Sistema Nervoso

Professor de Matemática e Biologia Antônio Carlos Carneiro Barroso

Colégio Estadual Dinah Gonçalves

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Sistema Nervoso

Na nossa relação com o mundo, o tempo inteiro somos estimulados e respondemos aos elementos do ambiente. A cada estímulo externo (como o cheiro de um alimento ou o som de uma buzina) e mesmo interno (como dor ou sensação de fome), o organismo reage, ou seja, de certo modo “responde a essas perguntas:

De onde vem o estímulo?

Como meu corpo reage a esse estímulo?

Isto me fará bem ou mal?

Já tive essa sensação antes?

Esse processo ocorre no sistema nervoso central de maneira tão instantânea que a nossa consciência não tem como identificar todas as suas etapas, nem os milhares de estímulos que o corpo recebe a todo instante.

Para compreender melhor como percebemos os estímulos externos e como respondemos a eles, é fundamental reconhecer o sistema que forma a rede de comunicação do corpo.



Por que precisamos de um sistema nervoso?

Seu cérebro é o órgão mais importante de seu corpo. Ele controla tudo o que você faz, seus movimentos, seus pensamentos e sua memória. Muitas vezes ele não age diretamente, mas pode controlar pequenas quantidades de substâncias químicas do sangue, que, por sua vez, têm um forte efeito sobre outra parte do corpo.



Embora pareça muito simples, o cérebro é imensamente complicado. E uma massa de tecido esbranquiçado, bastante mole ao tato, que ocupa cerca de metade do volume da cabeça. Fica posicionado no alto da cabeça, acima dos olhos e dos ouvidos, estendendo para trás e para a parte inferior da cabeça.

Quase tão importante quanto o cérebro é o restante do sistema nervoso. A medula espinhal estende-se do cérebro para baixo, ao longo da coluna, O cérebro e a medula espinhal formam o sistema nervoso central.

Ao longo do comprimento da medula espinhal saem nervos semelhantes a fios que se dividem e se ligam com quase todas as partes do corpo. Os nervos transportam mensagens dos órgãos dos sentidos para o cérebro, e também instruções do cérebro para outras partes do corpo. O cérebro funciona como uma rede telefônica complicada, mas muito compacta, com um complexo fluxo de mensagens que chegam, são selecionadas e depois dirigidas a seu destino apropriado.





As membranas protetoras do cérebro

Por ser um órgão tão importante, o cérebro precisa de boa proteção contra acidentes. Ficando em pé, o ser humano mantém o cérebro e a cabeça afastados de choques e batidas. Mesmo assim, é necessária uma proteção muito confiável. Por isso o cérebro fica alojado no crânio, uma dura caixa óssea.

Embora de paredes finas, o crânio é muito resistente devido a sua forma arredondada. Uma das formas mais fortes que se conhece é uma bola rígida. Um ovo, por exemplo, é extremamente resistente, considerando-se como é fina sua casca. Assim, o mole e delicado cérebro é protegido contra danos externos diretos pelo resistente crânio. Entretanto, mesmo sendo o crânio rígido e forte, um abalo violento poderia balançar o cérebro e causar-lhe danos. É preciso, então, maior proteção, que é dada por três membranas, denominadas meninges, que recobrem completamente o cérebro. A membrana mais externa é chamada de dura-máter, que fornece uma boa proteção e apoio devidos a sua constituição forte e coriácea.

Junto ao cérebro há uma outra membrana, denominada pia-máter, muito mais fina, que acompanha cada depressão e cada elevação da superfície do cérebro. Entre essas duas membranas há uma terceira, de constituição esponjosa, a aracnóide. Os espaços desta membrana são preenchidos por um liquido no qual flutua todo o cérebro, fornecendo a camada protetora final. Há ainda grandes espaços dentro do cérebro, que também são preenchidos com o mesmo liquido da aracnóide, de modo que o delicado tecido do cérebro não se deforma quando movemos nossa cabeça.


A medula espinhal

A medula espinhal é uma extensão do cérebro, estendendo-se da base do crânio até logo abaixo das costelas. E uma haste de tecido cerebral, com um pequeno canal passando através de todo seu comprimento. Toda a medula é coberta por membranas, tal como o cérebro, e é também banhada por dentro e por fora com o mesmo líquido protetor do cérebro.

