Prof. Leonardo dos Santos
UFES ‐ 2011
Universidade Federal do Espírito Santo
Departamento de Ciências Fisiológicas
FISIOLOGIA ‐ PSICOLOGIA
NEROFISIOLOGIA
Introdução ao sistema sensorial
Receptores sensoriais
Sensações somestésicas
Prof. Leonardo dos Santos
PERCEBEMOS O MUNDO PARA AGIR SOBRE ELE
DIVISÃO SENSORIAL
DIVISÃO EFETORA
DIVISÃO DE PROCESSAMENTO E INTEGRAÇÃO
DIVISÃO DE ARMAZENAMENTO DE INFORMAÇÕES
Fisiologia ‐ Psicologia
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UFES ‐ 2011
O SISTEMA NERVOSO PODE SER COMPOSTO POR:
‐
‐
‐
‐
DIVISÃO SENSORIAL
DIVISÃO EFETORA
DIVISÃO DE PROCESSAMENTO E INTEGRAÇÃO
DIVISÃO DE ARMAZENAMENTO DE INFORMAÇÕES
A maioria das atividades do sistema nervoso é iniciada pela experiência sensorial, emanada dos
RECEPTORES SENSORIAIS.
Essa experiência pode causar uma reação imediata, ou sua memória pode ser armazenada no cérebro para ajudar a determinar as reações corporais futuras
O principal desafio de um organismo:
Adaptar‐se ao ambiente em que vive
Para tanto:
Respostas reflexas
Ajustes orgânicos específicos
Comportamentos elaborados
múltiplas ações planejadas e executadas simultaneamente
A organização de tais ações depende de
Informações provenientes do interior do próprio indivíduo ou do ambiente que o cerca
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SISTEMA SENSORIAL
O conjunto constituído pelos SENSORES capazes de detectar essas informações, pelas VIAS por onde trafegarão essas informações, e pelos CIRCUITOS neurais responsáveis por seu processamento, é, didaticamente, denominado SISTEMA SENSORIAL
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MODALIDADES SENSORIAIS
Exteroceptivas
Visão
Audição
Gustação
Olfato
Tato‐pressão
Temperatura
Dor
Equilíbrio
Proprioceptivas
Propriocepção
Viscerais
Interoceptivas
Informação do meio externo
Sentido visceral
SNC
Sensação
Receptores Sensitivos
Transdutores
Energia do meio ambiente
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Potencial receptor
Potencial de ação
Somáticas
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De acordo com a modalidade do sentido ou sensação
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Limiar específico para cada receptor
Receptores – terminações nervosas livres.
Calor (30‐55oC) e Frio (10‐40oC)
Exemplo de como um potencial receptor gera PA na
fibra sensitiva:
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Exemplo de como um potencial receptor gera PA na
fibra sensitiva:
Exemplo de como um potencial receptor gera PA na
fibra sensitiva:
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Exemplo de como um potencial receptor gera PA na
fibra sensitiva:
Receptores ativados por deformação (ex.: tato)
Receptores ativados por substância química (ex.: gustação)
Receptores ativados por ondas eletromagnéticas (ex.: Luz)
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Na+
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Codificação da INTENSIDADE de um estímulo
Número de receptores/fibras estimuladas
+
Frequência de estímulos
Somação Espacial e Somação Temporal
Transmissão da intensidade
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Somação Espacial: Transmissão da intensidade
Número de receptores/fibras estimuladas
Somação espacial
Somação Temporal: Transmissão da intensidade
Freqüência de estímulos
Amplitude do potencial receptor é variável de acordo com a intensidade do estímulo sensorial
Aumento na amplitude do potencial receptor Aumento na freq. de potenciais de ação
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Com início de um estímulo e continuação deste:
Adaptação rápida
Adaptação lenta
Alguns receptores cutâneos se adaptam rapidamente à presença de estímulos inofensivos (roupa).
