Sistema Nervoso Autónomo

Descrição Geral

Definição

O SNA é responsável por controlar funções que não requerem o pensamento consciente.

• Controla as funções corporais inconscientes, involuntárias e viscerais
• Trajeto: SNC → gânglio → tecido alvo

Componentes

• Os neurónios aferentes (sensitivos) originam-se em recetores viscerais e fornecem estímulos ao SNC
• Os neurónios eferentes (efetores ou motores) geralmente consistem numa série de 2 neurónios:
  • Neurónio pré-ganglionar (pré-sináptico) com um corpo celular no SNC
  • Neurónio pós-ganglionar (pós-sináptico) com um corpo celular na periferia, que inerva os tecidos alvo
• Os neurónios pré-sinápticos do sistema nervoso parassimpático (SNP) e do sistema nervoso simpático (SNS) realizam a transmissão do sinal sináptico, utilizando a acetilcolina (ACh) como neurotransmissor.
• Os neurónios simpáticos pós-sinápticos libertam principalmente norepinefrina (NE), mas normalmente participam na co-transmissão, libertando simultaneamente ATP e neuropeptídeo Y. O neurotransmissor predominante varia consoante o tecido alvo e o contexto fisiológico.
• Os neurónios parassimpáticos pós-sinápticos geralmente realizam a transmissão do sinal sináptico usando ACh como neurotransmissor.
• Os neurónios do sistema nervoso entérico (SNE) podem ter 3 ou mais neurónios nas suas vias e transmitem o sinal sináptico usando vários neurotransmissores:
  • ACh
  • Óxido nítrico (NO)
  • Serotonina (5-hidroxitriptamina (5HT))
  • GABA
  • Substância P
  • Peptídeo intestinal vasoativo (VIP, pela signal em inglês)

Divisões do SNA

• Sistema simpático:
  • A sua ativação leva a um estado geral de hiperfunção
  • Responsável pela resposta de “luta ou fuga”
  • Possui conexões com a maioria dos tecidos do corpo
  • Dominância simpática → ↑ FC, ↑ pressão arterial, cessação do peristaltismo GI, glicogenólise
• Sistema parassimpático:
  • A ativação leva a um estado geral de hipofunção
  • Responsável pela resposta “descansar e digerir”
  • Dominância parassimpática → ↓ FC, ↓ pressão arterial, promoção do peristaltismo GI, glicogénese
• SNE:
  • Envolvido na regulação dos processos digestivos
  • Capaz de funcionar independentemente do restante sistema nervoso
  • Composto principalmente por 2 feixes nervosos complexos:
    • O plexo mioentérico (de Auerbach)
    • O plexo submucoso (de Meissner)
  • Exceção à regra de inervação de 2 neurónios do SNA

Sistema Nervoso Simpático

O SNS está envolvido com muitas das funções associadas à resposta de “luta ou fuga”. Embora esta resposta esteja no extremo do espectro da fisiologia simpática, serve como modelo para o entendimento de que o SNS permite que os nossos tecidos respondam adequadamente a vários graus de stress fisiológico.

