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1. DEFINIR OS TERMOS CONSCIÊNCIA E INCONSCIÊNCIA Consciência é definida como a capacidade do indivíduo de reconhecer a si mesmo e aos estímulos do ambiente. As alterações da consciência podem se dar no estado de alerta ou nível de consciência ou no conteúdo da consciência, que englobariam as funções mentais e cognitivas do indivíduo. As alterações do nível de consciência podem variar entre dois extremos, desde uma desorientação têmporo-espacial até um estado de coma profundo. Coma seria definido como o estado de inconsciência de si mesmo e do ambiente, mesmo após estímulos de diversas modalidades e intensidades, em que o paciente permanece de olhos fechados. A sonolência ou letargia é considerada um estado de diminuição do nível de consciência em que o paciente consegue ser acordado com estímulos brandos. O estupor é considerado um estado de sonolência mais profunda em que o indivíduo precisa receber estímulos vigorosos e repetidos para despertar. Entre os estados que levam a alteração do conteúdo da consciência encontra-se o delirium. Caracteriza-se por desorientação, déficit de atenção, sensação de medo, irritabilidade e alterações da percepção de estímulos sensoriais, como as alucinações visuais. As alterações são mais evidentes no conteúdo da consciência, embora os pacientes podem inverter o seu ciclo sono-vigília e alternar períodos de alerta e agitação com períodos de sonolência. A demência seria caracterizada como um quadro de perda permanente e progressiva, em geral, evoluindo em meses a anos, das funções cognitivas, sem alteração do estado de alerta ou nível de consciência. 2. EXPLICAR OS MECANISMOS NEUROFISIOLÓGICOS DE MANUTENÇÃO DA CONSCIÊNCIA. A estrutura anatômica encefálica responsável pela manutenção do nível de consciência é a formação reticular ativadora ascendente (FRAA), situada no tronco encefálico na porção posterior da transição ponto-mesencefálica. Desta estrutura partem fibras que se projetam para o córtex cerebral difusamente, ativando-o. Existe, portanto, lesão ou disfunção da FRAA quando há alteração do nível de consciência, que pode ser causada também por comprometimento de ambos os hemisférios cerebrais. FORMAÇÃO RETICULAR (CONCEITO E ESTRUTURA) Denomina-se formação reticular a uma agregação mais ou menos difusa de neurônios de tamanhos e tipos diferentes, separados por uma rede de fibras nervosas que ocupa a parte central do tronco encefálico. A formação reticular tem, pois, uma estrutura que não corresponde exatamente à da substância branca ou cinzenta, sendo, de um certo modo, intermediária entre elas. Trata-se de uma região muito antiga do sistema nervoso, que, embora pertencendo basicamente ao tronco encefálico, se estende um pouco ao diencéfalo e aos níveis mais altos da medula, onde ocupa pequena área do funículo lateral. No tronco encefálico ocupa uma grande área, preenchendo todo o espaço que não é preenchido pelos tractos, fascículos e núcleos de estrutura mais compacta. Pesquisas citoarquiteturais detalhadas* mostraram que a formação reticular não tem estrutura homogênea, podendo-se delimitar grupos mais ou menos bem definidos de neurônios, que consumem os núcleos da formação reticular. Entre eles, destacam-se por sua importância funcional os seguintes: a) NÚCLEOS DA RAFE Trata-se de um conjunto de oito núcleos, entre os quais um dos mais importantes é o nucleus raphe magnus, que se dispõe ao longo da linha mediana (rafe mediana) em toda extensão do tronco encefálico. Os núcleos da rafe contêm neurônios ricos em serotonina. b) LOCUS CERULEUS Situado logo abaixo da área de mesmo nome no assoalho do IV ventrículo, este núcleo apresenta células ricas em noradrenalina; c) SUBSTÂNCIA CINZENTA PERIAQUEDUTAL Também chamada substância cinzenta central, corresponde à substância cinzenta que circunda o aqueduto cerebral. Embora tenha uma estrutura bastante compacta, essa região é considerada um núcleo da formação reticular, importante na regulação da dor; D) ÁREA TEGMENTAR VENTRAL Situada na parte ventral do tegmento do mesencéfalo, medialmente à substância negra, contém neurônios ricos em dopamina. Do ponto de vista eitoarquitetural, a formação reticular pode ser dividida em uma zona magnocelular, de células grandes que ocupam seus 2/3 mediais, e uma zona parvocelular, de células pequenas que ocupam o terço lateral. A zona magnocelular dá origem às vias ascendentes e descendentes longas e pode ser considerada a zona efetuadora da formação reticular. CONEXÕES DA FORMAÇÃO RETICULAR A formação reticular possui conexões amplas e variadas. Além de receber impulsos que entram pelos nervos cranianos, ela mantém relações nos dois sentidos com o cérebro, o cerebelo e a medula: a) Conexões com o cérebro A formação reticular projeta fibras para todo o córtex cerebral, por via talâmica e extratalâmica. Projeta-se também para outras áreas do diencéfalo. Por outro lado, várias áreas do córtex cerebral, do hipotálamo e do sistema límbico enviam fibras descendentes à formação reticular. b) Conexões com o cerebelo Existem conexões nos dois sentidos entre o cerebelo e a formação reticular; c) Conexões com a medula Dois grupos principais de fibras ligam a formação reticular à medula, as fibras rafe-espinhais e as fibras que constituem o importante trato retículo-espinhal. Por outro lado, a formação reticular recebe informações provenientes da medula através das fibras e spina-reticulares; d) Conexões com núcleos dos nervos cranianos Os impulsos nervosos que entram pelos nervos cranianos sensitivos ganham a formação reticular através das fibras que a ela se dirigem a partir de seus núcleos. FUNÇÕES DA FORMAÇÃO RETICULAR Embora sucinta, a análise das conexões tia formação reticular feita no item anterior mostra que estas são extremamente amplas. Isso nos permite concluir que a formação reticular influencia quase todos os setores do sistema nervoso central, o que é coerente com o grande número de funções que lhe tem sido atribuídas. Procurando acentuar as áreas e as conexões envolvidas, estudaremos a seguir suas principais funções, distribuídas nos seguintes tópicos: a) Controle da atividade elétrica cortical. Sono e vigília. b) Controle eferente da sensibilidade c) Controle da motricidade somática d) Controle do sistema nervoso autônomo e) Controle neuroendócrino f) Integração de reflexos. Centro respiratório e vasomotor. 3. CARACTERIZAR OS MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA CONSCIÊNCIA. Considerando o conceito que o nível de consciência é o grau de alerta comportamental que o indivíduo apresenta, nota-se uma grande possibilidade de variação desse parâmetro em pacientes. Em consequência, no cotidiano da equipe de saúde se faz necessário a utilização de escalas que permitam a padronização da linguagem utilizada para facilitar a comunicação oral e escrita dessas informações, bem como, estabelecer um sólido sistema que seja capaz de acompanhar a evolução do nível de consciência do paciente. Várias escalas têm sido propostas sendo que todas elas baseiam-se em analisar o paciente e dar um escore que propicie uma ideia global da condição do nível de consciência, momento a momento. Apesar da importância dessas escalas, deve-se levar em consideração que instrumentos para avaliar algo tão complexo quanto a consciência apresentam limitações as quais devem ser evidenciadas, para propiciar seu mais adequado uso na prática clinica. Essas limitações variam desde a discordância no escore de um mesmo paciente quando feito por diferentes profissionais, até o fato que escalas analisam vários parâmetros dando um escore total formado pela soma dos mesmos. Assim um mesmo escore total pode refletir situações clínicas distintas. Outro fator a ser consideradoé que os itens de uma escala e sua valoração não podem refletir de forma fidedigna, em todas as situações, as funções alteradas relativas à consciência. Há, portanto, indicação diferenciada para o uso de escalas a qual deve ser cuidadosamente analisada. É visto com frequência a utilização da Escala de Coma de Glasgow (ECG1); essa escala foi publicada pela primeira vez pelos autores TEASDALE; JENNETT, sendo elaborada para propor consistente avaliação clínica do nível de consciência dos pacientes com dano cerebral. Um escore menor que 8 é comumente aceito como ponto crítico das alterações do nível de consciência e como a pontuação que define um indivíduo em estado de coma. A aplicação dessa escala é rápida, de fácil compreensão e permite concordância entre avaliadores. Por isso, ela tem sido usada frequentemente, principalmente nos quadros agudos e de trauma. Nessa escala a maior dificuldade está no indicador melhor resposta motora, para diferenciação entre os itens: padrão flexor, retirada inespecífica e localiza estímulos. Outra escala também elaborada para a avaliação do nível de consciência é a Escala de Coma de Jouvet (ECJ), utilizada com menor frequência que a Escala de Coma de Glasgow na prática diária, porém com a vantagem de permitir certa correlação anatômica com os parâmetros avaliados. Esta escala foi utilizada para estudos dos estados de consciência que se seguem ao estado de coma (estado vegetativo persistente), porém existem experiências de sua utilização nos estados agudos. Nessa escala são avaliados dois parâmetros: perceptividade (função cortical) e reatividade (função da formação reticular ativadora ascendente – FRAA). Tem–se atribuído seu pouco uso a sua mais difícil aplicabilidade. Escala de Coma de Glasgow Os indicadores utilizados nessa escala são: – abertura ocular, melhor resposta verbal e melhor resposta motora. Cada um desses indicadores foi avaliado independentemente, e o paciente recebeu uma pontuação considerando a melhor resposta apresentada e os critérios para aplicação dessa escala, descritos a seguir. No indicador “abertura ocular” o paciente recebe na ECG1 pontuação que varia de 1 a 4. O indicador “abertura ocular” está diretamente ligado à aparência de vigília que é um parâmetro de avaliação do funcionamento do mecanismo de ativação da córtex cerebral, ou seja, da FRAA. Esse indicador permite a inclusão da resposta do paciente em quatro itens: – abertura espontânea (04); – abertura com estímulos verbais (03); – abertura com estímulos dolorosos (02); – resposta ausente (01). No indicador “melhor resposta verbal” os pacientes recebem na ECG1 pontuação que varia de 1 a 5. A “resposta verbal” quando presente de forma coerente indica o mais alto grau de integração do Sistema Nervoso Central. Neste indicador a comunicação verbal do paciente é categorizada nos itens a seguir: – orientado (05), que se refere aos indivíduos orientados em tempo, espaço e pessoa; – confuso (04), inclui indivíduos capazes de manter a conversação, porém de forma imprópria e desorientada; – palavras inapropriadas (03), muitas vezes blasfêmias; – sons ininteligíveis (02); – resposta ausente (01), esta última pontuação só é atribuída quando após varias estimulações dolorosas não se obtém nenhuma resposta. Na ECG1, no indicador “melhor resposta motora” é dada a pontuação de 1 a 6. Este indicador apresenta os seguintes itens: – obedece comandos verbais (06), isso significa que o paciente é capaz de obedecer a comandos simples; – localiza estímulos (05); localiza e procura remover a fonte de estímulo doloroso; – retirada inespecífica (04), o indivíduo retira o estímulo doloroso mediante flexão do membro estimulado, numa resposta reflexa; – padrão flexor (03) responde em flexão anormal conhecida como rigidez de decorticação, apresenta resposta ao estímulo doloroso caracterizada por adução do ombro e flexão do antebraço sobre o braço, acompanhada de flexão de punho e dedos, e extensão do membro inferior ipsolateral; – padrão extensor (2), extensão anormal ou rigidez descerebrada, implica na presença de hiperextensão dos membros, rotação de membro superior e flexão de punhos; – resposta ausente (1), não apresenta nenhuma resposta, mesmo mediante a estímulo doloroso. Nos casos de inviabilidade de aplicar alguns dos indicadores da ECG1, foi anotado no item o não testável (NT). A pontuação final dada na ECG1 foi a soma dos valores de cada indicador que foi possível de avaliação. Escala de Coma de Jouvet Nessa escala são avaliados dois parâmetros: – perceptividade e reatividade. Dentro do parâmetro reatividade é considerada a reatividade inespecífica; específica e autonômica. Os indicadores utilizados para essa avaliação são os apresentados por Jouvet para realização da avaliação clínica e incluem: execução de ordem escrita; orientação no tempo e espaço; execução de ordem verbal e reflexo de "blinking" – na avaliação da perceptividade. Para avaliação de reatividade inespecífica é verificada a presença de reação orientada e reação de despertar. A reatividade específica ou reação à dor é determinada a partir da observação de mímica facial, reatividade vocal, reação de despertar, retirada de membros, perante aplicação de estímulo doloroso. A reatividade autonômica é avaliada pela observação de variações respiratórias, mudanças vasomotoras, mudanças no ritmo cardíaco, mudanças no tamanho pupilar após estimulação dolorosa. Perceptividade: Para avaliação desse parâmetro é aplicado os seguintes testes. O 1º teste consiste em solicitar ao paciente para obedecer a uma ordem escrita: "feche os olhos" ou "ponha a sua língua para fora". O 2º teste é elaborado para testar a orientação no tempo e espaço: "Você sabe onde está? Você sabe que dia estamos? Que mês? Que ano?". No 3º teste é analisada a habilidade do paciente em obedecer a um comando oral "feche seus olhos" ou "ponha a sua língua para fora". O 4º teste é para verificar e reflexo de "blinking" que consiste no fechamento dos olhos aos estímulos visuais de ameaça. No parâmetro perceptividade o indivíduo é classificado em cinco categorias: P1– indivíduos com nenhuma perda de consciência, neurologicamente normais no que se refere ao nível de consciência. Estes pacientes devem receber pontuação máxima também nos itens referentes aos três tipos de reatividade; P2– representa "obnubilação"; estes pacientes estão desorientados no tempo e no espaço ou são incapazes de obedecer a um comando escrito, porém executam ordens verbais; P3– representa o que tem sido reconhecido classicamente como "torpor". Inclui indivíduos com pobre compreensão da linguagem. Para eles, uma ordem verbal precisa ser repetida muitas vezes antes de ser obedecida e mesmo assim o faz lentamente. Apresenta o reflexo de "blinking" normal; P4– refere–se a pacientes que apresentam somente resposta a "blinking"; P5– para aqueles incluídos nessa categoria, toda a percepção está ausente, indicando um distúrbio orgânico ou funcional dos neurônios corticais. Reatividade: Na reatividade inespecífica é considerada reação orientada positiva aquela reação do indivíduo que quando tem seus olhos abertos, volta o olhar para o lado da cama onde ocorreu o barulho forte ou chamaram o seu nome; e a reação de despertar é considerada presente quando o indivíduo abre os olhos pelo estímulo de alguma manobra que é realizada. Quanto à reatividade inespecífica pode-se designar o indivíduo em três grupos: R1– inclui os indivíduos que mostram uma reação orientada positiva com seus olhos abertos e uma reação positiva de despertar com os olhos fechados; R2– inclui aqueles que perdem a reação orientada com os olhos abertos, mas puderam ainda abrir seus olhos quando desafiados; R3–inclui indivíduos que perdem a capacidade de apresentar reação de despertar. Na reatividade à dor pode-se dividir os pacientes em quatro grupos: D1– é o grupo que apresenta reação normal. Há mímica característica, o choro e a retirada do membro; D2– ocorre perda da reação facial e vocal para dor, apresenta reação de despertar quando estimulado durante o sono e pode ainda retirar o membro; D3– os indivíduos incluídos nesses grupo apresentam como reação à dor somente a retirada do membro; D4– neste grupo são incluídos os pacientes com perda de todas as formas de reação à dor. Na reatividade autonômica é avaliada a resposta do sistema nervoso autônomo à estimulação dolorosa. A reação à dor causa um período de apneia seguido por uma mais duradoura taquipnéia. O ritmo cardíaco pode acelerar ou diminuir, é frequente mudanças vasomotoras ocasionando rubor, sudorese. Midríase também é muito comum. Neste indicador os pacientes são incluídos em dois grupos: V1– inclui aqueles indivíduos que apresentam reações neuro–vegetativas ao estímulo doloroso; V2– são classificados nesse grupo aqueles que nenhuma reação autonômica à dor pode ser notada. A pontuação final nessa escala é dada pela somatória dos números que seguem as letras de cada item avaliado. 