Índice
Introdução
O sistema nervoso
compõe-se de mais de 10 000 milhões de neurónios que percorrem todo o organismo
e estabelecem a interconexão entre o cérebro e o corpo e, às vezes, ligam-se
entre si. A célula nervosa, chamada neurónio, compõe-se do corpo celular e de
um só prolongamento alongado (axónio) para a transmissão de mensagens. Os
neurónios têm muitas ramificações (dendrite) que captam a informação.
Normalmente os nervos
transmitem as suas mensagens por impulsos eléctricos numa só direcção. O axónio
do neurónio liga-se com a dendrite do neurónio contíguo. O axónio que conduz a
mensagem liberta uma pequena quantidade de substâncias químicas, denominadas
neurotransmissores, no ponto de contacto entre os neurónios (sinapse). Estas
substâncias estimulam a dendrite do neurónio contíguo para que este inicie uma
nova onda de excitação eléctrica. Diferentes tipos de nervos utilizam
diferentes neurotransmissores para transmitir as mensagens pela sinapse.
O cérebro e os nervos
formam um sistema de comunicação de grande complexidade que, em condições
normais, enviará e receberá simultaneamente um volume considerável de
informação.
1 - Sistema Nervoso
O sistema nervoso permite a integração das informações
provenientes tanto dos recetores sensoriais que captam estímulos do meio
exterior, como dos diferentes órgãos do organismo, usando-as para controlar a
fisiologia e funcionamento do organismo.
1.1 - Sistema nervoso central
(processamento e integração de informações)
· Encéfalo:
· bolbo
raquidiano;
· cérebro;
· cerebelo.
· Medula
espinal.
1.2 - Sistema nervoso periférico
(condução de informações entre os órgãos recetores de
estímulos, o SNC e os órgãos efectores)
¾
Nervos:
o
nervos cranianos;
o
nervos raquidianos.
¾
Gânglios.
A unidade básica do sistema nervoso é o neurónio, célula
nervosa onde se distinguem três zonas:
¾
corpo celular, onde se localiza o núcleo
e a maior parte do citoplasma com os restantes organelos;
¾
dendrites, ramificações citoplasmáticas
que recebem o impulso nervoso de outros neurónios ou dos órgãos recetores;
¾
axónio, prolongamento citoplasmático e
com ramificações terminais que conduz o impulso e o transmite a outro neurónio,
a uma célula muscular ou a uma célula glandular.
O axónio de um neurónio constitui uma fibra nervosa. Os
nervos são constituídos por conjuntos de fibras nervosas organizadas em feixes
que, por sua vez, estão revestidos por um tecido onde circulam vasos
sanguíneos.
Estímulo (externo ou interno) → Recetores Sensoriais
(captam o estímulo) → Neurónios Sensitivos (transmitem a informação para os
centros nervosos) → Centros Nervosos (os neurónios de associação integram a
informação e preparam uma resposta) → Neurónios Motores (transmitem a resposta
para os órgãos efectores) → Órgãos Efectores (executam a resposta).
2 - Transmissão
das mensagens
A linguagem utilizada pelos neurónios é simples e
precisa, para ser fácil e rapidamente interpretada. Eles desenvolveram um
sistema de transmissão que permite que a mensagem chegue ao destino sem perder
intensidade e sem ser deturpada.
A transmissão de mensagens nervosas ao longo do
axónio é feita através de um processo elétrico - impulso ou influxo nervoso.
Nos neurónios existe uma desigual distribuição de iões
negativos e positivos de um e do outro lado da membrana plasmática,
verificando-se uma maior concentração de iões negativos no meio intracelular
relativamente ao meio extracelular. Essa diferença faz com que a face interna
da membrana seja negativa e a face externa positiva – membrana polarizada.
Esta diferença de potencial elétrico entre a face interna
e a face externa da membrana do neurónio mantida pela bomba Na+/K+
constitui o potencial de repouso.
Quando o neurónio é estimulado, a permeabilidade da
membrana aos iões Na+ e K+ é alterada, o que torna a sua
face interna mais positiva relativamente à externa – despolarização da
membrana.
Assim, na zona de atuação do estímulo ocorre uma inversão
na polaridade da membrana, designada por potencial de ação, que se propaga de
modo sequencial pelas zonas vizinhas à medida que vai sendo restabelecida a
polaridade nas zonas anteriores.
A estimulação de um neurónio obedece à lei do “tudo ou
nada”. Isto significa que o estímulo tem de ter uma determinada intensidade
para gerar um potencial de ação. O estímulo mínimo necessário para desencadear
um potencial de ação designa-se por estímulo limiar.
A transmissão de mensagens nervosas entre neurónios ou
entre um neurónio e um órgão efector é feita através de um processo químico –
sinapse.
O axónio de um neurónio não contacta diretamente com as
dendrites de outro axónio ou com a célula efectora, ocorrendo a transmissão do
impulso nervoso numa zona designada por sinapse.
Quando o impulso nervoso chega à zona terminal do axónio,
as vesículas sinápticas que contêm neurotransmissores, substâncias químicas
produzidas pelos neurónios, fundem-se com a membrana do neurónio pré-sináptico,
lançando os neurotransmissores na fenda sináptica, por exocitose.
A membrana do neurónio pós-sináptico possui proteínas
recetoras para os neurotransmissores, que, ligando-se a eles, permitem a
alteração da permeabilidade da membrana e a continuidade do impulso nesse
neurónio ou o estímulo de um órgão efector.
A transmissão das mensagens nervosas é, pois, um processo
eletroquímico.
2.1 - Sistema Hormonal
A comunicação química é assegurada pelo sistema hormonal,
que promove a comunicação entre células e órgãos distanciados. Esta comunicação
é assegurada por substâncias químicas mensageiras designadas por hormonas.
Estas são sintetizadas por glândulas endócrinas que lançam as suas secreções
diretamente no sangue. As hormonas vão atuar em células específicas, as
células-alvo, que possuem uma estrutura complementar à estrutura das hormonas,
desencadeando respostas diversas.
Estas interações são geralmente reguladas por mecanismos
de retroação negativa ou feedback negativo, processos em que a partir de um
estímulo, que causa uma mudança, é gerada uma resposta que cancela a ação desse
estímulo.
2.1.1 - Coordenação Nervosa e
Coordenação Hormonal
Tanto o sistema nervoso como o sistema hormonal utilizam
mensageiros químicos. Porém, as células endócrinas lançam as hormonas na
corrente sanguínea e estas podem atuar num grande número de células, a grandes
distâncias, enquanto os neurotransmissores atuam nas células imediatamente
contíguas.
A maior parte da mensagem nervosa é de natureza elétrica
e passa ao longo da célula, enquanto que a mensagem hormonal é de natureza
química e é levada pela corrente sanguínea.
As razões anteriormente enumeradas implicam que a
mensagem nervosa seja rápida e o seu efeito tenha duração curta, enquanto que a
mensagem hormonal é muito mais lenta e o seu efeito é, em regra, mais
duradouro.
2.1.1.1 - Coordenação
neuro-hormonal
A conexão entre o organismo e o cérebro é assegurada pelo
complexo hipotálamo-hipófise. O hipotálamo recebe informações de diferente
proveniência e envia sinais hormonais diretamente para a hipófise. Esta
responde através da produção de hormonas que atuam em diferentes partes do
corpo, nomeadamente estimulando ou inibindo outras glândulas endócrinas.
Na coordenação neuro-hormonal ocorre a transmissão de
mensagens de natureza eletroquímica e hormonal, de forma coordenada, que
desencadeiam respostas fundamentais para o controlo da homeostasia.
2.1.1.2 - Termorregulação
De acordo com o modo como reagem às variações de
temperatura do meio externo, os animais podem ser classificados em:
¾
Poiquilotérmicos: a temperatura corporal
interna varia em função da temperatura do meio exterior. Estes animais são
também exotérmicos, uma vez que dependem de fontes exteriores de calor, como a
radiação solar, para manter a temperatura interna do corpo dentro de limites
toleráveis para a sobrevivência das células.
¾
Homeotérmicos: mantêm a temperatura
corporal interna sensivelmente constante, independentemente das variações da
temperatura do meio exterior verificadas dentro dos limites de tolerância.
Estes animais são também endotérmicos, pois conseguem regular a temperatura
interna do seu corpo através da produção de calor ou da perda de calor.
Nos seres poiquilotérmicos, por exemplo nos Répteis, as
informações transmitidas ao hipotálamo pelos recetores térmicos, relativas á
diminuição ou ao aumento da temperatura, conduzem á procura por parte do animal
de um local quente ou de um local fresco, respetivamente.
Nos seres homeotérmicos, como o Homem, o hipotálamo
funciona à semelhança de um termóstato, isto é, quando a temperatura baixa ou
sobe acima de determinados valores, este desencadeia no organismo determinados
mecanismos que contrariam a diminuição ou o aumento da temperatura interna.
Através destes mecanismos de retroalimentação negativa, os efeitos produzidos
atuam, no sentido de contrariar a causa que os originou, para restabelecer a
homeostasia.
