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1 Tutoria 2.1 1. Compreender a relação do sistema olfatório e gustativo e entender os fatores que interferem no seu funcionamento. 2. Compreender as vias neurológicas do sistema gustativo e olfativo. 3. Definir anosmia, ageusia, hiposmia e disgeusia. 4. Entender como a utilização de termos técnicos pode afetar a relação médico-paciente. CARACTERIZAR A INTEGRAÇÃO SENSORIAL ENTRE OLFAÇÃO E GUSTAÇÃO & IDENTIFICAR CAUSAS PARA ALTERAÇÕES DOS SENTIDOS DA OLFAÇÃO E DA GUSTAÇÃO. - Interação sensorial - Alterações Diversas entidades nosológicas cursam com alterações olfatórias e gustativas, podendo ser congênitas ou adquiridas, sendo as mais citadas na literatura: doença nasal e sinusal obstrutiva, infecções de vias aéreas superiores, traumatismo cranioencefálico, envelhecimento, causa congênita, exposição a tóxicos, algumas medicações, neoplasias nasais ou intracranianas, alterações psiquiátricas, doenças neurológicas, iatrogenia e idiopática. As anormalidades do paladar e do olfato comprovaram ser um tema bem mais complexo do que se reconhecia anteriormente e também estão presentes em situações como deficiência de vitaminas (B6, B12, A) e de zinco ou de cobre, tabagismo, gravidez, anestesia geral, traumas dentários, arrinencefalia e desvios do septo nasal. A obstrução é a causa mais comum de distúrbio olfatório. Se a obstrução é total, o indivíduo apresenta anosmia (moléculas odoríferas não atingem o epitélio olfatório), liberando a obstrução a habilidade olfatória retorna. A porção ântero-medial da parte inferior do corneto médio funciona como reguladora do fluxo aéreo para a região olfatória. Obstrução nesta área crítica por edema da mucosa, pólipos, tumores, deformidades ósseas, cirurgias entre corneto médio e septo nasal ou trauma podem diminuir ou eliminar a habilidade olfatória. Isto pode acontecer mesmo quando a cavidade inferior parece normal. Podem ocorrer em qualquer faixa etária, com predominância em mulheres. Os pacientes geralmente referem perda progressiva e gradual da olfação, flutuante, podendo ocorrer perdas agudas com infecções agudas e exposição a alérgenos. As infecções de vias aéreas superiores também constituem uma das principais causas de perda olfatória. A maioria em indivíduos entre 40 e 60 anos de idade, dos quais 70-80% são mulheres, geralmente por obstrução do fluxo aéreo e se resolve em um período de um a três dias. Em alguns poucos casos a olfação não retorna ao normal. À biópsia, pode haver metaplasia, com diminuição ou ausência de receptores olfatórios e com substituição por epitélio respiratório em alguns casos. A perda olfatória é proporcional à perda neuronal e o prognóstico é pobre. Um terço recupera- se espontaneamente com ou sem tratamento, ocorrendo mais 2 frequentemente hiposmia que anosmia. Raramente ocorre fantosmia (percepção de um odor que não é real). Traumatismos cranioencefálicos podem ocasionar danos aos nervos olfativos na lâmina cribiforme devido as forças de golpe ou contragolpe. Em adultos a perda da olfação é de 5-10%, já em crianças é de 1,3-3,2%. É mais prevalente no sexo masculino, com cerca de 60% dos casos. Em geral o grau de perda está associado à severidade do trauma, o que não significa dizer que um trauma mínimo não possa estar associado à anosmia. O início da perda geralmente é imediato, mas alguns pacientes só percebem após alguns meses. Parosmias são comuns. Amnésia nas primeiras 24 horas está associada à anosmia permanente em mais de 90% dos casos. Quando há preservação parcial da olfação tem-se observado diminuição da discriminação dos odores. A causa exata ainda não foi estabelecida. A teoria mais popular presume uma lesão dos nervos quando estes deixam o topo da lâmina cribiforme. A lesão pode ser no córtex frontal, pois alguns pacientes além de anosmia pós TCE também apresentam alterações psicossociais. A tomografia computadorizada é geralmente normal, podendo em alguns casos revelar fratura da lâmina cribiforme. A hiposmia ocorre mais em lesão frontal; a anosmia em lesão occipital, cinco vezes mais frequente. Cerca de 8 a 39% dos pacientes recuperam a função, dos quais 75% nos três primeiros meses. O limiar olfatório diminui com a idade (1% ao ano), sendo esse efeito menor nas mulheres que nos homens. Os idosos têm uma taxa maior de declínio da olfação para uns odores do que para outros, com diminuição da habilidade para discriminar o sabor na comida do cotidiano. Esta diminuição olfatória se deve ao processo fisiológico de envelhecimento (presbiosmia), ocorrendo na sexta ou sétima década, ou às doenças de Alzheimer e Parkinson. A disfunção olfatória é um dos sinais mais prevalentes na Doença de Parkinson. Observam-se alterações de discriminação, identificação e limiar olfatório. A hiposmia é um dos sinais que pode anteceder os sintomas motores da patologia. Em uma pesquisa recente foi encontrado que 80% dos pacientes com esta patologia apresentaram anormalidade da identificação olfatória, comparados aos controles. Na anosmia congênita, a possível fisiopatologia seria a degeneração ou atrofia do epitélio e/ou bulbo olfatório no processo de desenvolvimento. Geralmente é um achado isolado, mas há anosmia familiar associada a calvície prematura e cefaleia vascular, sendo hereditária, dominante, com penetrância variável. A Síndrome de Kallmann é a causa mais comum de disfunção olfatória congênita, 1/10000-50000), com anosmia (agenesia do bulbo olfatório) e hipogonadismo hipogonadotrófico, além de anormalidades renais, criptorquidismo, surdez, deformidades médio- faciais e diabetes. É causada por um defeito na migração dos neurônios que produzem o hormônio de liberação de gonadotrofinas (GnRH) e dos neurônios que formam os nervos olfatórios. A anosmia está relacionada à deficiência de GnRH porque a migração e diferenciação dos neurônios secretores de GnRH dependem da formação do bulbo olfatório. Os indivíduos acometidos não entendem o conceito de odor, portanto não 3 sentem a sua falta. Pelo fato de geralmente ainda persistirem alguns quimiorreceptores intactos, odores acres, irritantes e gustação podem ser detectados normalmente. Quando há exposição do sistema olfatório a substâncias tóxicas, a perda olfatória pode ocorrer em dias ou anos, podendo ser reversível ou permanente. O grau de lesão parece estar relacionado ao tempo de exposição e à concentração e toxicidade do agente, comumente associado ao tabaco. São exemplos de drogas que afetam a olfação: anfetaminas, antibióticos (aminoglicosídeos, tetraciclina), cocaína, derivados de petróleo, dióxido sulfúrico, etanol, formaldeido, metais pesados, metanol, monóxido de carbono, nicotina, solventes orgânicos, sulfa-to de zinco (tópico) e tetracloreto de carbono. Os medicamentos costumam afetar mais a gustação que a olfação. Na maior parte das vezes a olfação retorna com a suspensão da medicação, mas existem relatos de lesão permanente. Drogas que afetam a composição do muco podem alterar a olfação, como os beta-adrenérgicos, colinérgicos e agentes peptidérgicos. Os processos neoplásicos também merecem atenção, destacando-se os de localização intranasal, como pólipos nasais, papiloma, carcinoma epidermoide, adenoma, estesioneuroblastoma (tumor neuroolfativo raro), pois bloqueiam o fluxo aéreo para fenda olfatória ou por destruição local do aparelho olfatório. As neoplasias intracranianas que envolvem a superfície orbital do cérebro podem causar anosmia unilateral. Meningiomas da crista esfenoidal ou do sulco olfatório e gliomas do lobo frontal podem lesar os bulbos ou os tratos olfatórios. Anosmia pode também ocorrer em associação a outros tumores do lobo frontal e a lesões parasselares e hipofisárias. Em meningiomas do sulco olfatório ou da área da lâmina cribiforme, anosmia unilateral ocorre precocemente, evoluindopara anosmia bilateral, acompanhada com frequência de neuropatia óptica. A síndrome de Foster Kennedy consiste em anosmia acompanhada de atrofia óptica ipsilateral unilateral e papiledema contralateral, oriunda classicamente de um grande tumor envolvendo a região orbitofrontal. Certas patologias psiquiátricas cursam com distúrbios da olfação. A esquizofrenia pode cursar com alucinações olfatórias em 15% a 30% das vezes. Pacientes com depressão maior podem apresentar mesmo sintoma, mas geralmente possui habilidade olfatória preservada. A fantosmia pode se apresentar como aura em pacientes com epilepsia do lobo temporal. A iatrogenia não pode deixar de ser mencionada como fator etiológico relevante. Em procedimentos cirúrgicos pode ocorrer dano neural e estreitamento do fluxo nasal por alterações anatômicas ou tecido cicatricial. Alterações no olfato e no paladar ocorrem após laringectomia total, pois o paciente passa a respirar diretamente pela traqueia e o ar não passa através do nariz para os órgãos olfativos terminais. Como o olfato e o paladar estão intimamente ligados, as sensações de paladar são alteradas. Mas, com o passar do tempo, o paciente comumente se 4 acomoda a este