Sensações Somáticas e Nocicepção

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1 Universidade Federal do Maranhão Centro de Ciências Biológicas e da Saúde CCBS Departamento de Ciências Fisiológicas - DCF Sensações Somáticas e Nocicepção Discentes: Ana Beatriz Campos Carolina Falcão José Aires Docente: Prof. Dr. Antonio Marcus de Andrade Paes Curso: Medicina 1º Período

2 1. INTRODUÇÃO O sistema nervoso central tem uma vasta complexidade de processos cognitivos e controla as reações do corpo através do processamento de informações externas e internas. Essas informações são provenientes dos diferentes órgãos e nervos sensoriais, e a partir destas o sistema as integra para determinar as respostas a serem executadas. O sistema nervoso central é dividido em autônomo e somático, e o segundo é responsável em manter a integridade do nosso corpo com o ambiente, alvo da aula prática. Esse permite que se tenha a percepção de calor, frio e fenômenos luminosos, por exemplo. Todos esses estímulos são captados pelos diferentes tipos de receptores que através das cadeias neuronais vão transmitir informação até o córtex, medula espinhal, tronco encefálico e cerebelo onde serão transformados em sensações. RECEPTORES Existem cinco tipos de receptores: mecanorreceptores, termorreceptores, nociceptores, receptores eletromagnéticos e quimiorreceptores. Para o entendimento da aula prática é necessária à compreensão de uma categoria das mecanorreptores, os de sensibilidade tátil, ou do tato, os de sensibilidade da pressão, os de sensibilidade de tecidos profundos, músculos, tendões e articulações. E além desses, receptores relativos à dor ou nociceptores e os receptores de temperatura. Mecanorreceptores Receptores de tato e pressão Existem dois tipos de tato, o protopático e epicrítico. O protopático caracteriza-se fisiologicamente por ser um tato grosseiro, com pequena capacidade de identificação. O epicrítico é o tato fino, com grande capacidade de identificação, a perda do tato epicrítico quase maior danos do que a do protopático. Os receptores de tato e pressão são os receptores de Paccini, que também é um mecanorreceptor. Nas áreas dotadas de pelos temos as terminações ânulo-espinhais, na base do folículo piloso, e nas áreas sem pelos temos os receptores de Meissner, como exemplo tem-se palma da mão, lábio e língua. Esses receptores são mecanorreceptores, e o estímulo para desencadear um potencial de ação é mecânico. Para o tato protopático temos como via três neurônios, o primeiro periférico, o segundo espino talâmico anterior e o terceiro tálamo cortical. Para o trato epicrítico o primeiro neurônio é periférico, o segundo é espino talâmico posterior e o terceiro tálamo cortical. Receptores proprioceptivos São responsáveis pela sensibilidade de músculos, tendões e articulações. Os receptores presentes nos músculos são os fusos musculares, nos tendões são os órgãos tendinosos de Golgi e nas articulações são os receptores de Paccini e Ruffici modificados. Se for aumentada a pressão sobre um tendão ou quando se movimenta uma articulação, é produzida uma modificação no potencial de membrana dos receptores. Ocorre assim o

3 desenvolvimento de um potencial gerador do receptor que pode ser limiar ou sublimiar dependendo da magnitude do estímulo. Os receptores de propriocepção são tônicos, mas eles se diferenciam dos receptores da dor, no caso do primeiro o potencial provocado decresce ligeiramente e depois se mantem constante, e no caso do segundo o potencial se mantem inalterado. Parte das vias é consciente e parte inconsciente, na consciente existem três neurônios, o primeiro periférico, o segundo espino talâmico anterior, e o terceiro tálamo cortical; na parte inconsciente existe o primeiro neurônio periférico e o segundo espino cerebelar. Receptores térmicos Existem diferentes graduações de frio e calor: frio congelante, gelado, frio, indiferente, morno, quente e muito quente. As mesmas são discriminadas por três tipos de receptores sensoriais: receptores para o frio, receptores para o calor e receptores para a dor. Os receptores para dor são os responsáveis pelas situações térmicas extremas (frio congelante e calor extremo). Há ainda uma diferença entre as velocidades de condução dos sinais de frio e calor. O primeiro é conduzido por fibras do tipo A (delta), mais rápidas e ramificadas, enquanto o segundo é conduzido por fibras do tipo C, mais lentas. Essa velocidade de condução varia entre 0.4 m/s e 2m/s na quente e fica em torno de 20 m/s nos sinais de frio. Há receptores específicos para o calor e para o frio. O receptor de Krause capta as relações da energia térmica abaixo da temperatura corporal (37 C), enquanto que o receptor de Ruffini capta a energia térmica acima desta. A velocidade das reações químicas é alterada mediante mudanças na temperatura (uma alteração de 10 C pode dobrar a velocidade de uma reação), dessa maneira, acredita-se que os receptores para frio e para calor sejam estimulados quando essa mudança altera as taxas metabólicas dos receptores. Em outras palavras, a percepção da mudança na temperatura não resulta dos efeitos físicos diretos do calor e do frio sobre as terminações nervosas, mas sim da estimulação química (alteração da taxa metabólica no receptor) destas terminações modificadas pela temperatura. Receptores da dor A percepção da dor, até meados da década de 60, era considerada unicamente ao aspecto da isquemia/lesão do tecido referente, desconsiderando características que, atualmente, são de atuação complementar no mecanismo da dor, tais como os fatores genéticos, ansiedade e expectativa. A definição de Dor, atualmente, parte do princípio de que se trata de uma experiência emocional, com sensação desagradável associada à lesão tecidual, desencadeada por um estímulo nocivo. Apesar de o mecanismo ser representado por um único tipo de receptor, a saber, terminações nervosas livres, a transdução do tecido lesado se dá por meio de duas fibras dos nervos periféricos: as do tipo A Delta (consideradas como a via para dores rápidas), e as do tipo C (consideradas como a via para dores lentas).

