órgãos dos sentidos - Laboratório de Biologia

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ÓRGÃOS DOS SENTIDOS:
Como já foi estudado, no tópico sobre sistema nervoso, é através do impulso nervoso que as
"informações" são transmitidas pelos "órgãos dos sentidos" que detectam um evento no meio ambiente,
absorvendo energia. Esta energia é convertida em energia elétrica, por um receptor apropriado, que leva
ao desencadeamento de um potencial de ação, que transmitirá informações ao SNC.
Diferentes tipos de órgãos do sentido respondem de modo diferente frente a diferentes tipos de energia.
Os órgãos dos sentidos possuem receptores específicos e adaptados para cada estímulo.
As "sensações" dependem da transmissão de uma mensagem ou "código". Os sentidos no homem se
resumem: tato, olfato, gustação, visão, audição e equilíbrio, e os receptores podem ser classificados
quanto:
LOCALIZAÇÃO
 Exteroceptores
 Interoceptores
 Proprioceptores
TIPO
Mecanorreceptores:
Tato - localizados na pele.
Proprioceptores - localizados no músculo.
Pressão - localizados nos vasos.
Equilíbrio - labirinto, localizado no ouvido.
Auditivos - cóclea, localizado no ouvido.
Quimiorreceptores:
Gustativos - localizados na língua (nos humanos).
Olfativos - localizados no epitélio nasal.
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Termorreceptores:
Temperatura - localizado na pele.
Eletrorreceptores:
Corrente elétrica - localizados na pele dos peixes elétricos.
Fotorreceptores:
Compostos que absorvem luz - localizados no olho.
Dor:
Terminações nervosas livres -localizadas por todo o organismo.
LOCALIZAÇÃO DOS MECANORRECEPTORES
1) O TATO
Os corpúsculos sensitivos responsáveis pelo tato estão espalhados largamente na pele, nas mucosas e nas
estruturas de muitas vísceras. Esses corpúsculos respondem pela percepção da forma, da temperatura e da
consistência dos corpos, assim como acusam a dor ou o simples contato de qualquer objeto.
Os corpúsculos sensitivos localizados na pele são classificados em: corpúsculos de MEISSNER, de
PACINI, de KRAUSE e de RUFFINI.
- corpúsculos de MEISSNER: são superficiais, medem cerca de 0,1 mm e atuam como receptores das
impressões de contato. Estes corpúsculos não estão distribuídos uniformemente, sendo mais numerosos
nas superfícies palmares, nos dedos, nos lábios, nas margens das pálpebras, nos mamilos e na genitália
externa.
- corpúsculos de PACINI: localizam-se profundamente na pele, medem menos de 4 mm, são ovóides e
percebem os estímulos de pressão. Estão distribuídos em regiões do tecido subcutâneo, no tecido
conjuntivo próximo a tendões e articulações, nas membranas interósseas do antebraço e da perna, no
perimísio de músculos, no pâncreas e seu mesentério, em diversas serosas, sob membranas mucosas, nas
glândulas mamárias e na genitália de ambos os sexos.
- corpúsculos de KRAUSE: medem aproximadamente 0,03 mm e transmitem sensação térmica de frio.
Estes corpúsculos são mais numerosos na derme da conjuntiva, na mucosa da língua e na genitália
externa.
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- corpúsculos de RUFFINI: medem aproximadamente 0,03 mm e transmitem sensação térmica de calor.
Está localizado no tecido subcutâneo e encontram-se por toda a parte, mas são mais numerosos no tecido
conjuntivo subcutâneo profundo da superfície da planta do pé.
- corpúsculos de MERKEL: são corpúsculos de MEISSNER rudimentares encontrados nas margens da
língua, e provavelmente em outros epitélios sensíveis. Esses corpúsculos são formados por discos
dilatados ao nível dos ramos terminais das fibras nervosas que penetram no epitélio pavimentoso
estratificado e são ligados a uma célula epitelial modificada.
O esquema com a localização das terminações nervosas sensitivas está ilustrado na figura 1.
Fig. 1- a) Localização dos corpúsculos sensitivos na pele. b) Detalhe dos receptores que ocorrem na
pele.
