Em anatomia, chama-se
sistema nervoso central , ou
neuroeixo, ao conjunto do encéfalo e da medula espinhal dos vertebrados. Forma, junto com o sistema nervoso periférico, o sistema nervoso, e tem um papel fundamental no controle do corpo.
Desenvolvimento embrionário
O sistema nervoso central tem origem embrionária na
placa neural, que por sua vez é uma parte especializada da
ectoderme. Durante o desenvolvimento embrionário , a placa neural se dobra e forma o
tubo neural. Cada região desse tubo dá origem a diferentes partes do sistema nervoso central. Os primeiros dois terços do tubo, até o quarto par de
somitos, formarão posteriormente o encéfalo, enquanto o ultimo terço irá formar a medula espinal. A cavidade interna desse tubo dá origem ao sistema ventricular encefálico
e ao canal central da medula espinhal.
Deste modo, o tubo neural diferencia-se numa parte mais caudal ou inferior, que dará origem à medula espinhal, e numa parte mais cranial ou superior. Esta parte mais superior sofre contorções e alargamentos, formando uma vesícula primitiva. É a partir desta vesícula primitiva que se diferenciam as três vesículas cerebrais:
- Prosencéfalo - anteriormente; dá origem ao Telencéfalo (que, por sua vez, está na origem dos hemisférios cerebrais) e ao Diencéfalo (que dá origem ao tálamo e ao hipotálamo).
- Mesencéfalo - medianamente; origina os pedúnculos cerebrais e a lâmina quadrigémea.
- Rombencéfalo - posteriormente; origina o Metencéfalo (que, por sua vez, origina a Protuberância e o Cerebelo) e o Mielencéfalo
A medula constitui-se, assim, como a parte inferior do S.N.C., localizada fora da cavidade craniana. É no SNC que chegam as Informações relacionadas aos sentidos (audição, visão,olfato,paladar e tato) e é dele que partem ordens destinadas aos músculos e glândulas.
É visível que o sistema nervoso central é constituído pelo Encéfalo e pela medula espinhal.
O encéfalo está dentro do crânio. Esse órgão é composto pelo cérebro, bulbo e cerebelo.
A medula espinhal é o prolongamento do bulbo que passa por dentro da coluna vertebral. É a partir da medula espinhal que ramificam-se os nervos.
Anatomia Comparada
A forma mais simples de sistema nervoso se encontra no filo dos celenterados, do qual fazem parte as
hidras, as medusas e os pólipos. Esses animais possuem células nervosas distribuídas por todo o organismo, formando uma espécie de rede.
Nos vermes menos evoluídos, platelmintos e nematelmintos, o sistema nervoso ainda é primitivo, mas já existe um certo grau de polarização, além de gânglios cerebroides e fibras nervosas longitudinais.o sistema nervoso central é constituido pelo encéfalo e medúla espinal A medúla espinal comunica-se em diferentes orgãos do corpo e dos membros ao 31 pares de nervos raquidinas. Os anelideos se situam no estágio seguinte da escala evolutiva. O sistema nervoso desses animais consta de um par de gânglios cerebroides unidos por um anel periesofágico aos gânglios metaméricos. Ocorrem também nervos laterais. Os artrópodes, quanto ao sistema nervoso, não diferem muito dos anelídeos a partir dos quais evoluíram.
No filo dos moluscos, a estrutura nervosa é muito diferenciada e atinge seu mais alto grau de evolução na classe dos cefalópodes. Nesses animais, os diferentes gânglios se fundem para constituir a massa cerebral, na qual se distingue uma parte encarregada da função visual e outra à qual compete regular o funcionamento das brânquias, das vísceras etc.
Nos vertebrados, o sistema nervoso se divide em central (cérebro e medula espinhal) e periférico (nervos cranianos e raquidianos, além do sistema nervoso autônomo ou vegetativo). O encéfalo se divide em três regiões: o prosencéfalo, ou encéfalo anterior; o mesencéfalo, ou porção média; e o rombencéfalo, ou parte posterior. O segmento anterior pode dividir-se ainda em telencéfalo (integrado pelos lóbulos da olfação e os hemisférios cerebrais) e diencéfalo (do qual fazem parte o epitálamo, o tálamo e o hipotálamo). A seção intermediária contém os lóbulos ópticos; a posterior também diferencia-se em metencéfalo (do qual faz parte o cerebelo) e mielencéfalo (constituído pelo bulbo raquidiano, que se liga à medula espinhal).
