6.analizatorul cutanat - structura

8/14/2019 6.Analizatorul cutanat - Structura

http://slidepdf.com/reader/full/6analizatorul-cutanat-structura 1/59

Analizatorul cutanat

2005 – Dr. Costin Caruntu

Fiziologie, “UMF Carol Davila”



Pielea = învelişul exterior al

corpului uman

Cel mai mare organ

• greutate ~5 kg

• suprafaţă de aprox 1,75 m2





Alcătuită din trei straturi:

• epiderm

• derm

• hipoderm





Funcţiile pielii





Imunitate

Sistemul imun cutanat:• celule Langerhans• celule dendritice prezentatoare de antigen

• macrofage tisulare• mastocite• granulocite neutrofile

• limfocite T• keratinocite





Homeostazia hemodinamică

bogate plexuri vasculare -important rezervor de sânge.

vasodilataţie periferică generalizată =>patul vascular cutanat - 1/3 din volumul

sanguin circulant.





Homeostazia hidrică

• secreţie sudorală 1000ml apă/24h

• perspiraţie insensibilă 300ml/24h





Termoreglare

• ţesutul adipos din hipoderm – izolant termic

• secreţia sudorală - evaporarea apei lasuprafaţa pielii împiedică încălzirea excesivă

a corpului





Excreţie:Secreţia sudorală - uree, acid uric,

creatinină, acid lactic şi alţi produşide metabolism, ioni Na+, Cl-, K+ etc.





Penetrabilitate

absorbţia unor substanţe medicamentoase





Metabolism

• 7-dehidrocolesterol

vitamina D (colecalciferol)

• ţesutul adipos din hipoderm -importantă rezervă energetică

UV





Homeostazia hormonală

estrogeni, progesteron, testosteron

metabolizaţi prin intermediul 5-alfareductazei





Importanţă psiho-socială





Organ de simţ

receptorii cutanaţi captează şi transmitsemnale centrilor nervoşi

legătur ă între organism şi mediu.





Caracteristici generale ale

receptorilor senzoriali

Energie

Receptor senzorial

P.A. P.A. P.A. P.A.





Stimulul specific

= forma particular ă de energie faţă de care

receptorul e cel mai sensibil





Potenţialul de receptor (potenţial generator)

= modificarea potenţialului de membrană al receptoruluideterminată de interacţiunea dintre stimulul specific şi

organul receptor;

Caracteristici:

•se r ăspândeşte electrotonic în zonele învecinate,•r ăspunsul poate fi gradat,•poate r ămâne localizat sau, când amplitudinea sadepăşeşte pragul poate iniţia un potenţial de acţiune•cu cât potenţialul de receptor este mai mare decâtnivelul prag, cu atât este mai mare frecvenţa dedescărcare a potenţialelor de acţiune





Adaptarea

Aplicând asupra unui receptor un stimul stabil de intensitateconstantă, frecevenţa potenţialelor de acţiune în fibranervoasă senzitivă scade cu timpul.

A. receptori cu adaptare lentă (tonici)

B. receptori cu adaptare rapidă

(fazici)





Câmpul receptor

= aria senzorială din care primeşte informaţii un neuronsenzitiv.

Cu cât este mai mic câmpul receptor, cu atât mai precisă elocalizarea stimulilor.





Analizatorul cutanat

Suprafaţa pielii - imens câmp receptor

Toate structurile pielii conţin o varietate largă deorgane receptoare ce constituie segmentul

periferic (receptor) al analizatorului cutanat.

Recepţia cutanată deserveşte mai multe tipuri

de sensibilitate: tactilă, termică, dureroasă





Sensibilitatea tactilă

Receptorii implicaţi în perceperea sensibilităţii tactile -mecanoreceptori

Stimulul specific - deformarea suprafeţei cutanate sub

influenţa unui factor mecanic

• deformare uşoar ă - atingere (tact).

