Aula 1 Psicofisiologia

INTRODUÇÃO AO SISTEMA NERVOSO Jordana Maia

VISÃO GERAL Nos permite perceber e interagir com o ambiente

Nos possibilita responder física e emocionalmente ao mundo

Sistema Nervoso Central – Encéfalo e medula espinhal

Sistema Nervoso Periférico – nervos e componentes fora do SNC

COMPONENTES CELULARES • Base para a construção das funções complexas desempenhadas Neurônios • Cerca de 100 milhões • Cada um tem contato com mais de mil outros • Circuitos ou redes – informações conscientes e inconscientes

Células da glia • Apoiam e protegem os neurônios • São mais numerosas (10:1) • Também participam da atividade neuronal • Reservatório de células-tronco • Propiciam a resposta imunológica a inflamações e lesões

NEURÔNIOS • São as células excitáveis do sistema nervoso • Sinais são propagados por potenciais de ação • Comunicação é feita por sinapses

Produção de hormônios, proteínas e neurotransmissores

Halo de retículo endoplasmático, atestando a alta taxa metabólica dos neurônios TRANSPORTE ANTERÓGRADO Corpo Celular ao longo do axônio até a sinapse Neurotransmissores necessários à sinapse TRANSPORTE RETRÓGRADO Terminal sináptico até o corpo celular Ele é essencial para o vaivém dos fatores tróficos, da periferia para o soma

TIPOS DE NEURÔNIOS • Classificação

Tamanho

Morfologia

Neurotransmissores

TIPOS DE NEURÔNIOS Multipolares • Encéfalo e na medula espinal • Dendritos ramificam-se diretamente do corpo celular e possui um axônio único

Pseudounipolares • Encontrados nos gânglios espinhais • Apresentam um ramo periférico do axônio que recebe a informação sensorial da periferia e a envia para a medula espinal, sem passar pelo corpo celular – não modificam o sinal

Bipolares • Encontrados na retina e no epitélio olfatório • Possuem um único dendrito principal, que recebe o input sináptico, que, por sua vez, é transportado para o corpo da célula e daí para a camada de células seguinte, via axônio

TIPOS DE SINAPSES • Contato entre duas células neuronais para propagação do potencial de ação • Sinapses axodendríticas (mais comuns) • Sinapses axossomáticas

• Sinapses axoaxônicas

CÉLULAS DA GLIA • São componentes essenciais da função do SNC • Oligodendroglias e as células de Schwann – bainha de mielina

• Astrócitos - homeostase de íons e nas funções nutritivas • Células NG2 (polidendrócitos) - reserva de células tronco do SNC • Micróglias são as células imunológicas do encéfalo

ASTRÓCITOS Fibrosos (substância branca), protoplasmáticos (substância cinzenta) e células de Müller (retina)

Apoiam e estimulam os neurônios Reciclam o excesso de neurotransmissores da sinapse e mantêm a homeostase de íons ao redor dos neurônios Possuem papel na sinalização e modificação do sinal

OLIGODENDROGLIA • São as células mielinizantes do SNC • Um oligodendrócito pode mielinizar múltiplos axônios • Bainha de Mielina • Camada isolante e protetora • Suporte trófico • Protege e organiza a distribuição dos canais iônicos ao longo do axônio

• Nós neurofibrosos - lacunas na bainha de mielina para passagem de íons

CÉLULAS DE SCHWANN • São as células mielinizadoras do SNP • Um célula de Schwann mieliniza apenas um único axônio • Na junção neuromuscular • Capta o excesso de neurotransmissores e mantém a homeostase iônica, facilitando a transdução do sinal

MICROGLIA • São as células imunes do SNC • Distribuem-se por todo SNC • É ativada pela liberação de moléculas inflamatórias • São recrutadas para as áreas de lesão neuronal • Fagocitam detritos celulares • Envolvidas na apresentação do antígeno

CÉLULAS NG2 (POLIDENDRITOS) • Descoberta recentemente • Atuam como células-tronco • Geração de glias e neurônios

• “Promessa” para as doenças desmielinizantes • Podem receber neurônios

inputs

sinápticos

diretos

• Implicações funcionais não estão bem elucidadas

dos

CÉLULAS EPENDIMÁRIAS • Revestem os ventrículos e separam o líquido cerebrospinal (LCS) do tecido nervoso • Algumas têm uma função especializada como parte do plexo coroide (que produz LCS)

BARREIRA HEMATENCEFÁLICA • Auxilia na manutenção da homeostase • Perfeita regulação

