SISTEMAS SENSORIAS
PROPRIEDADES GERAIS DA
RECEPÇÃO SENSORIAL
SISTEMAS SENSORIAIS
Definição: conjunto de estruturas e processos que pode captar e
interpretar certos aspectos físicos ou químicos, genericamente
definidos como estímulos, do meio externo ou interno de um
organismo.
Sensações
: reconhecimento da presença de um estímulo e de
suas propriedades básicas – resultado do funcionamento dos
sistemas sensoriais.
Sensação é a porta de entrada para a percepção.
Percepção
: é a capacidade de dar às sensações significado e
integração.
SISTEMAS SENSORIAIS
ESTÍMULOS
SENSAÇÃO
PERCEPÇÃO
CONTROLE
VISCERAL
ESTÍMULO: é uma forma de energia que pode ser captada e
interpretada por um sistema sensorial apropriado.
≠
formas de energia na natureza requer
≠
sistemas sensoriais
Todo sistema sensorial possui três elementos fundamentais:
1 –
Receptores
: estruturas responsáveis pela captação da energia
do estímulo e sua conversão em um sinal biológico;
2 –
Vias sensoriais
: ou aferentes, por onde o sinal biológico trafega;
3 –
Áreas sensoriais centrais
: onde o sinal biológico é interpretado,
Receptores Sensoriais
É a estrutura que responde à presença de um estímulo.
Receptor sensorial é a célula ou parte da célula com proteínas
de membrana específicas, sensíveis à energia do estímulo.
Receptores sensoriais podem ser:
1 – Células epiteliais modificadas (conectada sinapticamente com
um neurônio aferente)
Transdução Sensorial
É a capacidade de todo receptor sensorial transformar a energia
de um estímulo em um sinal biológico (elétrico).
Formas de energia que podem atuar sobre os receptores:
1 – mecânica
2 – térmica
3 – química
4 – elétrica
5 – eletromagnética
6 – magnética
Estímulo adequado – é o estímulo ao qual o receptor está melhor
adaptado a detectar.
Mecanismo da transdução sensorial
- depende do tipo de receptor – quase sempre há uma alteração do potencial da membrana do receptor.
Potencial receptor – potencial graduado – geralmente despolarizante.
Fenômeno elétrico localizado gerado na membrana receptiva – deverá ser convertido em potencial de ação para ser conduzido pelas vias sensoriais aferentes e processado pelos diferentes níveis do SNC.
CÉLULA EPITELIAL RCEPTORA Potencial Receptor
Liberação de transmissores
NEURÔNIO SENSORIAL PRIMÁRIO Potencial Pós-sináptico
Potencial de Ação
SISTEMA NERVOSO CENTRAL
ESTÍMULO ESTÍMULO
NEURÔNIO SENSORIAL PRIMÁRIO Potencial Receptor
De acordo com a intensidade do estímulo ele pode ser classificado em:
Estímulo limiar
Estímulo sublimiar
Estímulo supralimiar
Limiar sensorial não é obrigatoriamente fixo – pode ser alterado por fatores psicológicos, emocionais, motivacionais – podendo ser elevados ou reduzidos.
Constituição genética e as experiências vividas por cada indivíduo também influenciam o limiar sensorial.
CAMPO RECEPTIVO
É a área de um sistema sensorial em que a presença de um estímulo causa a ativação de um determinado receptor e a transdução do estímulo por ele.
Cada receptor tem seu campo receptivo – porém o tamanho de cada campo receptivo varia.
Área de superfície com campos receptivos pequenos mostra alta densidade de
VIAS SENSORIAIS
Formadas por neurônios e suas fibras nervosas, ao longo das quais a informação sensorial é conduzida dos receptores até as áreas centrais do respectivo sistema sensorial.
Axônios sensoriais – fibras sensoriais – podem ser amielínicos ou mielinizados em diferentes graus.
Tabela 1. Classificação das fibras nervosas.