Por isso não “sentimos” o contato do anel no dedo ou as roupas sobre o corpo
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Adaptação do potencial gerador para alguns receptores
Lenta adaptação
Receptores tônicos
Rápida adaptação
Receptores fásicos
Como a dor é uma sensação que remete a danos no organismo ou estímulos potencialmente danosos, é interessante que os nociceptores (receptores de dor) não se adaptem, ou se adaptem muito lentamente, permanecendo com geração de impulsos elétricos enquanto tal estímulo persistir.
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VIAS SENSORIAIS
Receptor
fibra aferente
córtex sensorial
Unidade sensorial Æ fibra aferentes + receptores sensoriais
que ela inerva
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Velocidade de transmissão das VIAS SENSORIAIS
Exemplo:
Exemplo:
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A bainha de mielina e a espessura da fibra influenciam na velocidade
VIAS SENSORIAIS
Campo Receptivo
É a porção do corpo ou região (superfície) da pela que contém receptores sensoriais inervados por uma mesma fibra sensorial. Conseqüentemente, esta via terminará
num mesmo local no córtex sensorial.
Quanto menor for o campo receptivo, mais precisa será a localização da sensação, e esta região do corpo terá maior representação cortical (área no córtex)
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Campos Receptivos
Maior detalhamento, pois cada pequena região da pele é percebida individualmente pelo cérebro
Menor detalhamento sobre a localização do sentido, pois uma grande região é percebida como se fosse a mesma, pelo cérebro. Ou seja, vários pequenos campos de vários receptores são percebidos coletivamente.
Estimando e comparando tamanho de campos receptivos
Discriminação entre dois pontos
Até 10 mm distancia
O indivíduo distingue que são dois pontos
< 10 mm distancia
O indivíduo já não distingue que são dois pontos
Qual ou quais lugares no nosso corpo temos os menores campos receptivos?
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Luís Braille (1809‐1852)
Inventor da leitura tátil UFES ‐ 2011
Escrita em relevo (0,04cm de largura x 0,06
de altura) para leitura tátil.
- 63 sinais formados por pontos, a partir de
um conjunto matricial.
Distância mínima entre dois pontos: 2,5 mm
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Sensações somestésicas
MEDULA ESPINHAL e TRONCO CEREBRAL
PELE
MÚSCULOS
TENDÕES
VÍSCERAS
ESTÍMULO (ENERGIA)
‐ Somestesia
Refere‐se a um conjunto de submodalidades (tátil, térmica e dolorosa) presentes na pele, mucosas e tecidos profundos.
‐ Propiocepção
Responsável por prover o SNC sobre a posição e os movimentos do corpo à
partir de informações provenientes das articulações, músculos, e sistema vestibular.
‐ Sentidos especiais
Compreende visão, audição, olfação e gustação, relevantes na organização de diversos comportamentos, tais como afeto, luta/fuga, alimentação e reprodução.
‐ Interocepção
Detecção de um número grande de variáveis relacionadas aos processos internos orgânicos (pressão arterial, osmolaridade, pH, oxigenio, etc).
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Sensações somestésicas
MODELO GERAL DO SISTEMA SENSORIAL
CÓRTEX SENSORIAL
↑
VIAS DE PROJEÇÃO
↑
RECEPTORES
Sensações somestésicas
Apesar dos detalhes da recepção sensorial diferirem para cada modalidade sensitiva, essas fases são comuns a todas as modalidades:
1‐ Transformação do estímulo em potenciais de ação.
2‐ Envio do sinal ao Sistema Nervoso Central (vias de projeção aferentes).
3‐ Integração e processamento de uma resposta à mensagem (com ou sem a percepção consciente da experiência ou da sensação).
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Sensações somestésicas
O sistema sensorial tem uma organização comum:
O neurônio que traz o potencial de ação gerado pelo
receptor sensorial tem seu corpo no gânglio da raiz
dorsal da medula
Sensações somestésicas
O sistema sensorial tem uma organização comum:
Após adentrar na medula, o PA é transmitido a vias que vão ao tronco e são préprocessadas no tálamo e enviadas ao córtex sensitivo.