• Isola e protege o encéfalo • Células endoteliais no SNC se ligam por junções apertadas • O transporte pela BHE • Difusão de pequenas moléculas lipofílicas, água e gás • Outras substâncias – transporte ativo

NEUROFISIOLOGIA BÁSICA • É o estudo dos movimentos de íons através de uma membrana • Início da transdução dos sinais • Geração do potencial de ação • Ação dos neurotransmissores

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Regula desde funções primitivas até movimentos delicados e precisos

Recepção e codificação da informação

Processamento

Elaboração da resposta adequada

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Impulso nervoso ou potencial de permeabilidade iônica da membrana

ação

por

variação

na

• Dependem das sinapses • Pulsos podem levar variações de potencial cuja polaridade depende do sinal da corrente aplicada • Hiperpolarização – interior da célula mais – • Despolarização – interior da célula mais + ou menos -

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Necessário se atingir o limiar de excitabilidade • Quando se atinge o limiar, os impulsos se propagam sem alteração significativa de forma e amplitude

• A cada ponto gera-se um novo potencial de ação ao longo da membrana • “Lei do tudo ou nada” • Período refratário

• Absoluto – membrana é inexcitável • Relativo – membrana recupera gradativamente sua excitabilidade

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Potenciais são gerados e a medida que o impulso caminha pelo axônio, seu retorno é impedido pelo período refratário absoluto

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Bainha de mielina permitiu condução mais rápida do impulso • É interrompida regularmente pelos nós de Ranvier • Corrente tende a fluir através destes segmentos

• Fluxo iônico na membrana é função do gradiente eletroquímico e dependente da condutância da membrana ao íon Membrana em repouso – potencial – 70 mV

[ ] sódio maior extracelular – favorável à sua entrada na célula

Permeabilidade da membrana ao sódio é extremamente baixa em repouso

Potencial de ação produz aumento da condutância ao sódio

Ocorre a despolarização e a inversão de polaridade da membrana

Entrada do sódio cria um gradiente eletroquímico favorável à saída de potássio

Repolarização

SINALIZAÇÃO NEURONAL • Canais de sódio voltagem dependentes • Pode existir em 3 estados: fechado, aberto e inativado

SINALIZAÇÃO NEURONAL • A manutenção dos gradientes de concentração destes íons depende da atividade da bomba de sódio e potássio

TRANSMISSÃO SINÁPTICA SINAPSES ELÉTRICAS E QUÍMICAS • Zonas de comunicação entre uma célula nervosa e a célula seguinte • Elétricas e químicas

• Sinapses elétricas • Passagem direta de corrente elétrica de uma célula para outra • Regiões especializadas – junções comunicantes

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Sinapses químicas – liberação de um mediador químico

Despolarização liberação de neurotransmissores na fenda sináptica

Receptores póssinapticos reconhecem um neurotransmissor e elaboram uma resposta específica

Reciclagem ou remoção e degradação dos neurotransmissores

TRANSMISSÃO SINÁPTICA Vantagens da sinapse química • Não há prejuízos de houverem diferenças entre os elementos pré e pós-sinápticos • Liberação de neurotransmissores, abertura de canais iônicos na membrana pós-sináptica e a cascata de ações gerada produzem a amplificação dos sinais transmitidos ao longo da cadeia neural • Apresenta muitos estágios que podem ser regulados, o que torna essa neurotransmissão plástica e versátil, o que pode ser requerido em alguns processos

TRANSMISSÃO SINÁPTICA SINAPSES CENTRAIS • A transmissão do SNC se dá por sinapses químicas • A estimulação elétrica de diferentes nervos produz variações de potencial de membrana de pequena amplitude • Despolarizantes/Excitadoras

• Geralmente a ativação é por abertura dos canais de sódio e potássio

• Hiperpolarizantes/Inibidoras

• Abertura dos canais de cloro

• Existem outros mecanismos

• Membrana integra informações das sinapses somando suas influências sobre o potencial de membrana - somação

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Somação temporal é definida como a soma de potenciais pós-sinápticos sucessivos gerados pela estimulação repetitiva de uma única sinapse

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • A chamada somação espacial é definida como a soma de efeitos de duas ou mais sinapses distintas ativadas simultaneamente

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Transmissão ao longo de uma cadeia de neurônios depende da geração de potenciais de ação

• A estrutura decisiva para a transmissão da informação ao longo do axônio de um neurônio reside na área da membrana de menor limiar para a gênese de potenciais de ação

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Diversas moléculas foram identificadas como neurotransmissores em diversos tipos de sinapses centrais • São responsáveis pelos efeitos eletrofisiológicos excitatórios e inibidores • Peptídeos neuroativos também podem ter efeito modulador importante na atividade neural

