Sistema nervoso
Sistema nervoso , grupo organizado de células especializada na condução de estímulos eletroquímicos de receptores sensoriais através de uma rede até o local em que ocorre uma resposta.
neurônio; condução do potencial de ação Em um axônio mielinizado, a bainha de mielina impede que a corrente local (pequenas setas pretas) flua através da membrana. Isso força a corrente a viajar pela fibra nervosa até os nódulos amielínicos de Ranvier, que possuem uma alta concentração de canais iônicos. Após a estimulação, esses canais iônicos propagam o potencial de ação (grandes setas verdes) para o próximo nó. Assim, o potencial de ação salta ao longo da fibra à medida que ela é regenerada em cada nó, processo denominado condução saltatória. Em um axônio amielínico, o potencial de ação é propagado ao longo de toda a membrana, desaparecendo à medida que se difunde de volta através da membrana para a região despolarizada original. Encyclopædia Britannica, Inc.
Acompanhe as mudanças elétricas e químicas sofridas para transmitir um impulso através do sistema nervoso humano. O movimento dos impulsos através da célula nervosa, envolvendo mudanças químicas e biológicas. Encyclopædia Britannica, Inc. Veja todos os vídeos para este artigo
Todos os organismos vivos são capazes de detectar mudanças dentro de si e em seus ambientes . Mudanças no externo meio Ambiente incluem aqueles de luz , temperatura, som, movimento e odor, enquanto as mudanças no ambiente interno incluem aquelas na posição da cabeça e membros, bem como nos órgãos internos. Uma vez detectadas, essas mudanças internas e externas devem ser analisadas e postas em prática para sobreviver. Como vida Na Terra evoluiu e o meio ambiente tornou-se mais complexo, a sobrevivência dos organismos dependia de quão bem eles poderiam responder às mudanças em seus arredores. Um fator necessário para a sobrevivência foi uma reação ou resposta rápida. Como a comunicação de uma célula para outra por meios químicos era lenta demais para ser adequada para a sobrevivência, desenvolveu-se um sistema que permitiu uma reação mais rápida. Esse sistema era o sistema nervoso, que se baseia na transmissão quase instantânea de impulsos elétricos de uma região do corpo para outra ao longo de nervo células chamadas neurônios.
Os sistemas nervosos são de dois tipos gerais, difusos e centralizados. No tipo difuso de sistema, encontrado em invertebrados inferiores, não há cérebro , e os neurônios são distribuídos por todo o organismo em um padrão semelhante a uma rede. Nos sistemas centralizados de invertebrados e vertebrados superiores, uma parte do sistema nervoso tem um papel dominante na coordenação de informações e no direcionamento de respostas. Essa centralização atinge seu ponto culminante nos vertebrados, que possuem cérebro bem desenvolvido e medula espinhal . Os impulsos são transportados de e para o cérebro e medula espinhal por fibras nervosas que compõem o periférico sistema nervoso.
invertebrado: sistema nervoso Sistema nervoso de uma planície ( Planaria ) e um gafanhoto (ordem Orthoptera). Encyclopædia Britannica, Inc.
sistema nervoso cnidário Em animais primitivos, como Hidra , um organismo marinho relacionado com medusas e anêmonas do mar, o sistema nervoso consiste em uma rede difusa de células nervosas e fibras individuais. Encyclopædia Britannica, Inc.
estrutura do cérebro do gato No cérebro de mamíferos como o gato, o bulbo olfatório ainda é importante, mas o cérebro bastante expandido assumiu as funções neurais superiores de correlação, associação e aprendizagem. Encyclopædia Britannica, Inc.
Este artigo começa com uma discussão das características gerais dos sistemas nervosos - isto é, sua função de responder a estímulos e os processos eletroquímicos bastante uniformes pelos quais eles geram uma resposta. Em seguida, há uma discussão sobre os vários tipos de sistemas nervosos, do mais simples ao mais complexo.
Forma e função do sistema nervoso
Resposta ao estímulocoordenação
O tipo mais simples de resposta é uma reação de estímulo-resposta direta um a um. Uma mudança no ambiente é o estímulo ; a reação do organismo a ele é a resposta. Em organismos unicelulares, a resposta é o resultado de uma propriedade do fluido celular chamada irritabilidade. Em organismos simples, como algas, protozoários e fungos, uma resposta na qual o organismo se move na direção ou para longe do estímulo é chamada de táxis. Em organismos maiores e mais complicados - aqueles em que a resposta envolve a sincronização e integração de eventos em diferentes partes do corpo - um mecanismo de controle, ou controlador, está localizado entre o estímulo e a resposta. Em organismos multicelulares, este controlador consiste em dois mecanismos básicos pelos quais a integração é alcançada - regulação química e regulação nervosa.