Como o cérebro, a medula espinhal precisa de proteção. Enquanto o cérebro está seguramente encerrado em um crânio rígido, a medula espinhal está cercada por um conjunto de ossos chamados vértebras. Estes formam a coluna vertebral, que é capaz de flexionar-se quando nos dobramos ou movemos. Ao mesmo tempo, a coluna vertebral tem que ser forte o suficiente para suportar o peso do corpo e dar proteção segura à coluna espinhal. Poderia parecer que flexibilidade, força e proteção de seu frágil conteúdo não poderiam ser obtidos pela coluna vertebral, mas sua construção engenhosa toma tudo isso possível.



A coluna vertebral é constituída por mais de duas dúzias de vértebras em forma de anel. A medula espinhal passa através do buraco existente no centro de cada uma das vértebras, e é completamente protegida pelos arcos ósseos. As protuberâncias ósseas das vértebras articulam-se de maneira que cada vértebra pode mover-se apenas um pouco, para não apertar ou machucar a medula espinhal. Entre cada par de vértebras há pequenas aberturas através das quais os nervos podem passar, ramificando-se a partir da própria medula espinhal. A complicada estrutura da coluna é mantida unida por flexíveis cordões de ligamento e por músculos poderosos.



A estrutura do encéfalo

O encéfalo se parece com uma noz grande, de cor rosa clara. Sua superfície é profundamente enrugada e cheia de dobras, e sua parte superior está quase dividida em duas partes por um sulco muito profundo. Essa superfície enrugada ocupa a maior parte do encéfalo e é chamada de cérebro. Na maioria dos animais o cérebro é bem pequeno, mas no homem ele cresceu tanto que cobre todo o resto do encéfalo.

O cérebro, junto com outras partes do encéfalo, cresce do tronco cerebral, que é uma expansão no topo da medula espinhal. Um pouco mais abaixo do tronco cerebral está o cerebelo, com apenas 1/8 do tamanho do cérebro, mas bastante semelhante em sua aparência exterior. E até mesmo mais enrugado, e está colocado diretamente na parte de trás da cabeça. O tálamo e o hipotálamo, outras partes menores do encéfalo, também crescem do tronco cerebral, sendo completamente cobertos pela massa do cérebro. Uma série de grandes espaços, ou ventrículos, atravessam toda a estrutura do cérebro, e são preenchidos com líquido.


O tronco cerebral

O tronco cerebral, onde se localiza o bulbo, é algumas vezes chamado de a parte mais velha do cérebro, porque é a principal parte do cérebro na maioria dos animais primitivos. Controla a maior parte das funções importantes do corpo, e é o sistema de sustentação da vida. Se o tronco cerebral não for prejudicado, é realmente possível o corpo permanecer vivo por algum tempo, mesmo depois que o resto do cérebro tenha sido destruído.

O tronco cerebral atua junto com a medula espinhal para controlar as funções vitais, como o batimento regular do coração, a pressão sanguínea e a respiração. Mas a função mais importante do tronco cerebral é controlar a consciência, desligando as atividades do cérebro quando dormimos e ligando quando acordamos. Mesmo quando dormimos o tronco cerebral controla e confere nossas atividades vitais, mantendo o corpo funcionando.



O tronco cerebral trabalha como um computador, continuamente conferindo e controlando as informações que entram no cérebro através do sistema nervoso; em seguida ele age em cima dessa informação liberando as mensagens para que o sistema nervoso controle o corpo inteiro. Não tomamos consciência de todas essas atividades; podemos apenas notar seus efeitos. O tronco cerebral controla funções, como a respiração, automaticamente.



Cerebelo

Se localiza abaixo do cérebro. Coordena, com o cérebro, os movimentos do corpo. É responsável pelo equilíbrio do corpo, pois está ligado a alguns canais da orelha interna. Além disso, mantém o tônus muscular, isto é, regula o grau de contração muscular dos músculos em repouso.