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2) APARELHO AUDITIVO:
Quando um corpo qualquer está vibrando, o ar que está em volta também vibra. Essas vibrações são
percebidas pelo ouvido humano, que é capaz de captar ondas com vibrações compreendidas entre 16 Hz e
20.000 Hz (ondas que se repetem de 16 a 20.000 vezes por segundo).
O ouvido humano é dividido em três regiões: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. A função
básica dessas três regiões é transformar a energia das ondas sonoras em vibrações mais potentes a fim de
serem captadas pelo sistema nervoso auditivo (fig.2).
Fig. 2 - Estruturas do aparelho auditivo
- OUVIDO EXTERNO: formado pelo pavilhão e pelo canal auditivo, que termina no tímpano que é
uma membrana recoberta externamente por uma delgada camada de pele e internamente por epitélio
cúbico simples. Entre as duas camadas epiteliais encontramos duas camadas de fibras colágenas,
fibroblastos e fibras elásticas que entram em vibração quando recebem as ondas sonoras. Esta vibração
tem função amplificadora do som. O pavilhão externo capta o som e pode ser fixo ou móvel (dependendo
da classe animal, no homem, em geral é fixo). O canal auditivo ou meato acústico externo é revestido
internamente por pele rica em pêlos e glândulas sebáceas e ceruminosas cuja função é a proteção do
tímpano.
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- OUVIDO MÉDIO: vai do tímpano até as janelas redonda e oval (membranas entre o ouvido médio e
o ouvido interno) Contêm três minúsculos ossos que transmitem a vibração do tímpano até a janela oval.
São eles o martelo, a bigorna e o estribo. Um canal chamado trompa de Eustáquio comunica o ouvido
médio com a faringe. Este tubo serve para que as pressões do ar de um lado e do outro do tímpano fiquem
equilibradas.
- OUVIDO INTERNO: A janela oval transmite as vibrações ao ouvido interno, que é formado pela
cóclea ou caracol (percepção dos sons) e pelos canais semicirculares (relacionados com o equilíbrio).
Na cóclea, onde o som é amplificado, encontram-se as terminações do nervo auditivo (fig.3).
Fig. 3 - Estrutura da cóclea
O mecanismo da audição é bastante complexo, porém resumidamente temos:
1) As ondas sonoras entram pelo canal auditivo, chegam ao tímpano e este vibra.
2) As vibrações do tímpano são transmitidas aos ossinhos martelo, bigorna e estribo. Este último
comprime a janela oval, que é uma membrana na parede da cóclea. Na cóclea tem um "túnel" constituído
pela rampa ascendente, membrana tectórica e rampa descendente. A rampa ascendente transmite
vibrações à membrana tectórica.
3) Dentro da rampa há um líquido que se agita com as vibrações recebidas, que estimula a membrana
tectórica e esta movimenta os cílios das células do órgão de Corti (fig.4).
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Fig.4 - Órgão de Corti
4) As células do órgão de Corti (transformam as vibrações em impulsos elétricos) estimulam os dendritos
do nervo coclear (na base de cada célula sensitiva há uma fibra nervosa).
5) As diversas fibras nervosas formam o nervo auditivo, que conduz os impulsos nervosos até a área
cerebral responsável pela audição. Esta área do cérebro interpreta os impulsos recebidos e a pessoa ouve.
Por ser um órgão sensível, diversas são as causas que podem levar à surdez. Tímpano perfurado,
endurecimento ou inflamação são as mais comuns. Calcificação e destruição dos ossinhos do ouvido
médio também são causas freqüentes mas podem ser corrigidas através de cirurgias. Porém, se a causa for
no nervo auditivo, a surdez é praticamente incurável.
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O OUVIDO E O EQUILÍBRIO:
No interior do vestíbulo (que contém 3 canais semicirculares) há um líquido que preenche estas
cavidades. Os canais semicirculares se abrem no utrículo. Os canais e o utrículo são recobertos por um
epitélio ciliado. Os cílios desta camada epitelial estão em intimo contato com filetes nervosos. No líquido
que "banha" estes cílios também "flutuam" cristais de Carbonato de Cálcio, que são chamados de
otólitos (fig. 5). Os otólitos, conforme a posição da cabeça do indivíduo, roçam os cílios de uma região
dos canais semicirculares, os filetes nervosos em contato com os cílios conduzem o impulso nervoso
através do nervo vestibular. O nervo vestibular conduz o impulso ao cerebelo e este interpreta a posição
em que o indivíduo se encontra.