problema, o que pode justificar o fato de nem todos os pacientes referirem alteração olfatória. Em cirurgias da fossa anterior e pós neurocirurgia transesfenoidal pode ocorrer lesão de lâmina cribiforme. A radioterapia também está inclusa no conjunto de condições que levam a disfunções do olfato e paladar, assim como as de causas idiopáticas, geralmente em adultos jovens, na meia idade e saudáveis. Na Hanseníase, as alterações de olfato podem ser encontradas em qualquer forma clínica da doença. Além disso, é uma queixa muito comum nessa patologia e pode ser encontrada mais frequentemente na forma lepromatosa, sendo referido que este acometimento estivesse relacionado com a severidade das alterações clínicas na mucosa nasal. Em estudo realizado em 2005, os achados de alterações de olfato foram encontrados em quatro formas diferentes de hanseníase, porém em pacientes em estágio avançado ou em reação. Encontrou-se hiposmia em 7,5% dos pacientes, cacosmia em 2,3% e anosmia em 0,6%. Poucos casos de distúrbio do olfato têm origem neurológica. Esclerose múltipla pode causar alterações do olfato devido a envolvimento das vias olfatórias. Condições neurológicas diversas que causam anosmia incluem hidrocefalia, acometimento da artéria cerebral anterior próximo à sua origem, meningite basilar, abscessos do lobo frontal e doença de Refsum. Lobectomias temporais que incluam o córtex piriforme podem causar déficits na identificação de odores. A hiperosmia geralmente é funcional, mas pode ocorrer em certos tipos de abuso de drogas e enxaqueca. Alucinações olfativas se devem mais frequentemente a psicose, mas podem decorrer de uma lesão do sistema olfativo central, geralmente neoplásica ou vascular, ou como manifestação de crise convulsiva. As assim chamadas crises uncinadas são crises parciais complexas ou do lobo temporal precedidas de uma aura olfativa ou gustativa, geralmente desagradável, e frequentemente acompanhadas, enquanto o paciente perde a consciência, de movimentos de estalar os lábios e ou de mastigação. Esses ataques são tipicamente oriundos de um foco convulsivo envolvendo estruturas do lobo temporal medial. O paladar pode ser afetado em casos de lesões do nervo facial proximais à saída da corda timpânica. Já no caso de distúrbios gustativos permanentes, estes podem sobrevir após paralisia facial de Bell. Disfunções do paladar e do olfato frequentemente ocorrem juntas, pois as anormalidades do paladar se devem geralmente a disfunção olfativa. Disgeusia pode ser um efeito direto ou indireto de condições malignas. Hipergeusia e parageusias podem ocorrer em psicoses e no transtorno de conversão. Alucinações gustativas podem ocorrer em crises parciais complexas e nos tumores envolvendo o uncus ou o opérculo parietal e frequentemente ocorrem em conjunto com as alucinações olfatórias. Pacientes idosos desenvolvem por vezes disgeusia de origem obscura que pode ocasionar anorexia e perda de peso. A sensibilidade gustativa aumentada ocorre em pacientes com doença de Addison, deficiência da hipófise e fibrose cística. Lesões do nervo lingual podem causar perda do paladar juntamente com perda da sensação exteroceptiva do lado da língua afetado. 5 CARACTERIZAR A ESTRUTURA E FUNÇÕES DA LÍNGUA E DO NARIZ. Língua A língua é um órgão altamente muscular, que participa na deglutição, do paladar e da fala. Tem posição parcialmente oral e parcialmente faríngea e está fixada pelos seus músculos ao osso hioide, mandíbula, processos estiloides, palato mole e parede da faringe. Possui uma raiz, um ápice, um dorso curvo e uma face inferior. Tem um formato de cone posicionado em sentido sagital e aplanado em sentido crânio caudal. Estando sua ponta localizada anteriormente, tocando os dentes incisivos. Sua túnica mucosa é normalmente rosa e úmida e está firmemente aderida aos músculos subjacentes. A mucosa dorsal é coberta por inúmeras papilas, algumas das quais apresentam os calículos gustatórios. As fibras musculares intrínsecas estão dispostas em um padrão de entrelaçamento complexo de fascículos longitudinais, transversais, verticais e horizontais, possibilitando maior mobilidade. Os fascículos são separados por uma quantidade variável de tecido adiposo que aumenta em sua porcão posterior. A raiz da língua esta fixada ao osso hioide e a mandibula e, entre eles, esta em contato, inferiormente, com os músculos genio-hioideo e milo-hioideo. Seu dorso (face póstero-superior) é geralmente convexo em todas as direções em repouso. Podemos considerar que a língua tem duas faces, duas bordas, uma ponta e uma base. Estando dividida por um sulco terminal em forma de V em uma parte oral (pré-sulcal), anterior, voltada para cima, e uma parte faríngea (pós-sulcal), posterior, voltada para a região posterior. A parte pré-sulcal forma cerca de dois terços do comprimento da língua. Estas duas porções diferem uma da outra pela mucosa, inervação, origens embrionárias e funções. 6 As Faces da Língua A face superior está em intimo contato com o palato e em sua porção mais posterior toca a faringe. Possui uma linha média que contem um sulco longitudinal mais ou menos marcado a depender do indivíduo. A face inferior, muito menos extensa que a face superior, repousa em sua totalidade sobre o assoalho da boca a qual está unida por uma dobra media, o frênulo da língua. Na parte inferior do frênulo e de cada lado da linha média, observamos dois pequenos tubérculos, no vértice desses pequenos tubérculos encontra-se os óstios dos ductos excretores das glândulas sub-linguais. Além disso nota-se também uma extensa rede venosa sub-mucosa que irá se unir e formar a veia sub-lingual. Parte Oral (pré-sulcal) A parte pré-sulcal da língua esta localizada na cavidade oral. Possui um ápice que toca os dentes incisivos, uma margem em contato com as gengivas e dentes, e uma face superior (dorso) relacionada com os palatos duro e mole. De cada lado, em frente ao arco palatoglosso, existem quatro ou cinco pregas verticais, as papilas folhadas, que representam vestígios de papilas maiores encontradas em muitos outros mamíferos. A túnica mucosa dorsal possui um sulco mediano longitudinal e está recoberta pelas papilas filiformes, fungiformes e circunvaladas. A túnica mucosa na face inferior (ventral) é lisa, arroxeada e refletida sobre o assoalho da boca e gengivas: e unida ao assoalho da boca anteriormente pelo frênulo da língua. A veia lingual profunda, que e visível, situa-se lateralmente ao frênulo em cada lado. A prega franjada, uma crista de mucosacom margens em direção anteromedial ao ápice da língua, encontra- se lateral a veia. Esta parte da língua desenvolve-se a partir de edemas linguais da arcada mandibular e do tubérculo impar, e esta derivação embriológica explica sua inervação sensitiva. http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2016/02/boca-assoalho.jpg 7 Porção Faringe (pós-sucal) A parte pos-sulcal da língua constitui a sua base e situa-se posteriormente aos arcos palatoglossos. Embora forme a parede anterior da parte oral da faringe, é descrita aqui por conveniência. Sua túnica mucosa e refletida lateralmente em direção as tonsilas palatinas e parede faríngea, e posteriormente para a epiglote por uma prega glossepiglótica mediana e duas laterais que circundam duas depressões ou valéculas epiglóticas. A parte faríngea da língua e desprovida de papilas e exibe elevações baixas. Existem nódulos linfoides subjacentes que são incorporados na túnica submucosa e coletivamente denominados tonsilas linguais. Os ductos de pequenas glândulas seromucosas abrem-se nos ápices dessas elevações. A parte pos-sulcal da língua desenvolve-se a partir da eminencia hipobranquial. Em ocasiões raras em que a glândula tireoide não migra para longe da língua durante o desenvolvimento embrionário, ela permanece na parte pós-sulcal da http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2016/02/lingua_faringe.jpg 8 língua como uma glândula tireóide lingual funcional. A Constituição Anatômica da Língua A língua é composta por um esqueleto osteo-fibroso, por músculos e por um revestimento mucoso. O Esqueleto Osteo-fibroso É constituído pelo osso hióide, as lâminas fibrosas da membra glosso-hioidea e pelo septo da língua. Osso Hióide Descrito em Osteologia – Ossos da Face A Membrana Glosso-hioidea É uma folha fibrosa situada na parte posterior da língua e disposta transversalmente. Origina-se na borda superior do corpo do osso hióide. Desde esse ponto dirige-se para cima e para frente em direção aos músculos da língua. O Septo da Língua É uma lâmina fibrosa situada na borda linha média entre os m. Genioglosso. Tem formato semelhante à uma pequena foice, cuja base se continua com a membrana glosso-hioidea e por intermédio dela, insere-se no osso hióide. Os Músculos da Língua A língua e dividida por um septo fibroso mediano, ligada ao corpo do osso hioide. Existem músculos extrínsecos e intrínsecos em cada metade, sendo que os extrínsecos estendem-se para fora da língua, movendo-a fisicamente, e os intrínsecos ficam