A complexidade anatômica do encéfalo está relacionada com o enorme número de funções e processos sensitivos por ele regulados. Geralmente, observa-se nos peixes um menor desenvolvimento do cérebro em benefício dos órgãos olfativos. À medida que se avança na escala evolutiva, as dimensões do cérebro aumentam até alcançarem o tamanho máximo nos primatas e no homem, em que ocorrem circunvoluções e separação do cérebro em hemisférios. A porção intra-raquidiana do sistema nervoso é a medula espinhal, a partir da qual surgem os pares de nervos raquidianos, que inervam os diferentes músculos, glândulas e vísceras. Nos vertebrados quadrúpedes observam-se na medula as intumescências cervical e lombar, que correspondem à emergência de nervos que se destinam aos membros anteriores e posteriores. O sistema nervoso autônomo é uma unidade funcional complementar, constituída pelos sistemas simpático e parassimpático, dos quais depende o equilíbrio da vida orgânica. A função do sistema nervoso nos animais superiores é complementada pela ação do sistema endócrino, encarregado de regular a secreção hormonal.
Sistema cérebro-espinhal do ser humano
No homem, a estrutura dos nervos é diferenciada em duas áreas. Uma delas corresponde ao sistema nervoso central, constituído pelo encéfalo e a medula espinhal, que se aloja no conduto crânio-raquidiano, protegido pelas meninges e pelas vértebras. A outra forma o sistema nervoso periférico, que consta de um conjunto de nervos distribuídos por todo o organismo. Parte do sistema periférico integra o sistema nervoso autônomo, ou vegetativo, que regula o funcionamento das vísceras e glândulas.
No sistema nervoso central, o encéfalo humano mantém a tripla divisão em prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo, característica da evolução embrionária dos vertebrados, embora organicamente se estabeleça preferencialmente a distinção entre cérebro, cerebelo, ponte de Varólio (ou protuberância), pedúnculos cerebrais e bulbo raquidiano (ou medula oblonga). O cérebro é o elemento principal, para o qual são dirigidos os impulsos recebidos pelo sistema nervoso. Seu peso médio, quando atingido o desenvolvimento máximo, é de 1.400g nos homens e 1.260g nas mulheres. Na morfologia cerebral distingue-se uma primeira separação em dois grandes hemisférios cortados por uma linha profunda, a fissura sagital. Na superfície de cada um desses hemisférios existem dois outros cortes, a fissura de Sylvius, ou sulco lateral, e a de Rolando, ou sulco central. Ficam assim delimitados quatro lobos em cada bissecção: frontal, parietal, temporal e occipital.
A cavidade interna do cérebro é irrigada pelo líquido cefalorraquidiano, que flui também na medula espinhal e constitui um elemento de extrema importância no diagnóstico de muitas doenças e alterações metabólicas. De dentro para fora, distinguem-se a substância branca, formada por neurônios (células nervosas) recobertos de mielina, material lipoproteico que envolve as fibras e aumenta a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos; e a substância cinzenta, que forma o envoltório ou córtex cerebral. A massa cerebral é recoberta por três membranas de proteção, as meninges, que separam o córtex dos ossos cranianos. São elas a pia-máter (mais interna), aracnoide (intermediária) e dura-máter (mais externa).
Na região póstero-inferior do cérebro, situa-se o cerebelo, órgão responsável pela coordenação motora formado por uma parte mediana, o verme, e dois lobos ou hemisférios. A ponte de Varólio, também denominada protuberância anular, liga o cérebro, o cerebelo e o bulbo, e está situada na parte inferior do encéfalo. Compõe-se de diferentes planos de fibras nervosas longitudinais e transversais. O bulbo faz a transição entre o encéfalo e a medula. Nele se entrecruzam as fibras nervosas que atingirão o cérebro, razão pela qual as funções reguladoras do lado direito do corpo são controladas pelo lobo cerebral esquerdo, e as correspondentes ao lado esquerdo, pelo lobo direito.
