Fisiologia Animal 1 Resumo

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Fisiologia Animal 1 – Segundo Módulo (Neurofisiologia)
Organização Geral do Sistema Nervoso (SN)
Neurônios e Glia: Constituem os dois principais tipos celulares em nosso sistema nervoso e apresentam grande diversidade de tipos celulares, de acordo com sua função e localização anatômica.
- Estima-se uma proporção de 0,3 a 3 células da glia, para cada neurônio.
- O componente conjuntivo do sistema nervoso é, em parte, representado pelas células da glia e, em parte, pelas células que constituem as meninges (dura-máter, aracnoide e pia-máter) e a parede interna do sistema de ventrículos, por onde flui o líquido cefalorraquidiano.
Glia de Origem ectodérmica
- Células produtoras de mielina: 
> Oligodentrócitos: Mielinização do SNC (tendem a revestir segmentos de axônios de diferentes células)
> Células de Schwann: Mielinização do SNP (revestem apenas um único segmento axonal, sendo, portanto, cada uma específica para um dado neurônio)
	
- Células tróficas de suporte:
> Astroglia: Compreende, por exemplo, os astrócitos protoplasmáticos, fibrosos, glia radial e glia de Bergman, com funções bem amplas, como tamponamento de íon potássio, produção de neurotrofinas, suporte estrutural para migração neuronal, captação de neurotransmissores e formação de tecido cicatricial.
	Assim, de uma forma geral, os astrócitos desempenham funções tróficas e de nutrição essenciais para os neurônios, servindo como intermediário entre vasos sanguíneos e neurônios. 
Glia derivada do mesoderma
 Células constituintes da MICROGLIA e têm função de fagocitose (e participação em processos inflamatórios).
Diversidade de neurônios:
Quanto à morfologia:
- Piramidais: corpo celular piramidal
- Granulares: corpo celular arredondado
- Em cesto: dendritos dispõem-se como em cesto
- Fusiformes: corpo celular e 2 dendritos alongados, no conjunto com formato de fuso
- Espinhos: muitos espinhos dendríticos
- Sem espinhos: estrelados e em candelabro
Quanto ao neurotransmissor: 
- Colinérgicos: acetilcolina
- Glutamatérgicos: glutamato
- GABAérgicos: ácido gaba-aminobutírico, GABA
- Dopaminérgicos: dopamina
- Serotoninérgicos: serotonina
Quanto ao Padrão de disparo de Potencial de Ação (PA)
- Adaptação rápida: face à estimulação mantida, a frequência de potenciais de ação declina rapidamente.
- Adaptação lenta: tendem a manter a frequência de potencial de ação quando a estimulação é constante.
- Fásicos: Potenciais de ação tendem ser disparados em surtos ou salvas seguidos por períodos relativos de silêncio.
- Tônicos: tendem ter frequências mais estáveis de Potencial de Ação, podendo aumentar ou diminuir dependente da excitação ou inibição.
O neurônio possui zona RECEPTIVA, zona CONDUTORA e zona TRANSMISSORA.
As SINAPSES são unidades morfofuncionais e apresentam dois tipos de circuitos:
	- Circuito linear: permite a transmissão de informação com um maior grau de fidelidade, mas é mais vulnerável (preponderante em vias medulares)
	- Circuito complexo: permite a modulação do processamento neuronal e respostas menos estereotipadas.
O processamento de informações é a principal função das células nervosas e representa a característica que mais destaca o tecido nervoso em relação a outros tecidos.
O Sistema Nervoso tem um alto consumo metabólico (gera vulnerabilidade para falta de oxigênio ou glicose), e também baixa taxa mitótica em neurônios adultos, no entanto apresenta células longevas. Apresenta um nível básico de organização: 
Sensores: Neurônios ou Células Epiteliais especializadas que têm capacidade de transformar em impulso elétrico (potencial de ação, em última análise) uma série de aspectos ambientais. Captam características fisicoquímicas do mundo externo (temperatura, pressão, luz, salinidade, etc.) e do interno (níveis de glicemia, grau de distensão de uma víscera, etc.).
Ex.: Células de Paccini e Meissner (sensibilidade da pele), cones e bastonetes (retina) e células gustativas da língua.
Processadores: Neurônios que fazem o processamento dessa informação sensória. A informação é trabalhada, modificada.
Características de estímulos podem ser atenuadas, amplificadas ou eliminadas, resultando, normalmente, em uma ação (resultado do disparo de PA por neurônios efetores – motores). 
A ação neuronal pode gerar também a produção de um hormônio ou (de forma mais ampla) de uma secreção, e nesse caso o efetor final pode ser um neurônio SECRETOR ou uma glândula.
Divisões funcionais do sistema nervoso
Sistema Sensório: 
Transmite fielmente e modula a informação de forma a amplificar os aspectos mais relevantes para o organismo e minimizar os aspectos menos importantes. As sinapses são essenciais.
Esta função básica do sistema sensório pode ser definida, portanto, como geração de contraste.
	Cada neurônio sensório está conectado por meio de cadeias específicas a outros grupos de neurônios no sistema nervoso. Assim, caracteriza-se um padrão de transmissão da informação ponto a ponto, onde o estímulo de um dado neurônio sensório associa-se à ativação de um dado neurônio medular, talâmico e neocortical. 
	Os neurônios de cada cadeia sensória são específicos para cada modalidade sensória. Há também os princípios da localização, intensidade e duração (codificada pela duração da alteração na frequência dos potenciais de ação gerada pelo evento).
	Nas sinapses, muito mais do que meramente uma instância de repasse das informações, a informação acaba sendo modificada. O primeiro neurônio é denominado neurônio de primeira ordem (e assim sucessivamente).
	A cada nível de passagem da informação, de neurônios de uma ordem para a ordem subsequente, a informação é modulada de forma a privilegiar a atividade em um determinado conjunto de neurônios em detrimento de outros. Esse resultado se deve a neurônios que fazem um processo de inibição lateral (aumenta a atividade de certos neurônios e diminui a de vizinhos imediatos). Além desse controle lateral do fluxo de informações, há ainda um controle descendente onde o córtex controla estruturas no tronco, regulando a subida das informações a outras áreas corticais.
