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AUDIÇÃO O sistema auditivo tem como função detectar e analisar os sons do ambiente e grande parte da comunicação entre os animais. Detectando predadores, presas e quando estão em perigo, garantindo sua sobrevivência. O som é produzido por ondas de compressão e descompressão alternadas do ar. As ondas sonoras propagam-se através do ar. A captação do som até sua percepção e interpretação é uma sequência de transformações de energia, iniciando pela sonora, passando pela mecânica, hidráulica e finalizando com a energia elétrica dos impulsos nervosos que chegam ao cérebro. Características do som: → Comprimento de onda (ƛ) → Amplitude / Intensidade (dB): . Mede a altura do picos da onda . Indica sons altos e baixos → Frequência / altura (Hz): . Mede o nº ciclos por segundo . Indica sons agudos e graves zona de compressão; onde o ar ta comprimido Faixa de frequência nos cães: 15 - 15.000 Hertz Primatas humanos: 100- 4000 Hertz Amplitude Bel (intensidade) A intensidade do som está relacionado com a amplitude. Som mais forte (maior intensidade) tem maior amplitude e som mais fraco (menor intensidade), menor amplitude. Timbre É a “qualidade” do som. Diferenciação dos sons dos instrumentos musicais. Ex. nota tocada por um flauta e por um saxofone (nota com a mesma altura e mesma frequência) → Características sonoras muito distintas. Estruturas do sistema auditivo periférico Constituído de três componentes: . Ouvido externo → pavilhão auricular ou pina (cartilagem coberta por pele), o qual se estende até a membrana timpânica. . Ouvido médio → câmara cheia de ar contendo três ossos. Nos mamíferos que conectam a membrana à janela oval (vestibular) da cóclea. . Ouvido interno → parte acústica, a cóclea, e uma parte não acústica, o órgão vestibular. ANATOMIA PAVILHÃO AUDITIVO → Parte externa do ouvido → Aves, anfíbios, peixes e répteis não têm pavilhão auricular e em mamíferos a estrutura costuma ser altamente desenvolvida. → Tem a função de orientar as ondas sonoras para baixo do canal auditivo até a membrana timpânica, fazendo-a vibrar; e age como estrutura ressonância. Sua perda elimina a ressonância norma e impossibilita a audição, de modo que se tenta salvar tal estrutura, caso sofra lesão. → A orelha pode ser orientada de forma individual ouo sincrônica por muitos mamíferos em determinada direção, fornecendo assim, informação sobre a direção da fonte do som com relação a diferenças na intensidade do som e no tempo de chegada dele com orientações diferentes do pavilhão auricular. → Os animais surdos de um ouvido continuam a fazer movimentos de orientação com ambas as orelhas. → Embora não tenham pavilhão auricular, algumas espécies de aves e crocodilos possuem meato auditivo externo; em geral, há uma membrana externa que pode cobrir ou expor o meato. MEMBRANA TIMPÂNICA (TÍMPANO) → Localização na extremidade do meato auditivo externo, separa a orelha externa da média. → Conecta a sequência de ossículos da orelha média, conectados a janela oval da cóclea ou ouvido interno. → Esses pequenos ossos estão ligados por articulações sinoviais em uma sequência, do exterior para o interior, do martelo à bigorna, até o estribo. As vibrações da membrana timpânica fazem vibrar o martelo, que se articula com a bigorna, que se articula com o estribo; a placa do estribo transmite as vibrações para a janela oval. → A Ruptura da membrana timpânica causa significativa redução na capacidade auditiva, mas não surdez, pois os sons continuam a ser transmitidos para a cóclea, principalmente pelas vibrações ósseas. Os répteis e aves tem um único ossículo contendo dois subcomponentes, a columela e a subcolumela, em vez dos três ossos distintos dos mamíferos. OSSÍCULOS: → Exercem uma função protetora, atenuando os reflexos ativados por sons altos e vários outros estímulos. → Os músculos do ouvido médio (tensor do tímpano e estapédio) são estimulados a se contrair por eferentes do tronco cerebral, para que fiquem úmidos e, a seguir diminuem em 30 à 40 dB a transmissão da vibração através dos ossículos. → O reflexo tem uma