sna constanzo

5/28/2018 SNA Constanzo

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Sistema Nervoso

Autnomo

ORGANIZAO E CARACTERSTICAS GERAIS DO SISTEMANERVOSO AUTNOMO

RECEPTORES AUTNOMOS

RESUMO

Osistema nervoso motor (eferente) tem dois com-ponentes: o somtico e o autnomo. Esses doissistemas diferem em muitos aspectos, mas so ca-

racterizados principalmente pelos tipos de rgos efetoresque inervam e pelos tipos de funo que controlam.

O sistema nervoso somtico um sistema motorvo-luntrio, sob controle consciente. Cada uma de suas viasconsiste em um neurnio motore em fibras musculares es-quelticasque ele inerva. O corpo celular do neurnio mo-tor localiza-se no sistema nervoso central (SNC), no troncoenceflico ou na medula espinal, e estabelece conexes si-npticasdiretamente com o msculo esqueltico, o rgoefetor. O neurotransmissor acetilcolina (ACh) liberado dosterminais pr-sinpticos dos neurnios motores e ativa osreceptores nicotnicos localizados na placa motorado ms-culo esqueltico. Um potencial de ao no neurnio mo-tor produz um potencial de ao na fibra muscular, levan-do contrao do msculo. (Para uma abordagem comple-ta sobre o sistema nervoso somtico, veja o Captulo 1.)

O sistema nervoso autnomo um sistema involun-

trioque controla e modula basicamente as funes dasvsceras. Cada via no sistema nervoso autnomo consis-te em dois neurnios: um neurnio pr-ganglionar e umneurnio ps-ganglionar. O corpo celular de cada neur-nio pr-ganglionar se situa no SNC. Os axnios dessesneurnios pr-ganglionares fazem sinapse com os corposcelulares dos neurnios ps-ganglionares em um dos v-rios gnglios autnomos localizados fora do SNC. Os ax-nios dos neurnios ps-ganglionares, ento, se dirigempara a periferia, onde fazem sinapse nos rgos efetoresviscerais, tais como o corao, os bronquolos, o mscu-lo liso vascular, o sistema gastrointestinal, a bexiga urin-

ria e a genitlia. Todos os neurnios pr-ganglionares dosistema nervoso autnomo liberam ACh. Os neurniosps-ganglionares liberam ACh ou norepinefrina (noradre-nalina), ou, em alguns casos, neuropeptdeos.

ORGANIZAO E CARACTERSTICAS GERAIS DOSISTEMA NERVOSO AUTNOMO

O sistema nervoso autnomo apresenta duas divisesprincipais: a simptica e a parassimptica, que freqen-temente complementam uma a outra na regulao dofuncionamento dos rgos. Uma terceira diviso do sis-tema nervoso autnomo, o sistema nervoso entrico, lo-caliza-se em plexos do sistema gastrointestinal. (O siste-ma nervoso entrico ser discutido no Captulo 8.)

A organizao do sistema nervoso autnomo est re-sumida na Figura 2-1 e na Tabela 2-1. As divises simp-tica e parassimptica esto representadas na figura e, parafacilitar uma comparao, incluiu-se tambm o sistemanervoso somtico.

Terminologia

Os termos simptico e parassimptico so estritamenteanatmicose se referem origem anatmicados neur-nios pr-ganglionares no SNC. Os neurnios pr-gangli-onares da diviso simpticase originam na medula to-racolombar.Os neurnios pr-ganglionares da divisoparassimpticase originam no tronco enceflico e namedula sacral (ver Tabela 2-1).

Os termos adrenrgico e colinrgico so usados paradescrever os neurnios de ambasas divises, de acordo

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Sistema Nervoso Autnomo 7

RGOS EFETORESSISTEMA NERVOSO CENTRAL

Somtico

Simptico

Parassimptico

Medula Adrenal

Msculoesqueltico

ACh

ACh

ACh

Motoneurnio

Msculo liso,glndulas

Glndulassudorparas*

Msculo liso,glndulas

Epinefrina (80%)Para a circulao

Norepinefrina (20%)

Medula Adrenal

N

N

M

M

NEPs-ganglionar

Ps-ganglionar

Pr-ganglionar

AChPr-ganglionar

1

2

12

ACh AChPr-ganglionar Ps-ganglionar

N

N

N

Figura 2-1 Organizao do sistema nervoso autnomo. O sistema nervoso somtico foi includo paracomparao. ACh, Acetilcolina; M, receptor muscarnico;N, receptor nicotnico; NE, norepinefrina. * Gln-dulas sudorparas tm inervao simptica colinrgica.

Tabela 2-1 Organizao do Sistema Nervoso Autnomo

Caractersticas Diviso Simptica Diviso Parassimptica Sistema Nervoso Somtico*

Origem dos neurnios pr- Segmentos T1-L3 da medula Ncleos dos NC III, VII, IX e X; ganglionares espinal (toracolombar) segmentos S2-S4 da medula

espinal (craniossacral)

Localizao do gnglio autnomo Paravertebral e pr-vertebral Dentro ou prximo dos rgos efetores

Comprimento dos axnios pr- Curto Longo ganglionares

Comprimento dos axnios ps- Longo Curto ganglionares

rgos efetores Msculo liso; msculo cardaco; Msculo liso; msculo cardaco; Msculo esquelticoglndulas glndulas

Tipo de neurotransmissor e ACh/receptor nicotnico ACh/receptor nicotnico receptor no gnglio

Neurotransmissor em rgos Norepinefrina (exceto glndulas ACh AChefetores sudorparas)

Tipos de receptores em rgos 1, 2, 1, 2 Muscarnico Nicotnicoefetores

ACh, Acetilcolina; NC, nervo craniano.*O sistema nervoso somtico includo para comparao.


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8 Fisiologia

com o neurotransmissor que eles sintetizam e liberam.Neurnios adrenrgicosliberam norepinefrina; os recep-tores para a noradrenalina, nos rgos efetores, so cha-mados de receptoresadrenrgicos. Estes podem ser ati-vados pela norepinefrina, que liberada pelos neurniosadrenrgicos, ou pela epinefrina (adrenalina), que secre-tada na circulao pela medula adrenal. Os neurnioscolinrgicosliberamACh; os receptores de ACh so cha-mados receptorescolinrgicos.

Resumindo, tanto os neurnios pr-ganglionares da di-viso simptica quanto os neurnios pr-ganglionares dadiviso parassimptica liberam ACh e, assim, so chama-dos de colinrgicos. Os neurnios ps-ganglionares po-dem ser tambm adrenrgicos (liberam noradrenalina)ou colinrgicos (liberam ACh). A maioria dos neurniosps-ganglionares colinrgica; os neurnios ps-ganglio-nares simpticos podem ser adrenrgicos ou colinrgicos.

Sistema Nervoso Simptico

Quando uma pessoa exposta a uma situao de estres-se o sistema nervoso simptico ativado, em uma respos-ta conhecida por luta-ou-fuga, que inclui o aumento dapresso arterial, do fluxo sangneo para ativar os ms-culos, da taxa metablica, da concentrao de glicose nosangue, da atividade cerebral e do estado de alerta. Ape-sar de essa resposta, por si, ser raramente empregada, osistema nervoso simptico atua continuamente paramodular as funes de vrios rgos, como o corao, osvasos sangneos, o sistema gastrointestinal, os brnqui-os e as glndulas sudorparas.