Neurónios simpáticos

• Os corpos celulares dos neurónios pré-ganglionares estão localizados na medula espinhal:
  • Emergem das regiões toracolombar
  • Localizados nas colunas intermediolaterais (colunas laterais)
  • As fibras pré-sinápticas saem da medula espinhal através das raízes anteriores e entram nos ramos anteriores de T1‒L2.
  • As raízes anteriores emitem ramos (ramos comunicantes brancos) para os troncos simpáticos. As fibras simpáticas podem:
    • Viajar (subir ou descer) nos troncos simpáticos para um gânglio paravertebral → sinapse com fibras simpáticas pós-ganglionares
    • Juntar-se às fibras adjacentes do nervo espinhal anterior, através de ramificações (ramos comunicantes cinzentos) → sinapse com fibras simpáticas pós-ganglionares
    • Passar pelo tronco simpático (sem sinapse), tornando-se contínuas com 1 dos nervos esplâncnicos alcançando e, finalmente, realizando sinapse com os gânglios pré-vertebrais
    • Passar pelo gânglio celíaco (sem sinapse) e viajar diretamente para o órgão alvo (aplica-se apenas à glândula suprarrenal) para fazer sinapse com células cromafins, que secretam epinefrina diretamente na corrente sanguínea (outra exceção à regra dos 2 neurónios do SNA).
    • ACh é o neurotransmissor em todas as sinapses acima referidas.
• Os gânglios paravertebrais formam uma série de nódulos conhecidos como tronco simpático:
  • Localizado junto à coluna vertebral
  • Local de sinapse entre os neurónios pré-ganglionares e pós-ganglionares
  • Os gânglios são geralmente organizados da seguinte forma:
    • 3 gânglios cervicais (superior, médio e inferior)
    • 12 gânglios torácicos (gânglio cervical inferior e o 1º gânglio torácico podem fundir-se para formar o gânglio “estrelado”)
    • 4 gânglios lombares
    • 5 gânglios sagrados
• Distalmente aos gânglios paravertebrais, todos os nervos se tornam nervos esplâncnicos.
  • Os nervos esplâncnicos contêm fibras aferentes e eferentes que transmitem informações entre o SNC e as estruturas viscerais:
    • Os nervos esplâncnicos cardiopulmonares transportam fibras pós-sinápticas que inervam as vísceras torácicas.
    • Os nervos esplâncnicos abdominopélvicos transportam fibras pós-sinápticas que inervam as vísceras abdominais e pélvicas.
• As vísceras abdominais e pélvicas são inervadas pelos nervos esplâncnicos abdominopélvicos.
  • Lembrar que estes nervos passam pelos troncos simpáticos (sem fazer sinapse) para se tornarem nervos esplâncnicos.
  • Os nervos esplâncnicos abdominopélvicos incluem:
    • Nervo esplâncnico maior
    • Nervo esplâncnico menor
    • Nervo esplâncnico mínimo
    • Nervo esplâncnico lombar
• Os neurónios pré-sinápticos fazem sinapse nos gânglios pré-vertebrais.
  • Os gânglios pré-vertebrais localizam-se próximos do órgão alvo e dos ramos da aorta.
  • Os gânglios pré-vertebrais incluem:
    • Gânglio celíaco
    • Gânglio aorticorrenal
    • Gânglio mesentérico superior
    • Gânglio mesentérico inferior
  • Conexões esplâncnicas/ganglionares:
    • Nervo esplâncnico maior → gânglio celíaco
    • Nervos esplâncnicos menor + mínimo → gânglio aorticorrenal
    • Nervos esplâncnicos mínimo + nervos esplâncnicos lombares → gânglios mesentéricos superior e inferior
  • Conexões ganglionares/viscerais:
    • Gânglio celíaco (inerva os órgãos derivados do intestino anterior) → esófago distal, estômago, duodeno proximal, pâncreas, fígado, sistema biliar, baço, glândulas suprarrenais
    • Gânglio aorticorrenal → aorta, rins
    • Gânglio mesentérico superior (inerva os órgãos derivados do intestino médio) → duodeno distal, jejuno, íleo, cego, apêndice, cólon ascendente, cólon transverso proximal
    • Gânglio mesentérico inferior (inerva os órgãos derivados do intestino posterior) → cólon transverso distal, cólon descendente, cólon sigmoide, reto, canal anal, bexiga, genitália externa, gónadas
• Os neurónios simpáticos pós-ganglionares viajam, assim, para seus tecidos alvo, onde estimulam a atividade simpática específica do órgão alvo.
  • A NE é libertada como neurotransmissor em recetores adrenérgicos na maioria dos órgãos.
  • Os recetores adrenérgicos incluem:
    • Recetores alfa-adrenérgicos:
      • Alfa-1 (α₁): Três subtipos (α₁ₐ, α₁ᵦ, α₁ᵈ) – mediam principalmente a contração do músculo liso
      • Alfa-2 (α₂): Três subtipos (α₂ₐ, α₂ᵦ, α₂ᶜ) – principalmente autorecetores e heterorrecetores inibidores
    • Recetores beta-adrenérgicos:
      • Beta-1 (β₁): Efeitos principalmente cardíacos.
      • Beta-2 (β₂): Relaxamento principalmente dos músculos lisos e efeitos metabólicos.
      • Beta-3 (β₃): Efeitos principalmente metabólicos no tecido adiposo.
      • Beta-4 (β₄): Identificado recentemente, principalmente no tecido cardíaco.
  • Podem ser libertados outros peptídeos na sinapse, além da NE:
    • O neuropeptídeo Y é libertado nos vasos cardíacos para regular o fluxo sanguíneo coronário.
    • A somatostatina é libertada na mucosa intestinal para regular a motilidade GI.
  • A ACh é libertada como neurotransmissor nos recetores colinérgicos simpáticos em:
    • Glândulas sudoríparas
    • Músculos piloeretores da pele (a estimulação causa “arrepios”)
    • Vasos de resistência pré-capilares localizados em leitos do músculo esquelético
  • Os recetores colinérgicos no SNS são do subtipo muscarínico.
  • Podem ser libertados outros peptídeos além da ACh na sinapse:
    • O VIP é libertado nos leitos musculares esqueléticos e atua como um potente vasodilatador.
    • O peptídeo relacionado com o gene da calcitonina (CGRP, pela sigla em inglês) é libertado nos vasos intracranianos e extracranianos e atua como um potente vasodilatador.

