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FISIOLOGIA AULA 6 (REMOTO) - 26/09/2020 Neurofisiologia Sistema Somatossensorial Organização dos Sistema Nervoso: Sistema Nervoso Central: ● Encéfalo ● Tronco encefálico ● Medula espinhal Sistema Nervoso Periférico: ● Receptores sensoriais ● Nervos sensoriais ● Gânglios (externos ao SNC) Divisão sensorial ou aferente: ● Leva a informação para o SNC ● Geralmente a partir de eventos ocorridos nos receptores sensoriais da periferia (receptores visuais, auditivos e somatossensoriais) ● Essa informação é transmitida a níveis progressivamente superiores do SN até o córtex cerebral Divisão motora ou eferente: ● Traz a informação do SNC para a periferia ● A informação eferente resulta na contração da musculatura esquelética e secreção de glândulas, por exemplo. Sistema nervoso sensorial: ● A relação que estabelecemos com o meio ambiente depende de nossa capacidade de percebê-lo em suas múltiplas características. ○ Olfato ○ Tato ○ Audição ○ Visão ○ Paladar ● Os sistemas sensoriais recebem informações do ambiente pelos receptores especializados , presentes na periferia, e as transmitem por meio de série de neurônios até o SNC. Receptores: ● O nosso organismo possui estruturas denominadas de receptores, os quais desempenham funções importantes e essenciais para o funcionamento dos sistemas sensoriais. ● Estruturas diferentes dos receptores proteicos de membrana. ● Os receptores são células especializadas para a detecção de estímulos, que podem ser elementos físicos ou químicos que entram em contato com essas células. ● A função dos receptores é responder ao estímulo a que ele é sensível e fazer o processo de transdução do sinal. ● A transdução é a sinalização dos estímulos em potenciais elétricos, visto que é com este tipo de sinal que nosso sistema nervoso processa as informações. ● Receptor tátil: faz a transdução do sinal mecânico em potencial elétrico. ● Receptor de dor: responde a estímulo mecânico, químico ou de temperatura. ● Receptor do olfato e gustação: respondem a estímulos químicos ● Receptor visão: fotorreceptores que respondem à energia eletromagnética ● O que há de comum em todos os receptores é que o estímulo de diferentes modalidades vão gerar potencial de ação que será transmitido através de uma série de neurônios para o SNC. ● Essa informação elétrica será processada no córtex encefálico e teremos as sensações. Sentidos somáticos - Somatossensorial: ● 4 modalidades somatossensoriais ○ Tato ○ Temperatura ○ Nocicepção (dor) ○ Propriocepção (consciência do movimento e posição do corpo no espaço) Princípio do sistema nervoso sensorial: ● Transmite informações dos órgãos receptores sensoriais para o córtex cerebral ● As modalidades sensoriais tem início em receptores, que podem estar localizados na pele, músculos, articulações e vísceras. ● Os estímulos geram potenciais de ação que são transmitidos por meio de série de neurônios até o SNC. Receptores Sensoriais Somáticos: ● Neurônio sensorial primário ou aferente ○ Receptor do sistema somatossensorial ○ Neurônio pseudo-unipolar com o corpo celular localizado no gânglio da raiz dorsal da medula espinhal ○ O axônio proximal se ramifica na periferia formando terminações nervosas que podem ser livres ou encapsuladas ○ O axônio distal penetra na medula espinhal ○ Os axônios podem ser mielinizados ou amielinizados nos dois tipos. ● Medula espinhal Tipos de axônios de neurônios sensoriais primários (receptor sensorial): ● As fibras mielinizadas de maior diâmetro possuem maior velocidade de condução e são responsáveis por conduzir as sensações de tato e propriocepção ● As fibras amielinizadas (classe C) são menos calibrosas e mais lentas, conduzem predominantemente informações de temperatura e dor Inervação sensorial aferente: ● Dermátomo (corte de pele - grego): região anatômica inervada por fibras nervosas que se originam de um mesmo gânglio da raiz dorsal ● As informações somatossensoriais geradas em uma determinada faixa ou dermátomo tem os corpos celulares de seus neurônios sensoriais primários compartilhando o mesmo gânglio da raiz dorsal, penetrando na medula espinhal pelo mesmo espaço intervertebral Sistema somatossensorial: 1. Tato (mecanorreceptores): ● Receptores localizados na pele ● A alteração mecânica que ocorre no exemplo pela área deformada leva a abertura de canais de cátions e o influxo desses cátions gera o potencial receptor, que se atingir o limiar deflagrará o potencial de ação ao longo do neurônio ● Potencial receptor: refere-se a alteração no