INTRODUÇÃO AO SISTEMA SENSORIAL INTRODUÇÃO -COR -SABOR -SOM Perguntas dos sistemas sensoriais onde os receptores sensoriais são os primeiros elementos: O que sentimos? Onde está o que sentimos? Quanto sentimos? Por quanto tempo? CONCEITOS - Sensação: capacidade de alguns seres vivos codificarem energia química e física do ambiente na forma de impulsos nervosos. - Percepção: capacidade de vincular os sentidos a outros aspectos da vida (comportamento; pensamento). Complexidade maior. FUNÇÕES - CONTROLE DA MOTRICIDADE (reflexo e/ou planejamento e controle da execução de movimentos) - REGULAÇÃO DE FUNÇÕES ORGÂNICAS (ex. resposta a variações de temperatura) - MANUTENÇÃO DA VIGÍLIA MODALIDADES SENSORIAIS (leva a percepção de diferentes tipos de estímulos): • VISÃO • AUDIÇÃO •GUSTAÇÃO • OLFATO •SOMESTESIA (TATO, propriocepção, termossensibilidade e dor) • (Aparelho Vestibular- equilíbrio->posição do corpo em relação ao campo gravitacional) ATRIBUTOS DOS ESTÍMULOS: • MODALIDADE • LOCALIZAÇÃO ESPACIAL • INTENSIDADE Representados pelo padrão de disparo • DURAÇÃO RECEPTORES SENSORIAIS (células primárias ou de primeira ordem): Células adaptadas para captar determinados tipos de energia. Essa informação é traduzida para a linguagem do sistema nervoso (TRANSDUÇÃO). NÃO CONFUNDIR COM RECEPTORES DE MEMBRANA!!! IMPORTÂNCIA SENSORIAL Interação organismo-meio Adaptação SISTEMA NERVOSO CENTRAL SNA S. Sensorial MEIO INTERIOR E EXTERIOR S. Motor Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ – E-mail: [email protected] COMO FUNCIONA UM SISTEMA SENSORIAL? 1. RECEPTOR SENSORIAL 2. FIBRA NERVOSA AFERENTE 3. VIA CENTRAL 4. CÓRTEX CEREBRAL (ÁREAS ALVO NO ENCÉFALO) RECEPTORES SENSORIAIS: - são específicos: especializados na detecção de certas formas de energia (estímulos); - geram Potenciais Receptores: variações lentas da voltagem da membrana, proporcionais a intensidade do estímulo, que podem gerar Potenciais de Açãoisso é a TRANSDUÇÃO SENSORIAL; COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio motor Corpo celular do neurônio sensorial Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor TIPOS DE RECEPTORES Quanto a localização: - exteroceptores - interoceptores - proprioceptores (posição do corpo no espaço) Quanto à energia de estímulo (estímulo adequado/específico): - Mecanorreceptores: estímulos mecânicos contínuos os vibratórios. Tb receptores auditivos são mecanorreceptores. ex. nociceptores: alguns são polimodais! - Quimiorreceptores: estímulos químicos. - Fotorreceptores: estímulos luminosos (energia eletromagnética). - Termorreceptores: variações de temperatura. MODALIDADES SENSORIAIS CLÁSSICAS ORIGEM EXTERNA/INTERNA DA INFORMAÇÃO Modalidades Sub-modalidades Estímulo específico Órgão receptor Tipo funcional Tipo morfológico Visão Cor, movimento, forma Luz Olho Fotorreceptores Cones e bastonetes Audição Freqüência, amplitude, timbre Vibrações Mecânicas do ar Orelha Mecanoceptores auditivos Células ciliadas da cóclea Toque/Tato Estímulos mecânicos -- Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Termocepção (temperatura) Calor e frio -- Termoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Mecânicos, térmicos e químicos intensos -- Nociceptores N. ganglionares da raiz dorsal Propriocepção Movimentos e posição estática do corpo Fuso muscular, OTG Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Olfato Odores primários (Almíscar, etéreo, floral, canforado etc) Substâncias químicas Nariz Quimioceptores Neurônios da mucosa olfatória Paladar Salgado, doce, amargo, azedo e umami Substâncias químicas Boca Quimioceptores Células das papilas gustativas Nocicepção Somestesia (Tato) (dor) INTEROCEPÇÃO E PROPRIOCEPÇÃO PAPÉIS FUNCIONAIS Função Estímulo específico Órgão receptor Tipo funcional Tipo morfológico Equilíbrio Posição e movimentos da cabeça Labirinto Mecanoceptores Células ciliadas do labirinto Controle motor Estiramento muscular Fuso muscular Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Controle motor Tensão muscular OTG Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Controle motor Ângulo articular -- Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal Controle cárdio-vascular Pressão sangüínea Seio carotídeo Mecanoceptores (Baroceptores) N. do tronco encefálico Controle cárdio-respiratório pH, pCO2, pO2 -- Quimioceptores N. hipotalâmicos Controle da hidratação (sede) Concentração sangüínea de Na+ (Osmolaridade) Órgãos circunventriculares Quimioceptores (Natrioceptores) N. hipotalâmicos e tronco encefálico Controle da alimentação (fome) Concentração sangüínea de nutrientes Órgãos circunventriculares Quimioceptores N.hipotalâmicos e tronco encefálico Controle da Temperatura corporal Temperatura do sangue