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Uma visão química da memória cujo abordagem de forma química os processos de memória
Tipologia: Esquemas
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Profº. Édisom de Souza Moreira
Professor Titular da Disciplina de Neuroanatomia Funcional do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA), da Fundação Oswaldo Aranha (FOA), Curso de Medicina.
Ex-Titular da Disciplina de Anatomia do Curso de Medicina do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA), da Fundação Oswaldo Aranha (FOA).
Ex-Titular da Disciplina de Anatomia do Curso de Odontologia do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA), da Fundação Oswaldo Aranha (FOA).
Ex-Titular da Disciplina de Anatomia do Curso de Educação Física do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA), da Fundação Oswaldo Aranha (FOA).
Ex-Titular da Disciplina de Embriologia do Curso de Odontologia do Centro Universitário de Volta Redonda (UniFOA), da Fundação Oswaldo Aranha (FOA).
Ex-Titular da Disciplina de Anatomia do Curso de Enfermagem do Centro Universitário da Sociedade Barramansense de Ensino Superior (SOBEU), de Barra Mansa.
Doutor em Cirurgia Geral pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais de Belo Horizonte (U.F.M.G.).
Colaboradores: Dra. Sônia Cardoso Moreira Garcia. Dr. Bruno Moreira Garcia: Assessoria Computacional Gráfica
APRESENTAÇÃO
Após o lançamento da primeira edição de nosso trabalho, em formato de “CD- Livro, em 26 volumes, intitulado “Atlas Anatômico de Neuroanatomia Funcional”, editado pela Editora F.O.A., do “Centro Universitário de Volta Redonda ( UniFOA ), da Fundação Oswaldo Aranha ( F.O.A. ), tivemos a oportunidade de endereçar algumas unidades do referido “CD-Livro” para alguns colegas professores do Magistério, envolvidos com o ensino e aprendizagem da mesma Disciplina, ou seja, a Neuroanatomia Funcional. Como resultado, recebemos de alguns dos referidos professores sugestões para fazer o pinçamento de diversos tópicos do referido trabalho, realizando, assim, uma “Coletânea de Monografias Neuroanatômicas Morfo-funcionais”, com conteúdo, também voltado para os Cursos de Pós-graduação. Considerei as referidas sugestões válidas, surgindo, assim, a atual Coletânea:“Monografias Neuroanatômicas Morfo-funcionais”, sendo este trabalho atual, uma das Monografias, ou seja: “Os Neurônios, as Sinapses, o Impulso Nervoso e os Mecanismos morfo-funcionais de transmissão dos sinais neurais, no sistema nervoso central”. O ensino e a aprendizagem da Neuroanatomia Morfo-funcional deve, naturalmente, envolver o estudo do “Sistema nervoso central e do Sistema nervoso periférico”. Entretanto, na grande maioria dos textos e cursos, o ensino da Neuroanatomia Morfo-funcional do sistema nervoso periférico, é tratado juntamente na exposição dos textos da Anatomia Geral, ficando, de certa forma, alijado do estudo da Neuroanatomia Funcional do sistema nervoso central, inclusive, levando-se em consideração o fato de ser necessário a existência de peças anatômicas pré-dissecadas, as quais facilitariam este estudo do sistema nervoso periférico de forma mais integrada ao sistema nervoso central. Considerando o critério anatômico utilizado para a divisão do Sistema Nervoso, em Sistema Nervoso Central e Sistema Nervoso Periférico, constatamos que o sistema nervoso central recebe esta denominação, pelo fato de estar localizado no interior do esqueleto axial, em seu canal vertebral e na cavidade craniana, enquanto o sistema nervoso periférico, receberia esta denominação ( periférico ), por se encontrar localizado fora destas cavidades ósseas axiais, ou seja, fora das cavidades: vertebral e craniana. Entretanto, em realidade, o Sistema Nervoso compreende um “Todo”, pois os nervos periféricos, aferenciais ao sistema nervoso central, para que sejam capazes de estabelecer conexões com este sistema nervoso central, necessitam penetrar na cavidade craniana ou no canal vertebral e, além disso, os nervos periféricos motores ( eferenciais ) apresentam suas origens no sistema nervoso central. Assim, esta divisão do sistema nervoso central, segundo este critério anatômico, apresenta o devido amparo científico, pois ambas as partes ( sistema nervoso central e sistema nervoso periférico ) encontram-se, absolutamente, integrados e relacionados sob os pontos de vista morfológico e funcional. Além do mais, diversos gânglios, pertencentes ao sistema nervoso periférico, encontram-se no interior do esqueleto axial ou craniano.
