fisiologia_sensorial1

Prévia do material em texto

10/7/2009
1
Fisiologia Sensorial
- Introdução -
Prof. Dr. Claudio Andre Barbosa de Lira
Universidade Federal de Goiás
O papel da divisão aferente do SN
Prover-nos com informações sobre o 
meio externo e interno do nosso 
corpo.
10/7/2009
2
Os sentidos permitem situar o individuo no 
espaço, localizar e identificar as diferentes 
fontes de estímulos
Ei 
meninas!
Propriedades dos Sentidos
LOCALIZAÇAO ESPACIAL
- Detectar a origem do estimulo sensorial
- O grau de resolução espacial varia com a modalidade
DETERMINAÇAO DE INTENSIDADE
- Diferenciar a quantidade de energia contida no estimulo
DETERMINAÇAO DA DURAÇAO
- Detectar o momento que iniciou e termina um estimulo
SENSAÇÃO: capacidade de decodificação dos estímulos físicos e químicos do ambiente.
SENTIDOS: diversidade das sensações (visão, audição, olfato, etc). Modalidades sensoriais (que se 
tornam conscientemente perceptíveis).Cada modalidade (gustação) apresenta aspectos qualitativos 
particulares (doce, salgado, azedo e amargo) conhecidos como submodalidades sensoriais.
SISTEMAS SENSORIAIS: regiões do sistema nervoso que possibilitam os sentidos.
PERCEPÇAO SENSORIAL: capacidade de associar as informações sensoriais à memória, à cognição e 
gerar conceitos sobre o mundo, sobre nós mesmos e os outros. 
FUNÇÕES DO SN SENSORIAL 
• Manutenção do estado consciente
• Percepção sensorial e interpretação dos estímulos
• Controle dos movimentos somáticos
• Regulação de funções de órgãos internos
As sensações causam expressões comportamentais que indicam 
conforto/desconforto.
10/7/2009
3
Os estímulos sensoriais evocam não só percepções objetivas mas também 
evocam reações afetivas. 
Processamento da informação pela 
divisão sensitiva do SN
Consciência Subconsciência
Sentidos Especiais Estímulos Somáticos
Visão
Audição
Gustação
Olfação
Equilíbrio
Extensão e tensão muscular
Sentidos Somáticos
Pressão ao toque
Temperatura
Dor
Propriocepção
Estímulos Viscerais
Pressão arterial
pH e oxigênio do sangue
pH do fluido cerebroespinal
Insuflação pulmonar
Osmolaridade dos fluidos corporais
Temperatura
Glicose no sangue
Distensão do trato gastrointestinal
Objetivos da aula
• Estudar as propriedades gerais dos sistemas
sensoriais que são compartilhadas pelos
sentidos especiais e somáticos;
• Observar como o estímulo sensitivo chega no
nível da percepção consciente;
• Estudar os receptores específicos e as vias que
distinguem os diferentes sistemas sensitivos
uns dos outros.
Propriedades gerais dos sistemas 
sensoriais
Todas as vias sensitivas possuem certos 
elementos em comum.
10/7/2009
4
Elementos gerais dos sistemas 
sensoriais
• Estímulo (interno ou externo);
• Receptor sensitivo (nada mais é do que um
transdutor);
• Neurônio sensitivo aferente;
• SNC.
Receptores sensitivos
Os receptores são transdutores que convertem
estímulos em sinais elétricos.
Complexidade
Neurônio sensitivo Órgãos sensitivos 
multicelulares
Cóclea: 16 mil receptores
Olho: 126 milhões de receptores
Tipos de receptores sensitivos
Classificacão em função da complexidade
Tipos de receptores sensitivos
Classificacão em função da complexidade
• Receptor neural simples;
• Receptor neural complexo;
• Receptor sensitivo especial.