Classificação Geral Classificação Sensorial Tipo de Fibra Velocidade de condução (m/s) Tipo de Fibra Velocidade de condução(m/s)
Aα (mielínica) 60-120 IA (mielínica) 80-120 Aβ (mielínica) 30-80 IB (mielínica) 70-110 Aλ (mielínica) 10-50 II (mielínica) 30-70 Aδ (mielínica) 6-30 III (mielínica) 6-30 C (amielínica) 0,5-2 IV (amielínica) 0,5-2
Receptor Sensorial
Neurônio Aferente Primário
Neurônio Aferente Secundário
Neurônio Aferente Terciário
Neurônio Cortical
Via sensorial
Convergência no Sistema Sensorial
Receptor A Campo Receptivo A
Receptor B Campo Receptivo B
Neurônio Sensorial Primário Campo Receptivo AB
Receptor C Campo Receptivo C
Receptor D Campo Receptivo D
Neurônio Sensitivo Primário Campo Receptivo CD
Neurônio Sensitivo Secundário Campo Receptivo ABCD
Córtex Sensorial
É a área do córtex cerebral em que as informações sensoriais são interpretadas para gerar sensações e percepções.
Cada sistema sensorial tem uma área cortical associada específica: áreas sensoriais primárias e áreas secundárias.
Área primária: são as que recebem primeiro as informações provenientes do receptor – sensação
Área secundária: envolvidas com a interpretação de aspectos seletivos da informação sensorial – percepção.
Áreas de Associação: reúnem dados interpretados pelas áreas primárias e secundárias para criar uma percepção coesa e coerente – reúnem
CODIFICAÇÃO SENSORIAL
Cada estímulo possui um número mínimo de atributos que devem ser informados às áreas sensoriais centrais para gerar uma sensação útil.
As vias sensoriais só conduzem Potenciais de Ação, portanto, como os atributos dos estímulos – tipo, intensidade, duração localização – são codificados pelos impulsos nervosos???
Portanto, deve haver receptores específicos para identificar modalidades diferentes de estímulos (energia) mas também deve haver vias específicas onde trafegam os potenciais de ação originados de cada receptor específico em resposta a um estímulo que lhe seja adequado, bem como regiões corticais específicas que fazem a análise dessas informações.
Codificação da Localização do Receptor
1 – Exteroceptores – captam sinais do meio ambiente.
2 – Interoceptores ou visceroceptores – captam sinais do meio interno e das vísceras.
Codificação do Tipo de Estímulo
Cada receptor responde a um tipo de energia estimuladora e está ligado a vias sensoriais e áreas sensoriais centrais específicas – Teoria da Linha Marcada.
Categorias Sensoriais:
1 – Mecanorreceptores – estímulo mecânicos 2 – Quimiorreceptores – estímulo químicos 3 – Termorreceptores – estímulos térmicos
4 – Fotorreceptores – estímulos eletromagnéticos ou luminosos
Tabela 2 – Energias de estímulo com suas respectivas categorias sensoriais, modalidades e submodalidades.
Energia Categoria Modalidades Submodalidades
Sensações cutâneas Tato, pressão, vibração Sensações músculo-esqueléticas Posição, Movimento
Mecânica Mecanorrecepção Sensibilidade Visceral Enchimento visceral, Pressão Arterial
Audição Volume, tom, timbre Equilíbrio Aceleração, posição
Nocicepção Dor rápida
Paladar Doce, salgado, ácido, amargo
Olfato Cítrico, pútrido, adocicado, etc. Química Quimiorrecepção Sensibilidade visceral Osmolaridade, concentração de
gases respiratórios e de glicose
Nocicepção Dor lenta
Sensação térmica Frio e calor Térmica Termorreceptores Nocicepção Dor rápida
Sensibilidade visceral Aquecimento, resfriamento Eletro- Fotorreceptores Fotossensibilidade Intensidade luminosa
CODIFICAÇÃO DA INTENSIDADE DO ESTÍMULO
1- Código da freqüência
2 – Código de população
Quanto > a intensidade do estímulo > o número de receptores estimulados
CODIFICAÇÃO DA DURAÇÃO DO ESTÍMULO
1 – Receptores Fásicos – receptores que apresentam adaptação rápida a estímulos mantidos constantes.
