Fisiologia Gustação e Olfação

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Fisiologia da Gustação 
e da Olfação 
Recife, 2013 
Mariana Barros 
Universidade Federal de Pernambuco 
Centro de Ciências da Saúde 
Departamento de Nutrição 
Os animais, inclusive o homem, são capazes de perceber as diferentes 
substâncias que atingem o seu corpo através do ar e dos líquidos que os 
envolvem. Além disso, são capazes de detectar, embora não conscientemente, 
subst q circulam no meio líquido intracorporal. 
sistema olfatório 
sistema gustatório 
Olfação 
Gustação 
subst q vêm pelo ar 
subst q penetram pela boca 
alimentação 
ingestão de água 
comport sexuais 
Nós vivemos rodeados de moléculas, e não percebemos q muitas dessas 
constituem um sofisticado sistema de sinalização, ao qual respondem circuitos 
neurais especializados. 
Além disso, sinais moleculares são tb emitidos pelo próprio organismo e 
analisados pelo SNC, sem q tenhamos consciência, o q possibilita a operação 
de mecanismos de regulação automática do funcionamento do corpo. 
Ciclo menstrual sincronizado 
Detecção olfatória inconsciente dos seus 
cheiros corporais 
Influi no funcionamento de suas glândulas 
endócrinas. 
Distinguir sabores dos alimentos (prazer consciente) 
Sabor desagradável = reflexos 
incontroláveis (tosse e vômito), capazes de 
expulsar essas subst de sabor estranho, q 
muitas vezes são tóxicas. 
Sensibilidade desse tipo é característica dos sentidos 
químicos, originados pela exposição de células receptoras 
especiais a certas moléculas de um mesmo tipo, ou a misturas 
de moléculas de tipos diferentes. 
Olfação 
A capacidade do sist olfatório de perceber esse múltiplo repertório de cheiros, 
sugere q a percepção olfatória deve ser obitida pela combinação da atividade de 
diferentes e numerosos quimiorreceptores e mecanismos moleculares. 
Não há cheiros básicos, cuja mistura em 
diferentes proporções possa produzir a 
infinidade de cheiros q sentimos. 
Cada odorante provova um cheiro 
diferente, gerando uma percepção 
única 
Cheiro das fezes (lactona 
ácida hidroxi-octanoica) e 
cheiro pútrido (dimetilsulfeto). 
Cada cheiro provocado por um 
único tipo molecular ou por misturas 
de moléculas em proporções 
características 
Perfumes e bebidas 
alcoólicas, como 
uísque e vinho. 
A estrutura da mucosa nasal tem 
uma camada celular composta 
por neurônios receptores 
olfatórios, céls de suporte 
semelhantes a gliócitos e céls 
basais, q são precursoras de 
novos neurônios receptores, e 
glândulas secretoras de muco. 
Os quimiorrecep são neurônios 
bipolares cujo dendrito aponta p 
cavidade nasal, terminando em 
uma intumescência bulbosa q 
emite de 6 a 12 cílios, onde 
ficam os receptores olfatórios. 
No bulbo estão os glomérulos, 
(sinapses das fibras primárias 
com neurônios de segunda 
ordem - céls mitrais e tufosas, 
m/t-, cujos axônios se estendem 
até o córtex e outras regiões 
encefálicas. 
Glândulas 
Céls epiteliais 
MUCO Renovado em 10 min. 
 Confere proteção inicial contra moléculas nocivas e MO; 
 
 É nele q se dissolvem as moléculas odorantes; 
 
 contém ptns ligadoras de odorantes (lipossolúveis); 
 
 facilitando seu contato com a membrana dos 
quimiorreceptores. 
 
 
 
renovados em cada 6 a 8 semanas 
(céls basais) 
Limiar concentração mínima para produzir efeito estimulante. 
A sensação olfativa 
depende de 2 fatores 
do ar inspirado que chega aos receptores 
(cerca de 5 a 10% em condições normais; 
até 20% com inspiração forçada); 
 
do estado da mucosa: se ela estiver com 
muita secreção, ou, ao contrário, estiver 
muito seca, isto dificulta a sensação olfativa. 
 