• deformare mai intensă - apăsare (presiune).• mişcări oscilante, rapid repetate (frecv > 10-20 ciclii/sec)- senzaţie vibratorie





Receptorii cutanaţi pentru sensibilitatea tactilă

► terminaţii nervoase libere►structuri complexe în care terminaţia nervoasă e

înconjurată de structuri nonneurale:

• receptori anexaţi firului de păr,• corpusculi Meissner,• discuri Merkel,

• corpusculi Pacini,• corpusculi Ruffini





►Piele glabr ărecepţia tactilă e asigurată de terminaţii nervoase libere,discuri Merkel, corpusculi Meissner , Pacini, Ruffini

►Tegument acoperit cu păr recepţia tactilă e asigurată în principal de receptorii

asociaţi foliculului pilos, dar sunt prezente şi discurileMerkel şi corpusculii Ruffini şi Pacini





Terminaţiile nervoase libere

• Fibre subţiri sărace în

mielină sau amielinice

• Prezente pretutindenila nivelul pielii

• Pot detecta atingereaşi presiunea





Corpusculii Meissner

►Localizaţi în pielea glabr ă, la nivelul papilelelor dermice►Foarte numeroşi pe palme, plante şi buze, rari pe trunchi.►Câmp receptor redus►Formă ovoidală, 90-120µm

►Sunt alcătuiţi din:•capsulă subţire conjunctivo-elastică

•lamele conjunctive şi celule conjunctive•ramificaţii spiralate alefilamentelor nervoase terminale

•stimulează o fibr ă mielinizată groasă (tip A beta).





►Corpusculii Meissner se adaptează rapid

►Un stimul aplicat lent determină un potenţial de receptor

şi o frecvenţă de descărcare mai mici decât un stimul de

aceeaşi intensitate dar aplicat brusc.

►Frecvenţa de descărcare în fibra nervoasă codifică rapiditatea aplic

ării stimulului.

Stimul aplicat lent Stimul aplicat rapid

Frecventa de descarcare

Potential de receptor

Stimul

Timp2005 – Dr. Costin Caruntu




Corpusculii Meissner

Sensibili la:

•mişcarea obiectelor pe suprafaţa pielii,•vibraţii de frecvenţă joasă

Importanţi în•discernerea caracteristicilor spaţiale ale senzaţiei tactile•localizarea senzaţiilor tactile•precizarea calităţii obiectului pipăit





Discurile Merkel

=discuri neurofibrilare concave, aplicate pe celuleepiteliale clare cu structur ă modificată.

Receptorul în dom Iggo = mai multe discuri Merkel grupate într-un organ receptor unic.

Întregul grup de discuri Merkel e inervat de o singur ă fibr ă nervoasă mare mielinizată (tip A beta)





Celulele Merkel

► împreună cu terminaţiile nervoase asociate formează unmecanoreceptor

►origine ??? epitelială sau nervoasă►prezintă markeri epiteliali dar şi anumite caracteristici decelulă nervoasă (proteina S 100, enolaza neuron-specifică,

proteina neurofilament, cromogranină, sinaptolizină)►prezintă vezicule neurosecretorii ce conţin neuropeptide,prezente în toată citoplasma, mai dense în regiunea dinapropierea fibrelor nervoase►sunt capabile să producă majoritatea neuromediatorilor identificaţi în piele►exprimă receptori pentru numeroşi neuromediatori.





Deformarea mecanică a celulelor Merkel activează canale

de Ca de tip ICa (calcium sustained current) generând uninflux de Ca în celulă ce determină eliberarea deneurotransmiţători din celule ce acţionează asupra

terminaţiilor nervoase.





Discurile Merkel transmit un impuls iniţial puternic, dar care se adaptează par ţial şi apoi un impuls mai slab,

continuu, ce se adaptează lent, fiind responsabile defurnizarea unor impulsuri stabile ce permit perceperea

atingerii continue.

Discurile Merkel sunt receptori cu câmp receptor îngust

şi au un rol important în localizarea senzaţiilor tactile





Receptorii anexaţi firului de păr Fiecare fir de păr împreună cu fibra nervoasă ce-i însoţeşte

baza constituie un receptor tactil – organul terminal al firuluide păr.

Adaptare rapidă - descarcă doar în timpul mişcării tijei, frecvenţadescărcărilor fiind propor ţională cuviteza de deplasare a firului de păr.

Menţinerea firului de păr în nouapoziţie se asociază cu încetareagener ării potenţialelor de acţiune.