Fig 5 - O sáculo e o utrículo. Compare as posições dos otólitos e cílios em a), com as em b).
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Se estivermos com a cabeça na vertical, o líquido encosta-se a determinadas células sensitivas. Se
inclinarmos a cabeça ou o corpo todo, outras células é que são estimuladas, e o cerebelo é informado da
nova posição acionando os músculos da perna e tronco endireitando o corpo. Por isso, uma infecção nos
canais semicirculares chamada labirintite atrapalha essa sensibilidade e o individuo fica "com sensação
de tontura e desequilíbrio".
Nos invertebrados: existem estruturas precárias, chamadas estatocistos, que são pequenas vesículas
contendo grãos de carbonato de cálcio, as quais atritam células ciliadas, dando-lhes também a noção de
posição do corpo.
Insetos: apresentam um músculo que exercem a função do tímpano cuja vibração é captada por células
sensoriais, fazendo com que consigam perceber alguns sons.
O ouvido desenvolvido aparece nos vertebrados.
Peixes: labirinto com canais semicirculares e a lagena (similar à cóclea). Através de uma estrutura
sensitiva, conhecida como "linha lateral", consegue captar as vibrações da água;
Répteis: apresentam labirinto, canais semicirculares e cóclea;
Aves: já apresentam pavilhão auricular, porém ainda precário.
LOCALIZAÇÃO DOS QUIMIORRECEPTORES
1) O ÓRGÃO OLFATIVO:
A área olfativa consiste de duas zonas, uma em cada cavidade nasal. A mucosa que reveste as cavidades
nasais nas áreas olfativas constitui o epitélio olfatório ou olfato e é denominada mucosa pituitária. Esse
epitélio é do tipo colunar, pseudo-estratificado, formado por três tipos celulares.
Fig. 6 - a) Mucosa olfativa. b) Estruturas do órgão olfativo.
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- Células de sustentação: são prismáticas, largas no seu ápice e mais estreitas na sua base. Apresentam,
na sua superfície, microvilos que se projetam para dentro da camada de muco que cobre o epitélio. Essas
células têm pigmento acastanhado que é responsável pela cor marrom da mucosa olfatória.
- Células basais: são pequenas, arredondadas ou cônicas e formam uma camada única na região basal do
epitélio, entre as células olfatórias e as de sustentação.
- Células olfatórias: são neurônios bipolares que se distribuem entre as células de sustentação. É dilatada
em uma de suas extremidades de onde partem de seis a oito cílios. Esses cílios são longos, não têm
movimentos e são considerados os receptores, isto é, a porção celular excitada pelo contato com uma
substância odorífera.
Na sua parte mais anterior a mucosa pituitária é vermelha e rica em vasos sanguíneos, sendo denominada
pituitária respiratória, destinada ao aquecimento do ar inspirado. A porção mais profunda ou posterior
da mucosa pituitária tem cor amarela e é formada por células nervosas situadas em meio a células
epiteliais. Por seus neurônios estarem sobre a superfície, quando uma membrana mucosa é lesada por um
processo patológico ou por um traumatismo, os corpos das células nervosas que forem destruídas não
podem ser regenerados. SMITH, através de suas pesquisas, estimou que, em média, cerca de 1% das
fibras no nervo olfativo (que conduzem o receptor ao cérebro) são perdidas a cada ano de vida devido a
infecções na membrana olfativa. Os corpos dos neurônios presentes no epitélio da membrana mucosa são
altamente suscetíveis de serem seletivamente estimulados por odores de diversos tipos; por eles através de
moléculas provenientes do meio exterior ocorre o estímulo dos botões terminais dos dendritos das células
nervosas que transmitem ao nervo olfativo um impulso, que é levado ao cérebro.
O modo pelo qual um indivíduo é capaz de apreciar diferentes odores e sua relativa intensidade é assunto
ainda não bem compreendido. Há tanta variedade de odores, que é impossível haver receptores especiais
para cada tipo de odor, isso levou o cientista, JOHN AMOORE (1960), ao conceito da existência de
células olfativas especializadas somente para certos odores básicos e que, a razão da capacidade do
homem em distinguir tal variedade de odores pode ser devida a várias combinações dos receptores dos
odores básicos quando estimulados por odores complexos. Segundo AMOORE, existem sete odores
fundamentais: cânfora, almíscar, floral, menta, éter, penetrante e putrefato.
Em síntese temos:
a) as células olfativas seriam de diferentes tipos, especializadas para serem facilmente estimuladas por
certos odores básicos;
b) os receptores para os tipos básicos de odores não estariam dispostos uniformemente através de toda a
área olfativa, mas sim agregados;
c) a capacidade humana para distinguir um tal número de odores se deve a esses diferentes odores
estimular diferentes combinações dos receptores para os odores básicos;
d) a intensidade de um odor está relacionada com o número de receptores estimulados por ele.
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2) CORPÚSCULOS GUSTATIVOS:
Através do paladar, podemos selecionar a comida que ingerimos. Desse modo escolhemos o que nos
serve e evitamos o que pode ser venenoso ou que esteja estragado. Isso tudo é possível graças às papilas
gustativas da língua que percebem quatro sabores fundamentais: doce, salgado, azedo (ácido), amargo.
Os demais sabores são combinações desses quatro, assim como ocorre no órgão olfativo.
É devido à presença de corpúsculos gustativos que se encontram distribuídos praticamente em toda
mucosa bucal, sendo, porém, encontrados mais freqüentemente nas papilas fungiformes e valas da língua,
que podemos receber os estímulos dos alimentos que ingerimos, quanto a sua forma, consistência e sabor
(fig.7b).
Cada corpúsculo gustativo apresenta uma pequena abertura que permite a penetração de substâncias, o
poro gustativo (fig.7a). Estes corpúsculos são constituídos por quatro tipos celulares: as células basais, as
de sustentação (tipos I e II), e as sensoriais (tipo III).
Fig. 7 - a) Estrutura e inervação de um corpúsculo gustativo. b) Disposição dos corpúsculos gustativos
na língua.
Tanto as células de sustentação como as sensoriais são colunares e apresentam microvilos em suas
superfícies apicais. Os estímulos químicos são recebidos pelas células sensoriais e passam para as
terminações nervosas através da liberação de substâncias neurotransmissoras. Pelo fato da língua possuir
um grande número de papilas gustativas as mesmas foram divididas em dois grupos fundamentais: as
papilas tácteis e as papilas gustativas.
As primeiras contêm filetes nervosos, são filamentosas e longas (papilas filiformes) e percebem
sutilmente o tato. As papilas gustativas são inervadas por filetes do glossofaríngeo (9 o par craniano) e
podem ser de dois tipos: papilas caliciformes e papilas fungiformes.
- Papilas Caliciformes: (com forma de cálice); dispõem-se na parte posterior da língua, formando o V
lingual. São grandes e percebem principalmente o sabor amargo.
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- Papilas Fungiformes: (em forma de cogumelo); distribuem-se por toda a superfície superior e lateral da
língua.
FOTORRECEPTORES
O OLHO E A VISÃO:
O olho é o órgão capaz de captar a luz e formar imagens de objetos que estejam dentro de seu campo de
percepção, por isso, a percepção das cores é parte importantíssima de nossa vida cotidiana. Ela não só nos
possibilita diferenciar objetos como influi em nossos sentimentos.
Para compreendermos o mecanismo da visão, devemos antes conhecer o olho e seus componentes
fundamentais, que estão ilustrados na figura 8.
Fig. 8 - Estruturas histológicas do olho humano.
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1) ESCLERÓTICA: membrana resistente de cor branca, formada por feixes de fibras colágenas com
fibroblastos achatados e algumas fibras elásticas, que dá forma e protege o olho dentro da cavidade óssea.
Na parte posterior do globo ocular, a porção mais externa da esclerótica se comunica com a bainha dural
e geralmente também com a lâmina aracnóidea do nervo óptico. Suas lâminas mais internas se
comunicam com a pia-máter. A parte anterior e transparente da esclerótica é a córnea.
Córnea: camada fina da frente do olho. É transparente para a passagem da luz e não possui vasos
sanguíneos. É essencialmente constituída por um tipo especial de tecido conjuntivo denso e um material
intercelular denominado substância própria. Esse epitélio possui diversas camadas de espessura e é
muito rico em terminações nervosas, principalmente do tipo receptor para dor, por isso qualquer irritação
provoca o fechamento das pálpebras e secreção de lágrimas automaticamente como meio de defesa do
organismo.