10/7/2009
5
Tipos de receptores sensitivos
Classificação em função do estímulo detectado
Tipo de receptor Estímulo
Quimiorreceptores O2, pH, várias moléculas orgânicas tais 
como a glicose
Mecanorreceptores Pressão (barorreceptores), estiramento 
celular, vibração, acleração, som
Fotorreceptores Luz
Termorreceptores Graus variados de calor
Nociceptores Dano tecidual interpretado como dor
Tipos de receptores sensitivos
•Quimiorreceptores: respondem a moléculas ligantes químicas
que se associam ao receptor;
•Mecanorreceptores: respondem a várias formas de energia
mecânica, incluindo pressão, vibração, gravidade, aceleração e
som;
•Termorreceptores: respondem à temperatura;
•Fotorreceptores: respondem à luz;
•Nociceptores: respondem à estímulos nocivos (nocere, lesionar).
Modalidade
Sensorial Estímulo
Tipo de receptor
(natureza do estimulo) Célula Receptora/ Estrutura 
OLFATO Subst. químicas voláteis QUIMIORRECEPTOR Epitélio olfativo 
VISÃO Luz FOTORRECEPTOR Cones e bastonetes (retina)
PALADAR Subst. químicas QUIMIORRECEPTOR Células dos Botões gustativos (cavidade oral)
AUDIÇÃO Ondas de pressão sonora MECANORRECEPTOR Células ciliadas da Cóclea (ouvido interno)
EQUILÍBRIO Movimento da cabeça MECANORRECEPTOR
Células ciliadas dos canais semicirculares, 
utrículo e sáculo 
(ouvido interno)
TATO Pressão/Vibraçao MECANORRECEPTOR Corpúsculos de Pacini, Corpúsculos de Merkel, etc. (pele)
TEMPERATURA Quantidade de calor TERMORRECEPTOR Terminações livres dos neurônios aferentes (pele)
DOR Estímulos intensos e lesões teciduais NOCICEPTOR 
Terminações livres dos neurônios aferentes 
(pele e tecidos profundos)
PROPRIOCEPÇÃO 
(CINESTESIA) 
Estímulos mecânicos MECANORRECEPTOR
Órgãos Tendinosos de Golgi, Fusos 
musculares, receptores articulares, etc
(músculos e tendões) 
Modalidade Sensorial: sensações evocadas por um mesmo órgão sensorial 
Submodalidade Sensorial: diferentes qualidades de uma mesma modalidade sensorial 
Portinari
Órgãos sensoriais situados na cabeça
Sentidos Especiais
Energia mecânica na forma 
de pressão e vibração
Energia térmica dos objetos 
em contato com a pele
Estímulos lesivos e 
potencialmente lesivos 
Posição e movimento do 
corpo e dos membros 
Órgãos sensoriais situados em 
todo o corpo
Sentido somestésico
Estímulos 
originados nos 
receptores 
viscerais gerais 
Órgãos sensoriais 
situados nos 
órgãos viscerais
Sentido visceral
Imagens dos objetos 
situados no meio ambiente 
Substâncias voláteis 
dispersas no ambiente
Substâncias químicas que 
se solubilizam na saliva
Ondas mecânicas 
sonoras
Aceleração da 
cabeça
10/7/2009
6
Vias sensitivas
Mesencéfalo
Tálamo
Bulbo
Vias sensitivas
Terminação sensitiva
Local de transdução do estimulo sensorial 
(detecção do estímulo) 
Neurônio sensorial de 1ª ordem
Conduz o impulso sensorial para o SNC
Neurônio sensorial de 2ª ordem
Coluna posterior da medula e núcleos dos nervos 
cranianos (exceto as vias olfatória e visual) 
Neurônio sensorial de 3ª ordem
Tálamo (exceto a via olfatória)
O número de neurônios de via sensorial depende da 
modalidade. Ao longo da cadeia, os sinais são 
integrados possibilitando a analise dos diferentes 
atributos do estímulo.
Neurônio sensorial de 4ª ordem
Córtex Sensorial (área de projeção sensorial primária)
VIA SENSORIAL
cadeia de neurônios relacionada a um determinado 
receptor sensorial: VIA ROTULADA
10/7/2009
7
Limiar de Percepção Limiar de Percepção
É o nível de intensidade de estímulo 
necessário para que nós tenhamos 
consciência de uma sensação particular.
Campos de Recepção
Uma região dentro da qual um 
neurônio sensitivo pode sentir um 
estímulo.
