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SENSIBILIDADE SOMÁTICA E DOR Dr. Magda Medeiros Prof. Associada IV da Área de Fisiologia Animal MEU CORPO Tato, calor, frio, coceira, dor Origem do Som Localização Discriminação Reconstrução em 3D Reconhecimento Sistema Gustatório Sistema Somatosensorial Sistema Olfatório Integração sensória: Aprendizado Percepção geral Interação movimento x forma COMPORTAMENTO Sistema Auditivo Sistema Visual Modalidade das sensações Tato Olfato Paladar Audição Visão Características específicas do estímulo para que possamos DISCRIMINÁ-LO: • Modalidade •Intensidade •Localização •Duração X Propagação Transdução Integração Percepção Vias no sistema sensorial Transdução Propagação Integração Estímulo Receptor # no potencial de membrana Geração de Potencial de Ação Propagação do impulso ao longo da via sensorial até o córtex somatossensorial Integração da informação Receptor TRANSDUÇÃO: capacidade de transformar estímulos de qualquer natureza em despolarização da membrana. Mecânica Química Receptor gustativo Fotorreceptor Elétrico Outros tipos de receptores TRANSDUÇÃO Transdução de odorantes Tipos de receptores cutâneos Mecanorreceptores, termorreceptores e nociceptores Mecanismo de transdução do mecanorreceptor Nature 413, 194-202 (13 September 2001) | doi:10.1038/35093011 Mecanismo de transdução do termorreceptor TRP: Receptor de potencial transiente ASICs: canais de íons sensíveis a ácidos TRP atuam através de vários mecanismos intracelulares A maioria dos TRPs são canais catiônicos não seletivos, apenas alguns são altamente Ca2 + seletivos, alguns são até mesmo permeáveis para íons Mg2 + altamente hidratados. Os canais de TRP ativados causam despolarização da membrana celular, que por sua vez ativa canais de iõnico dependentes de tensão, resultando numa alteração da concentração intracelular de Ca2 +; Devido à sua função como canais de libertação de Ca2 + intracelulares, têm um importante papel regulador nas organelas celulares. Mutações em vários genes TRP têm sido implicados em diversos estados patológicos, incluindo distúrbios neurodegenerativos, displasia esquelética, distúrbios renais e dor, e pesquisa em andamento pode ajudar a encontrar novas terapias para tratamentos de doenças relacionadas. TRP medeiam uma variedade de sensações Varias faixas de temperatura e substancias ativam diferentes classes de TRPs As terminações sensoriais dos nociceptores geralmente respondem a estímulos muito fortes: temperaturas acima de 40 oC, soluções ácidas, cortes, hematomas, etc. Os canais TRPV1 e TRPV2 são abertos por queimadura por calor, canais da família degenerina (DEG) por estimulação mecânica, canais de íons sensores de ácido (ASICs) são fechados por prótons e receptores purinérgicos (P2X3R) abertos quando a ATP escapa células danificadas e entra Contato com terminações sensoriais de nociceptores. Estes canais de transdução conduzem a corrente do receptor que desencadeia potenciais de ação através de um conjunto de canais de catiões com circuito de voltagem (círculo vermelho). Mecanismo de transdução do Nociceptor Pressão Vibração Dor Subtipos de receptores – Submodalidades de estímulos Tipos de receptores envolvidos na sensação somática Tipo de receptor Grupo de fibras1 Nome dafibra1 Modalidade Mecanorreceptores cutâneos e subcutâneos Tato Corpúsculos de Meissner Aα,β RA Batida, agitação Discos receptores de Merkel Aα,β SAI Pressão e textura Corpúsculos de Pacinian2 Aα,β PC Vibração Terminação de Ruffini Aα,β SAII Estiramento da pele Hair-tylotrich, hair-guard Aα,β G1,G2 Batida, agitação Hair down Aδ D Batida leve Campo Aα,β F Estiramento da pele Mecanorreceptores musculares e esqueléticos