4. DESCREVER OS MECANISMOS REGULADORES DO CICLO SONO/VIGÍLIA. O sono é um estado comportamental complexo e um dos grandes mistérios da neurociência moderna. A identificação do sono com movimentos oculares rápidos (REM), em 1953, por Aserinsky e Kleitman, inaugurou o entendimento do sono. A descoberta, em 1998, dos peptídeos hipotalâmicos hipocretinas e seus papéis no ciclo vigília-sono e na fisiopatologia da narcolepsia-catapelxia redimensionou o hipotálamo no controle do ciclo sono-vigília, anteriormente atribuído apenas a estruturas localizadas no tronco cerebral e tálamo. Atualmente, atribui-se aos sistemas hipotalâmicos e suas respectivas interações funcionais com o sistema de controle temporizador circadiano o controle deste ciclo. Inicialmente, os experimentos com lesões foram imprecisos porque não se conseguia realizar lesões muito restritas. O fisiologista belga Frédéric Bremer (1892-1988), por exemplo, na década de 1930, realizou em gatos experimentos que se tomaram clássicos. Em alguns animais, efetuava a transecção completa do tronco encefálico na altura do limite entre o bulbo e a medula. Esse tipo de experimento foi chamado “encéfalo isolado”: o animal era capaz de dormir e acordar normalmente, apesar da paralisia e outros sintomas da lesão. Em outros realizava uma transecção mais rostral, passando pelo meio do mesencéfalo. A preparação ficou conhecida como “cérebro isolado”: neste caso, o animal mantinha-se em coma (ou uma espécie de sono permanente), sem conseguir mais acordar. Foi a primeira vez que se atribuiu a regiões do tronco encefálico a função de manter a vigília. Com base em seus experimentos, Bremer concluiu que o sono permanente do cérebro isolado era devido à interrupção da maioria das vias sensoriais (exceto as visuais e as olfatórias), impedidas pelo corte cirúrgico de chegar ao tálamo e depois ao córtex cerebral. Supostamente, isso ocorria em menor grau no encéfalo isolado, uma vez que os núcleos dos nervos cranianos permaneciam conectados aos níveis superiores. O sono, de acordo com a explicação de Bremer, era produzido pelo desligamento dos sistemas sensoriais, que então seriam os responsáveis pela manutenção da vigília. A explicação ficou conhecida como hipótese “passiva” do sono. MECANISMOS NEURAIS DO SONO Até a década de 1940, era consenso geral que o sono era um processo passivo: prive o encéfalo de aferências sensoriais, e ele cairá no sono. No entanto, quando as aferências sensoriais para o encéfalo de um animal são bloqueadas, o animal continua a ter ciclos de vigília e de sono. Agora se sabe que o sono é um processo ativo, que requer a participação de uma variedade de regiões encefálicas. Amplas áreas do córtex são na verdade controladas por coleções muito pequenas de neurônios situadas nas profundezas no encéfalo. Essas células atuam como comutadores ou sintonizadores do prosencéfalo, alterando a excitabilidade cortical e controlando a passagem do fluxo de informação sensorial para ele. Os detalhes desses sistemas de controle são complexos e não totalmente compreendidos. 1. Os neurônios mais essenciais para o controle do sono e da vigília fazem parte dos sistemas de neurotransmissores modulatórios difusos. 2. Os neurônios modulatórios do tronco encefálico que utilizam noradrenalina (NA) e serotonina (5-HT) disparam durante a vigília e acentuam o estado de alerta; alguns neurônios utilizando acetilcolina (ACo) acentuam episódios críticos de REM, e outros neurônios colinérgicos estão ativos durante a vigília. 3. Os sistemas modulatórios difusos controlam os comportamentos rítmicos do tálamo, os quais, por sua vez, controlam muitos ritmos do EEG do córtex cerebral; ritmos lentos do tálamo, relacionados com o sono, aparentemente bloqueiam o fluxo da informação sensorial até o córtex. 4. O sono também envolve atividade em ramos descendentes dos sistemas modulatórios difusos, como a inibição dos neurônios motores durante os sonhos. Existem três tipos básicos de evidências para a localização dos mecanismos de sono no encéfalo. Dados obtidos a partir de lesões revelam alterações na função após uma parte do encéfalo ser removida; resultados de experimentos com estimulação identificam mudanças que se seguem à ativação de uma região encefálica, e registros de atividade neural determinam a relação entre atividade e os diferentes estados do encéfalo. A Vigília e o Sistema Ativador Reticular Ascendente. Lesões do tronco encefálico de humanos podem causar sono e coma, sugerindo que o tronco encefálico possui neurônios cuja atividade é essencial para manter a pessoa acordada. Nas décadas de 1940 e 1950, o neurofisiologista italiano Giuseppe Moruzzi e seus colegas começaram a caracterizar a neurobiologia do controle, pelo tronco encefálico, da vigília e do estado de alerta. Eles descobriram que lesões nas estruturas da linha média do tronco encefálico causam um estado similar ao sono não-REM, mas lesões no tegmento lateral, as quais interrompem as aferências sensoriais ascendentes, não têm esse efeito. Por outro lado, a estimulação elétrica do tegmento na linha média do mesencéfalo, dentro da formação reticular, alterou os ritmos de EEG (eletroencefalografia) lentos de sono não-REM no córtex, passando para um estado mais alerta, com o EEG similar ao do estado de vigília. Moruzzi chamou essa região pouco definida de sistema ativador reticular ascendente. Essa área está agora muito mais bem definida anatômica e fisiologicamente, e está claro que a estimulação de Moruzzi estava afetando muitos conjuntos de diferentes sistemas modulatórios ascendentes. Vários conjuntos de neurônios aumentam suas taxas de disparo em antecipação ao momento de acordar e durante as várias formas de alerta. Eles incluem células do locus coeruleus, as quais contêm noradrenalina, células contendo serotonina (5-hidroxitriptamina ou 5- HT) dos núcleos da rafe, células contendo acetilcolina do tronco encefálico e do prosencéfalo basal, e neurônios do mesencéfalo que usam histamina como neurotransmissor. Coletivamente, esses neurônios estabelecem sinapses diretamente em todo o tálamo, córtex cerebral e em outras regiões do encéfalo. Os efeitos gerais de seus transmissores são a despolarização de neurônios, um aumento de sua excitabilidade e a supressão das formas rítmicas de disparo. Esses efeitos são observados mais claramente em neurônios de retransmissão do tálamo. O Ato de Adormecer e o Estado Não-REM. Adormecer envolveuma progressão de mudanças ao longo de vários minutos, culminando no estado nãoREM. Não está claro o que inicia o sono não-REM (sono não-REM, que é mais lento), mas há uma diminuição geral nas taxas de disparo da maioria dos neurônios modulatórios do tronco encefálico (aqueles que