Campos de recepção dos neurônios 
sensitivos
Neurônio
sensitivo
secundário
Neurônio
sensitivo
primário
Campo de recepção de um 
neurônio sensitivo primário
10/7/2009
8
Campos de recepção
Características
• Forma irregular;
• Frequentemente se sobrepõem aos campos de 
recepção vizinhos;
• Se os neurônios primários vizinhos convergem 
para um único neurônio secundário, seus campos 
de recepção individuais passam para um único 
maior campo de recepção.
Campos de recepção dos neurônios 
sensitivos
Neurônio
sensitivo
secundário
Neurônio
sensitivo
primário
Campo de recepção de um 
neurônio sensitivo primário
Campo de recepção de um 
neurônio sensitivo secundário
Qual a vantagemde uma via 
convergente?
A convergência de neurônios sensitivos 
permite que estímulos sublimiares 
múltiplos se somem ao neurônio 
sensitivo secundário.
10/7/2009
9
Discriminação entre dois pontos
Discriminação entre dois pontos
O menor limiar de resolução espacial se encontra nas pontas 
dos dedos (da língua e da face).
Há uma maior densidade de receptores nas pontas dos dedos 
(da língua e da face) 
Luís Braille (1809-1852)
Inventor da leitura tátil 
O Braille é uma escrita em relevo 
(0,04cm de largura x 0,06 de 
altura) para leitura táctil, inventado 
por Luís Braille (1809-1852). 
- 63 sinais formados por pontos, a 
partir de um conjunto matricial.
Distância mínima entre dois pontos: 
2mm
10/7/2009
10
Como os receptores convertem estímulos 
físicos diversos em sinais elétricos?
Energia
•Mecânica
•Química;
•Térmica;
•Luminosa.
Alteração do 
potencial de 
membrana
Transdução
Os receptores sensoriais 
(terminações nervosas ou células 
sensoriais secundárias) apresentam 
especificidade de resposta aos 
estímulos naturais:
Limiar muito baixo ou sensibilidade 
máxima para o estimulo natural
Os receptores sensoriais possuem 
localização estratégica no corpo 
onde melhor captam os estímulos 
sensoriais.
Os órgãos sensoriais funcionam 
como filtros altamente específicos 
às diferentes formas de energia do 
ambiente.
Propriedade dos Receptores
Especificidade aos estímulos sensoriais
Especificidade dos receptores
Cada tipo de receptor possui um estímulo adequado, 
uma forma de energia para a qual ele é mais 
responsivo.
Entretanto, eles podem responder a muitas formas se 
a intensidade for suficientemente alta.
Decodificam vários aspectos relacionados aos estímulos: intensidade, 
duração, etc. 
A amplitude do PR é graduável;
responde proporcionalmente a intensidade do 
estimulo
As fibras decodificam a intensidade em 
função da freqüência dos PA
A quantidade de NT liberado é proporcional a 
freqüência e duração do PA
Fraco e 
rápido
Forte e 
duradouro
Propriedade dos Receptores
10/7/2009
11
Adaptação ao estimulo
Alguns receptores cutâneos se adaptam 
rapidamente à presença de estímulos 
inofensivos (roupa).
Outros receptores não se adaptam (peso 
da mochila). 
Meissner 
Merkel 
Pressão mecânica
Propriedade dos Receptores
Como é que um estímulo físico ou 
químico pode ser convertido em uma 
mudança no potencial de 
membrana?
PEPS
Numa sinapse nervosa química, na membrana pós-sinaptica o NT causa ... Na membrana de uma CÉLULA SENSORIAL olfatória, os estímulos 
químicos denominados ODORANTES causam...
Potencial
Receptor
10/7/2009
12
Nos FOTORRECEPTORES, a 
LUZ causa, indiretamente, a 
abertura de canais iônicos.
Nos MECANORRECEPTORES, 
uma FORCA MECANICA causa 
abertura de canais iônicos.
Se todos os estímulos são 
convertidos em potencial de 
ação nos neurônios sensitivos 
primários, como o corpo pode 
dizer a diferença entre calor e 
pressão ou entre uma agulhada 
no dedo do pé ou da mão?
O SN deve distinguir quatro propriedades do
estímulo:
•Natureza (ou modalidade) do estímulo;
•Localização;
•Intensidade;
•Duração.