Por outro lado, essa sensação é facilitada 
por um certo grau de vasodilatação e de 
umidade. 
Vias centrais da Olfação 
Bulbo olfatório posicionado dentro do crânio, na base do 
encéfalo, onde as fibras primárias 
atravessam a placa crivosa 
nele estão os neurônios de segunda 
ordem e os interneurônios q realizam os 
primeiros estágios de processamento da 
informação transduzida pelos receptores e 
levada ao encéfalo. 
Neurônios de segunda ordem Céls mitrais e as tufosas 
A partir do bulbo olfatório, a informação segue direto p o córtex cerebral, inervando o 
córtex olfatório primário, q comunica-se com o tálamo, e este c o lobo frontal do 
neocórtex. Acredita-se q essa via indireta ao neocórtex é a responsável pelos 
aspectos conscientes da experiência sensorial olfatória. 
Os axônios das céls m/t reunidos no trato 
olfatório lateral, projetam p o córtex 
olfatório primário e tb p outras regiões 
prosencefálicas. 
Esse conjunto de regiões aloja neurônios 
de terceira ordem q projetam p o 
hipotálamo e o hipocampo, conectando o 
sist olfat com o sist límbico. 
A via q leva a informação olfatória ao lobo 
frontal do neocórtex tem função perceptual q 
nos permite tomar consciência dos cheiros q 
nos cercam. 
A via q conecta o bulbo olfatório c o sist límbico apresenta a função 
pela qual os cheiros do ambiente são utilizados como informações 
necessárias p realizar comportamentos ligados à homeostasia e à 
vida emocional. 
Processamento neural dos odores 
Odorantes no nariz 
dissolvidos no muco ou capturados pelas ptns 
ligadoras de odorantes 
No muco há muitos cílios e milhões de 
moléculas receptoras, assim cada odorante 
encontra seu par molecular, a molécula 
receptora a qual é capaz de se ligar. 
Existe uma superfamília de moléculas receptoras acopladas a uma ptn G 
específica do epitélio olfatório (a G olf). Essas mol são produzidas por mais de 
1000 genes, dos quais 400 são funcionais, ou seja, capazes de produzir receptores 
moleculares p o olfato. 
Qdo um odorante se liga a um receptor 
molecular (A), ocorre uma modificação 
alostérica neste, q ativa a G olf pela face 
interna da membrana do cílio. A G olf liga-se a 
uma molécula de GTP, e uma de suas 
subunidades destaca-se do receptor (B) e 
ativa uma cadeia de segundos mensageiros. 
Na maioria dos quimiorreceptores o segundo 
mensag é o AMPc, sintetizado pela enzima 
adenililciclase sob ativação da G olf (C). O 
AMPc ativa enzimas fosforilantes (cinases) q 
provocam a abertura de canais inespecíficos 
de cátions (Na+ e Ca++, (D)), despolarizando 
a membrana e provocando um potencial 
receptor q se espalha por toda a célula, até o 
cone de implantação do axônio olfatório. A 
entrada de Ca++ p o interior dos cílios 
provoca a abertura de canais de Cl- 
dependentes de Ca++ (E). Como a 
concentração desse ânion no interior dos 
cílios é maior q a concent externa, há saída de 
Cl- e uma despolarização ainda maior. 
Interação de estímulos 
2 ou mais odorantes 
presentes 
predomínio daquele 
de maior intensidade 
Com o tempo, 
sobrevem a adaptação. 
Essa adaptação parace ser devida a um mecanismo próprio do 
quimiorreceptor, pelo qual o aumento da concentração intracelular 
de Ca++, provocado pela despolarização inicial do estímulo 
olfatório, acaba causando o bloqueio das moléculas receptoras 
nos cílios pela sua face interna. 
Pode haver também 
neutralização dos odores 
(um odor “mascara” a 
sensação do outro). 
Exemplos: incapacidade de sentir os cheiros comuns de nossa própria casa; 
os desodorantes, em geral, agem ou por neutralização ou por predomínio. 
Fatores que modificam a 
sensibilidade do olfato 
 