totalmente em seu interior, alterando sua forma. Estão dispostos da seguinte forma: Músculos Extrínsecos da Língua Genioglosso; Hioglosso; Estiloglosso; Condroglosso; Palatoglosso Músculos Intrínsecos da Língua Longitudinal Superior; Longitudinal Inferior; Transverso; Vertical M. Genioglosso É o músculo mais volumoso da língua. Possui um formato triangular com vértice anterior em corte sagital, situado próximo e paralelo alinha media. Origina-se a partir de um tendão curto fixado na espinha geniana superior, atras da sínfise da mandíbula, acima da origem do músculo genio-hioideo. A partir deste ponto, ele abre-se para trás e para cima. A inserção do m. genioglosso às espinhas genianas evita que a língua afunde para trás e obstrua a respiração, por isso os anestesistas tracionam a mandíbula para a frente a fim de se beneficiar dessa inserção. Interessante, não? Aposto que muitos anestesistas não sabiam disso! O suprimento vascular do m. genioglosso faz-se pela artéria sublingual, ramo da artéria lingual e ramo sub-mentual da artéria facial. Ele é inervado pelo n. hipoglosso e suas ações produzem tração da língua para a frente, projetando http://anatomiaonline.com/face 9 seu ápice a partir da boca e atuando bilateralmente, os dois músculos abaixam a parte central da língua, tornando-a concava de um lado ao outro. Atuando unilateralmente, a língua diverge para o lado oposto do músculo que contraiu. M. Hioglosso O hioglosso é fino, plano e quadrilátero situado na parte lateral e inferior da língua. Origina-se de toda a extensão do corno maior e da parte anterior do corpo do osso hióide. Terminam inserindo -se no septo da língua. Seu suprimento vascular se faz pelo ramo sublingual da artéria lingual e pelo ramo submentual da artéria facial. É inervado pelo nervo hipoglosso e sua ação abaixa a língua ao mesmo tempo retrai e comprime transversalmente. 10 M. Estiloglosso É o mais curto e menor dos três músculos estiloides. Origina-se da face anterolateral do processo estiloide, perto do seu ápice, e da extremidade estiloide do ligamento estilomandibular. Passa para frente e para baixo e divide- se no lado da língua em uma parte longitudinal, que penetra na língua fundindo-se com o m. longitudinal inferior da língua na frente do m. hioglosso. É vascularizado pelo ramo sublingual e inervado pelo n. Hipoglosso. Quando contrai o m. estiloglosso puxa a língua para cima e para trás. M. Condroglosso Muitas vezes é considerado como uma parte do m. hioglosso. Este músculos estão separados um do outro por algumas fibras do m. genioglosso. O m. condroglosso tem cerca de 2 cm de comprimento e origina-se do lado medial e da base do corno menor do hióide. Dirige-se superiormente para se unir com a musculatura intrínseca, entre os músculos hioglosso e genioglosso. Sua vascularização, inervação e função são as mesmas do m. hioglosso. Corte coronal através da língua, boca e corpo da mandíbula oposto ao primeiro dente molar. M. Palatoglosso O palatoglosso esta intimamente associado ao palato mole em função e inervação, e é descrito com os outros músculos palatais no estudo da faringe. http://anatomiaonline.com/faringe http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2016/02/lingua_coronal.jpg 11 M. Longitudinal Superior O músculo longitudinal superior constitui-se em um fino estrato de fibras oblíquas e longitudinais situadas abaixo da túnica mucosa do dorso da língua. Estende-se para a frente a partir do tecido fibroso submucoso perto da epiglote e do septo da língua, mediano, ate as margens linguais. Algumas fibras estão inseridas na membrana mucosa. M. Longitudinal Superior O músculo longitudinal inferior e uma faixa estreita de músculo perto da face lingual inferior da língua, entre os músculos genioglosso e o hioglosso. Estende-se desde a raiz ate o ápice da língua. Algumas das suas fibras posteriores são ligadas ao corpo do osso hioide. Anteriormente, funde-se com o músculo estiloglosso. Metade esquerda da língua, vista medial, mostrando a artéria lingual e ramificações dos nervos lingual e hipoglosso M. Transverso Passa lateralmente a partir do septo fibroso mediano até o tecido fibroso submucoso na margem lingual, misturando-se com o m. palatofaríngeo. http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2016/02/lingua_sagital.jpg 12 M. Vertical Os músculos verticais estendem-se a partir da face dorsal ate a ventral da língua nas bordas anteriores. Os músculos intrínsecos são vascularizados pela artéria lingual e todos eles são inervados pelo n. hipoglosso. A função comum deles é de alterar a forma da língua. Assim, a contração dos músculos longitudinais superior e inferior tende a encurtar a língua, mas os superiores também curvam o ápice para os lados e para cima, tornando o dorso concavo, enquanto os inferiores puxam o ápice para baixo, tornando o dorso convexo. O m. transverso estreita e alonga a língua, enquanto o m. vertical a torna mais achatada e mais larga. Agindo sozinhos ou em pares e em infinitas combinações, os músculos intrínsecos conferem a língua uma mobilidade precisa e altamente variada, importante não só na função alimentar,mas também na fala. Nervo lingual, ducto submandibular e glândulas salivares submandibular e sublingual no assoalho da boca. Vista lingual, lado esquerdo – Sobotta 2006 http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2016/02/nervo-lingual.jpg 13 O Nariz – Fossas Nasais O Nariz é composto por duas fossas nasais que constituem o segmento inicial da arvore respiratória, comunicando-se com o exterior por intermédio das narinas e com a rinofaringe por intermédio das coanas. Ele é a primeira parte das vias aéreas superiores e é responsável pelo aquecimento, umidificação e, de certa forma, pela filtragem do ar inspirado. Ele tambem abriga o epitelio olfatorio, que contém neuronios receptores olfat.rios, respons.veis pela detec..o de moléculas odoríferas transmitidas pelo ar. O nariz pode ser subdividido em nariz externo, que se abre anteriormente para a face através das narinas, e uma c.mara interna, dividida sagitalmente por um septo em cavidades esquerda e direita, que se abrem posteriormente para a parte nasal da faringe através das aberturas nasais posteriores chamadas de côanas. As cavidades nasais estão alojadas em uma estrutura de suporte composta de osso e cartilagens fibroelásticas. Os ossos maiores desta arma..o cont.m espaços preenchidos por ar e revestidos por epitélio respirat.rio, descritos coletivamente como seios paranasais. Os seios paranasais e os ductos lacrimonasais drenam para a cavidade nasal através de aberturas em suas paredes laterais. O Nariz Externo A forma do nariz externo varia consideravelmente entre os indivíduos. Trata-se de uma estrutura piramidal localizada na face, sobre a linha mediana e inserida no esqueleto facial. O seu ângulo superior ou raiz do nariz é contínuo com a fronte e a sua extremidade livre forma o ápice do nariz, que se projeta anteriormente. Sua base contém duas aberturas elipsoidais, as narinas, que se abrem para a sua face inferior, separadas pelo septo nasal e pela columela. A forma geral das narinas é muito variável. Elas geralmente medem 1,5-2 cm anteroposteriormente e 0,5-1 cm transversalmente e s.o mais estreitas na frente. As faces laterais do nariz unem-se no plano mediano formando o dorso do nariz. O sulco da asa do nariz é um sulco na pele que delimita a asa do nariz acima e liga-se ao sulco nasolabial. Abaixo, ele se curva em direção ao ápice do nariz, mas não o o atinge. O esqueleto osso do nariz pode ser melhor estudado no capítulo ossos do crânio. O arcabouço cartilagíneo consiste nos processos laterais da cartilagem do septo nasal, na cartilagem alar maior e em várias cartilagens alares menores As Fossas Nasais A cavidade nasal é um espaço irregular entre o teto da cavidade oral e a base do crânio. É mais ampla abaixo do que acima e tem sua maior extensão e profundidade vertical na sua região central. Nesta região é dividida por um septo osteocartilagíneo vertical que tem posição aproximadamente mediana, o septo nasal. A parte óssea do septo atinge o limite posterior da cavidade. A cavidade nasal comunica-se com o seio frontal, com as células etmoidais, com o seio maxilar e com o seio esfenoidal e se abre na parte nasal da faringe através de um par de aberturas ovais, as coanas. https://www.anatomiaonline.com/seios-paranasais/ https://www.anatomiaonline.com/bwg_gallery/ossos-do-cranio/ https://www.anatomiaonline.com/bwg_gallery/ossos-do-cranio/ 14 As coanas são separados pela margem posterior do vômer, e cada um é limitado superiormente pelo processo vaginal das lâminas mediais do processo pterigóide, lateralmente pela lâmina perpendicular do osso palatino e pela l.mina medial do processo pterigóide, e inferiormente pela lâmina horizontal do osso palatino. As 2 fossas nasais estão separadas uma da outra pelo septo nasal e cada uma é delimitada por 4 paredes: – inferior ou soalho, que corresponde à abóbada palatina. – superior ou abóbada, formada pelo