1: OS NEURÔNIOS
Conceitualmente, os “neurônios” são unidades morfo-funcionais do sistema nervoso, que recebem informações ( sinais elétricos ) de outros neurônios e de neurorreceptores especializados, integrando estas informações em suas “áreas operacionais” e encaminhando-as, ao final do processo, na forma de “uma mensagem”, em direção a outros neurônios ou para “estruturas efetoras” ( fig. : 01 ): músculos ou glândulas. Os neurônios típicos, em geral, “multipolares” ( figs.: 01 a 06 ), apresentam três partes anatômicas em sua estrutura: “dendritos, soma ou corpo celular e axônio”. Este último, também, conhecido pela denominação de “cilindro-eixo”, é especializado na transmissão de informações, porém, sob a forma de um “impulso elétrico”, também, conhecido pela denominação de “potencial de ação” ( figs.: 01, 02, 03, 04, 05 e 06 ). Sobre estas “partes dos neurônios”, voltaremos a tratar no texto, mais adiante. A chegada deste “potencial de ação” do neurônio, conhecido por “neurônio doador”, e conduzido, através do seu, axônio ao seu terminal ( ou terminação pré- sinápatica ), determina a liberação, na fenda sináptica, de “um mensageiro químico”, representado pelo “neurotransmissor” ( figs.: 10.1 e 10.2, 21 e 22 ). Este mensageiro químico ( neurotransmissor ), do neurônio doador é, imediatamente, “reconhecido por uma molécula receptora especial, geralmente neuro- protéica, do “neurônio receptor”, desencadeando o desenvolvimento de uma “resposta adequada” ( figs.: 07, 08, 09 e 10 ). O número de neurônios do encéfalo humano, encontra-se, segundo os cálculos dos pesquisadores, entre dez ( 10 ) e cem ( 100 ) bilhões, dos quais, aproximadamente, setenta por cento ( 70 % ), se encontram no córtex cerebral ( figs.: 23, 24, 27, 28 e 29 ). Na neuroembriogênese, a quase totalidade dos neurônios, já se encontra totalmente formada, à época do nascimento. O encéfalo, entretanto, continua a
crescer ( no período pós-natal ), principalmente, em função de sua complexidade e de suas conexões ( ou sinapses ), que tendem a aumentar. Sobre este assunto, voltaremos a comentar, ao tratarmos dos “Mapas Encefálicos”. Deste total de neurônios, significativo número é formado pela neuroglia. Assim, o “sistema nervoso”, formado pelo “sistema nervoso central” ( telencéfalos, diencéfalo, mesencéfalo, ponte, medula oblonga, cerebelo e medula espinhal e pelo “sistema nervoso periférico” ( receptores e efetores do corpo, gânglios periféricos, nervos cranianos, nervos medulares, plexos nervosos medulares e seus prolongamentos neurais ), que ligam este sistema nervoso periférico ao sistema nervoso central, apresenta, como “unidade morfo-funcional” insubstituível, o “neurônio” ( figs.: 01, 02, 03, 04, 05 e 06 ). Os “neurônios, portanto, são “unidades celulares morfo-funcionais excitáveis” do “Sistema Nervoso”, altamente especializadas na “recepção e transmissão de estímulos”, operacionalizando-os e os transformando em impulsos nervosos ( sinais elétricos ) ( figs.: 01, 02 , 03, 04, 05, 06 ) ou “potenciais de ação”. São, portanto, “células extremamente individuais”, independentes e extremamente evoluídas, seja em virtude de: herança genética, de suas estruturas anatômicas ou de suas funções, significativamente, aprimoradas e evoluídas ( fig.: 01 ). Essas células neuronais, participam da constituição do “sistema nervoso” e são encontradas no encéfalo, na medula espinhal e em gânglios. Comunicam-se, através de “pontos de contatos,” conhecidos por “sinapses, junturas ou articulações”, nos quais, se estabelece uma estreita fenda, denominada “fenda sináptica”, através da qual, esses