Fatores 
genéticos 
 
 
Fatores 
hormonais 
 
 
Certa proporção de indivíduos 
apresenta, geneticamente, anosmia 
para certos estímulos 
 
 
A sensibilidade olfativa aumenta no 
início dagestação e durante a 
menstruação 
 
 
Idade 
 
Redução do olfato e paladar 
(redução nos botões e papilas 
gustativas sobre a língua) 
Significação fisiológica 
Em muitas espécies de animais, 
a olfação tem importante papel na 
busca de alimentos. 
No homem, tem importante papel digestivo: 
o odor dos alimentos estimula as secreções 
digestivas (sobretudo salivar e gástrica) e 
ajuda a ativar a motilidade gastro-intestinal. 
Em alguns animais, tem importância 
na função sexual. 
Em outros animais, tem papel auxiliar na 
defesa (adverte da proximidade do perigo). 
Grande poder evocador da memória ( nº de vias 
associativas c outras regiões corticais). 
Gustação 
Percepção das moléculas q se dissolvem na saliva, entrando em contato com o 
sist gustatório. 
Gustação e olfação funcionam em 
conjunto 
A sensação do gosto depende muito 
da olfação 
A ausência da olfação 
diminui muito percepção 
do sabor 
associação complexa 
das sensações de gosto, 
aroma e das sensações 
táteis, que são enviadas 
para, e interpretadas 
pelo cérebro, 
proporcionando prazer, 
desgosto e\ou outras 
sensações. 
“FLAVOR” 
Gustação = processo 
multissensorial 
além da olfação, sofre influência tb de 
outros sentidos; 
 
tato (apreciar a textura); 
 
termossensibilidade (temperatura da 
comida); 
 
visão (fornece um sentido de prazer 
estético antecipatório e motivador p a 
alimentação); 
 
 fornece informações ocultas sobre as 
subst ingeridas, q regulam importantes 
reflexos somáticos e viscerais destinados à 
deglutição e à digestão do alimento, ou à 
expulsão de subst tóxicas; 
Busca de sabores básicos cuja combinação resultaria na síntese de todos os 
sabores que sentimos 
Receptores específicos p água 
Importância dos sabores 
• reconhecimento do sabor salgado de alguns sais é 
importante p manter o equilíbrio eletrolítico. Salgado 
• reconhecimento de muitos açúcares e alguns 
aminoácidos, necessários p o fornecimento de energia 
ao organismo, e sua aceitação p a deglutição. 
Doce e 
temperado 
• o azedo é o sabor dos ácidos, inclusive os 
aminoácidos essenciais q nosso organismo utiliza p a 
síntese protéica. 
Azedo 
Amargo 
• representa um sinal de possível toxicidade, sendo 
muitas vezes rejeitado por mecanismos reflexos. 
 
