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• Prof. Miguel Soares Conceição Campinas, 2023 FISIOLOGIA HUMANA AULA 6 – Somestesia, Receptores sensoriais, e fisiologia da dor Somestesia, Receptores sensoriais, e fisiologia da dor Propriedades gerais dos sistemas sensoriais Função dos receptores sensoriais Tipos de receptores sensoriais Integração de receptores sensoriais - SNC Córtex somatossensorial e tálamo Definição e principais sistemas de classificação Definição e principais sistemas de classificação O sistema somatossensorial é o responsável pelas experiências sensoriais detectadas nos órgãos sensoriais que não pertencem ao sentido especial. Sistema somatossensorial x sentidos especiais: qual a diferença? Enquanto os receptores sensoriais dos sentidos especiais (visão, audição, gustação, olfato e equilíbrio) estão restritos à cabeça, os do sentido somático geral estão espalhados pelo corpo todo. Propriedades gerais dos sistemas sensoriais Qual função do sistema sensorial? Transmitir informações sobre estímulos externos e internos ao SNC e reagir, ou não, a eles. Como ocorre a transmissão da informação somática até o SNC? Propriedades gerais dos sistemas sensoriais Como as informações do meio interno e externo são transmitidas ao SNC? especializadasØ Através de células , chamadas receptores, que compõem os órgãos desse sistema. Ø O que é o receptor? O receptor é um transdutor que converte o estímulo em potenciais elétricos graduados. Ø Todas as vias sensoriais começam com um estímulo que atua no receptor sensorial. Quem são os receptores sensoriais? Quem são os receptores sensoriais? • Os receptores mais simples são terminações nervosas não encapsuladas • Nos receptores mais complexos, as terminações nervosas são envoltas por cápsulas de tecido conectivo • Os sentidos especiais possuem os receptores mais especializados. Os receptores da olfação são neurônios, mas os outros quatro sentidos especiais utilizam células receptoras não neurais, as quais fazem sinapse com neurônios sensoriais Simples Complexo Especializado Como os receptores convertem os diversos estímulos físicos, como a luz ou o calor, em sinais elétricos? O primeiro passo é a transdução, a conversão da energia do estímulo em informação que pode ser processada pelo sistema nervoso. Em muitos receptores, a abertura ou fechamento de canais iônicos converte a energia mecânica, química, térmica ou luminosa diretamente em uma mudança no potencial de membrana. Cada receptor sensorial tem um estímulo adequado, uma forma particular de energia à qual ele é mais responsivo. Embora os receptores sejam específicos para uma forma de energia, eles podem responder a muitas outras formas se a intensidade for suficientemente alta. Receptores sensoriais: como fazem a transdução sensorial? Os receptores sensoriais são as primeiras células em cada via sensorial responsável pela transformação de uma determinada energia, um estímulo, em uma energia elétrica, ou seja, numa alteração graduada do potencial de membrana do receptor. Esta primeira alteração que ocorre no receptor derivada do estímulo é denominada de Potencial Receptor. Como um estímulo físico ou químico é convertido em uma mudança no potencial de membrana? Campo receptivo É a área de um sistema em que a presença de um estímulo causa a ativação de um determinado receptor e a transdução do estímulo por ele. Cada receptor tem seu campo receptivo, porém o tamanho de cada campo receptivo varia. Área de superfície com campos receptivos pequenos mostra alta densidade de inervação, portanto, maior sensibilidade Campo receptivo Cada receptor sensorial possui um campo de recepção do estímulo que corresponde a sua área de inervação (elipse azul para cada neurônio). O tamanho do campo de recepção varia conforme a região do nosso corpo: nas mãos e na face, são pequenos e numerosos em relação a outras partes do corpo que são grandes. Campo receptivo Uma conseqüência disso é o cérebro possuir uma representação do nosso corpo de forma distorcida. Essa região do cérebro é o córtex somatossensorial, destacada em amarelo, e também com colorido variado para representar as diferentes regiões do corpo. Essa é a representação do corpo com a sensibilidade correspondente e obteve a figura desse homenzinho engraçado. É chamado de homúnculo sensorial. As regiões proporcionalmente exageradas correspondem a regiões com maior densidade de receptores e maior capacidade discriminativa. As mãos, a face, os lábios e a língua são muito mais sensíveis do que o tronco, nádegas, genitais, braços, pernas e pés. Como ocorre a integração da informação sensorial? Informação Receptor Medula Encéfalo A informação sensorial de grande parte do corpo entra na medula e segue até o encéfalo. Contudo, algumas informações são transpostas diretamente ao encéfalo via nervos cranianos Informação Receptor Encéfalo Como ocorre a integração da informação sensorial? Como ocorre a integração da informação sensorial? •Cada uma das principais divisões do encéfalo processa um ou mais tipos de