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Cérebro

Por

Steven A. Goldman

, MD, PhD, University of Rochester Medical Center

Última revisão/alteração completa mar 2018| Última modificação do conteúdo abr 2018
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As funções do cérebro são tão admiráveis quanto misteriosas. É nele que pensamentos, crenças, recordações, comportamentos e humores se formam. Além de ser o local do raciocínio e da inteligência, o cérebro é o centro de controle de todo o corpo. O cérebro coordena as habilidades de mover-se, tocar, cheirar, provar, ouvir e ver. Ele permite formar a linguagem, a fala e a comunicação, compreender e fazer operações numéricas, compor e apreciar música, visualizar e entender formas geométricas, planejar e até mesmo imaginar e fantasiar.

O cérebro também analisa todos os estímulos, provenientes dos órgãos internos, da superfície corporal, dos olhos, ouvidos, nariz e da boca. Então, ele responde a esses estímulos corrigindo a postura corporal, o movimento dos membros e a frequência de funcionamento dos órgãos internos. O cérebro também pode determinar o humor e os níveis de consciência e alerta.

Visualização do cérebro

O cérebro divide-se em telencéfalo, tronco cerebral e cerebelo. Cada metade (hemisfério) do telencéfalo é dividida em lobos.

Visualização do cérebro

Tecidos que revestem o cérebro

No crânio, o cérebro é revestido por três camadas de tecido chamadas de meninges.

Tecidos que revestem o cérebro

Nenhum computador se equipara à capacidade do cérebro humano, mas essa sofisticação tem um preço: o cérebro carece de nutrientes, de forma ininterrupta, e exige uma quantidade elevada de fluxo sanguíneo e oxigênio continuamente (cerca de 20% do sangue proveniente do coração). Um corte no fornecimento de sangue ao cérebro, durante mais de 10 segundos, implica uma perda de consciência. A falta de oxigênio ou níveis de açúcar no sangue (glicose) anormalmente baixos podem resultar em menos energia para o cérebro, além de lesioná-lo gravemente em alguns minutos. Felizmente, o cérebro está protegido por vários mecanismos que são capazes de evitar tais problemas. Por exemplo, se a quantidade de sangue que chega ao cérebro diminuir, ele ordena ao coração de imediato que aumente a frequência e contratilidade para, assim, bombear mais sangue. Se a glicose diminuir demais, o cérebro sinaliza as glândulas suprarrenais para que liberem epinefrina (adrenalina), uma substância que estimula o fígado a liberar os açúcares armazenados.

Você sabia que...

  • O cérebro raramente produz células nervosas (neurônios) novos, mas pode fabricar células de apoio (células gliais) novas durante toda a vida.

  • Nenhum computador se equipara à capacidade do cérebro humano.

  • Cerca de 20% do sangue bombeado para o coração vai para o cérebro.

A barreira hematoencefálica também protege o cérebro. Essa barreira fina evita que substâncias tóxicas no sangue cheguem ao cérebro. Ela existe porque, no cérebro, ao contrário de quase todo o corpo, as células que formam as paredes dos capilares estão firmemente unidas. (Capilares, os menores vasos sanguíneos do organismo, onde se efetua a troca de nutrientes e oxigênio entre o sangue e os tecidos). A barreira hematoencefálica limita os tipos de substâncias que podem chegar ao cérebro. Por exemplo, a penicilina, diversos medicamentos quimioterápicos e a maior parte das proteínas não podem chegar ao cérebro. Por outro lado, substâncias como o álcool, a cafeína e a nicotina podem passar para o cérebro. Alguns medicamentos, como antidepressivos, são criados para que possam ultrapassar a barreira. Algumas substâncias necessárias pelo cérebro, como açúcar e aminoácidos, não ultrapassam facilmente essa barreira. No entanto, os sistemas de transporte da barreira hematoencefálica permitem que as substâncias necessárias ao cérebro cheguem ao tecido cerebral. Quando o cérebro está inflamado, conforme pode ocorrer quando as pessoas apresentam certas infecções ou tumores, a barreira hematoencefálica passa a apresentar vazamentos (permeável). Quando a barreira hematoencefálica é permeável, algumas substâncias (como alguns antibióticos) que normalmente são incapazes de transpassar para o cérebro tornam-se capazes de fazê-lo.

