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Neurofisiologia
Australopithecus africanus (3 milhões de anos)
Crânios de babuínos com fratura na região parietal (1 milhão de anos)
Homo erectus: Homem de Java (500.000-300.000 anos) Homem de Pequim (300.000-100.000 anos)
Homem de Neanderthal (100.000-40.000 anos)
História da Neurofisiologia
•Pré-história
•±10.000 anos
História da Neurofisiologia
Origins of Neuroscience: a history of explorations into brain function, S.Finger
•Egito antigo (±3.200 anos): coração
História da Neurofisiologia
Papiro cirúrgico de Edwin Smith (1862) traduzido por James Breasted, descrevendo uma lesão na cabeça que gerava problemas na coordenação e déficits no lado contralateral do corpo
Imhotep (III Dinastia 2686-2613 a.C.)
Origins of Neuroscience: a history of explorations into brain function, S.Finger
História da Neurofisiologia
•Índia antiga (±1.200 anos a.C.)
Vedas: Rigveda, Yajurveda, Samaveda e Atharvaveda
•China antiga (±475-221 anos a.C.)
Zang Fu: órgãos internos Zangs (órgãos): coração, pulmões, rins, fígado e baço Fus (órgãos auxiliares): digestão Cérebro: Fu “peculiar” composto de tutano e conectado aos olhos
Epilepsia, insanidade, neuralgia, dores de cabeça e cegueira
•Grécia antiga: Corpo sadio ou doente relacionados aos elementos fundamentais (Thales, Anaximander, Anaximenes, Heraclitus, séc. VII a,C.)
Nervo óptico e cérebro como órgão das sensações e do pensamento (Alcméon, séc. V a.C.)
Cérebro órgão da mente (Anaxagoras, 500-428 anos a.C.)
O encéfalo é o órgão das sensações e sede da inteligência (Hipócrates, 460-379 a.C.)
O homem deve saber que de nenhum outro lugar, mas do encéfalo,
vem a alegria, o prazer, o riso e a diversão, o pesar, o ressentimento,
o desânimo e a lamentação. E por isto, de uma maneira especial,
adquirimos sabedoria e conhecimento, e enxergamos e ouvimos e
sabemos o que é justo e injusto, o que é bom e o que é ruim, o que é
doce e o que é amargo...E pelo mesmo órgão tornamo-nos loucos e
delirantes, e medos e terrores nos assombram...Todas estas coisas
suportamos do encéfalo quando não está sadio...Neste sentido sou da
opinião de que o encéfalo exerce o maior poder sobre o homem.
História da Neurofisiologia
O coração é o centro do intelecto (Aristóteles, 384-322 a.C.)
História da Neurofisiologia
•Império Romano (130-200 d.C.): Galeno Cérebro, cerebelo e ventrículos
1.500 anos
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Philosophia pauperum Albertus Magnus (1490)
Philosophia naturalis Albertus Magnus (1506)
•Localização ventricular Imaginação, cognição e memória
História da Neurofisiologia
•Renascença Leonardo da Vinci (1472-1519) dissecou mais de 300 cadáveres e fez mais de 1.500 desenhos
História da Neurofisiologia
•Renascença Andreas Vesalius (1514-1564)
De humani corporis fabrica (1543)
História da Neurofisiologia
Cerebri Anatome Thomas Willis
(1664)
Franciscus de le Böe ou François Sylvius
(1614-1672)
Niels Stensen ou Steno (1638-1686)
•Pós-Renascença
História da Neurofisiologia
•Pós-Renascença René Descartes (1596-1650): teoria de fluido mecânico e “mente”
História da Neurofisiologia
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
René Descartes (1596-1650)
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
História da Neurofisiologia
•Séculos XVII e XVIII Substância cinzenta e branca
História da Neurofisiologia
•Século XIX Benjamin Franklin, Luigi Galvani e Emil du Bois-Reymond: cérebro gera eletricidade e nervos como fios condutores
Charles Bell e François Magendie
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
História da Neurofisiologia
•Século XIX Marie-Jean-Pierre Flourens, Franz Joseph Gall, Paul Broca: Era da localização cerebral
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
História da Neurofisiologia
•Século XIX Charles Darwin: Comportamento e evolução do sistema nervoso
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
História da Neurofisiologia
•Século XIX Theodor Schwann, Franz Nissl, Camilo Golgi e Santiago Ramón y Cajal: Microscopia e métodos de coloração
•Século XIX Santiago Ramón y Cajal: Doutrina do Neurônio
História da Neurofisiologia
História da Neurofisiologia
•Século XX Otto Loewi: Sinapse química
Década de 50: Avanços nas técnicas
Comunicação celular
• Gap junctions
• Moléculas de contato
• Mensageiros intracelulares
O que faz o sistema nervoso?