Sistema motor:
O sistema motor igualmente se estabelece com base em princípios hierárquicos, onde estruturas encefálicas modulam a atividade de estruturas do tálamo e tronco e estas, por sua vez, definem os padrões dos neurônios motores medulares. 
Na medula, o neurônio motor alfa, do qual saem os axônios que definem a contração dos músculos do sistema musculoesquelético. 
A função primordial do sistema motor pode ser definida como a de gerar comportamentos. Em suas formas mais básicas, os atos motores são desencadeados por circuitos medulares (ou apenas de tronco encefálico em alguns casos específicos).
Os reflexos são respostas involuntárias, estereotipadas a estímulos específicos.
Diferentemente dos reflexos, os atos motores voluntários requerem sempre grandes conjuntos de neurônios.
Sistema Vegetativo:
		Compõe os sistemas sensórios e motores para o controle de aspectos funcionais internos ao nosso organismo, responsável por funções básicas essenciais para sobrevivência. Esses sistemas medem as variações de nossos parâmetros internos e promovem ajustes de forma a manter esses parâmetros dentro de certas faixas de variação (níveis de normalidade). 
		As ações do sistema nervoso vegetativo são exercidas sobre músculos e glândulas. Em termos funcionais, o sistema vegetativo pode ser dividido em três porções, o simpático, o parassimpático e o entérico. Estas três porções têm um componente motor e um sensório.
Bases da Fisiologia Sensorial
Os sentidos são divididos em somestesia, gustação, audição, equilíbrio, visão e olfação.
	Classificação anatômica do sistema sensorial:
Sistemas sensoriais especiais: quando os receptores sensoriais estão restritos a determinados tecidos específicos do corpo. Ex.: Sistema olfativo, visual, vestibular, auditivo e gustativo.
Sistema sensorial geral (somático): cujos receptores estão distribuídos em quasetodos os órgãos ou tecidos corporais. Ele ainda pode ser subdivido em exterorreceptivo, propriorreceptivo, interorreceptivo, conforme esses receptores estejam situados em tecidos de origem ectodérmica (pele), mesodérmica (articulações, tendões e músculos) ou endodérmica (vísceras).
Classificação biofísica do sistema sensorial:
Mecanorreceptivos: cujos receptores têm mecanismos especiais para detecção de energia mecânica. Compreendem sistema vestibular, auditivo e parte do sistema sensorial somático (detecção de toque e pressão na pele, posição articular, comprimento e tensão muscular, tensão na parede dos vasos e das vísceras).
Quimiorreceptivos: cujos receptores têm mecanismos especiais de reconhecimento de certas substâncias químicas. Compreendem o sistema olfativo, o sistema gustativo e parte do sistema sensorial somático (detecção de substâncias químicas ao longo do tubo digestivo, da concentração de CO2 e O2 no sangue, entre outros).
Termorreceptivos: cujos receptores são particularmente sensíveis à variação da temperatura ambiente e fazem parte do sistema sensorial somático (detecção do frio e calor).
Fotorreceptivos: cujos receptores têm mecanismos especiais para detectar energia eletromagnética na faixa do visível. Eles compreendem, no humano, unicamente o sistema visual, embora a pineal possa abrigar um outro sistema fotorreceptivo em determinados répteis. 
Nocirreceptivos: compreendendo um grupo especial de receptores sensíveis a estímulos mecânicos, químicos e térmicos que são capazes de agredir o organismo e produzir as sensações de dor primária ou secundária.
Recepção e transdução da informação sensorial
	Os receptores sensoriais são os locais onde os estímulos do meio ambiente ou interno atuam sobre o sistema nervoso. Nesses receptores ocorre a transformação da energia do estímulo em variações do potencial da membrana plasmática e inicia-se o processo de codificação da informação sobre o que está ocorrendo naqueles meios.
	A transferência de informação entre dois sistemas envolve sempre algum tipo de transformação de energia. Muitas vezes, existem dispositivos específicos para executar essa operação, os quais são chamados transdutores, transformam a energia do estímulo numa variação gradativa do potencial da membrana plasmática chamada de potencial receptor. Também é usado o termo potencial gerador, quando esse potencial gradativo gera potenciais de ação em regiões da membrana com alta densidade de canais de sódio dependentes de voltagem da fibra nervosa associada ao receptor. Noutras situações, entretanto, o potencial receptor modula a liberação de neurotransmissor, o qual então atuará numa segunda célula nervosa, transferindo a informação sinapticamente. 
	São as proteínas integrais os componentes celulares da transdução sensorial.
Fototransdução
	A fototransdução ocorre praticamente em todas as formas de vida (animais, plantas, fungos, eucariotos unicelulares e procariotos) e serve para o monitoramento da intensidade de luz no ambiente e para desencadear uma série de respostas comportamentais e metabólicas.
	Os invertebrados possuem olhos baseados em diversos princípios ópticos, enquanto os vertebrados possuem olhos simples refrativos.
	As células fotorreceptivas encontradas nos olhos apresentam especializações da membrana plasmática – microvilos ou cílios modificados formando dobras da membrana – adequadas à demanda do sistema visual de grande sensibilidade e rapidez de resposta à luz em ângulos de incidência estreitos. 
	As células fotorreceptivas dos vertebrados são todas ciliares e compreendem duas classes morfológica e funcionalmente diversas, cones e bastonetes. O estímulo adequado para essas células compreende radiação eletromagnética com comprimento de onda do violeta ao vermelho (380-780 nm), sendo que em muitos vertebrados a sensibilidade estende-se ao violeta.
	As opsinas são elementos fotossensíveis dos cones e bastonetes. Elas são proteínas integrais da membrana plasmática acopladas à proteína G, possuem sete segmentos transmembranares e um cromóforo (11-cis retinal). Na retina humana, existem quatro tipos de opsinas, cada uma delas presente em uma classe celular diferente: três opsinas de cones (S,M e L) e uma de bastonetes.