4 2. OBJETIVOS Identificar as diferentes experiências sensitivas: térmica, nociceptiva, tato epicrítico e protoprático e a pressão. Relacionar cada uma das sensações acima descritas a determinadas áreas previamente selecionadas e estimuladas e suas respostas e percepções. Pesquisar os diferentes tipos de receptores envolvidos em cada um dos procedimentos efetuados 3. MATERIAIS Cerdas de vassoura Algodão Bastão de vidro Água quente Gelo Halteres Esfigmomanometro 4. PROCEDIMENTO Os experimentos requerem a honestidade do participante em relação ao que foi percebido. Na primeira parte dos experimentos foi utilizado algodão para discriminar as diferentes percepções sensitivas no dorso e na palma da mão, nas falanges e na parte distal do antebraço. Dois voluntários participaram deste experimento. Na segunda parte foram utilizadas duas cerdas de plástico de vassoura para pressionar diferentes regiões do antebraço e da mão, por vezes distantes por poucos milímetros e outras por alguns centímetros. Esse experimento também foi executado em dois participantes. O terceiro segmento da aula prática foi relativo aos receptores térmicos, foram utilizados dois bastões de vidro que por um intervalo de tempo foi aquecido e o outro esfriado, o voluntário foi sensibilizado pelos dois bastões simultaneamente em diferentes áreas e distâncias relativas. A quarta parte dos experimentos buscava simular a dor do membro fantasma através da imersão do cotovelo do voluntário em gelo, durante um intervalo de tempo. A última parte dos experimentos buscava através da hipóxia produzir dor isquêmica induzida em três voluntários sedentários, sendo um controle. Os 2 voluntários do grupo não controle, um deles do sexo masculino e outro do sexo feminino, eram colocados sob pressão dos tensiômetros (insuflados à 200mmHg) e submetidos a exercício de supinação de halteres de 2-3 Kg. A voluntária do grupo controle não exerceu a atividade, porém foi submetida à pressão extra como os demais.

5 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES Experimento 1 Teste da sensibilidade tátil Utilizando-se um chumaço de algodão observou-se ausência de sensibilidade na palma da mão e na parte inferior das falanges, em oposição à parte distal destas e ao dorso daquela. Essa diferenciação relaciona-se com a presença ou ausência de pelos nas regiões testadas. Os receptores de tato e pressão são mecanorreceptores, logo, é necessário um estimulo mecânico no caso a movimentação do folículo piloso para que a terminação nervosa deste seja estimulada, a permeabilidade da membrana aumente e um potencial de ação seja desencadeado, levando a percepção da passagem do chumaço de algodão. Experimento 2 Teste da sensibilidade tátil (discriminação de dois pontos) Neste experimento, a utilização de duas hastes de plástico em contatos sucessivos com a pele revelou a relação entre a percepção dos estímulos e a distância dos receptores na superfície do antebraço e no dorso da mão. Quando ocorre estímulo em uma zona da pele, atingi-se uma população de receptores que envia os impulsos ao sistema nervoso central. A localização do estímulo é determinada por dois fatores: a. Cada neurônio sensorial recebe informações de uma área sensorial especifica chamado campo receptivo. Quanto menor for o campo receptivo mais específica será a localização do estimulo. b. A percepção do estimulo é determinada por processos de excitação e inibição, ou seja, para que um estímulo puntiforme seja processado, é necessário que os neurônios aferentes vizinhos não interfiram na percepção do receptor central, mecanismo denominado de inibição lateral. Sem esse mecanismo, dois estímulos só são percebidos como distintos se estiverem separados por um campo receptivo não estimulado. Assim, cada campo receptivo contém uma área central excitatória, que recebe o estimulo com maior intensidade, e uma área periférica, que graças à inibição lateral, é percebida mais fracamente. A maior proximidade com que dois estímulos podem ser ditos como distintos é chamado limiar de dois pontos e é, portanto, dependente da densidade dos receptores na pele. Quando dois estímulos são aplicados em regiões diferentes da pele, duas populações de neurônios enviam sinais aferentes ao córtex cerebral, o que, dependendo da distância entre estas duas populações, pode determinar a percepção de apenas um dos estímulos provocados. Assim, o neurônio sensorial ignora as informações da região periférica do receptor, captando apenas o estimulo da zona central excitatória. No experimento realizado no voluntário, observou-se, portanto, que pequenas distancias (estímulos localizados em um mesmo campo receptivo) entre as duas hastes de plástico, no momento da sensibilização, podem determinar a percepção de apenas uma destas.