osso frontal, pela lâmina crivosa do osso etmóide e pela parede anterior do corpo do esfenóide – interna (medial) ou septo nasal, formado anteriormente pela cartilagem quadrangular, superiormente pela lâmina per pendicular do etmóide e inferiormente pelo vômer – externa (lateral), de todas a mais importante, formada justaposição de vários ossos (maxilar, palatino, etmóide, e corneto inferior). Também é chamada de parede turbinada, pois nela se dispõem, de cima para baixo, 3 a 4 saliências osteo-mucosas denominadas cornetos, também podem ser chamados de conchas. Os Cornetos Nasais São 3 cornetos nasais – um superior, um médio e um inferior. Eles se inserem na parede externa da fossa nasal, possuem uma extremidade anterior ou cabeça, uma extremidade posterior ou cauda e uma porção intermediária ou corpo. Eles limitam, com a própria parede externa da fossa nasal, determinados espaços denominados meatos. No meato inferior https://www.anatomiaonline.com/bwg_gallery/ossos-do-cranio/ https://www.anatomiaonline.com/cranio/ http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz4.jpg http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz4.jpg http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz3.jpg 15 desemboca o canal lacrimal. O meato médio, de todos o mais importante, tem uma estrutura anatômica complexa, determinada pela desembocadura dos canais e orifícios das cavidades paranasais anteriores (frontal, maxilar e etmóide anterior). No meato superior desembocam os seios posteriores (etmóide posterior e esfenóide). Septo Nasal Rinofaringe http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz4.jpg http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz5.jpg http://anatomiaonline.com/wp-content/uploads/2015/10/nariz_netter.jpg 16 DESCREVER AS VIAS NEUROLÓGICAS SENSITIVAS RELACIONADAS À GUSTAÇÃO E A OLFAÇÃO. GUSTAÇÃO Os seres humanos evoluíram como onívoros. Um sistema sensível e versátil de gustação foi neces- sário para distinguir entre novas fontes de alimentos e possíveis toxinas. Algumas de nossas preferências gustatórias são inatas. Temos uma preferência inata para o sabor doce, provido pelo leite materno. Substâncias amargas são instintivamente rejeitadas: de fato, muitos tipos de venenos são amargos. No entanto, a experiência pode modificar fortemente nossos instintos, e podemos aprender a tolerar e mesmo a gostar do amargor de substâncias, como o café. O corpo tem a capacidade para reconhecer a deficiência de certos nutrientes-chave e desenvolver um apetite por eles. Por exemplo, quando privados de sal, ansiamos por comidas salgadas. Os Sabores Básicos Embora o número de substâncias seja praticamente ilimitado e a variedade de sabores pareça imensurável, é provável que sejamos capazes de reconhecer apenas alguns sabores básicos. A maioria dos cientistas estima o número desses sabores em cinco. Quatro sabores básicos são salgado, azedo (ácido), doce e amargo. O quinto sabor básico é o umami, que significa “delicioso” em japonês, definido pelo gosto saboroso do aminoácido glutamato; glutamato monossódico, ou GMS, é a forma culinária usual. As cinco principais categorias de sabores básicos parecem ser comuns entre as culturas humanas, mas pode haver outros tipos de qualidades de sabores. A correspondência entre a química e o sabor percebido é óbvia em alguns casos. Muitos ácidos são azedos, e muitos sais são salgados. A estrutura química das substâncias, porém, pode variar consideravelmente, ao passo que os seus sabores permanecem os mesmos. Muitas substâncias são doces, desde os açúcares comuns (como a frutose - frutas e mel; e a sacarose - açúcar de mesa), até́ certas proteínas e os adoçantes artificiais (sacarina e aspartame). De modo surpreendente, os açúcaressão os menos “doces” entre esses; considerando-se a mesma quantidade em gramas, os adoçantes artificiais e as proteínas citadas são 10.000 a 100.000 vezes mais doces que a sacarose. As substâncias amargas variam de simples íons, como o K+ (o KCl realmente evoca tanto o gosto amargo quanto o salgado) e o Mg2+, até moléculas orgânicas complexas, como a cafeína. Muitos compostos orgânicos amargos podem ser percebidos mesmo em concentrações muito baixas. Existe uma vantagem óbvia para essa característica, pois geralmente as substâncias venenosas são amargas. - Como podemos perceber os inúmeros sabores dos alimentos, se temos apenas um pequeno conjunto de tipos básicos para a detecção olfatória? Primeiro, cada alimento ativa uma diferente combinação de sabores básicos, ajudando a torná-lo único. Segundo, a maioria dos alimentos apresenta um sabor característico, como resultado da combinação simultânea de seu aroma e de seu gosto. Por exemplo, sem o sentido do olfato (e da visão), um pedaço de cebola pode ser facilmente confundido com a mordida de uma maçã. Terceiro, outras modalidades sensoriais podem contribuir para uma experiência gustatória única. Textura e temperatura são importantes, e a sensação de dor é essencial para se perceber o sabor picante 17 e estimulante dos alimentos preparados com capsaicina, o ingrediente-chave nas pimentas. Portanto, para distinguir o sabor único de um alimento, nosso cérebro combina informações sensoriais acerca de seu sabor, aroma e tato. Os Órgãos da Gustação Além da língua, outras áreas da boca, como o palato, a faringe e a epiglote, também estão envolvidas. Os aromas do alimento que estamos consumindo também passam pela faringe rumo à cavidade nasal, onde podem ser detectados pelos receptores olfatórios. A ponta da língua é a mais sensível para o sabor doce, o fundo para o amargo, e as bordas laterais para o salgado e o azedo. Entretanto, isso não significa que sentimos o sabor “doce” apenas na ponta da língua. A maior parte da língua é sensível a todos os sabores básicos. Espalhadas sobre a superfície da língua, estão pequenas projeções, denominadas papilas. Cada papila tem de um a várias centenas de botões gustatórios, visíveis apenas ao microscópio. Cada botão tem de 50 a 150 células receptoras gustatórias, arranjadas como os gomos de uma laranja. As células gustatórias compreendem apenas 1% do epitélio da língua. Os botões gustatórios possuem ainda células basais que envolvem as células gustatórias, e mais um conjunto de axônios aferentes gustatórios. Uma pessoa normalmente possui de 2 mil a 5 mil papilas gustatórias, embora em casos excepcionais possa apresentar bem menos, em torno de 500, ou muito mais, na ordem de 20 mil. Concentrações muito baixas não serão percebidas, mas em uma concentração crítica, o estímulo evocará a percepção de sabor; este é o limiar de concentração. Em concentrações imediatamente acima do limiar, a maioria das papilas tende a ser sensível a apenas um sabor básico: há papilas sensíveis ao azedo (ácido) e papilas sensíveis ao doce, por exemplo. Entretanto, quando as concentrações dos estímulos gustatórios aumentam, a maioria das papilas torna-se menos seletiva. Embora uma papila possa responder apenas ao doce quando os estímulos são fracos, ela poderia também responder ao ácido e ao salgado se os estímulos se tornam mais fortes. Sabemos, agora, que cada papila tem vários tipos de células receptoras gustatórias e que cada tipo de receptor é especializado para uma categoria diferente de sabor. 18 As Células Receptoras Gustatórias A parte quimicamente sensível de uma célula receptora é a sua pequena região de membrana, chamada de extremidade apical, próxima da superfície da língua. As extremidades apicais têm extensões finas, chamadas de microvilosidades, que se projetam para o poro gustatório, uma pequena abertura na superfície da língua, onde a célula gustatória é exposta ao conteúdo da boca. De acordo com critérios histológicos padrão, as células receptoras gustatórias não são neurônios. Entretanto, elas fazem sinapses com os terminais axonais gustatórios aferentes, na base dos botões gustatórios. As células do botão gustatório sofrem um constante ciclo de crescimento, morte e regeneração; a vida média de uma célula gustatória é de cerca de 2 semanas. Esse processo depende da influência do nervo sensorial, uma vez que, se o nervo for cortado, o botão gustatório degenera. Quando um composto químico apropriado ativa uma célula receptora gustatória, seu potencial de membrana se altera, geralmente por despolarização. Essa mudança na voltagem é denominada potencial do receptor. Se o potencial do receptor é despolarizante e suficientemente grande, alguns receptores gustatórios, assim como os neurônios, podem disparar potenciais de ação. De qualquer modo, a despolarização da membrana do receptor promove a abertura de canais de cálcio dependentes de voltagem; o íon Ca2+ entra no cito- plasma e desencadeia a liberação do transmissor. Essa é a transmissão sináptica básica, de um receptor gustatório para um axônio sensorial. O transmissor liberado depende do tipo de célula receptora gustatória. As células gustatórias para os estímulos azedo (ácido) e salgado liberam serotonina em axônios gustatórios, ao passo que as células para os estímulos doce, amargo e umami liberam trifosfato de adenosina (ATP) como transmissor primário. Em ambos os casos, o transmissor do receptor gustatório excita o axônio sensorial pós-sináptico, que dispara potenciais de ação, comunicando o sinal gustatório para o tronco encefálico. 