	Quanto à derivação do retinal (cromóforo):
	- a partir da vitamina A1: rodopsina
	- a partir da vitamina A2: porfiropsinas
Cascata de fototransdução:
Absorção de um fóton pelo 11-cis retinal leva a sua isomerização para trans retinal e liberação de energia que ativa a rodopsina.
A rodopsina ativa uma proteína G (transducina).
A proteína G ativa uma fosfodiesterase
A fosfodiesterase transforma guanosina monofosfato cíclico (cGMP) em guanosina monofosfato (GMP)
A concentração intracitoplasmática de cGMP regula a permeabilidade de um canal de cátions da membrana plasmática dos cones e bastonetes. Por esse canal entram Na+, Ca2+ e Mg2+, enquanto sai K+, tendo um potencial de equilíbrio próximo de 0 mV. Na ausência de estimulação luminosa, esse canal determina o valor do potencial de membrana de repouso juntamente com outros canais de membrana, notadamente canais de K+. Nessa condição, o potencial de membrana de repouso permanece em torno de Em=Einterno – Eexterno = - 30 mV. Quando ocorre a diminuição da permeabilidade do canal de cátions dependente de GMP pela estimulação luminosa, o potencial de membrana passa a ser denominado pelos canais de K+ e a célula de hiperpolariza até cerca de Em= -60 mV. Essa hiperpolarização do potencial de membrana devido à estimulação luminosa constitui o potencial receptor dos cones e bastonetes
A hiperpolarização da membrana leva à diminuição da liberação de glutamato pelo processo axonal dos cones e bastonetes, o que sinaliza aos neurônios seguintes que houve um aumento de luz nessa região da retina. Quando ocorre diminuição de luz numa região da retina, a sequência de fenômenos acima se inverte, ocorrendo aumento da liberação de glutamato.
O sinal proveniente dos cones e bastonetes é transmitido ao longo dos circuitos retinianos e, em seguida, distribuído pelos axônios do nervo óptico (II par craniano) para diversos centros mesencefálicos e diencefálicos e, daí, para o córtex cerebral. As células bipolares podem ser excitadas ou inibidas por glutamato, conforme tenham, respectivamente, receptores Glutamatérgicos ionotrópicos (AMPA ou kainato) ou metabotrópicos (mGlu6) nos dendritos que reconhecem sinapse dos fotorreceptores.
O sistema visual, através de pequenas mudanças na sequência de aminoácidos de um único tipo básico, obtém rodopsinas com diferentes faixas de absorção espectral, permitindo duas funções importantes:
Estender a faixa de sensibilidade à luz através da soma das sensibilidades espectrais
Realizar discriminação de cores, através da diferenciação das sensibilidades espectrais de dois ou mais pigmentos
A forma e a extensão das curvas de absorção espectral das rodopsinas são iguais em todas elas, uma vez que são determinadas pelos estados de vibração do retinal e, dessa forma, não estão sujeitas à modificação pelos aminoácidos da cadeia proteica. Por outro lado, a posição da curva de absorção no eixo de comprimentos de onda é determinada pela interação do retinal com certos aminoácidos da cadeia proteica. 
Como o fotorreceptor controla sua própria sensibilidade ao estímulo luminoso:
	A concentração de Ca2+ no citoplasma do fotorreceptor ([Ca2+]int) depende do canal de Ca2+ a favor do seu gradiente de cGMP, o qual transporta Ca2+ para fora, contra seu gradiente de concentração, utilizando o gradiente eletroquímico de Na+ como fonte de energia. O Ca2+ regula a sensibilidade do fotorreceptor à luz por retroalimentação negativa em três pontos da cascata de fototransdução:
Formação de um completo Ca2+/calmodulina, o qual diminui a afinidade do canal de cátions pelo cGMP, contraindo para a diminuição da permeabilidade desse canal
Inibição da proteína ativadora da guanilato ciclase (GCAP), através da formação de um complexo Ca2+/GCAP, oque diminui a atividade da guanilato ciclase, a enzima de síntese de cGMP, contribuindo para a diminuição de [cGMP]int.
Formação de um complexo Ca2+/recoverina, o qual inibe a rodopsina quinase, responsável pelo inicio do processo de inativação da rodopsina, assim prolongando a atividade da rodopsina ativada pela luz. No escuro, com os canais de cátions abertos competindo com o transportador de Ca2+, a [Ca2+]int permanece relativamente alta, aumentando a sensibilidade do receptor à luz. No claro, com os canais de cátions fechados pela ação da rodopsina ativada, o transportador de Ca2+ promove a diminuição de [Ca2+]int, o que diminui a sensibilidade do fotorreceptor à luz.
Quimiotransdução
	A sensibilidade a substâncias químicas é uma propriedade geral de todos os seres unicelulares, procariotos e eucariotos, e de todas as células dos organismos multicelulares. Assim, o desenvolvimento de sistemas sensoriais baseados na quimiotransdução é uma aquisição natural do sistema nervoso e, possivelmente, a mais fundamental de todas.
Quimiotransdução olfativa
Os estímulos odoríferos desempenham papéis importantes em diversas funções fundamentais, na maioria das espécies. Ex.: acasalamento, alimentação, reprodução e organização social.
As células receptivas são os neurônios quimiorreceptivos olfativos, localizados no epitélio pseudo-estratificado da cavidade nasal. Outras células presentes no epitélio produzem o muco que o recobre. Os neurônios quimiorreceptivos olfativos são bipolares. Eles têm um dendrito dirigido para a superfície epitelial, com um botão terminal do qual saem 6-12 cílios para formar uma rede de prolongamentos celulares dentro da camada de muco que recobre o epitélio, e um axônio que integra feixes axonais na submucosa dirigidos para o tubérculo olfativo. O estímulo adequado para os neurônios quimiorreceptivos olfativos em animais terrestres são moléculas pequenas (< 200 Da), voláteis e geralmente lipossolúveis, de tal forma que podem sinalizar através da dispersão aérea a presença dos objetos que as originaram a grandes distâncias. Compreendem, entre outros, ácidos, álcoois e ésteres encontrados em vários animais e plantas.
Os elementos quimiossensíveis dos neurônios olfativos pertencem à superfamília de proteínas integrais com sete segmentos transmembranares e acoplamento G, da qual fazem parte as opsinas das células fotorreceptivas, a moléculas quimiossensíveis das células gustativas e os receptores metabotrópicos de neurotransmissores.