Os organismos homeotérmicos apresentam vantagens
relativamente aos organismos exotérmicos, pois conservam a sua atividade normal
constante uma vez que não têm grandes oscilações na sua temperatura corporal
desde que as variações exteriores não sejam extremas. Por sua vez, os
organismos exotérmicos passam por períodos de inatividade e mesmo de torpor
quando a temperatura do seu corpo é demasiado baixa. Em contrapartida, a
vantagem dos organismos homeotérmicos implica um metabolismo mais elevado e,
portanto, uma necessidade maior de consumir alimentos.
2.2 - Transporte das mensagens recebidas no organismo
Os
neurónios são células altamente especializadas na geração e condução de impulsos nervosos, por possuirem
duas importantes propriedades:
¾ Excitabilidade - capacidade de responder a estímulos;
¾ Conductividade - capacidade de transmitir estímulos.
É por
isso que as dentrites conseguem transmitir os impulsos nervosos ao corpo
celular, quando os recebem de outra célula e o axónio pode transmitir os
impulsos a partir do corpo celular, para fora da célula, ou seja, para a célula
seguinte na via nervosa. O sentido de propagação do impulso nervoso, de um
neurónio para os seguintes, é sempre das dendrites para o corpo celular e do
corpo celular para o axónio, ou seja, o impulso nervoso entra no corpo celular
pelas dendrites e sai pelo axónio.
Isto
significa que os neurónios não são independentes uns dos outros e não estão
dispostos ao acaso. Estabelecem entre si ligações, formando vias de transmissão
das mensagens nervosas. Um axónio pode terminar num músculo, numa glândula ou
noutro neurónio. A junção entre um axónio de um neurónio e a dentrite ou o
corpo celular de outro é designada por sinapse. É através desta zona que os
neurónios comunicam entre si, pois são as zonas de conexão funcional.
2.3 - Organização dos
neurónios
À
semelhança das restantes células, os neurónios nunca se encontram justapostos. Existe sempre entre eles um espaço microscópico, de 20 a 50 nanómetros (1
nanómetro = 0,000 001 milímetro) de largura - a fenda sináptica.
Um só
neurónio pode estabelecer ligações (formar sinapses) com vários milhares de
outros neurónios, como acontece com os neurónios do cérebro, por exemplo. Deste
modo, um só neurónio pode receber milhares de informações de outros neurónios.
Alguns axónios reunem-se em fibras nervosas que percorrem grandes
distâncias até chegarem às diferentes regiões do organismo. Alguns destes
axónios ramificam-se em fibras musculares, através de sinapses neuromusculares. Também aqui o contacto não é directo, pois entre
o axónio e as fibras musculares existe um espaço sináptico.
2.4 - Produção e transmissão das mensagens
Nos
animais, a linguagem utilizada pelos neurónios tem de ser simples, para poder
ser fácil e rapidamente interpretada. Tem de ser precisa, ainda que percorra,
por vezes, longas distâncias. Por isso, a célula nervosa desenvolveu um sistema
de transmissão que permite que a mensagem chegue ao destino sem perder
intensidade e sem ser deturpada.
Os
receptores sensoriais, ao captarem um estímulo, transmitem-no aos neurónios
sensitivos com quem formam sinapses. No entanto, as células nervosas não
transmitem mensagens se o estímulo - calor ou dor, por exemplo - estiver abaixo
de um certo limite de intensidade. Se ele estiver acima desse limite, gera-se
no neurónio um impulso nervoso, que se transmite à célula vizinha e assim
sucessivamente, até que a mensagem chegue ao SNC e seja processada, de modo a
produzir-se uma resposta que seja enviada no sentido inverso, para ser
executada pelos órgãos efectores.
Para além
da capacidade de se excitar e de conduzir impulsos nervosos, um único neurónio
tem ainda a capacidade de poder transmitir uma grande quantidade de impulsos a
uma frequência superior a 1000 vezes por segundo. Tanto a grande quantidade de
informações que conseguem transportar, como a grande velocidade com que o
fazem, são características fundamentais para que o teu sistema nervoso consiga
dar resposta aos inúmeros estímulos que são recebidos a cada instante.
2.5 - Travessia
do impulso nervoso ao nível das sinapses
Em
primeiro lugar é preciso entender a constituição de uma sinapse. Assim, entre
cada par de células que participem no processo de transmissão de impulsos
existe:
Um
terminal ou neurónio pré-sináptico - que do par é a primeira célula a receber o
impulso e que o transmite à segunda;
Uma
fenda sináptica -
que corresponde ao espaço entre as duas células;
Um
terminal ou neurónio pós-sináptico - que é a célula que recebe o impulso do neurónio
pré-sináptico.
As
sinapses podem ocorrer entre o axónio de um neurónio e uma dendrite como
terminação pós-sináptica (sinapse axodendrítica), entre axónios (sinapse
axoaxónica) e entre um axónio e o corpo celular do neurónio pós-sináptico
(sinapse axossomática).