Órgãos circunventriculares Termoceptores N.hipotalâmicos e tronco encefálico Controle da digestão Distensão visceral -- Mecanoceptores N. do tronco encefálico FONTES SENSORIAIS PROPRIOCEPTIVAS SISTEMA VISUAL SISTEMA VESTIBULAR SISTEMA SOMATOSSENSORIAL RECEPTORES SENSORIAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS RECEPTORES SENSORIAIS: ESTÍMULO RESPOSTA BIOELÉTRICA PROPORCIONAL TRANSDUÇÃO E CODIFICAÇÃO Mecanismo depende do tipo de receptor. INTENSIDADE E DURAÇÃO ESTÍMULO LEVA A ABERTURA DE CANAIS IÔNICOS CARACTERÍSTICAS DA RESPOSTA BIOELETROGÊNICA (EX. MECANORRECEPTOR) Há a transformação dos estímulos sensoriais em impulsos elétricos (podem gerar potenciais de ação). ... - INTENSIDADE CODIFICAÇÃO NEURAL: DIFERENÇAS NA FREQUÊNCIA DE + DIPARO (CÓDIGO DE FREQUÊNCIA) DURAÇÃO + RECEPTORES DE SENSIBILIDADE CORPORAL E SUAS ESPECIALIZAÇÕES - maioria: mecanorreceptores - neurônio primário com Corpo celular em gânglios espinhais ou em núcleos homólogos na cabeça. -axônio e dendrito são contínuos -possuem canais iônicos q Respondem a deformação mecânica que gera despolarização. Encapsulados Fásicos. Superficial: Tato leve e vibração Profundo: Tato e vibração tonico ? Profundo:Distensão da pele tonico fásico pressão RECEPTORES DE ADAPTAÇÃO LENTA (TÔNICOS) E DE ADAPTAÇÃO RÁPIDA (FÁSICOS) Em resposta a estímulo o potencial receptor atinge uma certa amplitude e logo decresce. Essa adaptação pode ser lenta ou rápida. TÔNICOS FÁSICOS Estímulos persistentes EXEMPLOS: tônicos- alguns mecanorreceptores da pele fásicos- folículo piloso (alguns podem ser tônicos) Estímulos pulsáteis ou vibratórios . Não são bons Indicadores de estímulos persistentes. Adaptação: Inativação de canais de Na+ ou Ca2+ ou ativação de canais de K+ MECANISMOS DE ADAPTAÇÃO RECEPTOR FÁSICO RECEPTOR TÔNICO Corpúsculo de Pacini DISTRIBUIÇÃO E ADAPTAÇÃO DE RECEPTORES SENSORIAIS Tônicos Fásicos Tônicos Fásicos ADAPTAÇÃO NO SISTEMA SOMESTÉSICO RECEPTOR SENSORIAL - FIBRA DE PROJEÇÃO Tipo morfológico Transdução Tipo de fibra* Localização Função Adaptação Terminações livres Mecanoelétrica, Termoelétrica, Quimioelétrica C, A Toda a pele, órgãos internos, vasos sangüíneos, articulações Dor, temperatura, tato grosseiro, propriocepção Lenta Corpúsculos de Meissner Mecanoelétrica A Epiderme glabra Tato, pressão vibratória Rápida Corpúsculos de Pacini Mecanoelétrica A Derme, periósteo, paredes das visceras Pressão vibratória Rápida Corpúsculos de Ruffini Mecanoelétrica A Toda a derme Indentação da pele Lenta Discos de Merkel Mecanoelétrica A Toda a epiderme glabra e pilosa Tato, pressão estática Lenta A Bordas da pele com as mucosas Temperatura? Bulbos de Krause Mecanoelétrica? Termoelétrica? Tato? Lenta? Folículos pilosos Mecanoelétrica A Pele pilosa Tato Rápida OTG Mecanoelétrica Ib Tendões Propriocepção Lenta Fusos musculares Mecanoelétrica Ia e II Músculos esqueléticos Propriocepção Lenta e rápida TIPOS DE FIBRAS CRITÉRIOS: DIÂMETRO DECRESCENTE: A, B, C. Subdivisões de A: Aa, A, Ag , A. Fibras Proprioceptivas apresentam classificação específica: I, II (para alguns autores mais III e IV) I a b Diâmetro do axônio e mielinização correlaciona-se com velocidade de condução e com o tipo de receptor sensorial. CODIFICAÇÃO NEURAL: CÓDIGO DE FREQUÊNCIA ORGANIZAÇÃO TOPOGRÁFICA NO SNC. RARAMENTE UM ESTÍMULO ATINGE UM ÚNICO RECEPTOR CONCEITO DE CAMPO RECEPTOR: toda célula sensorial é ativada por uma porção restrita do ambiente. Neurônios centrais tb apresentam Campo receptor. Resolução de dois estímulos adjacentes vai depender da excitação de populações parcialmente separadas e das interações inibitórias. DISCRIMINAÇÃO ENTRE DOIS PONTOS Capacidade discriminativa varia nas diferentes partes do corpo: 1. Densidade de receptores sensoriais; 2. Tamanho dos campos receptores (campos receptores menores=maior discriminação); 3. Área cerebral dedicada à informação sensorial. Localização O conceito de campo receptor: -É a região da superficie receptora capaz de ativar um neurônio → Circuito. Quanto menor á área da pele de um CR maior o seu Poder de Resolução. Percepção Sensorial 1) Localização do sítio de estimulação no corpo ou a fonte de estímulos no espaço 2) Discriminação do tamanho e forma dos objetos 3) Resolver o detalhamento fino do estímulo no ambiente COMO FUNCIONA O SISTEMA SENSORIAL? 1. RECEPTOR 2. FIBRA NERVOSA AFERENTE 3. TRACTO CENTRAL 4. CÓRTEX CEREBRAL Código de Linha Marcada! RECEPTORES SENSORIAIS Receptores Sensoriais tb se organizam em órgãos: Visão, olfato, gustação, audição. VIAS E FORMAÇÃO DE MAPAS TOPOGRÁFICOS CORTICAIS COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio motor Corpo celular do neurônio sensorial Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor