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Capítulo 48 – Sensações Somáticas: I. Organização Geral, Sentidos do Tato e de Posição Giovanna Gabriele Sensações somáticas: coletam informação sensorial de todo o corpo. Sensações especiais: visão, audição, olfato, paladar e equilíbrio. CLASSIFICAÇÃO DAS SENSAÇÕES SOMÁTICAS 3 tipos fisiológicos: (I) sensações somáticas mecanoceptivas (tato {toque, pressão, vibração, cócega} e posição {estática e sensações de velocidade de movimento} – estimuladas pelo deslocamento mecânico), (2) sensações termoceptivas (calor e frio) e (3) sensações nociceptivas (dor – lesão dos tecidos). Sensações exteroceptivas são percebidas na superfície do corpo: • Sensações proprioceptivas: estado físico do corpo (posição, pressão da sola dos pés, equilíbrio). • Sensações viscerais (interoceptivas): sensações dos órgãos internos. • Sensações profundas: vêm dos tecidos profundos – fáscias, músculos e ossos -> pressão profunda, dor e vibração. DETECÇÃO E TRANSMISSÃO DE SENSAÇÕES TÁTEIS Inter-relações das sensações táteis de toque, pressão e vibração -> eles são classificados como sensações separadas, porém são detectados pelos mesmos tipos de receptores; 3 principais diferenças entre eles: (1) a sensação do toque geralmente resulta da estimulação de receptores táteis na pele ou nos tecidos imediatamente profundos a ela, (2) a sensação de pressão geralmente resulta da deformação de tecidos mais profundos e (3) a sensação de vibração resulta de sinais sensoriais repetitivos e rápidos, embora sejam utilizados alguns dos mesmos tipos de receptores de toque e de pressão. Receptores táteis: 1º -> Algumas terminações nervosas livres, encontradas por toda a parte na pele e em muitos outros tecidos, podem detectar toque e pressão; 2º -> corpúsculo de Meissner -> receptor de toque: é um prolongamento de terminação nervosa encapsulado de uma longa fibra nervosa mielínica, esses corpúsculos são encontrados nas porções não pilosas da pele, abundantes nas extremidades dos dedos, lábios e outras áreas de pele, nas quais a capacidade de discernimento da localização espacial de sensações de toque é altamente desenvolvida. São sensíveis ao movimento de objetos na superfície da pele. 3º -> Receptores táteis de terminação expandida -> discos de Merkel -> localizado nas áreas com grandes números de corpúsculos de Meissner, e em porções pilosas da pele -> esses receptores transmitem sinal adaptativo inicialmente forte seguido de outro sinal mais fraco, que se adapta mais lentamente -> geram estímulos estáveis que permitem que o indivíduo determine o toque contínuo de objetos contra a pele. Figura 48.1 Mecanorreceptores da pele. Note os agrupamentos de discos de Merkel localizados na epiderme basal se conectando a uma única grande fibra mielínica. As células de Meissner também estão situadas na epiderme basal, margeando os bordos das elevações papilares, ao passo que corpúsculos de Pacini e terminações de Ruffini são encontrados na derme. Uma fibra mielínica inerva cada um desses órgãos receptores. Todo o grupo de discos de Merkel recebe inervação de uma única grande fibra mielínica (tipo AB) -> esses receptores junto com os corpúsculos de Meissner são importantes para localização de sensações de toque nas áreas específicas da superfície do corpo, bem como em determinar a textura do que está sendo sentido. 4º -> o leve movimento de qualquer pelo do corpo estimula uma fibra nervosa entrelaçada em sua base. Ou seja, cada pelo e sua fibra nervosa basal, denominada órgão do folículo piloso, também funciona como receptor de toque. O receptor se adapta prontamente e, assim como corpúsculos de Meissner, detecta principalmente o seguinte: (1) movimento de objetos na superfície do corpo ou (2) contato inicial com o corpo. 