2 – Receptores Tônicos – receptores que apresentam adaptação lenta ou não se adaptam a estímulos mantidos constantes.
CODIFICAÇÃO DA LOCALIZAÇÃO DO ESTÍMULO
1 – Densidade de inervação
2 – Organização topográfica
3 – Inibição lateral – acentuação do contraste da atividade elétrica de células vizinhas adiciona precisão à localização dos estímulos.
Johannes Müller – início do século XIX – descreveu a
teoria das energias nervosas específicas.
“Sensibilidade somSensibilidade somSensibilidade somSensibilidade somáááática tica tica tica éééé originada a partir de originada a partir de originada a partir de originada a partir de
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Cada modalidade sensorial somática é mediada por
Sensações Somáticas ou Somestésicas
São as sensações originadas nas diferentes partes do organismo. Há três tipos fisiológicos de sensações somáticas:
1 – Sentidos somáticos mecanorreceptivos: tátil, pressão, vibração e propriocepção – causados por deslocamento mecânico de alguns tecidos corporais;
2 – Sentidos somáticos termorreceptivos: estimulados por alterações na temperatura;
3 – Sentidos somáticos nociceptivos: ativados por qualquer fator capaz de levar à lesão tecidual.
Sensações Mecanorreceptivas
Incluem: tato, pressão, vibração, prurido, cócegas e sentido de posição
1.1 – Tato, pressão e vibração – embora classificados como sensações distintas – estimulam os mesmos tipos de receptores. Entre essas sensações há três diferenças:
A – Tato: resulta da estimulação de receptores táteis localizados na pele ou em tecidos imediatamente abaixo dela.
B – Pressão: resulta geralmente da estimulação de tecidos mais profundos.
C – Vibração: resulta de sinais sensoriais rapidamente repetitivos –
Os neurologistas distinguem duas classes de sensações somáticas:
1- EPICRÍTICAS: envolvem aspectos finos do tato e são mediadas por receptores encapsulados.
Incluem a capacidade de:
a – Detectar o contato sutil da pele e localizar a posição do estímulo (topognosia) b – Discernir vibração e determinar sua freqüência e amplitude
c – Perceber pelo toque detalhes espaciais, como textura de superfícies e o espaçamento entre dois pontos tocados simultaneamente (discriminação entre dois pontos)
d – Reconhecer a forma de objetos com a mão (estereognosia)
2 – PROTOPÁTICAS: envolvem as sensações dolorosas e térmicas (bem como coceiras e cócegas) – menor grau de discernimento.
Receptores táteis podem ser:
A – Não encapsulados:
Terminações Nervosas livres – podem detectar toque e pressão
(pouco discriminativo).
Órgão Piloso Terminal – na base dos pêlos há uma fibra nervosa
entrelaçada – deslocamento do pêlo causa a sensação tátil – adaptação muito rápida e discriminativa.
B – Encapsulados:
Corpúsculo de Meissner – é uma terminação nervosa
encapsulada alongada que excita uma fibra nervosa sensorial de grande diâmetro – localizados na pele sem pêlos – PELE
GLABRA – muito abundantes na ponta dos dedos, lábios e
outras áreas da pele com elevada capacidade de discenir as
características espaciais das sensações de toque. São receptores de adaptação rápida. Percebem tato leve e vibrações de baixa freqüência.
Discos de Merkel – coexistem com os corpúsculos de Meissner
mas também ocorrem na pele com pêlo onde não há Meissner. Estes receptores transmitem sinais inicialmente fortes, depois reduzem seu ritmo, mantendo um sinal fraco contínuo (adaptação parcial) – Detectam tato, principalmente a textura da superfícies tocadas.
B – Encapsulados:
Terminações de Ruffini – localizados nas camadas mais
profundas da pele e em outros tecidos mais profundos. São receptores de adaptação lenta – detectam o estado de
deformação contínua da pele e dos tecidos profundos, tais como toque e pressão mais fortes e contínuos. Localizam-se também nas articulações e ajudam a sinalizar o grau de rotação da articulação.