Rol în detectarea mişcării

obiectelor pe suprafaţa corpului

şi a contactului iniţial cu unobiect. 2005 – Dr. Costin Caruntu




Sunt alcătuiţi din►capsulă formată din 20-60 lamele concentrice cu aspectasemănător foiţelor de ceapă

►fibr ă nervoasă cu diametru de aproximativ 2µm care setermină printr-o umflătur ă în contact cu celulele lamelarecentrale; capătul fibrei e nemielinizat, dar cu puţin înaintede a păr ăsi corpusculul fibra devine mielinizată; primul nodRanvier e situat de asemenea în interiorul corpusculului.

• foarte numeroşi în hipodermul palmelor şi plantelor • voluminoşi - lungime aprox 1 mm;

câmp receptor larg• formă eliptică

Corpusculii Pacini





Stimul mecanic deformează lamela externă a capsulei =>

deformarea transmisă la terminaţia nervoasă.

Deformarea terminaţiei nervoase receptoare => deschiderea unor canale ionice şi creşterea conductanţei pentru Na+ (şi alţi ioni K +,Cl -

sunt implicaţi) => modificare bruscă a potenţialului membranar,determinând apariţia unui potenţial de receptor





Dacă circuitul local de curent creat cuprinde şi primul nod Ranvier

al fibrei => se produce un potenţial de acţiune.Cu cât compresiunea mecanică e mai puternică, cu atâtamplitudinea potenţialului de receptor creşte, descărcările putânddeveni repetitive.

Nodul converteşte r ăspunsul gradat al receptorului în potenţiale deacţiune a căror frecvenţă e propor ţională cu intensitatea stimulului.





Corpusculii Pacini se adaptează foarte rapid, în câteva sutimi desecundă

Stimul aplicat lent, sau care acţionează continuu => rearanjarealamelelelor interne ale capsulei => terminaţia nervoasă nu mai estedeformată.Doar deformările rapide sunt transmise eficient către regiuneacentrală a capsulei.

Corpusculii Pacini - importanţi în perceperea senzaţiei vibratorii

De fiecare dată când stimulul este aplicat şi apoi îndepărtatcorpusculul Pacini descarcă potenţiale de acţiune, frecvenţa dedescărcare fiind propor ţională cu frecvenţa stimulului vibrator.





Corpusculii Ruffini

►Situaţi în straturile profunde ale pielii (derm profund şi

hipoderm) şi de asemenea în ţesuturi mai profunde.►Formă cilindrică sau fusiformă, lungime 0,25-2 mm.

►Sunt alcătuiţi din• capsulă formată din 4-5 lameleconcentrice• fibr ă nervoasă cu numeroase

ramificaţii fine terminate în butoni• impulsurile sunt transmise prin fibremielinizate groase de tip A beta

►Se adaptează foarte puţin►Semnalează starea de deformare continuă a pielii, fiind

importanţi în perceperea senzaţiei de presiune.2005 – Dr. Costin Caruntu




Sensibilitatea tactilă discriminativă

= distanţa minimă la care doi stimuli sunt percepuţiseparat.

Magnitudinea sa variază de la o regiune la alta acorpului - cea mai mică unde receptorii sunt cei maiabundenţi

• vârful limbii: 1,1 mm• degete – faţa palmar ă: 2,2 mm

• vârful nasului: 6,8 mm• mijlocul palmei: 8,9 mm• regiunea dorsală: 67 mm





Detectarea vibraţiilor

Implicare a mai multor tipuri de receptori:

►Corpusculii Pacini

•au adaptare foarte rapidă şi sunt stimulaţi numai demişcări extrem de rapide•percep vibraţii cu frecvenţe între 30 şi 800 cicli/sec

•transmit impulsurile prin fibre groase, mielinizate de tip Abeta ce pot transmite până la 1000 impulsuri pe secundă.