Na regulação química, as substâncias chamadas hormônios são produzidas por grupos de células bem definidos e são difundidas ou transportadas pelo sangue para outras áreas do corpo onde atuam nas células-alvo e influenciam metabolismo ou induzir a síntese de outras substâncias. As mudanças resultantes da ação hormonal são expressas no organismo como influências ou alterações na forma, no crescimento, na reprodução e no comportamento.
As plantas respondem a uma variedade de estímulos externos, utilizando hormônios como controladores em um sistema de estímulo-resposta. As respostas direcionais de movimento são conhecidas como tropismos e são positivas quando o movimento é em direção ao estímulo e negativas quando está longe do estímulo. Quando uma semente germina, o caule em crescimento se volta para cima em direção à luz e as raízes se voltam para baixo, afastando-se da luz. Assim, o caule apresenta fototropismo positivo e geotropismo negativo, enquanto as raízes apresentam fototropismo negativo e geotropismo positivo. Neste exemplo, a luz e a gravidade são os estímulos e o crescimento direcional é a resposta. Os controladores são certos hormônios sintetizados pelas células nas pontas dos caules das plantas. Esses hormônios, conhecidos como auxinas, se difundem pelos tecidos abaixo da ponta do caule e se concentram no lado sombreado, causando alongamento dessas células e, portanto, uma curvatura da ponta em direção à luz. O resultado final é a manutenção da planta em ótimas condições em relação à luz.
Nos animais, além da regulação química via sistema endócrino, existe outro sistema integrativo denominado sistema nervoso. Um sistema nervoso pode ser definido como um grupo organizado de células, chamadas neurônios, especializadas na condução de um impulso - um estado excitado - de um receptor sensorial por uma rede nervosa até um efetor, o local em que ocorre a resposta.
Os organismos que possuem um sistema nervoso são capazes de um comportamento muito mais complexo do que os organismos que não o possuem. O sistema nervoso, especializado na condução de impulsos, permite respostas rápidas aos estímulos ambientais. Muitas respostas mediadas pelo sistema nervoso são direcionadas à preservação do status quo, ou homeostase, do animal. Os estímulos que tendem a deslocar ou interromper alguma parte do organismo provocam uma resposta que resulta na redução dos efeitos adversos e no retorno a uma condição mais normal. Organismos com sistema nervoso também são capazes de um segundo grupo de funções que iniciam uma variedade de padrões de comportamento. Os animais podem passar por períodos de comportamento exploratório ou apetitivo, construção de ninhos e migração. Embora essas atividades sejam benéfico para a sobrevivência da espécie, nem sempre são realizados pelo indivíduo em resposta a uma necessidade ou estímulo individual. Finalmente, o comportamento aprendido pode ser sobreposto às funções homeostática e inicial do sistema nervoso.
Sistemas intracelulares
Todas as células vivas têm a propriedade de irritabilidade, ou capacidade de resposta a estímulos ambientais, que podem afetar a célula de diferentes maneiras, produzindo, por exemplo, alterações elétricas, químicas ou mecânicas. Essas mudanças são expressas como uma resposta, que pode ser a liberação de produtos secretores pelas células da glândula, a contração de músculo células, a curvatura de uma célula-tronco de uma planta ou o batimento de fios de cabelo em forma de chicote, ou cílios, por células ciliadas.
A capacidade de resposta de uma única célula pode ser ilustrada pelo comportamento do relativamente simples ameba . Ao contrário de alguns outros protozoários, uma ameba carece de estruturas altamente desenvolvidas que funcionam na recepção de estímulos e na produção ou condução de uma resposta. A ameba se comporta como se tivesse um sistema nervoso, no entanto, porque a capacidade de resposta geral de seu citoplasma serve as funções de um sistema nervoso. Uma excitação produzida por um estímulo é conduzida para outras partes da célula e evoca uma resposta do animal. Uma ameba se moverá para uma região de certo nível de luz. Ele será atraído por produtos químicos liberados pelos alimentos e exibirá uma resposta alimentar. Ele também se retirará de uma região com produtos químicos nocivos e exibirá uma reação de evitação ao entrar em contato com outros objetos.
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