 
A quimiotransdução olfativa inicia-se por fenômenos moleculares na membrana dos cílios dos neurônios quimiorreceptivos olfativos:
Inicialmente, a molécula odorífera difunde-se no muco que recobre o epitélio olfativo, um processo que pode ser facilitado por uma proteína carreadora, e ativa a molécula receptora olfativa, presente na membrana plasmática dos cílios dos neurônios olfativos.
O receptor ativa uma proteína G.
A proteína G ativa uma adenilato ciclase, a qual sintetiza cAMP (adenosina monofosfato cíclico)
Tal como acontece na fototransdução, o segundo mensageiro interage com canais de cátions localizados na membrana plasmática dependentes de nucleotídeo cíclico, os quais pertencem à mesma família daqueles presentes em cones e bastonetes. O cAMP ativa os canais de cátions, os quais permitem a entrada de Ca2+ e Na+, assim como a saída de K+. Em virtude dos gradientes eletroquímicos envolvidos, o principal constituinte da corrente iônica que atravessa o canal é o Ca2+, o qual produz uma despolarização inicial da membrana plasmática do cílio.
O aumento da [Ca2+]int leva à abertura de canais de Cl- dependentes de Ca2+, gerando um efluxo de Cl- devido ao sentido do gradiente eletroquímico para esse íon no neurônio olfativo, o qual amplifica a despolarização da membrana.
A despolarização espalha-se pelo dendrito e corpo celular, originando potenciais de ação ao nível do cone de implantação axonal, os quais se propagam ao longo do axônio até o bulbo olfativo. Após estímulos olfativos é enviada a diversos centros cerebrais através do nervo olfativo (I par craniano).
Quando estimulado pelo odorante, o cílio do neurônio olfativo sofre um grande influxo de Ca2+ através dos canais de cátions dependentes de cAMP, aumentando a [Ca2+]int e disparando uma série de processos que promovem a adaptação neuronal em várias fases:
O Ca2+ forma um complexo Ca2+/calmodulina, que inibe o canal de cátions, produzindo uma adaptação imediata.
O complexo Ca2+/calmodulina ativa uma proteína quinase II, a qual inibe a adenilato ciclase, enzima de síntese do cAMP, e produz uma adaptação de curto prazo
O Ca2+ ativa uma via de cGMP, que inibe o canal de cátions dependente de nucleotídeo cíclico e produz uma adaptação de longo prazo
O trocador Ca2+/Na+ restaura a concentração intracelular de Ca2+ e as condições iniciais do neurônio olfativo.
Quimiotransdução gustativa
O sistema sensorial gustativo desempenha um papel fundamental na alimentação, pois ajuda selecionar substâncias químicas potencialmente benéficas para o indivíduo, como no caso dos açucares, ou que possam ser perigosas, como muitos compostos amargos. Os seres humanos e outros mamíferos podem detectar e discriminar entre pelo menos cinco classes de sabores, aos quais estão associadas substâncias pertencentes a grupos químicos distintos:
Doce (açúcares)
Amargo (alcaloides e outras)
Umami ou delicioso (aminoácidos)
Salgado (sais)
Azedo (ácidos)
A quimiotransdução gustativa processa-se em estruturas especializadas chamadas corpúsculos gustativos, os quais estão presentes nas papilas linguais ou na mucosa do palato, faringe, epiglote e esôfago proximal. Eles são formados por cerca de 50-100 células quimiorreceptivas gustativas e células-tronco basais. A porção apical das células gustativas contém microvilos que se projetam através do poro gustativo no meio ambiente oral. Na membrana plasmática dos microvilos encontram-se as moléculas quimiossensíveis responsáveis pela transdução gustativa.
Os receptores de doce, umami e amargo ocorrem em células quimiorreceptivas gustativas diferentes. 
O mecanismo da quimiotransdução gustativa para os gostos doce, umami e amargo usa elementos encontrados em diversas vias sensoriais e de sinalização celular:
A substância química com propriedades gustativas, dissolvidas na saliva, atua no receptor de membrana.
O receptor ativa uma proteína G (gustducina)
A gustducina ativa a enzima efetora, uma PLC (fosfolipase C)
A PLC quebra PIP2 (fosfatidilinositol bisfosfato) em DAG (diacilglicerol) e IP3 (inositol trifosfato)
O IP3 ativa canais de Ca2+ do retículo endoplasmático liso, levando ao aumento da [Ca2+]int. O Ca2+ possivelmente ativa direta e indiretamente canais TRPM5, específicos para cátions monovalentes, levando à despolarização celular através de uma corrente de Na+. Os canais de TRP compreendem diversas famílias proteicas presentes nos humanos, outros vertebrados e invertebrados, sendo compostos por quatro subunidades com seis segmentos transmembranares cada uma, e estados envolvidos, entre outras funções, na fototransdução de invertebrados, quimiotransdução olfativa, assim como quimiotransdução, mecanotransdução e termotransdução de estímulos nocivos.
As moléculas quimiossensíveis que reconhecem as substâncias salgadas (sais) ou azedas (ácidos) são inteiramente diferentes dos receptores das substâncias amargas, umami e doces, sendo elas mesmas canais iônicos. Os sais de Na+ despolarizam as células quimiorreceptivas gustativas diretamente, difundindo-se a favor do seu gradiente eletroquímico para dentro das células através de canais ENaC sensíveis à amilorida.
Elas são canais de membrana dos mais simples conhecidos, pertencentes à superfamília MDEG/ENaC, incluindo ENaC (canal de sódio epitelial), ASIC (canal iônico sensível a ácidos), DRASIC (canal iônico sensível a ácidos da raiz dorsal) e MDEG (canal degenerina de mamíferos), os quais possuem apenas dois segmentos transmembranares. 