Como as mensagens passam pelos neurônios

Um sinal carregado por um neurônio pode parecer com uma corrente elétrica sendo carregada através de um fio, mas na realidade é bem diferente. Uma minúscula carga elétrica é produzida, mas o movimento do sinal ao longo de um axônio é mais semelhante à queima de um estopim de pólvora. O sinal move-se com uma velocidade entre 1,5 metros e 90 metros por segundo.

O axônio é um tubo fino cheio de substâncias químicas dissolvidas em água. Muitos têm a parte exterior coberta com uma camada de material gorduroso, como um isolamento elétrico. A passagem de um sinal ao longo do axônio envolve o movimento de íons, ou minúsculas partículas eletricamente carregadas de dois elementos metálicos: sódio e potássio. Normalmente há mais potássio do lado de dentro de um axônio e mais sódio do lado de fora. Quando passa um sinal, a membrana que cobre o axônio se altera, permitindo aos íons escoarem através dela, causando uma mudança súbita nas propriedades elétricas nesse ponto. Essas mudanças oscilam ao longo do axônio como uma onda.



Quando o sinal alcança a sinapse, ele deve cruzar um pequeno intervalo para alcançar o próximo neurônio. Minúsculas bolhas nas ramificações da extremidade dos axônios contêm substâncias químicas, chamadas transmissores. Estas são liberadas quando atingidas pelos sinais e então atravessam o intervalo da sinapse. Quando contatam os dendritos da célula seguinte, dão início ao movimento do sódio e do potássio, transmitindo o sinal.

Agora o primeiro neurônio volta ao estado de descanso normal, esperando por outro sinal. Os transmissores químicos que carregam um sinal através do intervalo da sinapse podem ser de dois tipos diferentes. Alguns são chamados de substâncias químicas excitadoras. Estas são as substâncias que passam a mensagem para o próximo neurônio, que em seguida, começa as mudanças elétricas que darão origem a sinais a serem produzidos e passados ao longo do axônio. Os outros transmissores são chamados de substâncias químicas inibidoras. Sua função é evitar que um sinal seja produzido em outro neurônio.



Milhares de neurônios estão em contato com os outros através de sinapse, e muitos estarão produzindo sinais excitadores ou inibidores, O neurônio não produzirá nenhum sinal a menos que receba mais mensagens excitadoras ("liga") do que inibidoras ("desliga").Um sinal de um ou dois neurônios não é suficiente para acionar um outro - ele deve receber vários sinais de uma vez. Isto significa que quaisquer sinais ocasionais de milhares de neurônios ao redor não causarão uma mensagem falsa a ser passada. E quase como o princípio da votação, onde o neurônio precisa dos "votos" de uma série de outros neurônios antes de ser capaz de emitir um sinal.

Rotas através do sistema nervoso



A atividade elétrica dos neurônios não tem lugar apenas no cérebro. Os nervos espalham-se pelo corpo todo desde o alto da cabeça até a ponta dos dedos dos pés. São feixes de axônios, ou fibras nervosas, dividindo-se e tomando-se mais finos quanto mais afastados estão do cérebro ou da medula espinhal. Os corpos das células dos neurônios estão agrupados na massa cinzenta, na superfície do cérebro, na massa cinzenta similar, na parte interna da medula espinhal, e em pequenos nódulos chamados gânglios, perto da coluna vertebral.

As mensagens dos órgãos dos sentidos, situados nos olhos, nariz, ouvidos e boca, dos órgãos do tato, espalhados por toda a superfície do corpo, e até mesmo em alguns órgãos internos, chegam ao cérebro através do sistema nervoso. Os neurônios que carregam essas mensagens para o cérebro são chamados neurônios sensoriais. Outros sinais passam do cérebro e da medula espinhal de volta para todo o corpo, sendo carregados pelos chamados neurônios motores.



Os sinais passam ao longo de todo o sistema muito rapidamente, mas não tão depressa quanto em um circuito elétrico normal. Leva um certo tempo para os sinais serem carregados através da sinapse pelas substâncias químicas transmissoras. Por esta razão os axônios dos nervos são imensamente compridos de maneira que a mensagem possa ser levada tão rápido quanto possível, sem ser retardada por sinapses desnecessárias.