latência de resposta de 40 a 160 ms (mais curta para os sons altos), de maneira que um som alto, como o percussivo de uma arma de fogo, pode causar dano mecânico às células pilosas cocleares, antes da ativação do reflexo. A exposição repetida provoca perda auditiva cumulativa irreversível, problema comum em cães de caça. O reflexo também é ativado antes da vocalização, por estimulação tátil da cabeça ou pelo movimento geral do corpo. APARELHO VESTIBULAR Também chamado de labirinto. É constituido Por três canais semicirculares e dois órgãos otolíticos (sáculo e o utrículo). Essa estrutura está localizada dentro do osso temporal e faz parte, juntamente com a cóclea, do ouvido interno e está relacionada à função de equilíbrio do organismo. Como dito anteriormente, o aparelho vestibular é constituído por três canais circulares, utrículo e sáculo, denominados de órgãos otolíticos, preenchidos por um fluido denominado endolinfa, além de uma substância gelatinosa. Essas estruturas são divididas em três partes, o labirinto ósseo, o membranoso e um espaço entre eles, que é preenchido pela perilinfa. No utrículo e no sáculo, são encontradas também células sensoriais, denominadas esterocílios, e os otólitos, que são partículas de carbonato de cálcio. Nos canais semicirculares, há regiões dilatadas denominadas de ampolas ou âmpulas, onde se encontram as células sensoriais. (ler pdf sobre o labirinto) TUBA AUDITIVA (EUSTÁQUIO) → Conecta a cavidade do ouvido médio a orofaringe. → Abre-se periodicamente para igualar a pressão no ouvido médio com a pressão atmosférica externa e retirar os líquidos do ouvido médio. → A abertura faríngea do tubo normalmente se abre durante a deglutição, igualando a pressão através da membrana timpânica, como ocorre durante a faringite, pode causar desconforto e dor semelhantes aos que as pessoas costumam sentir durante uma viagem aérea. → A tuba auditiva constitui uma via para o desenvolvimento de otites médias e interna, em consequência de processos infecciosos na faringe. → Em equinos, possuem um divertículos ventral da tuba auditiva, cuja função é incerta, denominada bolsa gutural. Tal estrutura é um local de frequente infecções. CÓCLEA → Divida em três compartimentos ou ductos paralelos, espiralados e cheios de líquido, separadas pela membrana basilar e membrana de Reissner: → Rampa vestibular → Rampa do tímpano → Rampa média (ducto coclear) RAMPA VESTIBULAR: → Se conecta diretamente com a janela oval no vestíbulo e está separada da rampa média pela membrana de Reissner (vestibular). RAMPA DO TÍMPANO: → Termina na janela redonda (coclear) e é separada da rampa média pela membrana basal.CÓCLEA → Rampa média (ducto coclear), se enrolam em torno de uma estrutura óssea central, conhecida como modíolo, cujo centro contém células ganglionares da parte auditiva do VII nervo craniano, estrutura chamada gânglio espiral. A rampa vestibular e a rampa do tímpano são contínuas no ápice da cóclea em uma região denominada helicotrema. Esses ductos contém um líquido chamado perilinfa, de composição semelhante a do líquido extracelular, sendo relativamente rico em sódio e pobre em potássio, A rampa média contém um líquido conhecido como endolinfa, semelhante ao líquido intracelular, relativamente rico em potássio e pobre em sódio. A perilinfa e endolinfa também estão presentes nas estruturas vestibulares. → O conteúdo da endolinfa é mantido por uma estrutura na parede externa da rampa média, denominada estria vascular, que reabsorve ativamente o sódio da endolinfa e secreta o potássio para ela contra os seus respectivos gradientes de concentração. As lesões da estria, de origem genética ou exógena, são uma das principais causas de surdez. A morte de células neurais pilosas como consequência secundária de degeneração da estria, resulta em surdez sensorioneural. Todas as estruturas desempenham um papel na transdução da pressão através dos líquidos cocleares. As vibrações são transmitidas da membrana timpânica para a cóclea pelos ossículos. A placa plantar do estribo, flexiona a membrana da janela oval no vestíbulo, causando o movimento