Propriocepção de membros Fuso muscular primário Aα Ia Velocidade e tamanho do músculo Fuso muscular secundário Aβ II Estiramento muscular Órgão tendinoso de Golgi Aα Ib Contração muscular Mecanorreceptores de cápsulas articulares Aβ II Ângulo das articulações Terminações livres sensíveis a estiramento Aα III Excesso de estiramento ou força Tipo de receptor Grupo de fibras1 Nome da fibra1 Modalidade Tipos de receptores envolvidos na sensação somática Receptores Térmicos Temperatura Receptores de frio Aδ III Pele fria 5 a 35oC, maior que 45oC (frio paradoxal) Receptores de calor C IV Pele morna 30 a 45 oC Nociceptores Dor Mecânicos Aδ III Corte, dor aguda Mecânicos-térmicos Aδ III Queimadura dolorosa Mecânicos-térmicos C IV Congelamento doloroso Polimodais C IV Lento, queimadura dolorosa Tipos de receptores envolvidos na sensação somática Tipo de receptor Grupo de fibras1 Nome dafibra1 Modalidade Sensação térmica Intensidade: sensibilidade do receptor 0,5 1,0 Limiar Pr ob ab ilid ad e de d et ec çã o Intensidade do estímulo Pressão Dor Duração: adaptabilidade do receptor 1. Receptores de adaptação rápida 2. Receptores de adaptação lenta Vias sensoriais Grupamentos de fibras aferentes em nervos periféricos Nervos musculares * Nervos cutâneos* Diâmetro das fibras (µm) Velocidade de condução (m/s) Mielinizada Grossa I Aα 12-20 72-120 Média II Aβ 6-12 36-72 Fina II Aδ 1-6 4-36 Não- mielinizada IV C 0.2-1.5 0.4-2.0 Localização: tamanho do campo receptivo Área da pele que quando estimulada, ativa o neurônio referente Localização: tamanho do campo receptivo MECANISMO DE INIBIÇÃO LATERAL Densidade de receptores na mão Discriminação de dois pontos Vias ascendentes na medula espinhal Dois sistemas ascendentes: 1. Tato e propriocepção: Leminisco medial-coluna dorsal 2. Dor e temperatura: Sistema anterolateral (trato espinotalâmico) Vias leminiscal Estímulo tátil Mecânorreceptores Fibras Aβ Corno dorsal Coluna dorsal Leminisco medial Tálamo ventro-posterior Córtex somatosensório primário (áreas 1,2, 3) Vias anterolateral Estímulo térmico/nocivo Nociceptores Fibras Aδ e C Corno dorsal Coluna anterolateral Tálamo ventro-posterior Córtex somatosensório primário e córtex associativo Segregação das Vias Projeções na Medula I II III IV V VI VII Lâminas da Rexed ◆ Fibras A-δ ◆ nociceptor ◆ mecanorreceptor ◆ Fibras Aβ fibras ◆ mecanorreceptor ◆ Normalmente nao nociceptivo ◆ Fibras C ◆ nociceptor ◆ termorreceptor ◆ mecanorreceptor Tálamo Tálamo Ventroposterior Córtex somatossensório secundário (SII) Córtex somatossensório Primário (SI) Lobo temporal Ponte Cerebelo Tronco encefálico Homúnculo sensório Representação cortical HOMÚNCULO SOMATOSSENSORIAL Dermátomos DOR Característica de proteção do organismo Envolvimento afetivo Definição de dor: sensação desagradável, uma resposta subjetiva à uma estimulação nociceptiva ao encéfalo Nocicepção: consciência da estimulação de nociceptores por um estímulo nocivo Dor Componentes da dor: afetivo-motivacional sensório-discriminativo DOR: sensação desagradável cuja experiência emocional associada a estímulos de lesão tecidual real ou potencial. (Associação Internacional para o Estudo da Dor ) Anuncia uma emergência e urgência. Apesar do desconforto é uma modalidade sensorial de grande valor adaptativo. Clinicamente é parte integrante dos sintomas de muitas doenças e auxilia no diagnóstico. NOCICEPÇÂO: consciência da estimulação de nociceptores. No cérebro, esses estímulos associados com a lesão real ou potencial podem ser interpretados comodor. 