2) CORÓIDE: rica em vasos sanguíneos, que trazem o alimento e oxigênio para as células do olho. Entre
os vasos observa-se um tecido conjuntivo frouxo, rico em fibroblastos, fibras colágenas e elásticas. Possui
células pigmentadas cheias de melanina as quais, quando estimuladas produzem a visão. A coróide é
constituída por corpo ciliar e torna-se visível através da córnea formando a íris.
Corpo ciliar: apresenta-se como uma dilatação da coróide ao nível do cristalino. Tem aspecto de um anel
espesso, contínuo, revestindo a superfície interna da esclera. O componente básico dessa região é tecido
conjuntivo, rico em fibras elásticas, células pigmentares e capilares, no interior do qual encontramos o
músculo ciliar. Esse músculo é constituído por três feixes de fibras musculares que se inserem de um
lado na esclera e, de outro, em diferentes regiões do corpo ciliar.
Íris: é um prolongamento membranoso da coróide que contém os pigmentos que dão cor aos olhos e que
limita uma abertura central, a pupila.
Pupila: é a "menina dos olhos". É a abertura da íris, por onde a luz entra. Contraindo ou dilatando-se, a
íris muda o diâmetro da pupila, regulando a entrada de luz. Isso ocorre devido a íris possuir fibras
musculares lisas ao redor da pupila que são inervadas pelo nervo do sistema simpático, os quais dilatam a
pupila (midríase); e pelos nervos do sistema parassimpático, que provocam a contração da pupila
(miose).
3) RETINA: é formada por dez camadas, porém as mais importantes são onde estão os neurônios
fotorreceptores que estão distribuídos na macula lutea (mancha amarela) e classificam-se em cones e
bastonetes. Ver desenho esquemático na figura 10.
Macula Lutea ou Mancha Amarela: No seu centro existe uma estrutura chamada Fóvea Centralis que é
local da retina onde se forma a imagem do objeto que olhamos diretamente. Esta área é especializada de
diversas maneiras para um maior grau de resolução visual. Nesta área estão localizadas estruturas
chamadas cones que são responsáveis pela visão colorida, são também pouco sensíveis à luz. Na área
mais periférica da macula lutea estão localizados os bastonetes que são muito sensíveis à luz (claro /
escuro). Em situações de baixa intensidade luminosa somente os bastonetes são estimulados e só
conseguimos distinguir branco e preto. Somente a imagem formada na macula lutea é interpretada clara e
distintamente pelo cérebro.
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Nos cones e bastonetes da retina existe um pigmento fotossensível, a rodopsina, formado de uma
proteína (opsina) associada a um pigmento carotenóide chamado retinal (vitamina A). No escuro esse
pigmento carotenóide está na forma 11-cis-retinal. A ação da luz muda a forma do 11-cis-retinal para
todo-trans-retinal. Essa ativação da rodopsina ativa a transducina, proteína G encontrada na retina. A
transducina liga-se ao GTP, e isto por sua vez ativa a fosfodiesterase que catalisa a conversão do
GMPcíclico (GMPc) para 5-GMP. O GMPc no citoplasma dos bastonetes mantém os canais de Na+ na
posição aberta, e sua redução leva ao fechamento dos canais e à hiperpolarização. Esta reação em cascata
amplifica o sinal da luz e ajuda a explicar a grande sensibilidade dos bastonetes tornando-os capazes de
produzir uma resposta detectável até para um único fóton de luz. A avitaminose "A" provoca a
hemeralopia ou cegueira noturna, pois está intimamente ligada à produção de rodopsina.
Existem também tipos diferentes de cones, cada qual com uma variedade de pigmento visual diferente da
rodopsina, porém muito afim com ela. Supõe-se que cada um deles tenha receptividade específica para o
comprimento de onda de uma das três cores primárias (vermelho, azul e verde). Os diferentes tons de cor
são percebidos pela combinação ponderada dos estímulos a esses tipos de cones.
No daltonismo, pode não ocorrer a formação normal de um ou mais de um desses tipos de cones, com a
conseqüente deficiência dos respectivos pigmentos.
