ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNA - Departamento de Fisiologia e ... · e distribuídas por vias...

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EFER

ENTE

cont

role

mo

tor

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fu

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isce

rais regulação extrínseca de coração,

músculo liso e glândulas

alteração secundária de vários processos metabólicos pela

alteração na secreção de hormônios

ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNA

Somaticmotor

neuron

SNC

ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNA

Sinapse autonômica• menor intimidade celular• neurotransmissor liberado para o LEC• distâncias mais longas para difusão de

substâncias• efeitos mais difusos e lentos

Sinapse somática• maior intimidade celular• fenda sináptica• distância para difusão curta• efeitos rápidos e localizados

ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNASNC

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ORGANIZAÇÃO GERAL DO SNASNC

AÇÕES ANTAGÔNICAS DO SNA

SIMPÁTICO

PARASSIMPÁTICO

taquicardia

bradicardia

dilatação da pupila

contração da pupila

Walter Holbrook Gaskell (1880) – Sistema Nervoso Involuntário John Newport Langley

1905

Michael Foster

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Nicotina

Pré-ganglionar Pós-ganglionar

“Sistema Nervoso Autônomo”

Gânglio simpático

Sidney Ringer

Michael Foster

Extrato de Jaborandi

John Langley

Efeito:Lentificação dos batimentos cardíacos

Hipótese:ação estimulatória do jaborandi sobre as “fibras inibitórias” do nervo vago (?)Aplicação de Curare não abole a ação bradicárdica = efeito mais periférico do que os nervos vagos

“that a definite quantity of atropia can only prevent a proportionale definite quantity of jaborandi from producing its effects on the heart”

“that the condition of the heart … depends on the relative amounts of jaborandi and atropia present”.

“the antagonism between the two poisons could also be demonstrated locally, by way of direct application, in different parts of the heart, for example, only in the auricles, or the sinus venosus, or the ventricles”

J Anat Physiol. 1875

estimulação vagaljaborandi

t

J Anat Physiol. 1876

“the secretion or absence of secretion is dependent on the relative quantity of the two poisons present, just as is the stand-still or beat of the heart”

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Raymond Ahlquist

“The adrenotropic receptors are those hypothetical structures or systems located in, on or near the muscle or gland cells affected by epinephrine”

Dale: In his classical paper (3) on the sympatholytic action of the ergot alkaloids, he recognized that what he called the sympathetic myoneuraljunction could also be called “the receptive mechanism for adrenaline”

Fundamentos teóricos à época:

The adrenotropic receptors have been considered to be of two classes, thosewhose action results in excitation and those whose action results in inhibition of the effector cells.

two mediator substances (sympathin E and sympathin I), which was quoted as a ‘law’ of physiology.

Am J Physiol 153, 586 (1948)Procedimento experimental

aminas com ações equivalentes à epinefrina no miocárdionão apresentam taquifilaxia

“The variations in activity could be due to any or all of three factors:a) quantitative differences in potencyb) qualitatively different effects orc) differences due entirely to the experimental methods used…”

“Experiments described in this paper indicate that although there are two kinds of adrenotropic receptors they cannot be classified simply as excitatory or inhibitory since each kind of receptor may have either action depending upon where it is found.”

“there is no known amine which fulfills the requirements for either sympathin E or I”

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Intestino

Vasos

Útero

Ureter

Membrana nictante

Vasos

ÚteroCoração

Sistema Nervoso Simpático

SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO

Atividade eferente:

coluna celular intermediolateral da

medula espinal torácica (T1) e lombar (L3)

outras regiões:

funículo lateral

lâmina X

SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO

Neurônios pré-ganglionares:

• Fibras B

– mielinizadas

• Fibras C

– não mielinizadas

• Sinapses

– mesmo nível

– rostral

– caudal

– pré-vertebral

• proporção pré-pós

– variável

• 1:4 – 1:20

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SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO C1-C4 (cabeça e

pescoço)

C5-C6

Gânglio cervical inferior: C7-C8+ T1 = Estrelado

Desenvolvimento do Sistema Nervoso Simpático

Ontogênese

Desenvolvimento embrionário do SNA:

Formação do tubo neural e da notocorda.

Crista neural: originária da placa neural (ectoderme)

Migração para diferenciação:� neurônios e células gliais

periféricas� neurônios entéricos� músculo liso

Ontogênese

Sinais extracelulares e fatores de transcrição nuclear

Diferentes fenótipos neuronais

“transcriptional regulatory code”

desenvolvimento

identidade de neurotransmissores

marcadores gerais e específicos

propriedades dos neurônios

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Notocorda e aorta dorsal induzem fenótipos adrenérgicos em gânglios simpáticos derivados da crista neural que originam o sistema nervoso simpático

Fatores de desenvolvimento:

BMP - bone morphogenicprotein

FGF - fibroblast growth factor

SHH - sonic hedgehog

SHH

Goridis C, Rohrer H. Nat Rev Neurosci. 2002 3(7):531-41.

Participação de fatores extra- (BMPs) e intracelulares (cAMP)

• ação bimodal:• produção moderada de cAMP: estimula diferenciação

simpatoadrenal• produção aumentada de cAMP: inibe diferenciação

simpatoadrenal

TRANSCRIPTIONAL REGULATORY CODEFatores de transcrição que ativam/reprimem uma cascata regulatória de transcrição gênica

TRANSCRIPTIONAL REGULATORY CODE

MASH1

• 1º Fator essencial para o desenvolvimento do SNA

• Camundongos MASH1 -/-: neurônios deficientes em NA

• Células da crista neural migram para a aorta dorsal mas não se diferenciam em fenótipo NA

• Expressão de MASH1 maior em cultura após BMP

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Phox2

• Fatores expressos em todos os neurônios NA

• Sua ausência deprime o fenótipo de neurônios NA no SNC

• Sua administração ectópica simula o fenótipo NA


GATA3

• Regulador do desenvolvimento de linfócitos Th-2

• GATA3-/- apresentam alta letalidade

• Incorporação do gene em culturas: maior diferenciação NA e perfil DBH e TH

Perguntas?

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AFE

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Info

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o S

NC

Nervos viscerais: fibras sensoriais em conjunto com fibras motoras

Neurônios: gânglios das raízes dorsais ou em gânglios de nervos cranianos

Sistema de feedback: informações integradas e distribuídas por vias multi-neuronais no

encéfalo ou medula espinhal

Modulação do fluxo motor autonômico sobre órgãos alvos e hormônios

AFE

REN

TE

Fun

ções

da

sin

aliz

ação

af

eren

te

monitorar alterações no ambiente interno por meio de reflexos para

controle visceral

sinalizar eventos que podem (ou não) ser “percebidos” como

sensações dolorosas

Não perceptíveis: pressão arterial, inflação pulmonar, composição química do quimo

Perceptíveis: distensão intestinal, espasmos viscerais, isquemia cardíaca

Eventos “aferentes” viscerais

reflexos víscero-viscerais

• não envolvem percepção

• arcos reflexos importantes para regulação homeostática

• identidade molecular

glutamatoangiotensina IIAVPCGRPCCKSubstância PVIP

SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO SISTEMA NERVOSO SIMPÁTICO

Eventos aferentes viscerais:

reflexos víscero-somáticos

• envolvem percepção

• nociceptores ativados por distensão excessiva das vísceras

• alcançam as porções dorsais da medula espinhal (I, V e X)

• ativação de interneurônioslocais (arcos reflexos) ou de projeções das vias ascendentes (dor)

• dor visceral de localização difusa

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Participação de receptores adrenérgicos em aferentes viscerais?

Catecolaminas periféricas:

• circulação• fibras simpáticas

pós-ganglionares

Expressão de receptores adrenérgicos em GRDs

Maior expressão: αααα1A

αααα2C

Nicholson et al., Neurosci. Lett. 380 (2005), pp. 316–321

Participação de receptores adrenérgicos em aferências somáticas?

Participação de receptores adrenérgicos em aferências somáticas?

Tipos de fibras aferentes em nervos simpáticos

Fibras aferentes primárias

• terminação sensorial: parede dos órgãos viscerais

• corpo celular: gânglio da raiz dorsal (toraco-lombar)

• projeções axonais: SNC com existências de colaterais nos gânglios pré-vertebrais

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Fibras aferentes entéricas

• relacionadas ao TGI (SNE)

• terminação sensorial : parede dos órgãos viscerais

• corpo celular: parede dos órgãos viscerais (plexos entéricos)

• projeções axonais: SNE ou gânglios pré-vertebrais

IPAN e IFAN

Neurônios Aferente Primário Intrínseco - IPAN

1, 7 - IPAN2, 3, 4 - interneurônio5 - neurônio motor inibitório6 - neurônio motor excitatório8 - célula enteroendócrina


IFAN

Sem projeções centrais

sem influências em neurônios aferentes primários

Lay-out da parede GI – grande influência do SNESISTEMA NERVOSO ENTÉRICO

1º

2º

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1º

2º

3º

SISTEMA NERVOSO ENTÉRICO

Classificação dos neurônios entéricos: quanto à forma

1º

3º

Dogiel I

Alexander Dogiel

Dogiel II Dogiel III


Fásica

Tônica

1x 2x1,5x

20 mV

400 ms

1º

2º

Classificação dos neurônios entéricos


Quanto às características eletrofisiológicas: Fásicos e Tônicos Classificação dos neurônios entéricos

1º

2º

Quanto às características eletrofisiológicas: S e AH


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1º

2º

Papel funcional dos neurônios entéricos

SISTEMA NERVOSO ENTÉRICOPerguntas?

Projeções centrais de fibras aferentes viscerais

• Inervação “dupla”: simpática e parassimpática• funcional?

• simpática –sensações/dor

• parassimpática –reflexos regulatórios

• Densidade de fibras variável: em geral baixa (< da pele)

• Preponderância de fibras não-mielinizadas(> 90%)


Aferentes simpáticos:

• Entrada: trato de Lissauer

• Conexão: projeções para cima ou para baixo (até 2 vértebras) ou mesmo nível

• Destino: lâminas I e V

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<10%>90%

Projeções centrais de fibras aferentes viscerais simpáticas

Sensações viscerais mediada por poucas fibrasDiscriminação espacial reduzida

"some visceral afferents converge with cutaneous pain afferents to end upon the same neuron at some point in the sensory pathway—spinal, thalamic, or cortical—this system of fibers is sufficiently organized topographically to provide the dermatomal reference." Ruch (1946) – Teoria da convergência de projeção


Estímulo

Informação visceral

Respostas

percepções sensório-discriminativascomportamentos motivacionais-afetivos

ajustes autonômicos


Vias ascendentes

Tálamo

Trato espinotalâmico

lateralanterior

feixe lateral

feixe anterior

Núcleo ventral posterior lateral• localização da dor

Núcleo centro lateral

• informações tônicas

• componentes motivacionais-afetivos da dor

• ajustes autonômicos

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Trato Espinotalâmico – estímulos somáticos

Neurônios “ampla faixa dinâmica”

multirreceptiva

Neurônios “alto limiar”

Trato Espinotalâmico – estímulos viscerais (aferentes cardíacos e pulmonares)

Neurônios “ampla faixa dinâmica”

multirreceptiva

Neurônios “alto limiar”

Fibras Aδ

Fibras Aδ

Fibras C

Trato Espinotalâmico – estímulos somáticos

Campos receptivos do

Trato Espinotalâmico

(T2-T5)

Late

ral

An

teri

or

Convergência víscero-somática

oclusão coronariana

Bradicinina

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Trato espinorreticular

Outras vias ascendentes viscerais

Trato espinomesencefálico ...

Exemplo de atividade farmacológica com envolvimento de vias aferentes autonômicas


Substância teste Capsaicina


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Injeção intraventricular

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Resumo

• Organização geral do SNA e principais características anatômicas

• Ontogênese dos neurônios simpáticos

• Vias aferentes simpáticas

• Características eletrofisiológicas de aferentes entéricos

• Projeções centrais de vias aferentes simpáticas

• Exemplo de abordagem farmacológica envolvendo vias aferentes

Dever de casaPOR QUE AS TERMINAÇÕES SIMPÁTICAS DAS

GLÂNDULAS SUDORÍPARAS SÃO COLINÉRGICAS?

Quais grupos de células no

sistema nervoso

central são responsáveis

pela atividade eferente

simpática?

Como esses neurônios geram a

atividade tônica nos

nervos simpáticos?

Como o sistema nervoso central

elabora complexos padrões de

resposta visceral que incluem

regulação diferencial em

fluxos sanguíneos regionais?

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Atividade tônica do SNS

Charles Scott SherringtonClaude Bernard Charles Brown-Sequard

Remoção do GCS

Estimulação do nervo cervical

Claude Bernard

Charles Brown-Sequard

Ablação medulo-espinhal

1851-1852

Charles Scott Sherrington1906

Regiões centrais responsáveis pela atividade simpática

Região de influência na PA

Carl Ludwig

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Alteração (diminuição) da PAcorte

congelamento


Aumento da PA

Diminuição da PA


Centro vasomotor


Centro vasomotor

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D. Purves and J. W. Lichtman, 1985.

Marcação neuronal retrógrada por horseradish peroxidase

Projeções centrais de fibras eferentes viscerais

Bulbo

Hipotálamo

Ponte


Bulbo

PNMTSubstância P

SerotoninaSubstância P


Ponte

Noradrenalina

NoradrenalinaAChNPY5-HT

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Hipotálamo

Ocitocina


Bulbo

Hipotálamo

Ponte

Eferências simpáticas rítmicas

Pulso arterial

Atividade simpática

Adrian et al. (1932)

Atividade no frênico

Hipóteses para as eferênciassimpáticas rítmicasReflexo barorreceptor

Adrian et al. (1932)

Fig. 6.Effect of baroreceptor reflex activation (aortic obstruction) on SND

and the firing rate of RDLP neurons with activity correlated to only the 10-Hz rhythm (A) and to only the cardiac-related rhythm in SND (B). Oscillographic traces (top tobottom): brachial AP, SND, and standardized

pulses representing the action potentials of the RDLP neuron.

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Hipóteses para as eferênciassimpáticas rítmicasOscilador central

Hipóteses para as eferênciassimpáticas rítmicasOscilador central

Pulso Femural

Descarga aferente carotídea

Descarga eferenterenal

Estimulação vagal

foque nesta imagem sem piscar ou mexer os olhos

Diabeisso… que isso? ué? Quem tá mexendo no meu monitor?

Estudo de CasoUm adolescente visita seu cirurgião-

dentista para a extração de um dente siso. Ele está tão nervoso que o dentista decide administrar um sedativo para acalmar o menino. Após a administração intravenosa do sedativo (prometazina), o rapaz relaxa e a extração é realizada sem complicações. No entanto, quando o rapaz se levanta da cadeira, ele está muito pálido e desmaia. Deitado no chão, ele rapidamente recupera a consciência, mas tem uma frequência cardíaca rápida de 120 bpm e pressão arterial de 110/70 mmHg. Quando ele se senta, sua freqüência cardíaca aumenta para 140 bpm, a pressão cai para 80/40 mmHg , e ele reclama de desmaio. Levado a um sofá, ele descansa por 30 minutos. Ao final, o rapaz é capaz de se sentar-se sem sintomas .Fonte: Katzung – Cap. FarmacologiaAutonômica

Quais são os efeitos autonômicos da

prometazina para explicar os sinais e

sintomas do paciente?

Por que sua frequência cardíaca aumentou

quando a pressão arterial caiu?

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