Funções simpáticas

No seu extremo, o SNS desencadeia a resposta de “luta ou fuga” em reação ao stress fisiológico.

• Ocorre primariamente uma resposta vascular
• A maioria dos vasos responde à estimulação simpática com vasoconstrição e redirecionamento do fluxo sanguíneo vital para “luta ou fuga” (“fight-or-flight”) para:
  • Órgãos viscerais abdominais
  • Órgãos viscerais pélvicos
• Exceções a notar:
  • Os vasos coronários dilatam para aumentar a perfusão miocárdica e melhorar o desempenho cardíaco.
  • Os vasos dos leitos musculares esqueléticos dilatam para aumentar a perfusão muscular e melhorar o desempenho muscular.
  • Os vasos da genitália externa dilatam para permitir a excitação e a ereção.
• A resposta vascular de um determinado tecido alvo depende da:
  • A proporção relativa de recetores alfa e beta
  • A presença de peptídeos libertados para neurotransmissão na sinapse

Em momentos de stress fisiológico normal, o SNS permanece constitutivamente ativo (mas em equilíbrio com o SNP):

• Há estimulação tónica dos vasos sanguíneos, mas não na extensão da vasoconstrição extrema:
  • O SNS e o SNP permitem atividades coordenadas ao nível da interface alvéolo-capilar no pulmão permitindo a troca ideal de O₂.
  • O SNS e SNP permitem atividades coordenadas ao nível da interface epitélio-capilar intestinal permitindo uma absorção ideal.
• Nos momentos de repouso, a tonicidade vascular mediada pelo SNS é mínima.

O SNS desempenha um papel complexo na regulação imune:

• Inervação dos órgãos linfoides primários e secundários (medula óssea, timo, baço, gânglios linfáticos)
• Forma sinapses neuroimunes diretas com células imunes
• A maioria das células imunes expressa múltiplos subtipos de recetores adrenérgicos
• Os efeitos sobre a função imunológica dependem do contexto:
  • Ativação simpática aguda: pró-inflamatória (mediada pelo recetor β)
  • Ativação simpática crónica: imunossupressora (mediada pelo recetor α)
• Regula o tráfego de linfócitos, a produção de citocinas e as respostas de anticorpos
• É fundamental na coordenação das respostas neuroimunes durante o stress, infeções e inflamações
• A desregulação contribui para doenças autoimunes e inflamatórias

Sistema Nervoso Parassimpático

O SNP está envolvido em muitas das funções associadas ao “descanso e digestão”. Embora a resposta de “repouso e digestão” esteja no extremo do espectro da fisiologia parassimpática, a mesma serve como modelo para entender que o SNP permite que os nossos tecidos recuperem adequadamente e/ou equilibrem os vários graus de stress fisiológico.