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Sensações somestésicas
O sistema sensorial tem uma organização comum:
As regiões do córtex sensorial é organizado hierarquicamente e
topograficamente para cada região do corpo
Sensações somestésicas
CÓRTEX SENSORIAL
A sensação despertada (modalidade e localização), depende da fibra, via e principalmente da região específica do cérebro que os impulsos nervosos gerados em um receptor ativam.
As vias sensitivas são individualizadas até o córtex
Se a via é estimulada em qualquer nível, a atividade é iniciada e a sensação pode ser percebida como proveniente parte do corpo relativa a esta via
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Sensações somestésicas
CÓRTEX SENSORIAL
Homúnculo
Focalização, nitidez,
Capacidade somestésica
é proporcional à
Área cortical destinada
Sensações somestésicas
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Sensações somestésicas
Somestesia
Pode ser dividida em 3 subtipos ou modalidades:
Sentidos mecanoceptivos (sensações táteis);
Sentidos termoceptivos (sensações térmicas);
Sentido da dor (nocicepção);
Sensações somestésicas
Sensações táteis (tato, pressão e vibração)
São detectados pelo mesmo tipo de receptor
Tato = receptores táteis da pele ou tecidos imediatamente abaixo da pele.
Pressão = deformação de tecidos mais profundos;
Vibração = sinais rapidamente repetitivos, dos receptores de adaptação rápida. Fisiologia ‐ Psicologia
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Sensações somestésicas
RECEPTORES TÁTEIS
Tato
Tato fino/leve
Vibração
Pressão contínua
Pressão súbita
Vibração
Sensações somestésicas
RECEPTORES TÁTEIS
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Sensações somestésicas
VIAS SENSORIAIS
Entram na medula espinhal pelas raízes dorsais dos nervos espinhais;
Depois seguem basicamente dois sistemas (vias) de tráfego:
Sensações somestésicas
Córtex
Tálamo
Fisiologia ‐ Psicologia
COLUNA DORSAL DA MEDULA
COLUNA ANTERO‐LATERAL DA MEDULA
Tato e pressão
(Fina localização e julgamento de
graduação, vibrações, etc.)
Tato e pressão
(localização grosseira)
Cócega e prurido
Sensações sexuais
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Sensações somestésicas
Sistema Coluna‐dorsal
Ou Sistema Leminiscal
‐ Tato fino e propriocepção
‐ Fibras grandes, mielínicas, rápidas.
‐ Grande orientação espacial das fibras
Sensações somestésicas
Sistema Ântero‐lateral
‐ Tato grosseiro, temperatura e dor.
‐ Fibras menores e mielinizadas
‐ Menos rápidas.
‐ Menor orientação espacial das fibras
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Sensações somestésicas
Sensação térmica (calor e frio)
Somos sensíveis a uma faixa extremamente estreita de temperatura:
Temp. extremas: transdução e propagação dos PA deprimidos, ou receptores são lesionados
Sensações somestésicas
\
Temperaturas extremas:
Receptores de dor
Receptores para frio: 5 a 40 oC. Atividade máxima em 25 oC
Receptores para calor: 30 e 50 oC. Atividade máxima em 45 oC
Conforto térmico = atividade de ambos é equivalente (32 e 36 oC)
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Sensações somestésicas
A intensidade da sensação térmica depende da área e da freqüência de descargas dos receptores estimulados.
A freq. de descarga depende não só da temperatura, mas também da taxa de variação desta temperatura = sensações aumentam com a rápida transmissão de calor.
24 oC
Pele
24 oC
“A placa de metal é mais fria”
Sensações somestésicas
Os receptores térmicos também podem ser ativados quimicamente
Receptores para calor:
podem ser ativados por vanilóides
(ex.: capsaicina e piperina).
