fisiologia DO SISTEMA sensorial

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fisiologia DO SISTEMA sensorial
Algumas vezes, percebemos sinais sensoriais quando eles chegam ao nível de percepção consciente (córtex), mas outras vezes, eles são processados em nível completamente inconsciente (medula, tronco encefálico ou hipotálamo).
Os sentidos que chegam à consciência podem ser divididos em:
· Somáticos: tato, temperatura, prurido, dor e propriocepção.
· Especiais: audição, gustação, olfato, visão e equilíbrio.
A propriocepção, a qual é definida como a consciência do movimento e posição do corpo no espaço, é mediada por receptores sensoriais presentes nos músculos e nas articulações, chamados de proprioceptores, e pode ser consciente ou inconsciente.
Todas as vias sensoriais possuem certos elementos em comum: 
1. Elas começam com um estímulo, na forma de energia física, que atua em um receptor sensorial. 
2. O receptor é um transdutor, o qual converte o estímulo em um sinal intracelular, que normalmente é uma mudança no potencial de membrana. 
↘O musculo liso, por exemplo, é uma exceção, pois o sinal pode gerar apenas influxo de cálcio sem despolarizar a membrana, e promover a contração.
3. Se o estímulo produz uma mudança que atinge o limiar, são gerados potenciais de ação que são transmitidos de um neurônio sensorial até o sistema nervoso central (SNC), onde os sinais de entrada são integrados.
4. Alguns estímulos chegam ao córtex cerebral, onde geram a percepção consciente, porém, outros agem inconscientemente.
Receptores são sensíveis a formas particulares de energia
Os receptores mais simples são terminações nervosas não encapsuladas (“livres”). Nos receptores mais complexos, as terminações nervosas são envoltas por cápsulas de tecido conectivo. Os axônios dos receptores simples e complexos podem ser ou não mielinizados (vai determinar a velocidade de transmissão do impulso).
Os sentidos especiais possuem os receptores mais especializados (complexos). Os receptores da olfação são neurônios, mas os outros quatro sentidos especiais utilizam células receptoras não neurais, as quais fazem sinapse com neurônios sensoriais. A célula ciliada (pilosa) da orelha, é um exemplo de receptor não neural. Quando ativada, essa célula libera um sinal químico que inicia um potencial de ação no neurônio sensorial associado. Os receptores neurais e os não neurais se desenvolvem a partir do mesmo tecido embrionário.
Os pelos de nossos braços auxiliam os receptores somatossensoriais a detectarem um movimento de milímetros no ar acima da superfície da pele. As estruturas acessórias frequentemente aumentam a capacidade de obtenção de informação do sistema sensorial.
Os receptores são divididos em quatro grupos principais, com base no tipo de estímulo a que são mais sensíveis:
· Os quimiorreceptores respondem a ligantes químicos que se ligam ao receptor (p. ex., olfação e gustação). 
· Os mecanorreceptores respondem a diversas formas de energia mecânica, incluindo pressão, vibração, gravidade, aceleração e som (p. ex., audição). 
· Os termorreceptores respondem à temperatura.
· Os fotorreceptores da visão respondem ao estímulo luminoso. 
TRANSDUÇÃO
É a conversão da energia do estímulo em outro tipo de energia ou informação que pode ser processada pelo sistema nervoso.
Cada receptor sensorial tem um estímulo adequado, uma forma particular de energia à qual ele é mais responsivo, contudo eles podem responder a muitas outras formas se a intensidade for suficientemente alta.
O estímulo mínimo necessário para ativar um receptor é conhecido como limiar.
O estímulo abre ou fecha canais iônicos na membrana do receptor, direta ou indiretamente (via segundo mensageiro). Em muitas situações, a abertura de canais provoca influxo de Na+ ou de outros cátions no receptor, despolarizando a membrana. Em alguns casos, a resposta ao estímulo é uma hiperpolarização, quando o K+ deixa a célula. No caso da visão, o estímulo (luz) fecha canais catiônicos, hiperpolarizando a membrana do receptor.
A mudança no potencial de membrana do receptor sensorial é um potencial graduado, chamado de potencial receptor. Em algumas células, o potencial receptor desencadeia um potencial de ação que percorre a fibra sensorial até o SNC ou influencia a secreção de neurotransmissores pela célula receptora, o que, por sua vez, altera a atividade elétrica do neurônio sensorial associado.
campo receptivo
Todo sistema sensorial possui campos receptivos que é toda uma área inervada por um único neurônio. Para uma melhor percepção é interessante ter vários campos receptivos.