TRANSMISSÃO SINÁPTICA

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Liberação do neurotransmissor envolve etapas • • • •

Mobilização das vesículas Fusão com a membrana Exocitose do conteúdo vesicular Cálcio parece ter múltiplas funções no processo

TRANSMISSÃO SINÁPTICA • Liberação do neurotransmissor e geração da resposta • Potencial de ação próximo a terminação pré-sináptica produz uma despolarização que abre canais de cálcio voltagem-dependentes • Influxo de cálcio mobiliza as vesículas contendo neurotransmissor • Neurotransmissor é liberado por exocitose, atravessa a fenda sináptica e combina-se com receptores pós-sinápticos

INTRODUÇÃO AO SISTEMA ENDÓCRINO

INTRODUÇÃO • O Sistema endócrino tem a função de garantir o fluxo de informações entre diferentes células, permitindo a integração funcional de todo o organismo

Garantir a reprodução

Promover crescimento e desenvolvimento

Garantir a homeostasia do meio interno

INTRODUÇÃO • O fluxo de informações ocorre por efeito de moléculas • HORMÔNIOS • Célula Secretora • Célula-alvo • É aquela que expressa um receptor específico para aquele hormônio

• Definição clássica de hormônio: • “substância química produzida por tecidos especializados e sanguínea, na qual é conduzida até os tecidos-alvo”

secretada na

corrente

SISTEMAS HORMONAIS

SISTEMAS DE RETROALIMENTAÇÃO • Produção hormonal • Equilíbrio entre estímulo e inibição da síntese e secreção do hormônio • Mecanismo de feedback negativo

• Quando a [ ] do hormônio aumenta • Mecanismos inibidores são ativados

• Se a [ ] diminui • Mecanismos estimuladores são ativados

FISIOPATOLOGIA • Existe uma diversidade de doenças endócrinas • Diminuição ou aumento da atividade de um determinado hormônio

• Por exemplo, DM • Mais de 200 milhões de indivíduos no mundo • Gastos entre 1,5 a 15% do total dos gastos em saúde

• Também existem problemas com uso indevido de hormônios • Ao exacerbar algumas de suas ações pode levar a complicações paralelas

O QUE É MOTIVAÇÃO? • Conjunto de impulsos internos que nos levam a realizar certos ajustes corporais e comportamentais (Lent, 2004) • Força que compele um comportamento a acontecer (Bear, 2008)

O QUE É MOTIVAÇÃO? • Os atos promovidos pelas nossas motivações são os comportamentos motivados • Ex.: Fome e sede x comer e beber

O QUE NOS MOVE?

???

HOMEOSTASE • A manutenção do ambiente interno do organismo dentro de estreitos limites fisiológicos (Bear, 2008) • A permanente tendência dos organismos de manter a constância do meio interno (Walter Canon, 1871-1945)

HOMEOSTASE COMPORTAMENTAL • Respostas comportamentais que garantem a preservação do indivíduo ou espécie.

Comportamento alimentar

Comportamento Reprodutivo

Comportamento emocional

HIPOTÁLAMO • Desempenha papel central na regulação homeostática do meio interno • Ajustes neuroendócrinos • Motivacionais • Comportamentais

HIPOTÁLAMO • Estrutura do SNC envolvida em uma série de processos fisiológicos • Regulação da temperatura e ingestão alimentar • Neurônios que controlam a função endócrina

• Representa uma interface entre os sistemas nervoso e endócrino • Eminência mediana hipotalâmica  ponto de convergência de informações • As informações são transmitidas à hipófise • Liberação de hormônios

HIPOTÁLAMO Manutenção da constância do meio interno

Interação do organismo com o meio ambiente

Geração de padrões funcionais integrados de ajustes ao tipo de estresse

Controle da reprodução

HIPOTÁLAMO RELAÇÕES ANATOMOFUNCIONAIS • Hipotálamo e hipófise - controle sobre a função de várias glândulas endócrinas • O controle que o sistema nervoso exerce sobre o sistema endócrino e a modulação que este efetua sobre a atividade do SNC • Mecanismos reguladores dos processos fisiológicos

HIPOTÁLAMO • Neurônios originam • Peptídeos liberadores ou inibidores dos vários hormônios da hipófise anterior

• Peptídeos neuro-hipofisários: • hormônio antidiurético (ADH) e ocitocina • Sintetizados por neurônios do hipotálamo • Armazenados na neuro-hipófise

HIPOTÁLAMO • Neurônios hipotalâmicos que se relacionam com a adenohipófise Neurônios com corpos celulares distribuídos em diversas regiões do hipotálamo

Dessas regiões partem axônios que chegam na eminência média do hipotálamo

Vários hormônios inibidores e liberadores são secretados

• Hormônios da neuro-hipófise • Sintetizados por neurônios hipotalâmicos específicos

Neurohormônios atingem a hipófise anterior em altas concentrações

HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS • Hipotálamo existem basicamente 2 classes de neurônios: 1) Os que secretam seus hormônios na circulação porta-hipofisária 2) Os que secretam hormônios diretamente na circulação geral

• TRH (hormônio liberador de tireotrofina) • 1º hormônio hipotalâmico a ser isolado

HORMÔNIO LIBERADOR DE TIREOTROFINA (TRH) REGULAÇÃO DA SÍNTESE E SECREÇÃO

• Os neurônios que sintetizam TRH são influenciados pelo SNC e pelos níveis circulantes de hormônios tireoideanos

HORMÔNIO LIBERADOR DE GONADOTROFINAS (GnRH) • Apresenta a capacidade de induzir a liberação de LH e FSH induz a formação dos foliculos ovarianos FSH (Graaf) e estes produzem estrógeno. Testículos • Sintetizado como parte de um pró-hormônio FSH  induz a produção de Espermatozóides LH  Induz a produção de Testosterona • Sua liberação pode ser cíclica Testosterona (hormônio sexual masculino), produzido no interior dos testículos pelas células de Leydig. Com o aumento do estrógeno, ocorreAção: o aumento da liberação do hormônio Aparecimento dos características sexuais secundárias LH, o qual promove a ovulação e a masculinas (barba, pelos pubianos, voz mais grossa, formação do corpo amarelo (lúteo) desenvolvimento da musculatura, etc). que irá produzir progesterona.  Amadurecimento dos órgãos genitais.  Libido sexual.

HORMÔNIO LIBERADOR DO GH ( GHRH) • É sintetizado na forma de pré-pró-GHRH • Liberador do Hormônio do crescimento

HORMÔNIO LIBERADOR DE PROLACTINA (PRH) • Substâncias obtidas de frações purificadas de extratos hipotalâmicos têm se mostrado capazes de promover liberação de prolactina (Prl) • Primeiras suspeitas – TRH

HORMÔNIO LIBERADOR DE CORTICOTROFINA (CRH) • Estimula a liberação de ACTH • Sua estimulação é sensível ao estresse

Estresse

Elevação dos níveis plasmáticos de ACTH acima dos valores normais

Magnitude da elevação está relacionada com o tipo e intensidade do estresse

CONTROLE NEUROENDÓCRINO DO RITMO DE SECREÇÃO HORMONAL • Todos os sistemas fisiológicos apresentam ritmicidade, principalmente circadiana • Não são estáveis e constantes por 24 horas, mas apresenta uma flutuação diária regular • 1) ciclo sono-vigília, secreção de GH, excreção urinária de cálcio, ritmos comportamentais de desempenho, comer e beber • 2) sono REM, temperatura central, secreção de glicocorticóides e excreção urinária de potássio

HIPÓFISE • Está envolvida em praticamente toda as funções endócrinas do organismo • Mantém-se conectada com o hipotálamo • Divide-se em • Adeno-hipófise ou hipófise anterior • Neuro-hipófise ou hipófise posterior

ADENO-HIPÓFISE • 5 tipos celulares Corticotrofos Tireotrofos

• ACTH • TSH

Gonadotrofos

• Gonadotrofinas

Somatotrofos

• GH

Lactotrofos

• Prl

HORMÔNIO TIREOTRÓFICO (TSH) • TSH - hormônio tireotrofina

tireotrófico,

hormônio

tireoestimulante

ou

• Secreção ocorre em pulsos a cada 2 ou 3 horas

• O resultado de suas ações é a liberação dos hormônios tireoidianos para o citoplasma das células produtoras

GONADOTROFINAS (LH E FSH) • Hormônio folículo-estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH)

• Agem fundamentalmente sobre as gônadas • Estímulo de seu crescimento e diferenciação, tornando-as aptas para função reprodutiva e endócrina

FSH • Crescimento e maturação dos folículos ovarianos • Síntese dos estrógenos femininos • Nos testículos é responsável pela espermatogênese LH • Age com o FSH durante o desenvolvimento dos folículos ovarianos • Responsável pela ovulação • Estimula a síntese de progesterona

Testosterona • Age nas estruturas que compõem o trato reprodutor masculino • Responsável pelo aparecimento dos caracteres sexuais secundários Esteróides ovarianos • Agem em conjunto com o FSH nas células foliculares, participando do processo de maturação • Atuam na hipófise auxiliando na regulação de FSH e LH • Importantes para o desencadeamento do processo de ovulação • Prepara o trato reprodutor feminino para a concepção • Preparam a mama para lactação • Responsáveis pelo aparecimento dos caracteres sexuais secundários

