SISTEMAS SENSORIASPROPRIEDADES GERAIS DA RECEPO SENSORIAL

Profa. Dra. Mrcia do Nascimento Brito

SISTEMAS SENSORIAIS Definio: conjunto de estruturas e processos que pode captar e interpretar certos aspectos fsicos ou qumicos, genericamente definidos como estmulos, do meio externo ou interno de um organismo. Sensaes: reconhecimento da presena de um estmulo e de suas propriedades bsicas resultado do funcionamento dos sistemas sensoriais. Sensao a porta de entrada para a percepo. Percepo: a capacidade de dar s sensaes significado e integrao.

ESTMULOS

SISTEMAS SENSORIAIS

SENSAO

PERCEPO

CONTROLE VISCERAL COMPORTAMENTOS

ESTMULO: 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 trs elementos fundamentais: 1 Receptores: estruturas responsveis pela captao da energia do estmulo e sua converso em um sinal biolgico; 2 Vias sensoriais: ou aferentes, por onde o sinal biolgico trafega; 3 reas sensoriais centrais: onde o sinal biolgico interpretado, gerando as sensaes.

Receptores Sensoriais a estrutura que responde presena de um estmulo. Receptor sensorial a clula ou parte da clula com protenas de membrana especficas, sensveis energia do estmulo.

Receptores sensoriais podem ser: 1 Clulas epiteliais modificadas (conectada sinapticamente com um neurnio aferente) 2 Terminaes nervosas (nuas ou modificadas)

Transduo Sensorial a capacidade de todo receptor sensorial transformar a energia de um estmulo em um sinal biolgico (eltrico). Formas de energia que podem atuar sobre os receptores: 1 mecnica 2 trmica 3 qumica 4 eltrica 5 eletromagntica 6 magntica Estmulo adequado o estmulo ao qual o receptor est melhor adaptado a detectar. Porm, estmulos de alta intensidade ....

Mecanismo da transduo sensorial- depende do tipo de receptor quase sempre h uma alterao do potencial da membrana do receptor. Potencial receptor potencial graduado geralmente despolarizante. Fenmeno eltrico localizado gerado na membrana receptiva dever ser convertido em potencial de ao para ser conduzido pelas vias sensoriais aferentes e processado pelos diferentes nveis do SNC.

ESTMULO

ESTMULO

CLULA EPITELIAL RCEPTORA Potencial Receptor Liberao de transmissores

NEURNIO SENSORIAL PRIMRIO Potencial Receptor Potencial de Ao

NEURNIO SENSORIAL PRIMRIO Potencial Ps-sinptico Potencial de Ao

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

De acordo com a intensidade do estmulo ele pode ser classificado em:

Estmulo limiar Estmulo sublimiar Estmulo supralimiar

Limiar sensorial no obrigatoriamente fixo pode ser alterado por fatores psicolgicos, emocionais, motivacionais podendo ser elevados ou reduzidos. Constituio gentica e as experincias vividas por cada indivduo tambm influenciam o limiar sensorial.

CAMPO RECEPTIVO

a rea de um sistema sensorial em que a presena de um estmulo causa a ativao de um determinado receptor e a transduo do estmulo por ele. Cada receptor tem seu campo receptivo porm o tamanho de cada campo receptivo varia. rea de superfcie com campos receptivos pequenos mostra alta densidade de inervao portanto, maior sensibilidade.

VIAS SENSORIAISFormadas por neurnios e suas fibras nervosas, ao longo das quais a informao sensorial conduzida dos receptores at as reas centrais do respectivo sistema sensorial. Axnios sensoriais fibras sensoriais podem ser amielnicos ou mielinizados em diferentes graus.Tabela 1. Classificao das fibras nervosas. Classificao Geral Tipo de Fibra Velocidade de conduo (m/s) A (mielnica) A (mielnica) A (mielnica) A (mielnica) C (amielnica) 60-120 30-80 10-50 6-30 0,5-2 Classificao Sensorial Tipo de Fibra IA (mielnica) IB (mielnica) II (mielnica) III (mielnica) IV (amielnica) Velocidade de conduo(m/s) 80-120 70-110 30-70 6-30 0,5-2