Homeostase
Comportamento Componentes motores Componentes vegetativos
Organização anatômica do sistema nervoso
Sistema nervoso central (SNC)
Encéfalo
Medula Espinal
Cerebelo
Cérebro
Tronco Encefálico
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Sistema nervoso periférico (SNP)
Somático
Vegetativo
Organização anatômica do sistema nervoso
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Efetuação
S.N.V.
S.M.
Decisão Programação Identificação
Estímulo sensorial, mnemônico, automático
e voluntário
Adaptado de Fisiologia Básica, M.M. Aires
Organização funcional do sistema nervoso
RETROALIMENTAÇÃO
Objeto
X
X N. Motores
Ação
Reflexo miotático
Consciente e Reflexo; na Vigília e no Sono
Programação
Reflexos posturais etc
Interneurônios
PA PA
Percepção
Memórias
Motivação
PA
PA
Receptor
N. Sensoriais Processamento
PA
Organização funcional do sistema nervoso
R. Ranvaud
Unidade funcional do sistema nervoso
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Unidade funcional do sistema nervoso
Citoesqueleto
Fisiologia do neurônio
Transporte axoplasmático
Fisiologia do neurônio
Fisiologia do neurônio
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Células gliais
Propriedades
•Barreira (homeostase)
•Enzimas, receptores e antígenos
Região hidrofóbica
Região hidrofílica
Membrana plasmática
Estrutura
•Proteínas
•Fosfolipídeos
Modelo Mosaico Fluido
•Bicamada fosfoli- pídica
•Proteínas (canais e
transportadores)
Membrana plasmática
Permeabilidade seletiva
Transportadores
Sinalização
Membrana plasmática (células eucarióticas)
-70mV
Fisiologia do neurônio
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Fisiologia do neurônio
A B
1M X+ 0,1M X+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
Diferença de Potencial eletroquímico
Equação de Nernst = equilíbrio eletroquímico
Fisiologia do neurônio
Eíon = 2,303 RT log [íon]o
zF [íon]i
Eíon = potencial de equilíbrio
R = constante dos gases
T = temperatura absoluta
z = carga do íon
F = constante de Faraday
log = logaritimo na base 10
[íon]o = concentração iônica extracelular
[íon]i = concentração iônica intracelular
Potencial de equilíbrio (Equação de Nernst)
[K+]i = 20 X > [K+]o
EK = 61,54 log [K+]o (em mV)
[K+]i
Se [K+]o = 1
[K+]i 20
e log 1 = 1,3
20
então EK = 61,54 mV X –13 = -80 mV
Canais iônicos
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent
Tipos de canais
iônicos
Modelos de abertura
e fechamento de
canais
Mecanismos de
abertura de
canais
GÊNESE E PROPAGAÇÃO DO
POTENCIAL DE AÇÃO
Repouso
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent
O canal de K+
Potencial de Ação
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent
Propagação do Potencial de Ação
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent
Bomba de Na+/K+-ATPase
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Potencial de Ação
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Canais passivos Canais dependentes
Cem Bilhões de Neurônios, Roberto Lent
Neurociências-Desvendando o sistema nervoso, M.F. Bear, B.W. Connors & M.A. Paradiso
Liberação do neuromediador
Liberação do neuromediador
Liberação do neuromediador