19 As células gustatórias também podem usar outros transmissores, incluindo acetilcolina, GABA e glutamato, mas suas funções ainda são desconhecidas. Evidências de estudos recentes em camundongos sugerem que a maioria das células receptoras gustatórias responde principalmente ou exclusivamente a apenas um dos cinco sabores básicos. Exemplos são as células 1 e 3 na figura. No entanto, algumas células gustatórias e muitos axônios gustatórios apresentam múltiplas preferências de resposta. Cada axônio gustatório na figura é influenciado por vários dos sabores básicos, mas cada um apresenta uma clara preferência. Por que uma célula responde a um único tipo de estímulo químico, e outras respondem a três ou quatro tipos? O fato é que a resposta depende do mecanismo particular de transdução presente em cada célula. Mecanismos da Transdução Gustatória O processo pelo qual um estímulo ambiental causa uma resposta elétrica em uma célula receptora sensorial é chamado de transdução. O sistema nervoso possui uma miríade de mecanismos de transdução que o tornam sensível a substâncias químicas, pressão, sons e luz. A natureza do mecanismo de transdução determina a sensibilidade específica de um sistema sensorial. Nós podemos ver porque os olhos possuem fotorreceptores. Alguns sistemas sensoriais possuem um único tipo básico de célula receptora que utiliza um mecanismo de transdução (p. ex., o sistema auditivo). Entretanto, a transdução gustatória envolve diversos processos diferentes, e cada sabor básico pode usar um ou mais desses mecanismos. Os estímulos gustatórios podem (1) passar diretamente através de canais iônicos (salgado e ácido), (2) ligar-se a e bloquear canais iônicos (ácido) ou (3) ligar-se a receptores de membrana acoplados a proteínas G, que ativam sistemas de segundos mensageiros, que, por sua vez, abrem canais iônicos (doce, amargo e umami). - O Sabor Salgado: O protótipoda substância química salgada é o sal de mesa (NaCl). O sal é considerado incomum, pois concentrações relativamente baixas (10- 150 mM) têm sabor agradável, ao passo que as concentrações mais elevadas tendem a ser desagradáveis e repulsivas. O sabor do sal é principalmente o sabor do cátion Na+, porém os receptores gustatórios usam mecanismos muito diferentes para detectar concentrações baixas e altas desse íon. Para detectar baixas concentrações, as células gustatórias sensíveis ao sal utilizam um canal especial seletivo ao Na+ que é comum em outras células epiteliais e que é bloqueado pelo composto amilorida. A amilo- rida é um diurético (um fármaco que promove a produção de urina) utilizado para tratar alguns tipos de hipertensão e doença cardíaca. O canal de sódio sensível à amilorida é bastante diferente do canal de sódio dependente de voltagem que gera potenciais de ação. O canal gustatório não é sensível à voltagem e geralmente permanece aberto. Quando você saboreia uma sopa de galinha, a concentração de Na+ do lado de fora da célula receptora aumenta, e o gradiente de Na+ através da membrana fica mais agudo. O Na+, então, difunde a favor do gradiente, isto é, para dentro da célula, e a corrente de entrada induz a despolarização da membrana. Essa despolarização – o potencial de receptor –, por sua vez, causa a abertura dos canais de sódio e cálcio dependentes de voltagem, próximos das vesículas sinápticas, desencadeando a liberação do neurotransmissor sobre o axônio gustatório aferente. Os animais evitam concentrações muito elevadas de NaCl e outros sais, e os seres humanos geralmente relatam que tais soluções têm gosto 20 ruim. Parece que níveis elevados de sal ativam células gustatórias para o sabor amargo e azedo, que normalmente desencadeiam comportamento de evitação. Ainda permanece o mistério de como substâncias muito salgadas estimulam células gustatórias para o sabor amargo e azedo. Os ânions dos sais afetam o sabor dos cátions. Por exemplo, o NaCl aparenta ser mais salgado do que o acetato de Na+, aparentemente porque o maior ânion, o acetato, inibe o sabor salgado do cátion. O mecanismo de inibição dos ânions é pouco compreendido. Uma outra complicação é que esses ânions, quando se tornam maiores, tendem a impor seu próprio sabor. A sacarina sódica tem um sabor doce porque a concentração de sódio é muito baixa para provocar um estímulo salgado, e a sacarina ativa com grande potência os receptores para o estímulo doce. - O Sabor Azedo (Ácido): Um alimento tem sabor azedo devido à sua alta acidez (i.e., baixo pH). Os ácidos, como HCl, dissolvem-se em água e originam íons hidrogênio (prótons ou H+). Portanto, os prótons são os agentes causadores da sensação de acidez e do azedume. Os prótons podem afetar receptores sensíveis gustatórios de várias maneiras, podendo ser a partir de dentro ou de fora da célula gustatória, embora esses processos ainda sejam pouco compreendidos. É provável que o H+ possa se ligar e bloquear canais especiais seletivos ao K+. Quando a permeabilidade da membrana ao K+ é diminuída, ocorre despolarização. O H+ pode também ativar ou abrir um tipo especial de canal iônico da superfamília dos canais de potenciais de receptores transitórios (TRP), que são comuns em muitos tipos de células receptoras sensoriais. A corrente catiônica por meio de canais TRP também pode despolarizar células receptoras ao sabor azedo. O pH pode alterar praticamente todos os 21 processos celulares, podendo existir ainda outros mecanismos de transdução para o sabor azedo. É possível que um conjunto de efeitos possa evocar o sabor azedo. - O Sabor Amargo: Os processos de transdução subjacentes aos sabores amargo, doce e umami contam com duas famílias de proteínas receptoras gustatórias relacionadas, chamadas de T1R e de T2R. Os vários subtipos de T1R e T2R são todos receptores gustatórios associados a proteínas G, muito semelhantes aos receptores para neurotransmissores associados à proteína G. Há evidências de que os receptores para sabores amargo, doce e umami sejam dímeros; ou seja, formados por duas proteínas interligadas. Proteínas firmemente associadas são comumente encontradas nas células; por exemplo, a maior parte dos canais iônicos e dos canais estimulados por neurotransmissores é formada por várias proteínas diferentes associadas. As substâncias amargas são detectadas pelos cerca de 25 tipos diferentes de receptores T2R existentes em seres humanos. Os receptores para o estímulo amargo são detectores de venenos, e como temos muitos tipos desses receptores, podemos detectar uma grande variedade de substâncias venenosas diferentes. Os animais, no entanto, não são muito bons em detectar diferenças entre estímulos amargos, provavelmente porque cada célula gustatória sensível ao amargo expressa muitas e talvez a maioria das 25 proteínas receptoras. Devido ao fato de que cada célula gustatória pode enviar somente um tipo de sinal ao seu nervo aferente, a substância química que se ligar a um dos 25 receptores para o estímulo amargo desencadeará essencialmente a mesma resposta que outra substância química que se ligar a outro receptor. A importante mensagem que o encéfalo recebe desses receptores gustatórios é simplesmente de que uma substância química amarga é “Ruim! Não confiar!” Assim, o sistema nervoso aparentemente não distingue uma substância amarga de outra. Os receptores para o estímulo amargo usam uma via de segundos mensageiros para transferir o sinal ao axônio aferente gustatório. Na verdade, os receptores para os estímulos doce, umami e amargo parecem usar a mesma via de segundos mensageiros para enviar seus sinais para os axônios aferentes. Quando uma molécula estimulante de sabor se liga a um receptor para estímulo amargo (ou doce ou umami), ela ativa as proteínas G respectivas, as quais estimulam a enzima fosfolipase C, aumentando, assim, a produção do mensageiro intracelular trifosfato de inositol (IP3). Em células gustatórias, o IP3 ativa um tipo especial de canal iônico que é único das células gustatórias, promovendo a abertura do canal, permitindo a entrada de Na+ com subsequente despolarização celular. O IP3 também provoca a liberação de Ca2+ dos locais de armazenamento intracelulares. Esse aumento de Ca2+, por sua vez, desencadeia a liberação de neuro- transmissores de uma maneira incomum. As células gustatórias para amargo, doce e umami não apresentam vesículas pré-sinápticas contendo transmissores convencionais. Em vez disso, o aumento de Ca2+ intracelular ativa um canal de membrana especial que permite que o ATP saia da célula. O ATP atua como um transmissor sináptico e ativa receptores purinérgicos em axônios gustatórios pós-sinápticos. - Sabor Doce: Existem muitos estímulos doces diferentes, alguns naturais e outros artificiais. De modo surpreendente, todos parecem