informação sensorial. • Apenas a informação olfatória não passa pelo tálamo. •A maioria das pessoas já experimentou sentir um cheiro que subitamente traz à memória um fluxo de lugares ou pessoas do passado. Ø Alguns estímulos chegam ao córtex cerebral, onde geram percepção consciente, porém, outros agem inconscientemente. Propriedades gerais dos sistemas sensoriais A codificação e o processamento distinguem as propriedades do estímulo Se todos os estímulos são convertidos em potenciais de ação nos neurônios sensoriais, e todos os potenciais de ação são idênticos, como o SNC pode diferenciar, por exemplo, calor e pressão, ou uma alfinetada no dedo do pé ou da mão? o SNC distingue quatro propriedades de um estímulo: (1) sua natureza, ou modalidade, (2) sua localização, (3) sua intensidade (4) sua duração. (1) Natureza ou Modalidade sensorial •Cada tipo de receptor é mais sensível a uma modalidade particular de estímulo. • (2) Localização do estímulo •A localização de um estímulo também é codificada de acordo com quais campos receptivos são ativados. •Por exemplo, receptores táteis presentes na mão projetam-se para uma área específica do córtex cerebral. •A estimulação experimental dessa área do córtex durante uma cirurgia cerebral é interpretada como um toque na mão, ainda que não tenha havido contato real. Ex: Dor fantasma. Neurônios secundários muito ativos (3) Intensidade do estímulo •A intensidade do estímulo é codificada em dois tipos de informações: 1) o número de receptores ativados 2)a frequência de potenciais de ação provenientes desses receptores, chamada de código de frequência. (4) Duração do estímulo •A duração do estímulo é codificada pela duração da série de potenciais de ação no neurônio sensorial. •Em geral, um estímulo mais longo gera uma série mais duradoura de potenciais de ação no neurônio sensorial primário. Fenômeno da adaptação Se o estímulo persiste, alguns receptores se adaptam, ou deixam de responder. • Receptores tônicos são receptores de adaptação lenta que disparam rapidamente no início da ativação, depois diminuem e mantêm seus disparos enquanto o estímulo estiver presente. • Receptores fásicos são receptores de adaptação rápida que disparam quando recebem um estímulo, mas param de disparar se a intensidade do estímulo permanecer constante: Ex: Cheiro, beliscão Receptores do Tato § Os receptores táteis estão entre os receptores mais comuns do corpo. § A) Corpúsculo de Meissner: sensíveis ao tato fino, movimentação de objetos leves e vibração em baixa frequência. § B) Corpúsculo de Merkel: percepção de toque contínuo de objetos na pele. § C) Terminação nervosa livre: Dor § D) Corpúsculo de Pacini: Pressão profunda, detectam vibração e pressão em alta frequência § E) Corpúsculode Ruffini: Calor, deformação da pele e de tecidos, toque pesado. Receptores da temperatura Os receptores para o frio são primariamente sensíveis a temperaturas mais baixas do que a do corpo. Os receptores para o calor são estimulados por temperaturas na faixa que se estende desde a temperatura normal do corpo (37 °C) a até aproximadamente 45 °C. Existe um número consideravelmente maior de receptores para o frio do que para o calor. Os receptores de temperatura adaptam-se lentamente entre 20 e 40 °C Propriocepção Ø Definida como a consciência do movimento e posição ou localização do corpo no espaço. Ø É mediada por receptores sensoriais presentes nos músculos e nas articulações, chamados de proprioceptores, e pode ser consciente ou inconsciente. OTG: Detectam a variação da tensão muscular Fuso muscular: Detectam a variação do comprimento muscular durante o estiramento e a contração muscular. Receptores de dor § Os nociceptores são ativados por estímulos que têm o potencial para causar lesão nos tecidos. § Os sinais aferentes dos nociceptores são levados ao SNC por dois tipos de fibras sensoriais primárias: fibras A (A-delta) e fibras C § A sensação mais comum transmitida por essas vias é percebida como dor, mas quando a histamina ou algum outro estímulo ativa um subgrupo de fibras C, percebe-se a sensação chamada de prurido (coceira) § A dor rápida, descrita como aguda e localizada, é rapidamente transmitida ao SNC por fibras finas mielinizadas do tipo A § A dor lenta, descrita como surda e mais difusa, é transmitida por fibras finas não mielinizadas do tipo C. § A distinção entre as duas está no exemplo de bater o dedo do pé. Vias de nocicepção Ao longo da transmissão, a intensidade e a propagação dos sinais de dor podem ser inibidas ou facilitadas por vias neurais na medula e no cérebro Na fase de modulação a liberação de substâncias químicas, como endorfinas e serotonina, reduz a transmissão de sinais de perigo. Amortecidos, muitos desses sinais nunca alcançam a consciência. Isso explica, em parte, as grandes variações na percepção da dor entre diferentes indivíduos. As respostas nociceptivas integradas na medula espinal iniciam reflexos protetores inconscientes rápidos que, automaticamente, retiram a área estimulada, afastando-a da fonte do estímulo.