações visuais dos olhos para o cérebro.
Os nervos oculomotor, troclear e abducente (III, IV e VI) trabalham juntos para permitir que o cérebro controle o movimento e o foco dos olhos. O nervo trigêmeo (V) carrega sensações da face e inerva os músculos da mastigação.
O nervo facial (VII) inerva os músculos da face para fazer expressões faciais e transporta informações gustativas dos 2/3 anteriores da língua.
O nervo vestibulococlear (VIII) conduz informações auditivas e de equilíbrio dos ouvidos para o cérebro.
O nervo glossofaríngeo (IX) transporta informações gustativas do 1/3 posterior da língua e auxilia na deglutição.
O nervo vago (X), às vezes chamado de nervo errante devido ao fato de que ele inerva muitas áreas diferentes, "vagueia" através da cabeça, pescoço e tronco. Ele transporta informações sobre a condição dos órgãos vitais para o cérebro, fornece sinais motores para controlar a fala e fornece sinais parassimpáticos para muitos órgãos.
O nervo acessório (XI) controla os movimentos dos ombros e pescoço.
O nervo hipoglosso (XII) move a língua para a fala e deglutição.
Fisiologia Sensorial
Todos os receptores sensoriais podem ser classificados por sua estrutura e pelo tipo de estímulo que detectam. Estruturalmente, existem 3 classes de receptores sensoriais: terminações nervosas livres, terminações nervosas encapsuladas e células especializadas. As terminações nervosas livres são simplesmente dendritos livres no final de um neurônio que se estendem para dentro de um tecido. Dor, calor e frio são todos sentidos através das terminações nervosas livres. Uma terminação nervosa encapsulada é uma terminação nervosa livre envolta em uma cápsula redonda de tecido conjuntivo. Quando a cápsula é deformada pelo toque ou pressão, o neurônio é estimulado a enviar sinais para o SNC. Células especializadas detectam estímulos dos 5 sentidos especiais: visão, audição, equilíbrio, olfato e paladar. Cada um dos sentidos especiais tem suas próprias células sensoriais únicas – como bastonetes e cones na retina para detectar luz para o sentido da visão.
Funcionalmente, existem 6 classes principais de receptores: mecanorreceptores, nociceptores, fotorreceptores, quimiorreceptores, osmorreceptores e termorreceptores.
Mecanorreceptores. Os mecanorreceptores são sensíveis a estímulos mecânicos como toque, pressão, vibração e pressão arterial.
Nociceptores. Os nociceptores respondem a estímulos como calor extremo, frio ou danos nos tecidos, enviando sinais de dor para o SNC.
Fotorreceptores. Os fotorreceptores na retina detectam a luz para fornecer a sensação de visão.
Quimiorreceptores. Os quimiorreceptores detectam substâncias químicas na corrente sanguínea e fornecem os sentidos do paladar e do olfato.
Osmorreceptores. Os osmorreceptores monitoram a osmolaridade do sangue para determinar os níveis de hidratação do corpo.
Termorreceptores. Os termorreceptores detectam temperaturas dentro do corpo e em seus arredores.
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