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15.6: Circulação e Sistema Nervoso Central - Biologia

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objetivos de aprendizado

  • Descreva os vasos que fornecem sangue ao SNC
  • Cite os componentes do sistema ventricular e as regiões do cérebro em que cada um está localizado
  • Explique a produção de líquido cefalorraquidiano e seu fluxo através dos ventrículos
  • Explique como uma interrupção na circulação resultaria em um acidente vascular cerebral

O SNC é crucial para o funcionamento do corpo e qualquer comprometimento do cérebro e da medula espinhal pode levar a graves dificuldades. O SNC tem suprimento sanguíneo privilegiado, como sugere a barreira hematoencefálica. A função do tecido no SNC é crucial para a sobrevivência do organismo, de modo que o conteúdo do sangue não pode simplesmente passar para o tecido nervoso central. Para proteger essa região das toxinas e patógenos que podem estar viajando pela corrente sanguínea, há um controle estrito sobre o que pode sair dos sistemas gerais e entrar no cérebro e na medula espinhal. Por causa desse privilégio, o CNS necessita de estruturas especializadas para a manutenção da circulação. Isso começa com um arranjo único de vasos sanguíneos que transportam sangue fresco para o SNC. Além do suprimento de sangue, o SNC filtra esse sangue no líquido cefalorraquidiano (LCR), que então circula pelas cavidades do cérebro e da medula espinhal, chamadas de ventrículos.

Fornecimento de sangue para o cérebro

A falta de oxigênio no SNC pode ser devastadora, e o sistema cardiovascular tem reflexos regulatórios específicos para garantir que o suprimento de sangue não seja interrompido. Existem várias rotas para o sangue entrar no SNC, com especializações para proteger o suprimento de sangue e maximizar a capacidade do cérebro de obter uma perfusão ininterrupta.

Suprimento Arterial

A principal artéria que transporta sangue recentemente oxigenado do coração é a aorta. Os primeiros ramos da aorta fornecem nutrientes e oxigênio ao coração. Os próximos ramos dão origem ao artérias carótidas comuns, que ainda se ramifica no artérias carótidas internas. As artérias carótidas externas fornecem sangue aos tecidos da superfície do crânio. As bases das carótidas comuns contêm receptores de estiramento que respondem imediatamente à queda da pressão sanguínea ao ficar em pé. o reflexo ortostático é uma reação a essa mudança na posição do corpo, de forma que a pressão arterial é mantida contra o efeito crescente da gravidade (ortostático significa “ficar de pé”). A frequência cardíaca aumenta - um reflexo da divisão simpática do sistema nervoso autônomo - e isso aumenta a pressão arterial.

A artéria carótida interna entra no crânio através do canal carotídeo no osso temporal. Um segundo conjunto de vasos que abastecem o CNS são os artérias vertebrais, que são protegidos à medida que passam pela região do pescoço pelo forame transverso das vértebras cervicais. As artérias vertebrais entram no crânio através do forame magno do osso occipital.

Ramificações das artérias vertebrais esquerda e direita fundem-se no artéria espinhal anterior suprindo a face anterior da medula espinhal, encontrada ao longo da fissura mediana anterior. As duas artérias vertebrais então se fundem no artéria basilar, que dá origem a ramos para o tronco encefálico e cerebelo. As artérias carótidas internas esquerda e direita e ramos da artéria basilar tornam-se todos os círculo de Willis, uma confluência de artérias que pode manter a perfusão do cérebro, mesmo se o estreitamento ou um bloqueio limitar o fluxo através de uma parte (Figura 1).

Assista a esta animação para ver como o sangue flui para o cérebro e passa pelo círculo de Willis antes de ser distribuído pelo cérebro. O círculo de Willis é um arranjo especializado de artérias que garantem a perfusão constante do cérebro, mesmo em caso de bloqueio de uma das artérias do círculo. A animação mostra a direção normal do fluxo através do círculo de Willis para a artéria cerebral média. De onde viria o sangue se houvesse um bloqueio logo posterior à artéria cerebral média à esquerda?