neurônios, exercem essa propriedade específica e da maior importância, ou seja: “a comunicação inter-neural”, através de “neurotransmissores” ( figs.: 10.1, 10.2 e 11 ). Os “neurônios”, considerados por esse motivo, as “unidades morfo- funcionais do sistema nervoso”, conforme já foi comentado no início deste volume, apresentam-se com grande variabilidade, em suas: dimensões, número e aspectos morfologicos ( figs.: 1, 2, 3, 4, 5 e 6 ), sendo especializados em “funções sinalizadoras”. O “Neurônio”, na condição de “unidade estrutural e funcional” do “encéfalo” ( cérebro, tronco encefálico, cerebelo e medula espinhal ), é uma unidade estrutural e sinalizadora básica, esteja este neurônio, no “cérebro, no tronco encefálico, no cerebelo ou na medula espinhal”. Segundo GRUNDFEST, em suas pesquisas, envolvendo as fantásticas operacionalizações, realizadas nas inúmeras circuitárias cerebrais, encefálicas e medulares, todas elas utilizando, basicamente e unicamente, os “Neurônios”, bem como nos grandes trabalhos de pesquisa de GOLGI, CAJAL e outros pesquisadores, o “Cérebro, não responde, apenas por uma condição de “estrutura material”, mas sim, associado àqueles fantásticos “mecanismos funcionais de operacionalização”, utilizando as inúmeras circuitárias que se estabelecem, tendo, como base, a estrutura material do cérebro, ou seja: “O Neurônio”. Assim, “nasceu”, através da “fusão da biologia molecular”, da “Psicologia” e da “Psicanálise”, “uma nova ciência”, ou seja: a “Neurociência”, cujos “princípios básicos,” foram apresentados e comentados no volume I, desta Coletânea. A partir desta fusão ( Biologia molecular, Psicologia e Psicanáise ) e tendo, como suporte científico, as grandes estruturas circuitárias encefálicas, encontramos os fundamentos da “Mente Humana”, formada pelo conjunto de operações
O Primeiro princípio desta “Doutrina do Neurônio”, considera o “neurônio como a “unidade elementar, morfo-funcional do cérebro”. Portanto, o “neurônio” é uma “unidade estrutural e sinalizadora básica do cérebro”. Neste “neurônio”, os “dendritos” e “axônio,” desempenham funções diferenciadas nos mecanismos circuitários, ou seja: os “dendritos” recebem seus sinais de outros neurônios, enquanto, o respectivo “axônio”, encaminha as informações recebidas do soma do referido neurônio, em direção à outras células nervosas ( ou células receptoras ).
O segundo Princípio Básico da “Doutrina do Neurônio”, enfatiza que, os “axônios”, em sua parte terminal ( ou pré-sináptica ) , se comunicam com os dendritos de outros neurônios, em regiões especializadas e conhecidas pela denominação de “Sinapses” e estas sinapses, se localizam, entre os neurônios, em suas intercomunicações, sendo representadas por uma pequena fenda ou espaço, denominado “fenda sináptica”, nas quais, os terminais dos axônios de um neurônio doador alcançam, “sem se tocarem”, os dendritos de outro neurônio ( receptor ). Assim, a comunicação sináptica, entre os neurônios, apresenta três componentes essenciais, ou seja:
O terceiro Princípio Básico da “Doutrina do Neurônio”, relaciona-se à especificidade das conexões. Segundo este principio, os “neurônios não formam conexões indiscriminadamente”. Pelo contrário, há uma grande especificidade, entre os grupos neuronais, ou seja, “as células nervosas não se misturam em suas conexões, pois, estas células se conectam em “circuitárias neurais invariáveis”, seguindo estritamente, os “Padrões” e “Princípios já previstos”, há milhões de anos. Baseado neste princípio, CAJAL concebeu a natureza do cérebro, como um órgão, estruturado em circuitos específicos e previstos.
