INTRODUÇÃO AO SISTEMA SENSORIAL

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1 INTRODUÇÃO AO SISTEMA SENSORIAL INTRODUÇÃO -COR -SABOR -SOM 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

2 IMPORTÂNCIA SENSORIAL Interação organismo-meio Adaptação SISTEMA NERVOSO CENTRAL S. Sensorial MEIO INTERIOR E EXTERIOR SNA S. Motor Professor Alfred Sholl Programa Neurobiologia Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho UFRJ neurofisiologia@ufrj.br

3 COMO FUNCIONA O SISTEMA SENSORIAL? 1. RECEPTOR 2. FIBRA NERVOSA AFERENTE 3. VIA CENTRAL 4. CÓRTEX CEREBRAL (ÁREAS ALVO NO ENCÉFALO)

4 COLETA, DISTRIBUIÇÃO E INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO Para o cérebro Medula espinhal Corpo celular do neurônio sensorial Corpo celular do neurônio motor Axônio do neurônio sensorial Axônio do neurônio motor

5 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!!!

6 TIPOS DE RECEPTORES Quanto a localização: - exteroceptores - interoceptores - proprioceptores (posição do corpo no espaço) Quanto à energia de estímulo (estímulo adequado): - Mecanorreceptores: estímulos mecânicos contínuos os vibratórios. Tb receptores auditivos são mecanorreceptores. nociceptores - Quimiorreceptores: estímulos químicos. - Fotorreceptores: estímulos luminosos (energia eletromagnética). - Termorreceptores: variações de temperatura.

7 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 Somestesia (Tato) Nocicepção (dor) Propriocepção Mecânicos, térmicos e químicos intensos Movimentos e posição estática do corpo -- Nociceptores Fuso muscular, OTG Mecanoceptores N. ganglionares da raiz dorsal 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

8 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 Controle motor Ângulo articular -- Mecanoceptores Controle cárdio-vascular Pressão sangüínea Seio carotídeo Mecanoceptores (Baroceptores) N. ganglionares da raiz dorsal N. ganglionares da raiz dorsal N. do tronco encefálico Controle cárdio-respiratório ph, pco 2, po 2 -- 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

9 FONTES SENSORIAIS PROPRIOCEPTIVAS SISTEMA VISUAL SISTEMA VESTIBULAR SISTEMA SOMATOSENSORIAL

10 RECEPTORES SENSORIAIS

11 CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS RECEPTORES SENSORIAIS: TRANSDUÇÃO E CODIFICAÇÃO Mecanismo depende do tipo de receptor. ESTÍMULO RESPOSTA BIOELÉTRICA PROPORCIONAL INTENSIDADE E DURAÇÃO ESTÍMULO LEVA A ABERTURA DE CANAIS IÔNICOS

12 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 +

13 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. tonico Encapsulados Fásicos.?

14 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 Estímulos pulsáteis ou vibratórios. Não são bons Indicadores de estímulos persistentes. EXEMPLOS: tônicos- alguns mecanorreceptores da pele fásicos- folículo piloso (alguns podem ser tônicos) Adaptação: Inativação de canais de Na + ou Ca 2+ ou ativação de canais de K +

15 MECANISMOS DE ADAPTAÇÃO Corpúsculo de Pacini

16 ADAPTAÇÃO NO SISTEMA SOMESTÉSICO RECEPTOR SENSORIAL - FIBRA DE PROJEÇÃO Tipo morfológico Transdução Tipo de fibra* Localização Função Adaptação Terminações livres Mecanoelétrica, Termoelétrica, Quimioelétrica C, Aδ Toda a pele, órgãos internos, vasos sangüíneos, articulações Dor, temperatura, tato grosseiro, propriocepção Lenta Corpúsculos de Meissner Mecanoelétrica Aβ Epiderme glabra Tato, pressão vibratória Rápida Corpúsculos de Pacini Mecanoelétrica Aβ Derme, periósteo, paredes das visceras Pressão vibratória Rápida Corpúsculos de Ruffini Mecanoelétrica Aβ Toda a derme Indentação da pele Lenta Discos de Merkel Mecanoelétrica Aβ Toda a epiderme glabra e pilosa Tato, pressão estática Lenta Bulbos de Krause Mecanoelétrica? Termoelétrica? Aβ Bordas da pele com as mucosas Tato? Temperatura? Lenta? Folículos pilosos Mecanoelétrica Aβ Pele pilosa Tato Rápida OTG Mecanoelétrica Ib Tendões Propriocepção Lenta Fusos musculares Mecanoelétrica Ia e II Músculos esqueléticos Propriocepção Lenta e rápida Professor Alfred Sholl Programa Neurobiologia Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho UFRJ

17 TIPOS DE FIBRAS CRITÉRIOS: DIÂMETRO DECRESCENTE: A, B, C. Subdivisões de A: Aα, Aβ, Aγ, Aδ. 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.

18 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.

19 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;

20 COMO FUNCIONA O SISTEMA SENSORIAL? 1. RECEPTOR 2. FIBRA NERVOSA AFERENTE 3. TRACTO CENTRAL 4. CÓRTEX CEREBRAL

21 RECEPTORES SENSORIAIS Receptores Sensoriais tb se organizam em órgãos: Visão, olfato, gustação, audição.

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24 VIAS E FORMAÇÃO DE MAPAS TOPOGRÁFICOS CORTICAIS Professor Alfred Sholl Programa Neurobiologia Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho UFRJ neurofisiologia@ufrj.br