Retorno venoso

Depois de passar pelo SNC, o sangue retorna à circulação por meio de uma série de seios durais e veias (Figura 2). o seio sagital superior corre no sulco da fissura longitudinal, onde absorve o LCR das meninges. O seio sagital superior drena para a confluência dos seios da face, junto com o seios occipitais e seio reto, para então drenar para o seios transversos. Os seios transversais se conectam ao seios sigmóides, que então se conecta ao veias jugulares. De lá, o sangue continua em direção ao coração para ser bombeado para os pulmões para reoxigenação.

Coberturas de proteção do cérebro e da medula espinhal

A superfície externa do SNC é coberta por uma série de membranas compostas de tecido conjuntivo chamado de meninges, que protegem o cérebro. o dura-máter é uma espessa camada fibrosa e uma forte bainha protetora sobre todo o cérebro e medula espinhal. É ancorado na superfície interna do crânio e cavidade vertebral. o matéria aracnóide é uma membrana de tecido fibroso fino que forma um saco solto ao redor do SNC. Abaixo da aracnóide está uma malha fina e filamentosa chamada de trabéculas aracnóides, que se parece com uma teia de aranha, dando a essa camada seu nome. Diretamente adjacente à superfície do SNC está o pia-máter, uma membrana fibrosa fina que segue as convoluções de giros e sulcos no córtex cerebral e se encaixa em outras ranhuras e recortes (Figura 3).

Dura-máter

Como uma capa espessa cobrindo o cérebro, a dura-máter é uma capa externa dura. O nome vem do latim para “mãe durona” para representar seu papel fisicamente protetor. Ele envolve todo o SNC e os principais vasos sanguíneos que entram no crânio e na cavidade vertebral. Ele está diretamente ligado à superfície interna dos ossos do crânio e ao final da cavidade vertebral. Existem dobras da dura-máter que se encaixam em grandes fendas do cérebro. Duas dobraduras passam pelas separações da linha média do cérebro e cerebelo; um forma uma tenda semelhante a uma prateleira entre os lobos occipitais do cérebro e do cerebelo, e o outro circunda a glândula pituitária. A dura-máter também envolve e apóia os seios venosos.

Matéria aracnóide

A camada intermediária das meninges é a aracnóide, assim chamada em homenagem às trabéculas semelhantes a uma teia de aranha entre ela e a pia-máter. A aracnóide define um invólucro semelhante a um saco ao redor do SNC. As trabéculas são encontradas no Espaço subaracnóide, que é preenchido com CSF circulante. A aracnóide emerge nos seios durais como o granulações aracnóides, onde o LCR é filtrado de volta para o sangue para drenagem do sistema nervoso. O espaço subaracnóide é preenchido com LCR circulante, que também fornece uma almofada líquida para o cérebro e a medula espinhal. Semelhante ao exame de sangue clínico, uma amostra de LCR pode ser retirada para encontrar evidências químicas de neuropatologia ou traços metabólicos das funções bioquímicas do tecido nervoso.

Pia Mater

A superfície externa do SNC é coberta pela fina membrana fibrosa da pia-máter. Acredita-se que ele tenha uma camada contínua de células, fornecendo uma membrana impermeável a fluidos. O nome pia-máter vem do latim para “mãe afetuosa”, sugerindo que a membrana fina é uma cobertura suave para o cérebro. A pia se estende por todas as convoluções do SNC, revestindo o interior dos sulcos nos córtices cerebelares e cerebrais. No final da medula espinhal, um filamento fino se estende da extremidade inferior do SNC na região lombar superior da coluna vertebral até a extremidade sacral da coluna vertebral. Como a medula espinhal não se estende pela região lombar inferior da coluna vertebral, uma agulha pode ser inserida através da dura-máter e das camadas da aracnoide para retirar o LCR. Este procedimento é chamado de punção lombar e evita o risco de danificar o tecido central da medula espinhal. Os vasos sanguíneos que nutrem o tecido nervoso central estão entre a pia-máter e o tecido nervoso.

Tente

A meningite é uma inflamação das meninges, as três camadas de membrana fibrosa que circundam o SNC. A meningite pode ser causada por infecção por bactérias ou vírus. Os patógenos específicos não são especiais para meningite; é apenas uma inflamação daquele conjunto específico de tecidos do que pode ser uma infecção mais ampla. A meningite bacteriana pode ser causada por Estreptococo, Estafilococo, ou o patógeno da tuberculose, entre muitos outros. A meningite viral é geralmente o resultado de enterovírus comuns (como aqueles que causam distúrbios intestinais), mas pode ser o resultado do vírus do herpes ou vírus do Nilo Ocidental. A meningite bacteriana tende a ser mais grave.

Os sintomas associados à meningite podem ser febre, calafrios, náuseas, vômitos, sensibilidade à luz, dor no pescoço ou forte dor de cabeça. Mais importantes são os sintomas neurológicos, como mudanças no estado mental (confusão, déficits de memória e outros sintomas do tipo demência). Um sério risco de meningite pode ser o dano às estruturas periféricas por causa dos nervos que passam pelas meninges. A perda auditiva é um resultado comum da meningite.

O teste primário para meningite é uma punção lombar. Uma agulha inserida na região lombar da coluna vertebral através da dura-máter e membrana aracnóide no espaço subaracnóide pode ser usada para retirar o fluido para testes químicos. A mortalidade ocorre em 5 a 40 por cento das crianças e 20 a 50 por cento dos adultos com meningite bacteriana. O tratamento da meningite bacteriana é feito com antibióticos, mas a meningite viral não pode ser tratada com antibióticos porque os vírus não respondem a esse tipo de medicamento. Felizmente, as formas virais são mais brandas.

Assista a este vídeo que descreve o procedimento conhecido como punção lombar, um procedimento médico usado para coletar amostras de LCR. Devido à anatomia do SNC, é um local relativamente seguro para inserir uma agulha. Por que a punção lombar é realizada na região lombar inferior da coluna vertebral?

O Sistema Ventricular

O líquido cefalorraquidiano (LCR) circula por todo e ao redor do SNC. Em outros tecidos, a água e pequenas moléculas são filtradas através dos capilares como o principal contribuinte para o fluido intersticial. No cérebro, o LCR é produzido em estruturas especiais para perfundir através do tecido nervoso do SNC e é contínuo com o líquido intersticial. Especificamente, o LCR circula para remover resíduos metabólicos dos fluidos intersticiais dos tecidos nervosos e devolvê-los à corrente sanguínea. o ventrículos são os espaços abertos dentro do cérebro por onde circula o LCR. Em alguns desses espaços, o LCR é produzido pela filtragem do sangue, realizada por uma membrana especializada conhecida como plexo coróide. O LCR circula por todos os ventrículos para eventualmente emergir no espaço subaracnóideo, onde será reabsorvido pelo sangue.

Os ventrículos

Existem quatro ventrículos dentro do cérebro, todos desenvolvidos a partir do espaço oco original dentro do tubo neural, o canal central. Os dois primeiros são chamados de ventrículos laterais e estão nas profundezas do cérebro. Esses ventrículos estão conectados ao terceiro ventrículo por duas aberturas chamadas de forames interventriculares. O terceiro ventrículo é o espaço entre os lados esquerdo e direito do diencéfalo, que se abre para o aqueduto cerebral que passa pelo mesencéfalo. O aqueduto abre para o quarto ventrículo, que é o espaço entre o cerebelo e a ponte e a medula superior (Figura 4).

À medida que o telencéfalo aumenta e cresce na cavidade craniana, ele é limitado pelo espaço dentro do crânio. O telencéfalo é a região mais anterior do que era o tubo neural, mas não pode crescer além do limite do osso frontal do crânio. Como o cérebro se encaixa nesse espaço, ele assume uma formação em forma de C, passando pelas regiões frontal, parietal, occipital e, finalmente, temporal.

O espaço dentro do telencéfalo é esticado na mesma forma de C. Os dois ventrículos estão nos lados esquerdo e direito e já foram chamados de primeiro e segundo ventrículos. Os forames interventriculares conectam a região frontal dos ventrículos laterais com o terceiro ventrículo. O terceiro ventrículo é o espaço delimitado pelas paredes mediais do hipotálamo e do tálamo. Os dois tálamos se tocam no centro da maioria dos cérebros como massa intermediária, que é cercada pelo terceiro ventrículo. O aqueduto cerebral se abre um pouco abaixo do epitálamo e passa pelo mesencéfalo. O tectum e o tegmento do mesencéfalo são o teto e o piso do aqueduto cerebral, respectivamente. O aqueduto se abre no quarto ventrículo. O assoalho do quarto ventrículo é a superfície dorsal da ponte e da medula superior (aquela massa cinzenta que faz uma continuação do tegmento do mesencéfalo). O quarto ventrículo então se estreita no canal central da medula espinhal.

O sistema ventricular se abre para o espaço subaracnóideo do quarto ventrículo. O solteiro abertura mediana e o par de aberturas laterais conecte-se ao espaço subaracnóideo para que o LCR possa fluir pelos ventrículos e ao redor do SNC. O líquido cefalorraquidiano é produzido dentro dos ventrículos por um tipo de membrana especializada chamada plexo coróide. As células ependimárias (um dos tipos de células gliais descritas na introdução ao sistema nervoso) circundam os capilares sanguíneos e filtram o sangue para produzir LCR. O fluido é uma solução límpida com uma quantidade limitada dos constituintes do sangue. É essencialmente água, pequenas moléculas e eletrólitos. O oxigênio e o dióxido de carbono são dissolvidos no LCR, assim como no sangue, e podem se difundir entre o fluido e o tecido nervoso.

Circulação do líquido cefalorraquidiano

Os plexos coróides são encontrados em todos os quatro ventrículos. Observados na dissecção, eles aparecem como estruturas macias e difusas que ainda podem ser rosadas, dependendo de quão bem o sistema circulatório está desobstruído na preparação do tecido. O LCR é produzido a partir de componentes extraídos do sangue, de modo que seu fluxo para fora dos ventrículos está vinculado ao pulso da circulação cardiovascular. Dos ventrículos laterais, o LCR flui para o terceiro ventrículo, onde mais LCR é produzido, e então através do aqueduto cerebral para o quarto ventrículo, onde ainda mais LCR é produzido.

Uma quantidade muito pequena de LCR é filtrada em qualquer um dos plexos, em um total de cerca de 500 mililitros diários, mas é feita continuamente e pulsa através do sistema ventricular, mantendo o fluido em movimento. Do quarto ventrículo, o LCR pode continuar descendo pelo canal central da medula espinhal, mas este é essencialmente um fundo de saco, portanto, mais líquido deixa o sistema ventricular e se move para o espaço subaracnóideo através das aberturas mediana e lateral. Dentro do espaço subaracnóideo, o LCR flui ao redor de todo o SNC, fornecendo duas funções importantes.

Assista a esta animação que mostra o fluxo do LCR através do cérebro e da medula espinhal, e como ele se origina dos ventrículos e se espalha para o espaço dentro das meninges, onde os fluidos então se movem para os seios venosos para retornar à circulação cardiovascular. Quais são as estruturas que produzem CSF e onde se encontram? Como as estruturas são indicadas nesta animação? Como em outras partes da circulação, o LCR coleta os resíduos metabólicos do tecido nervoso e os move para fora do SNC. Ele também atua como uma almofada líquida para o cérebro e a medula espinhal. Ao envolver todo o sistema no espaço subaracnóide, ele fornece uma fina proteção ao redor dos órgãos dentro da dura-máter forte e protetora. As granulações aracnóides são bolsas da membrana aracnóide para os seios durais, de modo que o LCR pode ser reabsorvido no sangue, junto com os resíduos metabólicos. Dos seios durais, o sangue drena da cabeça e do pescoço pelas veias jugulares, junto com o resto da circulação para que o sangue seja reoxigenado pelos pulmões e os resíduos sejam filtrados pelos rins (Tabela 1).