Os neurônios sensoriais de campos receptivos vizinhos podem apresentar convergência, ou seja, diversos neurônios pré-sinápticos enviam sinais para um menor número de neurônios pós-sinápticos, o que permite que vários estímulos sublimiares simultâneos se somem no neurônio pós-sináptico (secundário). Quando diversos neurônios sensoriais primários convergem para um único neurônio sensorial secundário, seus campos receptivos individuais fundem-se em um único grande campo receptivo secundário.
integração da informação sensorial com o snc
Algumas informações sensoriais vão diretamente para o tronco encefálico pelos nervos cranianos. 
As informações sensoriais que iniciam os reflexos viscerais são integradas no tronco encefálico ou na medula espinal, e, em geral, não chegam à percepção consciente.
O mesencéfalo recebe informação visual, e o bulbo recebe aferências geradas a partir dos sons e do gosto. As informações do equilíbrio são processadas principalmente no cerebelo. Estas vias, junto àquelas que levam informações do sistema somatossensorial, projetam-se ao tálamo que repassa a informação ao cérebro. Apenas a informação olfatória não passa pelo tálamo.
A diminuição da percepção de um estímulo, ou habituação, é obtida por modulação inibidora. Certas informações como ruídos podem ser “ignoradas” por neurônios superiores que bloqueiam os sinais impedindo que eles cheguem à consciência. 
discriminação de estímulos 
Os atributos do estímulo devem ser preservados de alguma maneira quando este entra no sistema nervoso para ser processado. Isso significa que o SNC deve distinguir quatro propriedades de um estímulo:
· Natureza/modalidade: Cada receptor é mais sensível a um tipo particular de estímulo.
↘ Uma pancada no olho que faz com que se “veja” um flash de luz.
· Localização: é codificada de acordo com quais campos receptivos são ativados. O cérebro preserva a organização topográfica dos receptores nos centros de processamento cerebral.
↘ Receptores táteis presentes na mão projetam-se para uma área específica do córtex cerebral.
↘ A dor do membro fantasma ocorre quando neurônios sensoriais secundários da medula espinal se tornam hiperativos, resultando em sensação dolorosa em um membro que não está mais lá.
↘ A inibição dos neurônios mais distantes do estímulo aumenta o contraste entre o centro e a periferia do campo receptivo, e, assim, a sensação é localizada mais facilmente.
· Intensidade: não pode ser diretamente calculada a partir de um único potencial de ação de um neurônio sensorial, pois o potencial de ação é “tudo ou nada”. Assim, a intensidade do estímulo é codificada em dois tipos de informações: o número de receptores ativados e a frequência de potenciais de ação provenientes desses receptores, chamada de código de frequência.
· Duração: é codificada pela duração da série de potenciais de ação (padrão) no neurônio sensorial. Em geral, um estímulo mais longo gera uma série mais duradoura de potenciais de ação no neurônio sensorial primário. Entretanto, se o estímulo persiste, alguns receptores se adaptam, ou deixam de responder.
Os receptores dividem-se em duas classes, dependendo de como eles se adaptam a uma estimulação contínua ou sustentada:
· Receptores tônicos ou de adaptação lenta: disparam rapidamente no início da ativação, depois diminuem e mantêm seus disparos enquanto o estímulo estiver presente. Em geral, os estímulos que ativam os receptores tônicos são parâmetros que devem ser monitorados continuamente no corpo.
· Receptores fásicos ou de adaptaçãorápida: disparam quando recebem um estímulo, mas param de disparar se a intensidade do estímulo permanecer constante. Sinalizam especificamente as alterações em um parâmetro e, assim que o estímulo estiver em uma intensidade estável, adaptam-se a esse novo estado, permitindo que corpo ignore a informação que foi avaliada e se considerada como não ameaçadora à homeostasia ou ao bem-estar.
sentidos somáticos 
Os receptores dos sentidos somáticos são encontrados tanto na pele quanto nas vísceras.	
Os neurônios associados aos receptores da nocicepção, temperatura e tato grosseiro/protopático fazem sinapse com seus neurônios secundários assim que entram na medula espinal, cruzam a linha média na medula espinal e se projetam para o encéfalo (via espinotalêmica).
A maior parte dos neurônios do tato discriminativo/fino/epicrítico, da vibração e da propriocepção possuem axônios muito longos, os quais se projetam para cima, da medula espinal até o bulbo e cruzam a linha média no bulbo (sistema coluna dorsal-lemnisco medial).
O córtex somatossensorial é a parte do cérebro que reconhece de onde se originam os tratos sensoriais ascendentes. Cada um dos tratos sensoriais possui uma região correspondente no córtex, seu campo sensorial.