Receptor Sensorial

Via sensorial Organizao hierrquicaNeurnio Aferente Primrio

Neurnio Aferente Secundrio

Neurnio Aferente Tercirio

Neurnio Cortical

Convergncia no Sistema Sensorial

Receptor A Campo Receptivo A

Receptor B Campo Receptivo B

Receptor C Campo Receptivo C

Receptor D Campo Receptivo D

Neurnio Sensorial Primrio Campo Receptivo AB

Neurnio Sensitivo Primrio Campo Receptivo CD

Neurnio Sensitivo Secundrio Campo Receptivo ABCD

reas Sensoriais Centrais

Crtex Sensorial a rea do crtex cerebral em que as informaes sensoriais so interpretadas para gerar sensaes e percepes. Cada sistema sensorial tem uma rea cortical associada especfica: reas sensoriais primrias e reas secundrias. rea primria: so as que recebem primeiro as informaes provenientes do receptor sensao rea secundria: envolvidas com a interpretao de aspectos seletivos da informao sensorial percepo. reas de Associao: renem dados interpretados pelas reas primrias e secundrias para criar uma percepo coesa e coerente renem informaes provenientes de vrios sistemas sensoriais.

CODIFICAO SENSORIAL

Cada estmulo possui um nmero mnimo de atributos que devem ser informados s reas sensoriais centrais para gerar uma sensao til. As vias sensoriais s conduzem Potenciais de Ao, portanto, como os atributos dos estmulos tipo, intensidade, durao localizao so codificados pelos impulsos nervosos??? Portanto, deve haver receptores especficos para identificar modalidades diferentes de estmulos (energia) mas tambm deve haver vias especficas onde trafegam os potenciais de ao originados de cada receptor especfico em resposta a um estmulo que lhe seja adequado, bem como regies corticais especficas que fazem a anlise dessas informaes.

Codificao do Tipo de Estmulo

Cada receptor responde a um tipo de energia estimuladora e est ligado a vias sensoriais e reas sensoriais centrais especficas Teoria da Linha Marcada.

Categorias Sensoriais: 1 Mecanorreceptores estmulo mecnicos 2 Quimiorreceptores estmulo qumicos 3 Termorreceptores estmulos trmicos 4 Fotorreceptores estmulos eletromagnticos ou luminosos 5 Nociceptores diferentes formas de energia que possam causar leso tecidual e produzem a sensao de dor.

Tabela 2 Energias de estmulo com suas respectivas categorias sensoriais, modalidades e submodalidades. Energia Categoria ModalidadesSensaes cutneas Sensaes msculo-esquelticas Sensibilidade Visceral Audio Equilbrio Nocicepo Paladar Olfato Sensibilidade visceral Nocicepo Sensao trmica Nocicepo Sensibilidade visceral Fotossensibilidade Viso

SubmodalidadesTato, presso, vibrao Posio, MovimentoEnchimento visceral, Presso Arterial

Mecnica

Mecanorrecepo

Volume, tom, timbre Acelerao, posio Dor rpida Doce, salgado, cido, amargo Ctrico, ptrido, adocicado, etc. Osmolaridade, concentrao de gases respiratrios e de glicose Dor lenta Frio e calor Dor rpida Aquecimento, resfriamento Intensidade luminosa Forma, movimento, cor

Qumica

Quimiorrecepo

Trmica

Termorreceptores

EletroMagntica

Fotorreceptores

CODIFICAO DA INTENSIDADE DO ESTMULO

1- Cdigo da freqncia Quanto > a intensidade do estmulo > a amplitude do potencial receptor > a freqncia de PA

2 Cdigo de populao

Quanto > a intensidade do estmulo > o nmero de receptores estimulados

Estmulo fraco

Estmulo forte

CODIFICAO DA DURAO DO ESTMULO1 Receptores Fsicos receptores que apresentam adaptao rpida a estmulos mantidos constantes.

