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As sensações somáticas podem ser classificadas em três tipos fisiológicos: (1) as sensações somáticas mecanorreceptivas que incluem as sensações de tato e de posição do corpo, cujo estímulo é o deslocamento mecânico de algum tecido do corpo, deformação física, flexão ouestiramento. No centro dos mecanorreceptores há ramificações de axônios desmielinizados que são sensíveis à estiramento, deformação. Pressão ou vibração. (2) as sensações termorreceptivas que detectam frio e calor; e (3) a sensação da dor que é ativada por fatores que lesionam os tecidos. As modalidades sensoriais táteis incluem as sensações de tato, pressão, vibração e cócegas, e as modalidades sensoriais relacionadas com posição corporal incluem as sensações de posição estática e de velocidade dos movimentos. Sensações exterorreceptivas: provenientes da superfície do corpo; Sensações proprioceptivas: relacionadas ao estado físico do corpo, como as sensações de posição, as sensações provenientes dos tendões e dos músculos, as sensações de pressão na sola do pé e até mesmo a sensação de equilíbrio. Sensações viscerais; Sensações profundas: tecidos profundos, como fáscias, músculos e osso. Incluem, principalmente, a pressão profunda, a dor e a vibração. Detecção e transmissão das sensações táteis Inter-relações Entre as Sensações de Tato, de Pressão e de Vibração: O tato, a pressão e a vibração são sensações distintas, mas são detectadas pelos mesmos tipos de receptores. Mas há três diferentes princpais entre essa sensações: (1) a sensibilidade tátil resulta geralmente da estimulação dos receptores para o tato na pele ou nos tecidos logo abaixo da pele; (2) a sensação de pressão resulta geralmente da deformação dos tecidos mais profundos; e (3) a sensação de vibração é resultado da ocorrência de sinais sensoriais repetitivos e rápidos, porém são usados alguns dos tipos de receptores para tato e pressão. Receptores táteis: - Há pelo menos seis tipos de receptores táteis diferentes; Suas características especiais são: - Primeira, algumas terminações nervosas livres, encontradas em toda a pele e em muitos outros tecidos, podem detectar tato e pressão; - Cóspusculo de Meiiser: receptor tátil de grande sensibilidade. Terminação de fibra nervosa sensorial mielinizada grossa (tipo Ab), alongada e encapsulada. Dentro da cápsula encontram-se muitos filamentos neurais ramificados. Esses corpúsculos estão na pele glabra e são particularmente abundantes nas pontas dos dedos, nos lábios e em outras áreas da pele onde a capacidade de discriminar localizações espaciais das sensações táteis está muito desenvolvida. Os corpúsculos de Meissner se adaptam em fração de segundo depois de serem estimulados, o que significa que são particularmente sensíveis ao movimento de objetos na superfície da pele, como também à vibração de baixa frequência. - Terceira: as pontas dos dedos e outras áreas que contêm um grande número de corpúsculos de Meissner também contêm grande número de receptores táteis com terminação expandida, e um desses tipos são os discos de Merkel. A pele com pelos também contém número moderado de receptores com terminações expandidas, diferentes dos corpúsculos de Meissner. Esses receptores diferem dos corpúsculos de Meissner por transmitirem sinal inicialmente forte, mas que se adapta parcialmente e, em seguida, sinal mais fraco e contínuo que se adapta lentamente. Assim, eles são responsáveis por detectar os sinais mantidos, o que possibilita que seja percebido o toque contínuo dos objetos sobre a pele. Esses discos geralmente são agrupados no órgão receptor chamado de receptor em cúpula de Iggo, que se projeta contra a parte inferior do epitélio da pele. Cria uma protrusão externa nesse ponto do epitélio que forma uma cúpula muito sensível. Esses receptores, juntamente com os corpúsculos de Meissner desempenham papéis extremamente importantes na localização das sensações táteis, em áreas específicas da superfície do corpo e na determinação da textura do estímulo. - Quarta: o leve movimento de qualquer pelo do corpo estimula uma fibra nervosa conectada à base do pelo. Assim, cada pelo e sua fibra nervosa basal, chamada órgão terminal do pelo, são também receptores táteis. Detecta principalmente (a) o movimento de objetos na superfície do corpo; ou (b) o contato inicial do objeto com o corpo. - Quinta: localizados nas camadas mais profundas da pele e também nos tecidos internos mais profundos (pele piloso e pele glabra) estão muitas terminações de Ruffini que são terminações encapsuladas multirramificadas. Essas terminações se adaptam muito lentamente e, portanto, são importantes para a sinalização dos estados contínuos de deformação dos tecidos, como os sinais de tato e de pressão intensos e prolongados. Elas também são encontradas nas cápsulas articulares e ajudam