6 Experimento 3 Teste da sensibilidade térmica Nesta etapa da aula prática observou-se que as sensações térmicas percebidas na pele estão relacionadas ao número de receptores superficiais e ao tipo de fibra nervosa que conduz a informação. No casa do experimento, o voluntário relatou sentir um número elevado de vezes mais o bastão frio do que o quente. Isso pode ser explicado pelo fato de os receptores para o frio serem mais abundantes cerca de dez vezes superior do que os receptores para o quente. Além disso, a fibra nervosa que conduz a informação do quente é do tipo C, mais lenta, se comparada a que conduz a do frio, do tipo A (delta), mais rápida e mais ramificada. Experimento 4 Teste do membro fantasma Na quarta parte dos experimentos não foi possível observar os resultados esperados. Porém, o experimento tinha como suposto resultado a dormência e a diminuição da temperatura da mão. Essa sensação se dá pela variação de impulsos nervosos. Assim que o membro/nervo é seccionado da porção do corpo, o SNC produz um descarga violenta em todos os tipos de fibras, seguido de uma diminuição drástica e quase imediata dos estímulos. Com o passar do tempo, as terminações nervosas começam a se restabelecer, causando uma confusão para as funções, já que o SNC já havia interpretado a perda do membro. Assim, a falta de influxo normal de estímulos causa a percepção dolorosa de áreas inexistentes, dos quais a maioria dos pacientes que referem a Dor do Membro Fantasma tem a consciência de que este membro existe. Experimento 5 Teste da nocicepção As conclusões seguintes se deram em comparação das atividades dos 3 voluntários tomados dois a dois: os de diferentes sexos do grupo não controle, e as duas voluntárias em se tratando da atividade exercida ou não. Observou-se, no primeiro caso que, no sexo masculino, devido ao maior número de fibras com mioglobina (proteína globular presente nos centros musculares que são responsáveis pela fixação do oxigênio), a atividade do homem se estendeu à marca de 1 minuto e 19 segundos, em comparação ao 1 minuto e 4 segundos alcançada pela voluntária, sendo uma resposta padrão ao tipo de experimento. No segundo caso, a voluntária que não praticou a atividade, apresentou taxa de hipóxia relativamente menor que a outra integrante do sexo feminino. A comparação entre ambas é de extrema praticidade: a que foi submetida à atividade teve maiores exigências no que concerne a oxigenação muscular que a outra, assim, a fadiga resultante é mais rapidamente expressa na fermentação lática devido a pratica da atividade, sendo esta uma resposta considerada padrão. Sendo assim, a sensação de dor é resultado de três processos distintos: I- pela produção de ácido lático - fermentação por falta da disponibilidade de oxigênio, deficiência essa que se deu pelo garroteamento promovido pelo esfigmomanômetro; II- pela redução o ph sanguíneo e aumento da [H] -que é o estímulo nociceptivo;

7 III- pela maior concentração de potássio no meio extracelular que também desencadeia um estímulo doloroso, pois é mediador dos processos ativos da membrana. Vale ressaltar que a fadiga muscular é um processo no qual há mais que duplicação do fluxo sanguíneo para a manutenção da atividade muscular, ocorrendo atráves da vasodilatação promovida por mecanismos fisiológicos, dentro dos quais se destaca a ação da Bradicinina, responsável também pelo aumento da permeabilidade dos capilares e redução do limiar para o disparo da fibra nervosa em função da queda do tempo de pós-hiperpolarização, estágio no qual sucessivos potenciais de ação podem ser desencadeados. 6. CONCLUSÃO Mediante as características aqui descritas, os experimentos realizados nos permitem ter uma concepção mais abrangente sobre o papel dos receptores - de suas áreas de cobertura, tamanho e densidade populacional-e das vias sensitivas para cada uma dos estímulos pretendidos: tato, dor e temperatura. Vale ainda destacar o papel de outros componentes facilitadores e dificultadores para as vias ascendentes de descendentes de determinados estímulos, as variações perceptíveis em sexos, idades e tônus musculares distintos. Concluímos, portanto, que a captação e a percepção dos mesmos são situações distintas, ainda que complementares, e que nem sempre dois estímulos serão interpretados como polivalentes devido às condensações perceptivas promovidas pelo SNC. 7. REFERÊNCIAS BULLOCK, JOHN; BOYLE, JOSEPH; WANG, MICHAEL B. NMS, National Medical Series para Estudo Independente, Fisiologia, 3ª edição GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª ed. Rio de Janeiro, Elsevier Ed., Site: Site: Site: Site: Site: