Sistema Nervoso

Sistema Nervoso

Qualquer organização complexa desenvolve mecanismos que coordenam suas unidades e regulam suas atividades, apoiadas por um sistema de comunicação de informações e decisões.

Num organismo animal as informações relativas ao ambiente e às diversas partes do corpo são transmitidas e interpretadas por um sistema nervoso. A regulação das atividades é realizada pelo próprio sistema nervoso e pelo sistema hormonal (ou endócrino).

No sistema nervoso as mensagens são transmitidas rapidamente de um órgão sensorial para o sistema central e desse para um órgão de resposta, através de células nervosas. No sistema endócrino as mensagens são transmitidas através de substâncias lançadas no sangue (hormônios) e a resposta é, portanto, mais lenta.

Os dois sistemas se complementam. O nervoso age principalmente sobre músculos, enquanto o hormonal atua principalmente na regulação de funções orgânicas.

A estrutura do sistema nervoso nos filos

Nas esponjas não há sistema nervoso. Nos celenterados há uma rede de células nervosas que constituem um sistema nervoso difuso. Nos demais filos de invertebrados o sistema nervoso apresenta:

• gânglios cerebroides: agrupamentos de células nervosas na região anterior do corpo, onde também se concentram os órgãos sensitivos e a abertura bucal;
• dois cordões nervosos ventrais: fibras nervosas que percorrem o corpo longitudinalmente, abaixo do tubo digestivo.
• Nos anelídeos e artrópodes, que são metamerizados (segmentados), há gânglios nervosos ao longo dos cordões nervosos, constituindo assim a cadeia ganglionar ventral.

Nos vertebrados o sistema nervoso desenvolve-se a partir do tubo neural, que é, com contraste com o dos invertebrados, único, oco e dorsal.

Do desenvolvimento embrionário resulta um sistema que pode ser subdividido em:

• sistema nervoso central: constituído pelo encéfalo, que se aloja no crânio, e pela medula espinal, que percorre o interior de um canal da coluna vertebral;
• sistema nervoso periférico: constituído pelos feixes de nervos que partem do encéfalo e da medula e ramificam-se para todas as partes do corpo, e por gânglios que se localizam fora do sistema central. A seguir trataremos mais pormenorizadamente os sistemas de regulação dos vertebrados.

Neurônio e impulso nervoso

Neurônios são células especializadas na transmissão de impulsos. Sua estrutura é característica, sempre apresentado:

• corpo celular: onde encontra-se o núcleo e grande parte do citoplasma celular. Situam-se no encéfalo, medula e gânglios;
• dendritos: expansões citoplasmáticas do corpo celular, geralmente muito ramificadas. Recebem os sinais de outras células;
• axônio: é um filamento único, geralmente maior do que os dendritos e pouco ramificado. Além da membrana plasmática, pode estar envolvido por uma bainha de mielina, formada por células achatadas que se enrolam em torno do axônio (Célula de Schwann). Os axônios transmitem os impulsos, recebidos pelos dendritos, a outras células. Essa transmissão é mais rápida nos axônios mielinizados.

Os “nervos” são conjuntos de axônios, cada um pertencente a um neurônio diferente, envolvidos por tecido conjuntivo.

Além dos neurônios, o tecido nervoso constitui-se de células de sustentação que formam a neuróglia.

A comunicação entre neurônios ocorre entre as terminações do axônio de um com as do dendrito do outro. A comunicação com outras células pode ser através dos dendritos, quando a célula é sensorial, ou do axônio, quando é uma célula muscular, por exemplo.

O impulso nervoso percorre o neurônio no sentido dendrito - corpo celular - axônio. Na ligação entre as terminações do axônio e a célula seguinte, verifica-se um pequeno espaço que as separa. Esse tipo de conexão é denominado sinapse e será detalhado logo mais.

O Impulso Nervoso

As células em geral apresentam sua membrana plasmática polarizada, devido a uma distribuição desigual de íons nas suas faces externa e interna; o lado externo da membrana fica carregado positivamente e o interno negativamente. As membranas celulares, portanto, apresentam normalmente uma diferença de potencial elétrico (ou eletroquímico, pois deve-se a íons e não a elétrons apenas).

Numa célula nervosa que não está transmitindo um impulso, a diferença de potencial entre as duas faces da membrana é da ordem de - 80 mV (milivolts), que é o seu potencial de repouso. Quando o neurônio é convenientemente estimulado, o ponto que recebeu o estímulo sofre uma alteração na polaridade da membrana, tornando-se a face externa negativa e a interna positiva, com uma diferença de potencial igual a +40 mV. Essa variação do potencial da membrana, de -80 para +40 mV (amplitude de 120 mV), é denominada potencial de ação.

A inversão da polaridade da membrana é chamada de despolarização e o retorno ao potencial de repouso é denominado repolarização.

O ponto que sofreu a despolarização perturba a região vizinha, provocando sua despolarização e então repolarizando-se. Como resultado, propaga-se ao longo do neurônio uma onda de despolarização - repolarização, até as terminações do axônio.

A despolarização deve-se a uma alteração temporária da permeabilidade da membrana ao íon sódio e potássio, permitindo que o penetre na célula e torne o interior positivo naquele ponto, enquanto sai nas regiões laterais.