As células quimiorreceptivasgustativas, uma vez estimuladas, desenvolvem inicialmente um potencial gerador, o que se espalha para regiões da membrana ricas em canais de Na+ dependentes de voltagem, dando origem a potenciais de ação. Esses, atingindo a porção basolateral da membrana plasmática, abrem canais de Ca2+ dependentes de voltagem, o que dispara os mecanismos de liberação sináptica de ATP. O ATP age em receptores da membrana pós-sináptica das fibras nervosas aferentes dos nervos gustativos, os quais são três pares cranianos, facial, glossofaríngeo e vago. 
Mecanotransdução
A mecanotransdução é a detecção de variações de energia mecânica por células distribuídas em quase todos os tecidos, e são responsáveis por transmitir informação auditiva, vestibular (aceleração angular e linear da cabeça, e aceleração da gravidade) e uma variedade de sinais provenientes da pele, das articulações, dos músculos e tendões, dos vasos sanguíneos e das vísceras. Em cada uma dessas estruturas pode existir mais de um tipo de célula sensorial, cada qual responsável pela extração de um aspecto do estímulo mecânico. Cada classe desses receptores responde às deformações mecânicas cutâneas de uma forma diferente e, associado à sua fibra nervosa, transmite sua versão particular do meio ambiente mecânico para o sistema nervoso.
Mecanotransdução auditiva
O sistema sensorial auditivo desempenha um papel fundamental, junto com a fonação, na comunicação entre indivíduos da mesma espécie. Além disso, ele também serve para a localização de outras fontes sonoras no ambiente. 
A variação energética que constitui o estímulo sonoro é entregue às células mecanorreceptivas auditivas por um aparelho complexo, formado por várias estruturas, que filtram, amplificam e ajustam a estimulação das células sensoriais. Essas estruturas estão divididas na orelha externa, média e interna.
O comprimento do conduto auditivo externo e as propriedades mecânicas da orelha média determinam a faixa de frequências temporais transmitidas até as células mecanorreceptivas, situadas na orelha interna. Em humanos, essa faixa estende-se de 20 a 20.000 Hz, porém tem o seu pico de transmissão entre 500 e 5.000 Hz, a qual também é onde se situam os formantes da fala.
A amplificação do sinal acústico, que ocorre na orelha média do homem e dos outros mamíferos, compensa a enorme atenuação devida às diferenças de impedância mecânica entre o ar, onde o estímulo se origina, e os líquidos cocleares, onde estão situadas as células mecanorreceptivas.
As propriedades da membrana basilar fazem com que a onda de pressão acústica propague-se da base para o ápice da cóclea e, de acordo com sua frequência temporal, dissipe-se primordialmente numa região ressonante específica dessa membrana, um dos principais mecanismos responsável pela tonotopia coclear. 
As células mecanorreceptivas da audição são as células ciliadas do órgão espiral de Corti, um epitélio especializado situado sobre a membrana basilar, no interior da cóclea. As células ciliadas cocleares são inervadas por fibras aferentes do nervo coclear, uma das duas raízes do VIII par craniano, cujos corpos celulares estão situados no gânglio coclear de Corti. As células ciliadas internas são inervadas por cerca de 30.000 fibras cocleares tipo I, as quais são fibras mielinizadas relativamente grossas, cada uma fazendo sinapse com uma única célula ciliada. As células ciliadas externas são inervadas por cerca de 1.500 fibras tipo II, as quais são fibras amielínicas finas, que fazem sinapse com 5-100 células desse tipo.
A organela sensorial mecanoelétrica é o feixe apical de estereocílios das células ciliadas. Esses estereocílios têm citoplasma cheio de actina e são ligados uns aos outros por pontes proteicas extracelulares, as quais conectam o ápice de um estereocílios mais curto ao aspecto lateral de estereocílios maior vizinho. Quando uma onda sonora passa pela orelha externa, é amplificada na orelha média e é transmitida para os líquidos cocleares, ela induz o movimento cíclico da membrana basilar. O aumento e a diminuição da pressão acústica, correspondentes à compreensão e à rarefação do ar na orelha externa, produzem a deflexão (inclinação) para baixo e para cima da membrana basilar, respectivamente. Quando a membrana basilar curva-se para cima, os estereocílios são defletidos na direção dos estereocílios maiores, o que despolariza as células ciliadas. O movimento oposto hiperpolariza essas células.
As moléculas mecanossensíveis são canais iônicos situados na membrana plasmática dos estereocílios, em uma ou ambas as extremidades das pontes proteicas que ligam os estereocílios. Acredita-se que as pontes proteicas diretamente transferem a força gerada pelo deslocamento dos estereocílios para o portão desses canais transdutores mecanoelétricos (canais MET). Os canais TRPP2 (em invertebrados), como a maior parte dos canais dessa superfamília, deixam passar cátions monovalentes e divalentes, e são sensíveis aos lantanídeos e à amilorida.
Quando os estereocílios mecanossensíveis são defletidos pelo movimento para cima da membrana basilar, o aumento de tensão nas pontes proteicas abre os portões dos canais MET, permitindo a entrada de K+, Na+ e Ca2+, para os quais existem gradientes eletroquímicos no sentido da endolinfa para o citoplasma das células ciliadas. O influxo de K+ é o principal agente despolarizante das células ciliadas devido ao maior número de cargas mobilizadas por essa corrente iônica. Por outro lado, a deflexão dos estereocílios na direção inversa, causada pelo movimento para baixo da membrana basilar, relaxa a tensão nas pontes proteicas, fecha os canais MET e hiperpolariza as células ciliadas. Isso ocorre pela rápida saída de K+ através de canais seletivos para esse íon localizados na região basolateral da membrana plasmática, onde o gradiente eletroquímico é no sentido citoplasma para a cortilinfa. A variação cíclica do potencial de membrana das células ciliadas modula de igual maneira a liberação de glutamato nas sinapses aferentes. 