Do bulbo nasce a medula espinhal ou raquidiana, cordão nervoso cilíndrico que se prolonga pelo interior da coluna vertebral até o extremo do osso sacro. O cordão medular consta de um núcleo central de substância cinzenta, com característica disposição em forma de X, envolto numa massa cilíndrica de substância branca. A substância cinzenta se ramifica a partir da medula para formar as raízes dos nervos raquidianos. Ao longo de toda a sua extensão, a medula raquidiana é protegida externamente, como o encéfalo, pelas três meninges e, em seu canal interno, por uma membrana denominada epêndima.
Os nervos representam a unidade fisiológica fundamental do sistema nervoso periférico. Eles se originam nos dois componentes básicos do sistema nervoso central: o cérebro e a medula espinhal. Os 12 pares de nervos cranianos distinguem-se em olfativo, óptico, motor ocular comum, patético (ou troclear), trigêmeo, motor ocular externo, facial e intermédio, estato-acústico (vestíbulo-coclear), glossofaríngeo, vago (pneumogástrico), espinhal (acessório) e hipoglosso. Outros 31 pares formam o conjunto de nervos raquidianos, dos quais dependem a recepção de impulsos periféricos, sua transmissão aos centros fundamentais do sistema nervoso e o envio de sinais aos músculos.
Sistema autônomo ou vegetativo
A regulação das funções dos órgãos internos, de forma involuntária e autônoma, é executada pelo sistema nervoso vegetativo, unidade fisiológica integrada por dois sistemas diferenciados, o simpático e o parassimpático, com atividades opostas. A motilidade intestinal, por exemplo, é estimulada por um nervo do sistema simpático e inibida por outro do sistema parassimpático. As unidades funcionais do sistema vegetativo são as fibras e os gânglios.
O sistema simpático é integrado por uma dupla cadeia de gânglios dispostos em ambos os lados da coluna vertebral. A condução dos impulsos nervosos às vísceras é feita por dois neurônios: o pré-ganglionar parte da medula e forma no gânglio uma sinapse com o neurônio pós-ganglionar, que prossegue para inervar um órgão periférico. O segundo componente do sistema nervoso autônomo é o parassimpático, formado pelas fibras nervosas autônomas que emergem do sistema nervoso pelos nervos cranianos e pelos segmentos sacrais. Embora seus componentes obedeçam ao padrão geral da via efetora autônoma formada de dois neurônios, o parassimpático se caracteriza por ter o gânglio muito próximo da víscera que inerva.
O Sistema Nervoso
O SNC recebe, analisa e integra informações. É o local onde ocorre a tomada de decisões e o envio de ordens. O SNP carrega informações dos órgãos sensoriais para o sistema nervoso central e do sistema nervoso central para os órgãos efetores (músculos e glândulas).
O Sistema Nervoso Central
O SNC divide-se em encéfalo e medula. O encéfalo corresponde ao telencéfalo (hemisférios cerebrais), diencéfalo (tálamo e hipotálamo), cerebelo, e tronco cefálico, que se divide em: BULBO, situado caudalmente; MESENCÉFALO, situado cranialmente; e PONTE, situada entre ambos.
No SNC, existem as chamadas substâncias cinzenta e branca. A substância cinzenta é formada pelos corpos dos neurônios e a branca, por seus prolongamentos. Com exceção do bulbo e da medula, a substância cinzenta ocorre mais externamente e a substância branca, mais internamente.
Os órgãos do SNC são protegidos por estruturas esqueléticas (caixa craniana, protegendo o encéfalo; e coluna vertebral, protegendo a medula - também denominada raque) e por membranas denominadas meninges, situadas sob a proteção esquelética: dura-máter (a externa), aracnóide (a do meio) e pia-máter (a interna). Entre as meninges aracnóide e pia-máter há um espaço preenchido por um líquido denominado líquido cefalorraquidiano ou líquor.