usam NA, 5-HT e ACo). Embora a maioria das regiões do prosencéfalo basal pareça promover o alerta e a vigília, um subconjunto de seus neurônios colinérgicos aumenta sua frequência de disparos com o início do sono não-REM, ficando silencioso durante a vigília. Estágios iniciais do sono não-REM incluem os fusos de sono do EEG (eletroencefalografia), os quais são gerados pela ritmicidade intrínseca dos neurônios talâmicos. À medida que o sono não-REM progride, os fusos desaparecem e são substituídos por ritmos delta lentos (menores do que 4 Hz). Ritmos delta também parecem ser um produto das células talâmicas, ocorrendo quando seus potenciais de membrana tornam-se ainda mais negativos do que durante os ritmos do fuso (e muito mais negativos do que durante a vigília). A sincronização da atividade durante os ritmos de fuso ou delta deve-se às interconexões neurais dentro do tálamo e, possivelmente, entre o tálamo e o córtex. Devido às fortes conexões excitatórias recíprocas entre o tálamo e o córtex, a atividade rítmica em um deles é frequentemente projetada de maneira intensa e ampla sobre o outro. Mecanismos do Sono REM. O sono REM é um estado muito diferente do sono não- REM. Muitas áreas corticais estão tão ativas no sono REM quanto na vigília. Por exemplo, neurônios do córtex motor disparam rapidamente e geram padrões motores organizados, que tentam comandar o corpo inteiro, mas têm êxito somente com uns poucos músculos dos olhos, do ouvido interno e com aqueles essenciais para a respiração. Os sonhos elaborados do sono REM certamente requerem o córtex cerebral, mas o córtex não é necessário para a produção do sono REM. O uso da tomografia por emissão de pósitrons (TEP) em encéfalo humano em vigília e dormindo têm fornecido visualizações fascinantes dos padrões de atividade que distinguem a vigília do sono REM e do sono não-REM. A Figura a mostra a diferença na atividade encefálica entre o sono REM e a vigília. Algumas áreas, incluindo o córtex visual primário, estavam igualmente ativas nos dois estados. Áreas corticais extra-estriatais e porções do sistema límbico estavam, porém, significativamente mais ativas durante o sono REM. Por outro lado, regiões dos lobos frontais estavam visivelmente menos ativas durante o sono REM. A Figura b compara a atividade encefálica no sono REM e nãoREM. O córtex visual primário e várias outras áreas estão significativamente menos ativas durante o sono REM, mas o córtex extra-estriatal está mais ativo. Durante o sono REM, ocorre uma explosão de atividade extra- estriatal, presumivelmente durante os momentos em que se sonha. Contudo, não ocorre um aumento correspondente de atividade no córtex visual primário, sugerindo que a excitação extra-estriatal está sendo gerada internamente. O componente emocional dos sonhos pode derivar da ativação límbica intensificada. A baixa atividade no lobo frontal sugere que pode não acontecer a integração ou a interpretação em nível mais elevado da informação visual extra-estriatal, deixando com rumores de imagens visuais não- interpretadas. O controle do sono REM, assim como de outros estados funcionais cerebrais, deriva de sistemas modulatórios difusos na porção central do tronco encefálico, especialmente na ponte. As frequências de disparo dos dois principais sistemas do tronco encefálico superior, o locus ceruleus e os núcleos da rafe, diminuem para um nível mínimo com o início do sono REM. Ocorre, contudo, um nítido aumento concomitante nas frequências de disparos dos neurônios pontinos que contêm ACo, e algumas evidências sugerem que neurônios colinérgicos induzem o sono REM. Provavelmente é a ação da ACo durante o sono REM que determina o fato de o comportamento do tálamo e do córtex ser semelhante ao do estado de vigília. Por que nós não “encenamos” nossos sonhos movendo nossos corpos? Os mesmos sistemas centrais do tronco encefálico que controlam os processos do sono do prosencéfalo também inibem ativamente nossos neurônios motores espinhais, impedindo que a atividade motora descendente se expresse como movimento real. Esse é claramente um mecanismo adaptativo, nos protegendo de nós próprios. Em casos raros, as pessoas, geralmente homens de idade avançada, parecem encenar os seus sonhos; essas pessoas possuem uma condição um tanto perigosa, conhecida como transtorno de comportamento do sono REM. Essas pessoas sofrem repetidos ferimentos, e até mesmo seus cônjuges têm sido vítimas de seus comportamentos violentos noturnos. Um homem sonhou que estava em um jogo de futebol e agarrou a cômoda de seu quarto. Outro imaginou que estava defendendo sua mulher de um ataque, quando, na verdade, estava atacando-a em sua cama. A base para esse distúrbio do REM parece ser interrupção nas funções dos sistemas do tronco encefálico que normalmente medeiam à atonia do REM. Distúrbios dos mecanismos de controle do sono REM podem também ser a base dos problemas das pessoas com narcolepsia. Fatores Promotores do Sono. A sonolência é uma das consequências mais comuns de doenças infecciosas, como o resfriado comum e a gripe. Pode haver elos diretos entre a resposta imunitária à infecção e a regulação do sono. Os pesquisadores do sono têm procurado intensamente por um agente químico no sangue ou no líquido cefalorraquidiano (LCR) que estimule, ou até mesmo cause o sono. Muitas substâncias promotoras do sono têm sido identificadas em animais privados de sono, e a maioria interage com o sistema imunitário corporal. Na década de 1970, o fisiologista John Pappenheimer, da Universidade de Harvard, identificou um dipeptídeo muramil no LCR de cabras privadas de sono que facilitava a manifestação do sono não-REM. Peptídeos muramil são usualmente produzidos somente pelas paredes celulares de bactérias, e não por células encefálicas, e as bactérias também podem causar febre e estimular as células imunitárias do sangue. Não está muito claro como esses peptídeos surgem no LCR, mas podem ter sido sintetizados pelas bactérias nos intestinos. Outro fator indutor do sono, a interleucina- 1, é sintetizada no encéfalo, pela glia, e nos macrófragos, células encontradas em todo o corpo, que fazem a limpeza de material estranho. A interleucina-1 também é um peptídeo que estimula o sistema imunitário. Um recente candidato a fator promotor do sono – a adenosina – pode agradar aos milhões de pessoas que bebem café, chá e refrigerantes do tipo cola. A adenosina é utilizada por todas as células para sintetizar algumas das moléculas mais básicas dos organismos vivos, incluindo ADN, ARN e ATP. Essa pequena molécula também é liberada por alguns neurônios e atua como um neuromodulador nas sinapses em todo o encéfalo. Desde os tempos antigos, antagonistas dos receptores de adenosina, como cafeína e teofilina, têm sido usados para manter as pessoas acordadas. Por outro lado, a administração de adenosina ou de seus agonistas aumenta o sono. Em várias áreas encefálicas que têm sido examinadas, níveis extracelulares de adenosina estão mais altos durante a vigília do que durante o sono, e os níveis aumentam progressivamente durante os períodos de vigília prolongada. Os níveis de adenosina gradualmente diminuem durante o sono. A adenosina tem um efeito inibitório sobre os sistemas moduladores difusos de ACo, NA e 5-HT, os quais tendem a promover a vigília. Isso sugere que o sono pode ser o resultado de uma reação em cadeia de moléculas. A atividade neural noencéfalo acordado aumenta os níveis de adenosina, aumentando assim a inibição dos neurônios nos sistemas modulatórios associados à vigília. O aumento da supressão dos sistemas que modulam a vigília aumenta a probabilidade de o encéfalo entrar em atividade sincrônica de ondas lentas, características do sono. Após o sono se iniciar, os níveis de adenosina lentamente caem, e a atividade nos sistemas modulatórios gradualmente aumenta, até acordarmos e reiniciarmos um novo ciclo. Outra substância endógena promotora do sono é a melatonina, um hormônio secretado pelo corpo pineal, uma glândula do tamanho de uma ervilha localizada logo acima do tecto. A melatonina é produzida a partir do aminoácido triptofano e tem sido chamada de “Drácula dos hormônios”, pois é liberada apenas quando o ambiente se torna escuro – normalmente à noite –, e sua liberação é inibida pela luz. Em humanos, os níveis de melatonina tendem a aumentar ao redor do momento em que nos tornamos sonolentos, no início da noite, apresentando um pico no amanhecer, e caindo para os níveis basais quando acordamos. Evidências sugerem que a melatonina ajude a iniciar e manter o sono, mas seu papel preciso nos ciclos naturais de sono-vigília não está bem esclarecido. Nos últimos anos, a melatonina tornou-se popular como uma droga indutora do sono. Embora tenha sido algo promissora para o tratamento dos sintomas do efeito dos voos transmeridianos e da insônia que afeta alguns adultos mais idosos, o efeito geral da melatonina como indutora do sono permanece em debate. Expressão Gênica Durante o Sono e a Vigília. Pesquisas sobre a função neural do sono têm se beneficiado de estudos em vários níveis de análise, incluindo o comportamento do sono, a fisiologia do encéfalo e a ação dos sistemas moduladores difusos. O uso de técnicas de neurobiologia molecular é relativamente novo. Ainda que as peças não se encaixem todas completamente, está claro que os estados comportamentais do sono e da vigília são diferentes mesmo no nível molecular. Estudos têm demonstrado que o sono e a vigília estão associados a diferenças na expressão de certos genes. Chiara Cirelli e Giulio Tononi, trabalhando no Instituto de Neurociências, em San Diego, e na Universidade de Wisconsin, examinaram a expressão de milhares de genes em ratos que estavam acordados ou dormindo. A grande maioria dos genes mostrou o mesmo nível de expressão nos dois estados. Os 0,5% dos genes que mostraram diferentes níveis de expressão podem, entretanto, fornecer sugestões do que acontece no encéfalo durante o sono. A maioria dos genes com maior expressão no encéfalo desperto se encaixa em um dos dois grupos seguintes. Um grupo inclui os chamados genes imediatos precoces, genes que codificam fatores de transcrição, os quais afetam a expressão de outros genes. Alguns desses genes parecem estar relacionados a mudanças na eficiência sináptica. A baixa expressão desses genes durante o sono pode estar associada ao fato de que o aprendizado e a formação da memória estão ausentes nesse estado. O segundo grupo de genes com maior expressão no encéfalo desperto está relacionado à mitocôndria. É possível que a expressão aumentada desses genes realize a função de satisfazer as demandas metabólicas mais elevadas do encéfalo desperto. Um grupo diferente de genes apresentou maior expressão durante o sono, e alguns deles podem contribuir para o aumento na síntese proteica e para os mecanismos de plasticidade sináptica que complementam aqueles mais prevalecentes durante a vigília. Um ponto importante é que as mudanças na expressão gênica relacionadas ao sono foram específicas para o encéfalo, e não houve alterações semelhantes em outros tecidos, como o fígado ou o músculo esquelético. Isso é consistente com a hipótese amplamente mantida de que o sono seja um processo gerado pelo encéfalo, para o benefício do encéfalo. 5. CARACTERIZAR AS FASES DO SONO. A caracterização das fases do sono pode ser feita com base em três variáveis fisiológicas que compreendem o EEG (eletroencefalografia), o EOG e o eletromiograma (EMG) submentoniano. Através delas são caracterizados dois padrões fundamentais de sono: sem movimentos oculares rápidos (NREM) e com movimentos oculares rápidos (REM). O sono NREM é composto por quatro etapas em grau crescente de profundidade, os estágios I, II, III e IV. No sono NREM, há relaxamento muscular comparativamente à vigília, porém, mantém-se sempre alguma tonicidade basal. O EEG exibe aumento progressivo de ondas lentas, conforme se avança do estágio I para o estágio IV do sono NREM. Durante a vigília, predomina o ritmo alfa, uma atividade elétrica cerebral em frequência de 8 a 13 ciclos por segundo, que passa a se fragmentar, surgindo em menos de 50% dos trechos analisados, conforme se inicia a sonolência superficial, a qual já se caracteriza como estágio I do sono NREM. Em seguida, o ritmo alfa desaparece, dando lugar a uma atividade mista nas faixas de frequência teta (4 a 7 ciclos por segundo) e beta (acima de 13 ciclos por segundo), com poucos componentes delta de média amplitude, surgindo as Ondas Agudas do Vértex, que marcam a sonolência profunda, ainda designada de estágio I do sono NREM. Com o aprofundamento para o estágio II, além de um certo aumento no componente de ondas delta no traçado, surgem os Fusos de Sono (surtos de atividade rítmica de 12 a 14 ciclos por segundos, com duração média entre 1 e 5 segundos) e os Complexos K (ondas lentas bifásicas de alta amplitude, acompanhadas, ou não, de fusos do sono, ambos registrados na região do vértex e frontal sagital). Outros grafoelementos de destaque são os chamados POSTS (elementos transientes positivos agudos occipitais do sono), que podem se manter em todos os estágios. As fases III e IV compõem o chamado sono delta ou de ondas lentas, devido ao elevado teor de ondas na faixa de frequência delta (0,5 a 3,5 ciclos por segundo) de alto potencial (> 70 microvolts). No estágio III, o EEG é ocupado por 20 a 50% destas ondas, que passam a se registrar em mais de 50% do traçado no estágio IV, sendo esta a fase mais profunda do sono NREM. O sono REM (sono com movimentos oculares rápidos) recebe também as denominações de sono paradoxal e de sono dessincronizado. Apesar de ser um estágio profundo no tocante à dificuldade de se despertar o indivíduo nesta fase, exibe padrão eletrencefalográfico que se assemelha ao da vigília com olhos abertos, ou mesmo do sono NREM superficial, sendo este um dos seus aparentes paradoxos. Além disto, apesar da atonia muscular que acompanha este estágio, observam-se movimentos corporais fásicos e erráticos, de diversos grupamentos musculares, principalmente na face e nos membros, bem como, emissão de sons. Ou seja, mesmo em meio à inibição motora, há liberação fásica de atividade muscular de localização multifocal, outro aparente paradoxo. O padrão predominantemente rápido e de baixa voltagem das ondas cerebrais neste sono justifica o termo dessincronizado para o mesmo. Encontram-se nesta fase as chamadas ondas em dente de serra, atividade rítmica na faixa delta a teta (habitualmente, 2 a 5 ciclos/segundo) de aspecto serrilhado, que são uma das marcas do EEG no sono REM. No sono REM, a atividade metabólica, avaliada por métodos funcionais e de medida de fluxo sanguíneo cerebral encontra-se aumentada em comparação com a da vigília, em diversas áreas do encéfalo. Isto demonstra que o sono não pode ser entendido necessariamente como um estado de repouso, para economia energética, em comparação com a vigília, como se postulava inicialmente. Movimentos oculares de padrão lento e ondulante marcam o estágio I do sono NREM, enquanto os movimentos rápidos do sono REM são salvas deabalos amplos e multidirecionais dos globos oculares. A respiração é regular a partir da fase II do sono NREM, atingindo-se máxima regularidade cardiorrespiratória no sono profundo de ondas lentas, fase IV. Por outro lado, o sono REM é marcado por irregularidades do padrão respiratório, com episódios de bradipnéia, alternados com taquipnéia e pausas centrais, inferiores a 10 segundos, em que há interrupção transitória do esforço respiratório. Uma irregularidade fisiológica na frequência cardíaca comumente