Sistema Nervoso e Hormonal
Homeostasia
Os seres vivos são sistemas abertos que
estabelecem continuamente trocas com o meio
ambiente (ex. entrada de nutrientes, saída de
produtos de excreção, trocas de energia…)
O meio interno dos seres vivos tende a estar em
constante alteração
Para que exista um equilíbrio dinâmico no meio
interno, os seres vivos possuem mecanismos
(mecanismos homeostáticos) que equilibram as
alterações provocadas pelo meio externo
Homeostasia
A propriedade dos sistemas resistirem à mudança no sentido de que quando há uma
alteração do meio, eles adaptam-se e continuam em equilíbrio.
A função de regulação cabe ao sistema nervoso e ao sistema hormonal.
Homeostasia
Capacidade de manter o meio interno em equilíbrio
Homeostasia
Sistema Nervoso
Sistema Hormonal
Homeostasia
Quando a homeostasia é rompida, o sistema entra num
estado de desagregação chamado doença.
Se os mecanismos homeostáticos conseguirem repor o
equilíbrio, o estado normal é restabelecido, caso
contrário advém a morte .
No sentido de evitar a perda de homeostasia, a atividade
dos órgãos é controlada e regulada, respondendo às
alterações, quer do meio interno, quer do externo, através
de mecanismos de retroalimentação ou feedback.
Sistema Nervoso
Sistema Hormonal
Causa
Efeito
A regulação nos animais faz-se essencialmente através de mecanismos, cujo
resultado da própria ação atua de forma a controlar a ação em si
Mecanismos de retroação
Mecanismos de retroação ou feedback ou retroalimentação
Homeostasia
Estimula
Inibe
Causa
Efeito
Inibe
Retroalimentação Negativa
Mecanismos de retroação Homeostasia
A maior parte dos sistemas biológicos é controlada por mecanismos de retroação
negativa.
O efeito atua contrariando a causa – equilíbrio dinâmico
Ex. Quando a temperatura corporal sobe, esses valores de alta temperatura são usados para
desencadearem mecanismos que promovem a perda de calor.
Mecanismo de Retroação Negativa
Homeostasia
Causa
Efeito
Estimula
Retroalimentação Positiva
Por gerarem instabilidade, são menos frequentes.
Nestas situações especiais, o aumento do efeito atua estimulando a causa do
mesmo, o que resulta numa amplificação da resposta.
Ex. - A despolarização da membrana durante um potencial de ação.
- O parto é um processo sujeito a feedback positivo.
- Febre
Mecanismos de retroação Homeostasia
Sistema Nervoso
Nos vertebrados o Sistema Nervoso compreende :
-Sistema Nervoso Central, constituído pelo encéfalo e espinal medula, protegidos pelo
crânio e coluna vertebral, respetivamente ;
-Sistema Nervoso Periférico- constituído pelos nervos e gânglios.
Sistema Nervoso
Na base do encéfalo localiza-se o hipotálamo, que funciona como coordenador da homeostasia
nos vertebrados. Este, juntamente com a hipófise constituem o complexo hipotálamo-hipófise.
Cérebro
Atividade motora voluntária,
sensorial e intelectual
Bulbo raquidiano
Ligação com a espinal medula.
Movimentos involuntários vitais
Sistema Nervoso
NeurónioCélulas da Glia
Células altamente
especializadas que perderam
a capacidade de se
dividirem. Apresentam duas
propriedades: irritabilidade
e condutividade
Apresentam forma estrelada e
prolongamentos citoplasmáticos
que envolvem várias estruturas
do sistema nervoso. Sustentam,
protegem, isolam e nutrem os
neurónios
Neurónio – estrutura típica
As dendrites recebem
informação de outros
neurónios
O corpo celular contém o núcleo e a
maioria dos restantes organitos.
(processa a informação recolhida pelas
dendrites, gerando novos impulsos
nervosos no início do axónio).
O axónio conduz os impulsos nervosos
até outras células
As terminações do axónio contactam,
por sinapses, com a célula alvo da
informação
No sistema nervoso periférico dos Vertebrados e em alguns invertebrados mais evoluídos, aos axónios
associam-se as células de Schwann, que produzem mielina que cobre o axónio, conferindo-lhe a cor
branca e funcionando como um isolante.