Tabela 1. Componentes da Circulação do LCR
Ventrículos lateraisTerceiro ventrículoAqueduto cerebralQuarto ventrículoCanal centralEspaço subaracnóide
Localização no CNSCérebroDiencéfaloMesencéfaloEntre a ponte / medula superior e cerebeloMedula espinhalExterno para todo o CNS
Estrutura do vaso sanguíneoPlexo coróidePlexo coróideNenhumPlexo coróideNenhumGranulações aracnóides

Tente

O fornecimento de sangue ao cérebro é crucial para sua capacidade de desempenhar muitas funções. Sem um suprimento constante de oxigênio e, em menor grau, de glicose, o tecido nervoso do cérebro não consegue manter sua extensa atividade elétrica. Esses nutrientes chegam ao cérebro através do sangue e, se o fluxo sanguíneo for interrompido, a função neurológica ficará comprometida. O nome comum para uma interrupção do fornecimento de sangue ao cérebro é acidente vascular cerebral. É causada por um bloqueio de uma artéria no cérebro. O bloqueio é causado por algum tipo de êmbolo: um coágulo de sangue, um êmbolo de gordura ou uma bolha de ar. Quando o sangue não consegue viajar através da artéria, o tecido circundante que é privado morre de fome e morre.

Os derrames muitas vezes resultam na perda de funções muito específicas. Um derrame na medula lateral, por exemplo, pode causar uma perda na capacidade de engolir. Às vezes, funções aparentemente não relacionadas são perdidas porque são dependentes de estruturas na mesma região. Junto com a deglutição no exemplo anterior, um derrame naquela região pode afetar as funções sensoriais da face ou das extremidades porque importantes vias de substância branca também passam pela medula lateral. A perda de fluxo sanguíneo para regiões específicas do córtex pode levar à perda de funções superiores específicas, desde a capacidade de reconhecer rostos até a capacidade de mover uma determinada região do corpo. A perda de memória severa ou limitada pode ser o resultado de um acidente vascular cerebral no lobo temporal.

Relacionados a acidentes vasculares cerebrais estão os ataques isquêmicos transitórios (AITs), que também podem ser chamados de "miniderrames". São eventos em que um bloqueio físico pode ser temporário, cortando o suprimento de sangue e oxigênio para uma região, mas não a ponto de causar morte celular nessa região. Enquanto os neurônios dessa área estão se recuperando do evento, a função neurológica pode ser perdida. A função pode retornar se a área for capaz de se recuperar do evento. A recuperação de um AVC (ou TIA) depende fortemente da velocidade do tratamento. Freqüentemente, a pessoa que está presente e percebe que algo está errado deve então tomar uma decisão.

O mnemônico VELOZES ajuda as pessoas a se lembrarem do que procurar quando alguém está lidando com perdas repentinas de função neurológica. Se alguém reclamar de estar se sentindo "engraçado", verifique essas coisas rapidamente:

  • Enfrentar: Olhe para o rosto da pessoa. Ele ou ela tem problemas para se mover Fás músculos e fazendo expressões faciais regulares?
  • Braços: Peça à pessoa para aumentar seu UMArms acima da cabeça. A pessoa consegue levantar um braço, mas não o outro?
  • Fala: Tem a pessoa Speech mudou? Ele ou ela está murmurando palavras ou tendo problemas para dizer coisas?
  • Tempo: Se alguma dessas coisas aconteceu, então é Time para pedir ajuda.

Às vezes, o tratamento com medicamentos para afinar o sangue pode aliviar o problema e a recuperação é possível. Se o tecido estiver danificado, o que é surpreendente sobre o sistema nervoso é que ele é adaptável. Com terapia física, ocupacional e fonoaudiológica, as vítimas de derrames podem se recuperar ou, mais precisamente, reaprender funções.


Assista o vídeo: SISTEMA NERVOSO - ENCÉFALO (Fevereiro 2023).