A Figura 2-2 mostra a organizao do sistema nervososimptico em relao medula espinal, aos gnglios sim-pticos e aos rgos efetores na periferia. Os neurnios pr-ganglionares simpticos se originam em ncleos da medulatoracolombar e se projetam para os gnglios paravertebrais(cadeia simptica) ou para uma srie de gnglios pr-ver-tebrais. Nos gnglios, os neurnios pr-ganglionares fazemsinapse com os neurnios ps-ganglionares, para ento sedirigirem para a periferia e inervarem os rgos efetores.

Esses aspectos do sistema nervoso simptico esto lis-tados na Tabela 2-1 e ilustrados na Figura 2-2.

Origem dos Neurnios Pr-ganglionaresOs neurnios pr-ganglionares da diviso simptica seoriginam de ncleos nos segmentos torcico e lombar damedula espinal; especificamente, do primeiro segmentotorcico ao terceiro segmento lombar (T1-L3). Por essemotivo, a diviso simptica referida comotoracolombar.

Geralmente, a origem dos neurnios pr-ganglionaresna medula espinal est anatomicamente relacionada coma projeo para a periferia. Assim, as vias simpticas parargos no trax (p. ex., o corao) tm neurnios pr-gan-glionares que se originam no segmento torcico superiorda medula espinal. Os neurnios pr-ganglionares das

vias simpticas para os rgos na pelve (p. ex., colo, ge-nitlia) se originam do segmento lombarda medula es-pinal. Os vasos sangneos, as glndulas sudorparas daregulao trmica e os msculos eretores do plo, na pele,so inervados por neurnios que se originam ao longo detodaa medula espinal toracolombar, refletindo sua am-pla distribuio pelo corpo.

Localizao dos Gnglios Autnomos

Os gnglios do sistema nervoso simptico localizam-senas proximidades da medula espinal, na cadeia paraver-tebral (conhecida como cadeia simptica) ou nos gngli-os pr-vertebrais. Novamente, a distribuio anatmica bem evidente. O gnglio cervical superior se projeta parargos da cabea, tais como os olhos e as glndulas sali-vares. O gnglio celaco se projeta para o estmago e parao intestino delgado. O gnglio mesentrico superior seprojeta para os intestinos delgado e grosso, e o gnglio

mesentrico inferior se projeta para a poro mais distaldo intestino grosso, nus, bexiga urinria e genitlia.A medula adrenal simplesmente um gnglio simp-

tico especializado, cujos neurnios pr-ganglionares seoriginaram na medula espinal torcica (T5-T9) e cujosaxnios seguem pelo nervo esplncnico maior at a me-dula adrenal.

Comprimento dos Axnios Pr-ganglionares ePs-ganglionares

Uma vez que os gnglios simpticos se localizam nas pro-ximidadesda medula espinal, os axnios dos neurnios

pr-ganglionares so curtos e os axnios dos neurniosps-ganglionares so longos (assim conseguem alcanaro rgo efetor perifrico).

Neurotransmissores e Tipos de Receptores

Os neurnios pr-ganglionaresda diviso simptica sosempre colinrgicos. Eles liberam ACh, que interage comos receptores nicotnicos nos corpos celulares dos neur-nios ps-ganglionares. Os neurnios ps-ganglionaresdadiviso simptica so adrenrgicos em todos os rgosefetores, excetonas glndulas sudorparas reguladoras da

temperatura (onde eles so colinrgicos). Os rgos efe-tores que so inervados pelos neurnios adrenrgicossimpticos tm um ou mais dos seguintes tipos de recep-tores adrenrgicos: alfa1, alfa2, beta1ou beta 2(1,2,1ou2). As glndulas sudorparas, reguladoras da temperatu-ra, inervadas pelos neurnios colinrgicos simpticos,tm receptores colinrgicos muscarnicos.

Medula Adrenal

A medula adrenal um gnglio especializado da divisosimptica do sistema nervoso autnomo. Os corpos ce-lulares dos neurnios pr-ganglionares, que inervam a


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Figura 2-2 Inervao do sistema nervoso simptico. Os neurnios pr-ganglionares se originam nossegmentos torcico e lombar da medula espinal (T1-L3).

Medula espinal

Gnglio cervicalsuperior

Cadeiasimptica

Cadeiasimptica

Paraosvasossangne

os,msculoseretoresdoploeglndula

ssudorparas

Genitliamasculina

Plexomesentricoinferior

Intestino grosso

Estmago

rvore brnquica

Corao

Glndula partida

Glndulassubmandibulare sublingual

Msculo tarsal

Glndula lacrimal

Msculo radial:

dilata a pupila

Intestino delgado

SISTEMA NERVOSO SIMPTICO

L3

T1

Plexomesentricosuperior

Plexo celaco

Medulaadrenal


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10 Fisiologia

medula da glndula adrenal, se localizam na medula es-pinal torcica. Os axnios desses neurnios pr-ganglio-nares seguem pelo nervo esplncnico maior at a medu-la adrenal, onde fazem sinapse com clulas cromafinseliberam ACh, que ativa os receptores nicotnicos. Quan-do ativadas, as clulas cromafins da medula adrenal secre-tam catecolaminas (epinefrina e norepinefrina) na circula-o sangnea. Em contraste com os neurnios ps-gangli-onares simpticos, que somente liberam norepinefrina, amedula adrenal secreta principalmente epinefrina(80%) euma pequena quantidade de norepinefrina(20%).

Sistema Nervoso Parassimptico

A Figura 2-3 mostra a organizao do sistema nervoso pa-rassimptico, em relao ao SNC (tronco enceflico e me-dula espinal), os gnglios e os rgos efetores. Os neurni-os pr-ganglionares da diviso parassimptica tm os seuscorpos celulares localizados no tronco enceflico (mesen-

cfalo, ponte e bulbo) ou na medula espinal sacral. Os ax-nios pr-ganglionares se projetam para uma srie de gngli-os localizados nas proximidades ou no prprio rgo efetor.

Essas caractersticas do sistema nervoso parassimp-tico podem ser observadas e comparadas com as do sis-tema nervoso simptico (veja Tabela 2-1 e Figura 2-3).

Origem dos Neurnios Pr-ganglionares

Os neurnios pr-ganglionares do sistema nervoso paras-simptico se originam dos ncleos dos nervos cranianos(NC) III, VII, IX e X e dos segmentos S2-S4 da medula es-

pinal sacral; por esse motivo, a diviso parassimptica chamada de craniossacral. Da mesma forma que foi ob-servada na diviso simptica, a origem dos neurnios pr-ganglionares no SNC est relacionada com a projeo aosrgos efetores na periferia. Por exemplo, a inervao pa-rassimptica dos msculos lisos oculares se origina nosncleos de Edinger-Westphal1no mesencfaloe seguempara a periferia no NC III; a inervao parassimptica docorao, dos bronquolos e do sistema gastrointestinal seorigina nos ncleos do bulbo e segue para a periferia peloNC X (nervo vago); e a inervao parassimptica dos r-gos geniturinriosse origina na medula espinal sacral esegue para a periferia pelos nervos plvicos.

Localizao dos Glnglios Autnomos

Ao contrrio dos gnglios simpticos, que se localizamprximo do SNC, os gnglios do sistema nervoso paras-simptico se localizam prximo, junto ou mesmo no in-terior dos rgos efetores(p. ex., gnglios ciliar, pterigo-palatino, submandibular e tico).

Comprimento dos Axnios Pr-ganglionares ePs-ganglionares

O comprimento relativo dos axnios pr-ganglionares eps-ganglionares na diviso parassimptica oposto aoscomprimentos relativos na diviso simptica. Essa dife-rena reflete a localizao dos gnglios. Os gnglios pa-

rassimpticos se encontram perto ou nos rgos efetores;dessa forma, neurnios pr-ganglionares tm axnios lon-gos, e os neurnios ps-ganglionares tm axnios curtos.

Neurotransmissores e Tipos de Receptores

Assim como na diviso simptica, todos os neurnios pr-ganglionaresparassimpticos so colinrgicose secre-tam ACh, que interage com receptores nicotnicos noscorpos celulares dos neurnios ps-ganglionares. Os neu-rnios ps-ganglionaresda diviso parassimptica sotambm colinrgicos.Os receptores para ACh nos rgosefetores so mais receptores muscarnicos do que recep-tores nicotnicos. Assim, a ACh liberada pelos neurniospr-ganglionares da diviso parassimptica ativa recep-tores nicotnicos, ao passo que a ACh liberada pelos neu-rnios ps-ganglionares da diviso parassimptica ativareceptores muscarnicos. Esses receptores e suas funesso identificados pelas substncias que os ativam ou ini-bem (veja Tabela 2-4).

Inervao Autnoma dos Sistemas de rgos

A Tabela 2-2 serve como referncia para informaesacerca do controle autnomo da funo dos rgos. Esse

quadro resume as inervaes simpticas e parassimpti-cas da maior parte dos rgos e os tipos de receptorespresentes naqueles locais. A Tabela 2-2 ser mais valiosase contiver as informaes que forem consideradas umaanlise mais ampla e permanente, em vez de somenteuma listagem de aes e de receptores.

Funes Recprocas Simptico e Parassimptico

A maioria dos rgos tem ambas as inervaes, simpti-ca e parassimptica. Essas inervaes operam alternadaou sinergicamente para produzir respostas coordenadas.Por exemplo, o corao possui ambas as inervaes, sim-

ptica e parassimptica, que funcionam alternadamentepara regular a freqncia cardaca, a velocidade de con-duo e a fora de contrao (contratilidade). O msculoliso das paredes do sistema gastrointestinal e da bexigaurinria possui tanto inervaes simpticas (que produ-zem relaxamento) como parassimpticas (que produzemcontraes). O msculo radial da ris responsvel peladilatao da pupila (midrase), e tem inervao simpti-ca; o msculo circular da ris responsvel pela constri-o da pupila (miose), e tem inervao parassimptica.Nesse exemplo da motilidade ocular, diferentes mscu-los controlam o tamanho da pupila, porm o efeito glo-

1N. do T.: O nome oficial (Nomina Anatomica) do ncleo de Edinger-Westphal ncleo acessrio do nervo oculomotor (III).


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Figura 2-3 Inervao do sistema nervoso parassimptico. Os neurnios pr-ganglionares se originam nos ncleosdo tronco enceflico(mesencfalo, ponte e bulbo) e no segmento sacral (S2-S4) da medula espinal. NC, nervo craniano.

Genitliamasculina

Nervoesplncnico

plvico

Intestino grosso

Estmago

rvore brnquica

Corao

Glndula partida

Mesencfalo

Ponte

Bulbo

Medula espinal

S2

S3

S4

Ncleo salivatrioinferior

Gnglio tico

NC X

NC III

NC IX

NC VII

Ncleo motor dorsaldo nervo vago

Glndulassubmandibulare sublingual

Glndulaslacrimal e nasal

Msculo circular:constrio da pupila

Msculo ciliar:viso prxima

Intestino delgado

SISTEMA NERVOSO PARASSIMPTICO

Gnglio submandibular

Gnglio pterigopalatino

Gnglio ciliar

Bexiga

Ncleo lacrimalNcleo salivatriosuperior

NcleoEdinger-Westphal


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12 Fisiologia

Tabela 2-2 Efeitos do Sistema Nervoso Autnomo sobre as Funes dos rgos

Simptico Parassimptico

rgo Ao Receptor Ao Receptor

CoraoNodo SA, freqncia cardaca 1 M

Conduo no nodo AV 1 MContratilidade 1 (somente nos trios) M

Msculo Liso VascularPele; esplncnico Constrio 1Msculo esqueltico Dilatao 2Msculo esqueltico Constrio 1Endotlio Libera EDRF M

Bronquolos Dilatao 2 Constrio M

Sistema GastrointestinalMsculo liso, paredes Relaxamento 2, 2 Contrao MMsculo liso, esfncteres Contrao 1 Relaxamento M

Secreo salivar 1 MSecreo cida gstrica MSecreo pancretica M

BexigaParede, msculo detrusor Relaxamento 2 Contrao MEsfncter Contrao 1 Relaxamento M

Genitlia Masculina Ejaculao Ereo M

OlhoMsculo radial, ris Dilata a pupila (midrase) 1Msculo esfncter circular, ris Constrio da pupila (miose) MMsculo ciliar Dilata (viso distncia) Contrao (viso prxima) M

PeleGlndulas sudorparas, M*

reguladoras da temperaturaGlndulas sudorparas, estresse Msculo eretor do plo Contrao

Glndulas Lacrimais Secreo M

Fgado Gliconeognese; glicogenlise , 2

Tecido Adiposo Liplise 1

Rim Secreo de renina 1

AV, atrioventricular; EDRF(do ingls, endothelial-derived relaxing factor fator de relaxamento derivado do endotlio); M, receptor muscarnico; SA, sinoatrial.*Neurnios colinrgicos simpticos.

baldas atividades simptica e parassimptica recpro-co. Na genitlia masculina, as atividades simpticas con-trolam a ejaculao e as atividades parassimpticas con-trolam a ereo, que juntas so responsveis pela respostasexual masculina.

Os trs exemplos apresentados a seguir ilustram a al-ternncia e o sinergismo das divises simptica e paras-simptica.

1. A inervao autnoma do nodo sinoatrial(SA)nocorao um excelente exemplo de controle coordena-do de uma funo. O nodo SA o marcapasso fisiolgicodo corao, e sua freqncia de despolarizao reflete afreqncia cardaca. O nodo SA possui ambos os tipos deinervao, simptica e parassimptica, que funcionamalternadamente para modular a freqncia cardaca. As-sim, um aumento na atividade simptica aumenta a fre-


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qncia cardaca, enquanto um aumento na atividadeparassimptica diminui a freqncia cardaca. Essas fun-es recprocas so ilustradas no seguinte exemplo: sehouver uma diminuio da presso sangnea, os centrosvasomotores, no tronco enceflico, detectam essa dimi-nuio e produzem, simultaneamente, um aumento daatividade simptica e uma diminuio da atividade paras-simptica no nodo SA. Cada uma dessas aes, coman-dadas e coordenadas pelo centro vasomotor do troncoenceflico, tem o efeito de aumentar a freqncia carda-ca. Os dois efeitos no competem entre si, mas agem si-nergicamente para aumentar a freqncia cardaca (queajuda a restaurar a presso sangnea normal).

2. A bexiga um outro exemplo de inervaes recpro-cas das divises simptica e parassimptica (Figura 2-4).Em adultos, a mico, ou o esvaziamento da bexiga, estsob controle voluntrio porque o esfncter externo com-posto por msculos esquelticos. No entanto, o reflexo damico controlado pelo sistema nervoso autnomo.Esse reflexo ocorre quando a bexiga urinria percebidacomo estando cheia. O msculo detrusor da parede dabexiga e o esfncter interno da bexiga so compostos pormsculos lisos; cada um deles tem inervaes tanto sim-pticas quanto parassimpticas. A inervao simptica domsculo detrusor e do esfncter interno se origina namedula espinal lombar (L1-L3), e as inervaes parassim-pticas se originam na medula espinal sacral (S2-S4).