Esta bainha de mielina apresenta regiões de descontinuidade – nódulos de Ranvier.
Nos outros neurónios, o axónio não se apresenta envolto em mielina, pelo que se lhe associa a cor cinzenta.
Apresentam duas propriedades:
a irritabilidade, a capacidade de
responder a estímulos do meio,
e a condutividade, capacidade
de conduzir esse estímulo ao
longo de toda a sua extensão e
passá-lo a outra célula, quando é
estimulado.
Neurónio
Existem dois tipos de neurónios: aqueles cujo axónio está envolvido por um revestimento lipídico –
bainha de mielina – neurónios mielinizados- e os que não possuem tal revestimento- neurónios
amielinizados.
Neurónio
O axónio, envolto, ou não, na bainha de mielina, constitui a fibra nervosa
As fibras nervosas podem formar Feixes, rodeados de membranas, onde circulam vasos
sanguíneos
Nervos
Neurónio
Os nervos levam as informações dos recetores sensoriais para os centros nervosos
e destes para os órgãos efetores (músculos ou glândulas):
- Nervos sensitivos ou vias aferentes;
- Nervos motores ou vias eferentes.
Sistema nervoso
Vias aferentes ou nervos sensitivos: - conduzem informações dos recetores sensoriais até ao
SNC.
Vias eferentes ou nervos motores - transmitem as informações do SNC até aos órgãos
efetores.
O sistema nervoso recebe estímulos (alterações do meio ambiente), captados pelos órgãos
sensoriais, elabora respostas e ordena que estas sejam executadas pelos órgãos efetores .
Sistema nervoso
Sistema nervoso
A transmissão do impulso nervoso ocorre num só sentido - das dendrites do corpo celular para o
axónio
Sistema nervoso
Todas as células apresentam diferenças na concentração de iões entre a face externa e interna da
membrana.
A diferença de concentração de iões entre o citoplasma e o meio extracelular representa um dado
potencial elétrico. No caso da diferença de cargas elétricas entre o interior e o exterior da
membrana, este potencial elétrico designa-se de potencial de membrana.
Quando o neurónio está em repouso, não sendo sujeito a nenhum tipo de estimulo nem transmitindo
qualquer impulso nervoso, o potencial de membrana é chamado de potencial de repouso.
Nestas circunstâncias, o interior da membrana apresenta carga negativa e o exterior apresenta
carga positiva
Sistema nervoso
Potencial de Repouso ( Polarização)
A bomba Na+/K+- está continuamente a transportar 3 Na+ para fora da célula e 2 K+ para dentro
da célula. Cria-se um défice de iões positivos dentro da célula.
Os canais de Na+ e K+ estão fechados, impedindo-o de entrar por difusão.
Sistema nervoso
1
Potencial de Ação ( Despolarização)
Com a chegada do estimulo, os canais de Na+ estão abertos, permitindo-o de entrar por difusão
facilitada.
Os canais de K+ estão mais impermeáveis, dificultando que este ião saia por difusão. Cria-se um
excesso de iões positivos dentro da célula (despolarização).
Sistema nervoso
2
1
2
Potencial de Ação ( Repolarização)
Os canais de Na+ voltam a fechar, impedindo-o de entrar por difusão.
Os canais de K+ ficam permeáveis, permitindo que este ião saia por difusão. (Repolarização)
Sistema nervoso
1
2
3
3
Potencial de Ação ( Hiper - Repolarização)
Os canais de Na+ continuam fechados, e os canais de K+ continuam abertos,
permitindo que este ião continue a sair por difusão. ( Hiper - Repolarização)
Sistema nervoso
1
2
3
4
4
Potencial de repouso ( regresso)
Os canais de Na+ continuam fechados e os canais de K+ fecham. A bomba Na+/K+ repõe as
concentrações dos dois iões de ambos os lados da membrana de forma a repor o potencial de
repouso. ( Regresso ao potencial de repouso)
Sistema nervoso
1
2
3
4
5
5
Sistema nervoso
O transporte ativo leva a uma desigual distribuição de
iões, principalmente de sódio e potássio, entre o
interior e o exterior do neurónio. Gera-se assim um
potencial elétrico designado potencial de membrana.