do líquido para dentro e para fora na rampa vestibular. As alterações de pressão são transmitidas para cima pelas espirais da rampa vestibular para o ápice e em seguida, para baixo pela rampa do tímpano para a janela redonda. Como os líquidos cocleares são praticamente incompressíveis e a cóclea está embutida em um osso, é necessário um mecanismo de alívio de pressão. O resultado imediato da pressão para dentro na janela oval é que a membrana da janela redonda se abaula para fora do ouvido médio contendo ar, fazendo uma deflexão de 180º fora de fase com a janela oval. → O número de espirais ou voltas na cóclea varia entre as espécies: - Humanos → 2,75 espirais - Gatos → 3 espirais - Cães → 3,25 espirais → A variação auditiva correlaciona-se um pouco com o número de espirais se não se incluírem as espécies com a cóclea especializada (morcego-ferradura, toupeira, canguru, gerbo e golfinho). O limite superior da frequência da audição em mamíferos tem correlação com a diminuição da distância entre as orelhas, sugerindo que a audição de alta frequência, desenvolvida através da evolução dos mamíferos menores, capacita-os a localizar as fontes sonoras graças as diferenças no tempo de chegada do som a orelha esquerda e a direita. → As espécies aviárias têm uma cóclea curta sem espirais, e suas células pilosas possuem a capacidade de se regenerar, o que não parece ocorrer nos mamíferos. ÓRGÃO DE CORTI → É o do sentido da audição → Situa-se sobre a membrana basilar na rampa média, estreita e rígida na base próxima das janelas oval e redonda, e larga e elástica no ápice. → Contém receptores sensoriais - uma fileira de células pilosas internas e três ou quatro de células pilosas externas. Cada célula pilosa têm múltiplos estereocílios, dispostos nas células pilosas externas em um zigue-zague que aponta para fora do modíolo, o eixo em torno do qual a cóclea forma as espirais. As células pilosas vestibulares são semelhantes as da cóclea, exceto por também terem uma grande estrutura denominada cinocílio no ápice do zigue-zague. As extremidades cocleares dos estereocílios estão embutidas na membrana gelatinosa tectorial, secretada por células no órgão de corti. → Quando a pressão das ondas sonoras segue para cima na cóclea, a membrana basilar é pressionada, o que empurra os estereocílios das células pilosas contra a membrana tectorial, fazendo com que eles se encurvem. Os estereocílios individuais de uma célula se interconectam em suas extremidades por filamentos finos (ligações de extremidade), de maneira que a deflexão dos estereocílios mais altos ocorre na direção do mais curto para o mais alto, também causa a deflexão dos estereocílios mais curtos. Esses filamentos estão ligados a canais de Kᐩ que se abrem ou fecham mecanicamente, sendo responsáveis pela despolarização das células pilosas. 1 - membrana de Reissner 11 - células de Deites 2 - membrana tectórica 12 - pilar externo 3 - extremidade espiral 13 - células de Hensen 4 - sulco espiral interno 14 - células de Claudius 5 - fibras nervosas do 15 - ligamento espiral nervo coclear 16 - estria vascular 6 - célula acústica interna 17 - falanges das células 7 - pilar interno de Deiters 8 - galeria de Corti 18 - pêlos acústicos 9 - cabeças dos pilares 10 - células acústicas externas → As células pilosas internas funcionam com transdutores sensoriais e as células pilosas externas parecem funcionar primariamente influenciando de forma mecânica, a sensibilidade das células pilosas internas. As células pilosas externas contém a proteína contrátil miosina. A inervação eferente do tronco cerebral que despolariza as células pilosas externas podem causar uma alteração rápida em sua dimensão linear, alongando ou encurtando a célula por ação da miosina. A contração ou o alongamento podem pré-carregar os estereocílios das células pilosas contra a membrana tectorial, aumentando ou diminuindo a sensibilidade da célula interna, ao encurvar parcialmente ou retificar os estereocílios. CARACTERÍSTICAS DO SOM Como vimos no início: → As ondas sonoras são uma forma de energia que consiste em vibrações de moléculas