Quanto mais sensível for uma região do corpo aos estímulos táteis e a outros estímulos, maior será a região correspondente no córtex. O tamanho das regiões não é fixo, se uma parte do corpo em particular é mais utilizada, haverá uma expansão dessa região topográfica no córtex (neuroplasticidade).
Receptores táteis especializados:
Os nociceptores são neurônios com terminações nervosas livres, os quais respondem a vários estímulos nocivos intensos (químico, mecânico ou térmico) que causam ou têm potencial para causar dano tecidual.
A dor é uma percepção subjetiva, a interpretação do encéfalo sobre a informação sensorial transmitida pelas vias que se iniciam nos nociceptores. É individual e multidimensional, e pode variar de acordo com o estado emocional da pessoa. As vias também enviam ramos para o sistema límbico e para o hipotálamo. Como resultado, a dor pode ser acompanhada de manifestação emocional (sofrimento) e várias reações neurovegetativas (autônomas), como náuseas, vômitos e sudorese.
O prurido é proveniente somente de nociceptores da pele e pode ser um sintoma de várias doenças sistêmicas, incluindo esclerose múltipla, hiperparatireoidismo e diabetes melito. As vias superiores da coceira não são tão bem entendidas como as vias da dor, mas há uma interação antagonista entre as duas sensações. Quando sentimos coceira (prurido), nós coçamos, gerando uma sensação dolorosa leve que parece interromper a sensação de coceira. Muitos dos analgésicos opioides, como a morfina, aliviam a dor, porém, em algumas pessoas, produzem prurido como efeito colateral.
modulação da dor
Ela pode ser exacerbada por experiências passadas ou suprimida em situações de emergência (vias descendentes que trafegam pelo tálamo inibem neurônios nociceptores na medula espinal), nas quais a sobrevivência depende de se ignorar a lesão.
sentidos especiais
O bulbo olfatório, a extensão do prosencéfalo que recebe estímulos de neurônios olfatórios primários, é muito mais desenvolvida nos vertebrados cuja sobrevivência está mais intimamente relacionada com o monitoramento químico de seu ambiente.
Vias ascendentes do bulbo olfatório também levam à amígdala e ao hipocampo, partes do sistema límbico envolvidas na emoção e na memória. Um aspecto surpreendente da olfação é a sua ligação com a gustação, a memória e a emoção.
Os neurônios sensoriais olfatórios, diferentemente de outros neurônios do corpo, têm vida muito curta, sendo substituídos aproximadamente a cada dois meses.
O sabor azedo (ácido) é desencadeado pela presença de H+, e o salgado, pela presença de Na+. As concentrações desses dois íons nos líquidos corporais são precisamente reguladas devido à sua importância no equilíbrio do pH e no volume do líquido extracelular. Os sabores doce e umami estão associados a alimentos nutritivos e o amargo é reconhecido pelo corpo como um aviso da possível presença de componentes tóxicos.
Cada célula gustatória é responsável por um sabor.
“Gorduroso” pode se revelar uma sexta sensação gustatória.
A fome específica é caracterizada quando se tem falta de um nutriente específico e acaba por desenvolver desejo por tal substância. 
A orelha interna possui duas estruturas sensoriais principais. O aparelho vestibular, com seus canais semicirculares, é o transdutor sensorial para o nosso sentido do equilíbrio. A cóclea da orelha interna possui os receptores sensoriais da audição.
A visão é o processo pelo qual a luz refletida pelos objetos em nosso meio externo é traduzida em uma imagem mental. Esse processo pode ser dividido em três etapas:
1. A luz entra no olho e a lente (cristalino) a focaliza na retina.
2. Os fotorreceptores da retina transduzem a energia luminosa em um sinal elétrico.
3. As vias neurais da retina para o cérebro processam os sinais elétricos em imagens visuais.
O tamanho da pupila varia com a contração e o relaxamento de músculos lisos da pupila.
Testar os reflexos pupilares é parte de um exame neurológico padrão. A luz que chega à retina de um olho ativa o reflexo. Os sinais são levados através do nervo óptico para o tálamo e então, para o mesencéfalo, onde neurônios eferentes contraem as pupilas de ambos os olhos. Essa resposta é denominada reflexo consensual e é mediada por fibras parassimpáticas do nervo craniano III.
O processo pelo qual o olho ajusta a forma da lente para manter os objetos em foco é denominado acomodação.
Os bastonetes funcionam na presença de pouca luz e são responsáveis pela visão noturna, em que os objetos são vistos em preto e branco, em vez de em cores. Os cones são os responsáveis pela visão de alta acuidade e pela visão colorida durante o dia, quando a quantidade de luz é alta.
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