a sinalizar o grau de rotação articular. - Sexta: os corpúsculos de Pacini situam-se imediatamente abaixo da pele (derme) e, profundamente, nos tecidos das fáscias. Eles são estimulados apenas pela compressão local rápida dos tecidos, porque se adaptam em poucos centésimos de segundo. Dessa forma, eles são particularmente importantes para a detecção da vibração tecidual ou de outras alterações rápidas do estado mecânico dos tecidos. Cada mão humana possui cerca de 2.500 corpúsculos de Pacini, com maior densidade nos dedos Transmissão dos Sinais Táteis nas fibras nervosas periféricas Quase todos receptores sensoriais especializados transmitem seus sinais pelas fibras nervosas do tipo Ab (30 a 70 m/s); Já os receptores táteis, como as terminações nervosas livres, principalmente pelas fibras mielinizadas do tipo Ad, que tem v de condução menor. 5 a 30 m/s Há ainda, terminações nervosas livres táteis, que transmitem sinais pelas fibras amielinicas do tipo C, e enviam sinais para a medula espinal e para a parte inferior do tronco cerebral (cócegas). 2m/s Detecção da Vibração: Todos os receptores táteis estão envolvidos nessa detecção, mas diferentes receptores detectam diferentes frequências de vibração. Os corpúsculos de Pacini podem detectar sinais vibratórios de 30 a 800 ciclos/s, porque respondem de modo extremamente rápido a deformações mínimas e rápidas dos tecidos. Também transmitem seus sinais por fibras nervosas do tipo Ab, que podem transmitir até 1.000 impulsos por segundo. Vibrações de baixa frequência de 2 a 80 ciclos por segundo, ao contrário, estimulam outros receptores táteis, especialmente os corpúsculos de Meissner, que se adaptam menos rapidamente do que os corpúsculos de Pacini. Vibração e o Corpúsculo de Pacini. A seletividade de um axônio mecanorreceptivo depende basicamente da estrutura de sua terminação especial. Por exemplo, os corpúsculos de Pacini possuem uma cápsula em forma de bola de futebol americano, com 20 a 70 camadas concêntricas de tecido conectivo, dispostas como as camadas de uma cebola, com uma terminação nervosa situada no centro (ver Figura 12.1). Quando a cápsula é comprimida, a energia é transferida à terminação sensorial, sua membrana é deformada e os canais mecanossensíveis se abrem. A corrente que flui através dos canais gera um potencial do receptor, que é despolarizante (Figura 12.5a). Se a despolarização for suficientemente intensa, o axônio disparará um potencial de ação. As camadas da cápsula, no entanto, são escorregadias, por conter um fluido viscoso entre elas. Se a pressão do estímulo for mantida constante, as camadas deslizam umas sobre as outras e transferem a energia do estímulo, de modo que a terminação axonal não mantém a deformação da membrana, e o potencial do receptor se dissipa. Quando a pressão é aliviada, os eventos ocorrem demaneira inversa; a terminação despolariza novamente e pode disparar outro potencial de ação. Ficou evidente que a cápsula em camadas (e não alguma propriedade da própria terminação nervosa) é que torna o corpúsculo de Pacini sensível de forma especial a estímulos vibratórios de alta frequência e quase não responsivos à pressão estática (ver Figura 12.4). A fim de transmitir informação sobre vibrações rápidas ao sistema nervoso central (SNC) de forma temporal precisa, os corpúsculos de Pacini possuem axônios que estão entre os maiores e mais rápidos axônios cutâneos. Canais Iônicos Mecanossensíveis. Os mecanorreceptores da pele possuem terminações sensoriais não mielinizadas, e as membranas dessas terminações têm canais iônicos mecanossensíveis que convertem a força mecânica em uma mudança na corrente iônica. As forças aplicadas a esses canais alteram a abertura do poro, tanto aumentando como diminuindo a abertura do canal iônico. A força pode ser aplicada a um canal por meio da própria membrana quando esta sofrer estiramento ou deformação, ou pode ser aplicada por conexões entre os canais e proteínas extracelulares ou componentes do citoesqueleto intracelular (p. ex., actina, microtúbulos) (Figura 12.6). Os estímulos mecânicos podem, ainda, disparar a liberação de segundos mensageiros (p. ex., DAG, IP3) que, por sua vez, regulam os canais iônicos. Vários tipos de canais iônicos estão envolvidos na mecanossensação, porém os tipos específicos de canais na maioria dos receptores somatossensoriais ainda são desconhecidos. As células de Merkel similares às células epiteliais fazem sinapse com as terminações sensoriais, indicando que tanto as células de Merkel como as terminações axonais são mecanossensíveis. A terminação sensorial também tem canais iônicas, assim como a célula tem, o Piezo2. Discriminação de Dois Pontos: A capacidade para discriminarmos características detalhadas de um estímulo varia consideravelmente ao longo do corpo. Uma medida simples de resolução espacial é o teste de discriminação