de ar (ou moléculas em outros meios) em fases alternadas de compressão e refração. Na natureza, os sons raramente são de tonalidade pura, e sim combinações de frequências superpostas. → A frequência do som é medida em unidades de oscilações por segundo, Hertz (Hz), e a amplitude do som (ou intensidade ou sonoridade) em decibéis (dB), a medida logarítmica da pressão do som em comparação com um valor de preferência. GERAÇÃO DO POTENCIAL RECEPTOR → Vários potenciais elétricos podem ser medidos dentro da cóclea. Entre a rampa média e o tímpano, há um potencial positivo de aproximadamente +80mV, conhecido como potencial endococlear. O interior da célula pilosa também tem um potencial transmembrana de aproximadamente -45mV com relação a rampa do tímpano (-70mV nas células pilosas vestibulares). Como consequência, há uma força resultante de +80 -(-45)=125mV atuando para direcionar com carga positiva para dentro da célula pilosa. → O encurvamento mecânico dos estereocílios das células pilosas inicia os seus potencias receptores. A despolarização das células pilosas é iniciada pelo movimento de íons Kᐩ da endolinfa rica em Kᐩ para dentro das células pilosas, quando os estereocílios sofrem deflexão na direção que faz com que a extremidade dos filamentos abra os seus canais de Kᐩ controlados mecanicamente. Ocorre influxo de potássio, mesmo que o líquidointracelular das células pilosas esteja relativamente rico em potássio, por causa (1) da seletividade do canal para o potássio, (2) do alto nível extracelular de potássio e (3) da força direcional eletromotiva (125 mV). A deflexão dos estereocílios na direção oposta fecha os canais e permite a repolarização ou hiperpolarização das células pilosas por bombas iônicas transmembrana que requerem energia. → O influxo de potássio despolariza a célula, a qual abre os canais de Ca+ controlados pela voltagem perto do terminal sináptico da célula pilosa sobre a célula ganglionar terminal despolarizando, ainda mais, a célula pilosa e iniciando a fusão de vesículas sinápticas com a membrana pré-sináptica e iniciando a fusão de vesículas sinápticas com a membrana pré-sináptica, para liberar neurotransmissor na fenda sináptica. O transmissor – que pode ser o glutamato, mas pode ser que também haja outros transmissores – atua nos terminais do gânglio espiral do ramo auditivo do VII nervo craniano, iniciando potenciais de ação para o sistema nervoso central. Os outros transmissores identificados na cóclea, que se acredita que sejam liberados principalmente por fibras eferentes, são a acetilcolina (eferentes olivococleares), o ácido gama-aminobutírico e a encefálica. → Um tom puro que entra na cóclea desencadeia uma onda de pressão constante que produz uma deflexão máxima da membrana basilar em um ponto ao longo do seu comprimento, variando a localização sistematicamente de acordo com a frequência do tom. A consequência é que frequências diferentes são detectadas de maneira excelente em diferentes pontos ao longo da cóclea, sendo as altas frequências (ondas curtas) mais bem detectadas na base perto da janela oval e as baixas frequências (ondas longas) no ápice da cóclea. O resultado desse código de frequência é que as células pilosas ao longo da membrana basilar estão arranjadas de acordo com a sensibilidade a frequência (organização tonotópica), que possibilita a discriminação da tonalidade. Os sons complexos consistem em misturas de sons de várias frequências de modo que a resposta coclear a eles consiste nas respostas a vários componentes de tons puros do complexo sonoro, sendo todos transmitidos para o sistema nervoso central. PERCEPÇÃO DA FREQUÊNCIA → Os registros das células pilosas individuais – ou dos neurônios que as inervam – demonstram a estreita variação de sensibilidade a frequência das células em qualquer local da membrana basilar, o que é conhecido como curva de tonalidade. A intensidade mínima do estímulo necessária para provocar uma resposta é colocada contra a frequência, o que demonstra a necessidade de intensidades mais altas, para desencadear uma resposta, até que seja alcançada uma faixa