4-Regulação nos seres vivos
Os seres vivos estabelecem interações com o meio ambiente. Apesar das alterações externas o meio interno do ser vivo tem de permanecer constante, ou seja, tem de manter a HOMEOSTASIA. Existem, no ser vivo, uma série de mecanismos responsáveis por manter este equilíbrio e são da responsabilidade do sistema nervoso (que possibilita respostas rápidas e de origem eletroquímica) e do sistema hormonal ou endócrino (que possibilita respostas lentas e de origem química) que interatuam e que possibilitam que o ser vivo detete alterações no meio interno e externo e que este responda de forma adequada de forma a manter a sua homeostasia.
Homeostasia (hómios -semelhante + stasis - situação)
4.1. Regulação nervosa e hormonal em animais
Sistema nervoso - O sistema nervoso recebe estímulos do meio ambiente que são captados pelos órgãos sensoriais e responde fazendo que haja uma resposta por parte dos órgãos efetores.
Órgãos efetores- que são constituídos por músculos e glândulas que recebem os estímulos do Sistema Nervoso Central e que atuam no sistema muscular e glandular.
Sistema Hormonal ou endócrino -Produz substâncias químicas, as hormonas, que são transportadas pelo sangue às células-alvo.
Células-alvo- Células que contém recetores específicos para cada hormona.
CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA NERVOSO
O sistema nervoso é constituído por células nervosas, os neurónios e divide-se em : Sistema Nervoso Central (SNC), constituído pelo encéfalo e espinal medula, e o Periférico, constituído pelos nervos e gânglios. [VER]
O sistema nervoso é constituído por dois tipos de células nervosas: as células da glia (neuróglia) e os neurónios e divide-se em : Sistema Nervoso Central (SNC), constituído pelo encéfalo e espinal medula, e o Periférico, constituído pelos nervos e gânglios.
As células da Glia têm como função alimenta os neurónios, protegê-los, sustentá-los e isolá-los. Têm forma estrelada e calcula-se que para cada neurónio existam 10 células de glia.
Os neurónios são constituídos por: Corpo Celular, dendrites e axónio.
O corpo celular é o local onde se encontra o núcleo e os restantes organitos celulares e tem várias ramificações que vão formar as dendrites e o axónio. Localiza-se no Sistema Nervoso Central ou em gânglios.
As dendrites atuam como recetores de estímulos e enviam para o corpo celular.
O Axónio é uma extensão do corpo celular que termina em várias ramificações (terminação do axónio). Produz e conduz os impulsos nervosos para as células seguintes a partir das suas ramificações.
As dentrites recebem o estímulos e passam para os corpo celular que recebe e transmite para o axónio, este produz e conduz os estímulos para as outras células.
Os neurónios apresentam duas propriedades para o desempenho das suas funções: a IRRITABILIDADE e a CONDUTIVIDADE.
Irritabilidade- capacidade de responder a estímulos do meio.
Condutividade- capacidade de transmitirem o estímulo de célula nervosa a célula nervosa, ou célula nervosa a outro tipo de célula.
Há dois tipos de neurónios, uns têm o axónio envolvido por uma bainha de mielina (funciona como isolante e confere ao axónio a cor branca) e dizem-se mielinizados e outros não têm (têm cor cinzenta) e dizem-se amielinizados. Nos vertebrados mais evoluídos associado ao axónio estão presentes células gliais que produzem a bainha de mielina- células de Schwann e esta bainha apresenta descontinuidades a que se dá o nome de nódulos de Ranvier. A bainha é formada por camadas duplas de lípidos e proteínas e isola eletricamente o neurónio, aumentando a a velocidade de condução do impulso nervoso.
http://www.sistemanervoso.com/
Ao conjunto formado pelos axónios e bainha de mielina, dá-se o nome de fibra nervosa e as fibras reúnem-se em feixes cobertos por tecido conjuntivo e dão origem aos NERVOS. Existem os nervos cranianos com origem no encéfalo e os nervos raquidianos com origem na espinal medula.
COMO SE TRANSMITEM OS IMPULSOS NERVOSOS?
A informação que chega de um recetor sensorial até à resposta de um órgão efetor (exemplo músculo), segue uma rede de conexões que desencadeia as ações. Por exemplo: um som que nos causa medo pode provocar-nos várias reações (aumentar a tensão arterial, fugir, tremer por exemplo).
Existem 3 tipos de neurónios: Os neurónios sensitivos que transmitem informações dos recetores sensoriais para os centros nervosos; os neurónios motores que transmitem as ordens dos centros nervosos para os órgãos efetores e os interneurónios que recebem a mensagem dos sensitivos e enviam a mensagem para os motores (localizam-se no encéfalo e na espinal medula).
adaptado de http://www.psicanaliseesaude.com.br/
Estímulo----> neurónios sensitivos-----> interneurónios (o SNC interpreta a informação e dá a resposta) -----> neurónios motores-----> órgãos efetores dão a resposta.
DESPOLARIZAÇÃO E REPOLARIZAÇÃO DA MEMBRANA
O influxo nervoso ou impulso nervoso faz-se através de uma corrente elétrica pela membrana plasmática. .
A membrana constituída pela camada fosfolipídica é impermeável aos iões mas apresenta estruturas de origem proteica que tornam possível a passagem aos iões: as bombas que transportam iões contra o gradiente de concentração através do transporte ativo, com consumo de energia e os canais que permitem a passagem de iões a favor do gradiente de concentração (por difusão e quando estão abertos).
http://www.geocities.ws/jcc5001pt/museuelectrofisiologia.html
Junto da membrana celular, existe excesso de iões de sódio, Na+, no meio extracelular ao neurónio e iões de potássio, K+, no interior do neurónio.
BOMBA SÓDIO - POTÁSSIO - transporta 3 iões sódio para exterior e 2 potássio para o interior. A saída de sódio não é acompanhada pela entrada de potássio na mesma proporção, estabelece-se uma diferença de cargas elétricas entre os meios intra e extracelular: há deficit de cargas positivas dentro da célula e as faces da membrana mantêm-se eletricamente carregadas.
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http://www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html
O canal de potássio abre e sai o potássio para o exterior por difusão. (vê a animação seguinte)
Os impulsos nervosos transmitem-se pela membrana plasmática. A permeabilidade seletiva faz com que haja distribuição assimétrica de iões no meio intra e extracelular que origina um potencial elétrico a que se dá o nome de potencial da membrana.
O potencial elétrico é a energia gerada pela diferença de cargas elétricas existentes entre a interior e o exterior da membrana celular.
Como a membrana celular do neurónio em repouso é impermeável ao movimento de iões através de si, existe um potencial elétrico entre o interior e o exterior da célula, de –70 mV, chamado de POTENCIAL DE REPOUSO - diz-se que ocorreu a REPOLARIZAÇÃO DA MEMBRANA (repara na figura acima, no canto inferior esquerdo). O valor negativo do potencial significa que no interior da membrana há uma carga negativa relativamente ao meio extracelular. (Os potenciais
Quando há um estímulo nervoso a permeabilidade da membrana aos iões é alterada, torna-se permeável aos iões, havendo movimento de iões de sódio, Na+, do exterior para o interior do neurónio e de iões de potássio, K+, do interior para o exterior da célula e gera-se um POTENCIAL DE AÇÃO - diz-se que ocorreu a DESPOLARIZAÇÃO DA MEMBRANA o que faz com que haja um inversão rápida de cargas elétricas. Este potencial de ação irá propagar-se ao longo de todo o axónio.
Resumindo: O Impulso elétrico é a propagação da despolarização ao longo do axónio e a formação de novos potenciais e ação através do movimento dos iões que origina cargas elétricas.
frame incorporada de: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/3089/49196_Polarizacao%20e%20despolarizacao%20da%20membrana.swf?sequence=4
O movimento de iões atinge um valor máximo, até 30 a 40mV a uma velocidade que pode atingir os 100m/s e depois inverte deslocando-se os iões de potássio, K+, do exterior para o interior e os de sódio, Na+, em sentido oposto.
http://www.geocities.ws/jcc5001pt/museuelectrofisiologia.html
Este movimento
de iões através da membrana celular e o consequente potencial de ação, vão-se
deslocando ao longo da membrana, o que corresponde à deslocação do impulso
nervoso ao longo da célula, sendo depois comunicado a outra células, através das
SINAPSES.
outra animação http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120107/bio_d.swf
Designa-se por sinapse a zona de comunicação entre neurónio - neurónio ou entre neurónio - célula efetora.
O neurónio que leva a informação é o neurónio PRÉ-SINÁPTICO e o que recebe é o PÓS-SINÁPTICO, entre eles existe uma fenda com cerca de 20nm de largura por onde a informação irá passar. O impulso elétrico ao chegar à fenda não consegue passar para o outro neurónio, a informação transforma-se em informação química. Na extremidade do axónio existem várias vesículas esféricas, as vesículas sinápticas que armazenam os neurotransmissores, substâncias químicas produzidas pelo neurónio e a extremidade do axónio termina numa membrana pré-sináptica. Quando o potencial de ação atinge a sinapse, as vesículas movem-se para a membrana pré-sináptica e aderem a ela, devido ao ião cálcio que entra pelos canais para a célula, libertando os neurotransmissores na fenda sináptica por exocitose e que vão, por sua vez, ser recebidos por receptores específicos (proteínas) que se localizam na membrana do neurónio pós-sináptico. Como estas substâncias alteram a permeabilidade da membrana gera-se um potencial de ação e a informação passa.
http://www.rhsmpsychology.com/Handouts/synapse.htm
Animação http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120107/bio_c.swf
Assim que o neurotransmissor passa a informação para o recetor, o primeiro vai ser destruído por enzimas ou reabsorvido pelas células pré-sinápticas. Se a sinapse for entre um neurónio e uma célula de um músculo, chama-se sinapses neuromusculares.
A transmissão de informação é um PROCESSO ELETROQUÍMICO.
Como se propaga o impulso numa fibra maleinizada?
Por condução saltatória os potenciais de ação propagam-se de nódulo em nódulo de Ranvier, o que faz com que o impulso seja mais rápido do que nos axónios sem bainha de mielina.
Vê a animação http://www.brainviews.com/abFiles/AniEmdev.htm
Este exemplo ilustra bem de como acontece o impulso nervoso.
Foi retirado do site http://www.cerebromente.org.br/n10/fundamentos/pot2.htm
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frame incorporada de http://www.cerebromente.org.br/n10/fundamentos/pot2.htm
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Para se ter uma ideia
de como acontece o impulso nervoso, observa a figura ao lado. A
percepção da dor aguda quando um objeto pontiagudo entra no pé é causada
pela formação de certos potenciais de ação em certas fibras nervosas na
pele. Acredita-se que a membrana destas fibras possui canais de sódio
que se abrem quando o terminal nervoso da célula é esticado. A cadeia
inicial de eventos é assim:
A perfuração na pele é transmitida em sinais que viajam para cima em nervos sensoriais. Esta informação chega até a medula espinhal, e é distribuída para interneurónios. Alguns destes neurónios enviam axónios à região sensorial do cérebro onde a sensação dolorosa é registada. Outros fazem sinapse em neurónios motores, os quais enviam sinais descendentes aos músculos. Os comandos motores conduzem a contração muscular e retirada do pé. Este é um exemplo de uma cadeia neuronal denominada arco reflexo. |
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http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp http://www.webbiblioteca.com/modulos/fisiopatologia/livros/fisiopatologia_sistema_nervoso.pdf |