Os ribbons sinápticos (corpos sinápticos elétron-densos, citoplasmáticos) são organelas que asseguram altas taxas de exocitose por períodos relativamente longos em sinapses sensoriais especiais: as tríades dos fotorreceptores, as díades das células bipolares retinianas, as sinapses aferentes das células ciliadas da cóclea e do vestíbulo. Inseridos na membrana plasmática, próximos dos ribbons sinápticos, agrupam-se canais de Ca2+ dependentes de voltagem e canais de K+ dependentes de voltagem sensíveis a Ca2+. Nos botões aferentes pós-sinápticos são encontrados receptores de glutamato do tipo AMPA, os quais pertencem à superfamília de canais de cátions dependentes de ligantes externos e que permitem a passagem de Na+, K+ e Ca2+. A despolarização das células ciliadas leva ao aumento da [Ca2+]int, dispara a exocitose das vesículas sinápticas e libera glutamato na fenda sináptica. O glutamato abre canais de cátions AMPA das fibras aferentes, nelas produzindo potenciais pós-sinápticos excitatórios, os quais geram impulsos nervosos nessas fibras. Os impulsos nervosos transmitidos nas 31.500 fibras aferentes do nervo coclear levam, para centros auditivos do tronco cerebral, toda a informação que, após processamento no tronco cerebral e cérebro, originará a percepção e os reflexos auditivos.
O órgão de Corti possui um mecanismo ativo de amplificação eletromecânica, o qual é responsável pelo refinamento da sintonia coclear, sendo as células ciliadas externas os elementos centrais desse mecanismo. As células ciliadas externas alongam e encurtam nas frequências acústicas em resposta à variação dos seus potenciais intracelulares. Essa eletromotilidade faz com que as células ciliadas externas funcionem como aparelhos ativos capazes de amplificar localmente as respostas mecânicas produzidas pelos sons no órgão de Corti.
No mecanismo estereociliar, os portões dos canais MET abrem-se, permitindo a entrada de Ca2+, os quais atuam nos próprios canais MET ou em proteínas a eles associadas,gerando forças nas extremidades das pontes proteicas entre estereocílios e, consequentemente, uma força no feixe de estereocílios que aumenta o movimento das células ciliadas externas.
No mecanismo somático, ocorrem mudanças conformacionais dependentes de voltagem na região lateral da membrana plasmática, as quais geram uma força de encurtamento celular nas células ciliadas externas. A eletromotilidade das células ciliadas externas está acoplada a vibração da membrana basilar, amplificando-a na frequência temporal de pico e nas frequências temporais vizinhas. O resultado é uma sintonia mais fina do que as propriedades mecânicas passivas da membrana basilar permitiriam.
Somestesia e Dor
	A somestesia (sensibilidade somática) é o termo designado ao conjunto das submodalidades:
Táctil: definida pela capacidade de detecção de deformações na superfície corporal, induzidas por objetos e superfícies que pressionam os tecidos cutâneo e subcutâneo.
Térmica: refere-se à capacidade de avaliação da temperatura do meio ambiente.
Dolorosa: possibilita a detecção de estímulos intensos, que sinalizam a presença ou eminência de lesão tecidual.
Proprioceptiva: possibilita a detecção da posição do corpo e de suas partes, quer seja estática ou dinamicamente.
Essas submodalidades têm origem em receptores localizados na superfície corporal ou em estruturas mais internas. Assim, além da pele e mucosas, os receptores somáticos são encontrados nos músculos, tendões, periósteos, cápsulas articulares e vísceras.
Os receptores somáticos podem ser sensíveis a estimulações mecânicas, térmicas ou por agentes químicos. Embora a sensibilidade de um determinado receptor somático seja alta para apenas um tipo de estimulação, especificamente no caso da dor, existem receptores que são considerados polimodais, visto que podem responder a estímulos de naturezas diferentes.
O padrão de disparo dos potenciais de ação conduzidos em direção ao sistema nervoso central, ou atividade aferente, também depende da constituição dos receptores sensoriais.
O sistema epicrítico é definido pela rapidez e precisão na discriminação espacial do tato fino e propriocepção consciente, pelas características dos receptores e das vias de condução e processamento até o córtex. As sensibilidades térmica, dolorosa e de tato com baixo poder discriminativo são caracterizadas como sensibilidades mais grosseiras, lentas e com baixa localização espacial, e definem o sistema protopático.
As informações aferentes são conduzidas até o sistema nervoso central através das fibras periféricas primárias. Estas fibras são originadas de neurônios cujos corpos celulares formam gânglios próximos da raiz dorsal da medula espinhal. O axônio pseudo-unipolar se divide em dois, com a terminação de um ramo formando os receptores, nos tecidos periféricos, e o outro ramo penetrando o sistema nervoso central. Como quase todos os receptores somáticos são de origem neural, a mesma célula que faz a transdução ou conversão do estímulo em um potencial receptor também faz a codificação e condução dos potenciais aferentes.
Os dermátomos são faixas específicas da superfície corporal inervada por um nervo aferente. As informações geradas nos receptores cutâneos nesta área ganham a medula espinhal por meio de nervos periféricos que penetram a medula espinhal em um determinado espaço intervertebral.
A inervação sensorial da face, porção superior da cabeça, parte da dura-máter e cavidade oral, incluindo os dois terços anteriores da língua, periodonto, polpa dentária e gengiva, é feita pelo nervo trigêmeo ou quinto (V) par craniano. Apresenta três ramos: Oftálmico (áreas superiores e frontais do nariz, fronte e região superior da cabeça, olhos), Maxilar (maxila, porção lateral da face) e Mandibular (mandíbula, porções laterais da cabeça).
As fibras com maior velocidade de condução são aquelas mielinizadas e mais calibrosas, que caracteristicamente conduzem as informações de tato, pressão e propriocepção. As fibras menos calibrosas e desprovidas de mielina conduzem predominantemente as informações de temperatura e dor. 
Recepção e codificação das sensibilidades PRESSÓRICA e TÁCTIL
Os receptores de pressão e tato têm em comum a sensibilidade às deformações mecânicas, e por isso são chamados de mecanorreceptores. As extremidades neurais receptoras aumentam a condutância da membrana neuronal aos cátions ao serem deformadas mecanicamente.
Têm-se os seguintes receptores de tato e/ou pressão:
Terminações nervosas dos folículos pilosos: são terminações de fibras sensoriais mielinizadas Aβ que se enrolam ao redor dos folículos dos pêlos. A porção receptora perde a mielina e executa o trabalho de transdução ao deformar quando os pêlos são arqueados. A resposta desses receptores é tipicamente fásica, se prestando principalmente para indicação do início e do término do toque no pêlo. 