O encéfalo humano contém cerca de 35 bilhões de neurônios e pesa aproximadamente 1,4 kg. O telencéfalo ou cérebro é dividido em dois hemisférios cerebrais bastante desenvolvidos. Nestes, situam-se as sedes da memória e dos nervos sensitivos e motores. Entre os hemisférios, estão os VENTRÍCULOS CEREBRAIS (ventrículos laterais e terceiro ventrículo); contamos ainda com um quarto ventrículo, localizado mais abaixo, ao nível do tronco encefálico. São reservatórios do LÍQUIDO CÉFALO-RAQUIDIANO, (LÍQÜOR), participando na nutrição, proteção e excreção do sistema nervoso.
Em seu desenvolvimento, o córtex ganha diversos sulcos para permitir que o cérebro esteja suficientemente compacto para caber na calota craniana, que não acompanha o seu crescimento. Por isso, no cérebro adulto, apenas 1/3 de sua superfície fica "exposta", o restante permanece por entre os sulcos.
O córtex cerebral está dividido em mais de quarenta áreas funcionalmente distintas, sendo a maioria pertencente ao chamado neocórtex.
Cada uma das áreas do córtex cerebral controla uma atividade específica.
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hipocampo: região do córtex que está dobrada sobre si e possui apenas três camadas celulares; localiza-se medialmente ao ventrículo lateral.
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córtex olfativo: localizado ventral e lateralmente ao hipocampo; apresenta duas ou três camadas celulares.
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neocórtex: córtex mais complexo; separa-se do córtex olfativo mediante um sulco chamado fissura rinal; apresenta muitas camadas celulares e várias áreas sensoriais e motoras. As áreas motoras estão intimamente envolvidas com o controle do movimento voluntário.
A região superficial do telencéfalo, que acomoda bilhões de corpos celulares de neurônios (substância cinzenta), constitui o córtex cerebral, formado a partir da fusão das partes superficiais telencefálicas e diencefálicas. O córtex recobre um grande centro medular branco, formado por fibras axonais (substância branca). Em meio a este centro branco (nas profundezas do telencéfalo), há agrupamentos de corpos celulares neuronais que formam os
núcleos (gânglios) da base ou
núcleos (gânglios) basais - CAUDATO, PUTAMEN, GLOBO PÁLIDO e NÚCLEO SUBTALÂMICO, envolvidos em conjunto, no controle do movimento. Parece que os gânglios da base participam também de um grande número de circuitos paralelos, sendo apenas alguns poucos de função motora. Outros circuitos estão envolvidos em certos aspectos da memória e da função cognitiva.
Algumas das funções mais específicas dos gânglios basais relacionadas aos movimentos são:
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núcleo caudato: controla movimentos intencionais grosseiros do corpo (isso ocorre a nível sub-consciente e consciente) e auxilia no controle global dos movimentos do corpo.
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putamen: funciona em conjunto com o núcleo caudato no controle de movimentos intensionais grosseiros. Ambos os núcleos funcionam em associação com o córtex motor, para controlar diversos padrões de movimento.
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globo pálido: provavelmente controla a posição das principais partes do corpo, quando uma pessoa inicia um movimento complexo, Isto é, se uma pessoa deseja executar uma função precisa com uma de suas mãos, deve primeiro colocar seu corpo numa posição apropriada e, então, contrair a musculatura do braço. Acredita-se que essas funções sejam iniciadas, principalmente, pelo globo pálido.
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núcleo subtalâmico e áreas associadas: controlam possivelmente os movimentos da marcha e talvez outros tipos de motilidade grosseira do corpo.
Evidências indicam que a via motora direta funciona para facilitar a iniciação de movimentos voluntários por meio dos gânglios da base. Essa via origina-se com uma conexão excitatória do córtex para as células do putamen. Estas células estabelecem sinapses inibitórias em neurônios do globo pálido, que, por sua vez, faz conexões inibitórias com células do tálamo (núcleo ventrolateral - VL). A conexão do tálamo com a área motora do córtex é excitatória. Ela facilita o disparo de células relacionadas a movimentos na área motora do córtex. Portanto, a conseqüência funcional da ativação cortical do putâmen é a excitação da área motora do córtex pelo núcleo ventrolateral do tálamo.