5º -> Terminações de Ruffini -> estão nas camadas profundas da pele e em tecidos mais profundos, são terminações nervosas multirramificadas e encapsuladas -> essas se adaptam lentamente -> importante para sinalização de estados contínuos de deformação dos tecidos: ex: sinais de toque pesado prolongado e de pressão. 6º -> Corpúsculos de Pacini -> estão abaixo da pele e nas fáscias -> estimulados pela compressão rápida local dos tecidos – se adaptam em centésimos de segundo, importantes na detecção da vibração dos tecidos ou de outras alterações rápidas de seu estado mecânico. Transmissão de sinais táteis em fibras nervosas periféricas: Quase todos os receptores sensoriais especializados, como corpúsculos de Meissner, receptores em cúpula de Iggo, receptores de folículos pilosos, corpúsculos de Pacini e terminações de Ruffini, transmitem sinais por meio de fibras tipo Aβ, com velocidade de 30 a 70 m/s. Em contrapartida, as terminações nervosas livres de tato transmitem sinais principalmente por meio de fibras mielínicas pequenas tipo Aδ, cuja velocidade de condução é de apenas 5 a 30 m/s. Algumas terminações nervosas livres táteis transmitem por meio de fibras desmielinizadas tipo C, com velocidade menor do que 1 a 2 m/s. Essas terminações enviam sinais para a medula espinhal e a porção inferior do tronco encefálico, produzindo provavelmente a sensação de cócegas. Tipos mais críticos de sinais sensoriais: det. Localização precisa da pele, gradações mínimas de intensidade ou de alterações rápidas na intensidade do sinal sensorial -> são transmitidos por fibras de condução rápida. Tipos mais grosseiros de sinais: pressão, toque mal localizado, cócegas -.> transmitidos por fibras menores e mais lentas. Detecção da vibração: todos os receptores táteis estão envolvidos na detecção da vibração, embora receptores diferentes detectem frequências de vibração diversas. Detecção de cócegas e prurido por terminações nervosas livres mecanoceptivas: Existem terminações específicas para essas sensações, encontradas quase exclusivamente nas camadas superficiais da pele, sensações transmitidas por fibras C pequenas e desmielinizadas. Os sinais de dor suprimem os de prurido na medula. VIAS SENSITIVAS DE TRANSMISSÃO DE SINAIS SOMÁTICOS PARA O SNC Quase toda a informação sensorial dos segmentos somáticos do organismo adentra a medula espinhal por meio das raízes dorsais dos nervos espinhais. Todavia, desde seu ponto de entrada na medula até a chegada no encéfalo, sinais sensoriais são conduzidos por uma dentre duas vias sensoriais alternativas: (1) sistema coluna dorsal-lemnisco medial ou (2) sistema anterolateral. Esses dois sistemas se unem parcialmente no nível do tálamo. Sistema coluna dorsal-lemnisco medial -> sinais ascendentes até o bulbo pela coluna dorsal da medula espinhal -> após sinapse e decussação para o lado oposto no bulbo -> sinais ascendem pelo tronco encefálico até o tálamo pelo lemnisco medial. Composição: fibras grandes e mielínicas, velocidade: 30 – 110 m/s. Possui alto grau de orientação espacial com relação à origem das fibras. A informação sensorial que deve ser transmitida rapidamente com fidedignidade temporal e espacial será conduzida principalmente pelo sistema coluna dorsal- lemnisco medial. Sistema anterolateral -> sinais após entrada na medula (pelas raízes nervosas dorsais) fazem sinapse nos cornos dorsais da subst.. cinzenta da medula e cruzam para o lado oposto, ascendendo pelas colunas anterior e lateral da subst.. branca da medula -> sinais terminam em todos os níveis inferiores do tronco encefálico e no tálamo. Composição: fibras mielínicas menores, velocidade: 0 – 40 m/s. Possui menos orientação espacial. A informação que não necessita de transmissão rápida ou com alta fidedignidade espacial é conduzida principalmente pelo sistema anterolateral. O sistema anterolateral possui uma capacidade especial que o sistema dorsal não possui: a capacidade de transmitir um amplo espectro de modalidades sensoriais, como dor, calor, frio e sensação de tato grosseiro. O sistema dorsal se limita a tipos discretos de sensações mecanoceptivas. TRANSMISSÃO PELO SISTEMACOLUNA DORSAL-LEMNISCO MEDIAL ANATOMIA Quando as fibras mielínicas grandes entram na medula pelas raízes nervosas dorsais, elas se dividem formando um ramo medial e um ramo lateral, medial se vira primeiro em sentido medial e depois para cima na coluna dorsal – percorrendo a medula pela coluna dorsal até o encéfalo. Ramo lateral adentra o corno dorsal da substância cinzenta da medula e se divide várias vezes fornecendo terminais que farão sinapse com neurônios locais das porções intermédia e anterior da subst.. cinzenta da medula -> 3 funções desses neurônios locais: (1) grande parte emite fibras que entram na colunas dorsais da medula e ascendem até o encéfalo, (2) Muitas fibras curtas terminam na subst. Cinzenta para produzir reflexos espinhais, (3) outros originam tratos espinocerebelares relacionados à função do cerebelo. LEGENDA: Figura 48.3 sistema coluna dorsal-lemnisco medial de transmissão dos tipos críticos de sinais táteis. Legenda: Figura 48.4 Projeção do sistema coluna dorsal-lemnisco medial pelo tálamo até o córtex somatossensorial. Orientação espacial das fibras nervosas na coluna dorsal / Sistema do Lemnisco medial Nas colunas dorsais da medula espinhal, as fibras das porções inferiores do corpo se situam no centro da medula, enquanto as fibras que adentram a medula em níveis segmentares progressivamente superiores formam sucessivas camadas na lateral. No tálamo, ainda é mantida a orientação espacial distinta, sendo as porções caudais finais do corpo representadas pelas porções mais laterais do complexo ventrobasal, bem como a cabeça e a face representadas pelas áreas mediais do complexo. Devido à decussação dos lemniscos mediais no bulbo, o lado esquerdo do corpo é representado pelo lado direito do tálamo e o lado direito do corpo, pelo lado esquerdo do tálamo. CÓRTEX SOMATOSSENSORIAL Áreas de Brodmann -> 50 áreas distintas baseadas nas diferenças estruturais histológicas. Em geral, sinais sensoriais de todas as modalidades de sensação terminam no córtex cerebral imediatamente posterior à fissura central. Lobo parietal -> (metade anterior) recepção e interpretação de sinais somatossensoriais, (metade posterior) fornece níveis ainda maiores de interpretação. Sinais visuais terminam no lobo occipital e sinais auditivos no lobo temporal. Metade posterior do lobo frontal = córtex motor -> controle das contrações musculares e dos movimentos corporais. Áreas somatossensoriais I e II -> A área I é mais extensa e mais importante que a II, córtex somatossensorial quase sempre se refere à área I. Na área I se possui alto grau de localização das diferentes partes do corpo, enquanto que na área II a localização é pouco precisa. Os sinais que chegam na área II vem desde o tronco pelos dois lados do corpo, e secundariamente da área I e de outras áreas sensoriais do encéfalo, até mesmo das áreas visual e auditiva, projeções da área I são necessárias para o funcionamento da área II, entretanto remover a área II não surte nenhum efeito na área I. Orientação espacial de sinais de diferentes partes do corpo na área somatossensorial I -> localização dessa área: Atrás da fissura central, no giro pós central do córtex cerebral humano (áreas de Brodmann 3, 1 e 2). Cada região lateral do córtex recebe informação sensorial quase exclusivamente do lado oposto do corpo. Algumas áreas do corpo são representadas por grandes áreas do córtex somatossensorial – sendo as maiores delas os lábios, seguidos da face e do polegar –, ao passo que o tronco e a região inferior do corpo são representados por áreas relativamente pequenas. Os tamanhos das áreas são diretamente proporcionais ao número de receptores sensoriais especializados presentes em cada respectiva área periférica do corpo. Camadas do córtex somatossensorial e sua função São 6 camadas de neurônios -> começando pela I próxima da superfície cerebral e se estendendo progressivamente à camada mais profunda VI. 1. O sinal sensorial aferente excita primeiro a camada neuronal IV, depois se distribui em direção à superfície do córtex e a camadas mais profundas. 