2 Receptores Tnicos receptores que apresentam adaptao lenta ou no se adaptam a estmulos mantidos constantes.

CODIFICAO DA LOCALIZAO DO ESTMULO1 Densidade de inervao 2 Organizao topogrfica 3 Inibio lateral acentuao do contraste da atividade eltrica de clulas vizinhas adiciona preciso localizao dos estmulos.

Johannes Mller incio do sculo XIX descreveu a teoria das energias nervosas especficas.

Sensibilidade somtica originada a partir de Sensibilidade som informa informaes provenientes de uma variedade distribu corpo de receptores distribudos por todo o corpo.

Cada modalidade sensorial somtica mediada por sistemas de receptores e vias neuroanatmicas especficas

Sensaes Somticas ou SomestsicasSo as sensaes originadas nas diferentes partes do organismo. H trs tipos fisiolgicos de sensaes somticas: 1 Sentidos somticos mecanorreceptivos: ttil, presso, vibrao e propriocepo causados por deslocamento mecnico de alguns tecidos corporais; 2 Sentidos somticos termorreceptivos: estimulados por alteraes na temperatura; 3 Sentidos somticos nociceptivos: ativados por qualquer fator capaz de levar leso tecidual.

Sensaes MecanorreceptivasIncluem: tato, presso, vibrao, prurido, ccegas e sentido de posio 1.1 Tato, presso e vibrao embora classificados como sensaes distintas estimulam os mesmos tipos de receptores. Entre essas sensaes h trs diferenas: A Tato: resulta da estimulao de receptores tteis localizados na pele ou em tecidos imediatamente abaixo dela. B Presso: resulta geralmente da estimulao de tecidos mais profundos. C Vibrao: resulta de sinais sensoriais rapidamente repetitivos geralmente os receptores para vibrao so os de adaptao mais rpida.

Os neurologistas distinguem duas classes de sensaes somticas:

1- EPICRTICAS: envolvem aspectos finos do tato e so mediadas por receptores encapsulados. Incluem a capacidade de: a Detectar o contato sutil da pele e localizar a posio do estmulo (topognosia) b Discernir vibrao e determinar sua freqncia e amplitude c Perceber pelo toque detalhes espaciais, como textura de superfcies e o espaamento entre dois pontos tocados simultaneamente (discriminao entre dois pontos) d Reconhecer a forma de objetos com a mo (estereognosia)

2 PROTOPTICAS: envolvem as sensaes dolorosas e trmicas (bem como coceiras e ccegas) menor grau de discernimento.

Receptores tteis podem ser:A No encapsulados: Terminaes Nervosas livres podem detectar toque e presso (pouco discriminativo). rgo Piloso Terminal na base dos plos h uma fibra nervosa entrelaada deslocamento do plo causa a sensao ttil adaptao muito rpida e discriminativa.

B Encapsulados: Corpsculo de Meissner uma terminao nervosa encapsulada alongada que excita uma fibra nervosa sensorial de grande dimetro localizados na pele sem plos PELE GLABRA muito abundantes na ponta dos dedos, lbios e outras reas da pele com elevada capacidade de discenir as caractersticas espaciais das sensaes de toque. So receptores de adaptao rpida. Percebem tato leve e vibraes de baixa freqncia.

Discos de Merkel coexistem com os corpsculos de Meissner mas tambm ocorrem na pele com plo onde no h Meissner. Estes receptores transmitem sinais inicialmente fortes, depois reduzem seu ritmo, mantendo um sinal fraco contnuo (adaptao parcial) Detectam tato, principalmente a textura da superfcies tocadas.

B Encapsulados: Terminaes de Ruffini localizados nas camadas mais profundas da pele e em outros tecidos mais profundos. So receptores de adaptao lenta detectam o estado de deformao contnua da pele e dos tecidos profundos, tais como toque e presso mais fortes e contnuos. Localizam-se tambm nas articulaes e ajudam a sinalizar o grau de rotao da articulao.

Corpsculo de Pacini situam-se abaixo da derme e em tecidos profundos so estimulados por movimentos muito rpidos dos tecidos so de adaptao muito rpida. Detectam vibrao ou modificaes extremamente rpidas do estado mecnico tecidual.

Distribuio dos receptores somticos Pele com plos e Glabra

Mecanismo de estimulao de um mecanorreceptor estiramento da membrana do receptor causa abertura dos canais inicos

Discriminao espacial no sistema somatossensorialDepende de vrios fatores:

1 Tamanho dos campos receptivos perifricos;

2 Quantidade de receptores por unidade de superfcie densidade de receptores;

3 Convergncia na via aferente.

Campos receptivos pequenos + alta densidade de receptores + pouca convergncia na via aferente = maior sensibilidade discriminativa.

Nmero de receptores e tamanho dos campos receptivos variam nas diferentes regies do corpo

Convergncia na via aferente

A capacidade discriminativa das diferentes regies do corpo pode ser determinada por meio de um teste simples:

LIMIAR DE DISCRIMINAO ENTRE DOIS PONTOS

Como se determina o limiar de discriminao entre dois pontos?

TAMANHO DOS CAMPOS RECEPTIVOS NAS DIFERENTES REGIES DO CORPO

1.2. Ccega e Prurido

So detectados por terminaes nervosas livres muito sensveis e de adaptao rpida pouco discriminativas. So encontrados quase que exclusivamente nas camadas superficiais da pele so os nicos locais nos quais se pode provocar estas sensaes.

Por que pessoas com Hansenase perdem a capacidade de perceber a presena de objetos em contato com a pele? O que ocorre com a sensao ttil quando ns, por acidente, cortamos um dedo, ou qualquer outra parte do corpo?

1.3. Sentido de posio ou PropriocepoA Propriocepo Esttica ou Estatoestesia: reconhecimento consciente da orientao das diferentes partes do corpo, com relao umas s outras.

B Propriocepo Dinmica ou Cinestesia: reconhecimento consciente das freqncias de movimento e da direo do movimento das diferentes partes do corpo.

PropriocepoLocalizao: 1 Articulaes Corpsculos de Ruffini (cpsulas articulares) 2 Ligamentos Receptores de Golgi-Mazzoni 3 Peristeo Corpsculos de Pacini 4 Msculos Fusos Musculares e rgo Tendinoso de Golgi 5 Pele sobre as articulaes Corpsculo de Ruffini

Informaes que detectam: 1 Grau de angulao da articulao 2 Direo do Movimento 3 Identificao das partes do corpo umas em relao s outras 4 Velocidade do movimento 5 Fora exercida pela contrao do msculo

Fuso muscular: detecta o comprimento do msculo

rgo Tendinoso de Golgi detecta fora de contrao

Por que mesmo com os olhos fechados conseguimos saber a posio das diferentes partes do corpo, umas em relao s outras?

TermorrecepoO ser humano capaz de perceber diferentes gradaes de frio e calor Frio congelante frio morno (indiferente) calor calor escaldante

H quatro tipos de termorreceptores: 1 - Receptores de frio 2 - Receptores de calor 3 - Receptores de dor por frio 4 - Receptores de dor por calor

Localizao dos Receptores TrmicosImediatamente sob a pele Densidade varia nas diversas regies 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 trmicos no entanto h mais receptores para o frio do que para o calor numa dada superfcie corporal. O campo receptivo de cada receptor trmico equivale a 1mm2 que circundado por um espao desprovido de sensibilidade.

Tipos de fibras aferentes para as sensaes trmicas

Frio fibras mielinizadas finas - A Calor fibras no mielinizadas - C Por isso, a sensao de frio instala-se mais rapidamente que a de calor.

Sensaes TrmicasAdaptao: os receptores trmicos se adaptam muito rapidamente.

Lembre-se da sensao trmica quando se entra na piscina ou na banheira Somao espacial das sensaes trmicas: pelo fato de existirem menos receptores trmicos na superfcie corporal muito mais fcil determinar a temperatura quanto maior a rea de exposio corporal.

Lembre-se da sensao da temperatura da gua quando se coloca a mo ou o p e depois quando entramos de corpo inteiro na piscina ou na banheira.