estreita de frequência, onde são necessários estímulos de intensidade muito baixa. A queda na curva com frequências abaixo da ideal não é tão acentuada como a subida ante frequências acima da ideal. Curvas de tonalidade semelhantes podem ser usadas para mapear a sensibilidade a frequência em toda a cóclea. → Vários fatores físicos determinam onde irá ocorrer a onda de pressão máxima para uma tonalidade pura, como a rigidez da membrana basilar perto da base, além da massa e inércia do sistema perto do ápice. PERCEPÇÃO DA INTENSIDADE → A cóclea demonstra uma faixa inacreditável de sensibilidade em níveis variáveis de intensidade. Vibrações tão pequenas da membrana timpânica, como a provocada por uma molécula de hidrogênio, 10 vezes maior em magnitude. Tal variação é possível , porque cada aumento de 10 vezes na amplitude do som produz aumento igual na percepção da intensidade, escala logarítmica que permite a compressão de ampla gama de intensidades descendentes na faixa de percepção manipulável. → A informação acerca da intensidade do som é extraída na cóclea por vários mecanismos. A membrana basilar não apenas vibra seletivamente em um local correspondente a frequência do som, como também o faz em uma amplitude proporcional a intensidade do som. A maior distorção de determinada célula pilosa resulta em maior magnitude do potencial receptor, o qual resulta em maior frequência de potenciais de ação produzidos nas células ganglionares espirais pelas células pilosas. Além disso, sons de alta amplitude excitam as células pilosas de alto limiar graças a maior distorção dos estereocílios, e por fim há somação espacial dos efeitos sobre as células pilosas, pois um maior número de células em torno da área de tonalidade da membrana está distorcido. → Para as frequências acima de 1 kHz, as células pilosas podem despolarizar, e as suas fibras nervosas auditivas associadas podem disparar impulsos em sincronia com o estímulo, mas elas não conseguem fazer isso com frequências maiores, de modo que a organização tonotópica da cóclea e o mecanismo primário para extrair a frequência contida nos sons. As frequências de disparo das fibras auditivas levam informação principalmente acerca da intensidade do som, mais do que a sua frequência. → Os limiares para a dor em resposta a sons muito altos parecem variar de acordo com a espécie e é provável que também sejam dependentes da frequência. A intensidade do som relatada como causadora de dor em seres humanos é de 120 dB, embora os sons de alta frequência não sejam dolorosos para as pessoas (de instrumentos musicais) geralmente evocam respostas sugestivas de dor em cães. No extremo oposto, foram registradas vocalizações de baixa frequência (15 a 30 Hz) em baleias de barbatanas com intensidades de 185 dB, podendo-se supor que , apesar dos reflexos protetores do ouvido médio que atenuaram em parte os níveis sonoros, esses animais rotineiramente não produzem vocalizações dolorosas por causa deles. PERCEPÇÃO DA LOCALIZAÇÃO DO SOM → O valor da informação sonora será reduzido, se a localização de sua origem não puder ser determinada. Os neurônios do tronco cerebral nos núcleos olivares, bem como os neurônios em estruturas mais altas, possibilitam a localização de uma fonte sonora, ao comparar as diferenças entre os ouvidos na intensidade do som e na latência de chegada. Conforme o tamanho da cabeça de um animal, a diferença máxima no tempo de chegada aos dos pavilhões auditivos de um som colocado em um lado da cabeça é de aproximadamente 0,7 ms; essa demora cai para zero conforme a posição da fonte no plano horizontal muda para o plano mediossagital (de frente ou de trás) do animal. As diferenças de 10 μs ou menos na latência podem ser distinguidas, permitindo a localização com acurácia de poucos graus. As diferenças na latência de chegada são melhores para localizar os sons de baixa frequência. As diferenças na intensidade são melhores para localizar os sons de alta frequência, porque a cabeça os absorve mais que os de baixa frequência, enfatizando qualquer diferençana intensidade de alta frequência entre as orelhas. → As