Nem todo estímulo nervoso provoca um potencial de ação e gera, assim, um impulso nervoso. Para tanto, é necessário que o estímulo supere uma certa intensidade mínima, conhecida como limiar de excitação. Acima desse limiar de intensidade ocorre um impulso que se propaga, num mesmo neurônio, sempre com a mesma rapidez e intensidade.

Este tipo de resposta do neurônio sugeriu dizer-se que ele se comporta sob uma lei do tudo ou nada: qualquer que seja a intensidade do estímulo, ou o neurônio propaga um impulso ou não (ou o estímulo supera o limiar de excitação ou não).

Um estímulo mais forte ou mais intenso pode ser diferenciado de um mais fraco porque provoca impulsos mais frequentes, e não mais intensos (a intensidade dos impulsos num mesmo neurônio é constante).

Quando um impulso atravessa uma sinapse, os impulsos imediatamente seguintes passam com maior facilidade, propriedade conhecida como facilitação.

Quando uma fibra nervosa transmite um impulso a uma fibra muscular, essa se contrai e, em seguida, se relaxa. Caso um segundo impulso estimule sua contração, a contração ser maior, e assim por diante. Um músculo, portanto, poderá contrair-se com graus de intensidade variados, conforme a frequência (nº de impulsos por unidade de tempo) dos impulsos.

A Sinapse

Dissemos que os neurônios não se ligam diretamente uns aos outros, mas que entre as terminações do axônio de um e as do dendrito de outro há um espaço que representa a região da sinapse.

Como ocorre, então, a transmissão do impulso nervoso de um neurônio ao outro?

O impulso elétrico que percorre o axônio provoca em suas terminações a liberação de substâncias químicas - mediadores químicos - que estimulam os dendritos da célula seguinte, nela gerando um impulso elétrico.

Esses mediadores químicos podem ser, entre outros, a acetilcolina, a adrenalina, a noradrenalina, a serotonina, etc. Logo após serem liberados, esses neurotransmissores são desativados por enzimas.

Nas junções entre um neurônio motor e uma fibra muscular também ocorre liberação de mediadores químicos que provocam a alteração da polarização da fibra, o que resulta em sua contração.

Nos invertebrados, o sistema nervoso pode ser inexistente, difuso, ou composto por gânglios e dois cordões ventrais.

Nos vertebrados o sistema nervoso surge pelo desenvolvimento do tubo neural, que é único, oco e dorsal.

No vertebrado adulto, o sistema nervoso pode ser subdividido anatomicamente em:

• sistema nervoso central (SNC): constituído pelo encéfalo e pela medula espinal;
• sistema nervoso periférico (SNP): constituído pelos feixes de nervos que partem do SNC e ramificam-se para todo o corpo, e por gânglios externos ao SNC.

Denomina-se sistema nervoso autônomo (SNA) a parte do sistema nervoso periférico que controla atividades involuntárias, agindo sobre os músculos lisos e cardíaco, e sobre glândulas.

A medula espinal

A medula é a via por onde trafegam os impulsos sensitivos em direção ao encéfalo, e os impulsos motores do encéfalo em direção aos músculos. Além disso, é a responsável pelos atos reflexos, independentes da nossa vontade.

Certas respostas dos músculos estriados, que são independentes de nossa vontade, são operadas através de um arco reflexo simples; assim, o reflexo patelar leva à contração dos músculos da coxa e à elevação da perna. Num arco reflexo simples participam:

• um neurônio sensitivo, que recebe a propagação de um impulso gerado numa estrutura sensorial que foi estimulada;
• um neurônio de associação, que recebe o impulso do sensitivo e o transmite ao motor;
• um neurônio motor, que transfere o impulso a uma fibra muscular, que então se contrai.

Além destes, há neurônios que transmitem impulsos ao cérebro, possibilitando a consciência sobre o que ocorreu. Da medula partem (e retornam) diversos nervos espinais, assim como da parte inferior do cérebro partem os nervos cranianos, que realizam a comunicação do sistema nervoso central com todas as regiões do corpo.

Sistema nervoso periférico

O SNP contém nervos cranianos, que partem do encéfalo, e os raquianos, que partem da medula. Os nervos raquianos (ou espinais) partem das extremidades do H cinzento da medula e formam um arco com duas raízes:

• raiz dorsal: contém as fibras aferentes ou sensitivas. O corpo celular de seus neurônios fica abrigado num gânglio situado na própria raiz;
• raiz ventral: contém fibras eferentes ou motoras. O corpo celular é encontrado na medula cinzenta.

As fibras aferentes conduzem os impulsos do corpo ao SNC, e as eferentes do SNC aos músculos, principalmente.

Sistema nervoso autônomo

É diferenciado em:

• SNA simpático: os corpos celulares de seus neurônios formam gânglios próximos à medula. Liberam noradrenalina em suas terminações.
• SNA parassimpático: os corpos celulares formam gânglios distantes da medula. Liberam acetilcolina em suas terminações.

As ações desses dois subsistemas são antagônicas, delas decorrendo o equilíbrio das funções orgânicas vegetativas. Em situações de emergência, há preponderância da ação do sistema simpático, preparando o animal para a fuga ou a luta.

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