►Corpusculii Meissner •au adaptare mai lentă decât corpusculii Pacini•stimulaţi în principal de vibraţiile cu frecvenţă joasă, de

până la 80 cicli/sec,2005 – Dr. Costin Caruntu




Pruritul

►determinat de stimularea termina

ţiilor nervoase libere

intraepidermice sau imediat subepidermice

►este transmis prin fibre subţiri, nemielinizate de tip C

►sunt implicaţi şi anumiţi agenţi chimici - rol important jucat de histamină





Sensibilitatea termică►Permite aprecierea diferenţelor relative de temperatur ă►Intensitatea senzaţiei termice - propor ţională cu viteza de schimbtermic între obiect şi organism.►Conductibilitatea termică a unui obiect - implicată în senzaţia produsă

►Senzaţia termică - diferite gradaţii: îngheţ, frig, r ăcoros, indiferent,călduţ, cald, fierbinte.

►Implicate mai multe tipuri de receptori: receptori pentru cald şi

pentru rece (r ăspund la stimuli termici inofensivi ) şi receptori pentrudurere (stimulaţi numai de nivelurile extreme de temperatur ă)►Numărul termoreceptorilor variază de la o regiune a pielii la alta:• buze 15-20 puncte de rece pe cm2,

• degete 3-5 puncte de rece pe cm2,• trunchi 1 punct de rece pe cm2.Există de 3-10 ori mai mulţi receptori pentru rece decât pentru cald.

►Termoreceptorii r ăspund mult mai intens la modificările detemperatur ă decât la temperaturile staţionare 2005 – Dr. Costin Caruntu




Receptorii pentru cald

►Detectează variaţii termice superioare temperaturiicutanate.

►Sunt terminaţii nervoase libere, cea mai mare parteamielinice şi în mică măsur ă fibre mielinizate subţiri.

►Transmit impulsurile în principal prin fibre nervoase tipC cu viteze de transmitere de 0,4-2 m/s.

► Încep să descarce impulsuri la temperaturi cutanate depeste 30oC.





Receptorii pentru rece

►Detectează variaţii termice inferioare temperaturii cutanate

►Sunt aproape în exclusivitate fibre subţiri mielinizate

►Ca receptor pentru rece a fost identificată o terminaţienervosă subţire mielinizată de tip A delta, care se ramifică decâteva ori, vârfurile ramificaţiilor protruzionând în suprafaţabazală a celulelor epidermale bazale.

►Transmit impulsurile prin fibre nervoase A delta cu viteze deaproximativ 20 m/s, dar senzaţia de rece poate fi transmisă şi

prin fibre de tip C.

►Descarcă impulsuri la temperaturi între 15-35 oC. Receptoriipentru rece încep să descarce paradoxal la valori aletemperaturii cutanate de 43-47 oC.



Sti l dif it l ti i d t t i î f ţi d t t ă



►Temperaturi foarte scăzute - stimulate doar fibrele pentru durere-rece►10-15 oC, impulsurile de durere-rece diminuă, încep să fie stimulaţi receptorii pentru rece,

►30 oC încep să fie stimulaţi receptorii pentru cald, frecvenţa de descărcare a impulsurilor diminuând la valori de 50 oC.►45 oC încep să fie stimulate fibrele de durere-cald; apare o stimulare paradoxală a fibrelor pentru rece

Diferitele grade de senzaţie termică pot fi determinate prin gradele diferite de stimulare adiferitelor tipuri de receptori.

Îngheţ Frig R ăcoare Indif. Cald F. Cald Fierbinte

105 2015 25 30 35 40 45 50 55 60

Temperatura (oC)

I m p u l s u r i p e s e c u n d ă

2

4

6

8

10

Durere-Rece

Rece

Cald

Durere-Cald

Stimularea diferitelor tipuri de termoreceptori în funcţie de temperatur ă





Baza molecular ă a termorecepţiei

Termoreceptorii prezintă canale ionice din familia TRP (TransientReceptor Potential), ce r ăspund la diferite praguri de temperatur ă.

►Canal implicat în senzaţia de rece - CMR-1 (TRPM8)•este activat la o temperatur ă de aproximativ 28 oC, determinând un influxde Ca2+. Acest influx creşte în magnitudine pe măsur ă ce temperaturascade spre 8 oC.