espécies com controle muscular dos pavilhões auriculares tem a vantagem de possuir uma mecanismo adicional para a localização do som. Ao orientar o eixo linear da orelha na direção da fonte de um som, a sensibilidade para detecta-la pode aumentar até 28 dB no caso dos sons na faixa de quilohertz de alta frequência, correspondendo a comprimentos de onda curtos em comparação com as dimensões do pavilhão auricular. → Os animais com surdez unilateral congênita de início exibem um déficit na localização da fonte dos sons. Porém, geralmente adaptam-se rapidamente ao déficit, o que torna mais fácil o diagnóstico do déficit de audição por métodos comportamentais. GUSTAÇÃO O paladar é um dos sentidos especiais dos animais que pode ser considerado como de grande importância para o seu bem-estar. É necessário conhecermos a sua fisiologia e naturalmente as preferências dos animais frente aos diversos sabores, para garantir alimentos que venham ao encontro do gosto do animal, e que possam ser utilizados como forma de obter um maior consumo e consequente maior ganho de peso. Em termos clássicos o sentido do paladar em mamíferos abrange quatro sensações primárias: . Salgado → que tem o NaCI como principal estimulante. (necessário para equilíbrio hidro-eletrolítico) . Ácido → sendo o ácido acético o principal exemplo estimulante . Doce → que tem a sacarose como principal exemplo estimulante (fonte de energia) . Amargo → tendo o cloridrato de quinina como principal exemplo de estimulante (detém a indigestão) Nos últimos anos, descobriu-se uma quinta sensação primária de paladar: . Umami → sabor evocado pelos ácidos glutâmico, inosínico e quanílico. Demonstrou-se que ele é necessário à produção do sabor característico de muitos alimentos. Embora muitos pensem no glutamato monossódico (MSG) como um composto que torna outras sabores mais fortes, a pesquisa atual não apoia essa noção. O papel do MSG para acentuar o sabor parece ter a ver com sua ação, ao combinar-se com odores sugeridos e não com sensações de paladar. (síntese de proteínas) CÉLULAS RECEPTORAS E VIAS NEURAIS As estruturas responsáveis pela percepção dos sabores são os receptores existentes dentro do epitélio lingual, também chamados botões gustativos. Também são encontrados alguns botões gustativos no palato, faringe e laringe. Tais botões gustativos contêm de 50 à 150 células receptoras do paladar. Essas células estão dispostas em torno de um poro gustatório e apresentam muitas microvilosidades, ou pelos gustatórios, que se projetam para fora. Essas microvilosidades proveem a superfície receptora do gosto. As células fragmentam-se e morrem nos mamíferos em cerca de 10 dias. Os receptores de sabor podem ser encontrados em dois tipos celulares: . Células do tipo receptor (Tipo II) → contêm receptores acoplados à proteína G e permitem as sensações dos sabores doce, umami e amargo. . Células pré-sinápticas (Tipo III) → contêm receptores tipo canal iônico e permitem percepção dos sabores azedo e salgado. Os mecanismos moleculares dos receptores do paladar não estão bem entendidos. A pesquisa sugere que múltiplos mecanismos são responsáveis pela recepção. Amargo → Pelo menos dois mecanismos são postulados para a recepção do sabor amargo. Há um sistema de transdução do IP3 e um direto da proteína G (gustducina). Doce → É provável que tenha dois mecanismos. Um deles é uma via mediada por receptores envolvendo proteínas G e AMPc elevado, e o outro é um aumento na contundência catiônica direta via um canal de cálcio sensível a amilorida. Salgado e ácido → Agem via o estabelecido de uma voltagem através do epitélio lingual e transporte de cátions via vários canais. O sabor salgado é evocado primariamente por cátions, em particular os metais alcalinos, e o ácido pelos íons hidrogênio A percepção do gosto passa por diferentes fases bioquímicas. As moléculas do alimento ingerido entram em contato com os receptores localizados na extremidade apical e na basal das papilas gustativas dispersas sobre a língua e cavidade bucal. A ação destas moléculas sobre os receptores está na origem da transmissão