Segundo este Princípio da “Teoria do Neurônio”, os “sinais”, em uma circuitária neural, progridem, apenas, em “uma única direção” ( sendo este, o Princípio da Polarização Dinâmica ). Assim, a informação, recebida pelos dendritos do soma ( ou corpo ) de um neurônio, é encaminhada ao “centro operacional deste neurônio” ( representado pelo corpo ou soma deste neurônio ) e, posteriormente, é transferido para o axônio deste corpo neuronal, que encaminhará a informação neural, sempre na mesma freqüência, direção e velocidade ), em direção ao neurônio receptor, através de, uma sinapse química, envolvendo um neurotransmissor ( em geral neuroproteico ), com este segundo neurônio, denominado neurônio receptor, através da “fenda sináptica”. Portanto, em direção aos terminais pré-sinápticos. Nesta ocasião, os sinais de natureza bioquímica ( neurotransmissor ) atravessam a fenda sináptica, até alcançar os dendritos do próximo neurônio e, assim, sucessivamente ( figs.: 01, 10.1, 10.2, 11, 21 e 22 ). Este princípio da “viajem dos sinais”, em “uma única direção,” foi da maior importância, por ter permitido relacionar todos os componentes do neurônio, à uma mesma função, naquela circuitária, ou seja: “a sinalização que viaja”. Estes princípios, deram origem ao conjunto de regras, utilizadas no estudo da progressão dos sinais, entre os neurônios. Para o embasamento total deste conjunto de regras, CAJAL, mostrou que, tais circuitárias : no cérebro, no tronco encefálico e na medula espinhal, apresentam três tipos principais de neurônios, com suas respectivas especializações funcionais, ou seja:
Por este motivo, os neurônios sensoriais da pele e das articulações, são comprometidos, nos estados sifilíticos avançados ( situação esta que, presentemente, é extremamente, rara, na clínica ). Da mesma forma, na “doença de Parkinson,” são atingidos, determinados grupos de interneurônios ( fibras nigro-estriatais ) da região compacta da “substância negra” mesencefálica ( figs,: 17, 24, 25 e 26 ). Também, na esclerose lateral amiotrófica ( ELA ), envolvendo, principalmente, os neurônios motores, o mesmo acontecendo com a poliomielite e diversas outras patologias, além de, outras doenças mais específicas ainda e relacionadas à diversas classes de neurônios, como a Doença de Gauchet, envolvendo o corpo do neurônio, a toxina botulínica, atingindo as sinapses neurais, etc...etc... Todas estas descobertas foram possíveis, graças aos extraordinários esforços de Cajal que, por reconhecimento mundial, de suas pesquisas magníficas, recebeu o Prêmio Nobel de Fisiologia em 1906. Estas teorias de CAJAL foram totalmente comprovadas, através dos grandes trabalhos de SANFORD PALAY e GEORGE PALADE do Instituto Rockefeller. Os “neurônios”, independentemente, de suas dimensões, morfologias ou número, apresentam, como vimos, em sua constituição anatômica, três componentes fundamentais: ou seja: O “corpo celular” ( ou soma ), os “dendritos” e o “axônio” ( ou cilindro-eixo ( figs.: 01, 02, 03, 04, 05 e 06 ). Portanto, na estruturação anatômica de um “neurônio”, normalmente, encontramos as seguintes partes:
1.1 – O “soma “ ( ou corpo celular ) 1.2 – Os “dendritos” 1.3 – O “axônio” ( ou cilindro-eixo ). 1.4 - Teledendro
O “Soma ou corpo celular” de um neurônio ( figs.: 01, 02, 03, 04, 05 e 06 ) apresenta, em seu interior, um núcleo, em suspensão, delimitado pela massa citoplasmática que o envolve, denominada pericário. Este “soma” constitui o “centro trófico operacional do neurônio”. Neste centro, se estruturam as organelas e as diversas macro-moléculas, que se dirigirão aos dendritos e ao prolongamento axônico ( ou cilindro-eixo ), no “processo morfo-funcional da comunicação intra-neural e inter-neural” ( figs.: 01, 02, 03, 04, 05 e 06 ).
Desenho esquemático do neurônio e seus tipos de sinapses
FIG.
AXOESPINHOSA
AXO-SOMÁTICA
AXO-DENDRÍTICA
DO SEGMENTO INICIAL.
AXO-AXÔNICA
EM CADEIA
NÚCLEO DO NEURÔNIO
PERICÁRIO DENDRITOS
SOMA: CENTRO TRÓFICO OPERACIONAL DO NEURÔNIO.
AXÔNIO ( ou CILÍNDRO-EIXO )
MEMBRANA PLASMÁTICA
O NEURÔNIO
Teledendro: Terminações Sinápticas e suas vesículas sinápticas, com a localização da Fenda sináptica e os Neurotransmissores.