Quando a bexiga est se enchendo, o controle simp-ticopredomina. Essa atividade simptica produz relaxa-mento do msculo detrusor, via receptores2, e contra-o do msculo esfncter interno, por meio de recepto-res 1. O esfncter externo simultaneamente contradopor ao voluntria. Quando a parede muscular est re-laxada e os esfncteres esto contrados, a bexiga pode seencher de urina.

Quando a bexiga est cheia, esse enchimento perce-bido pelos mecanorreceptores da parede da bexiga, eneurnios aferentes transmitem essa informao para amedula espinal e, depois, para o tronco enceflico. O re-flexo da mico coordenado por centros no mesencfa-lo, e agora o controle parassimpticopredomina. A ati-vidade parassimptica produz contrao do msculo de-trusor (para aumentar a presso e ejetar a urina) e relaxa-mento dos esfncteres internos. Simultaneamente, o es-fncter externo relaxado por ao voluntria.

Claramente, as aes simptica e parassimptica sobre

as estruturas da bexiga so opostas: as aes simpticasdominam no enchimento da bexiga e as aes parassim-pticas dominam no seu esvaziamento.

3. O tamanho da pupila controlado reciprocamentepor dois msculos da ris: o dilatador da pupila (radial) eo constritor da pupila(esfncter).O msculo dilatador dapupila controlado pela inervao simptica atravs dereceptores 1. A ativao desses receptores 1provoca a

Figura 2-4 Controle autnomo da funo da bexiga. Durante a fase de enchimento da bexiga o controlesimptico predomina, causando um relaxamento do msculo detrusor e a contrao do esfncter interno.Durante a mico, o controle parassimptico predomina, causando contrao do msculo detrusor e rela-xamento do esfncter interno. Linhas tracejadas representam inervao simptica; linhas contnuasrepre-sentam inervao parassimptica. 1, Receptor adrenrgico no esfncter interno; 2, receptor adrenrgicono msculo detrusor; L2-L3, segmentos lombares; M, receptor colinrgico muscarnico no msculo detru-sor e no esfncter interno; S2-S4, segmentos sacrais.

Enchimento da Bexiga Esvaziamento da Bexiga

Msculo

Msculodetrusor

Esfncterinterno

Esfncterexterno

Estado

Relaxado

Contrado

Contrado

Mecanismode Controle

Simptico

Simptico

Voluntrio

Estado

Contrado

Relaxado

Relaxado

Mecanismode Controle

Parassimptico

Parassimptico

Voluntrio

Medula espinal

Parassimptico

SimpticoL1L2L3

S2S3S4

2

1 1

M

M

M

M

2


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14 Fisiologia

contraodo msculo radial e a dilataoda pupila, oumidrase. O msculo constritor da pupila controladopela inervao parassimptica, atravs de receptoresmuscarnicos. A ativao desses receptores muscarnicosprovoca a contraodo msculo esfncter da pupila, le-vando tambm constrioda pupila, ou miose.

Por exemplo, no reflexo da pupila ao da lumino-sidadea luz atinge a retina e, atravs de uma srie de co-nexes no SNC, ativa neurnios pr-ganglionares paras-simpticos do ncleo de Edinger-Westphal; a ativaodessas fibras parassimpticas provoca contrao do ms-culo esfncter da pupila e constrio pupilar. No reflexode acomodao, uma imagem desfocada na retina ativaneurnios pr-ganglionares parassimpticos do ncleode Edinger-Westphal e provoca a contrao do msculoesfncter da pupila e constrio pupilar. Ao mesmo tem-po, os msculos ciliares se contraem, levando o cristali-no a um maior grau de arredondamento e a um aumen-to em seu poder de refrao.

Estas so algumas notveis excees generalizao dainervao recproca. Muitos rgos apresentam somen-te inervao simptica: glndulas sudorparas, msculoliso vascular, msculos eretores do plo, fgado, tecidoadiposo e rins.

Coordenao das Funes dos rgos

A coordenao de funes dos sistemas orgnicos, sob ocontrole do sistema nervoso autnomo, um outro temafisiolgico de grande importncia.

Esse controle perfeitamente claro quando conside-

ramos a funo da bexiga. Neste rgo necessrio quehaja uma perfeita coordenao entre as atividades domsculo detrusor, na parede da bexiga, e dos esfncteres(veja Figura 2-4). Assim, a atividade simptica predomi-na quando a bexiga est enchendo, a fim de produzir umrelaxamento da parede vesical e, simultaneamente, umacontrao do esfncter interno. A bexiga pode encher por-que suas paredes esto relaxadas e o esfncter contrado.No ato da mico a atividade parassimptica predomina,produzindo contrao da parede da bexiga e, simultane-amente, relaxamento do esfncter interno.

Raciocnio semelhante pode ser aplicado ao controleautnomo do sistema gastrointestinal: a contrao da pa-rede do tubo digestivo acompanhada pelo relaxamentodos esfncteres, permitindo que o contedo do tubo di-gestivo seja impulsionado para diante (parassimptico).O relaxamento da parede do tubo digestivo acompanha-do pela contrao dos esfncteres (simptico); o efeitocombinado dessas aes diminui ou interrompe a propul-so do contedo gastrointestinal.

Tipos de Receptores

A observao da Tabela 2-2 permite algumas generaliza-es sobre os tipos de receptores e seus mecanismos de

ao. Essas generalizaes so as que se seguem. (1) Nadiviso parassimptica, os rgos efetores tm somentereceptores muscarnicos. (2) Na diviso simptica, exis-tem mltiplos tipos de receptores nos rgos efetores,incluindo os quatro receptores adrenrgicos (1,2,1,2)e, nas estruturas com inervao colinrgica simptica,existem receptores muscarnicos. (3) Entre os receptoresadrenrgicos simpticos, o tipo de receptor vinculado funo. Os receptorese1causam a contrao de ms-culos lisos, tais como o msculo liso vascular, os esfnc-teres gastrointestinais e da bexiga, os msculos eretoresdo plo e o msculo radial da ris. Os receptores 1 estoenvolvidos nas funes metablicas, como a gliconeog-nese, a liplise, a secreo de renina e a atividade do co-rao. Os receptores 2causam relaxamento dos mscu-los lisos dos bronquolos, da parede da bexiga e do siste-ma gastrointestinal.

Os Centros do Hipotlamo e do TroncoEnceflicoCentros situados no hipotlamo e no tronco enceflicocoordenam a regulao autnoma das funes orgnicas.A Figura 2-5 resume a localizao desses centros, que soresponsveis pela regulao da temperatura, da sede, daingesto de alimentos (saciedade), da mico, da respi-rao e da funo cardiovascular (vasomotora). Por exem-plo, os centros vasomotores recebem informaes sobrea presso sangnea dos barorreceptores do seio carot-deo e comparam essas informaes com um valor de re-ferncia. Se correes forem necessrias, o centro vaso-

motor comanda modificaes por meio das inervaessimptica e parassimptica do corao e dos vasos san-gneos, a fim de efetuar as mudanas necessrias napresso sangnea. Esses centros autnomos superioressero abordados ao longo deste livro no contexto de cadasistema orgnico.

RECEPTORES AUTNOMOS

Como j foi abordado anteriormente neste captulo, osreceptores autnomos esto presentes na juno neuro-muscular, nos corpos celulares de neurnios ps-gangli-onares e nos rgos efetores.2O tipo de receptor e seu

mecanismo de ao determinam a natureza da respostafisiolgica. Alm do mais, as respostas fisiolgicas soespecficas de cada tecido e do tipo de clula envolvida.