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) EXPERIENCIA PSICOLOGICA Ansiedade, Depressão (dor crônica) Sofrimento Alterações de comportamento A dor evoca experiências e reações múltiplas Vias anterolateral Estímulo térmico/nocivo Nociceptores Fibras Aδ e C Corno dorsal Coluna anterolateral Tálamo ventro-posterior Córtex somatosensório primário e córtex associativo RECEPTORES SENSORIAIS Receptores da dor = nociceptores Amplamente espalhados em todos os tecidos, com a exceção do tecido nervoso!! Terminações livres Térmicos Mecânicos Químicos Calibre dos axônios Dor lenta Dor rápida Dor rápida Dor lenta calor t1 t1 Espinotalâmico Espinoreticular Espinomesencefálico Tratos que carreiam informação nociceptiva Hiperalgesia Hiperemia Hiperalgesia mecânica Antes da lesão Depois da lesão Sítio A Sítio B Sítio C Li m ia r a d or m ec ân ic a INFLAMAÇÃO Calor Dor (hiperalgesia) Rubor Tumor Perda de função Os mecanismos da dor lenta são mais complexos. Envolvem: Mobilização de células Cascata de reações bioquímicas Central mechanisms of pathological pain Rohini Kuner Nature Medicine 16, 1258–1266 (2010) doi:10.1038/nm.2231 Figure 1: Pain circuits. Hiperalgesia: aumento da sensibilidade dolorosa. Estímulos antes inócuos provocam despolarizaçao de nociceptores polimodais. inocuo nocivo 100 80 20 0 60 40 SE N SA Ç Ã O D O LO R O SA Intensidade do estímulo NormalInjuria Hiperalgesia Inflamação MECANISMO DA HIPERALGESIA LESÃO TECIDUAL Dor rápida Dor lenta 1. Sangramento → anóxia 2. Extravasamento de conteúdo celular (K, bradicinina, etc) 3. Migração de mastócitos (histamina e serotonina) 4. Reação do acido aracdônico → prostaglandinas e prostaclclinas 5. Sensibilização de nociceptores 6. Os nociceptores liberam prostaglandinas e sub P acentuando o processo inflamatório Ren and Dubner - Nat Med. 2010 November ; 16(11): 1267–1276. doi:10.1038/nm.2234. Mecanismo de Hiperalgesia Estimulação antidrômica Nociceptor Célula do corno dorsal Sinal Sinal Mastócitos Substância P Serotonina Histamina EDEMA NO, Bradicinina, Peptídeo intestinal vasoativo CGRP Vaso sangüíneo Vaso sangüíneo normal Tecido inflamado Central mechanisms of pathological pain Rohini Kuner Nature Medicine 16, 1258–1266 (2010) doi:10.1038/nm.2231 Figure 2: Disease- induced functional and structural plasticity in neural substrates of pain. A dor pode ser controlada por mecanismos endógenos ou por drogas Córtex somestésico Quanto maior ativação do nociceptor , maior a sensação de dor A sinapse Nociceptor-neurônio de projeção pode ser modulada A sinapse Nociceptor-neurônio de projeção pode ser modulada por vários mediadores: substance P (NK receptors-not shown), endorphins (μ opioid receptors), norepinephrine NE (alpha 2 adenoreceptors) and serotonin (5HT, 5HT3 receptors), (VSCC-voltage sensitive calcium channel) sodium (VSSC-voltage sensitive sodium channel) and cannabinoids (CB). Dor lenta - Teoria do Portão da Dor ou teoria da Comporta Impulsos Nociceptivos - Interneurônio inibitório + Neurônio 1a ordem Neurônio 2a ordem Teoria da Comporta Fibra C Fibra C Neurônio de projeção Fibras Aβ Interneurônio inibitório Interneurônio inibitório Fibras Aβ Neurônio de projeção Ativação forte Táteis - Portão da Dor Impulsos Nociceptivos+ - Glu Opiáceos endógenos Glu Impulsos Mecanoceptivos A β Coçar local afetado + + Teoria do Portão da Dor ou teoria da Comporta ANALGESIA CENTRAL CEREBRO TRONCO ENCEFALICO MEDULA Inibição do neurônio de 2a ordem TRONCO ENCEFÁLICO Mesencéfalo Bulbo CÉREBRO S1 e Hipotálamo Impulsos Nociceptivos + Glu Mecanismos centrais de controle da dor Peptídeos opioides Medula Locus coeruleus Mecanismos descendentes Substância Cinzenta Periaqueductal Córtex Tálamo Núcleo Magno da Rafe Trato corticoespinhal Corno dorsal Substância gelatinosa Estimulação vagal Trato espinotalâmico
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