2. As camadas I e II recebem sinais aferentes inespecíficos e difusos dos centros inferiores do encéfalo, os quais facilitam regiões específicas do córtex; Esses sinais controlam principalmente o nível geral de excitabilidade das respectivas regiões estimuladas. 3. Os neurônios das camadas II e III emitem axônios a porções relacionadas do córtex cerebral do lado oposto do cérebro por meio do corpo caloso. 4. Os neurônios das camadas V e VI emitem axônios para regiões profundas do sistema nervoso. Neurônios da camada V são geralmente maiores e se projetam até regiões mais distantes, como núcleos da base, tronco encefálico e medula espinhal, onde controlam a transmissão de sinais. A partir da camada VI, muitos axônios se estendem até o tálamo, fornecendo sinais do córtex cerebral que interagem e auxiliam o controle dos níveis excitatórios de sinais aferentes que chegam ao tálamo. Legenda: Estrutura do córtex cerebral – I: camada molecular; II: camada granular externa; III: camada de células piramidais menores; IV: camada granular interna; V: camada de células piramidais maiores; e VIa e VIb: camadas de células fusiformes ou polimórficas. O córtex sensorial é organizado em colunas verticais de neurônios e cada coluna detecta um diferente ponto sensorial do corpo e uma modalidade sensorial específica. Na camada IV, onde os sinais sensoriais adentram primeiro o córtex, as colunas de neurônios funcionam quase completamente separadas entre si, em outros níveis das colunas, ocorrem interações que iniciam a análise do significado dos sinais sensoriais. Funções da área somatossensorial I 1) O indivíduo se torna incapaz de localizar precisamente as diferentes sensações advindas de diferentes partes do corpo. Todavia, é capaz de localizá-las de maneira grosseira, como qual a mão envolvida, que nível do tronco ou que perna. Desse modo, é evidente que o tronco encefálico, o tálamo ou partes do córtex cerebral não normalmente consideradas como parte da percepção de sensações somáticas possam fornecer algum grau de localização. 2) O indivíduo se torna incapaz de julgar graus críticos de pressão sobre o corpo. 3) O indivíduo se torna incapaz de julgar os pesos dos objetos. 4) O indivíduo se torna incapaz de julgar as formas e os contornos dos objetos. Essa condição recebe o nome de astereognosia, também chamada de estereognosia ou agnosia tátil. 5) O indivíduo se torna incapaz de julgar a textura dos materiais porque esse tipo de julgamento depende de sensações altamente críticas causadas pelo movimento dos dedos sobre a superfície avaliada. Note que, nessa lista, nada foi dito acerca da perda da sensação de temperatura ou de dor. Na ausência específica de somente a área somatossensorial I, a percepção dessas modalidades sensoriais continua preservada tanto em termos de qualidade quanto de intensidade. Contudo, as sensações são mal localizadas, o que indica que a localização da dor e da temperatura dependem grandemente do mapa topográfico do corpo na área somatossensorial I para que seja localizada sua fonte. ÁREAS SOMATOSSENSORIAIS DE ASSOCIAÇÃO Áreas de Brodmann 5 e 7 (córtex parietal); A área somatossensorial de associação combina a informação que chega de múltiplos pontos da área somatossensorial I para decifrar seu significado. Isso também corrobora o arranjo anatômico dos tratos neuronais que adentram a área somatossensorial de associação, pois ela recebe sinais das seguintes regiões: (1) área somatossensorial I, (2) núcleos ventrobasais do tálamo, (3) outras áreas do tálamo, (4) córtex visual e (5) córtex