É na retina que se encontra também a estrutura responsável pelo sistema condutor dos estímulos sofridos
pelos cones e bastonetes. Essa estrutura é denominada Nervo óptico que por sua vez é formado por
centenas de fibras nervosas que conduzem os impulsos ao cérebro. No local onde o nervo óptico passa
pelo fundo do olho não se forma imagem; esse ponto então é chamado de ponto cego.
4) CRISTALINO: tem forma de lente biconvexa e apresenta grande elasticidade, que diminui
progressivamente com a idade. É formado por três partes: fibras do cristalino, cápsula do cristalino e
epitélio subcapsular. Ele é a lente que faz os raios luminosos, provenientes do objeto observado, caírem
sobre a fóvea centralis.
5) MÚSCULOS CILIARES: contraindo-se ou distendendo-se, variam a curvatura do cristalino,
adaptando-o para melhor focalização do objeto.
6) HUMOR VÍTREO: ocupa a cavidade do olho que se situa atrás do cristalino; tem aspecto de um gel
claro, transparente e apresenta no seu interior fibrilas de colágeno. Seu componente principal é a água
(cerca de 99%) e glicosaminoglicanas altamente hidrófilas, em especial o ácido hialurônico.
7) GLÂNDULAS LACRIMAIS: glândulas exócrinas que produzem lágrima que é espalhada sobre a
córnea, pelo "pisca-pisca" das pálpebras, lubrificando-a e impedindo que fique seca e irregular (fig. 10).
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Fig.9: Principais células e conexões neurais da retina.
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Fig. 10 - O aparelho lacrimal consiste de uma glândula secretora da lágrima e uma série de ductos.
DEFORMAÇÕES DO GLOBO OCULAR:
Um globo ocular com curvatura muito acentuada, pouco acentuada ou irregular faz com que a imagem
não caia corretamente sobre a retina; por isso a necessidade de lentes adequadas (fig. 11) para corrigirem
essa anormalidade que pode se agravar progressivamente se não for tratada.
Fig. 11 - a) Uma lente com uma superfície convexa causa a convergência dos raios de luz; b) uma lente
com superfície côncava causa a divergência deles.
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MIOPIA: se o globo ocular é alongado e a córnea é muito curva, a imagem se forma antes da retina.
Olhando o objeto bem de perto, o míope enxerga, porque, neste caso, a imagem se forma quase sobre a
retina. Esquema ilustrado abaixo.
Usando uma lente divergente que afasta os raios luminosos que vêm do objeto, o míope enxerga
normalmente, porque a imagem passa a se formar sobre a retina. Esquema ilustrado abaixo.
HIPERMETROPIA: se o globo ocular é pouco alongado e a córnea é pouco curva, a imagem se forma
depois da retina se vista de perto. A tendência do indivíduo é afastar os objetos dos olhos para que possa
observá-los melhor. Esquema ilustrado abaixo.
Usando uma lente convergente que aproxima os raios luminosos que vêm do objeto, o hipermetrope
enxerga normalmente, porque a imagem passa a se formar sobre a retina. Esquema ilustrado abaixo.
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ASTIGMATISMO: no astigmatismo, a curvatura do cristalino se apresenta irregular. A imagem se
apresenta duplicada e sobreposta. Uma lente especial mais curva num trecho e menos curva em outro faz
a compensação e a imagem, que antes era borrada, fica nítida. Esquema ilustrado abaixo.
PRESBIOPIA: com a idade, o cristalino fica menos flexível, os músculos ciliares já não funcionam bem
e a acomodação da vista se torna problemática. Óculos com lentes convergentes facilitam a leitura e a
visão de objetos próximos.
Você sabia que a máquina fotográfica é similar ao olho humano? Compare olhando a fig 12 e a tabela
abaixo:
Fig. 12a - Similaridades do globo ocular
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Fig 12b - Similaridades de uma máquina fotográfica.
MÁQUINA
FOTOGRÁFICA
GLOBO OCULAR
DIAFRAGMA
ÍRIS COM PUPILA
LENTES
CRISTALINO
CÂMARA ESCURA
INTERIOR DO OLHO
FILME COM SAIS DE PRATA
RETINA COM PIGMENTOS
VISUAIS