acompanha a variabilidade respiratória do sono REM. Neste, ocorre também tumescência peniana e clitoriana, que não são documentadas em registros polissonográficos de rotina. Os sonhos são uma manifestação de conteúdo visual, auditivo, verbal, somestésico e emocional, em geral, com enredo sequencial, passível de rememoração pelo paciente e de ativação autonômica, relacionada ao seu conteúdo (Exemplo: ativação simpática em sonhos que elicitam sensações de medo ou apreensão). Pode haver emissão de sons ou de fala durante os mesmos e a possibilidade de recapitulação dos sonhos é variável, dependendo da duração do período REM em que ocorrem (maior quanto mais longo o período), ou de seu significado do ponto de vista afetivo, referente a memórias relevantes do indivíduo e, ainda, na dependência de ocorrer um despertar consciente no decorrer ou no final do período REM em que o sonho se manifesta. O processo do sono é composto por cinco fases. A primeira fase é a do adormecimento, o que pode durar até quinze minutos. É como uma espécie de zona intermediária entre estar acordado e dormindo. O cérebro produz ondas irregulares e rápidas, a tensão muscular diminui e a respiração se torna mais leve. A segunda fase é a de um sono mais leve. A temperatura e os ritmos cardíaco e respiratório diminuem e a pessoa é definitivamente conduzida ao limite entre estar acordada e dormindo. Na terceira fase o corpo já começa a entrar em um sono profundo, onde as ondas cerebrais diminuem o ritmo. A quarta fase é a do sono profundo quando o corpo repõe as energias do desgaste diário. Nesta fase é que o organismo libera os hormônios ligados ao crescimento e executa o processo de recuperação de células e órgãos. A quinta fase é quando a atividade cerebral acelera e inicia o processo de formação dos sonhos. É quando o cérebro faz um tipo de faxina na memoria, guardandi as informações importantes recebidas durante o dia e joga fora as informações desnecessárias. 6. DESCREVER OS RECEPTORES, A DETECÇÃO E AS VIAS RESPONSÁVEIS PELA PERCEPÇÃO TÁTIL. O sistema somatossensorial nos permite apreciar algumas das experiências mais agradáveis, como também algumas das mais desagradáveis. A sensação somática permite que o nosso corpo sinta o contato, a dor, o frio, e que saiba reconhecer quais partes dele estão sendo estimuladas. O Sistema somatossensorial difere de outros sistemas sensoriais de duas maneiras interessantes. Primeiro, os seus receptores estão distribuídos por todo o corpo, em vez de estarem concentrados em locais restritos, especializados. Segundo, pelo fato de responder a muitos diferentes tipos de estímulos, podemos considerar esse sistema como um grupo de, pelo menos, quatro sentidos, em vez de apenas um: o tátil, da temperatura, da dor e da posição do corpo. RECEPTORES Observa-se que a sensação tátil começa na pele, sendo ela, o maior órgão sensorial do corpo humano. Vale destacar que a pele é dividida em dois tipos principais: pilosa (com pelos) e glabra (sem pelos) e que a maioria dos receptores do sistema sensorial são os mecanoceptores. Sobre esses mecanoceptores, são a maioria dos receptores sensoriais do sistema somatossensorial, os quais são sensíveis à deformação física, como flexão ou estiramento e, estão presentes por todo o corpo, monitorando o contato na pele, a pressão no coração e nos vasos sanguíneos, o estiramento dos órgãos digestórios e da bexiga urinária e a força contra os dentes. Além disso, o centro de todos os mecanorreceptores estão as ramificações de axônios desmielinizados que são sensíveis a estiramento, deformação, pressão ou vibração. Em estudos, percebeu-se que diferentes receptores possuem territórios distintos, como os corpúsculos de Meissner e os de Merckel que possuem campos receptivos pequenos, enquanto que os de Pacini (mais sensíveis a vibrações) e as terminações de Ruffini apresentam campos grandes, estendendo-se por um dedo inteiro ou por cerca de metade da palma da mão. Com isso, foi diferenciado os receptores de adaptação rápida dos receptores de adaptação lenta Os receptores de adaptação rápida são de dois tipos: Os corpúsculos táteis ou corpúsculos de Meissner O corpúsculo de Pacini Os corpúsculos táteis ou corpúsculos de Meissner são receptores de tato localizados nas papilas dérmicas da pele sem pelo. Cada corpúsculo é uma massa oval de dendritos localizada dentro de uma cápsula de tecido conjuntivo. Como os corpúsculos táteis são receptores de adaptação rápida, eles geram impulsos nervosos principalmente no início do tato. Eles são abundantes nas extremidades dos dedos, nas mãos, nas pálpebras, na extremidade da língua, nos lábios, nos mamilos, nas plantas dos pés, no clitóris e na glande do pênis. O corpúsculo de Pacini são receptores de tato de adaptação rápida localizados nos locais da pele que contêm pelos; eles consistem em terminações nervosas livres encontradas ao redor de folículos pilosos. Eles detectam movimentos na superfície da pele que “perturbam” os pelos. Por exemplo, quando um inseto pousa em um pelo faz com que o movimento da haste dele estimule as terminações nervosas livres. Os receptores táteis de adaptação lenta também são de dois tipos: Os mecanoceptores cutâneos do tipo I ou discos de Merkel Os mecanoceptores cutâneos do tipo II ou ou corpúsculos de Ruffini Os discos de Merkel são terminações nervosas livres achatadas e discoides que fazem contato com as células epiteliais táteis do estrato basal. Estes discos estão englobados em uma célula especializada, cuja superfície distal se fixa às células epidérmicas por um prolongamento de seu protoplasma. Assim, os movimentos de pressão e tração sobre epiderme desencadeiam o estímulo. Esses receptores táteis são abundantes nas extremidades dos dedos, nas mãos, nos lábios e na genitália externa. Os corpúsculos de Ruffini são receptores encapsulados e alongados localizados na parte profunda da derme, nos ligamentos e nos tendões. Eles estão presentes nas mãos, são abundantes nas plantas dos pés e são mais sensíveis ao estiramento que ocorre conforme os dedos ou os membros se movimentam. DETECÇÃO Existem vários tipos de folículos pilosos, incluindo alguns com músculos piloeretores (essenciais para intermediar a sensação peculiar que chamamos de arrepio), e a inervação difere para cada tipo de folículo piloso. Para todos os tipos, o dobramento do pelo causa uma deformação no folículo e em tecidos circunvizinhos. Isso, por sua vez, leva a estiramento, inclinação ou achatamento das terminações nervosas dessa região, aumentando ou diminuindo, dessa forma, a frequência de disparos de potenciais de ação. A seletividade de um axônio mecanorreceptivo depende basicamente da estrutura de sua terminação especial. Por exemplo, os corpúsculos de Pacini possuem uma cápsula em forma de bola de futebol americano, com 20 a 70 camadas concêntricas de tecido conectivo, dispostas como as camadas de uma cebola, com uma terminação nervosa situada no centro. Quando a cápsula é comprimida, a energia é transferida à terminação sensorial, sua membrana é deformada e os canais mecanossensíveis se abrem. A corrente que flui através dos canais gera um potencial doreceptor, que é despolarizante. Se a despolarização for suficientemente intensa, o axônio disparará um potencial de ação. As camadas da cápsula, no entanto, são escorregadias, por conter um fluido viscoso entre elas. Se a pressão do estímulo for mantida constante, as camadas deslizam umas sobre as outras e transferem a energia do estímulo, de modo que a terminação axonal não mantém a deformação da membrana, e o potencial do receptor se dissipa. Em relação a esses canais mecanossensíveis, são eles que que convertem a força mecânica em uma mudança na corrente iônica, pela mudança de gradiente eletroquímico. Quando uma força é aplicada, esses canais