HORMÔNIO DO CRESCIMENTO (GH) • Efeito sobre o crescimento • Proliferação celular e estímulo da síntese de colágeno na placa epifisária • Ação justifica que o gigantismo ocorre apenas antes da puberdade pois as epífises ainda não estão consolidadas

• Administração crônica de extrato hipofisário • Antes da puberdade – gigantismo • Adulto - acromegalia

HORMÔNIO DO CRESCIMENTO (GH) • Outras ações • Promove múltiplos efeitos sobre o SNC, cognitivas, do humor, da memória e do sono

como melhora das funções

• O GH também exerce importantes efeitos sobre o sistema imunológico. A interação do GH com seus receptores em macrófagos e linfócitos leva a um aumento da resposta dessas células aos antígenos

PROLACTINA (Prl) • Importante ação no processo de lactação • Preparação e manutenção da glândula mamária para secreção de leite • Ação conjunta com os estrógenos, progesterona

HORMÔNIO ADRENOCORTICOTRÓFICO (ACTH) • Estimula a secreção de glicocorticóides, mineralocorticóides e esteróides androgênicos pelo córtex da supra-renal

HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) • A pressão osmótica dos fluidos corporais mantém-se dentro de rígidos limites compatíveis com a vida - balanço hídrico • ADH é fundamental para esse equilíbrio • Age nos túbulos renais estimulando o processo de reabsorção de água do filtrado glomerular

Efeitos do ADH • I) Ações renais • 2) Ações na musculatura lisa dos vasos, que resultam em contração da parede arteriolar e aumento da resistência periférica total

HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) TRANSPORTE DE ÁGUA

• Aumenta a reabsorção de água por meio da inserção de canais de água na membrana das células do ducto coletor • Favorece a passagem de água, por difusão simples, da luz tubular para o interstício medular (hipertônico), resultando na concentração da urina

TRANSPORTE • O transporte de cloreto de sódio também é ativado pelo DE CLORETO ADH DE SÓDIO • Aumenta a reabsorção de NaCI

HORMÔNIO ANTIDIURÉTICO (ADH) ESTRESSE • ADH aumenta em resposta ao estresse inespecífico, como dor, estresse emocional e exercício físico • Mecanismo e importância fisiológica é desconhecido

OCITOCINA • Exerce ação na musculatura lisa uterina e da que reveste os alvéolos mamários • Participa do mecanismo do parto e da ejeção do leite

OCITOCINA AÇÃO SOBRE O ÚTERO • Aumenta a frequência e duração dos potenciais de ação na musculatura uterina: • Inicia contração na musculatura uterina inativa • Aumenta a frequência, força e duração das contrações em músculos já ativos

OCITOCINA PAPEL NO PARTO • Ação está bem definida • Há o aumento da secreção durante o parto • Existe uma correlação positiva entre [ ] de ocitocina e prosseguimento do trabalho de parto • Parto é mais difícil em pacientes com bloqueio de ocitocina • Distensão da cérvix uterina provocada pelas primeiras contrações leva a estimulação de receptores gerando um aumento da secreção de ocitocina • Feedback positivo que perdura até a expulsão do feto

OCITOCINA AÇÃO SOBRE A GLÂNDULA MAMÁRIA • Relacionada com o processo de ejeção do leite • As células que envolvem estas estruturas são alvos da ocitocina • Contração leva à ejeção do leite materno • Também é desencadeado pela sucção do mamilo

OCITOCINA OUTRAS AÇÕES • Durante o ato sexual, a estimulação mecânica dos componentes do trato genital feminino inferior também eleva a secreção de ocitocina • Especula-se que isso estimule a musculatura lisa, que facilita a propulsão dos espermatozoides

• Estudos mais recentes têm revelado que as vias ocitocinérgicas e ADHérgicas centrais exercem importantes efeitos comportamentais relacionados a seletivos laços de longa duração entre machos e fêmeas (monogamia)

RESUMINDO Hipotálamo



Recebe informações do sistema nervoso e secreta hormônios que atuam sobre a hipófise anterior (adenohipófise)

Hormônios produzidos no Hipotálamo

Atuação (Estimulação: ) (Inibição: X)

Hormônios produzidos na Adenoipófise

TRH



Tireotrofina

CRH



Adrenocorticotrófico

GHRH



Somatotrófico

GnRH



LH e FSH

PiF

X

Prolactina

RESUMINDO