ser detectados pela mesma proteína receptora gustatória. Os receptores para sabor doce asseme- lham-se aos receptores para sabor amargo, pois eles são todos dímeros de 22 recep- tores acoplados a proteínas G. Um receptor funcional para o estímulo doce requer dois membros muito particulares da família de receptores T1R: T1R2 e T1R3 (ver Figura 8.6). Se algum desses dois membros estiver ausente ou tiver sofrido uma mutação, um animal pode não perceber o estímulo doce. De fato, todas as espécies de gatos e alguns outros carnívoros não apresentam os genes que codificam T1R2 e são indiferentes ao sabor de muitas moléculas que nós consideramos doce. Os produtos químicosque se ligam ao receptor de T1R2 + T1R3 (i.e., o receptor para o estímulo doce) ativam exatamente o mesmo sistema de segundo mensageiro que os receptores para o sabor amargo (Figura 8.7). Dessa forma, por que nós não confundimos as substâncias químicas que estimulam o sabor amargo com as que estimulam o sabor doce? A explicação é que as proteínas que formam o receptor estimulado pelo sabor amargo e aquelas que formam o receptor para o estímulo doce são expressas em células gustatórias diferentes. As células gustatórias para ambos os sabores, por sua vez, conectam-se a axônios gustatórios diferentes. A atividade de diferentes axônios gustatórios reflete a sensibilidade química das células gustatórias que os estimulam, de modo que as mensagens relacionadas aos estímulos doce e amargo são entregues ao sistema nervoso central (SNC) ao longo de diferentes linhas de transmissão. - Umami (Aminoácidos): “Aminoácidos” podem não fazer parte da resposta que você tem na ponta da língua quando lhe perguntam qual sua lista de sabo- res favoritos, mas lembre-se que proteínas são feitas de aminoácidos, os quais também são excelentes fontes de energia. Em suma, aminoácidos são os alimen- tos que sua mãe gostaria que você ingerisse. Muitos dos aminoácidos também têm gosto bom, embora alguns sejam amargos. O processo de transdução para o umami é idêntico ao que ocorre para o estí- mulo doce, com uma exceção. O receptor para o estímulo umami, assim como o receptor para o estímulo doce, é composto por dois membros da família de proteínas T1R, porém, neste caso, é T1R1 + T1R3 (ver Figura 8.6). Ambos os receptores, para os estímulos umami e doce, utilizam a proteína T1R3, portanto, é a outra proteína T1R que determina se o receptor é sensível a aminoácidos ou ao estímulo doce. Quando o gene que codifica a proteína T1R1 é removido em camundongos, eles tornam-se incapazes de perceber o sabor do glutamato e de outros aminoácidos, embora eles ainda demonstrem sensibilidade para o sabor doce e para outros estímulos gustatórios. Semelhante a outros tipos de receptores gustatórios, a genética de dife- rentes espécies de mamíferos promove interessantes preferências e deficiên- cias gustatórias. A maioria dos morcegos, por exemplo, não tem um receptor T1R1 funcional e, dessa forma, presume-se que não sinta o sabor de amino- ácidos. Os morcegos-vampiros não têm genes funcionais para ambos os estímulos umami e doce. Os antepassados dos morcegos supostamente tinham receptores para os estímulos umami e doce, mas ainda se desconhece por que eles foram perdidos. Considerando-se a similaridade entre o receptor para o estímulo umami e os receptores para os estímulos doce e amargo, não será surpresa para você que todos os três usem exatamente a mesma via de segundos mensageiros (ver Figura 8.7). Então, por que nós não confundimos o sabor dos aminoáci- dos com o de compostos químicos que estimulam os sabores doce e amargo? Relembrando, as células gustatórias expressam seletivamente apenas uma classe de proteína receptora gustatória. Existem células gustatórias específicas para o estímulo umami, como há células específicas para o estímulo doce e para o amargo. Os axônios gustatórios 23 que elas estimulam, por sua vez, enviam mensa- gens ao encéfalo, correspondentes aos estímulos umami, doce ou amargo. Vias Centrais da Gustação O principal fluxo da informação gustatória segue dos botões gustatórios para os axônios gustatórios primários, e daí para o tronco encefálico, depois subindo ao tálamo e, finalmente, chegando ao córtex cerebral. Três nervos cranianos contêm os axônios gustatórios primários e levam a informação gustatória ao encéfalo. Os dois terços anteriores da língua e do palato enviam axônios para um ramo do nervo craniano VII, o nervo facial. O terço posterior da língua é inervado por um ramo do nervo craniano IX ou nervo glossofaríngeo. As regiões ao redor do pescoço, incluindo a glote, a epiglote e a faringe, enviam axônios gustatórios para um ramo do nervo craniano X, o nervo vago. Esses nervos estão envolvidos em uma variedade de outras funções motoras e sensoriais, porém todos os seus axônios gustatórios entram no tronco encefálico, reunem-se em um feixe, e estabelecem sinapses dentro do núcleo gustatório delgado, que é parte do núcleo do tracto solitário no bulbo. As vias gustatórias divergem a partir do núcleo gustatório. A experiência consciente do gosto é presumivelmente mediada pelo córtex cerebral. O caminho para o neocórtex via tálamo é uma via comum para a informação sensorial. Os neurônios do núcleo gustatório fazem sinapses com um subgrupo de pequenos neurônios do núcleo ventral posteromedial (núcleo VPM), uma porção do tálamo que lida com a informação sensorial proveniente da cabeça. Os neurônios gustatórios do núcleo VPM enviam axônios ao córtex gustatório primário. As vias gustatórias direcionadas para o tálamo e o córtex são primariamente ipsilaterais (mesmo lado) aos nervos cranianos que as suprem. Lesões no núcleo VPM do tálamo ou no córtex gustatório, como resultado de um acidente vascular encefálico, por exemplo, podem causar ageusia, a perda da percepção gustatória. 24 A gustação é importante para os comportamentos básicos, como o controle da alimentação e da digestão, os quais envolvem vias gustatórias adicionais. As células do núcleo gustatório projetam-se para uma variedade de regiões do tronco encefálico, principalmente no bulbo, envolvidas na deglutição, na salivação, no refluxo, no vômito e nas funções fisiológicas básicas, como a digestão e a respiração. Além disso, a informação gustatória é distribuída para o hipotálamo e regiões relacionadas do telencéfalo basal (estruturas do sistema límbico). Essas estruturas parecem estar envolvidas na palatabilidade dos alimentos e na motivação para comer. Lesões localizadas, no hipotálamo ou na amígdala, um núcleo na base do telencéfalo, podem levar um animal a um estado de voracidade crônica, ao desinteresse pelos alimentos ou à alteração de suas preferências alimentares. A Codificação Neural da Gustação Se você pretende projetar um sistema para codificar sabores, você pode começar com muitos receptores gustatórios específicos para muitos estímulos básicos (doce, azedo, salgado, amargo, chocolate, banana, manga, carne, queijo suíço, etc.). Então, você poderia conectar cada tipo de receptor, por um conjunto separado de axônios, aos neurônios no encéfalo, que também responderiam a apenas um sabor específico. Em todo o trajeto até o córtex, você esperaria encontrar neurônios específicos respondendo ao “doce” e ao “chocolate”, e o sabor de sorvete de chocolate envolveria um rápido disparo dessas células, e muito pouco das células para “salgado”, “azedo” ou “banana”. Este conceito é a hipótese da linha marcada e, a princípio, parece simples e racional. No ponto inicial do sistema gustatório (as células receptoras), utilizamos algo semelhante a linhas marcadas de transmissão. Como vimos, células receptoras gustatórias individuais são, com frequência, seletivamente sensíveis a classes particulares de estímulo: doce, amargo ou umami. Algumas delas, no entanto, apresentam uma sintonia mais ampla aos estímulos; isto é, elas são menos específicas nas suas respostas. Axônios gustatórios primários são ainda menos específicos do que as células receptoras gustatórias, e a maioria dos neurônios gustatórios centrais continua a apresentar uma ampla responsividade em todo o trajeto até o córtex. Em outras palavras, a resposta de uma única célula gustatória é frequentemente ambígua com relação ao alimento que está sendo provado; as marcas nas linhas gustatórias são mais incertas que distintas. As célulasno sistema gustatório são pouco específicas por várias razões. Se uma célula receptora gustatória tem dois mecanismos de transdução diferentes, ela responderá a dois tipos de estímulos gustatórios, ainda que possa responder mais fortemente a um deles. Além disso, sinais de células receptoras gustatórias convergem em axônios aferentes. Cada célula receptora faz sinapse com um axônio gustatório primário, que também recebe sinais de várias outras células receptoras, daquela papila e de papilas vizinhas. Isso significa que um axônio pode combinar as informações de sabor de diversas células gustatórias. Se uma dessas células é particularmente sensível ao estímulo ácido e outra