O DIENCÉFALO (tálamo e hipotálamo)
Todas as mensagens sensoriais, com exceção das provenientes dos receptores do olfato, passam pelo tálamo antes de atingir o córtex cerebral. Esta é uma região de substância cinzenta localizada entre o tronco encefálico e o cérebro. O tálamo atua como estação retransmissora de impulsos nervosos para o córtex cerebral. Ele é responsável pela condução dos impulsos às regiões apropriadas do cérebro onde eles devem ser processados. O tálamo também está relacionado com alterações no comportamento emocional; que decorre, não só da própria atividade, mas também de conexões com outras estruturas do sistema límbico (que regula as emoções).
O hipotálamo, também constituído por substância cinzenta, é o principal centro integrador das atividades dos órgãos viscerais, sendo um dos principais responsáveis pela homeostase corporal. Ele faz ligação entre o sistema nervoso e o sistema endócrino, atuando na ativação de diversas glândulas endócrinas. É o hipotálamo que controla a temperatura corporal, regula o apetite e o balanço de água no corpo, o sono e está envolvido na emoção e no comportamento sexual. Tem amplas conexões com as demais áreas do prosencéfalo e com o mesencéfalo. Aceita-se que o hipotálamo desempenha, ainda, um papel nas emoções. Especificamente, as partes laterais parecem envolvidas com o prazer e a raiva, enquanto que a porção mediana parece mais ligada à aversão, ao desprazer e à tendência ao riso (gargalhada) incontrolável. De um modo geral, contudo, a participação do hipotálamo é menor na gênese (“criação”) do que na expressão (manifestações sintomáticas) dos estados emocionais.
O tronco encefálico interpõe-se entre a medula e o diencéfalo, situando-se ventralmente ao cerebelo. Possui três funções gerais; (1) recebe informações sensitivas de estruturas cranianas e controla os músculos da cabeça; (2) contém circuitos nervosos que transmitem informações da medula espinhal até outras regiões encefálicas e, em direção contrária, do encéfalo para a medula espinhal (lado esquerdo do cérebro controla os movimentos do lado direito do corpo; lado direito de cérebro controla os movimentos do lado esquerdo do corpo); (3) regula a atenção, função esta que é mediada pela formação reticular (agregação mais ou menos difusa de neurônios de tamanhos e tipos diferentes, separados por uma rede de fibras nervosas que ocupa a parte central do tronco encefálico). Além destas 3 funções gerais, as várias divisões do tronco encefálico desempenham funções motoras e sensitivas específicas.
Na constituição do tronco encefálico entram corpos de neurônios que se agrupam em núcleos e fibras nervosas, que, por sua vez, se agrupam em feixes denominados tractos, fascículos ou lemniscos. Estes elementos da estrutura interna do tronco encefálico podem estar relacionados com relevos ou depressões de sua superfície. Muitos dos núcleos do tronco encefálico recebem ou emitem fibras nervosas que entram na constituição dos nervos cranianos. Dos 12 pares de nervos cranianos, 10 fazem conexão no tronco encefálico.
Imagem: ATLAS INTERATIVO DE ANATOMIA HUMANA. Artmed Editora.
Situado atrás do cérebro está o cerebelo, que é primariamente um centro para o controle dos movimentos iniciados pelo córtex motor (possui extensivas conexões com o cérebro e a medula espinhal). Como o cérebro, também está dividido em dois hemisférios. Porém, ao contrário dos hemisférios cerebrais, o lado esquerdo do cerebelo está relacionado com os movimentos do lado esquerdo do corpo, enquanto o lado direito, com os movimentos do lado direito do corpo.
O cerebelo recebe informações do córtex motor e dos gânglios basais de todos os estímulos enviados aos músculos. A partir das informações do córtex motor sobre os movimentos musculares que pretende executar e de informações proprioceptivas que recebe diretamente do corpo (articulações, músculos, áreas de pressão do corpo, aparelho vestibular e olhos), avalia o movimento realmente executado. Após a comparação entre desempenho e aquilo que se teve em vista realizar, estímulos corretivos são enviados de volta ao córtex para que o desempenho real seja igual ao pretendido. Dessa forma, o cerebelo relaciona-se com os ajustes dos movimentos, equilíbrio, postura e tônus muscular.