Determinação biológica ou aprendizado cultural? 
Estímulos gustativos 
Tb são de natureza 
química 
Para ocorrer a 
excitação dos 
receptores 
Subst químicas capazes 
de provocar a sensação 
de sabor. 
Substância estimulante 
(gustante) deve estar em 
solução; em geral o veículo é 
a água. 
Órgão e receptores da Gustação 
Cavidade orofaríngea = órgão gustatório 
Quimiorreceptores gustatórios 
língua, mucosa oral, faringe, 
laringe e até mesmo porções 
superiores do esôfago. 
Grupos de 50 a 150 
Botões gustatórios 
Papilas gustatórias 
Precurssoras dos primeiros 
(reposição a cada 2 semanas) 
A extremidade apical de cada quimiorreceptor possui 
inúmeras microvilosidades q se projetam p for a do 
botão, imersas na saliva. É nelas q estão as 
moléculas receptoras. 
Os corpos celulares dos quimiorreceptores são justapostos 
e acoplados por junções comunicantes, devem trabalhar 
em sincronia. Suas extremidades basais e laterais fazem 
sinapses com terminais aferentes. 
Vias centrais da Gustação 
Céls primárias Quimiorreceptores de origem epitelial 
Apresentam especializações moleculares 
e estruturais próprias dos neurônios 
Sinapses c fibras aferentes e expressão de 
moléculas de superfície típicas de 
neurônios. 
Céls de segunda ordem Neurônios bipolares 
Prolongamentos distais são as fibras aferentes, q recebem e conduzem a informação 
codificada em potenciais de ação até os somas, q ficam em gânglios do crânio. 
Esses prolongamentos distais reunem-se em ramos de 3 nervos cranianos. 
(A) As vias gustatórias emergem das fibras aferentes dos botões e juntam-se a 3 
nervos cranianos: VII, IX e X. Todos eles projetam ao núcleo do trato solitário, 
no tronco encefálico. 
(B e C) O núcleo do trato solitário projeta axônios ao tálamo, e este ao córtex 
gustatório. 
Processamento neural dos sabores 
mastigação 
pedaços menores subst dissolvidas na saliva 
Contato com receptores moleculares das 
microvilosidades das céls quimiorreceptoras 
Cada gustante se acopla ao seu 
receptor e cada sabor básico tem 
um mecanismo de transdução. 
Em ambos, o movimento dos íons causa despolarização da membrana, e a 
consequente entrada de Ca++ e liberação de neurotransmissor na sinapse com 
a fibra aferente. 
A transdução do salgado 
(A) e do ácido (B) ativam 
um canal p os íons Na+ e 
H+, mas o ácido (B) 
bloqueia tb um canal de K+. 
A transdução das subst doces, 
amargas e temperadas envolve 
receptores semelhantes das 
famílias T1R e T2R, que ativam 
sempre um segundo mensageiro, 
que fecha canais de K+ 
despolarizando a cél. 
A transdução de sabores 
amargos é a única q não 
envolve despolarização da 
membrana: tudo ocorre dentro 
da cél, com segundos 
mensageiros, provocando 
diretamente a liberação de 
Ca++ no citosol, e em 
consequência a liberação de 
neurotransmissor na fenda 
sináptica. 
Significação fisiológica 
Papel importante na digestão: 
a estimulação dos receptores 
gustativos estimula as 
secreções digestivas. 
As informações gustatórias q se obtêm dos alimentos são essenciais. 
O nucléo do trato solitário se conecta 
com núcleos motores de alguns 
nervos cranianos, participando dos 
reflexos de deglutição, tosse e vômito. 
Esse núcleo tb se conecta com o 
hipotálamo e a amígdala, regiões 
relacionadas com a fome, suas 
reações e emoções. 
Papel significativo da gustação na manutenção do equilíbrio nutricional fisiológico: 
Animais com certas deficiências 
alimentares têm preferência por comidas 
cujo sabor esteja associado às 
substâncias de que eles são deficitários. 
Exemplos: 
 Na doença de Addison, os animais desenvolvem apetite específico, para 
água ou alimentos, com NaCl; 
 
 Após paratiroidectomia, aumenta o consumo de sais de Cálcio; 
 
 Ratos tornados diabéticos selecionam a dieta de modo a manter a glicemia 
baixa. 
Considerações Finais 
 as sensações gustativas auxiliam na regulação da dieta; 
 
 a qualidade da dieta é modificada de acordo com as necessidades do 
organismo; 
 
 a carência de um determinado tipo de nutriente geralmente intensifica uma 
ou mais sensações gustativas e faz com que a pessoa procure alimentos 
que possuam o gosto característico do alimento q contém o nutriente em 
deficiência; 
 
 As sensações olfativas funcionam ao lado das sensações gustativas, 
auxiliando no controle do apetite e da quantidade de alimentos que são 
ingeridos. 
 
 Crianças, mulheres grávidas, idosos. 
Importância da fisiologia da olfação e da gustação para o profissional da Nutrição: 
 Houssay,B. “Fisiologia Humana” 
 
 R. Lent, “Cem Bilhões de Neurônios?” – capítulo 10 
(sentidos químicos) 
Bibliografia sugerida