de dois pontos. A discriminação de dois pontos pode variar, no mínimo, vinte vezes ao longo do corpo. As pontas dos dedos da mão são as áreas de maior resolução: (1) existe uma densidade muito maior de mecanorreceptores cutâneos na ponta dos dedos da mão do que em outras partes do corpo; (2) as pontas dos dedos têm um número maior de receptores com campos receptivos pequenos (p. ex., os discos de Merkel); (3) existe uma área cerebral maior (e, portanto, um maior poder de computação resultante) destinada ao processamento da informação sensorial de cada milímetro quadrado da ponta do dedo da mão do que de outros locais; e (4) podem haver mecanismos neurais especiais destinados às discriminações de alta resolução. Axônios Aferentes Primários - a pele está ricamente inervada por redes de nervos peifféricos que vão até o SNC. - Oaxônios aferentes primários são aqueles que transmitem a informação dos receptores somatossensoriais à medula espinal ou ao tronco encefálico. - Eles entram na medula pelas raízes dorsais e seus corpos celulares estão nos gânglios da raiz dorsal; - Tem tamanho e diâmetro variáveis a depender do tipo de receptor sensorial do qual recebem aferência; - O diâmetro de um axônio está relacionado a velocidade de condução e ao tipo de receptor sensorial conectado. - A terminologia para os diferentes tamanhos de axônios é: por letras gregas, latinas e números. Os axônios sensoriais cutâneos são designados Aa, Aβ, Ad e C; os axônios de tamanho similar, mas que inervam tecidos internos, como os músculos e os tendões, são chamados de grupos I, II, III e IV. Os axônios do grupo C (ou IV) são, por definição, não mielinizados, ao passo que todos os demais são mielinizados. - As fibras C, por serem amielinicas, tem menor velocidade condução do impulso, e são responsáveis pela transmissão da dor, temperatura e prurido Medula espinal Os 30 segmentos espinhais estão divididos em quatro grupos, e cada segmento recebe a denominação da vértebra seguinte adjacente à origem do nervo: cervical (C) 1 a 8, torácico (T) 1 a 12, lombar (L) 1 a 5 e sacral (S) 1 a 5. A organização segmentar dos nervos espinhais e a inervação sensorial da pele estão relacionadas. A área da pele inervada pelas raízes dorsais direita e esquerda de um único segmento espinhal é denominada dermátomo; existe, portanto, uma correspondência de 1:1 entre os dermátomos e os segmentos espinhais. Os neurônios aferentes/sensoriais secundários são aqueles que fazem sinapse com os neurônios aferentes primários, e estão localizados na parte dorsal da medula espinal, mais profundamente. Os calibrosos axônios mielinizados Aβ que conduzem a informação tátil cutânea entram no corno dorsal e se ramificam. Um ramo faz sinapse com neurônios sensoriais secundários na parte profunda do corno dorsal. Essas conexões podem desencadear ou modificar uma variedade de respostas reflexas rápidas e inconscientes. O outro ramo do axônio aferente primário Aβ ascende diretamente para o encéfalo. Essa aferência ascendente é responsável pela percepção, tornando-nos capazes de fazer julgamentos complexos acerca dos estímulos táteis sobre a pele. A Via Coluna Dorsal-Lemnisco Medial A via da informação sobre o tato ou a vibração da pele vai em direção ao encéfalo de uma maneira totalmente distinta da via da dor e da temperatura. A via do tato é a chamada via Coluna dorsal-lemnisco medial: - As colunas dorsais levam informações acerca da sensação tátil e da posição dos membros em direção ao encéfalo. - As colunas dorsais tem os axônios sensoriais primários e os secundários aferentes . - Os axônios da coluna dorsal terminam nos núcleos da coluna dorsal (limite entre a medula espinal e o bulbo) Observe que alguns dos axônios mais longos do seu corpo se originam na pele de seu hálux e terminam nos núcleos da coluna dorsal, situados na base de sua cabeça. Esta é uma via rápida e direta que transmite informação da pele ao encéfalo sem uma sinapse no trajeto. - Até esse ponto a informação é ipsolateral: a informação do tato do lado direito do corpo está representada na atividade dos neurônios nos núcleos da coluna dorsal direita; - Então, os axônios dos neurônios dos núcleos da coluna dorsal fazem uma curva em direção ao bulbo ventral e medial e então decussam, acredita? A partir desse ponto, o sistema somatossensorial de um lado do encéfalo está relacionado com as sensações originadas do lado oposto do corpo; - Esses axônios ascendem por um tracto conspícuo de substãncia branca, o lemnisco medial, e esse sobe pelo bulbo, pela ponte e pelo mesencéfalo e seus axônios fazem sinapse com o Núcleo Ventral posterior (VP) do Talamo. - Daí, esses neurônios projetam-se às regiões específicas do córtex somatossensorial primário. - Tanto nos núcleos da coluna dorsal como nos talâmicos, ocorre uma transformação considerável da informação. Como regra, a informação