Corpúsculo de Pacini – situam-se abaixo da derme e em
tecidos profundos – são estimulados por movimentos muito rápidos dos tecidos – são de adaptação muito rápida. Detectam vibração ou modificações extremamente rápidas do estado
Mecanismo de estimulação de
um mecanorreceptor – estiramento da membrana do receptor causa abertura dos canais iônicos
Discriminação espacial no sistema somatossensorial
Depende de vários fatores:
1 – Tamanho dos campos receptivos periféricos;
2 – Quantidade de receptores por unidade de superfície – densidade de receptores;
3 – Convergência na via aferente.
Campos receptivos pequenos + alta densidade de
receptores + pouca convergência na via aferente =
Número de receptores e tamanho dos campos receptivos variam nas diferentes regiões do corpo
A capacidade discriminativa das diferentes regiões do corpo pode ser determinada por meio de um teste simples:
São detectados por terminações nervosas livres muito
sensíveis e de adaptação rápida – pouco discriminativas.
São encontrados quase que exclusivamente nas camadas superficiais da pele – são os únicos locais nos quais se pode provocar estas sensações.
Por que pessoas com Hanseníase perdem a
capacidade de perceber a presença de
objetos em contato com a pele?
O que ocorre com a sensação tátil quando nós,
por acidente, cortamos um dedo, ou
1.3. Sentido de posição ou Propriocepção
A – Propriocepção Estática ou Estatoestesia:
reconhecimento
consciente da orientação das diferentes partes do corpo, com
relação umas às outras.
B – Propriocepção Dinâmica ou Cinestesia:
reconhecimento
consciente das freqüências de movimento e da direção do
movimento das diferentes partes do corpo.
Propriocepção
Localização:
1 – Articulações – Corpúsculos de Ruffini (cápsulas articulares) 2 – Ligamentos – Receptores de Golgi-Mazzoni
3 – Periósteo – Corpúsculos de Pacini
4 – Músculos – Fusos Musculares e Órgão Tendinoso de Golgi 5 – Pele sobre as articulações – Corpúsculo de Ruffini
Informações que detectam:
1 – Grau de angulação da articulação 2 – Direção do Movimento
3 – Identificação das partes do corpo umas em relação às outras 4 – Velocidade do movimento
Fuso muscular: detecta o comprimento
do músculo
Por que mesmo com os olhos fechados
conseguimos saber a posição das diferentes
partes do corpo, umas em relação às outras?
Termorrecepção
O ser humano é capaz de perceber diferentes gradações de frio e calor
Frio congelante → frio → morno (indiferente) → calor → calor escaldante
Há quatro tipos de termorreceptores:
1 - Receptores de frio 2 - Receptores de calor
3 - Receptores de dor por frio 4 - Receptores de dor por calor
Localização dos Receptores Térmicos
Imediatamente sob a pele
Densidade varia nas diversas regiões superficiais do corpo.
Receptores de frio – localizados na epiderme e imediatamente sob a mesma. Receptores de calor – localizam-se mais profundamente.
Existem, proporcionalmente, poucos receptores térmicos – no entanto há mais receptores para o frio do que para o calor numa dada superfície corporal. O campo receptivo de cada receptor térmico equivale a ± 1mm2 que é
Tipos de fibras aferentes para as sensações
térmicas
Frio – fibras mielinizadas finas - A
δ
Calor – fibras não mielinizadas - C
Por isso, a sensação de frio instala-se mais rapidamente que a
de calor.
Sensações Térmicas
- Adaptação: os receptores térmicos se adaptam muito rapidamente.
Lembre-se da sensação térmica quando se entra na piscina ou na banheira
- Somação espacial das sensações térmicas: pelo fato de existirem
menos receptores térmicos na superfície corporal – é muito mais fácil determinar a temperatura quanto maior a área de exposição corporal. Lembre-se da sensação da temperatura da água quando se coloca a
mão ou o pé e depois quando entramos de corpo inteiro na piscina ou na banheira.
Transmissão e Processamento da Informação
somática
A sensação se dá apenas quando a informação alcança o córtex sensorial. 90% dos estímulos sensoriais não chegam a nível consciente – por serem
considerados de pouco importância.
A principal função do SNC é processar a informação sensorial, para que somente os estímulos de relevância produzam as sensações.
A seleção da informação sensorial ocorre nas sinapses.
As sinapses representam os locais onde a informação é modulada, através de botões sinápticos excitatórios, inibitórios e inibições pré-sinápticas.
Via sensorial – neurônio sensitivo primário
As informações sensoriais de todo o corpo, exceto da cabeça, dão entrada no SNC pelas raízes dorsais da medula espinhal.
Corno dorsal Região posterior
Corno ventral Região anterior
Mapeamento da Inervação das
Raízes Dorsais
Dermátomo
– é a área da pele inervada por uma única raiz
dorsal.
Os mapas dos dermátomos são ferramentas importantes na
localização diagnóstica de locais de lesão na medula e nas
raízes dorsais.
Embora os limites dos dermátomos não sejam tão precisos o
seguinte mapa é usado para definir cada região da pele
inervada por cada nível medular.
As vias de condução dos sinais sensoriais até alcançar o córtex sensorial seguem o seguinte roteiro:
Medula espinhal
Bulbo (tronco encefálico)
Tálamo
Vias de Transmissão
1 – Sistema da Coluna Dorsal-Lemnisco Medial
Sistema da Coluna Dorsal-Leminisco Medial
Composto de fibras nervosas mielinizadas grossas – 30 a 110m/seg – Grupos I e II ou Aα e Aβ.
Sensações:
- Tato – alto grau de localização do estímulo
- Tato – transmissão de finas gradações de intensidade - Vibração
- Movimento contra a pele - Posição ou Propriocepção
- Pressão – com finos graus de julgamento de intensidade
Grácil – informações da regiões mais inferiores do corpo – segmentos Sacral, lombar e torácico. Cuneato – informações das regiões mais superiores do corpo – Segmentos torácico alto e cervical.
A troca de lado ocorre no bulbo: núcleos grácil e cuneiforme
O que acontece com as diferentes sensações
se nós tivermos uma lesão na via da coluna
dorsal-lemnisco medial?
É possível fazer o reconhecimento preciso do
local, intensidade e modalidade do estímulo
aplicado na superfície corporal?
Sistema Espinotalâmico Ântero-lateral
Composto de fibras nervosas mielinizadas finas e fibras
nervosas não mielinizadas – 8 a 40m/seg – Grupos III e IV
ou A
δ
e C.
Sensações:
- Dor
- Sensações térmicas
- Tato grosseiro, pouco grau de localização e intensidade
- Cógega e prurido
- Sexuais
Portanto, conduz sensações mecanorreceptivas, termorreceptivas, quimiorreceptivas e nociceptivas
A troca de lado ocorre no mesmo nível medular em que as informações entram.
O que ocorreria com um indivíduo que
sofresse lesão do sistema espinotalâmico
anterolateral?
Quais tipos de sensações seriam mais
prejudicadas?
O sistema espinotalâmico ântero-lateral tem uma capacidade especial que o sistema da coluna dorsal-lemnisco medial não tem:
Transmitir um amplo espectro de modalidades sensoriais: dor, calor, frio e sensações táteis grosseiras. O sistema da coluna dorsal se limita à transmissão das sensações mecanorreceptivas.
Representação das diferentes regiões corporais no Córtex sensorial primário – Córtex Somatossensorial I –
Córtex Somestésico.
Sabendo-se que cada região do córtex
somatossensorial recebe informações de
uma área específica do corpo ...
O que acontece com os neurônios que
recebem as informações do dedo indicador
se este for decepado?
Por que cegos apresentam muito maior
sensibilidade para os outros sentidos,
especialmente, tátil – leitura em Braile?
O que acontece com a representação cortical das estruturas que são mais estimuladas?
Por exemplo, o que acontece com os neurônios corticais que recebem sinais dos dedos da mão que são estimulados por um determinado período de tempo?