Para ilustrar essa especificidade, compare o efeito daativao de um receptor adrenrgico1,no nodo SA, como efeito da ativao de um receptor1 no msculo ventri-cular. Tanto o nodo SA quanto o msculo ventricular es-

2N. do T.: Na verdade, os receptores nicotnicos localizados na placamotora da clula muscular esqueltica no so autnomos, mas som-ticos.


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to localizados no corao, e seus receptores adrenrgi-cos e mecanismos de ao so semelhantes. As aes fi-siolgicas resultantes, no entanto, so inteiramente dife-rentes. Os receptores 1 no nodo SAesto acoplados amecanismos que aumentam a velocidade espontnea dedespolarizao, provocando um aumento da freqnciacardaca; a ligao de um agonista, como a norepinefrinaa estereceptor, aumenta a freqncia cardaca. O recep-tor1 no msculo ventricularest associado a mecanis-mos que aumentam a fora de contrao. Assim, a liga-

o de um agonista, como a norepinefrina,nestetipo dereceptor ventricular provoca um aumento da fora decontrao, mas isso no tem qualquer efeito direto na fre-qncia cardaca.

O tipo de receptor tambm est relacionado a umasrie de substncias agonistas ou antagonistas farmaco-lgicas que iro ativ-lo ou bloque-lo. Os efeitos dessasdrogas podem ser facilmente previstos, conhecendo-se asrespostas fisiolgicas normais. Por exemplo, espera-se quedrogas agonistas em1causem um aumento na freqnciacardaca e na contratilidade ventricular, e as drogas anta-gonistas de 1 levem a uma reduo dessas atividades.

A Tabela 2-3 resume os receptores adrenrgicos e oscolinrgicos, os seus tecidos-alvo e os seus mecanismosde ao. A Tabela 2-4, a seguir, organizado, de formasemelhante, por tipo de receptor e relaciona as drogas quecaracteristicamente os ativam (agonistas)ou bloqueiam(antagonistas). Juntos, os dois quadros devem ser usadoscomo referncia para a abordagem seguinte sobre mecanis-mos de ao. Esses mecanismos envolvendo as protenasligantes de guanosina trifosfato (GTP) (protenas G), adeni-lato ciclaseeinositol 1,4,5-trifosfato (IP3) sero tambm

abordados no Captulo 9, no contexto da ao hormonal.

Protenas G

Os receptores autnomos so acoplados a protenas ligan-tes de GTP (protenas G) e, assim, so chamados de re-ceptores acoplados protena G. Todos os receptoresacoplados protena G, incluindo os do sistema nervosoautnomo, so compostos por uma nica cadeia polipep-tdica que vai e volta sete vezes pela membrana citoplas-mtica, conhecida como protenas receptoras transmem-branares de sete transposies. O ligante (p. ex., ACh,

Figura 2-5 Centros autnomos no hipotlamo e no tronco enceflico. CI, primeiro segmento cervi-cal da medula espinal.

Centro vasomotor(cardiovascular)

Centro pneumotxico

Centro da mico

Ingesto de alimento

Sede

Regulao detemperatura

Centro respiratrio

Centros da deglutio,da tosse e do vmito

Mesencfalo

Hipotlamo

Ponte

Bulbo

Medula espinalCI


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16 Fisiologia

norepinefrina) se liga ao domnio extracelular desses re-

ceptores acoplados protena G.O domnio intracelulardo receptor se liga protena G.As protenas G so heterotrimricas. Em outras pala-

vras, elas tm trs diferentes subunidades:,e . A subu-nidadese liga guanosina difosfato (GDP) ou guanosi-na trifosfato (GTP). Quando a GDP est ligada, a subunida-deest inativa; quando a GTP est ligada, a subunidadeest ativa. Assim, a atividade das protenas G reside nassuas subunidades, e a protena G se apresenta em esta-do ativo ou inativo, dependendo de sua ligao com GDPou com GTP. Por exemplo, quando a protena G liberaGDP e se liga GTP, ela passa do estado inativo para oestado ativo. Quando GTP convertido em GDP, atravs

de atividade intrnseca da GTPase da protena G, esta pro-tena passa do estado ativo para o inativo.

Protenas G acoplam os receptores autnomos espe-cficos a enzimas que executam aes fisiolgicas. Essasenzimas so a adenilato ciclase ea fosfolipase C, que, umavez ativadas, geram um segundo mensageiro (adenosinamonofosfato cclico [AMPc] ou IP3, respectivamente).Ento, esse segundo mensageiro amplifica o sinal e exe-cuta a ao fisiolgica final. Em alguns casos (p. ex., emdeterminados receptores muscarnicos), a protena G al-tera diretamente a funo de um canal inico, sem amediao de um segundo mensageiro.

Tabela 2-3 Localizao e Mecanismo de Ao dos Receptores Autnomos

Receptor Tecido-alvo Mecanismo de Ao

Receptores adrenrgicos Msculo liso vascular da pele, dos rins e da rede IP3, [Ca2] intracelularesplncnica

1 Sistema gastrointestinal, esfncteresBexiga, esfncter

Msculo radial, ris

2 Sistema gastrointestinal, parede Inibio da adenilato ciclase,AMPcNeurnios adrenrgicos pr-sinpticos

1 Corao Estimulao da adenilato ciclase,AMPcGlndulas salivaresTecido adiposoRim

2 Msculo liso vascular do msculo esqueltico Estimulao da adenilato ciclase,AMPcSistema gastrointestinal, paredeBexiga, paredeBronquolos

Receptores colinrgicosNicotnico Msculo esqueltico, placa motora Abertura dos canais de Nae de K despolarizao

Neurnios ps-ganglionares, SNS e SNPMedula adrenal

Muscarnico Todos os rgos efetores, SNP IP3, [Ca2] intracelularGlndulas sudorparas, SNS

AMPc, adenosina monofosfato cclico; SNP, sistema nervoso parassimptico; SNS, sistema nervoso simptico.

Tabela 2-4 Prottipos de Agonistas e Antagonistas para os

Receptores AutnomosReceptor Agonistas Antagonistas

Receptores adrenrgicos1 Norepinefrina Fenoxibenzamina

Fenilefrina Prazosin

2 Clonidina Ioimbina

1 Norepinefrina PropranololIsoproterenol Metoprolol

2 Epinefrina PropranololIsoproterenol Butoxamina

Albuterol

Receptores colinrgicosNicotnico ACh Curare

Nicotina Hexametnio (bloqueiaCarbacol o receptor ganglionar,

mas no a junoneuromuscular)

Muscarnico ACh AtropinaMuscarinaCarbacol

ACh, Acetilcolina.


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Receptores AdrenrgicosOs receptores adrenrgicos so encontrados em tecidos-alvo do sistema nervoso simptico, e so ativados pelascatecolaminas, norepinefrina e epinefrina. A primeira secretada por neurnios ps-ganglionares do sistema

nervoso simptico. A segunda secretada pela medulaadrenal e alcana os tecidos-alvo atravs da circulao.Os receptores adrenrgicos so divididos em dois tipos,e, que foram a seguir designados como receptores 1,2, 1e 2. Cada um desses tipos de receptor tem um me-canismo de ao distinto (exceto os receptores 1e2, quetm o mesmo mecanismo de ao), resultando em dife-rentes efeitos fisiolgicos (veja Tabelas 2-2 e 2-3).

Receptores 1Receptores 1so encontrados no msculo liso vascularda pele, no msculo esqueltico e na regio esplncnica

(nos esfncteres do sistema gastrointestinal) e da bexiga,e no msculo radial da ris. A ativao dos receptores 1conduz contraoem cada um desses msculos. Omecanismo de ao envolve a protena G conhecida porGqe a ativao da fosfolipase C, ilustrado na Figura 2-6.Os nmeros circulados, na figura, correspondem s eta-

pas abordadas a seguir.