auditivo. CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO E ANÁLISE DE SINAIS PELO SISTEMA COLUNA DORSAL-LEMNISCO MEDIAL Circuito neuronal básico do sistema coluna dorsal-lemnisco medial. A cada estágio de sinapse, ocorre uma divergência. As curvassuperiores da figura demonstram que neurônios corticais que disparam em maior grau se situam em uma porção central do campo cortical para cada respectivo receptor. Assim, um estímulo fraco causa disparo somente dos neurônios mais centrais. Um estímulo mais forte causa disparo de mais neurônios embora os neurônios do centro disparem com frequência, consideravelmente, mais rápida do que os mais distantes do centro. LEGENDA: Transmissão do sinal de um estímulo pontual ao córtex cerebral. Discriminação de dois pontos: Nas extremidades dos dedos, o indivíduo geralmente consegue distinguir dois pontos separados mesmo quando as agulhas estão próximas entre si entre 1 e 2 milímetros, nas costas, as agulhas geralmente precisam estar afastadas de 30 a 70 milímetros para que sejam detectados dois pontos distintos, o motivo é o número diferente de receptores táteis especializados nas duas áreas. Essa figura (48.10) demonstra dois pontos adjacentes na pele sendo fortemente estimulados, bem como as áreas do córtex somatossensorial (bastante aumentadas) excitadas pelos sinais dos dois pontos estimulados. A curva azul demonstra o padrão de estimulação cortical quando ambos os pontos são estimulados simultaneamente. Note que a zona resultante de excitação possui dois picos separados, separados por um vale, os quais permitem que o córtex sensorial detecte a presença de dois pontos estimulatórios em vez de um único ponto. A capacidade de distinção da presença de dois pontos de estimulação sofre forte influência de outro mecanismo, a inibição lateral, explicada na seção seguinte. Legenda: Fig 48.10 Transmissão de sinais ao córtex por dois estímulos pontuais adjacentes. A curva azul representa o padrão de estimulação cortical sem inibição circunjacente e as duas curvas vermelhas, o padrão quando ocorre inibição circunjacente. Efeito da inibição lateral em aumentar o grau de contraste do padrão espacial percebido. Praticamente todas as vias sensoriais deflagram simultaneamente sinais inibitórios laterais quando excitadas, sendo que esses sinais se distribuem dos lados do sinal excitatório e inibem neurônios adjacentes. Além do sinal excitatório, vias laterais curtas transmitem sinais inibitórios aos neurônios circunjacentes, ou seja, esses sinais passam por interneurônios adicionais que secretam um transmissor inibitório. A inibição lateral/circunjacente é importante porque bloqueia a disseminação lateral dos sinais excitatórios, aumentando o grau de contraste do padrão sensorial percebido pelo córtex cerebral. No caso do sistema da coluna dorsal, ocorrem sinais inibitórios laterais a cada nível de sinapse, por exemplo, nos seguintes: (1) núcleos da coluna dorsal do bulbo, (2) núcleos ventrobasais do tálamo e (3) no próprio córtex. Em cada um desses níveis, a inibição lateral auxilia o bloqueio da disseminação lateral do sinal excitatório. Como resultado, os picos de excitação se destacam e grande parte da estimulação difusa circunjacente é bloqueada. Esse efeito é demonstrado pelas duas curvas vermelhas da Figura 48.10, representando a separação completa dos picos quando a intensidade da inibição lateral é maior. Transmissão de sensações de variação rápida e repetitivas. Esse sistema (coluna dorsal) pode reconhecer estímulos variáveis que ocorrem no período de 1/400 de segundo. Sensação de vibração. Sinais vibratórios apresentam repetitividade rápida e podem ser detectados como vibração até 700 ciclos/s. Os sinais vibratórios de maior frequência se originam dos corpúsculos de Pacini na pele e em tecidos mais profundos embora sinais de frequência mais baixa (< cerca de 200 ciclos/s) também possam ser