respondem alterando a abertura do poro, tanto aumentando como diminuindo a abertura do canal iônico. A força pode ser aplicada a um canal por meio da própria membrana quando esta sofrer estiramento ou deformação, ou pode ser aplicada por conexões entre os canais e proteínas extracelulares ou componentes do citoesqueleto intracelular. Vários tipos de canais iônicos estão envolvidos na mecanossensação, porém os tipos específicos de canais na maioria dos receptores somatossensoriais ainda são desconhecidos. LEGENDA DA FIGURA Canais iônicos mecanossensíveis. (a) Alguns canais iônicos da membrana são sensíveis ao estiramento da membrana lipídica; a tensão na membrana induz diretamente a abertura do canal, permitindo o influxo de cátions. (b) Outros canais iônicos abrem quando uma força é aplicada às estruturas extracelulares acopladas aos canais por peptídeos. (c) Os canais mecanossensíveis também podem estar ligados a proteínas intracelulares, sobretudo àquelas do citoesqueleto; a deformação da célula e o estresse sobre o seu citoesqueleto geram forças que regulam a abertura do canal Existe um propriedade do nosso corpo que nos permite discriminar características detalhadas de um estimulo ao longo do corpo, a discriminação de dois pontos. Se fizer um teste com um clipe de papel dobrado em forma de U e for colocado as duas pontas em um dedo, conseguimos identificar que existem dois pontos tocando o dedo. Mas se essas pontas do clipe forem colocadas juntas ou a uma distância mínima, vai ter uma hora que o dedo irá sentir um único ponto. A discriminação de dois pontos pode variar, no mínimo, vinte vezes ao longo do corpo. As pontas dos dedos da mão são as áreas de maior resolução. Existem várias razões para explicar por que a ponta dos dedos é muito melhor para ler em Braille do que, digamos, o cotovelo: (1) existe uma densidade muito maior de mecanorreceptores cutâneos na ponta dos dedos da mão do que em outras partes do corpo; (2) as pontas dos dedos têm um número maior de receptores com campos receptivos pequenos (p. ex., os discos de Merkel); (3) existe uma área cerebral maior (e, portanto, um maior poder de computação resultante) destinada ao processamento da informação sensorial de cada milímetro quadrado da ponta do dedo da mão do que de outros locais; e (4) podem haver mecanismos neurais especiais destinados às discriminações de alta resolução. VIAS DA PERCEPÇÃO TÁTIL A pele está ricamente inervada por axônios que percorrem pela vasta rede de nervos periféricos o trajeto em direção ao sistema nervoso central. Os axônios que transmitem a informação dos receptores somatossensoriais à medula espinhal ou ao tronco encefálico são os axônios aferentes primários do sistema somatossensorial. Os axônios aferentes primários entram na medula espinhal pelas raízes dorsais; seus corpos celulares estão nos gânglios da raiz dorsal. Os axônios aferentes primários apresentam diâmetros variados e seus tamanhos correlacionam-se com o tipo de receptor sensorial do qual recebem a sinalização. Infelizmente, a terminologia para os diferentes tamanhos de axônios beira o absurdo, uma vez que estes são designados por dois conjuntos de classificações: por letras gregas e latinas e por numerais romanos. Por exemplo, os axônios sensoriais cutâneos são designados, por ordem decrescente de tamanho, em Aα, Aβ, Aδ e C. Há uma questão interessante e fundamental por trás desses vários nomes de axônios. Lembre-se que o diâmetro de um axônio, juntamente com a quantidade de mielina, determina sua velocidade de condução do potencial de ação. Os menores axônios, as fibras C, não possuem mielina e possuem diâmetro menor que 1 mm. As fibras C transmitem sensação de dor, temperatura e prurido e são os axônios mais lentos, com velocidade de condução de cerca de 0,5 a 1 m/s. Por outro lado, as sensações do tato, transmitidas pelos mecanorreceptores cutâneos, são conduzidas pelos axônios relativamente grandes Aβ, os quais podem conduzir até 75 m/s. Quanto maior o calibre e mais mielinizado for um axônio, mais rápida será a condução dos impulsos nervosos. Logo, os axônios do tipo Aalfa são mais rápidos que os do tipo C Os axônios primários penetram na medula através dos cornos dorsais e se ramificam, fazendo sinapses com neurônios sensoriais de segunda ordem, o que pode desencadear ou modificar uma variedade de respostas reflexas rápidas e inconscientes. Já, outros ramos, podem ascender diretamente para o encéfalo, sendo responsável pela percepção, o que permite elaborar julgamentos acerca dos estímulos táteis na pele. A via do tato, que segue da coluna em direção ao encéfalo é chamada de via coluna dorsal-lemnisco medial, nela oss axônios da coluna dorsal terminam nos núcleos da coluna dorsal, situados entre a medula espinhal e o bulbo. Vale lembrar que, até esse ponto da via, a informação ainda é representada ipsilateralmente, mas os axônios dos neurônios dos núcleos da coluna dorsal fazem uma curva em direção ao bulbo central e medial, onde decussam. Logo, a partir desse ponto, o sistema sensorial de um lado do encéfalo está relacionado com as sensações originadas do lado oposto do corpo. O lemnisco medial sobe através do bulbo, da ponte e do mesencéfalo, para que seus axônios façam sinapses com neurônios do núcleo ventral posterior (VP) do tálamo. É bom lembrar que nenhuma informação segue diretamente ao córtex cerebral, sem antes fazer sinapse no tálamo. Após essa sinapse talâmica, são projetados para regiões específicas do córtex somatossensorial primário. Em relação à face, as sensações somáticas nela são supridas, principalmente, pelos grandes ramos do nervo trigêmeo (V par craniano), o qual conecta-se ao encéfalo através da ponte. Os axônios sensoriais do trigêmeo fazem sinapse com neurônios de segunda ordem do núcleo trigeminal ipsilateral, análogo a um núcleo da coluna dorsal. Desse núcleo, os axônios decussam e se projetam para a parte medial do núcleo VP do tálamo, de onde a informação é retransmitida para o córtex somatossensorial. CÓRTEX SOMATOSSENSORIAL Assim como para todos os demais sistemas sensoriais, os níveis mais complexos do processamento somatossensorial ocorrem no córtex cerebral. A maior parte do córtex relacionada ao sistema somatossensorial está localizada no lobo parietal. A área de Brodmann 3b, reconhecida como o córtex somatossensorial primário (S1), é fácil de ser localizada em seres humanos, uma vez que está situada no giro pós-central (logo atrás do sulco central). A área 3b é o córtex somatossensorial primário porque: (1) recebe um grande número de aferências do núcleo VP do tálamo; (2) seus neurônios são muito responsivos aos estímulos somatossensoriais (mas não a outros estímulos sensoriais); (3) lesões nessa área prejudicam a sensação somática; e (4) quando essa área recebe estímulos elétricos resulta em experiências somatossensoriais. A área 3a também recebe uma grande aferência do tálamo, mas essa região está, entretanto, mais relacionada às informações sobre a posição do corpodo que sobre o tato. A SABER: A área de pele inervada pelas raízes dorsais dos nervos espinhais, é chamada de dermátomo, existindo uma correspondência entre os dermátomos e os segmentos espinhais. Quando uma raiz dorsal é seccionada, não é perdida toda a sensação do dermátomo correspondente, pois as raízes dorsais adjacentes inervam áreas sobrepostas. Logo, para que seja perdida toda a sensação de um determinado dermátomo, três raízes dorsais adjacentes devem ser seccionadas. O que acontece ao mapa somatotópico no córtex quando uma aferência for removida, como, por exemplo, a de um dedo? A “área do dedo” no córtex ficaria simplesmente sem utilidade? Ela atrofiaria? Ou esse tecido passaria a ser utilizado pelas aferências originadas de outras fontes? A para essas questões é uma propriedade de PLASTICIDADE DO MAPA CORTICAL, que é a capacidade do córtex de se adaptar a determinadas situações, ou seja, áreas mais “utilizadas” acabam tendo uma maior área de recepção no córtex, enquanto que as menos usadas acabam tendo uma “atrofia”. Isso foi demonstrado através de exames de imagem funcional realizados em violinistas, mostrando que a quantidade de córtex dedicada para a mão esquerda (dedilhado) era maior que a da mão direita. 