1. O receptor 1est includo na membrana celular,onde est ligado fosfolipase C pela protena Gq. No es-tado inativo, a subunidade q da protena heterotrimri-ca Gqest unida GDP.

2. Quando um agonista, como a norepinefrina, se ligaao receptor1(Etapa 1), ocorre uma mudana conforma-cional na subunidade qda protena Gq. Essa modifica-o tem dois efeitos (Etapa 2): GDP liberada da subuni-dade qe substituda por GTP, e a subunidade q (comGTP unida) separada do restante da protena Gq.

Figura 2-6 Mecanismo de ao dos receptores adrenrgicos 1. No estado inativo, a subunidade qdaprotena Gqliga GDP. No estado ativo, com a norepinefrina ligada ao receptor 1, a subunidade qliga GTP.q, e so subunidades da protena Gq. Os nmeros dentro dos crculos correspondem s etapas abor-dadas no texto. RE, retculo endoplasmtico; GDP, guanosina difosfato; GTP, guanosina trifosfato; Gq, pro-tena G; PIP2, fosfatidilinositol 4,5-difosfato; RS, retculo sarcoplasmtico.

Norepinefrina

Inativo

q

Receptor 1 Protena Gq

GDP

Fosfolipase C

Norepinefrina

Ativo

q

Receptor 1 Protena Gq

Diacilglicerol

Aes fisiolgicas

Protena cinase C

IP3

PIP2

Ca2+liberado doRE ou do RS

GTP

Fosfolipase C

1

23

7

6 5

4

RECEPTORES1


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18 Fisiologia

3. O complexoq-GTP migra para dentro da membra-na celular e se liga fosfolipase C, ativando-a (Etapa 3). Aatividade intrnseca da GTPase ento converte GTP no-vamente em GDP, e a subunidade q retorna ao estadoinativo (no mostrado na figura).

4. A fosfolipase C ativa catalisa a liberao de diacil-

glicerol e IP3do fosfatidilinositol 4,5 difosfato (Etapa 4).O IP3produzido provoca a liberao de Ca

2das reservasintracelulares dos retculos endoplasmtico e sarcoplas-mtico, resultando em um aumento na concentrao doCa2intracelular (Etapa 5). Juntos, o Ca2e o diacilglicerolativam a protena cinase C (Etapa 6), que fosforila prote-nas. Assim, as protenas fosforiladas produzem as aesfisiolgicas finais (Etapa 7), como a contrao da muscu-latura lisa.

Receptores 2Os receptores 2so menos comuns do que os recepto-

res 1. Eles so encontrados nas paredes do sistema gas-trointestinal e nos terminais nervosos adrenrgicos pr-sinpticos. O mecanismo de ao desses receptores en-volve a inibio da adenilato ciclase, descrita nas etapasque se seguem.

1. O agonista (p. ex., a norepinefrina) se liga ao recep-tor 2, que acoplado adenilato ciclase por uma prote-na G inibidora, a Gi.

2. Quando a norepinefrina est ligada, a protena Gi li-bera GDP e liga GTP, e a subunidade ise dissocia docomplexo da protena G.

3. A subunidade i, ento, migra na membrana celu-lar e se une einibe aadenilato ciclase. Como resultado,os nveis AMPc diminuem, produzindo a ao fisiolgicafinal. Por exemplo, a ativao de receptores 2na parededo tubo gastrointestinal causa relaxamento de sua mus-culatura.

Receptores 1Os receptores1so proeminentes no corao. Eles estopresentes no nodo sinoatrial (SA) e atrioventricular (AV),e no msculo ventricular. A ativao dos receptores 1,

nessas estruturas, produz um aumento da freqncia car-daca no nodo SA, aumenta a velocidade de conduo nonodo AV e aumenta a contratilidade do msculo ventri-cular. Os receptores1so tambm encontrados nas gln-dulas salivares, no tecido adiposo e nos rins (onde elespromovem secreo de renina). O mecanismo de aodos receptores 1envolve a protena Gse a ativao daadenilato ciclase. Essa ao ilustrada na Figura 2-7 eenvolve as etapas seguintes, que correspondem aos n-meros circuladosna figura.

1. Da mesma forma que ocorre com outros recepto-res autnomos, os receptores1esto includos na mem-

brana celular. Eles so acoplados adenilato ciclase pelaprotena Gs. No estado inativo, a subunidadesda prote-na Gsliga GDP.

2. Quando um agonista, como a norepinefrina, se ligaao receptor1(Etapa 1), ocorre uma mudana conforma-cional na subunidades. Essa modificao tem dois efei-

tos (Etapa 2): GDP liberada da subunidade se substi-tuda por GTP; a subunidadesativada se separa do com-plexo da protena G.

3. O complexo s-GTP migra para o interior da mem-brana celular e se liga adenilato ciclase, ativando-a (Eta-pa 3). A atividade de GTPase converte GTP novamente emGDP, e a subunidade sretorna ao estado inativo (nomostrado na figura).

4. A adenilato ciclase, uma vez ativada, catalisa a con-verso do ATP em AMPc, que funciona como segundomensageiro (Etapa 4).AMPc, atravs de etapas envolven-do a ativao de protenas cinases, inicia a ao fisiolgi-ca final (Etapa 5). Como anteriormente mencionado, es-sas aes fisiolgicas so especficas de cada tecido outipo de clula. Quando os receptores 1so ativados nonodo SA, a freqncia cardaca aumenta; quando os re-ceptores1so ativados no msculo ventricular, a contra-tilidade aumenta; quando os receptores 1so ativadosnas glndulas salivares, a secreo aumenta, e quando osreceptores 1so ativados nos rins, ocorre secreo derenina.

Receptores 2

Os receptores 2so encontrados no msculo liso dosvasos que nutrem o msculo esqueltico, nas paredes dotubo gastrointestinal, da bexiga urinria e dos bronquo-los. A ativao de receptores2nessas estruturas provo-ca relaxamentoou dilatao. Os receptores 2tm ummecanismo de ao similar ao dos receptores1: ativaoda protena Gs, liberao da subunidade s, estimulaoda adenilato ciclasee gerao de AMPc (veja Figura 2-7).

Respostas dos Receptores Adrenrgicos Norepinefrina e Epinefrina

Existem diferenas significativas nas respostas dos recep-

tores adrenrgicos1, 1 e2s catecolaminas epinefrinae norepinefrina. Essas diferenas so explicadas como sesegue, relembrando que a norepinefrina a catecolami-na liberada pelos neurnios ps-ganglionares adrenrgi-cos simpticos, enquanto a epinefrina a principalcatecolamina liberada pela medula adrenal. (1) A nore-pinefrina e a epinefrina tm quase a mesma potncia nosreceptores1, com um ligeiro predomnio da segunda. Noentanto, comparados aos receptores os receptores 1so relativamente insensveis s catecolaminas. Concen-traes maiores de norepinefrina e epinefrina so neces-srias para ativao de receptores 1do que para a ativa-


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o dos receptores . Fisiologicamente, tais concentra-es muito altas so alcanadas localmente quando anorepinefrina liberada pelas fibras nervosas ps-ganglionares simpticas, mas no quando as catecolami-nas so liberadas pela medula adrenal. Por exemplo, aquantidade de epinefrina (e norepinefrina) liberada pela

medula adrenal na resposta luta-ou-fuga insuficien-te para ativar os receptores1. (2) A norepinefrina e a epi-nefrina so eqipotentes nos receptores 1. Como j re-ferido, concentraes muito menores de catecolaminassero necessrias para ativar os receptores 1. Assim, anorepinefrina liberada pelas fibras nervosas simpticasou a epinefrina liberada pela medula adrenal ativar osreceptores1. (3) Os receptores 2so preferencialmen-te ativados pela epinefrina. Dessa forma, se espera que aepinefrina liberada pela medula adrenal ative os recep-tores 2, enquanto a norepinefrina liberada pelas termi-naes nervosas simpticas no o faa (Quadro 2-1).

Receptores ColinrgicosExistem dois tipos de receptores colinrgicos: nicotnicoe muscarnico. Receptores nicotnicos so encontradosna placa motora, em todos os gnglios autnomos e nasclulas cromafins da medula adrenal. Receptores musca-

rnicos so encontrados nos rgos efetores da diviso pa-rassimptica e em alguns rgos efetores da diviso sim-ptica.

Receptores Nicotnicos

Os receptores nicotnicos so encontrados em diversoslocais importantes: na placa motora do msculo esque-ltico, em todos os neurnios ps-ganglionares dos sis-temas nervosos simptico e parassimptico e nas clulascromafins da medula adrenal. A ACh o agonista natu-ral, que liberado pelos motoneurnios e por todos osneurnios pr-ganglionares.

Figura 2-7 Mecanismo de ao dos receptores adrenrgicos . No estado inativo, a subunidade sda

protena Gsliga GDP. No estado ativo, com a norepinefrina ligada ao receptor , a subunidade sliga GTP.Os receptores 1e 2tm o mesmo mecanismo de ao. Os nmeros dentro dos crculos correspondems etapas discutidas no texto. ATP, Adenosina trifosfato; AMPc, adenosina monofosfato cclico; GDP, gua-nosina difosfato; GTP, guanosina trifosfato.

Norepinefrina

Inativo

s

Receptor Protena Gs

GDP

Adenilato ciclase

Norepinefrina

Ativo

s

Receptor Protena Gs

AMPcATP

GTP

Adenilato ciclase

1

23

5

4

Aes fisiolgicas

RECEPTORES1E 2


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20 Fisiologia

QUADRO 2-1 Fisiologia Clnica: Feocromocitoma

Descrio do Caso.Uma mulher de 48 anos visita seu clnico, quei-xando-se do que ela chamou de ataques de pnico. Ela relata queapresentou palpitao e que sentiu (e tambm viu) seu corao ba-tendo muito forte. Ela tambm reclama de dores de cabea pulsteis,mos e ps frios, distrbios visuais, nuseas e vmitos. No consul-

trio mdico, sua presso arterial estava extremamente elevada (230/125). Ela foi admitida no hospital para avaliao de sua hipertenso.

Uma amostra de urina das ltimas 24 horas revelou elevados n-veis de metanefrina, normetanefrina e cido vanililmandlico (VMA).Aps o mdico excluir outras causas para a hipertenso, ele concluiuque a paciente apresentava um tumor na medula adrenal, conhecidocomo feocromocitoma. Uma tomografia computadorizada do abdomerevelou uma massa de 3,5 cm na medula adrenal direita da paciente.Foi administrada uma substncia bloqueadora (antagonista) e reali-zada uma cirurgia. A paciente recuperou-se completamente; sua pres-so arterial voltou ao normal, e os outros sintomas desapareceram.

Explicao do Caso. A mulher tem um feocromocitoma tpico, umtumor das clulas cromafins da medula adrenal. O tumor secreta ex-

cessivas quantidades de adrenalina e noradrenalina, que produziramtodos os sintomas da paciente e elevados nveis de metablitos dascatecolaminas em sua urina.

Os sintomas da paciente podem ser bem entendidos pelo conhe-cimento dos efeitos fisiolgicos das catecolaminas. Qualquer tecidoonde esto presentes receptores adrenrgicos ser ativado pelos n-veis elevados de epinefrina e norepinefrina, que alcanam esse teci-

do pela circulao. Os sintomas predominantes da paciente eram car-diovasculares: palpitao, freqncia cardaca elevada, presso arte-rial elevada e mos e ps frios. Esses sintomas podem ser entendi-dos considerando-se as funes dos receptores adrenrgicos no co-rao e nos vasos sangneos. As quantidades aumentadas de cate-

colaminas circulantes ativaram os receptores 1no corao e aumen-taram a sua contratilidade (palpitao). A ativao dos receptores 1no msculo liso vascular da pele produziu vasoconstrio, que seapresentou como mos e ps frios. Contudo, a paciente sentiu calor,porque essa vasoconstrio na pele prejudicou a capacidade de dis-sipao do calor. Sua presso arterial excessivamente alta foi causa-da pela combinao de freqncia cardaca aumentada, contratilidadeaumentada e constrio (resistncia) dos vasos sangneos. A dor decabea da paciente era devido sua presso sangnea elevada.

Os outros sintomas da paciente podem ser explicados pela ativa-o dos receptores adrenrgicos em outros sistemas de rgos, ouseja, sintomas gastrointestinais de nuseas e vmitos e distrbiosvisuais.

Tratamento.O tratamento para a paciente consiste em localizar eretirar o tumor e, dessa forma, remover a fonte do excesso de cate-colaminas. Alternativamente, se o tumor no tivesse sido retirado apaciente poderia ter sido tratada farmacologicamente com uma com-binao de antagonistas (p. ex., a fenoxibenzamina ou o prazosin)e antagonistas 1(propranolol), a fim de prevenir as aes das cate-colaminas endgenas no nvel do receptor.

A questo que surge se o receptor nicotnico da pla-ca motora idntico ao receptor nicotnico dos gnglios

autnomos. Essa questo pode ser respondida examinan-do-se as aes das drogas que servem de agonistas ouantagonistas do receptor nicotnico. Os receptores nico-tnicos dos dois locais so certamente semelhantes: am-bos so ativados pelos agonistas ACh, nicotina e carbacol,e antagonizados pelo curare(veja Tabela 2-4). No entan-to, um outro antagonista do receptor nicotnico, o hexa-metnio, bloqueia o receptor nicotnico nos gnglios,mas no o receptor nicotnico da placa motora. Assim,pode-se concluir que os receptores dos dois locais so si-milares, mas no idnticos. Essa distino farmacolgicaprev que drogas como o hexametnio sero agentes blo-queadores ganglionares, mas no agentes bloqueadores

neuromusculares.Uma segunda concluso pode ser tirada acerca dos

agentes bloqueadores ganglionares como o hexamet-nio. Esses agentes deveriam inibir os receptores nicotni-cos tantoem gnglios simpticos quanto em parassim-pticos e, assim, deveriam produzir efeitos mais difusosna funo autnoma. Entretanto, para predizermos asaes dos agentes bloqueadores ganglionares em um sis-tema orgnico em particular necessrio saber qual doscontroles, simptico ou parassimptico, dominante na-quele rgo. Por exemplo, o msculo liso vascularpos-sui apenasinervao simptica, que causa vasoconstri-

o; assim, agentes bloqueadores ganglionares produzemrelaxamento do msculo liso vascular e vasodilatao.

(Devido a essa propriedade, os agentes bloqueadores gan-glionares podem ser usados no tratamento da hiperten-so.) Por outro lado, a funo sexual masculina dramati-camente prejudicada por agentes bloqueadores gangliona-res, porque a resposta sexual masculina possui componen-tes simpticos (ejaculao) e parassimpticos (ereo).

O mecanismo de aodos receptores nicotnicos, tan-to na placa motora quanto nos gnglios, baseado no fatode que esse receptor para a ACh tambm um canal i-nico para Nae K. Quando o receptor nicotnico ativa-do pela ACh, o canal se abre e ambos, Nae K, fluem porele, reduzindo os respectivos gradientes eletroqumicos.

A Figura 2-8 ilustra a funo do receptor/canal nicot-

nico em dois estados: fechado e aberto. O receptor nico-tnico uma protena integral de membrana celular, con-sistindo em cinco subunidades: duas , uma , uma del-ta () e uma gama (). Essas cinco subunidades formamum funil com um canal central. Quando no h ACh aco-plada entrada, o canal est fechado. Quando aACh estligadaa cada uma das duas subunidades , ocorre umamudana conformacional em todas as subunidades, re-sultando na abertura do cerne central do canal. Quandoo cerne do canal se abre, o Nae o Kfluem a favor de seusrespectivos gradientes eletroqumicos (o Naentra naclula e o Ksai da mesma), com cada on tentando im-


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pulsionar o potencial de membrana para o seu potencialde equilbrio. O potencial de membrana resultante umestado intermedirio entre os potenciais de equilbrio doNae do K, aproximadamente 0 milivolt, que um esta-do despolarizado.

Receptores Muscarnicos

Os receptores muscarnicos so encontrados em todos osrgos efetores do sistema nervoso parassimptico: nocorao, no sistema gastrointestinal, nos bronquolos, nabexiga urinria e nos rgos sexuais masculinos e femi-ninos. Esses receptores so tambm encontrados em al-guns rgos efetores do sistema nervoso simptico, espe-cificamente nas glndulas sudorparas.

Alguns receptores muscarnicos tm o mesmo meca-nismo de aoque os receptores adrenrgicos1(ver Fi-gura 2-6). Nesses casos, a ligao do agonista (ACh) ao re-

Figura 2-8 Mecanismo de ao dos receptores colinrgicos nicotnicos.O receptor nicotnico para aacetilcolina (ACh) um canal inico para Nae K. O receptor tem cinco subunidades: duas , uma , umae uma . (Adaptado de Kandel ER, Schwartz JH: Principles of neural science, ed 4, New York, 2000, ElsevierScience.)

Lquidointracelular

Canal fechado Canal aberto

Lquidoextracelular

ACh ACh

ACh ACh

K+

Na+

RECEPTOR NICOTNICO

ceptor muscarnico causa dissociao da subunidade da protena G, a ativao da fosfolipase C, e a produode IP3e diacilglicerol. O IP3 libera Ca

2armazenado, e oaumento intracelular do Ca2, junto com o diacilglicerol,produz a ao fisiolgica especfica do tecido.

Outros receptores muscarnicos alteram os processos

fisiolgicos atravs da ao direta da protena G. Nessescasos no h um segundo mensageiro envolvido. Porexemplo, os receptores muscarnicos no nodo SAdo co-rao, quando ativados pela ACh, produzem a ativao daprotena Gi e a liberao da subunidade i, que se liga di-retamenteao canal de Kdo nodo SA. Quando a subuni-dadeise liga aos canais de K

eles se abrem, diminuin-do a freqncia de despolarizao do nodo SA e reduzin-do a freqncia cardaca. Nesse mecanismo no h esti-mulao ou inibio da adenilato ciclase ou da fosfolipa-se C, nem o envolvimento de um segundo mensageiro; aprotena Giage diretamente no canal inico (Quadro 2-2).


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22 Fisiologia

RESUMO

1. O sistema nervoso autnomo composto por duas di-vises principais: a simptica e a parassimptica, queoperam de forma coordenada a fim de regular as fun-es involuntrias. A diviso simptica toracolombar,referindo-se sua origem na medula espinal. A divisoparassimptica craniossacral, referindo-se sua ori-gem no tronco enceflico e na medula espinal sacral.

2. As vias eferentes do sistema nervoso autnomo con-sistem em neurnios pr-ganglionares e ps-ganglio-nares, que fazem sinapses nos gnglios autnomos. Osaxnios dos neurnios ps-ganglionares seguem, en-to, para a periferia para inervarem os rgos efetores.

A medula adrenal um gnglio especializado da divi-so simptica; quando estimulada, ela secreta cateco-laminas na circulao.

3. Freqentemente, as inervaes simpticas e parassim-pticas de rgos ou sistemas tm efeitos recprocos.Esses efeitos so coordenados por centros autnomosno tronco enceflico. Por exemplo, centros autno-mos no tronco enceflico controlam a freqncia car-daca atravs da modulao das atividades simpti-ca e parassimptica do nodo SA.

4. Receptores para neurotransmissores no sistema nervo-

so autnomo so adrenrgicos ou colinrgicos. Os adre-nrgicos so ativados pelas catecolaminas epinefrina enorepinefrina. Os colinrgicos so ativados pela ACh.

5. Receptores autnomos se unem a protenas, que po-dem ser estimuladoras (Gs) ou inibidoras (Gi). As pro-

QUADRO 2-2 Fisiologia Clnica: Tratamento da Cinetosecom um Antagonista de Receptor Muscarnico

Descrio do Caso.Uma mulher, planejando uma viagem de 10dias, pergunta ao seu mdico sobre uma medicao para prevenir acinetose. O mdico prescreve a escopolamina, uma droga anloga atropina, e recomenda que ela tome a medicao durante toda a via-gem. Enquanto tomou o medicamento a mulher no sofreu de nu-

seas ou vmitos, como esperado. Entretanto, ela apresentou bocaseca, dilatao das pupilas (midrase), freqncia cardaca aumenta-da (taquicardia) e dificuldade de urinar.

Explicao do Caso.A escopolamina, como a atropina, bloqueiaos receptores colinrgicos nos tecidos-alvo. Sem dvida, a substn-cia pode ser usada efetivamente para tratar a cinetose, cuja etiologiaenvolve receptores muscarnicos no sistema vestibular. Os efeitosadversos que a mulher experimentou, enquanto tomava escopolamina,

podem ser explicados compreendendo-se a fisiologia dos receptoresmuscarnicos nos tecidos-alvo.

A ativaodos receptores muscarnicos causa aumento da sali-vao, constrio das pupilas, diminuio da freqncia cardaca (bra-dicardia) e contrao da parede da bexiga, durante o seu esvaziamento

(veja Tabela 2-2). Portanto, a inibiodos receptores muscarnicoscom a escopolamina dever causar sintomas de diminuio dasalivao (boca seca), dilatao das pupilas (devido ao, noantagonizada, do sistema nervoso simptico nos msculos radiais),aumento da freqncia cardaca e dificuldade de urinar (causada pelaperda da capacidade contrtil da musculatura da bexiga urinria).

Tratamento.O uso da escopolamina deve ser interrompido.

tenas G podem ativar ou inibir enzimas que so res-ponsveis pelas aes fisiolgicas finais.

6. O mecanismo de ao dos receptores adrenrgicospode ser explicado como se segue: receptores1agematravs da ativao da fosfolipase C e da produo deIP3. Os receptores 1e 2agem atravs da ativao daadenilato ciclase e da produo de AMPc. Receptores2agem pela inibio da adenilato ciclase.

7. O mecanismo de ao dos receptores colinrgicospode ser explicado como se segue: receptores nicotni-cos agem como canais inicos para o Nae o K. Mui-tos receptores muscarnicos tm o mesmo mecanismode ao dos receptores 1; alguns receptores muscar-

nicos envolvem diretamente a ao da protena G nomecanismo fisiolgico.

LEITURAS SELECIONADASBurnstock G, Hoyle CHV: Autonomic neuroe ffe cto r mechan isms,

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