•mentolul stimulează de asemenea acest receptor

►Canale importante pentru perceperea senzaţiei de durere-cald

♦TRPV1

•canal cationic neselectiv activat de temperaturi din categoria fierbinte•activat de asemenea de capsaicină (aplicată pe piele determină o senzaţiede arsur ă).♦TRPV2

•un omolog al acestuia care r ăspunde la temperaturi mai ridicate2005 – Dr. Costin Caruntu


Sensibilitatea dureroasă



Sensibilitatea dureroasă

Sensibilitatea dureroasă - importanţă deosebită în apărareaorganismului (durerea - semnal de alarmă)

►Două tipuri majore de durere:

•durerea rapidă resimţită la 0,1 secunde de la aplicarea stimulului;are caracter de înţepătur ă•durerea lentă începe după mai mult de o secundă se intensifică lent, este surdă şi are caracter de arsur ă

►Receptorii pentru durere (nociceptori):

•densitate de aprox 100 nociceptori / cm2 de piele

•terminaţii nervoase libere ale fibrelor subţiri mielinizate (Aδ) şifibrelor nemielinizate (C)

Durerea rapidă - fibre tip A delta cu viteze de 6-30 m/s,

Durerea lentă - fibre de tip C cu viteze de 0,5-2 m/s.2005 – Dr. Costin Caruntu




Nociceptorii r ăspund la stimuli mecanici, termici sau

chimici, cu intensităţi ce produc leziuni biochimice,funcţionale sau morfologice în ţesuturi

Durerea rapidă - stimuli mecanici sau termiciDurerea lentă - stimuli mecanici, termici sau chimici

Substanţe chimice care pot determina durere: bradikinina,

serotonina, histamina, ionii de K, acizii, acetilcolina, enzimeleproteolitice. Prostaglandinele şi substanţa P crescsensibilitatea receptorilor pentru durere dar nu îi stimulează

direct

Receptorii pentru durere se adaptează foarte puţin sau deloc.





Durerea rapidă - reflex de retragere şi un r ăspuns simpatic,

cu creşterea presiunii arteriale şi mobilizarea rezervelor energetice ale organismului.

Durerea întârziată - greaţă, transpiraţii profuze, scădereapresiunii arteriale şi reducerea generalizată a tonusuluimuscular

Durerea referită (durere cu origine la nivel visceral care estereferită pe anumite regiuni ale pielii) apare cel mai probabil

datorită faptului că fibre pentru durere somatice şi visceraleau un traseu comun către creier. Durerea este astfelidentificată ca având localizare la nivel cutanat.





Transmiterea senzaţiilor prin fibrele

nervilor periferici

Receptorii senzoriali specializaţi ce permit localizarea

precisă pe tegument, gradaţiile foarte fine de intensitate sauschimbările rapide de intensitate a stimulului- fibre groase, mielinizate de tip A beta, cu viteze de

transmitere de 30-70 m/s.

Terminaţiile nervoase libere ce transmit senzaţii mai brute,precum presiunea grosier ă, atingerea slab localizată, pruritul- fibre subţiri mielinizate tip A delta cu viteze de 5-30 m/s, saufibre nemielinizate de tip C cu viteze de transmitere de până la

2 m/s. 2005 – Dr. Costin Caruntu


Căile transmiterii sensibilităţii cutanate



Căile transmiterii sensibilităţii cutanate

De la punctul de intrare în măduvă, impulsurile senzitive sunttransmise spre creier pe una din următoarele căi senzitive:sistemul lemniscal dorsal şi sistemul anterolateral.

Neuronii primari ai căiitransmiterii sensibilităţii cutanate- ganglionii r ădăcinilor dorsale

sau ganglionii echivalenţi ainervilor cranieni.Fibrele aferente primare pătrund

la nivelul măduvei spinării pecalea r ădăcinilor posterioare anervilor spinali.





Sistemul lemniscal dorsal

►fibre nervoase groase►viteză de conducere mare - 30-110m/s►grad ridicat de orientare spaţială a fibrelor nervoase în

funcţie de originea lor pe suprafaţa corpului.►transmiterea senzaţiilor cu o gradaţie a intensităţii foarteprecisă, permiţând până la 100 grade de intensitate.