originados pelos corpúsculos de Meissner. Esses sinais são transmitidos somente pela via da coluna dorsal. SENTIDOS DE POSIÇÃO Ou também – sentidos proprioceptivos -> 2 subtipos: (I) sentido de posição estática – percepção consciente da orientação de diferentes partes do corpo relacionadas entre si; (2) sensação de velocidade do movimento – cinestesia ou propriocepção dinâmica. Receptores sensoriais de posição. Tipos diferentes de receptores auxiliam a determinação da angulação articular e são utilizados juntos para o sentido da posição. No caso dos dedos, onde os receptores da pele são mais abundantes, acredita-se que até metade de todo o reconhecimento de posição seja detectado por esses receptores. Da mesma forma, para a maioria das articulações do organismo, são importantes os receptores mais profundos. Os corpúsculos de Pacini e os fusos neuromusculares são especialmente adaptados para detectar rápidas velocidades de alteração. É provável que sejam esses receptores os mais responsáveis pela detecção da velocidade do movimento. Processamento da informação do sentido de posição no sistema coluna dorsal- lemnisco medial. Os neurônios talâmicos que respondem à rotação articular pertencem a duas categorias: (1) os que são estimulados ao máximo quando a articulação está em rotação máxima e (2) os que são estimulados ao máximo quando a articulação está em rotação mínima. TRANSMISSÃO DE SINAIS SENSORIAIS PELA VIA ANTEROLATERAL Transmite sinais sensoriais que não requerem localização altamente precisa da fonte nem discriminação de gradações finas de intensidade -> sinais: dor, calor, frio, tato grosseiro, cócega, prurido e sensações sexuais. ANATOMIA da via anterolateral -> fibras anterolaterais da medula se originam no corno dorsal, essas fibras cruzam imediatamente na comissura anterior da medula para o lado oposto nas colunas brancas anterior e lateral, onde se direcionam para o encéfalo pelos tratos espinotalâmico anterior e lateral -> terminação superior dos dois tratos tem princ. 2 destinos -> (1) núcleos reticulares do tronco encefálico e (2) dois diferentes complexos nucleares do tálamo, complexo ventrobasal e núcleos intralaminares. Sinais táteis: transmitidos para complexo ventrobasal / Pequena fração dos sinais de dor se projetam diretamente para o complexo ventrobasal do tálamo -> maioria termina nos núcleos reticulares do tronco encefálico e é conduzida desses núcleos até os núcleos intralaminares do tálamo, onde sinais de dor são processados. CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO PELA VIA ANTEROLATERAL Em geral, os mesmos princípios que se aplicam à transmissão pela via do sistema coluna dorsal-lemnisco medial se aplicam à via anterolateral, exceto pelas seguintes diferenças: (1) as velocidades de transmissão equivalem a somente um terço a metade das encontradas no sistema coluna dorsal-lemnisco medial, variando entre 8 e 40 m/s, (2) o grau de localização espacial dos sinais é fraco, (3) as gradações de intensidade também são menos precisas, sendo a maioria das sensações reconhecidas em 10 a 20 gradações de força, comparadas às 100 gradações do sistema da coluna dorsal e (4) a capacidade de transmitir sinais de rápida alteração ou com rápida repetição é fraca. Portanto, é evidente que o sistema anterolateral é de tipo mais grosseiro de transmissão comparado ao sistema coluna dorsal-lemnisco medial. Mesmo assim, algumas modalidades de sensação são transmitidas somente por esse sistema sem participação nenhuma do sistema da coluna dorsal. São elas: as sensações de dor, de temperatura, de cócegas, de prurido e sexuais, juntamente com o tato grosseiro e a pressão. (VOLTAR NO LIVRO – FAZER ANOTAÇÕES: ASPECTOS DA FUNÇÃO SOMATOSSENSORIAL – 606) ****** https://jigsaw.minhabiblioteca.com.br/books/9788595158696/epub/OEBPS/Text/chapter48.xhtml#fig48-10
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