é alterada cada vez que passa por sinapses no encéfalo. Em especial, as interações inibitórias entre os grupos adjacentes de aferências, que chegam pela via coluna dorsal-lemnisco medial, aumentam as respostas aos estímulos táteis (Quadro 12.2). Como veremos a seguir, algumas sinapses nesses núcleos também podem ter sua eficiência modificada, dependendo de sua atividade recente. Os neurônios tanto dos núcleos do tálamo como dos núcleos da coluna dorsal são controlados por aferências do córtex cerebral. Consequentemente, a eferência do córtex pode influenciar a aferência para o próprio córtex. A Via Tátil Trigeminal - Até aqui era só a parte do SS que entra pela medula espinal. - Mas a sensação da face é suprida principalmente pelos ramos do nervo trigêmeo, que entra pelo encéfalo pela Ponte. -Este nervo se ramifica em 3 ramos periféricos que inervam a face, a região bucal, os dois terços distais da língua e a dura-máter que recobre o encéfalo. As sensações da pele em torno dos ouvidos, da região nasal e da faringe são fornecidas por outros nervos cranianos: o facial (VII), o glossofaríngeo (IX) e o vago (X). - As conexões sensoriais do nervo trigêmeo são análogas àquelas das raízes dorsais. Os axônios sensoriais de grande diâmetro do nervo trigêmeo levam informação tátil dos mecanorreceptores da pele. Eles fazem sinapse com neurônios de segunda ordem do núcleo trigeminal ipsolateral, que é análogo a um núcleo da coluna dorsal (Figura 12.16). Os axônios do núcleo trigêmeo decussam e projetam-se para a parte medial do núcleo VP do tálamo. A partir desse núcleo, a informação é retransmitida para o córtex somatossensorial Córtex Somatossensorial (SS) - A maior parte do córtex relacionada a essa função está no lobo parietal. - Brodmann 3b: SS1 está no giro pós central. - Outras áreas corticais que também processam informação somatossensorial estão ao lado de S1. Estas incluem as áreas 3a, 1 e 2 no giro pós-central, e as áreas 5 e 7 no córtex parietal posterior adjacente - As áreas 1 e 2 recebem densa inervação da área 3b. A projeção da área 3b para a 1 envia principalmente informação sobre textura; ao passo que a projeção a para a 2 enfatiza tamanho e forma. - A área 3b é o córtex somatossensorial primário porque (1) recebe um grande número de aferências do núcleo VP do tálamo; (2) seus neurônios são muito responsivos aos estímulos somatossensoriais (mas não a outros estímulos sensoriais); (3) lesões nessa área prejudicam a sensação somática; e (4) quando essa área recebe estímulos elétricos resulta em experiências somatossensoriais. A área 3a também recebe uma grande aferência do tálamo, mas essa região está, entretanto, mais relacionada às informações sobre a posição do corpo do que sobre o tato. - As aferências talâmicas para S1 terminam principalmente na camada IV. Os neurônios da camada IV projetam-se, por sua vez, para as células de outras camadas. Outra importante similaridade com as outras regiões corticais é que os neurônios de S1 que possuem aferências e respostas similares ficam dispostos verticalmente em colunas que se estendem perpendiculares às camadas corticais. - O mapeamento das sensações da superfície corporal em uma área do encéfalo é chamado de somatotopia - . Os mapas lembram um corpo, com suas pernas e pés no topo do giro pós- -central e sua cabeça no lado oposto, na extremidade inferior do giro (Figura 12.19). Um mapa somatotópico é chamado, algumas vezes, de homúnculo. -Outro aspecto óbvio do mapa somatotópico é que este não está na mesma escala do corpo humano. Em vez disso, o mapa parece uma caricatura (Figura 12.20): a boca, a língua e os dedos são absurdamente grandes, ao passo que o tronco, os braços e as pernas são pequenos. O tamanho relativo da área do córtex que processa cada parte do corpo está correlacionado à densidade de aferências sensoriais recebidas daquela determinada parte. O tamanho do mapa também está relacionado à importância da aferência sensorial daquela parte do corpo; a informação do indicador é mais útil que a do seu cotovelo. O Córtex Parietal Posterior - As informações sobre as dferentes modalidades sensoriais são segregadas, mas não podem permanecer assim para sempre. Ou seja, quando tocamos um objeto, percebos textura, forma, tamanho, mas nós não a pensamos segundo características, mas sem pensar deduzimos do que se trta o objeto. Pouco se sabe como isso acontece. Todavia, sabemos que as caraterísticas dos campos receptivos neuronais tendem a mudar; á medida que a informação passa pelo córtex, os campos receptivos ficam maiores. Por exemplo, os neurônios subcorticais e os das áreas corticais 3a e 3b não são sensíveis à direção de um estímulo de movimento sobre a pele, porém as células das áreas 1 e 2 têm essa sensibilidade. Os estímulos preferidos dos neurônios vão ficando cada vez mais complexos. Certas áreas corticais