A rede neurônica

É difícil perceber como podem ser complicadas as conexões das células nervosas. Os terminais das ramificações de um axônio não apenas tocam a célula mais próxima mas podem também estar em contato com outras 50.000 células ou mais. Sabemos que as mensagens passam de um neurônio para o seguinte na rede de células e que sinais repetidos geralmente passam pelo mesmo caminho. Se queremos dizer a palavra "cérebro", as instruções para a fala vêm do cérebro e passam ao longo de uma série de caminhos especiais. Se queremos dizer "cérebro" em voz mais baixa ou mais alta os músculos da caixa da voz (laringe) devem ser instruídos para se moverem de maneiras diferentes; então, as mensagens devem passar por caminhos diferentes.

O cérebro pode selecionar diferentes conjuntos de caminhos para obter resultados semelhantes. Por causa dessa habilidade, as pessoas podem, muitas vezes, sobrepujar danos cerebrais, aprendendo a usar partes diferentes do cérebro para duplicar as funções das partes prejudicadas. Isso é importante para nós, porque, ao contrário de outras células do corpo, as células do cérebro não podem crescer ou regenerar-se depois do nosso nascimento. Células cerebrais estão morrendo a cada minuto, mas temos as remanescentes tomando o seu lugar e geralmente não notamos qualquer efeito prejudicial.



Os reflexos

O controle cerebral é essencial para muitas de nossas funções, mas em algumas situações é necessário que o corpo reaja muito rapidamente, na verdade, sem esperar instruções. Essas reações de emergência são chamadas reflexos. Afastar o dedo de uma picada de alfinete é uma reação muito comum para evitar ferimentos. Isso acontece rapidamente, antes mesmo que possamos perceber o que houve. É um reflexo.


Mini órgãos sensoriais da pele chamados receptores, registram a picada do alfinete e imediatamente passam os sinais para os nervos que correm pelo braço em direção à medula espinhal. Os sinais são então transmitidos para outras fibras nervosas (neurônios) que os carregam para a massa cinzenta dentro da medula espinhal. Na medula, os sinais saem em duas direções. Alguns contatam fibras nervosas que os conduzem diretamente de volta aos músculos do braço. Eles fazem os músculos do braço reagirem violentamente, afastando a mão para longe da picada do alfinete. Enquanto isso, os outros sinais originais ainda estão sendo levados ao cérebro, através da medula espinhal.

Uma fração de segundo mais tarde percebemos que fomos picados. E dói. O cérebro instrui agora a cabeça e os olhos para se moverem e observarem o ferimento. Algumas vezes temos que levar uma picada quando recebemos uma vacina, por exemplo. Contudo, sabemos disso com antecedência, e, embora a picada da agulha acione um reflexo, o cérebro manda uma mensagem inibidora pela medula espinhal. Então o reflexo é contido antes de ser completado e o braço, portanto, não se afasta da picada.
O sistema nervoso periférico

O Sistema Nervoso Periférico é constituído pelos nervos e gânglios nervosos e sua função é conectar o sistema nervoso central às diversas partes do corpo humano.



Nervos e gânglios nervosos

Nervos são feixes de fibras nervosas envoltas por uma capa de tecido conjuntivo. Nos nervos há vasos sanguíneos, responsáveis pela nutrição das fibras nervosas. As fibras presentes nos nervos podem ser tanto dendritos como axônios que conduzem, respectivamente, impulsos nervosos das diversas regiões do corpo ao sistema nervoso central e vice-versa. Gânglios nervosos são aglomerados de corpos celulares de neurônios localizados fora do sistema nervoso central. Os gânglios aparecem como pequenas dilatações em certos nervos.



Nervos sensitivos, motores e mistos

Nervos sensitivos são os que contêm somente fibras sensitivas, que conduzem impulsos dos órgãos sensitivos para o sistema nervoso central. Nervos motores são os que contêm somente fibras motoras, que conduzem impulsos do sistema nervoso central até os órgãos efetuadores (músculos ou glândulas). Nervos mistos contêm tanto fibras sensitivas quanto motoras.



O sistema nervoso autônomo

Algumas das atividades do sistema nervoso, como o pensamento e o controle dos movimentos, são muito óbvias para nós. Mas o sistema nervoso também está trabalhando, sem que o percebamos, no controle dos órgãos internos.

Esta é a responsabilidade de uma parte especial do sistema nervoso chamada sistema nervoso autônomo, que regula a circulação sanguínea, a digestão, a respiração, os órgãos reprodutores e a eliminação dos resíduos do organismo. Também controla glândulas importantes que têm efeitos poderosos sobre o corpo. O sistema nervoso autônomo trabalha independentemente da maior parte do cérebro e suas células estão agrupadas em gânglios próximos da coluna vertebral. Ele opera inteiramente por reflexos e, embora o tronco cerebral também esteja envolvido em suas atividades, não temos consciência disso.



Esse sistema está dividido em duas partes, o sistema nervoso simpático e parassimpático, que trabalham um em oposição ao outro. Um dos sistemas estimulam um órgão, uma glândula, por exemplo, fazendo-a trabalhar bastante, o outro sistema faz cessar esse trabalho. Primeiro um começa; depois o outro, e o resultado é que o órgão é mantido trabalhando no nível correto.

O trabalho do sistema nervoso simpático pode ser observado quando estamos bravos ou assustados; sua ação faz o coração bater mais rápido e a respiração tornar-se mais profunda. As pupilas dos olhos dilatam-se e nos tornamos pálidos à medida que o sangue é drenado da pele para alimentar os músculos de que podemos precisar para uma reação qualquer. Isso tudo acontece porque o sistema simpático foi, acionado, fazendo o corpo ficar pronto para uma emergência.



As funções do córtex

Os músculos dos nossos órgãos internos trabalham automaticamente, mas a maioria dos nossos músculos trabalham apenas quando queremos movê-los. Estes são os músculos voluntários. Os movimentos voluntários, como caminhar, mover os braços ou usar os dedos, são diretamente controlados pelo cérebro. Uma estreita faixa de córtex que atravessa o topo de nosso cérebro, chamado de córtex motor, está em ligação direta com os nossos movimentos. O córtex motor recolhe informações de outras partes do cérebro, incluindo os sinais dos órgãos dos sentidos. Quando a decisão de mover um músculo ou uma série de músculos é tomada, o córtex transmite suas instruções para a parte apropriada do corpo.

Partes diferentes do córtex motor têm funções especiais, cada uma controlando os movimentos de certas partes do corpo. Partes importantes e complexas, tais como mãos e lábios, requerem um controle muito cuidadoso e os muitos neurônios necessários para esse trabalho ocupam grandes áreas do córtex. Partes menos complicadas precisam de menos controle e, portanto, há áreas menores de córtex destinadas a elas. Da mesma maneira que o movimento é controlado pelo córtex motor, partes especiais do córtex sensorial são responsáveis pelo tato. Outras partes cuidam da visão, da audição e de todos os outros sentidos.



Onde ocorre o pensamento

O movimento e os sentidos ocupam apenas duas estreitas faixas transversais do córtex cerebral. O resto do córtex não tem funções tão facilmente reconhecíveis. Contém as áreas de associação, e é onde, provavelmente, ocorre o pensamento. Por "pensamento", queremos dizer o exame e a interpretação do enorme número de sinais que chegam ao cérebro, e a decisão de qualquer ação a ser efetuada - ou, às vezes, a decisão de não agir. Algumas funções, entre elas a fala, estão espalhadas pelo córtex em pequenas áreas. A fala é também controlada por várias áreas diferentes do cérebro, além de uma parte do córtex.

A maneira pela qual as áreas de associação trabalham ainda não é bem compreendida. Algumas vezes grandes partes do cérebro podem ser afetadas, por doença ou por acidente, sem provocar muitos problemas; por outro lado, danos em pequenas partes podem originar graves distúrbios. Na realidade, a maneira pela qual o cérebro funciona é muito mais complicada do que parece à primeira vista. Partes muito grandes do cérebro parecem não ter nenhuma finalidade aparente, mas, como os neurônios estão de tal maneira interligados, acredita-se que todas as partes do cérebro têm alguma função. Talvez parte dessa "reserva" cerebral comece a ser usada para substituir os neurônios que vão morrendo à medida que envelhecemos.
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