Este pode ser um potencial de repouso (durante o
qual as cargas positivas estão mais concentradas no
exterior da célula) ou um potencial de ação (inversão
rápida e reversível das cargas elétricas numa porção
do neurónio, durante a transmissão da informação).
Atingido o final do axónio, o impulso nervoso passa para outro neurónio ou para uma
célula efetora.
Nos neurónios não mielinizados, toda a a
mebrana tem que despolarizar. O impulso
é contínuo.
A transmissão é mais lenta.
Nos neurónios mielinizados a
despolarização só ocorre em
determinados pontos nódulos de Ranvier.
O impulso é saltatório. A transmissão é mais
rápida.
Sistema nervoso
A propagação faz-se num único sentido – das dendrites para o axónio.
Outro exemplo da importância da exocitose é a transmissão do impulso nervoso ao nível das sinapses.
O sinal elétrico do impulso nervoso propaga-
se ao longo do neurónio, das dendrites (no
corpo celular) até à arborização terminal do
axónio. Contudo, não consegue propagar-se
para o neurónio seguinte, pois existe um
pequeno espaço (fenda sináptica) entre
a arborização de um neurónio
e as dendrites do neurónio seguinte.
Assim, nas sinapses, o impulso nervoso
passa a um sinal químico. Moléculas
designadas neurotransmissores são
libertadas pelo neurónio pré-sináptico, por
exocitose, na fenda sináptica. Recetores
específicos nas dendrites do neurónio pós-
sináptico ligam-se aos neurotransmissores,
gerando-se um novo sinal elétrico nesse
neurónio.
Sistema nervoso
Neurónio
pré-sináptico
Neurónio
pós-sináptico
Vesícula com
neurotransmissores
Axónio com
arborização
terminal
Sentido do impulso
nervoso
Corpo celular
com dendrites
Fenda
sináptica
Sistema nervoso
Na maioria das sinapses existe um espaço – fenda sináptica - que separa a membrana
da célula pré-sináptica (que transmite a informação) da pós-sináptica (que a recebe)
Sistema nervoso
Sistema nervoso
Na extremidade do axónio existem vesículas carregadas de substâncias químicas – os
neurotransmissores. Estes ligam-se a recetores da membrana pós-sináptica desencadeando o
impulso nervoso
A mensagem elétrica é convertida em mensagem química.
Neurotransmissores
Sistema nervoso
Sistema nervoso
Os neurotransmissores são produzidos pelos neurónios e estimulam a continuidade do impulso
ou reação final se atuam no órgão-alvo.
Existem vários neurotransmissores, cada qual atua em áreas muito específicas podendo ter
efeitos diferentes consoante o local onde atuam
Sistema nervoso
A chegada do potencial de ação à região terminal do axónio induz a abertura de canais de
Ca2+ . Este ao entrar na célula promove a adesão de vesículas à membrana pré-sináptica.
De seguida ocorre exocitose com libertação de neurotransmissores na fenda sináptica.
Estes ligam-se a recetores da membrana pós-sináptica conduzindo à abertura de canais de
Na+ para o interior da membrana, induzindo a despolarização da membrana originando um
impulso nervoso.
Sistema nervoso
Sistema hormonal
O hipotálamo estabelece a ligação entre o sistema nervoso e o sistema hormonal
Sistema hormonal
As hormonas são mensageiros químicos enviados para o sangue ou para a linfa intersticial.
São produzidas nas glândulas endócrinas e estimulam células - alvo.
Sistema hormonal
Sistema hormonal
Sistema Nervoso e Hormonal
Sistema Nervoso e Hormonal
Atuação e Funcionamento
Sistema Nervoso Sistema Hormonal
Estímulo Externos e internos Essencialmente internos
Natureza da
mensagem
Eletroquímica
- Elétrica : potencial de ação ao longo da
membrana
- Química: neurotransmissores nas sinapses
Química (hormonal)
Transmissão da
mensagem
(velocidade)
Rápida Lenta
Amplitude de ação Localizada Ampla, podendo atuar sobre
diversas células-alvo
Tempo da respostaCurta duração: natureza eletroquímicaMais duradoura: Natureza química