parecem ser locais onde simples fluxos de informação sensorial segregados convergem para gerar representações neurais particularmente complexas. Dor A sensação somática também depende dos receptores nociceptores, que são as terminações nervosas livres, ramificadas, não mielinizadas que sinalizam lesão ou risco de lesão ao corpo. Dor é a sensação, ou a percepção, de sensações, como irritação, inflamação, fisgada, ardência, latejo, ou seja, sensações insuportáveis que surgem de uma parte do corpo. A nocicepção é o processo sensorial que fornece as sinalizações que disparam a experiência da dor. . Enquanto os nociceptores podem disparar de forma violenta e contínua, a dor pode aparecer e desaparecer. E o oposto também pode ocorrer. A dor pode ser agonizante, mesmo sem a atividade dos nociceptores. Mais do que qualquer outro sistema sensorial, as qualidades cognitivas da nocicepção podem ser controladas internamente, pelo próprio encéfalo. Os nociceptores e a transdução dos estímulos dolorosos - Estímulos que tem potencial de causar lesão nos tecidos causam dor. - Danos aos tecidos podem resultar de estimulação mecânica forte, temperaturas extremas, privação de oxigênio e exposição a certos agentes químicos, entre outras causas. As membranas dos nociceptores contêm canais iônicos que são ativados por esses tipos de estímulos. - Tu pisastes numa tachinha: O simples estiramento ou dobramento da membrana do nociceptor ativa os canais iônicos mecanossensíveis, que levam à despolarização da célula e ao disparo de potenciais de ação. Além disso, as células danificadas no local da lesão podem liberar uma série de substâncias que provocam a abertura de canais iônicos nas membranas dos nociceptores. Por exemplo: as proteases (enzimas que digerem proteínas), trifosfato de adenosina (ATP) e K+. As proteases podem clivar um peptídeo extracelular abundante, chamado de cininogênio, para formar o peptídeo bradicinina. A bradicinina liga-se a uma molécula receptora específica, que aumenta a condutância iônica de alguns nociceptores. De modo similar, o ATP causa a despolarização dos nociceptores por meio da ligação direta a canais iônicos que dependem de ATP para sua ativação Há termorreceptores não nociceptivos que distinguem a queimação do aquecimento. Quando os níveis de oxigênio de seus tecidos forem inferiores à demanda de oxigênio, as suas células utilizarão o metabolismo anaeróbio para gerar ATP. Uma consequência do metabolismo anaeróbio é a liberação de ácido láctico. O acúmulo de ácido láctico leva a um excesso de H+ no líquido extracelular. Esses íons ativam canais iônicos dependentes de H+ dos nociceptores. Tipos de nociceptores: A transdução dos estímulos dolorosos ocorre nas terminações nervosas livres das fibras não mielinizadas C e nas pobremente mielinizadas A8. - A maioria dos nociceptores respondem a estímulos mecânicos, térmicos e químicos e são chamados, portanto, de nociceptores polimodais - Esses receptores tem seletividade nas respostas a estímulos diferentes, por isso há: nociceptores mecânicos (mecanonociceptores), que mostram respostas seletivas à pressão intensa; nociceptores térmicos (termonociceptores), que respondem seletivamente ao calor queimante ou ao frio extremo; nociceptores químicos, que respondem de forma seletiva à histamina e a outros agentes químicos. Os nociceptores estão presentes na maioria dos tecidos corporais, como a pele, os ossos, os músculos, a maioria dos órgãos internos, os vasos sanguíneos e o coração. Eles estão notadamente ausentes no sistema nervoso em si, porém estão presentes nas meninges. Um toque leve e condoído de uma mãe sobreuma área da pele queimada de seu filho pode desencadear gritos devido à dor insuportável. Esse fenômeno é conhecido como hiperalgesia e é o exemplo mais familiar da capacidade corporal de autocontrole da dor. A hiperalgesia pode ser um limiar reduzido à dor, uma intensidade aumentada dos estímulos dolorosos ou, até mesmo, dor espontânea. A hiperalgesia primária ocorre na área do tecido lesado, porém os tecidos que envolvem a região da lesão também podem se tornar supersensíveis, pelo processo de hiperalgesia secundária. Substâncias também podem modular a excitabilidade dos nociceptores, tornando- -os mais sensíveis aos estímulos térmicos ou mecânicos, como quando ocorre lesão na pele, diversas substâncias, que são chamadas algumas vezes de sopa inflamatória, são liberadas. A sopa contém certos neurotransmissores (glutamato, serotonina, adenosina, ATP), peptídeos (substância P, bradicinina), lipídeos (prostaglandinas, endocanabinoides), proteases, neurotrofinas, citocinas, quimiocinas, íons, como K+ e H+, entre outras substâncias. Os mecanismos do SNC também contribuem com a hiperalgesia secundária. Após a lesão, a ativação dos axônios mecanorreceptores Aβ por um toque leve pode resultar em dor. Portanto, outro mecanismo de hiperalgesia envolve uma interação sináptica (linha cruzada) entre a via do tato e a via da dor na medula espinhal. A bradicinina foi apresentada anteriormente como uma das substâncias que despolariza diretamente os nociceptores. Além desse efeito, a bradicinina estimula mudanças intracelulares de longa duração, que tornam mais sensíveis os canais iônicos ativados por calor. As prostaglandinas são substâncias produzidas pela clivagem enzimática dos lipídeos da membrana celular. Apesar de as prostaglandinas não causarem dor diretamente, elas aumentam muito a sensibilidade dos nociceptores a outros estímulos A substância P é um peptídeo sintetizado pelos próprios nociceptores. A ativação de uma ramificação do neurito periférico do nociceptor pode levar à secreção de substância P por outras ramificações do neurito do mesmo nociceptor nas áreas vizinhas da pele. A substância P causa vasodilatação (aumento do diâmetro dos capilares sanguíneos) e a liberação de histamina dos mastócitos. A sensibilização de outros nociceptores pela substância P em torno do local da lesão é uma das causas da hiperalgesia secundária. Aferentes Primários e Mecanismos Espinhais As fibras A8 e C levam informação ao SNC com velocidades diferentes, em função das diferenças em suas velocidades de condução dos potenciais de ação. Dessa forma, a ativação de nociceptores cutâneos produz duas percepções de dor distintas: uma dor primária, rápida e aguda, seguida de uma dor secundária, lenta e contínua. A dor primária é causada pela ativação de fibras A8; a dor secundária é causada pela ativação de fibras C. As fibras de pequeno calibre possuem seus corpos celulares nos gânglios da raiz dorsal segmentar e entram no corno dorsal da medula espinhal. Ao penetrarem na medula, as fibras logo ramificam-se e percorrem uma curta distância nos sentidos rostral e caudal na medula, em uma região chamada de tracto de Lissauer, fazendo, depois, sinapse com neurônios da parte mais periférica do corno dorsal, em uma região conhecida como substância gelatinosa. O neurotransmissor dos aferentes nociceptivos é o glutamato; contudo, como foi mencionado anteriormente, esses neurônios também contêm o peptídeo substância P. A substância P fica estocada em grânulos de secreção nas terminações axonais e pode ser liberada por salvas de potenciais de ação de alta frequência. Experimentos recentes demonstraram que a transmissão sináptica mediada pela substância P é necessária para as sensações de dor moderadas a intensas. É interessante observar que os axônios de nociceptores viscerais entram na medula espinhal pelo mesmo trajeto que os de nociceptores cutâneos. Na medula espinhal, ocorre uma mistura substancial de informação dessas duas fontes de aferências (Figura 12.29). Essa linha cruzada origina o fenômeno da dor referida, pelo qual a ativação do nociceptor visceral é percebida como uma sensação cutânea. Um exemplo clássico de dor referida é a angina, que ocorre quando o coração não recebe oxigênio em quantidade suficiente. Os pacientes localizam frequentemente a dor da angina na parte superior do tórax e no braço esquerdo. Outro exemplo comum é a dor associada à apendicite, que é referida, em seu estágio inicial, na parede abdominal ao redor do umbigo. Vias Ascendentes da Dor A via da dor é lenta e utiliza fibras de pequeno calibre, fibras pouco mielinizadas A8 e fibras C não mielinizadas. As ramificações das fibras A8 e C percorrem pelo tracto de Lissauer e terminam na substância gelatinosa. A Via da Dor Espinopotalâmica Os axônios dos neurônios secundários decussam no mesmo nível da medula espinhal em que ocorreu a sinapse e ascendem pelo tracto espinotalâmico ao longo da superfície ventral da medula espinhal De acordo com os nomes, as fibras espinotalâmicas projetam-se da medula espinhal, passando pelo bulbo, pela ponte e pelo mesencéfalo, sem fazer sinapse, até alcançar o tálamo (Figure 12.30). À medida que os axônios espinotalâmicos percorrem o tronco encefálico, eles posicionam-se ao longo do lemnisco medial, mas permanecem como um grupo axonal distinto da via mecanossensorial. A Via da Dor Trigeminal . A informação da dor (e da temperatura) da face e do terço anterior da cabeça segue por uma via ao tálamo, análoga à via espinhal. As fibras de pequeno diâmetro do nervo trigêmeo fazem a primeira sinapse com os neurônios sensoriais secundários no núcleo espinhal do trigêmeo no tronco encefálico. Os axônios desses neurônios decussam e ascendem ao tálamo pelo lemnisco trigeminal. Além das vias espinotalâmica e trigeminotalâmica, outras vias relacionadas à dor (e à temperatura) enviam axônios para uma variedade de estruturas, em todos os níveis do tronco encefálico, antes de alcançarem o tálamo. O Tálamo e o Córtex O tracto espinotalâmico e os axônios do lemnisco trigeminal fazem sinapse em uma região mais extensa do tálamo