►capacitate crescută de a transmite impulsuri repetitive.►transmite informaţia senzorială rapid şi cu fidelitate maretemporo-spaţială ►transmite senzaţiile de atingere sau presionale ce necesită un grad mare de localizare a stimulului sau discriminareaunor gradaţii fine de intensitate, senzaţiile vibratorii, mişcarea

unui obiect faţă de piele, senzaţii de poziţie 2005 – Dr. Costin Caruntu




Sistemul anterolateral

►fibre mielinizate subţiri (diametru 4 micrometri)►viteză de conducere de 8-40 m/s,►grad mult mai mic de orientare spaţială a fibrelor

►transmiterea senzaţiilor cu o gradaţie a intensităţii maipuţin precisă, permiţând recunoaşterea a doar 10 - 20 degrade de intensitate

►capacitate redusă de a transmite impulsuri repetitive

►transmite informaţia a cărei transmitere nu necesită nicirapiditate nici mare fidelitate spa

ţială►transmite un spectru mai larg de modalităţi senzoriale:

durere, senzaţii termice, senzaţii tactile şi presionalegrosiere, senzaţii de gâdilat şi prurit, senzaţii sexuale.



Conducerea prin sistemul lemniscal dorsal



Conducerea prin sistemul lemniscal dorsal

Fibrele senzoriale => ram. medială şi ram.

laterală.►Ramura laterală - cornul posterior al

substanţei cenuşii medulare => sinapsecu neuroni din por ţiunile intermediar ă şi

anterioar ă ale substanţei cenuşii medulare(declanşază reflexe medulare locale saudau naştere tracturilor spinocerebeloase)►Ramura medială - cordonul posterior -sinapsă în bulb (nucleii coloanelor

dorsale - nucleii cuneat şi gracilis).

Deutoneuronii se încrucişază imediat -lemniscurile mediale - talamus (complex

ventrobazal) neuron ter ţiar - aria

senzorială somatică I (girusul postcentral),aria senzorială somatică II (por ţiunealaterală şi inferioar ă a fiecărui lob parietal)



Conducerea în sistemul anterolateral



Conducerea în sistemul anterolateral

Fibrele => sinapse în coarnele posterioare - încrucişare

prin comisura anterioar ă a măduvei - traiect ascendent princordoanele anterolaterale de partea opusă.Tractul spinotalamic anterior - sensibilitate tactilă grosier ă

Tractul spinotalamic lateral - durerea şi temperaturaImpulsurile tactile şi probabil impulsurile termice - înprincipal către talamus (complexul ventrobazal) =>cortexul somatosenzorial

Durerea rapidă - către complexul ventrobazal talamic=> cortexul senzorial somatic şi arii bazale ale

creierului

Durerea lentă - către trunchiului cerebral (nuclei

reticulari, aria tectală mezencefalică şi substanţacenuşie periapeductală) => nucleii intralaminari

talamici şi anumite regiuni din hipotalamus.

Perceperea durerii - în principal funcţia centrilor inferiori

Interpretarea calităţii durerii. - cortexul2005 – Dr. Costin Caruntu


Cortexul senzorial somatic



►Aria senzorială somatică I

♦localizare: girus postcentral (arii Brodman1,3,2)♦orientare spaţială distinctă a diferitelor zone alecorpului - Homunculusul senzorial

•picioarele - partea superioar ă a girusului•regiunea cefalică - partea inferioar ă•buzele, faţa, policele - arii întinse•trunchiul şi p. inf. corp - arii reduse(Dimensiunea acestor arii ~ nr. de receptori

senzoriali din respectiva parte a corpului)

►Aria senzorială somatică II

♦localizare: peretele superior al fisurii silviene.

♦reprezentarea diferitelor păr ţi ale corpului nueste atât de completă şi detaliată •capul - reg. inferioar ă a girusului postcentral•picioarele - în profunzimea fisurii silviene

Cortexul senzorial somatic





Neuronii cortexului senzorial somatic - dispuşi în

coloane verticale ce se extind prin toate cele şase straturiale cortexului.

Fiecare coloană • diametru de 0,3-0,5mm• conţine aproximativ 10.000 de corpuri celulare neuronale• deserveşte o singur ă modalitate senzorială specifică

Coloanele pentru diverse modalităţi senzoriale - dispuseunele în jurul altora

Între coloane - diverse interconexiuni ce permit începereaanalizei semnificaţiei impulsurilor senzoriale





2005 D C ti C t

6.analizatorul cutanat - structura

Documents