de um estímulo nervoso para os nervos craniais que participam da transmissão do paladar mediado pela liberação de neurotransmissores. Os nervos sensoriais para o paladar nos mamíferos são: . Facial (ramo corda do tímpano e tamo petroso superficial do maior nervo craniano VII) → inerva os dois terços anteriores da língua . Glossofaríngeo (ramo lingual do nervo craniano IX) → inversa o terço posterior da língua . Vago (ramo laríngeo superior) → inerva o terço posterior da língua Eles inervam, respectivamente, os dois terços anteriores da língua, o terço posterior da língua e as regiões faríngea e bucal. Os neurônios de primeira ordem dessas estruturas fazem sinapse dentro do núcleo solitário no tronco cerebral inferior. Os neurônios de segunda ordem passam para um núcleo talâmico do paladar. Os neurônios terciários que surgem daquele núcleo terminam em um córtex primário do paladar. RESUMÃO O cheiro acrescenta um enorme valor ao paladar e contribui para que caracterizemos o sabor; a mastigação intensifica o olfato por liberar as partículas do alimento. O epitélio olfativo tem a maior contribuição para as sensações de gosto, apesar da impressão do gosto ser na boca. OLFATO O olfato é um sentido que possibilita, tanto à espécie humana quanto a outras espécies terrestres, reconhecer e discriminar um amplo número de moléculas do ar com grande precisão e sensibilidade Os indivíduos possuem receptores para detectar várias moléculas de importância biológica, são os chamados quimiorreceptores olfatórios. A quimiorrecepção é a sensação mais antiga e universal do reino animal. As moléculas trazidas pelo ar sinalizam prazer ou perigo e informam sobre alimento e bebida, ou a presença de algo para procurar ou evitar. Assim como os outros sentidos, o olfato informa sobre o mundo externo. Além disso, contudo, também conecta essa percepção com informações sobre o ambiente interno, suas necessidades, e suas satisfações: fome, sede, sexo e saciedade. Os cães tem 200 milhões de células receptoras de odores, contra apenas 5 milhões dos humanos. Daí, conclui-se que eles sentem cheiros 40 vezes melhor do que nós. RESUMO DOS PROCESSOS NO SENTIDO DO OLFATO 1.Contato de um odor com as narinas (ou outro órgão receptor olfatório em outra espécie de interesse, como os receptores das barbelas em peixes) do organismo. 2.Inalação de odores. 3.Dissolução de odores na camada de muco que cobre a mucosa olfatória, o que inclui interações com proteínas de ligação olfatórias bem como fosfolipídeos que compreendem grande parte da mucosa. 4.Interação deodores com moléculas receptoras concentradas nos cílios das células receptoras olfatórias. 5.Transdução de energia de ligação para um sinal eletroquímico (o potencial receptor). 6.Geração de proteínas de ação e subsequente codificação neural. 7.Purificação do odor a partir do sistema olfatório. ORGANIZAÇÃO ANATÔMICA DO SENTIDO DO OLFATO Pelo menos dois sistemas neurais distintos estão envolvidos na percepção consciente dos odores: → SIstema olfatório → Sistema trigeminal intranasal. Uma terceira possibilidade envolvida na percepção consciente de odores é o sistema vomeronasal, embora seja conhecido principalmente como sistema receptor de feromônios. → Os feromônios são compostos existentes no ar e combinações de compostos fortemente relacionados com o sentido do olfato que causam alterações fisiológicas e ou comportamentais em uma espécie. SISTEMA OLFATÓRIO COMPOSIÇÃO → Par de narinas através das quais o ar e os odores são inspirados → Cavidade nasal formada pelas conchas tortuosas e pelos ossos turbinados, revestidos por epitélio respiratório ou mucosa, forrados anteriormente por epitélio respiratório e, ainda, superior e posteriormente por epitélio olfativo ou mucosa → Axônios do nervo olfativo através da lâmina cribriforme do osso etmoidal para o bulbo olfatório principal, onde neurônios glomerulares (neurônios mistrais) se dirigem ao córtex somatossensorial no cérebro (parte inferior) e várias estruturas do sistema límbico bem como outras partes do cérebro. As próprias células receptoras são estruturas ciliadas, localizadas dentro da mucosa, constituem os aferentes primários do sistema. Uma característica notável desses neurônios receptores é que eles se regeneram no mamífero adulto, tendo um ciclo celular (desenvolvimento de novas a partir de células basais por apoptose) de aproximadamente 30 dias na maioria das espécies estudadas. Em outras palavras, uma perda das células receptoras, desde que a camada basal de células da mucosa permaneça íntegra, resultará apenas em anosmia transitória, com células recém formadas substituindo completamente a perda após cerca de 30 dias. SISTEMA TRIGEMINAL (é um grupo de neurônios localizado no tronco encefálico responsável pelo controle central da mastigação) O sistema trigeminal, com o seu conhecido envolvimento no sentido do olfato, compartilha numerosas estruturas com o sistema olfatório, como as narinas e a cavidade nasal. É composto por: → Receptores quimiossensoriais de nervo trigêmeo localizado por toda cavidade nasal. → Ramificações intranasais do nervo trigêmeo (ramos etmóide e palatino). Há um postulado de que o sistema trigeminal contribui para a característica dos odores percebidos. Além disso, ele próprio pode ser responsável pela sensação “crua” dos odores, embora seja possível pouca discriminação ou reconhecimento. SISTEMA VOMERONASAL Os detalhes anatômicos e histológicos do sistema vomeronasal variam entre répteis como órgão de jacobson e mamíferos com o órgão vomeronasal análogo. → A transdução para o potencial receptor de neurônios olfatórios é feita em grande parte pela produção de monofosfato cíclico de adenosina (AMPc) acoplado à proteína G e pelo sistema do fosfato de inositol (IP3). O sistema olfatório contém uma única proteína G, chamada Golf. Os odores (na forma de vapor ou de partículas), interagem com os sistemas quimiorreceptores do organismo. O ar e as substâncias químicas que eles transportam passam através das narinas, entrando em contato com as conchas e o epitélio respiratório. Há contato também com receptores trigeminais e vomeronasais (se o ducto incisivo estiver patente e aberto). Cada um ou ambos os sistemas responderão, se estiver presente o estímulo apropriado na corrente de ar. Um aspecto interessante do trajeto do ar e dos odores é que, embora a inspiração normal permita algum contato de odores com a mucosa olfatória, uma aspirada é efetiva para fazer o fluxo de ar entrar em contato mais diretamente com a mucosa. Os odores se dissolvem na camada de muco sobre a mucosa ou epitélio olfatório. A via comum dos odores em tal localização através dessa camada de muco permite interação, mesmo que os odores estejam sob forma de partícula. Os odores, com ou sem moléculas transportadoras, interagem com a maioria das moléculas receptoras olfatórias que revestem os cílios das células receptoras. As proteínas que se ligam a partículas odoríferas, contidas dentro da camada de muco, são importantes em várias funções: → Atuando como transportadores de moléculas odoríferas lipofílicas através do ambiente aquoso do muco; → Ligando, de forma seletiva, certas classes de odoríferos, agindo assim como um filtro seletivo; → Apresentando moléculas odoríferas, para facilitar a transdução do sinal; → Limpando o muco, ao retirar dele compostos indesejáveis e tóxicos; → Desativando rapidamente odoríferos após a estimulação dos receptores olfatórios. No momento, nem todas essas funções são totalmente aceitas ou estão descritas de maneira completa, mas a pesquisa continua. O sistema olfatório dos vertebrados é capaz de discriminar milhares de odores com base em uma família de receptores olfatórios cujo número chega a centenas ou possivelmente milhares. Os receptores olfatórios são seletivos, mas de sensibilidade ampla e superposta, o que levanta a hipótese interessante de que os receptores talvez funcionem de maneira semelhante aos pigmentos visuais na produção de visão em cores. A codificação pode ser interpretada como resultado da proporção de ativação da célula receptora dos vários tipo, resultando em uma proporção única para cada odor discriminado.
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