Terminações nervosas livres: são terminações nervosas ramificadas, morfologicamente indiferenciadas daquelas sensíveis aos estímulos térmicos ou químicos e que geram as sensações de calor, frio ou dor. Podem ser encontradas na pele e em todos os tecidos do organismo. Estão associadas a fibras de pequeno calibre, mielínicas ou amielínicas (Aδ, C), que conduzem os potenciais de ação a baixas velocidades. O potencial receptor, que se diferencia do potencial de ação por ter progressão mais lenta e amplitude variável com a intensidade do estímulo recebido, é gerado com a deformação mecânica dos tecidos e sofre um processo de adaptação lenta.
Corpúsculos de Pacini: são terminações nervosas encapsuladas por um conjunto de lamelas conjuntivas e podem ser encontrados na derme, periósteo, peritônio e diversas vísceras. São associados a fibras Aβ, com velocidade média de condução dos potenciais aferentes. São receptores do tipo fásico, sofrendo um processo de adaptação extremamente rápido, a ponto de sinalizar apenas a fase de compressão e de descompressão do tecido. A membrana neuronal no interior do receptor é parcialmente responsável pela adaptação. Todavia, a redistribuição da pressão ao redor da porção neuronal entre as lamelas conjuntivas cancela a deformação da membrana do neurônio, acelerando o processo de adaptação. Por este motivo, os corpúsculos de Pacini são estimulados eficientemente apenas por estímulos que variam muito no tempo, como estímulos vibratórios. 
Corpúsculos de Meissner: são mecanorreceptores de adaptação rápida, embora não tão rápida como a que é observada nos receptores de Pacini. As fibras do tipo Aβ acabam em terminações nervosas receptoras enoveladas no interior de um invólucro conjuntivo. Esses receptores são encontrados principalmente na transição da derme com a epiderme, da pele glabra ou desprovida de pêlos. Por responderem de forma fásica, acredita-se que juntamente com os corpúsculos de Pacini, colaborem com a detecção de rugosidade das superfícies, pois quanto mais áspera a superfície sobre qual a mão se desloca, maior a alternância de compressões e descompressões sobre a pele, o que facilita as respostas fásicas dos receptores de Meissner.
Discos de Merkel: são terminações nervosas de fibras mielínicas que formam discos que se associam a células de Merkel. As células de Merkel são células epiteliais que possuem vesículas secretoras em seu interior. Os discos de Merkel são encontrados tanto na epiderme da pele glabra como na da pele hirsuta ou provida de pêlos. Estas estruturas respondem de forma tônica à compressão da pele e estão envolvidas com o processamento do tato e pressão contínuos. Algumas células de Merkel não associadas a neurônios parecem exercer uma ação trófica parácrina durante o desenvolvimento e na manutenção da homeostasia, visto que alguns de seus neuropeptídios são capazes de promover crescimento celular e diferenciação de várias células cutâneas. Entre elementos secretados por estas células temos o peptídeo intestinal vasoativo (VIP), a serotonina e substância P. 
Corpúsculos de Ruffini: são compostos por arborizações terminaisde fibras do tipo Aβ, inseridas em uma cápsula fibrosa rica em colágeno, situada profundamente na derme. A cápsula fibrosa se prende à derme por fibras colágenas, que mantêm a sua deformação, segundo o estiramento ou a retração da pele. A adaptação do receptor é lenta ou tônica, o que lhe permite informar não apenas a velocidade e o grau de deformação da pele, mas também o tempo em que ela fica deformada. Terminações nervosas semelhantes às dos receptores de Ruffini e Pacini são encontrados nas cápsulas articulares, que participam da prevenção de flexões e extensões extremas.
Bulbos de Krause: aparecem em cadeia nas bordas da pele com as mucosas, como ao redor dos lábios e na genitália. São compostos por terminações encapsuladas de fibras Aβ, com função não definida.
Os receptores de Meissner e de Merkel possuem campos receptivos pequenos, o que lhes possibilita gerar uma discriminação espacial superior àquela gerada pelos receptores de Pacini, Ruffini ou algumas terminações nervosas livres mecanorreceptivas. Adicionalmente, os campos receptivos dos mecanorreceptores nos dedos e nos lábios são menores do que aqueles encontrados em outras partes do corpo.
Recepção e codificação da sensibilidade TÉRMICA
Os termorreceptores são responsáveis pela detecção da temperatura e de suas variações. São constituídos por terminações nervosas livres indiferenciadas histologicamente, mas que podem ser diferenciadas funcionalmente. Os chamados receptores para frio possuem baixo limiar, logo alta sensibilidade, e são especialmente sensíveis às perdas de temperatura, tendo estabilidade de temperatura 25ºC. Os receptores de frio possuem campos receptivos pequenos e estão associados a fibras do tipo Aδ. São distribuídos por toda a superfície corporal, com uma densidade maior na pele glabra das mãos e lábios, e baixa nas grandes áreas do tronco, nas cavidades nasal e oral. Os receptores com sensibilidade máxima por temperaturas estáveis entre 40ºC e 45ºC são denominados receptores de calor, distribuídos de forma semelhante aos receptores de frio e associados a fibras do tipo C. Ainda existem receptores para frio, que ao serem submetidos a valores elevados de temperatura, acima de 45ºC, geram sensação de frio. A esta sensação dá-se o nome de frio paradoxal, ocorrendo apenas quando uma pequena área da superfície corporal é estimulada. É preciso ter em mente que os valores indicados referem-se a temperaturas dos tecidos, e não do meio ambiente.
Os termorreceptores existentes na medula espinhal, no hipotálamo e nos vasos sanguíneos não geram respostas que possam ser conscientemente percebidas, mas mesmo assim, promovem respostas comportamentais e vegetativas fundamentais para o controle da temperatura corporal.
O mecanismo de transdução dos termorreceptores parece estar vinculado a alterações de seu metabolismo, induzidas pelas mudanças de temperatura, e não por uma ação física direta da temperatura na condutância iônica através da membrana. 
A sensibilidade térmica depende da superfície estimulada. Pequenas variações térmicas precisam de grandes áreas para serem percebidas, já grandes variações estimulam até mesmo pequenas áreas.
O sistema termorreceptor processa com dificuldade a localização dos estímulos, que geralmente necessita do auxílio da sensibilidade pressórica para uma boa avaliação. Da mesma forma, a avaliação térmica nos extremos de temperatura é mais difícil. 
Recepção e codificação da sensibilidade DOLOROSA
Os receptores vinculados à sensibilidade dolorosa são terminações nervosas livres denominadas nociceptores ou receptores algésicos. Estão presentes em quase todos os tecidos do nosso organismo, como pele, vísceras, vasos sanguíneos, articulações, periósteo e polpa dentária. Uma exceção a essa grande disseminação é o sistema nervoso central. Na boca, o centro da mucosa das bochechas, a parte posterior da língua e a metade inferior da úvula são insensíveis a estímulos dolorosos.
	A densidade de receptores algésicos não é alta na maior parte dos tecidos, mas quando o estímulo doloroso é aplicado sobre uma superfície ampla, as respostas podem ser somadas, causando dores intensas. 
	No processo de transdução nos receptores algésicos, alguns receptores respondem preferencialmente a estímulos mecânicos ou térmicos, enquanto outros são considerados polimodais por responderem tanto a estímulos mecânicos como térmicos ou químicos. Todavia, todos possuem um limiar alto, despolarizando apenas a estímulos intensos, que promovem ou podem vir a promover lesão tecidual.
	Nem toda estimulação dolorosa resulta em uma sensação consciente de dor. Os estímulos aferentes podem promover alterações reflexas, principalmente viscerais, sem atingir o limiar. A dor neuropática é a dor gerada por injuria na via de condução, nos nervos periféricos ou no sistema nervoso central, logo não tem origem na ativação dos receptores periféricos.
	
Receptores do tipo A e dor aguda ou rápida
Os nociceptores das terminações Aβ e Aδ são receptores responsáveis pela geração da chamada dor aguda, rápida ou primária. É a dor que aparece em primeira instância, pela ação direta do estímulo sobre o receptor. Os receptores do tipo A geram dor primária que pode ser sentida 0,1 segundo após a apresentação do estímulo, e é ausente ou muito discreta nesse tipo de receptor. 
As fibras primárias nociceptivas do tipo A também geram potenciais pós-sinápticos rápidos nos neurônios secundários, situados no corno posterior da medula espinhal. O circuito neuronal no sistema nervoso central ao que estes receptores estão vinculados possibilita respostas reflexas rápidas e uma boa localização dos estímulos nocivos.
A dor aguda não é gerada na maior parte dos tecidos profundos do corpo.
Receptores do tipo C e dor crônica ou lenta
A origem da dor lenta ou crônica é mais complexa, resultante da ação de elementos químicos liberados pelo tecido lesado ou por agentes pró-inflamatórios nas terminações receptoras. Não é precisamente localizada e pode ser mais intensa e prolongada.
Os nociceptores nas terminações das fibras do tipo C representam a maioria dos aferentes cutâneos e quase todas as fibras aferentes das vísceras, podendo ser gerada, portanto, na superfície corporal e nos tecidos profundos. Os aferentes cutâneos entram na medula espinhal através de neurônios de gânglios das raízes espinais posteriores ou através dos nervos periféricos do trigêmeo que se projetam para o tronco cerebral. Os aferentes viscerais trafegam com os neurônios do sistema simpático e parassimpático até a medula espinhal ou tronco cerebral.
A hiperalgesia é o aumento da dor gerada por um estímulo de nociceptores das fibras C, no qual não há adaptação enquanto houver estímulo. Existem fibras C que dão origem a receptores silenciosos, que estão presentem em vísceras e não são ativados diretamente pela maioria dos estímulos nocivos, mas se mostram muito sensíveis a elementos químicos e substâncias pró-inflamatórias que surgem nos tecidos lesados. 
Sensibilização dos Nociceptores
O estímulo nociceptivo produz, em primeira instância, a despolarização dos nociceptores. Esta despolarização ativa a fibra aferente de modo a transmitir para a medula espinhal o código neural que representa a ação físico-química do estímulo no receptor. O potencial de ação aferente se propaga para as outras ramificações da fibra ativada, induzindo a liberação de peptídeos como a substância P (SP) e o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP). Estas substâncias produzem vasodilatação e aumento de permeabilidade vascular, induzindo um processo inflamatório e edema local. A SP, entre outros efeitos, estimula os mastócitos a liberarem histamina e serotonina, diminuindo o limiar das membranas dos nociceptores ao seu redor. Por esse motivo, esta ação é denominada reação inflamatória neurogênica, e acompanha a reação de inflamatória primaria decorrente da destruição tecidual.
Quando células teciduais são lesadas, elementos liberados do compartimentointracelular, assim como do epitélio endotelial vascular, contribuem para a despolarização das membranas dos nociceptores. Os sinalizadores locais atraem células imunologicamente competentes, que intensificam o processo inflamatório. Assim, além do potássio, das aminas biogênicas e da serotonina, as endotelinas, a histamina e as citocinas acentuam ainda mais a despolarização dos nociceptores. As prostaglandinas, prostaciclinas e leucotrienos, substâncias produzidas a partir do ácido araquidônico liberado dos fosfolipídeos das membranas das células do tecido lesado, também diminuem o limiar dos nociceptores. Suas ações, entretanto, são indiretas, potencializando a ação de outros elementos, em especial da bradicinina, considerada um dos mais poderosos agentes algogênicos (produtores de dor).
Define-se alodínia táctil a resposta dolorosa ao toque por objetos do meio ambiente e alodínia térmica a resposta dolorosa ao frio ou ao calor moderado. Esses tipos de alodínia podem ocorrer após a exposição prolongada ao sol, ou nos tecidos edemaciados, quando o toque ou mudanças de temperatura geram dor. Em algumas situações a hipersensibilidade pronunciada pode promover uma atividade tônica nas fibras nociceptivas aferentes, que passam a promover dor espontânea, que pode ser persistente e de difícil tratamento.