potencial de membrana do receptor sensorial. Ele é graduado, ou seja, sua amplitude está correlacionada à intensidade do estímulo. Se atingir o limiar, deflagará o potencial de ação ao longo do axônio. ● Enquanto o potencial receptor é graduado o potencial de ação é tudo ou nada, ou seja, somente se o potencial receptor alcançar o limiar é que o potencial de ação será gerado Adaptação dos mecanorreceptores: ● Os receptores sensoriais se adaptam ao estímulo. A adaptação ocorre quando um estímulo é aplicado por um determinado período, porém o receptor deixa de responder a ele. Os potenciais elétricos ocorrem no início e final do estímulo. ● Receptores de adaptação rápida (fásicos): ○ Meissner ○ Se registrarmos os potenciais de ação gerados no receptor (neuronio sensorial primário) veremos potenciais de ação gerados no inicio do estímulo, durante a compressão os potenciais cessam, mesmo com a continuação do estímulo, potencial de ação só será gerado novamente quando o estímulo é removido. ○ No segundo exemplo a inclinação da deformação é mais acentuada/rápida - estímulo mais intenso, os receptores respondem deflagrando potencial de ação com frequencia maior, com isso conseguimos compreender a velocidade e força do estímulo, mas novamente o receptor se adapta e só responderá novamente ao fim do estímulo. ● Receptores de adaptação lenta (tônicos): ○ Merkel ○ Receptor que não se adapta ○ Estímulo mecânico mantido e depois o estímulo é cessado, nesse tipo de receptor potenciais de ação são gerados o tempo todo. Tipos de mecanorreceptores: ● Corpúsculo de Pacini: ○ Localizados no tecido subcutâneo ○ Terminações nervosas encapsuladas por um conjunto de lamelas conjuntivas ○ Seu processo de adaptação é extremamente rápido, de forma que o receptor sinaliza apenas a fase de compressão e descompressão do tecido ○ Estimulados eficientemente apenas por estímulos que variam no tempo - vibração e batida ● Corpúsculo de Meissner: ○ Localizados na transição entre a epiderme e a derme da pele sem pelos ○ Adaptação rápida ○ Auxiliam na discriminação de pontos, batidas e ondulações ● Receptor em folículo piloso: ○ Terminação nervosa livre enrolada no bulbo piloso ○ O arqueamento do pelo produz deformação do receptor e geração do potencial elétrico ○ Adaptação rápida ○ Detecta direção e velocidade do movimento ● Corpúsculo de Ruffini: ○ Terminal da fibra nervosa se arboriza e fica corberto por uma cápsula fibrosa rica em colágeno ○ Situado na derme ○ Adaptação lenta ○ Informa não somente a deformação na pele, mas também o tempo em que ela fica deformada ● Receptores de Merkel: ○ Terminações nervosas com discos em sua extremidade ○ Se localizam profundamente na epiderme ○ Localizados na pele sem pelo ○ Informam a deformação na pele e o tempo que fica deformada ○ Envolvidos na detecção da forma dos objetos ● Discos táteis: ○ Similares aos receptores de Merkel ○ Terminações nervosas com discos em sua extremidade ○ Se localizam profundamente na epiderme ○ Informam a deformação na pele e o tempo que fica deformada ○ Envolvidos na detecção da forma dos objetos ○ Encontrados na pele com pelos Campo receptivo: ● Os neurônios somatossensoriais são ativados pelos estímulos que ocorrem dentro de uma área física específica- campo receptivo do neurônio ● Campo receptivo: região da pele onde se pode evocar respostas ● Quanto menor o campo receptivo, maior será a discriminação do local do estímulo ● O tamanho dos campos receptivos determina o quanto uma dada área é sensível a um estímulo ○ Por exemplo a sensibilidade tátil é demonstrada pelo teste da discriminação entre dois pontos: ■ Em algumas regiões da pele, como no antebraço, a ponta de dois lápis colocadas a uma distância de 2cm uma da outra são interpretadas pelo encéfalo como uma única ponta, pois nessas áreas o campo receptivo é muito grande ■ Em contrapartida áreas mais sensíveis, como a ponta dos dedos, possuem campos receptivos menores, nessas áreas a ponta de dois lápis separados por uma distância de apenas 2mm podem ser percebidos como dois toques separados 2. Temperatura (termorreceptores): ● Termorreceptores: terminações nervosas livres ativadas por temperatura ● 4 tipos de fibras nervosas para temperatura ○ Fibra para dor estimulada pelo frio: estimuladas abaixo de 14ºC ○ Fibra para frio: pico de estimulação em aproximadamente 24ºC ○ Fibra para calor: estimuladas acima de 30ºC e deixam de ser estimuladas com 49ºC ○ Fibra para dor estimulada pelo calor: começam a ser estimuladas em torno dos 45ºC 3. Dor (nociceptores): ● Terminações nervosas livres