ao estímulo salgado, então o axônio responderá ao sal e ao ácido. Este padrão continua ocorrendo no encéfalo: os neurônios do núcleo gustatório recebem sinapses de muitos axônios de diferentes especificidades gustatórias, e eles podem tornar-se menos seletivos para o sabor que os axônios gustatórios primários. Toda essa mistura de informação gustatória pode parecer um caminho ineficiente para se projetar um sistema de códigos. Por que não usar muitas células gustatórias altamente específicas? Em parte, a resposta pode ser porque necessitaríamos de uma enorme variedade de tipos de receptores e poderíamos não ter como responder a novos estímulos. Assim, quando você saboreia um sorvete de chocolate, como o encéfalo, partindo, aparentemente, de uma informação ambígua, consegue resolver qual o 25 verdadeiro sabor do sorvete diante das milhares de outras possibilidades? A provável resposta é um esquema que inclui aspectos de linhas grosseiramente marcadas e um código de população, em que são usadas as respostas de um grande número de neurônios de sintonia mais ampla, em vez de respostas de um pequeno número de neurônios altamente específicos, para especificar as propriedades de um estímulo em particular, como um sabor. Esquemas envolvendo códigos de população parecem ser usados em ambos os sistemas sensorial e motor do encéfalo, como veremos em capítulos posteriores. No caso da gustação, as células receptoras são sensíveis a poucos tipos de sabor, muitas vezes apenas um; os axônios gustatórios e os neurônios que essas células estimulam no encéfalo tendem a responder de forma mais ampla, por exemplo, forte para o amargo, moderado para o azedo e para o sal, e tendem a não responder ao estímulo doce. O encéfalo pode distinguir entre sabores alternativos somente por meio de uma grande população de células gustatórias com diferentes padrões de respostas. Um alimento ativa um determinado conjunto de neurônios, em que alguns respondem com disparos muito fortes, alguns com disparos moderados, e ainda outros não respondem, ou talvez até mesmo fiquem inibidos, abaixo de sua taxa espontânea de disparo (i.e., taxa de disparo não estimulado). Um outro alimento estimula algumas das células ativadas pelo primeiro, mas também outras, e o padrão geral dos disparos é nitidamente diferente. A população relevante pode até mesmo incluir neurônios ativados pelo olfato, pela temperatura e por características de textura de um alimento. Certamente, a baixa temperatura e a cremosidade de um sorvete de chocolate contribuem para a nossa capacidade de distingui-lo de um bolo de chocolate. OLFATO O olfato traz tanto bons quanto maus sinais. Ela combina-se com a gustação para nos ajudar a identificar alimentos e aumentar nossa apreciação de muitos deles. Contudo, ela também pode alertar sobre o perigo potencial de algumas substâncias (como carne estragada) ou lugares (ambiente repleto de fumaça). No olfato, os sinais relativos a odores ruins podem se sobrepor àqueles dos agradáveis. Segundo algumas estimativas, podemos sentir o odor de centenas de milhares de substâncias, mas somente cerca de 20% destas apresentam odor agradável. A prática ajuda no olfato: os profissionais de perfumes e de bebidas podem chegar a distinguir milhares de odores. O olfato é também um modo de comunicação. Substâncias químicas liberadas pelo organismo, chamadas de feromônios, são sinais importantes para comportamentos reprodutivos, e elas também podem ser utilizadas para marcar território, identificar indivíduos e indicar agressão ou submissão. Embora sistemas de feromônios sejam bem desenvolvidos em muitos animais, sua importância em seres humanos não está clara. Os Órgãos do Olfato Nós não cheiramos com o nariz. Em vez disso, cheiramos com uma pequena e fina camada de células no alto da cavidade nasal, denominada epitélio olfatório. O epitélio olfatório tem três tipos celulares principais. As células receptoras olfatórias são os locais da transdução. Diferentemente das células receptoras gustatórias, os receptores olfatórios são neurônios genuínos, com axônios próprios que penetram no sistema nervoso central. As células de suporte são similares à glia; entre outras coisas, elas auxiliam na produção de muco. As células basais são a fonte de novos receptores. Os receptores olfatórios (assim como os gustatórios) crescem continuamente, morrem e regeneram-se em um ciclo que dura cerca de 4 a 8 semanas. De 26 fato, as células receptoras olfatórias estão entre os poucos tipos de neurônios no sistema nervoso que são regularmente substituídos ao longo da vida. O ato de “cheirar” leva o ar através das tortuosas passagens nasais, porém apenas uma pequena porcentagem desse ar passa sobre o epitélio olfatório. O epitélio produz uma fina cobertura de muco, que flui constantemente e é substituída a cada 10 minutos. Estímulos químicos presentes no ar, chamados de odorantes, dissolvem-se na camada de muco antes de atingirem as células receptoras. O muco consiste em uma solução aquosa contendo proteoglicanos (que contêm longas cadeias de açúcares), uma variedade de proteínas (incluindo anticorpos, enzimas e proteínas capazes de ligar odorantes) e sais. A presença de anticorpos no muco é crucial, uma vez que as células olfatórias podem ser uma via direta para a entrada no encéfalo de alguns vírus (como o vírus da raiva) e de bactérias. As proteínas ligantes de odorantes também são importantes, pois são pequenas e solúveis e podem auxiliar a concentrar odorantes no muco. O tamanho do epitélio olfatório é um indicador da acuidade olfatória de um animal. Os seres humanos são relativamente “maus farejadores”. A área da superfície do epitélio olfatório humano é de apenas cerca de 10 cm2. O epitélio olfatório de certos cães pode ter mais de 170 cm2, e os cães têm mais de 100 vezes mais receptores por centímetro quadrado do que os seres humanos. Farejando o ar acima do solo, os cães podem detectar as poucas moléculas odoríferas deixadas por alguém que passou por ali horas antes. Neurônios Receptores Olfatórios Os neurônios receptores olfatórios possuam um único e fino dendrito, que termina com uma pequena dilatação na superfície do epitélio. A partir dessa dilatação, há vários cílios longos e finos que se estendem para dentro da camada de muco. As substâncias odoríferas no muco ligam-se à superfície dos cílios e ativam o processo de transdução. No lado oposto da célula receptora olfatória, há um axônio muito fino e não mielinizado. Coletivamente, os axônios olfatórios constituem o nervo olfatório (nervo craniano I). Os axônios olfatórios não se juntam todos em um único feixe, como ocorre nos outros nervos cranianos. Em vez disso, depois de deixar o epitélio, pequenos grupos de axônios penetram em uma lâmina fina de osso, chamada de placa cribriforme, seguindo então para o bulbo olfatório. Os axônios olfatórios são frágeis, e em uma lesão traumática, como uma pancada na cabeça, as forças entre a placa cribriforme e o tecido circundante 27 podem romper os axônios olfatórios. Após esse tipo de lesão, os axônios não podem crescernovamente, resultando em anosmia, a incapacidade de perceber odores. - A Transdução Olfatória: Embora células receptoras gustatórias utilizem diversos diferentes sistemas moleculares de sinalização, os receptores olfatórios provavelmente usam apenas um. Todas as moléculas de transdução estão nos cílios. A via olfatória pode ser resumida assim: 1. Substâncias odoríferas → 2. Ligação aos receptores odoríferos na membrana → 3. Estimulação de proteína G (Golf) → 4. Ativação da adenilato-ciclase → 5. Formação de AMPc → 6. Ligação do AMPc ao canal catiônico ativado por nucleotídeo cíclico → 7. Abertura de canais catiônicos e influxo de Na+ e Ca2+ → 8. Abertura de canais de Cl− ativados por Ca2+ → 9. Fluxo de corrente e despolarização da membrana (potencial de receptor). Uma vez que os canais catiônicos ativados por AMPc estejam abertos, a corrente flui para dentro, e a membrana do neurônio olfatório despolariza. Além de Na+, o canal ativado por AMPc permite que quantidades substanciais de Ca2+ entrem no cílio. Por sua vez, o Ca2+ intracelular desencadeia uma corrente de Cl− ativada por Ca2+ que pode amplificar o potencial do receptor olfatório. Se o potencial de receptor 28 resultante for suficientemente grande, ele excederá o limiar para desencadear potenciais de ação no corpo celular, propagando espigas do axônio para o sistema nervoso central (SNC). A resposta olfatória pode ser encerrada por diferentes razões. As substâncias odoríferas difundem-se para longe, as enzimas na camada de muco podem degradá-las, e o AMPc na célula receptora pode ativar outras vias de sinalização que encerram o processo de transdução. Mesmo na presença continuada de um odorante, a intensidade percebida para um odor normalmente desaparece, uma vez que a resposta da célula receptora se adapta a um odorante dentro de cerca de um minuto. A diminuição da resposta, apesar da presença continuada de um estímulo, é chamada de adaptação, uma característica comum dos receptores em todos os sentidos. Essa via de sinalização tem dois aspectos incomuns: as proteínas receptoras para ligação de substâncias odoríferas no início da via e os canais ativados por AMPc próximos ao final. - Proteínas Receptoras Olfatórias: As proteínas receptoras têm sítios de ligação para odorantes em sua superfície extracelular. Há um grande número de proteínas receptoras. Os pesquisadores Linda Buck e Richard Axel, trabalhando na Universidade Columbia, em 1991, descobriram que há mais de mil genes para proteínas de receptores odoríferos nos roedores, fazendo desta a maior família de genes já descoberta em mamíferos. Essa importante e surpreendente descoberta rendeu a Buck e Axel o Prêmio Nobel em 2004. Os seres humanos têm menos genes de receptores olfatórios que os roedores – cerca de 350 que codificam receptores proteicos funcionais –, mas esse ainda é um número muito grande. Os genes de receptores olfatórios compreendem cerca de 3 a 5% de todo o genoma dos mamíferos. Os genes de receptores estão espalhados pelo genoma, e quase todos os cromossomos apresentam pelo menos alguns deles. Cada gene de receptor tem uma estrutura única, o que permite que as proteínas codificadas por esses genes liguem odorantes diferentes. É também surpreendente que cada célula receptora olfatória parece expressar muito pouco dos diversos tipos de genes de receptores, na maioria dos casos, apenas um. Assim, em camundongos, existem mais de mil tipos diferentes de células receptoras, cada uma delas identificada pelo gene de receptor particularmente expresso. O epitélio olfatório está organizado em algumas grandes zonas, e cada zona contém células receptoras que expressam um diferente subconjunto de genes para receptores. Dentro de cada zona, os tipos de receptores individuais estão espalhados aleatoriamente. 29 As proteínas receptoras olfatórias pertencem à grande família de proteínas chamadas de receptores acoplados à proteína G, os quais têm sete segmentos de alfa-hélices transmembrana. Essa proteína transmite o sinal para distintos sistemas de segundos mensageiros no interior da célula (células receptoras olfatórias usam um tipo particular de proteína G, denominada Golf). Há crescentes evidências de que o único segundo mensageiro que medeia a transdução olfatória em vertebrados seja o AMPc. - Canais Dependentes de AMPc: Nos neurônios, o AMPc é um segundo mensageiro bastante comum, mas a maneira como age na transdução olfatória é bastante incomum. Tadashi Nakamura e Geoffrey Gold, trabalhando na Universidade Yale, em 1987, mostraram que uma população de canais presente nos cílios das células olfatórias responde diretamente ao AMPc; isto é, os canais são ativados por AMPc. Uma versão similar ao canal dependente de nucleotídeo cíclico é usada para transdução visual. Esta é mais uma demonstração de que a biologia é conservativa e que a evolução recicla suas boas ideias: os estímulos do olfato e da visão usam mecanismos moleculares muito semelhantes. Como os mil tipos de células receptoras usadas por camundongos podem discriminar entre dezenas de milhares de odores? Assim como a gustação, o olfato também envolve um esquema de código de população. Cada proteína receptora liga diferentes substâncias odoríferas com maior ou menor facilidade, e, portanto, a célula receptora é mais ou menos sensível a esses estímulos. Algumas células são mais sensíveis à estrutura química das substâncias odoríferas às quais elas respondem, mas, em geral, cada receptor apresenta especificidade bastante ampla. Um corolário disso é que cada estímulo ativa muitos dos mil tipos de receptores. A concentração do odorante também é importante. Uma maior quantidade de odorante tende a gerar respostas mais fortes até que a força da resposta sature. Portanto, cada célula olfatória produz informação bastante ambígua sobre o tipo e a intensidade do estímulo odorífero. É o trabalho das vias olfatórias centrais originar respostas para o pacote completo de informações que chega do epitélio olfatório – código da população – e usá- lo para a subsequente classificação dos odores. Vias Centrais do Olfato Os neurônios receptores olfatórios projetam seus axônios para os dois bulbos olfatórios (Figura 8.14). Os bulbos são como uma terra encantada para um neurocientista, cheios de circuitos neurais com vários tipos de neurônios, arranjos dendríticos fascinantes, sinapses recíprocas 30 incomuns e altos níveis de muitos neurotransmissores diferentes. A camada de entrada de cada bulbo em camundongos contém cerca de 2 mil estruturas esféricas, chamadas de glomérulos, cada um com cerca de 50 a 200 mm de diâmetro. Dentro de cada glomérulo, as terminações de cerca de 25 mil axônios olfatórios primários (axônios das células receptoras) convergem e finalizam nos dendritos de cerca de 100 neurônios olfatórios de segunda ordem. Estudos recentes revelam que o mapeamento das células receptoras nos glomérulos é espantosamente preciso. Cada glomérulo recebe axônios de células receptoras de uma grande região do epitélio olfatório. Quando métodos de marcação molecular são utilizados para marcar cada neurônio receptor expressando um determinado tipo de gene receptor em camundongos – nesse caso, um gene chamado de P2 –, podemos ver que todos os axônios marcados para P2 convergem para apenas dois glomérulos em cada bulbo, um dos quais é mostrado na Figura 8.15a. Nenhum axônio parece estar fora de lugar, mas o nosso conhecimento sobre direcionamento axonal durante o desenvolvimento ainda não consegue explicar a precisão da focalização dos axônios olfatórios (ver Capítulo 23). Esse mapeamento preciso também é consistente entre os dois bulbos olfatórios; cadabulbo tem apenas dois glomérulos marcados para P2 em posições simétricas (Figura 8.15b). As posições dos glomérulos marcados para P2 dentro de cada bulbo são consistentes de um camundongo para outro. Por fim, parece que cada glomérulo recebe sinais de apenas um tipo determinado de células receptoras. Isso significa que o arranjo dos glomérulos dentro do bulbo é um mapa muito ordenado dos genes de receptores expressos no epitélio olfatório (Figura 8.16) e, por consequência, um mapa da informação odorífera. A informação olfatória é modificada por interações inibitórias e excitatórias dentro e entre os glomérulos e entre os dois bulbos. Os neurônios nos bulbos também estão sujeitos à modulação por sistemas de axônios descendentes, oriundos de áreas superiores do encéfalo. Enquanto é óbvio que os elegantes circuitos dos bulbos olfatórios têm importantes funções, não está inteiramente claro quais funções são essas. É provável que eles comecem a separar sinais odoríferos em categorias amplas, independentemente de suas intensidades e possíveis interferências de outros 31 estímulos odoríferos. A identificação precisa de um odor provavelmente requer um processamento posterior nos próximos estágios do sistema olfatório. Muitas estruturas encefálicas recebem conexões olfatórias. Os axônios de saída dos bulbos olfatórios seguem através dos tractos olfatórios e projetam-se diretamente para vários alvos, alguns dos quais são ilustrados na Figura 8.17. Entre os alvos mais importantes estão a região primitiva do córtex cerebral, denominada córtex olfatório, e algumas estruturas vizinhas, no lobo temporal. Essa anatomia torna o olfato muito singular. Todos os outros sistemas sensoriais primeiro passam a informação através do tálamo antes de projetá-la para o córtex cerebral. O arranjo olfatório resulta em uma influência incomumente direta e distribuída sobre partes do prosencéfalo que têm algum papel na discriminação do odor, na emoção, na motivação e em certos tipos de memória (ver Capítulos 16, 18, 24 e 25). Percepções conscientes do odor podem ser mediadas por um caminho que parte do tubérculo olfatório, seguindo para o núcleo dorsomedial do tálamo e dali para o córtex orbitofrontal (situado atrás dos olhos). DEFINIR ANOSMIA, AGEUSIA, HIPOSMIA E DISGEUSIA. 1. Diminuição ou perda absoluta do olfato, que pode ocorrer por lesão do nervo olfativo, obstrução das cavidades nasais, reflexo de outras doenças ou ainda sem qualquer lesão aparente. 2. Enfraquecimento do sentido do paladar. = AGEUSTIA 32 3. baixa sensibilidade olfativa. 4. A disgeusia é um termo médico utilizado para descrever qualquer diminuição ou alteração do paladar, que pode aparecer logo desde o nascimento ou se desenvolver ao longo da vida, devido a infecções, uso de determinados medicamentos ou devido a tratamentos agressivos, como quimioterapia. Existem cerca de 5 tipos diferentes de disgeusia: Parageusia: sentir o sabor errado de um alimento; Fantogeusia: também conhecido como "gosto fantasma" consiste na sensação constante de um sabor amargo na boca; Ageusia: perda da capacidade para sentir sabor; Hipogeusia: diminuição da capacidade para sentir o sabor da comida ou de alguns tipos específicos; Hipergeusia: sensibilidade aumentada para qualquer tipo de sabor.
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