Neurónios parassimpáticos

• As fibras parassimpáticas emergem das regiões craniossacrais do sistema nervoso.
• Os corpos celulares dos neurónios pré-ganglionares estão localizados nos núcleos dos nervos cranianos (NC) (NC III, NC VII, NC IX e NC X) e na porção terminal da medula espinhal (S2-S4):
  • O CN X (nervo vago, compreende a maior parte do SNP) tem múltiplos núcleos na medula:
    • Núcleo motor dorsal do vago (DMV, pela sigla em inglês): fonte primária de saída parassimpática eferente para as vísceras torácicas e abdominais
    • Núcleo ambíguo: contém neurónios pré-ganglionares para o coração e os músculos laríngeos
    • Núcleo do trato solitário (NTS): centro de integração de informações sensoriais aferentes, organizado em subnúcleos com funções distintas:
      • Subnúcleo gustativo: sensação do paladar
      • Subnúcleos cardiorrespiratórios: processam aferentes viscerais
      • Subnúcleo gelatinoso: modulação da dor
    • Núcleo espinhal trigeminal: processa informações somatossensoriais do ouvido, da mucosa laríngea e das meninges
    • Área postrema: “centro do vómito” quimiosensível
• Alguns neurónios pré-ganglionares fazem sinapse dentro da abóbada craniana em 1 dos 4 pares de gânglios simpáticos intracranianos:
  • NC III → gânglio ciliar → inerva:
    • Íris
    • Músculos ciliares pupilares
  • NC VII → gânglios pterigopalatino e submandibular → inervam:
    • Glândulas lacrimais
    • Glândulas nasais
    • Glândulas palatinas
    • Glândulas faríngeas
    • Glândulas sublinguais
    • Glândulas submandibulares
  • NC IX → gânglio ótico → inerva as glândulas parótidas
• Alguns neurónios pré-ganglionares fora da abóbada craniana fazem sinapse nos gânglios terminais ou intramurais do(s) órgão(s) alvo:
  • NC X (nervo vago) → gânglios terminais das:
    • Vísceras torácicas: coração, pulmões, esófago distal, estômago, duodeno proximal, pâncreas, fígado, sistema biliar, baço
    • Vísceras do intestino médio: duodeno distal, jejuno, íleo, cego, apêndice, cólon ascendente, cólon transverso proximal
    • Nota: O cólon transverso distal recebe inervação dupla, com o suprimento parassimpático a transitar de fontes vagais para fontes esplâncnicas pélvicas.
  • Nervos esplâncnicos pélvicos (S2-S4) → gânglios terminais das:
    • Vísceras do intestino posterior: cólon transverso distal, cólon descendente, cólon sigmoide, reto e canal anal superior
    • Vísceras pélvicas: ureteres inferiores, bexiga, uretra, útero, colo do útero, genitália externa
• As fibras parassimpáticas aferentes compreendem fibras aferentes viscerais que conduzem informação até ao nervo vago e aos nervos esplâncnicos pélvicos:
  • Dos barorrecetores carotídeos e aórticos
  • Do coração, pulmões e trato digestivo
  • Dos órgãos pélvicos e genitália externa
• A maioria dos nervos parassimpáticos são sensitivos e inervam a maioria dos órgãos major.
• O SNP pré-ganglionar e pós-ganglionar liberta ACh como neurotransmissor nos recetores colinérgicos:
  • Recetores colinérgicos muscarínicos:
    • M₁: Neural/SNC, células parietais gástricas
    • M₂: Tecido cardíaco, músculo liso, neural
    • M₃: Glândulas exócrinas, músculo liso, endotélio
    • M₄: SNC, principalmente autoreceptores pré-sinápticos
    • M₅: SNC, particularmente na substância negra e no hipocampo
    • Os recetores colinérgicos na maioria dos outros órgãos alvo são do subtipo muscarínico.
    • Os recetores colinérgicos nas glândulas sudoríparas são do subtipo muscarínico.
  • Recetores colinérgicos nicotínicos: Todos os recetores colinérgicos na sinapse pré-ganglionar/pós-ganglionar são do subtipo nicotínico.
  • Podem ser libertados outros peptídeos além da ACh na sinapse:
    • Neuropeptídeo Y
    • VIP
    • CGRP

Funções parassimpáticas

No seu extremo, o SNP desencadeia a resposta de “repouso e digestão” em resposta à necessidade de recuperação fisiológica de equilibro das ações do SNS.

• Diminui a contratilidade do miocárdio auricular e ventricular
• Reduz a velocidade de condução cardíaca para desacelerar ritmos de taquicardia e prevenir arritmias
• Promove a salivação
• Promove/aumenta o peristaltismo GI e a atividade secretora
• Contrai o músculo liso das vias aéreas durante a inspiração para manter a permeabilidade das mesmas

O SNP desempenha um papel crucial na regulação imunológica:

• “Reflexo inflamatório” – o nervo vago deteta inflamação periférica através de recetores de citocinas
• Via anti-inflamatória colinérgica – a sinalização eferente vagal suprime a produção de citocinas pró-inflamatórias
• As eferências vagais fazem sinapse com o nervo esplénico, libertando norepinefrina
• A norepinefrina estimula a liberação de acetilcolina das células T que expressam colina acetiltransferase
• A acetilcolina liga-se aos recetores nicotínicos α7 nos macrófagos, inibindo a produção de TNF-α, IL-1β e IL-6
• Forma um circuito neuroimunológico distinto do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal
• Alvo terapêutico para doenças inflamatórias, incluindo artrite reumatoide e doença inflamatória intestinal

Sistema Nervoso Simpático x Parassimpático

Sistema Nervoso Entérico

A porção entérica do SNA está associada a funções de digestão e regulação das secreções GI e do músculo liso.

Sistema nervoso intramural

• Localizado na parede do trato GI (plexo entérico)
• Aproximadamente 500 milhões de neurónios com mais de 20 tipos distintos de neurónios funcionais que formam redes neurais sofisticadas
• Envolvido na regulação dos processos digestivos e é capaz de funcionar independentemente do restante do sistema nervoso
  • Totalmente autónomo e capaz de função independente através de atividade reflexa local
  • Conectado ao, comunica com, e recebe feedback do SNS e do SNP.
• Consiste em 2 plexos ricos em gânglios:
  • Plexo submucoso (plexo de Meissner): encontrado na submucosa → regula o movimento de fluidos e eletrólitos através da mucosa intestinal
  • Plexo mioentérico (plexo de Auerbach): encontrado na muscular própria entre as camadas longitudinal e circular do músculo liso, nas paredes do trato GI → coordena as contrações do músculo liso envolvidas no peristaltismo
• Tipos de neurónios SNE:
  • Neurónios aferentes primários intrínsecos (IPANs, pela sigla em inglês): neurónios sensoriais que detetam estímulos mecânicos, químicos e térmicos
  • Interneurónios: formam cadeias para a propagação ascendente e descendente de sinais
  • Neurónios motores: controlo excitatório e inibitório do músculo liso, secreção e fluxo sanguíneo
  • Neurónios intestinofugais: projetam-se para fora do intestino para os gânglios pré-vertebrais
  • Neurónios secretomotores/vasomotores: regulam a secreção e o fluxo sanguíneo
• Células gliais entéricas:
  • Superam os neurónios entéricos em 2:1
  • Funcionalmente semelhantes aos astrócitos do SNC
  • Regulam a função de barreira intestinal
  • Participam nas interações neuroimunes
  • Essenciais para o desenvolvimento e manutenção do SNE

Inervação simpática

• Gânglios pré-vertebrais:
  • Gânglios celíacos
  • Gânglios mesentéricos superiores
  • Gânglios mesentéricos inferiores
• Nervos:
  • Nervo(s) esplâncnico(s)
  • Nervo(s) hipogástrico(s)
  • Nervo(s) cólico(s)
• Efeitos:
  • ↓ Peristaltismo e secreção GI
  • Constrição dos esfíncteres GI

Inervação parassimpática

• Nervos:
  • Vago
  • Nervos esplâncnicos pélvicos (S2-S4)
  • Nervos sensitivos aferentes → sensação consciente da função visceral (e.g., fome, distensão, náusea)
• Efeitos:
  • ↑ Peristaltismo e secreção GI
  • Relaxamento dos esfíncteres GI

Relevância Clínica

• Síndrome de Horner: uma condição que resulta de qualquer patologia que danifique os nervos simpáticos de um lado da face, afetando a saída simpática do gânglio cervical superior. A síndrome de Horner resulta de uma lesão traumática, uma doença ou uma mutação hereditária. Um cenário frequentemente encontrado é o da síndrome de Horner com apresentação por neoplasia pulmonar de Pancoast e disseminação metastática, que pode invadir a cadeia simpática. Os sintomas incluem miose e ptose unilateral, assim como anidrose do lado da cara afetado.
• Neuropatia autonómica cardiovascular (NAC): Uma complicação grave da diabetes mellitus caracterizada por danos nas fibras nervosas autonómicas que inervam o coração e os vasos sanguíneos. As manifestações clínicas incluem taquicardia em repouso, intolerância ao exercício, hipotensão ortostática e enfarte do miocárdio silencioso. O diagnóstico envolve testes de reflexos autonómicos cardiovasculares (CARTs, pela sigla em inglês) e análise da variabilidade da frequência cardíaca. O tratamento centra-se no controlo glicémico, modificações no estilo de vida e gestão dos sintomas.
• Disfunção do SNA (disautonomia): abrange um espectro de distúrbios que afetam a regulação autonómica. As causas variam de formas primárias, como falha autonómica pura e atrofia multissistémica, a formas secundárias associadas a condições metabólicas (e.g., diabetes), infecciosas (e.g., VIH, pós-COVID), autoimunes, neurodegenerativas e paraneoplásicas. Os sintomas podem incluir hipotensão ortostática, transpiração anormal, disfunção gastrointestinal e urinária e problemas sexuais. O diagnóstico envolve testes de função autonómica, teste de tilt e avaliações sudomotoras e sensoriais. O tratamento inclui mudanças no estilo de vida, medicamentos e terapias de neuromodulação, como estimulação do nervo vago, estimulação da medula espinhal e estimulação cerebral profunda em casos selecionados.
• Distúrbios do eixo intestino-cérebro: rede de comunicação bidirecional entre o SNC e o SNE, envolvendo vias neurais, imunitárias e endócrinas. A desregulação está relacionada com distúrbios gastrointestinais funcionais (SII, dispepsia funcional), distúrbios do desenvolvimento neurológico (distúrbio do espectro do autismo) e doenças neurodegenerativas (Parkinson). As abordagens terapêuticas incluem intervenções dietéticas, probióticos, prebióticos e neuromodulação.