Indivíduos que tocam instrumentos musicais
Indivíduos que usam os dedos das
mãos na execução de tarefas delicadas O que acontece quando um dedo é
Organização colunar no córtex somatossensorial das diferentes sensações processadas pelos diferentes receptores
SENSAÇÕES QUÍMICAS
1 - Doce
2 - Azedo
3 - Salgado
4 - Amargo
5 - Glutamato
“Picante”Dor ou térmico? Capsaicina
Localização das diferentes papilas na língua
As papilas gustativas apresentam número variado de botões gustativos
Fungiformes = de 1 a 5 botões gustativos Foleadas = 20 a 40 botões gustativos
Organização estrutural de um botão gustativo
Cada botão gustativo tem em torno de 50 a 150 células receptoras gustativas. A vida média de uma célula receptora gustativa é de 10 dias, sendo reposta pela
Mecanismo de estimulação da célula receptora gustativa pelos diferentes gostos básicos:
Regiões diferentes da língua apresenta limiares diferentes para os diferentes gostos básicos.
Inervação das papilas gustativas:
2/3 anteriores da língua – nervo VII (fascial) – corda timpânica 1/3 posterior da língua – nervo IX – glossofaríngeo
Floral
Canforado
Almiscarado
Pungente
(vinagre)
Pútrido Fétido
Cheiros básicos? Pode haver uma classificação de cheiros?
De acordo com a classificação de Amoore há sete odores primários:
Camada mucosa é formada pela secreção das Glândulas de Bowman - protege os cílios das células receptoras e contém proteínas ligadoras
Mecanismo de estimulação dos receptores olfativos aos agentes odorantes
Geralmente induz a produção de AMPc como segundo mensageiro via
ativação da proteína G da membrana do receptor – levando à despolarização da
membrana do receptor – potencial receptor.
Proteína G = Proteína Golf
Cada receptor odorífero é sensível a um agente odorante específico – assim cada neurônio transmite ao SNC apenas informa-ção de um receptor.
Bulbo olfatório recebe sinais diretos dos neurônios olfatórios sensoriais. Glomérulo BULBO OLFATÓRIO Placa cribriforme do osso etmóide Epitélio olfativo Trato olfatório
Córtex olfatório Percepção e discriminação de odores Aspectos emocionais e motivacionais /comportamentais
Órgão Vomeronasal
Órgão Vomeronasal – detecção de ferormônios – suas conexões centrais são independentes do olfato
estão envolvidas com o comportamento sexual e suas correlações neuroendócrinas. Ferormônio – substância produzida por um indivíduo que atua sobre animais da mesma espécie
Alormônio – substância produzida por um indivíduo que atua sobre animais de outras espécies Há três classes principais de ferormônios:
1 – Alarmogênicas – produzem respostas rápidas de excitação geral com comportamento de escape ou defesa – entrada de outro macho no território
2 – Preparatórias – origina respostas lentas que resultam em mudanças nos estados fisiológicos, no desen-volvimento ou no comportamento – presença de fêmeas
3 – Liberadoras – gera respostas comportamentais imediatas – fêmeas no cio
Órgão Vomeronasal
Ofeitos observados do OVN: Secreção de hormônios FSH e LH
Ratos machos – aumenta concentração de prolactina quando são expostos ao odor da fêmea – prolactina induz indiretamente a produção de substâncias odorantes – potencializa a ação da
testosterona sobre as glândulas sebáceas.
Odor dos machos influencia a secreção neuroendócrina nas fêmas
Camundongos fêmas – acelera a maturação sexual pela ação odorante de machos.
Acelera o ciclo estral quando expostas às influencias de substâncias da urina de machos
Hamsters e camundongos – substâncias odorantes ativam o eixo H-H-gônada de indivíduos de mesma sp. Secção do nervo vomeronasal provoca grave deterioração do comportamento sexual em hamsters machos A extirpação do OVN impede a lordose em hamsters fêmeas
Seres Humanos – sincronização do ciclo menstrual em meninas que vivem na mesma casa – “efeito dormitório”