do que os axônios do lemnisco medial. Alguns dos axônios terminam no núcleo VP (ventral posterior), tal qual fazem os axônios do lemnisco medial, porém as vias do tato e da dor ainda permanecem segregadas, ocupando regiões separadas do núcleo. Outros axônios espinotalâmicos terminam nos pequenos núcleos intralaminares do tálamo (Figura 12.32). A partir do tálamo, as informações sobre dor e temperatura projetam-se para várias áreas do córtex cerebral. A regulação da Dor Regulação Aferente: Vimos que um toque leve pode causar dor pelo mecanismo da hiperalgesia. Contudo, a dor provocada pela atividade dos nociceptores também pode ser reduzida pela atividade simultânea de mecanorreceptores de limiar baixo (fibras Aβ A teoria do portão da dor sugere que certos neurônios do corno dorsal, os quais projetam seus axônios pelo tracto espinotalâmico, são excitados tanto por axônios sensoriais de grande diâmetro como por axônios não mielinizados. O neurônio de projeção também é inibido por um interneurônio, e o interneurônio é simultaneamente excitado pelo axônio sensorial calibroso e inibido pelo axônio nociceptivo (Figura 12.33). Por meio desse circuito, a atividade apenas do axônio nociceptivo resultaria em excitação máxima do neurônio de projeção, permitindo que os sinais nociceptivos cheguem ao encéfalo. Contudo, se os axônios de mecanorreceptores dispararem conjuntamente, eles ativarão o interneurônio que suprimirá a sinalização nociceptiva. Regulação Descendente: Emoções fortes, estresse ou determinação estoica podem suprimir de maneira poderosaas sensações dolorosas. Várias regiões encefálicas estão envolvidas na supressão da dor. Uma delas é uma região de neurônios do mesencéfalo, chamada de substância cinzenta periaquedutal (PAG, do inglês, periaqueductal gray matter). A estimulação elétrica da PAG pode causar analgesia profunda, que tem sido, algumas vezes, explorada clinicamente. A PAG recebe, normalmente, aferências de várias estruturas do encéfalo, muitas das quais são responsáveis pela transmissão de informações relacionadas ao estado emocional. Os neurônios da PAG enviam axônios descendentes para várias regiões situadas na linha média do bulbo, principalmente para os núcleos da rafe (cujos neurônios liberam o neurotransmissor serotonina). Esses neurônios bulbares projetam os axônios, por sua vez, para os cornos dorsais da medula espinhal, onde podem deprimir de maneira eficiente a atividade dos neurônios nociceptivos. Temperatura As sensações térmicas se originam de receptores cutâneos e entre outros locais e dependem do processamento do neocortex para a percepção consciente. Termorreceptores O funiocamento de todas as células é sensível à temperatura. Esses receptores são neurônios especialmente sensíveis à temperatura devido a mecanismos específicos de sua membrana. Por exemplo, podemos perceber mudanças tão mínimas quanto 0,01°C na temperatura média da pele. Os grupos de neurônios sensíveis à temperatura no hipotálamo e na medula espinhal são importantes para as respostas fisiológicas que mantêm a temperatura corporal estável, mas são os termorreceptores cutâneos que aparentemente contribuem para a nossa percepção da temperatura A sensibilidade à temperatura não está distribuída uniformemente por toda a pele. Com um pequeno bastão aquecido ou resfriado, você pode mapear a sensibilidade da pele às mudanças de temperatura. Pequenas áreas da superfície, de cerca de 1 mm de diâmetro, podem ser sensíveis ao calor ou ao frio, mas não a ambos. O fato de que a localização para a sensibilidade ao calor ou ao frio seja diferente demonstra que receptores distintos fazem a transdução dessas sensações. Além disso, pequenas áreas da pele situadas entre os pontos sensíveis ao calor ou ao frio são relativamente insensíveis à temperatura. A sensibilidade de um neurônio sensorial a uma mudança de temperatura depende dos tipos de canais iônicos que o neurônio expressa. Foi observado que o mentol, que produz uma sensação refrescante, estimula um receptor, chamado de TRPM8, o qual também é ativado por diminuições não dolorosas na temperatura abaixo de 25°C Sabemos, atualmente, que existem seis canais TRP distintos nos termorreceptores, os quais conferem sensibilidades diferentes de temperatura (Figura 12.35). Como regra, cada neurônio termorreceptor parece expressar somente um único tipo de canal, o que explicaria, portanto, como diferentes regiões da pele podem mostrar sensibilidades distintas à temperatura. As exceções à regra parecem ser alguns receptores para frio que também expressam TRPV1 e, dessa forma, também são sensíveis a aumentos de temperatura acima de 43 °C. Se um calor desse nível for aplicado a amplas áreas da pele, ele normalmente será doloroso, mas se o calor for restrito a pequenas regiões da pele inervadas por um receptor ao frio, ele produzirá uma sensação paradoxal