7. DIFERENCIAR AS DIVERSAS PERCEPÇÕES TÁTEIS: TEMPERATURA, PRESSÃO, DOR, TATO FINO E TATO GROSSEIRO, PROPRIOCEPÇÃO. TEMPERATURA Os termoceptores são terminações nervosas livres que possuem campos receptivos de cerca de 1 mm de diâmetro na superfície da pele. Duas sensações térmicas distintas – frio e calor – são detectadas por receptores diferentes. Os receptores de frio estão localizados no estrato basal da epiderme e estão ligados a fibras A, mielinizadas, de diâmetro médio, embora alguns deles façam contato com fibras C, não mielinizadas e de diâmetro pequeno. Em relação a temperatura, valores entre 10°C e 40°C ativam os receptores de frio. Já, os receptores de calor, que não são tão abundantes quanto os receptores de frio, estão localizados na derme e estão ligados a fibras C não mielinizadas e de diâmetro pequeno; e são ativados em temperaturas entre 32°C e 48°C. Esses receptores de frio e de calor se adaptam rapidamente após o início de um estímulo, porém, continuam a gerar impulsos com frequências menores durante um estímulo prolongado. Além disso, as temperaturas abaixo de 10°C e acima de 48°C ativam principalmente os receptores de dor e não os termoceptores, que produzem sensações dolorosas. A via da temperatura é idêntica à via da dor. PRESSÃO A pressão, uma sensação prolongada sobre uma área maior do que a sentida pelo tato, ocorre com a deformação dos tecidos mais profundos. Os receptores que contribuem para a sensação de pressão incluem os corpúsculos táteis, os mecanoceptores cutâneos tipo I e os corpúsculo de Pacini que se adaptam rapidamente e são distribuídos amplamente ao longo do corpo: na derme e na tela subcutânea; nos tecidos submucosos das túnicas mucosas e serosas; e nas glândulas mamárias, na genitália externa e em algumas vísceras, como o pâncreas e a bexiga urinária. DOR A dor é indispensável para a sobrevivência. Ela exerce função protetora, pois sinaliza condições nocivas e que possam danificar os tecidos. Os nociceptores, os receptores de dor, são terminações nervosas livres encontradas em todos os tecidos do corpo, exceto no encéfalo. Eles são ativados por estímulos térmicos, mecânicos ou químicos intensos. A irritação ou a lesão tecidual liberam substâncias químicas como prostaglandinas, cininas e íons potássio (K + ) que estimulam os nociceptores. A dor pode persistir mesmo após a remoção do estímulo doloroso porque as substâncias químicas que medeiam a dor permanecem e esses receptores apresentam pouca adaptação. A transdução dos estímulos dolorosos ocorre em terminações nervosas das fibras não-mielinizadas do tipo C e nas pouco mielinizadas do tipo A-delta. Além disso, observa-se que a maioria dos nociceptores respondem a diferentes estímulos, são os receptores polimodais, no entanto, existem nociceptores que são altamente específicos. O estímulo doloroso levado ao SNC pode ser de dois tipos, primária (rápida e aguda) e secundária (lenta e contínua). Sabe-se que a dor primária é causada devido a ativação de fibras A-delta, enquanto que a dor secundária é causada pela ativação de fibras do tipo C. Dessa forma, as fibras de pequeno calibre (tipo A), possuem seus corpos celulares nos gânglios da raiz dorsal segmentar e entram pelo corno dorsal da medula espinhal, onde se ramificam, percorrendo uma curta distância no sentido rostral e caudal na medula, em uma região denominada de tracto de Lissauer, fazendo sinapse com células da parte externa do corno dorsal, em uma região conhecida como substância gelatinosa. Vale salientar que, os axônios de nociceptores viscerais entram na medula pelo mesmo trajeto que os nociceptores cutâneos. Dessa forma, sabe-se que na medula espinhal ocorre uma mistura substancial de informações dessas duas fontes aferentes, resultando em um fenômeno conhecido como dor referida, no qual a ativação de um receptor visceral é percebida como uma sensação cutânea, sendo um exemplo clássico dessa situação, a angina. As informações sobre a dor são conduzidas da medula espinhal ao encéfalo através da via espinotalâmica. Nessa via, observa-se que os axônios dos neurônios de segunda ordem decussam imediatamente e ascendem através do tracto espinotalâmico, que como diz o nome, seguem até o tálamo. A partir do tálamo, tanto o tracto espinotalâmico, como os axônios do lemnisco trigeminal, projetam-se para várias áreas do córtex cerebral. TATO FINO O tato fino é preciso, rápido, discriminativo e apresenta uma representação espacial detalhada. É capaz de localizar a posição e movimento das diferentes partes do corpo sem utilizar a visão. As vias do trato fino são as fibras dos neurônios dos gânglios da raiz dorsal que penetram na medula pela raiz dorsal e ascendem pelos fascículos grácil. Esses fascículos terminam nos núcleos grácil (mediais) e cuneiforme (laterais) do bulbo, onde estão situados os segundo neurônios da sequência. Os axônios desses núcleos passam a fazer parte dos leminiscos mediais, que cruzam a linha média na decussação dos leminiscos, e terminam no núcleo ventro-póstero- lateral (VPL) do tálamo. Do tálamo, axônios do terceiros neurônios da via passam pela cápsula interna e terminam na área somestésica geral do córtex cerebral. TATO GROSSEIRO O tato grosseiro, como o próprio nome já diz, é grosseiro, lento e impreciso. É capaz de perceber a temperatura do ambiente e de objetos. As vias do tato grosseiro são as fibras dos neurônios dos gânglios da raiz dorsal que penetram na medula pela raiz dorsal. Após ascender por muitos segmentos medulares ou descer alguns, faz sinapse com os segundos neurônios da via, localizados na coluna dorsal da medula. As fibras desses neurônios cruzam a comissura branca ventral e incorporam-se ao trato espinotalâmico ventral, situado no funículo anterior da medula, que segue até o núcleo ventro-póstero- lateral (VPL) do tálamo. Do tálamo, axônios do terceiros neurônios da via passam pela cápsula interna e terminam na área somestésica geral do córtex cerebral. PROPRIOCEPÇÃO “A propriocepção refere-se à capacidade de reconhecer a posição das articulações no espaço. Por um sistema de reduplicação em que uma via atinge a consciência e outra não, o cérebro recebe informação quanto à angulação das articulações e, daí, à posiçãodas partes do corpo no espaço, o que leva também o indivíduo a construir a imagem do seu próprio corpo – o esquema corporal.” Compreende receptores sensoriais localizados nos músculos, tendões e articulações e suas conexões com o SNC. As informações geram percepções conscientes e também geram respostas e ajustes motores diretamente. Está envolvido com o sentido de posição e movimento do corpo e de suas partes, e o sentido de peso dos objetos. O Sistema Proprioceptivo é de natureza neurológica que recebe informações provenientes de múltiplos sensores do nosso corpo como a pele da sola dos pés, músculos e articulações, mucosas, língua, sistema visual e sistema auditivo do equilíbrio (labirinto). Este sistema integra e compatibiliza todas essas informações e expede as ordens necessárias para as fibras musculares de todo o corpo para que estas realizem uma determinada ação. É um sistema complexo que influencia a maioria das funções do organismo. Sempre que o Sistema Proprioceptivo entra em disfunção, os sintomas são múltiplos e podem manifestar-se de diferentes maneiras, dependendo do organismo.
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