Transmisso e Processamento da Informao somticaA sensao se d apenas quando a informao alcana o crtex sensorial. 90% dos estmulos sensoriais no chegam a nvel consciente por serem considerados de pouco importncia. A principal funo do SNC processar a informao sensorial, para que somente os estmulos de relevncia produzam as sensaes. A seleo da informao sensorial ocorre nas sinapses. As sinapses representam os locais onde a informao modulada, atravs de botes sinpticos excitatrios, inibitrios e inibies pr-sinpticas.

Crtex sensorial

As informaes sensoriais de todo o corpo, exceto da cabea, do entrada no SNC pelas razes dorsais da medula espinhal.

Via sensorial neurnio sensitivo primrio

Corno dorsal Regio posterior

Corno ventral Regio anterior

Mapeamento da Inervao das Razes DorsaisDermtomo a rea da pele inervada por uma nica raiz dorsal. Os mapas dos dermtomos so ferramentas importantes na localizao diagnstica de locais de leso na medula e nas razes dorsais. Embora os limites dos dermtomos no sejam to precisos o seguinte mapa usado para definir cada regio da pele inervada por cada nvel medular.

As vias de conduo dos sinais sensoriais at alcanar o crtex sensorial seguem o seguinte roteiro:

Medula espinhal

Bulbo (tronco enceflico)

Tlamo

Crtex sensorial

Vias de Transmisso

1 Sistema da Coluna Dorsal-Lemnisco Medial

2 Sistema Espinotalmico ntero-lateral

Sistema da Coluna Dorsal-Leminisco MedialComposto de fibras nervosas mielinizadas grossas 30 a 110m/seg Grupos I e II ou A e A. Sensaes: - Tato alto grau de localizao do estmulo - Tato transmisso de finas gradaes de intensidade - Vibrao - Movimento contra a pele - Posio ou Propriocepo - Presso com finos graus de julgamento de intensidade

Portanto, apenas sensaes mecanorreceptivas

Grcil informaes da regies mais inferiores do corpo segmentos Sacral, lombar e torcico. Cuneato informaes das regies mais superiores do corpo Segmentos torcico alto e cervical.

A troca de lado ocorre no bulbo: ncleos grcil e cuneiformeDivergncia

O que acontece com as diferentes sensaes se ns tivermos uma leso na via da coluna dorsal-lemnisco medial? possvel fazer o reconhecimento preciso do local, intensidade e modalidade do estmulo aplicado na superfcie corporal?

Sistema Espinotalmico ntero-lateralComposto de fibras nervosas mielinizadas finas e fibras nervosas no mielinizadas 8 a 40m/seg Grupos III e IV ou A e C. Sensaes: - Dor - Sensaes trmicas - Tato grosseiro, pouco grau de localizao e intensidade - Cgega e prurido - SexuaisPortanto, conduz sensaes mecanorreceptivas, termorreceptivas, quimiorreceptivas e nociceptivas

Divergncia

A troca de lado ocorre no mesmo nvel medular em que as informaes entram.

O que ocorreria com um indivduo que sofresse leso do sistema espinotalmico anterolateral? Quais tipos de sensaes seriam mais prejudicadas?

O sistema espinotalmico ntero-lateral tem uma capacidade especial que o sistema da coluna dorsallemnisco medial no tem: Transmitir um amplo espectro de modalidades sensoriais: dor, calor, frio e sensaes tteis grosseiras. O sistema da coluna dorsal se limita transmisso das sensaes mecanorreceptivas.

Sensao Percepo

Representao das diferentes regies corporais no Crtex sensorial primrio Crtex Somatossensorial I Crtex Somestsico. Diferena na proporo de cada regio de representao cortical.

Sabendo-se que cada regio do crtex somatossensorial recebe informaes de uma rea especfica do corpo ... O que acontece com os neurnios que recebem as informaes do dedo indicador se este for decepado?

Por que cegos apresentam muito maior sensibilidade para os outros sentidos, especialmente, ttil leitura em Braile?

O que acontece com a representao cortical das estruturas que so mais estimuladas? Por exemplo, o que acontece com os neurnios corticais que recebem sinais dos dedos da mo que so estimulados por um determinado perodo de tempo? Indivduos que tocam instrumentos musicais Indivduos que usam os dedos das mos na execuo de tarefas delicadas O que acontece quando um dedo decepado?

Organizao colunar no crtex somatossensorial das diferentes sensaes processadas pelos diferentes receptores

SENSAES QUMICAS

GUSTAO E OLFATO

Gostos bsicos

1 - Doce

2 - Azedo

3 - Salgado

4 - Amargo

5o Sabor? Glutamato

Picante Dor ou trmico? Capsaicina

Localizao das diferentes papilas na lngua

(No possui botes gustativos)

As papilas gustativas apresentam nmero variado de botes gustativos

Fungiformes = de 1 a 5 botes gustativos Foleadas = 20 a 40 botes gustativos Circunvaladas = 50 a 100 botes gustativos

Organizao estrutural de um boto gustativo

Cada boto gustativo tem em torno de 50 a 150 clulas receptoras gustativas. A vida mdia de uma clula receptora gustativa de 10 dias, sendo reposta pela diferenciao das clulas basais clulas precursoras.

Mecanismo de estimulao da clula receptora gustativa pelos diferentes gostos bsicos:

Regies diferentes da lngua apresenta limiares diferentes para os diferentes gostos bsicos.

Inervao das papilas gustativas: 2/3 anteriores da lngua nervo VII corda timpnica 1/3 posterior da lngua nervo IX glossofarngeo Palato; faringe Nervo X vago

Cena do filme O perfume

Cheiros bsicos? Pode haver uma classificao de cheiros?De acordo com a classificao de Amoore h sete odores primrios:

Floral Mentolado Etrio

Canforado

Ptrido Ftido Almiscarado Pungente (vinagre)

Camada mucosa formada pela secreo das Glndulas de Bowman - protege os clios das clulas receptoras e contm protenas ligadoras dos odorantes.

Mecanismo de estimulao dos receptores olfativos aos agentes odorantes Geralmente induz a produo de AMPc como segundo mensageiro via ativao da protena G da membrana do receptor levando despolarizao da membrana do receptor potencial receptor.

Protena G = Protena Golf Cada receptor odorfero sensvel a um agente odorante especfico assim cada neurnio transmite ao SNC apenas informao de um receptor.

Bulbo olfatrio recebe sinais diretos dos neurnios olfatrios sensoriais.

Trato olfatrioBULBO OLFATRIO

GlomruloPlaca cribriforme do osso etmide

Epitlio olfativo

Crtex olfatrio

Percepo e discriminao de odores

Aspectos emocionais e motivacionais /comportamentais

Sistema olfatrio acessrio sistema vomeronasal

rgo Vomeronasal

rgo Vomeronasal deteco de ferormnios suas conexes centrais so independentes do olfato esto envolvidas com o comportamento sexual e suas correlaes neuroendcrinas. Ferormnio substncia produzida por um indivduo que atua sobre animais da mesma espcie Alormnio substncia produzida por um indivduo que atua sobre animais de outras espcies H trs classes principais de ferormnios: 1 Alarmognicas produzem respostas rpidas de excitao geral com comportamento de escape ou defesa entrada de outro macho no territrio 2 Preparatrias origina respostas lentas que resultam em mudanas nos estados fisiolgicos, no desenvolvimento ou no comportamento presena de fmeas 3 Liberadoras gera respostas comportamentais imediatas fmeas no cio

rgo Vomeronasal

Ofeitos observados do OVN: Secreo de hormnios FSH e LH Ratos machos aumenta concentrao de prolactina quando so expostos ao odor da fmea prolactina induz indiretamente a produo de substncias odorantes potencializa a ao da testosterona sobre as glndulas sebceas. Odor dos machos influencia a secreo neuroendcrina nas fmas Camundongos fmas acelera a maturao sexual pela ao odorante de machos. Acelera o ciclo estral quando expostas s influencias de substncias da urina de machos Hamsters e camundongos substncias odorantes ativam o eixo H-H-gnada de indivduos de mesma sp. Seco do nervo vomeronasal provoca grave deteriorao do comportamento sexual em hamsters machos A extirpao do OVN impede a lordose em hamsters fmeas Seres Humanos sincronizao do ciclo menstrual em meninas que vivem na mesma casa efeito dormitrio