As
mensagens nervosas - impulsos nervosos - são como uma corrente eléctrica, que
se propaga ao longo das fibras nervosas, tal como a corrente eléctrica se
propaga ao longo dos cabos eléctricos.
No entanto, quando o impulso nervoso atinge o terminal pré-sináptico,
ele não pode passar para o terminal pós-sináptico sob a forma eléctrica, pois o
circuito encontra-se interrompido pela existência da fenda sináptica. Desta
forma, para que o impulso consiga transpor esta fenda, a mensagem nervosa tem
de mudar de linguagem - ela vai atravessar a fenda sináptica sob a forma de
substâncias químicas, designadas de neurotransmissores.
2.6 - Utilização dos neurotransmissores
Os
mediadores químicos os neurotransmissores - encontram-se armazenados em
vesículas no citoplasma do axónio pré-sináptico. A chegada do impulso nervoso à
extremidade das telodendrites do terminal pré-sináptico (terminações
citoplasmáticas do axónio), desencadeia a abertura das vesículas, conduzindo à
libertação dos neurotransmissores na fenda sináptica. Essas substâncias vão-se
fixar a receptores específicos que existem na membrana do neurónio
pós-sináptico, originando um impulso nervoso na membrana deste neurónio. Ou
seja, a mensagem que tinha uma forma eléctrica, é transformada numa mensagem
química, para conseguir passar a fenda, mas logo que isso acontece, volta a
adquirir uma forma eléctrica, pois a mensagem química dispara um impulso
eléctrico no neurónio pós-sináptico. Este fenómeno acontece ao longo de todo o
percurso de uma mensagem numa via nervosa.
As
sinapses entre neurónios e fibras musculares funcionam do mesmo modo. São
moléculas de neurotransmissores que transmitem o impulso nervoso do neurónio ao
músculo.
Os
neurónios articulados entre si formam verdadeiras vias nervosas, onde as
moléculas de neurotransmissores, que actuam nas sinapses, desempenham um papel
fundamental na condução dos impulsos nervosos.
3 - Controlo da quantidade de informação que permanentemente
circula nas vias nervosas
Existem
vários mecanismos que permitem controlar esta circulação de informação:
1. A forma como o cérebro reage às informações dos
impulsos nervosos depende da sua origem.
2. Em geral, uma grande quantidade de estímulos pré-sinápticos
atinge uma célula pós-sináptica. Essa célula vai "somar" toda esta
informação e vai passá-la ao neurónio seguinte, se o resultado desta
"soma" for importante para o organismo. Há casos em que os estímulos
não são suficientemente fortes para desencadearem uma resposta.
3. As sinapses geralmente permitem a transmissão de
um impulso apenas numa direcção (de pré para pós-sináptica). Uma vez que os
axónios podem conduzir em ambas as direcções, a sinapse tem de controlar este
fenómeno. Assim, na região pré-sináptica existe sempre uma grande quantidade de
transmissores armazenados e na região pós-sináptica essa quantidade é muito
reduzida. Isto garante a transmissão unidireccional. Um grande número de
substâncias químicas ajuda a evitar que as comunicações se tornem confusas.
3.1 - Velocidade da
informação no sistema nervoso
A
informação viaja a diferentes velocidades de acordo com o tipo de neurónios. A
transmissão pode ser tão lenta como 0,5 metros/segundo ou tão rapidamente como
120 metros/segundo.
Conclusão
Para
culminar o nosso trabalho tomamos de que, surgir da vida é nascimento das
células nervosas, as conexões que existem entre elas vão sendo formadas ao
longo da nossa vida, principalmente através de processos de aprendizagem. A
força e a quantidade de impulsos que chegam às células nervosas podem
influenciar a ligação que entre elas se estabelece.
As notas
¾ Os
nervos transmitem as suas mensagens por impulsos eléctricos numa só direcção e
o neurónio é unidade básica do sistema
nervoso;
¾ A
mensagens é transmissão ao longo do axónio
e é feita através de um processo elétrico - impulso ou influxo nervoso;
¾ A
linguagem utilizada pelos neurónios é simples, e isso facilita a rapidamente interpretação
Bibliografia
http://www.trabalhosfeitos.com/ensaios/Transmiss%C3%A3o-De-Dados-e-Mensagens-Atrav%C3%A9s/925140.html
http://www.manualmerck.net/?id=85&cn=824
http://www.resumos.net/files/biologia4.doc
http://biologia.ifsc.usp.br/bio1/apostila/bio1_parte_09.pdf
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http://naturlink.sapo.pt/Emprego/Emprego-Nacional/content/4303?bl=1&viewall=true