RECEPTORES SENSORIAIS Elio Waichert Júnior Sistema Sensorial Um dos principais desafios do organismo é adaptar-se continuamente ao ambiente em que vive A organização de tais respostas exige um fluxo de informação que se inicia no interior do próprio organismo, ou no ambiente que o circunda O conjunto constituído pelos: Sensores para Informação Vias de trafego Circuito Neural de Processamento Sistema Sensorial 1
Sistema Sensorial Principais atributos da sensação: Modalidade de sensação: Existem diferentes formas de energia - luminosa, mecânica, térmica e química são transformadas pelo sistema nervoso central em Sensações ou modalidades de sensações Visão, audição, tato, gustação e olfação Assim, a modalidade seria uma propriedade da fibra nervosa sensorial, e cada fibra é ativada por um estímulo específico Sistema Sensorial Principais atributos da sensação: Intensidade: Depende da força do estímulo. A intensidade mais baixa do estímulo que pode ser detectado é chamado de limiar sensorial Os limiares sensoriais podem ser influenciados pelo experiência, pela fadiga ou pelo contexto ambiental Duração: é função tanto da duração como da força de estímulo Se um estímulo persiste por um longo tempo, a intensidade da sensação diminui Adaptação 2
Principais atributos da sensação: Localização: A capacidade de localizar a fonte de estimulação depende da capacidade de distinguir entre estímulos próximos de si. Esta capacidade pode ser quantificada determinando-se a distância mínima detectável entre dois estímulos Limiar de dois pontos 3
Sistema Sensorial Propriedades comuns das sensações: Modalidade Intensidade Duração Localização no espaço Atributos dos estímulos físicos Receptores Sensoriais A entrada ao sistema nervoso é feita pelos receptores sensoriais Luz Tato Som Dor Frio Calor Objetivo Elucidar os mecanismos básicos pelos quais estes receptores transformam estímulos Sensoriais em nervosos 4
TIPOS DE RECEPTORES SENSORIAIS Há 5 tipos de receptores sensoriais: Mecanorreceptores Alterações mecânicas Termorreceptores Alterações de temperatura Nocioceptores Lesões teciduais Eletromagnéticos Detectam Luz Quimiorreceptores Alterações gasométricas, gosto, cheiros 5
SENSIBILIDADE DIFERENCIAL DOS RECEPTORES Como é que 2 tipos de receptores sensoriais detectam tipos diferentes de estímulos sensoriais? SENSIBILIDADE DIFERENCIAL Cada receptor é altamente sensível ao seu tipo de estímulo, e quase insensível a outros estímulos Cones e bastonetes Osmorreceptores Temperatura e pressão ocular Resposta ao som Receptores de tato e pressão Estímulo suficiente para causar lesão 6
PRINCÍPIO DA LINHA ROTULADA Dor Tato Pressão Visão Frio Calor Som Modalidade de sensação As fibras nervosas transmitem apenas impulsos Como é que diferentes fibras nervosas transmitem diferentes modalidades de sensações? Cada trato nervoso termina em um ponto específico no sistema nervoso central 7
TRANSDUÇÃO DOS ESTÍMULOS SENSORIAIS EM IMPULSOS NERVOSOS Qualquer que seja o receptor ou o estímulo, seu efeito imediato é alterar o potencial da membrana do receptor 8
Transdução Sensorial e Potencias Receptores Receptor Sensorial Energia Física Canais iônicos Energia eletroquímica Descarga Neural Potencial receptor ou gerador: Hiperpolarização Despolarização Codificação neuronal: sinal neural local evoca PA MECANISMOS DOS POTENCIAIS RECEPTORES Deformação mecânica do receptor 9
Aplicação de uma substância química Alteração de temperatura da membrana Efeitos da radiação eletromagnética 10
AMPLITUDE DO POTENCIAL DO RECEPTOR A amplitude máxima da maioria dos potenciais de ação é de 100 mv Valor relativo quando há permeabilidade máxima aos íons sódios Exemplo ilustrativo da função do receptor Corpúsculo de Pacini Fibra nervosa central Camadas capsulares 11
Área deformada Potencial Receptor Potencial de ação + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + Nodo de Ranvier Compressão RELAÇÃO ENTRE INTENSIDADE E ESTÍMULO Receptor sensível a fraca intensidade e não alcança facilmente a experiência Sensorial máxima 12
ADAPTAÇÃO DOS RECEPTORES Características comuns a todos os receptores sensoriais parcial completamente Ocorre uma resposta de alta intensidade com grandes potenciais de ação Logo após com uma freqüência progressivamente mais lenta Pode ocorrer ausência de resposta 13
Alguns receptores se adaptam em maior extensão que outros Pacini Base dos pelos Extinção em centésimos de segundos Extinção em 1 segundo Alguns levam horas ou até dias Barorreceptores Que podem demorar até 2 dias para se adaptarem Quimiorreceptores e Nocioceptores não se adaptam 14
MECANISMOS DE ADAPTAÇÃO DOS RECEPTORES É uma propriedade individual de cada receptor No caso dos receptores mecânicos, ocorre dois tipos: 15
Acomodação: Ocorre na própria fibra nervosa Com a retirada da cápsula do corpúsculo, se o estímulo persistir na fibra, ela se acomoda Resulta da inativação dos canais de sódio Pois são voltagem dependentes RECEPTORES TÔNICOS São receptores que se adaptam lentamente Transmitem para o cérebro enquanto o estímulo persistir Fusos neuromusculares Aparelho tendinoso de golgi Receptores de Dor Barorreceptores 16
Pelo fato de esses receptores poderem transmitir informações durante horas para o cérebro, são chamados de receptores Tônicos Como o sistema fisiológico é continuamente variável, eles dificilmente se adaptam RECEPTORES FÁSICOS Não podem ser usados para transmitir sinais contínuos ao cérebro Pois são estimulados apenas quando muda a força do estímulo Reagem intensamente quando ocorre uma mudança O número de impulsos transmitidos é relacionado com a velocidade na qual ocorre a mudança PACINI Importantes para informar sobre deformações rápidas, mas inútil para informações sobre Condições constantes no corpo 17
Importância dos receptores Fásicos Se for conhecida a velocidade na qual alguma alteração está ocorrendo, pode-se prever o estado do corpo alguns segundos mais tarde Receptores dos canais semi-circulares Detectam a velocidade na qual a cabeça gira Permite ajustes das pernas antes do tempo para não perder o equilíbrio Durante a corrida, as informações destes receptores permite que o sistema nervoso preveja Onde estarão os pés durante qualquer fração de segundos A perda desta função torna impossível a corrida FIBRAS NERVOSAS Se as informações não chegarem rapidamente ao SNC elas serão inúteis Informação ao cérebro a cada fração de segundo onde estão as pernas durante a corrida Algumas informações não precisam ser transmitidas tão rapidamente Dor profunda Existem fibras nervosas de todos os tamanhos entre 0,2 e 20 µm Quanto maior o diâmetro, maior a velocidade de condução 0,5 a 120 m/s 18
TIPOS DE FIBRAS NERVOSAS E SUA CLASSIFICAÇÃO: Fibras nervosas mielinizadas Fibras nervosas não mielinizadas FIBRAS NERVOSAS MIELINIZADAS 19
AXÔNIO MIELINIZADO Mielina.exe Classificação Das Fibras Nervosas 20
Classificação Das Fibras Nervosas 21
TRANSMISSÃO DE SINAIS DE DIFERENTES INTENSIDADES Cada sinal transmitido tem como característica sua intensidade Tal Gradação de intensidade pode ser transmitindo usando número crescente de fibras ou mandando mais impulsos através de uma única fibra A isso chamamos: SOMAÇÃO ESPACIAL SOMAÇÃO TEMPORAL SOMAÇÃO ESPACIAL 22
Neurônio de segunda ordem Neurônio de primeira ordem Campo receptivo Campo receptivo pequeno Campo receptivo grande 23
SOMAÇÃO TEMPORAL REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Tratado de Fisiologia Médica Guyton e Hall 10º edição Fisiologia Margarida Mello Ayres 2ª edição Fisiologia Berne e Levy 4ª edição Fundamentos da Neurociências e Comportamento Kandel 24
Dor e Analgesia Dor A dor é um mecanismo de proteção do corpo; ocorre sempre que qualquer tecido estiver sendo lesado e faz com que reaja para promover o estímulo doloroso. Tipos de dor e suas características - DOR RÁPIDA E DOR LENTA. 25
Tipos de dor e suas características Tipos de dor: a dor rápida e a dor lenta Dor rápida sentida cerca de 0.1s depois que o estímulo doloroso é aplicado. - dor em pontada - dor em alfinetada - dor aguda - dor elétrica - Este tipo de dor é sentida quando uma agulha é enfiada na pele, quando a pele é cortada com uma faca, ou quando a pele sofre uma queimadura aguda. - Não é sentida na maioria dos tecidos mais profundos do corpo Tipos de dor e suas características Dor lenta começa apenas após 1s ou mais e, depois, aumenta lentamente durante muitos segundos e, às vezes, até minutos. - dor em queimação lenta - dor surda - dor latejante - dor nauseante - dor crônica - Este tipo de dor está associado à destruição dos tecidos - Pode levar sofrimento insuportável, prolongado. - Pode ocorrer tanto na pele quanto em qualquer tecido ou órgão profundo. 26
Receptores e estímulos da dor São terminações nervosas livres (pele e outros órgãos) Estão espalhados nas camadas superficiais da pele, bem como em certos tecidos internos como tecido ósseo, parede arteriais, articulações, etc. Estímulos capazes de estimularem os receptores da dor: - Mecânicos - Térmicos - Químicos Em geral a dor rápida é provocada pelos tipos de estímulos mecânicos e térmicos, enquanto a dor lenta pode ser provocada pelos três. Receptores e estímulos da dor Substancias químicas capazes de estimular os receptores da dor: - Bradicinina - Serotonina (5-hidróxitriptamina) - Histamina - Íons potássio (K + ) - Ácidos - Acetilcolina - Enzimas proteolíticas - Outras substancias que não estimulam diretamente mais aumentam o estímulo: Prostaglandinas e Substancia P 27
Receptores e estímulos da dor Natureza inadaptável dos receptores da dor ao contrário de muitos outros tipos de receptores, os receptores da dor não se adaptam, ao contrário, muitas vezes até aumentam a sensibilidade ao estímulo. Transmissão do estímulo doloroso para o SNC Apesar dos receptores da dor serem terminações nervosas livres, essas terminações apresentam duas vias diferentes para transmitir o estímulo para o SNC. - Uma via para a dor rápida e uma outra via para a dor lenta. Fibras periféricas da dor - fibras rápidas e lentas - Fibras rápidas (tipo Aδ) - velocidade 6-30 m/s - Fibras lentas (tipo C) - velocidade 0.5-2 m/s 28
Transmissão do estímulo doloroso para o SNC Devido a esse duplo sistema de transmissão, o início súbito de um estímulo doloroso freqüentemente dá uma dupla sensação de dor. - Uma dor rápida e aguda que é transmitida para o cérebro pelas fibras Aδ (rápidas). - Uma dor lenta (1 s após a dor rápida) que é transmitida pelas fibras C (lentas). - A dor aguda informa a pessoa rapidamente e faz a pessoa reagir de maneira imediata. - A dor lenta tende a ser cada vez mais intensa e dá a pessoa o sofrimento intolerável da dor prolongada. C Aδ Fibras rápidas da dor aguda Nervo espinhal I II III IV V VI Fibras lentas da dor crônica VII XI VIII 29
Transmissão do estímulo doloroso para o SNC Neurotransmissores liberados nas terminações das fibras transmissoras do estímulo doloroso: - Fibras rápidas Glutamato - Fibras lentas Glutamato e Substancia P Transmissão sináptica Glutamatérgica Na + Na+ Na + Ca 2+ Ca 2+ Na + Glu Ca 2+ Glu Glu Ca 2+ Glu Na + Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Membrana da célula pós-sinápica Fibra pré-ganglionar 30
Sistema se supressão da dor (analgesia) no cérebro e na medula espinhal. O grau que uma pessoa reage a dor é muito variável. Isto resulta, em parte, da capacidade do próprio cérebro em suprimir a entrada de sinais da dor, chamado de sistema de analgesia. Composição do sistema de analgesia 31
Substância cinzenta periaquidutal Terceiro ventrículo Mesencéfalo Neurônios encefalinérgicos Ponte Núcleos Periventriculares Núcleo magno da rafe Bulbo Neurônios serotoninérgicos C Aδ Fibras rápidas da dor aguda Nervo espinhal I II III IV V VI Fibras lentas da dor crônica VII XI VIII 32
Neurônio que secreta encefalinas Neurônio que secreta Serotonina Neurônio com Glutamato ou Substância P Para o SNC Neurônio que secreta encefalinas Fibra Aδ ou C - + Célula transmissora da dor Para o SNC Neurônio com Glutamato ou Substância P Neurônio que secreta encefalinas Fibra Aδ ou C - + Ca 2+ Célula transmissora da dor En En En En En En En Ca 2+ Na + G G G G G G Ca 2+ G Na + 33
Para o SNC Neurônio com Glutamato ou Substância P Neurônio que secreta encefalinas Fibra Aδ ou C - + Ca 2+ Célula transmissora da dor En En En En En Ca 2+ Na + En En G G G G G G En Ca 2+ Na + Sistema opióide do cérebro - as endorfinas e encefalinas Histórico Injeção de morfina no SNC (núcleo periventricular) causava um grau acentuado de analgesia (experimentos realizados há algumas décadas atrás) Em estudos posteriores, foi visto que agentes semelhantes à morfina, sobretudo os opióides, atuam ainda em muitos outros pontos do sistema de analgesia, inclusiva na medula espinhal Como a maioria dos fármacos que alteram a excitabilidade dos neurônios agem sobre receptores sinápticos, presumiu-se que os receptores da morfina do sistema de analgesia teriam que ser na realidade receptores de algum neurotransmissor semelhantes à morfina e que fosse secretado naturalmente pelo cérebro. 34
Sistema opióide do cérebro - as endorfinas e encefalinas Histórico Desenvolveu-se muitas pesquisas para tentar identificar esse transmissor semelhante à morfina Atualmente foram encontradas 12 dessas substancias em diferentes pontos do SNC. Entre as mais importantes estão: β-endorfina (hipotálamo e hipófise), metencefalina e leuencefalina (tronco cerebral e medula) e dinorfina (tronco cerebral e medula). Múltiplas áreas do cérebro contém receptores de opiáceos, especialmente no sistema de analgesia. 35
FIM 36