Receptores para frio:
Podem ser ativados por
mentol e eucaliptol
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Sensações somestésicas
Sensação térmica
VIAS DE TRANSMISSÃO
Utiliza o Sistema ântero‐lateral
Sensações somestésicas
Sensação dolorosa
A modalidade sensorial dolorosa pode ser produzida
por uma variedade de estímulos: Pressões mecânicas intensas
Extremos de temperatura
pH ácido
Soluções hipertônicas
Luz intensa
Substâncias químicas
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DOR
É COMPOSTA POR ASPECTOS :
• SENSORIAIS (Dimensão sensitivo‐discriminativa)
• EMOCIONAIS
(Dimensão afetivo‐emocional)
• CULTURAIS‐SOCIAIS (Dimensão cognitiva)
A dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável associada a lesões reais ou potenciais ao indivíduo (corpo ou mente)
É SUBJETIVA
Como todas as outras modalidades sensoriais pode ser modulada por uma enorme gama de experiências comportamentais, suprimindo ou magnificando a sua ocorrência.
CADA INDIVÍDUO APRENDE A UTILIZAR ESTE TERMO ATRAVÉS DE SUAS EXPERIÊNCIAS.
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Dor x Nocicepção
Nocicepção ‐ recepção no SNC dos sinais resultantes da ativação de receptores sensitivos especializados no provimento de informações sobre lesão tecidual.
OBS.: Nem todos os estímulos nociceptivos que ativam receptores provocam necessariamente a experiência de dor.
Dor ‐ sensação aversiva e desagradável, de desprazer, que pode ou não se originar em uma região específica do corpo.
OBS.: Nem toda experiência de dor é necessariamente instigada por estímulos nociceptivos para o córtex somatosensorial.
Sensações somestésicas
Receptores da dor (nociceptores)
Nociceptores são terminações livres, sem estruturas acessórias destinadas à transdução ou filtragem do estímulo, são os menos diferenciados dos receptores somáticos.
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Sensações somestésicas
Vias de transmissão da dor
Duas vias de transmissão para o sistema nervoso
Nociceptores com fibras mielinizadas de médio diâmetro, que conduzem os potenciais a velocidade de 5‐30m/s. A ativação destes receptores é associada à
dor aguda, rápida e bem localizada.
Nociceptores ativados por diversos estímulos de alta intensidade com fibras de diâmetro pequeno, não mielinizadas e com baixa velocidade de condução 0,5‐2 m/s. Via relacionada à Dor lenta, prolongada e mal localizada.
Sensações somestésicas
As fibras aferentes primárias (provenientes dos nociceptores) Neurônios penetram pelo corno dorsal da medula
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Sensações somestésicas
Terminam no córtex cerebral (córtex sensitivo)
Espinoreticular
Vias de transmissão da dor
Sistema ântero‐lateral
Espinotalâmica
e no sistema límbico
Espinomesencefálica
Sensações somestésicas
DOR REFERIDA
No infarto do miocárdio (ataque cardíaco) o indivíduo
sente dores no peito e também no braço e ombro
esquerdo, e lado esquerdo do queixo.
No apendicite rompido, e com peritonite, o indivíduo
sendo dores na pele em volta da cicatriz umbilical.
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Sensações somestésicas
DOR REFERIDA
Aferências de ambas as localidades
compartilham da mesma projeção
ascendente para o córtex sensorial
VIA AFERENTE
TEGUMENTAR
VIA AFERENTE
VISCERAL
VIA AFERENTE
MÚSCULAR e
ESQUELÉTICA
Sensações somestésicas
MECANISMO DA DOR REFERIDA
VIA AFERENTE
TEGUMENTAR
VIA AFERENTE
VISCERAL
Fisiologia ‐ Psicologia
VIA AFERENTE
“comum”
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Sensações somestésicas
Síndrome do membro fantasma
Na guerra civil americana, um soldado que teve suas duas pernas amputadas solicitavam que lhe fosse feita uma massagem na panturrilha da perna esquerda, pois sentia fortes cãibras. A sensação despertada (modalidade e localização), depende do estímulo cortical para tal sensação.
A cadeia de transmissão para as sensações somáticas é composta por:
Receptores, vias de projeção, e córtex somatosensorial.
Cada uma das modalidades e localizações (através das vias) é individualizada até o córtex
Se a via é estimulada em qualquer nível, a atividade é iniciada e a sensação pode ser percebida.
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