A atividade do cérebro deve-se aos impulsos elétricos gerados pelos neurônios, que processam e armazenam a informação. Esses impulsos percorrem o cérebro através das fibras nervosas. A quantidade, o tipo e a origem da atividade dependem do nível de consciência da pessoa e da atividade específica que está sendo realizada.

O cérebro apresenta três partes principais:

  • Telencéfalo

  • Tronco cerebral

  • Cerebelo

Cada um tem várias áreas menores, cada uma com funções específicas.

Telencéfalo

O telencéfalo, a maior parte do cérebro, contém o seguinte:

  • O córtex cerebral: essa camada circinal de tecido forma a superfície externa do telencéfalo. Ela consiste em uma camada fina de substância cinzenta de cerca de 2 a 4 milímetros de espessura. Nos adultos, o córtex cerebral contém a maior parte dos neurônios do sistema nervoso.

  • Substância branca: a substância branca consiste principalmente nas fibras nervosas que conectam as células nervosas do córtex umas às outras, assim como a outras partes do cérebro e da medula espinhal. Também contém as células de apoio (células gliais) para os neurônios. A substância branca está localizada sob o córtex.

  • Estruturas subcorticais: essas estruturas também estão localizadas sob o córtex – por isso, seu nome. Elas incluem os gânglios basais, o tálamo, o hipotálamo, o hipocampo e o sistema límbico, o qual inclui as amígdalas, as conexões olfativas (estruturas que auxiliam a transmitir os sinais de odor) e estruturas relacionadas.

O telencéfalo divide-se em hemisférios cerebrais direito e esquerdo. Eles se ligam entre si por um conjunto de fibras nervosas que formam uma ponte de substância branca, conhecida como corpo caloso, até metade do cérebro. Cada hemisfério é, por sua vez, dividido em lobos:

  • Lobo frontal

  • Lobo parietal

  • Lobo occipital

  • Lobo temporal

Cada lobo tem funções específicas, mas, para a maioria das atividades, diversas áreas de diferentes lobos nos dois hemisférios trabalham em conjunto.

Os lobos frontais têm as seguintes funções:

  • iniciar diversas ações voluntárias, desde observar um objeto de interesse a atravessar uma rua ou relaxar a bexiga para urinar;

  • controlar as habilidades motoras adquiridas, como escrever, tocar instrumentos musicais e amarrar o cadarço dos sapatos;

  • controlar processos intelectuais complexos, como falar, pensar, concentrar-se, resolver problemas e planejar o futuro;

  • controlar expressões faciais e gestos manuais e dos braços;

  • coordenar expressões e gestos com o humor e os sentidos.

Determinadas áreas dos lobos frontais controlam movimentos específicos, tipicamente da parte contralateral do corpo. Na maioria das pessoas, o lobo frontal esquerdo controla a maior parte das funções envolvidas no uso da linguagem.

Os lobos parietais têm as seguintes funções:

  • interpretar informações sensoriais advindas do corpo;

  • controlar a posição do corpo e membros;

  • combinar as impressões relativas à forma, textura e ao peso e convertê-las em percepções gerais;

  • influenciar as habilidades matemáticas e a compreensão da linguagem, assim como áreas adjacentes dos lobos temporais;

  • armazenar memórias espaciais, que permitem ao indivíduo orientar-se no espaço (saber onde está) e manter um sentido de orientação (saber para onde vai);

  • processar informações que ajudam o indivíduo a perceber a posição das várias partes do corpo.

Os lobos occipitais têm as seguintes funções:

  • processar e interpretar a visão;

  • permitir ao indivíduo formar lembranças;

  • integrar as percepções visuais às informações espaciais fornecidas pelos lobos parietais adjacentes.

Os lobos temporais têm as seguintes funções:

  • gerar lembranças e emoções;

  • processar eventos imediatos em memória recente e de longo prazo;

  • armazenar e recuperar memórias de longo prazo;

  • compreender sons e imagens, permitindo com isso reconhecer outras pessoas e objetos, e integrar a audição e a fala.

As estruturas subcorticais incluem grandes grupos de células nervosas:

  • Os gânglios basais, que colaboram na coordenação e suavização dos movimentos.

  • O tálamo, que organiza as mensagens sensoriais de e para as camadas superiores do cérebro (córtex cerebral), proporcionando uma consciência de sensações como a dor, o tato e a temperatura.

  • O hipotálamo, que coordena algumas das atividades mais automáticas do organismo, como controle dos estados de sono e de vigília, regulação da temperatura corporal, regulação do apetite e da sede, e o controle da atividade hormonal da hipófise adjacente.

O sistema límbico, outra estrutura subcortical, consiste de estruturas e fibras nervosas localizadas profundamente dentro do telencéfalo. Esse sistema liga o hipotálamo a outras zonas dos lobos frontais e temporais, que incluem o hipocampo e a amígdala. O sistema límbico controla a experiência e a expressão das emoções, bem como algumas funções automáticas do corpo. Ao produzir emoções (como medo, raiva, prazer e tristeza), o sistema límbico contribui para que o indivíduo se comporte de forma adequada para comunicar e resistir perante problemas físicos e psicológicos. O hipocampo também está envolvido na formação e recuperação de memórias, e suas conexões através do sistema límbico ajuda a conectar aquelas memórias às emoções experienciadas quando as memórias são formadas. Graças ao sistema límbico, as memórias com carga emocional são geralmente mais fáceis de recordar do que as outras.

Tronco cerebral

O tronco cerebral liga o telencéfalo à medula espinhal. Ele contém um sistema de neurônios e fibras (denominado sistema reticular ativador), localizado nas zonas profundas da parte superior do tronco cerebral. Esse sistema controla os níveis de consciência e alerta. Além disso, ele contém muitos dos grupos de centros nervosos que controlam o movimento dos olhos, da face, da mandíbula e da língua, incluindo mastigação e deglutição.

O tronco cerebral também regula automaticamente algumas funções do organismo, como a respiração, o controle da pressão arterial e frequência cardíaca, e ajuda a ajustar a postura e o equilíbrio. Se ocorrer uma lesão grave no tronco cerebral, perde-se a consciência e todas essas atividades automáticas deixam de funcionar, o que rapidamente provoca a morte. Contudo, se o tronco cerebral permanecer intacto, o corpo pode permanecer vivo, mesmo quando uma lesão grave ao telencéfalo torna impossível a consciência, o pensamento e o movimento.

Cerebelo

O cerebelo, localizado logo abaixo do telencéfalo e um pouco acima do tronco cerebral, coordena os movimentos do corpo. Com a informação que recebe sobre a posição dos membros, enviada pelo córtex cerebral e pelos gânglios basais, o cerebelo ajuda os membros a se moverem com maior suavidade e precisão. Isto é feito ajustando-se de forma constante o tônus muscular e a postura.

O cerebelo interage com zonas do tronco cerebral denominadas núcleos vestibulares, que estão ligadas aos órgãos de equilíbrio (canais semicirculares) do ouvido interno. Juntas, essas estruturas fornecem um senso de equilíbrio, tornando possível caminhar de pé.

O cerebelo também armazena recordações de movimentos já realizados, permitindo executar movimentos coordenados, como a pirueta no balé, com rapidez e equilíbrio.

Meninges

Tanto o cérebro como a medula espinhal estão envolvidos por três membranas de tecido (as meninges) que os protegem:

  • A fina pia-máter (a mais interna das três membranas) reveste a superfície do cérebro e da medula espinhal.

  • A aracnoide-máter, fina e semelhante a uma teia de aranha, é a camada intermediária.

  • A dura-máter é a membrana mais externa e resistente.

No espaço existente entre a aracnoide-máter e a pia-máter (espaço subaracnoideo) circula o líquido cefalorraquidiano, que ajuda a proteger o cérebro e a medula espinhal.

O líquido cefalorraquidiano ajuda a amortecer o cérebro contra choques súbitos e lesões menores e também a retirar produtos residuais do cérebro. O líquido cefalorraquidiano penetra no cérebro ao longo do exterior dos vasos sanguíneos e flui sobre a superfície do cérebro entre as meninges. O líquido é coletado por células de apoio (células gliais) e distribuído por todo o cérebro, preenchendo os espaços internos no interior do encéfalo (os quatro ventrículos cerebrais). Finalmente, o líquido deixa o cérebro para entrar nos vasos sanguíneos do corpo. À medida que o líquido cefalorraquidiano flui pelo cérebro, ele retira proteínas descartadas e outros produtos residuais do tecido cerebral. O processo de retirada ocorre sobretudo quando as pessoas estão dormindo, o que ressalta a importância do sono.

O crânio, uma estrutura óssea resistente e protetora, abriga o cérebro e as suas meninges. A medula espinhal conecta-se ao cérebro na base do tronco cerebral.

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