de frio. Esse fenômeno enfatiza uma questão importante: o SNC não sabe qual tipo de estímulo (no caso, o calor) resultou na ativação do receptor, mas segue interpretando toda a atividade do receptor para o frio como uma resposta ao frio. Assim como nos mecanorreceptores, as respostas dos termorreceptores adaptam-se durante estímulos contínuos de longa duração. A Figura 12.36 mostra que uma queda repentina na temperatura da pele faz o receptor para o frio disparar de modo intenso, enquanto silencia o termorreceptor para o calor. Contudo, após poucos segundos a 32°C, o receptor para o frio diminui a frequência de seus disparos (mas ainda dispara mais rápido do que a 38°C), ao passo que o receptor para o calor passa a emitir impulsos com baixa frequência. Observe que um retorno à temperatura quente inicial da pele causa respostas opostas – o silêncio transitório do receptor para o frio e um pico de atividade do receptor para o calor – seguido de um retorno a frequências menores, com a adaptação ao estímulo contínuo. Portanto, as diferenças entre a frequência de respostas dos receptores ao calor e ao frio são maiores durante, e logo após, as mudanças de temperatura. Nossas percepções de temperatura frequentemente refletem as respostas desses receptores cutâneos. a organização da via da temperatura é praticamente idêntica à da via da dor, já descrita. Os receptores para o frio estão ligados às fibras A8 e C, ao passo que os receptores para o calor estão ligados apenas às fibras C. Como já aprendemos, os axônios de diâmetro menor fazem sinapse na substância gelatinosa do corno dorsal. Os axônios dos neurônios secundários decussam imediatamente após a sinapse e ascendem pelo tracto espinotalâmico contralateral (ver Figura 12.30). Dessa forma, se a medula espinhal for seccionada unilateralmente, haverá uma perda da sensibilidade à temperatura (bem como à dor) do lado oposto do corpo, especificamente daquelas regiões da pele inervadas pelos segmentos espinhais que estão abaixo do nível da secção Mudei de livro, adaptações: Portanto, temos mecanorreceptores que se distinguem quanto a frequências de estímulo e pressões preferenciais e tamanhos dos campos receptivos Demonstrou-se que os corpúsculos de Meissner e os discos de Merckel possuem campos receptivos pequenos, de apenas poucos milímetros de extensão, ao passo que os corpúsculos de Pacini e as terminações de Ruffini apresentam campos receptivos grandes que se estendem por um dedo inteiro ou por metade da palma da mão (12.2) Os mecanorreceptores também variam quanto à persistência de suas respostas frente a estímulos de longa duração. Se uma sonda estimuladora é pressionada de forma repentina sobre a pele dentro de um campo receptivo, alguns mecanorreceptores, como os corpúsculos de Meissner e de Pacini, respondem inicialmente de forma rápida, porém, a seguir, param de disparar impulsos mesmo que o estímulo continue; esses receptores são ditos de adaptação rápida. Outros receptores, como os discos de Merkel e as terminações de Ruffini, são receptores de adaptação lenta, pois geram uma resposta de menor frequência de disparos que se mantém durante um estímulo longo. A Figura 12.3 resume as características dos quatro mecanorreceptores da pele quanto ao tamanho do campo receptivo e ao tipo de adaptação a um estímulo contínuo. As diferentes sensibilidades mecânicas dos mecanorreceptores promovem diferentes sensações. Os corpúsculos de Pacini são mais sensíveis a vibrações de cerca de 200 a 300 Hz, ao passo que os corpúsculos de Meissner respondem melhor em torno de 50 Hz (Figura 12.4). Posicione sua mão contra um alto- - falante enquanto este toca sua música favorita em alto volume; você poderá “sentir” a música, em grande parte pelos seus corpúsculos de Pacini. Se você deslizar a ponta de seus dedos sobre a tela protetora áspera que recobre o alto- -falante, cada ponto da pele será estimulado com um nível de frequência ótimo para a ativação dos corpúsculos de Meissner. Você terá a sensação de uma textura rugosa. A estimulação a frequências de cerca de 1 a 10 Hz também pode ativar os corpúsculos de Meissner, produzindo uma sensação de “tremulação” Detecção e transmissão das sensações táteis Receptores táteis: Transmissão dos Sinais Táteis nas fibras nervosas periféricas Detecção da Vibração: Discriminação de Dois Pontos: Axônios Aferentes PrimáriosMedula espinal A Via Coluna Dorsal-Lemnisco Medial A Via Tátil Trigeminal Córtex Somatossensorial (SS) O Córtex Parietal Posterior Dor Os nociceptores e a transdução dos estímulos dolorosos Tipos de nociceptores: Aferentes Primários e Mecanismos Espinhais Vias Ascendentes da Dor A Via da Dor Espinopotalâmica A Via da Dor Trigeminal O Tálamo e o Córtex A regulação da Dor Regulação Aferente: Regulação Descendente: Temperatura Termorreceptores
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