localizadas nas camadas superficiais da pele e em certos tecidos internos (parede das artérias, articulações, etc) ● Receptores que respondem a estímulos nocivos ○ Mecânicos: pressão muito forte na pele ○ Térmicos: temperaturas extremas de frio e calor geram sensação de dor ○ Químicos: causados por substâncias químicas liberadas nas lesões cutâneas (bradicinina, potássio, histamina) Vias somatossensoriais: ● Existem duas vias para a transmissão da informação somatossensorial para o SNC ● Sistema coluna dorsal-leminisco medial: relacionado as sensações de tato discriminativo, propriocepção e vibração ● Sistema ântero-lateral: relacionado com as sensações de dor (nocicepção), temperatura e tato grosseiro ● Neurônio sensorial primário que tem seu corpo localizado no gânglio da raiz dorsal da medula espinhal, axônio proximal da origem aos terminais receptores na periferia e o axônio distal penetra na medula espinhal, onde fará sinapse com um neurônio de segunda ordem. ● No sistema coluna dorsal-leminisco medial o neurônio de primeira ordem (azul), ascende até o tronco encefálico onde fará a sinapse com neurônios de segunda ordem (vermelho) no bulbo, esse neurônio por sua vez cruza a linha média no bulbo e ascende até o tálamo. ipsilateral ao estímulo até o tronco encefálico ● No sistema ântero-lateral o neurônio de primeira ordem (azul) penetra na medula espinhal e imediatamente faz sinapse com o neurônio de segunda ordem (vermelho) que cruza a linha média ainda na medula espinhal e ascende até o tálamo contralateral ao estímulo ● A decussação ou cruzamento faz com que a informação somatossensorial de um lado do corpo, seja recebida pelo tálamo contralateral do lado oposto ao estímulo. ● No tálamo o neurônio de segunda ordem fará sinapse com o neurônio de terceira ordem (preto), que se projeta até o córtex somatossensorial, onde a informação processada ● A informação somatossensorial de um lado do corpo será processada pelo córtex somatossensorial localizado do lado oposto ao estímulo Inervação sensorial aferente da face: ● As informações da face, porção superior da cabeça e cavidade oral (dor, temperatura, tato e propriocepção) são geradas e transmitidas via nervo trigêmeo (5º par de nervos cranianos) ● Sinapses no núcleo sensitivo do trigêmeo localizado na ponte vão ocorrer, sendo que o neurônio de segunda ordem cruza a ponte e faz sinapse com o neurônio de terceira ordem no tálamo do lado oposto ao estímulo, este por sua vez se projeta até o córtex somatossensorial onde a informação será processada Tálamo: ● Todas as informações somatossensoriais chegam ao tálamo antes de serem processadas no córtex ● Na região superior do tálamo chegam as informações referentes a propriocepção ● Na região intermediária chegam informações da face e do tato fino ● Na região inferior informações de dor e temperatura ● A excitabilidade do tálamo é influenciada pelo ciclo sono-vigília e por anestésicos, diminuindo a sensibilidade somatossensorial Processamento sensorial: córtex somatossensorial ● Do tálamo os neurônios se projetam para o córtex somatossensorial ● Parte do cérebro que reconhece a localização do estímulo, já que cada região do corpo tem uma área correspondente no córtex ● Organização somatotópica: é a correspondência de uma região do corpo com um ponto específico sistema nervoso central, no caso, o córtex somatossensorial. ○ Área de tamanho proporcional a sensibilidade da região do corpo ● Homúnculo sensorial: É a representação do corpo no córtex somatossensorial. O tamanho de cada região do corpo está relacionado ao volume neural dedicado a ela, que por sua vez é proporcional a sua densidade de sua inervação. Quanto maior a sensibilidade, mais inervado será o tecido, maior será o volume do córtex somatossensorial destinado a essa área, maior será a representação daquela área no SNC. ● Córtex somatossensorial primário (SI): ○ Localizado no giro pós-central ○ Organização somatotópica ○ Recebe informações contralaterais ○ Interpretação de diferentes sensações ○ Discrimina a localização de diferentes partes do corpo ○ Julgamento de pressão, peso, forma e textura de objetos. ● Córtex somatossensorial secundário (SII): ○ Posterior ao córtex SI ○ Distinção somatotópica ○ Recebe informações do corpo (contralateral), da área SI e também de sinais auditivos e visuais ● Córtex associativo (parietal): ○ Auxilia no reconhecimento de formas e objetos complexos. ○ Recebem aferências das áreas SI e SII, tálamo, córtex visual e auditivo
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