10/7/2009
13
Natureza (ou modalidade) do estímulo
• Indicada pelo tipo de neurônio sensitivo que é
ativado;
• Cada tipo de receptor é mais sensível a um tipo
particular de estímulo → o encéfalo associa um
sinal vindo de um grupo específico de receptores
com uma modalidade específica;
• Esta associação de um receptor a uma sensação é
denominada marcação codificadora.
Natureza (ou modalidade) do estímulo
Localização do estímulo
• As regiões sensitivas são altamente arranjadas
quanto à proveniência dos sinais.;
• Exemplo 1: a estimulação experimental da área do
córtex representativa da mão durante uma cirurgia é
interpretada como um toque na mão;
• Exemplo 2: dor no membro fantasma.
Localização do estímulo
10/7/2009
14
Localização do estímulo
Inibição lateral Intensidade do estímulo 
• Número de receptores ativados;
• Frequência com que os potenciais de ação
chegam ao SNC;
• Nem todos os receptores têm o mesmo limiar
de estímulo → somente os receptores mais
sensíveis com limiares baixos irão responder a
estímulos de baixa intensidade → quando um
estímulo aumenta de intensidade →
receptores adicionais serão ativados;
Codificação sensitiva para a 
intensidade e duração do estímulo
Duração do estímulo
• Dada pela duração dos potenciais de ação no
neurônio sensitivo;
• Quanto mais persistente o estímulo, mais séries
de PAs são gerados;
• Entretanto, quando um estímulo persiste, alguns
receptores podem ser desligados e cessar sua
resposta.
• Os receptores dividem-se em duas classes,
dependendo de como eles reagem em resposta a
um estímulo contínuo.
10/7/2009
15
Os receptores dividem-se em duas classes, dependendo de 
como eles reagem em resposta a um estímulo contínuo.
• Receptores tônicos: são receptores que se
adaptam lentamente e que continuam a
transmitir sinais para o SNC durante todo o
tempo que o estímulo persiste;
• Receptores fásicos: são receptores que
rapidamente disparam na presença do
primeiro estímulo recebido, mas se o estímulo
permanece constante eles cessam a sua
resposta.
Receptores fásicos
Qual a vantagem dos 
receptores fásicos?
10/7/2009
16
Os receptores fásicos permite-nos filtrar ou
ignorar informações sensitivas externas e nos
concentrar em informações novas, diferentes
ou essenciais.
Adaptação ao estimulo
Alguns receptores cutâneos se adaptam 
rapidamente à presença de estímulos 
inofensivos (roupa).
Outros receptores não se adaptam (peso 
da mochila). 
Meissner 
Merkel 
Pressão mecânica
Propriedade dos Receptores
Processamento da informação pela 
divisão sensitiva do SN
Consciência Subconsciência
Sentidos Especiais Estímulos Somáticos
Visão
Audição
Gustação
Olfação
Equilíbrio
Extensão e tensão muscular
Sentidos Somáticos
Pressão ao toque
Temperatura
Dor
Propriocepção
Estímulos Viscerais
Pressão arterial
pH e oxigênio do sangue
pH do fluido cerebroespinal
Insuflação pulmonar
Osmolaridade dos fluidos corporais
Temperatura
Glicose no sangue
Distensão do trato gastrointestinal
Sensibilidade somática
Pressão ao toque
Propriocepção
Temperatura
Nocicepção
10/7/2009
17
Terminação sensitiva
Local de transdução do estimulo sensorial 
(detecção do estímulo) 
Neurônio sensorial de 1ª ordem
Conduz o impulso sensorial para o SNC
Neurônio sensorial de 2ª ordem
Coluna posterior da medula e núcleos dos nervos 
cranianos (exceto as vias olfatória e visual) 
Neurônio sensorial de 3ª ordem
Tálamo (exceto a via olfatória)
O número de neurônios de via sensorial depende da 
modalidade. Ao longo da cadeia, os sinais são 
integrados possibilitando a analise dos diferentes 
atributos do estímulo.
Neurônio sensorial de 4ª ordem
Córtex Sensorial (área de projeção sensorial primária)
VIA SENSORIAL
cadeia de neurônios relacionada a um determinado 
receptor sensorial: VIA ROTULADA
Localização das sinapses das vias 
sensitivas
Estímulo
Tato fino e propriocepção Irritantes, temperatura e 
tato grosseiro
Terminais dos neurônios
sensitivos primários
Bulbo Parte dorsal da medula 
espinal
Terminais dos neurônios
sensitivos secundários
Tálamo Tálamo
Terminais dos neurônios
sensitivos terciários
Córtex somatossensitivo Córtex somatossensitivo
Todos os neurônios sensitivos secundários cruzam a linha
mediana do corpo → sensações provenientes do lado
esquerdo do corpo são processadas no hemisfério
encefálico direito e vice-versa.
ANTERO – LATERAL
(Espino-talamico)
Tato protopático
Dor e TemperaturaCOLUNA – DORSAL
(Lemnisco medial)
Tato epicrítico, Proprioceçâo, 
Vibração
Cruzamento na 
MEDULA
Cruzamento no 
BULBO
Vias somestésicas
Córtex somatossensitivo
É a parte do encéfalo que
reconhece a origem dos tratos
sensitivos ascendentes. Cada
região possui uma região
correspondente do córtex.
Assim, todas as vias sensitivas
para a mão direita terminam
em uma área no hemisfério
esquerdo e assim por diante.
10/7/2009
18
Córtex somatossensitivo
Quanto mais sensível é uma região do corpo ao tato 
e a outros estímulos, maior a região correspondente 
no córtex.
Entretanto, o tamanho das regiões não é fixo. Se 
uma parte do corpo é intensamente utilizada, sua 
região topográfica no córtex irá expandir.
Isto demonstra o quanto o SNC 
é plástico e compensatório!!!
Que tal um desafio???
Quem da turma consegue 
encontrar o banheiro de 
olhos vendados?
A distorção é proporcional à densidade de receptores sensoriais e de tecido 
nervoso dedicado ao processamento das respectivas informações . 
Por que a representação é distorcida?
10/7/2009
19
Receptores para tato e pressão ao 
toque
Receptores para tato e pressão
Encontrados nas camadas
superficiais da pele e nas
regiões mais profundas do corpo
Receptores para e pressão
Receptor Estímulo Localização Estrutura Adaptação
Terminações 
nervosas 
livres
Vários estímulos 
de tato e pressão
Ao redor das raízes 
dos cabelos e pêlos 
e sob a superfície da 
pele
Terminações 
nervosas 
desmielinizadas
Variável
Corpúsculo 
de Meissner
Agitação Camadas superficiais 
da pele
Encapsulado 
por tecido 
conjuntivo
Rápida
Corpúsculo 
de Pacini
Vibração Camadas profundas 
da pele
Encapsulado 
por tecido 
conjuntivo
Rápida
Corpúsculo 
de Ruffini
Pressão
constante na pele
Camadas profundas 
da pele
Terminações 
nervosas 
aumentadas
Lenta
Receptores 
de Merkel
Pressão 
constante na pele
Camadas superficiais 
da pele
Terminações 
nervosas 
aumentadas
Lenta
Corpúsculo de Pacini
• Encontrados em camadas subcutâneas da
pele, músculos, articulações e órgãos internos;
• As camadas concêntricas de tecido conjuntivo
criam uma grande área de recepção.
10/7/2009
20
Receptores para dor
Reneé Descartes (400 anos atrás)
“A chama que queima a mão é transmitida ao longo do sistema nervoso para o cérebro 
como um estimulo onde atormenta o homem com uma pequena chama”.
1 Estimulo nocivo
1 = calor
2 Ativação do nociceptor
2
3 Transmissão para o cérebro 3
4 Percepção como dor
4
Mas o que é dor ?
Traduzindo...
DOR: sensação desagradável cuja experiência emocional está associada com 
estímulos de lesão tecidual real ou potencial. 
É uma resposta adaptativa e protetora ao estresse ambiental.
Anuncia um estado de emergência e urgência para o organismo.
Apesar de causar desconforto é uma modalidade sensorial de grande valor adaptativo 
(“protege nosso corpo de lesões”).
Clinicamente é parte integrante dos sintomas de muitas doenças e auxilia no diagnóstico.
DOR
Somática
Visceral
Rápida e bem localizada
Lenta e difusa
Lenta e difusa
Cutânea
Lenta e difusaTecidosprofundos
CLASSIFICAÇÃO DA DOR
Dor nociceptiva
Dor neuropática
Dor aguda
Dor crônica
10/7/2009
21
Dor neuropática
Dor neuropática é uma das duas principais condições dolorosas 
crônicas. Na dor neuropática geralmente não há nenhum dano 
tecidual. O que ocorre é uma disfunção das vias que transmitem 
dor, levando a uma transmissão crônica dos sinais dolorosos.
A dor neuropática se manifesta de várias formas, como sensação 
de queimação, peso, agulhadas, ferroadas, choques. Pode ser 
acompanhada ou não de formigamento ou adormecimento 
(sensações chamadas de parestesias) de uma determinada parte 
do corpo. 
Dor nociceptiva
Compreende a dor somática e visceral e 
ocorre diretamente por estimulação química 
ou física de terminações nervosas normais. 
Ela é resultado de danos teciduais e a 
mensagem de dor viaja dos receptores de 
dor (nociceptores), nos tecidos periféricos, 
através de neurônios intactos, até a medula 
espinhal e estruturas corticais e sub-
corticais. 
NOCICEPÇÃO: conjunto de eventos neurais através do qual os
estímulos nocivos são detectados, convertidos em impulsos
nervosos e transmitidos da periferia para o SNC. No encéfalo,
particularmente no cérebro, os estímulos associados à lesão real ou
potencial são interpretados como dor.
RESPOSTA MOTORA
Somáticas
reflexo de retirada
vocalização
expressão facial
posição anti-algica
choro
Viscerais 
sudorese
vasoconstriçâo periférica
náuseas
vômitos, etc
EXPERIÊNCIA SENSORIAL
Dor rápida (percepção objetiva)
Dor lenta (percepção subjetiva)
EXPERIÊNCIA PSICOLOGICA
Ansiedade, Depressão (dor crônica)
Sofrimento
Alterações de comportamento
A dor evoca experiências e reações múltiplas 
10/7/2009
22
Calibre dos axônios
Dor lenta
Dor rápida
Dor lenta
Em queimação, mal localizada e difusa
Fibras C 
Condução lenta (0.5 - 2 m/s) 
Receptores mecânicos, térmicos e químicos 
Dor rápida 
Em pontada e bem localizada 
Fibras Aδ 
Condução rápida (12-30 m/s)
mecanorreceptores de alto limiar
Tempo
In
te
n
sid
a
de
 
da
 
do
r 
Vias ascendentes da dor
Projeções para o sistema límbico, hipotálamo, 
áreas sensitivas do córtex. 
A dor pode ser acompanhada por estresse 
emocional e por uma variedade de reações 
autônomas como náuseas, vômitos ou sudorese.
Dor e a Psicologia
• A dor pode ser ampliada por experiências
anteriores ou suprimidas em situações de
emergência quando a sobrevivência depende
de ignorar a lesão;
• Vias descendentes viajam através do tálamo e
inibem os neurônios sensitivos na medula
espinal.
10/7/2009
23
Teoria do Portão da Dor
Mecanismos de analgesia periféricos
Táteis
Dor lenta
-
Portão da Dor
Impulsos
Nociceptivos+
-
Glu
Opiáceos
endógenos
Glu
Impulsos
Mecanoceptivos
A ββββ
Coçar
local afetado
+
+
Dor Referida
Referência à dor de origem visceral na pele 
Convergência de fibras aferentes viscerais 
sobre os neurônios de 2a ordem provenientes 
da pele
Dor do membro fantasma
Referência à dor do membro ausente
Percepção da estimulação espontânea 
nos cotos nervosos remanescentes da via 
nociceptiva 
Dor referida
Ocorre devido aos neurônios sensitivos 
primários múltiplos que convergem para um 
trato ascendente simples.
Quando o estímulo doloroso se origina nos 
receptores viscerais, o encéfalo não é hábil em 
distinguir sinais viscerais de sinais mais comuns 
originado nos receptores somáticos.
A dor é interpretada como proveniente mais das regiões 
somáticas do que das viscerais.
10/7/2009
24
Dor referida